[发明专利]路径规划系统和方法

说明书

本公开涉及路径规划系统和方法。一种用于规划通过病人的解剖内腔网络的路径的系统和方法，包括：储存计算机程序的存储器，所述计算机程序配置为分析和操纵CT图像；配置为运行所述计算机程序的处理器；以及配置为显示所述计算机程序的用户界面的显示设备。所述用户界面包括显示包括目标的CT图像的气道查找器窗口。所述CT图像能绕预定旋转轴旋转以帮助用户识别所述解剖内腔网络的气道。

本申请是申请日为2014年3月14日，申请号为201410093840.7，发明名称为“路径规划系统和方法”的申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及用于规划通过病人的解剖内腔网络的路径的系统和方法。

背景技术

在外科手术过程中，临床医生常使用CT图像来确定经过病人的内腔网络的路径。然而，临床医生通常难以仅基于CT图像来有效地规划路径，特别是在支气管树的较小分支中，在那里CT图像通常不能提供用于准确导航的足够分辨率。

为了协助临床医生规划通过内腔网络的路径，已经实现了自动化路径规划系统和方法，它们自动地生成从CT图像上指定的目标到病人的入口点(例如，病人的嘴、鼻子、其他天然入口点或人工入口点，例如切口)的路径。自动化路径规划系统和方法的一个示例可见于美国专利No.8218846中，其通过引用整体合并于此。

然而，当使用完全自动化的路径规划系统时，医疗设备可能在医疗设备的工作末端不朝向目标取向的方向上到达路径末端。在此示例中，医疗设备的侧面可能取向为朝向目标而不是工作末端，临床医生可能很难或者不可能用工作末端到达目标。特别地，在导航通过支气管树的小气道时，当目标垂直于医疗设备在小气道中行进的路径时，可能难以或者甚至不可能朝向目标弯曲或转向医疗设备的工作末端。

发明内容

提供了用于规划通过病人的解剖内腔网络的路径的系统和方法。

在本公开的一个方面，公开了一种用于规划通过病人的解剖内腔网络的路径的系统，包括：储存计算机程序的存储器，该计算机程序配置为分析和操纵CT图像；处理器，配置为执行该计算机程序；以及显示设备，配置为显示该计算机程序的用户界面。该用户界面包括显示包括目标的CT图像的气道发现窗口。该CT图像可绕预定义的旋转轴旋转以帮助用户识别解剖内腔网络的气道。

在本公开的一个方面，所述预定义轴是定义为从所述目标至所述解剖内腔网络的已知气道的轴。

在本公开的一个方面，所述预定义轴是定义为从所述目标至所述解剖内腔网络中的气管(trachea)的一部分的轴。

在本公开的一个方面，所述预定义轴是由从所述目标至中途点的路径定义的轴。

在本公开的一个方面，所述预定义轴是由从第一中途点至第二中途点的路径定义的轴。

在本公开的一个方面，所述用户界面还包括旋转界面，所述旋转界面配置为识别所述CT图像相对于所述CT图像的初始旋转取向绕所述预定义轴旋转的量。

在本公开的一个方面，所述处理器配置为接收来自用户的标识新中途点的位置的输入，在标识位置处产生新中途点，并且输出该新中途点以用于显示在用户界面上。所述处理器可配置为产生从所述目标或先前的中途点中的至少一个到所述新中途点的路径，并且输出该路径以用于显示在用户界面上。如果所述新中途点位于所述解剖内腔网络的已知气道中，则所述处理器可配置为自动完成从所述新中途点至所述解剖内腔网络的入口点的路径，并且输出所述自动完成的路径以用于显示在用户界面上。

在本公开的一个方面，公开了一种用于规划通过病人的解剖内腔网络的路径的方法，包括以下步骤：定义旋转轴；绕所述旋转轴旋转CT图像；接收来自用户的指示旋转了的CT图像的气道中的新中途点的位置的输入；在所标识的气道中设置新中途点；以及生成到所述新中途点的新路径。