[发明专利]用于在内窥镜图像中显示肿瘤位置的方法

说明书

本公开涉及用于在内窥镜图像中显示肿瘤位置的方法。一种显示手术部位内感兴趣区域的方法包括对患者肺部进行建模，并且识别所述患者肺部的模型内感兴趣区域的位置。使用具有第一摄像头、光源和结构化光图案源的内窥镜来确定患者肺部的表面的形貌。患者肺部的实时图像显示在监视器上，并且使用所确定的所述患者肺部的形貌将所述实时图像相对于所述患者肺部的模型配准。将指示感兴趣区域的所处位置的标记叠加在患者肺部的实时图像上。如果所述标记落在内窥镜的视场之外，则在实时图像上叠加箭头，以指示所述标记相对于所述视场所处方向。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年1月30日提交的美国临时专利申请第62/798,854号的权益和优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

背景技术

相关技术的描述

随着技术的进步，外科医生已经开始用微创技术(诸如腹腔镜和胸腔镜手术)代替传统的开放式手术技术，以尽量最小化对周围组织的创伤，减轻疼痛，减少疤痕，以及缩短患者的住院时长。微创手术(诸如19世纪中期开创的胸腔镜手术)涉及使用小切口(一到数个)，通常不超过3至10毫米。最初使用膀胱镜进行，医学技术的进步开发了在胸腔中使用的专用器械，例如胸腔镜，以在进行外科手术时观察胸腔内的解剖结构。在20世纪后期，发展了视频辅助胸外科手术(VATS)，其利用光纤内窥镜进一步减小执行手术所需的切口尺寸，并且提供了更清晰、更明确的胸腔图像。

同时，医学成像的进步使得临床医生能够更准确地描绘患者的解剖结构，从而更准确地识别疾病和任何患病组织的位置。这些进步使得临床医生能够更有效地利用微创外科技术，诸如上述胸腔镜手术。使用医学成像，诸如CT(包含X射线CT、计算机轴向断层摄影(CAT)扫描、正电子发射断层扫描(PET)和单光子发射CT(SPECT))，临床医生能够准确地识别病变或其他医学状况，而不需要侵入性手术(诸如开放手术或开胸手术)。然而，由于现代成像模式能够识别越来越小的病变，这些病变可能是粘膜下的，并且在胸腔镜捕获的图像上不容易识别(例如，在胸腔镜图像上不可见)，外科医生必须依靠用手指触诊组织来确定组织内病变的精确位置。可以理解，在微创手术期间用手指触诊组织不合期望的，因为需要附加的端口使外科医生的手指可以通过其来触诊组织。

为了缓解这个问题，重要的研究和开发集中在能够远程触诊的器械、识别组织内病变位置的算法、能够在器械靠近病变时通知外科医生的触觉反馈系统等。然而，这种系统依靠视觉以外的感官来识别病变相对于外科器械的位置。

发明内容

本公开涉及一种显示手术部位内的感兴趣区域的方法，其包括对患者肺部进行建模，识别患者肺部模型内的感兴趣区域的位置，使用与内窥镜相关联的第一摄像头、光源和结构化光图案源来确定患者肺部的表面的形貌，在与内窥镜相关联的监视器上显示由与内窥镜相关联的第二摄像头捕获的患者肺部的实时图像(第二摄像头具有视场)，使用所确定的患者肺部的表面的形貌将患者肺部的实时图像与患者肺部的模型配准，以及在患者肺部的实时图像上叠加指示患者肺部内感兴趣区域位置的标记，其中当第二摄像头的视场改变时，所述标记在患者肺部内保持静止。

在各方面，所述方法可以包含当感兴趣区域在第二摄像头的视场之外时，显示指示感兴趣区域相对于第二摄像头的视场所处方向的信息。

在某些方面，所述方法可以包含在患者体腔内推进内窥镜。

在其他方面，对患者肺部进行建模可以包含获取患者肺部的计算机断层摄影(CT)数据。

在某些方面，对患者肺部进行建模可以包含获取患者肺部的组织数据。

在各方面，所述方法可以包含将软件应用存储在与计算机相关联的存储器中，所述计算机具有配置为执行所述软件应用的处理器，所述软件应用在被执行时基于所述CT数据和所述组织数据创建患者肺部的模型。