本專利申請(qǐng)要求2014年7月9日提交的名稱為“Guidewire Navigation for Sinuplasty”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)62/022,607的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)專利申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。

本專利申請(qǐng)還要求2014年9月18日提交的名稱為“Guidewire Navigation for Sinuplasty”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)62/052,391的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)專利申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。

共同研究聲明

本申請(qǐng)所公開(kāi)的主題和受權(quán)利要求書(shū)保護(hù)的本發(fā)明由或代表一方或多方開(kāi)發(fā)和完成，以達(dá)成共同研究協(xié)議，該研究協(xié)議在受權(quán)利要求書(shū)保護(hù)的本發(fā)明的有效提交日期或在此之前生效。受權(quán)利要求書(shū)保護(hù)的本發(fā)明是作為在本共同研究協(xié)議范圍內(nèi)進(jìn)行的活動(dòng)的結(jié)果而完成的。達(dá)成共同研究協(xié)議的各方包括Biosense Webster(Israel)Ltd.和Acclarent,Inc.。

背景技術(shù)：

圖像引導(dǎo)的外科(IGS)是一種這樣的技術(shù)：其中使用計(jì)算機(jī)來(lái)獲得已經(jīng)插入患者體內(nèi)的器械的位置與一組操作前獲得圖像(例如，CT或MRI掃描、三維圖等)的實(shí)時(shí)相關(guān)性，以便在操作前獲得的圖像上疊加器械的當(dāng)前位置。在一些IGS規(guī)程中，在外科之前得到操作區(qū)的數(shù)字?jǐn)鄬訏呙?例如，CT或MRI、三維圖等)。然后使用專門(mén)編程的計(jì)算機(jī)將數(shù)字?jǐn)鄬訏呙钄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字地圖或模型。在外科過(guò)程中，具有安裝在其上的傳感器(例如，發(fā)出電磁場(chǎng)和/或響應(yīng)于外部生成電磁場(chǎng)的電磁線圈)的器械用于執(zhí)行規(guī)程，同時(shí)傳感器向計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)以指示每個(gè)外科器械的當(dāng)前位置。該計(jì)算機(jī)將從安裝在器械上的傳感器接收的數(shù)據(jù)與由操作前斷層掃描生成的數(shù)字地圖或模型相關(guān)聯(lián)。斷層掃描圖像連同指示器(例如，十字準(zhǔn)線或照亮點(diǎn)等)一起示于視頻監(jiān)視器上，指示每個(gè)外科器械相對(duì)于掃描圖像中所示解剖結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)位置。這樣，即使外科醫(yī)生不能直接在體內(nèi)器械當(dāng)前位置處目視查看其本身，但外科醫(yī)生能夠通過(guò)查看視頻監(jiān)視器而了解每個(gè)配備傳感器的器械的確切位置。

可用于ENT和鼻竇外科中的電磁IGS系統(tǒng)和相關(guān)器械的示例包括InstaTrak ENT^TM系統(tǒng)，其可購(gòu)自GE Medical Systems,Salt Lake City,Utah?？山?jīng)修改以根據(jù)本公開(kāi)使用的電磁圖像引導(dǎo)系統(tǒng)的其它示例包括但不限于Diamond Bar,California的Biosense-Webster,Inc.的3系統(tǒng)；購(gòu)自Louisville,Colorado的Surgical Navigation Technologies,Inc.的系統(tǒng)；以及購(gòu)自Seattle,Washington的Calypso Medical Technologies,Inc.的系統(tǒng)。

可經(jīng)修改以根據(jù)本文教導(dǎo)內(nèi)容使用的IGS相關(guān)方法、裝置和/或系統(tǒng)的其它示例包括但不限于以下專利中所公開(kāi)的那些：2014年4月22日公布的名稱為“Guidewires for Performing Image Guided Procedures”的美國(guó)專利8,702,626，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文；2012年11月27日公布的名稱為“Anatomical Modeling from a 3-D Image and a Surface Mapping”的美國(guó)專利8,320,711，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文；2012年5月29日公布的名稱為“Adapter for Attaching Electromagnetic Image Guidance Components to a Medical Device”的美國(guó)專利8,190,389，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文；2012年2月28日公布的名稱為“Devices,Systems and Methods for Treating Disorders of the Ear,Nose and Throat”的美國(guó)專利8,123,722，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文；以及2010年5月18日公布的名稱為“Methods and Devices for Performing Procedures within the Ear,Nose,Throat and Paranasal Sinuses”的美國(guó)專利7,720,521，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。

可經(jīng)修改以根據(jù)本文教導(dǎo)內(nèi)容使用的IGS相關(guān)方法、裝置和/或系統(tǒng)的另外示例包括但不限于以下專利公布中所公開(kāi)的那些：2014年12月11日公布的名稱為“Systems and Methods for Performing Image Guided Procedures within the Ear,Nose,Throat and Paranasal Sinuses”的美國(guó)專利公布2014/0364725，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文；2014年7月17日公布的名稱為“Guidewires for Performing Image Guided Procedures”的美國(guó)專利公布2014/0200444，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文；2012年9月27日公布的名稱為“Adapter for Attaching Electromagnetic Image Guidance Components to a Medical Device”的美國(guó)專利2012/0245456，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文；2011年3月10日公布的名稱為“Systems and Methods for Performing Image Guided Procedures within the Ear,Nose,Throat and Paranasal Sinuses”的美國(guó)專利公布2011/0060214，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文；2008年11月13日公布的名稱為“Methods and Apparatus for Treating Disorders of the Ear Nose and Throat”的美國(guó)專利公布2008/0281156，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文；以及2007年9月6日公布的名稱為“Systems and Methods for Performing Image Guided Procedures within the Ear,Nose,Throat and Paranasal Sinuses”的美國(guó)專利公布2007/0208252，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。

在一些情況下，可能有利的是在擴(kuò)張患者體內(nèi)解剖通道時(shí)使用IGS引導(dǎo)。這可包括擴(kuò)張鼻旁竇孔(例如，以治療竇炎)、擴(kuò)張喉、擴(kuò)張耳咽管、擴(kuò)張耳、鼻或喉等內(nèi)的其它通道?？捎糜趫?zhí)行這類規(guī)程的系統(tǒng)可根據(jù)下列專利公布的教導(dǎo)內(nèi)容提供：2011年1月6日公布的名稱為“Systems and Methods for Transnasal Dilation of Passageways in the Ear,Nose or Throat”的美國(guó)專利公布2011/0004057，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。這種系統(tǒng)的示例為Menlo Park,California的Acclarent,Inc.的旋轉(zhuǎn)球囊Sinuplasty^TM系統(tǒng)( Spin Balloon Sinuplasty^TMSystem)。

可變視角方向內(nèi)窺鏡可在擴(kuò)張規(guī)程期間與IGS系統(tǒng)一起使用，從而至少在一定程度上提供解剖通道(例如，耳、鼻、喉、鼻旁竇等)內(nèi)的直接可視化以將球囊定位在期望位置處?？勺円暯欠较騼?nèi)窺鏡能夠沿多個(gè)橫向視角觀察，而不必使內(nèi)窺鏡的軸在解剖通道內(nèi)彎曲。這樣的內(nèi)窺鏡可根據(jù)以下專利公布的教導(dǎo)內(nèi)容提供：2010年2月4日公布的名稱為“Swing Prism Endoscope”的美國(guó)專利公布2010/0030031，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。這樣的內(nèi)窺鏡的示例為Menlo Park,California的Acclarent,Inc.的Acclarent Cyclops^TM多角度內(nèi)窺鏡(Acclarent Cyclops^TM Multi-Angle Endoscope)。

雖然可變視角方向內(nèi)窺鏡和IGS系統(tǒng)可用于提供解剖通道內(nèi)的可視化，但可能有利的是在為球囊充氣之前再次目視確認(rèn)球囊的定位是否正確。這可通過(guò)照明導(dǎo)絲來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣的導(dǎo)絲可定位在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，然后被從導(dǎo)絲的遠(yuǎn)側(cè)端部投射的光照亮。這種光可照亮相鄰組織(例如，真皮、皮下組織等)，并因此通過(guò)經(jīng)皮照明從外部由患者肉眼可見(jiàn)。這樣的照明導(dǎo)絲可根據(jù)以下專利公布的教導(dǎo)內(nèi)容提供：2012年3月29日公布的名稱為“Sinus Illumination Lightwire Device”的美國(guó)專利公布2012/0078118，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。這樣的照明導(dǎo)絲的示例為Menlo Park,California的Acclarent,Inc.的Relieva Luma Sentry^TM鼻竇照明系統(tǒng)(Relieva Luma Sentry^TM Sinus Illumination System)。

當(dāng)施用到功能性鼻竇內(nèi)窺鏡外科(FESS)、鼻竇球囊擴(kuò)張術(shù)和/或其它ENT規(guī)程時(shí)，相比于只通過(guò)內(nèi)窺鏡觀察所能實(shí)現(xiàn)的，IGS的使用使外科醫(yī)生能夠更精確移動(dòng)和定位外科器械。這是因?yàn)榈湫偷膬?nèi)窺鏡圖像是在空間上受限的二維視線圖。IGS的使用提供了圍繞操作區(qū)的所有解剖結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)三維視圖，而不僅是在空間上受限的二維直視線內(nèi)窺鏡視圖中實(shí)際可見(jiàn)的視圖。因此，IGS在執(zhí)行FESS、鼻竇球囊擴(kuò)張術(shù)和/或其它ENT規(guī)程的過(guò)程中，尤其在不存在或很難從內(nèi)窺鏡目視查看正常解剖標(biāo)志的情況下可能特別有用。

除了向外科醫(yī)生簡(jiǎn)單提供視覺(jué)反饋以指示器械在患者體內(nèi)的位置之外，可能有利的是使用IGS系統(tǒng)的設(shè)備和軟件來(lái)向外科醫(yī)生提供詳細(xì)指令。這類詳細(xì)指令可基于如由IGS系統(tǒng)所映射或建模的特定患者的獨(dú)特解剖結(jié)構(gòu)。

雖然已研制出若干系統(tǒng)和方法并用于執(zhí)行ENT相關(guān)外科規(guī)程，但是據(jù)信，本發(fā)明人之前尚未有人研制出或使用所附權(quán)利要求書(shū)中所描述的發(fā)明。

附圖說(shuō)明

雖然在說(shuō)明書(shū)之后提供了特別指出和清楚地要求保護(hù)本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)，但是據(jù)信通過(guò)對(duì)下面某些例子的描述并結(jié)合附圖可以更好地理解本發(fā)明，附圖中類似的附圖標(biāo)記表示相同元件，其中：

圖1示出了示例性鼻竇外科系統(tǒng)的示意圖；

圖2示出了患者頭部連同圖1的鼻竇外科系統(tǒng)的部件的透視圖；

圖3A示出了可與圖1的鼻竇外科系統(tǒng)一起使用的示例性導(dǎo)絲的剖面?zhèn)纫晥D；

圖3B示出了沿圖3A的線IIIB-IIIB截取的圖3A導(dǎo)絲的剖面端視圖；

圖4A示出了可與圖1的鼻竇外科系統(tǒng)一起使用的另一示例性導(dǎo)絲的剖面?zhèn)纫晥D；

圖4B示出了沿圖4A的線IVB-IVB截取的圖4A導(dǎo)絲的剖面端視圖；

圖5A示出了可與圖1的鼻竇外科系統(tǒng)一起使用的另一示例性導(dǎo)絲的剖面?zhèn)纫晥D；

圖5B示出了沿圖5A的線VB-VB截取的圖5A導(dǎo)絲的剖面端視圖；

圖6示出了可使用圖1的鼻竇外科系統(tǒng)執(zhí)行的示例性過(guò)程的各步驟的流程圖；

圖7示出了可用于生成外科規(guī)程的操作計(jì)劃的示例性過(guò)程的各步驟的流程圖；

圖8示出了可用于生成外科規(guī)程的操作計(jì)劃的另一示例性過(guò)程的各步驟的流程圖；

圖9示出了可用于向外科醫(yī)生提供外科規(guī)程的操作計(jì)劃的示例性過(guò)程的各步驟的流程圖；

圖10示出了人的頭部的一部分的上軸向剖視圖，其中示出鼻旁竇結(jié)構(gòu)，此圖可視為用于外科規(guī)程的操作計(jì)劃中的指示性圖像；

圖11示出了人的頭部的中鼻道的虛擬內(nèi)窺鏡視圖，其中示出引導(dǎo)導(dǎo)管和導(dǎo)絲，此圖可視為用于外科規(guī)程的操作計(jì)劃中的指示性圖像；

圖12示出了人頭部中鼻道的虛擬內(nèi)窺鏡視圖，其中具有三維箭頭，此圖可視為用于外科規(guī)程的操作計(jì)劃中的指示性圖像；

圖13A示出了人頭部中鼻道的虛擬內(nèi)窺鏡視圖，其中示出動(dòng)畫(huà)系列的第一箭頭，此圖可視為用于外科規(guī)程的操作計(jì)劃中的指示性圖像；

圖13B示出了人頭部中鼻道的虛擬內(nèi)窺鏡視圖，其中示出動(dòng)畫(huà)系列的第二箭頭，此圖可視為用于外科規(guī)程的操作計(jì)劃中的指示性圖像；

圖13C示出了人頭部中鼻道的虛擬內(nèi)窺鏡視圖，其中示出動(dòng)畫(huà)系列的第三箭頭，此圖可視為用于外科規(guī)程的操作計(jì)劃中的指示性圖像；并且

圖14示出了可用于提供圖7至圖9過(guò)程的至少一部分的示例性系統(tǒng)的示意圖。

附圖并非旨在以任何方式進(jìn)行限制，并且可以設(shè)想本發(fā)明的各種實(shí)施方案能夠以多種其它方式來(lái)執(zhí)行，包括那些不必在附圖中示出的方式。結(jié)合在本說(shuō)明書(shū)中并形成本說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖例示了本發(fā)明的若干方面，并與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理；然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所示出的確切布置。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的某些示例的以下描述不應(yīng)被用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。閱讀通過(guò)舉例說(shuō)明設(shè)想用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式之一的以下描述，本發(fā)明的其它示例、特征結(jié)構(gòu)、方面、實(shí)施方案和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。正如將會(huì)意識(shí)到的，本發(fā)明能夠具有其它不同且明顯的方面，只要不脫離本發(fā)明即可。因此，附圖和具體實(shí)施方式應(yīng)被視為實(shí)質(zhì)上是示例性的而非限制性的。

應(yīng)當(dāng)理解，本文使用的術(shù)語(yǔ)“近側(cè)”和“遠(yuǎn)側(cè)”是相對(duì)于緊握手持件組件的臨床醫(yī)生而言的。因此，端部執(zhí)行器相對(duì)于較近的手持件組件而言處于遠(yuǎn)側(cè)。還應(yīng)當(dāng)理解，為方便和清晰起見(jiàn)，本文關(guān)于臨床醫(yī)生緊握手持件組件的情況也使用諸如“頂部”和“底部”之類的空間術(shù)語(yǔ)。然而，外科器械用于許多取向和位置中，并且這些用語(yǔ)并非旨在為限制性和絕對(duì)化的。

此外應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的教導(dǎo)內(nèi)容、表達(dá)方式、型式、示例等中的任何一個(gè)或多個(gè)可與本文所述的其它教導(dǎo)內(nèi)容、表達(dá)方式、型式、示例等中的任何一個(gè)或多個(gè)相結(jié)合。因此下述教導(dǎo)內(nèi)容、表達(dá)方式、型式、例子等不應(yīng)彼此分離地看待。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，可結(jié)合本文的教導(dǎo)內(nèi)容的各種合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。此類修改和變型旨在包括在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。

I.示例性圖像引導(dǎo)外科系統(tǒng)

圖1示出示例性鼻竇外科系統(tǒng)20，而圖2示出正使用系統(tǒng)20進(jìn)行外科的患者22的頭部。在本示例中，在鼻竇擴(kuò)張規(guī)程期間在患者22身上使用系統(tǒng)20，但應(yīng)當(dāng)理解，系統(tǒng)20可以容易地用于各種其它類型的規(guī)程中。在本示例中，在開(kāi)始鼻竇擴(kuò)張規(guī)程之前，將一組磁場(chǎng)發(fā)生器24固定到患者22的頭部。場(chǎng)發(fā)生器24可結(jié)合到框架26中，該框架夾持到患者22的頭部上。如將在下文中說(shuō)明，場(chǎng)發(fā)生器24能夠跟蹤插入患者22鼻竇中的導(dǎo)絲28的位置。雖然在本示例中，場(chǎng)發(fā)生器24被固定到患者22的頭部，但應(yīng)當(dāng)理解，場(chǎng)發(fā)生器24也可定位在各種其它合適的位置處和各種其它合適的結(jié)構(gòu)上。僅以舉例的方式，場(chǎng)發(fā)生器24可安裝在固定到放置患者22的桌或椅的獨(dú)立結(jié)構(gòu)上，安裝在相對(duì)于患者22頭部鎖定在適當(dāng)位置中的地面安裝架上，和/或安裝在任何其它合適的位置處和/或安裝在任何其它合適的結(jié)構(gòu)上。

在本示例中，系統(tǒng)20的元件(包括場(chǎng)發(fā)生器24)由系統(tǒng)處理器40控制。處理器40包括與一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器連通的處理單元。本示例的處理器40安裝在控制臺(tái)50中，該控制臺(tái)包括操作控制件51，該操作控制件包括小鍵盤(pán)和/或指向裝置，諸如鼠標(biāo)或軌跡球。控制臺(tái)50還連接到系統(tǒng)20的其它元件，諸如導(dǎo)絲28的近側(cè)端部52。當(dāng)執(zhí)行規(guī)程時(shí)，外科醫(yī)生54使用操作控制件與處理器40交互。同樣在規(guī)程過(guò)程中，處理器40在屏幕56上呈現(xiàn)由系統(tǒng)20得到的結(jié)果。

處理器40使用存儲(chǔ)在處理器的存儲(chǔ)器中的軟件來(lái)操作系統(tǒng)20。例如，軟件可以電子形式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載到處理器40，或者另選地或除此之外，該軟件可被提供和/或存儲(chǔ)在非臨時(shí)性有形介質(zhì)(諸如磁存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器或電子存儲(chǔ)器)上。處理器40尤其使用軟件來(lái)操作和校準(zhǔn)場(chǎng)發(fā)生器24。操作場(chǎng)發(fā)生器24，以便將頻率不同的交替磁場(chǎng)傳遞到鄰近框架26的區(qū)域中。在放置到患者22身上之前，框架26中的場(chǎng)發(fā)生器24可通過(guò)將線圈(未示出)定位在相對(duì)于框架26處于已知位置和取向的區(qū)域中而被校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)線圈中通過(guò)交替磁場(chǎng)感生信號(hào)，處理器40采集并記錄這些信號(hào)。然后處理器40用公式表示在校準(zhǔn)線圈的位置和取向以及針對(duì)這些位置和取向所記錄信號(hào)之間的校準(zhǔn)關(guān)系。

一旦已經(jīng)用公式表示這種校準(zhǔn)關(guān)系，框架26就可放置在患者22的頭部上?；蛘?，如上所述，一些型式可將場(chǎng)發(fā)生器24提供在除框架26之外的結(jié)構(gòu)上。但是，在本示例中，在將框架26放置在患者22的頭部上之后，例如通過(guò)從多個(gè)不同角度使患者22的頭部與附接框架26一起成像，將框架26固定在適當(dāng)位置中并與患者22頭部的外部特征結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)?？蚣?6對(duì)準(zhǔn)也會(huì)使場(chǎng)發(fā)生器26與患者22的外部特征結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)。另選地或除此之外，對(duì)準(zhǔn)可包括將線圈放置在相對(duì)于患者22的外部特征結(jié)構(gòu)以及相對(duì)于框架26的一個(gè)或多個(gè)已知位置和取向中。Biosense-Webster,Inc.(Diamond Bar,California)的3系統(tǒng)使用類似于本文所述用于在受磁場(chǎng)輻照的區(qū)域中查找線圈的位置和取向的系統(tǒng)。

除與患者22的外部特征結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)之外，本示例的對(duì)準(zhǔn)還包括與患者22鼻竇的圖像對(duì)準(zhǔn)。在一些情況下，在投影鼻竇擴(kuò)張規(guī)程之前已經(jīng)采集患者22鼻竇的這一圖像?；颊?2鼻竇的原有圖像可包括CT(計(jì)算機(jī)化斷層成像)圖像、MRI(磁共振成像)圖像、超聲圖像、這類圖像的組合和/或使用任何其它合適的成像方式采集的一個(gè)或多個(gè)圖像。應(yīng)當(dāng)理解，不管患者22鼻竇的圖像是如何采集的，在本示例中，框架26與患者22的鼻竇和患者22的外部特征結(jié)構(gòu)均對(duì)準(zhǔn)。

圖3A至圖3B更詳細(xì)地示出本示例的導(dǎo)絲28。導(dǎo)絲28包括具有內(nèi)腔82的外線圈80。僅以舉例的方式，線圈80可由非鐵磁材料形成，諸如316不銹鋼、鈦、鈷鉻、鎳鈦諾、MP35N鋼合金和/或任何其它合適的材料。在一些型式中，線圈80的標(biāo)稱外徑和內(nèi)徑分別為0.9mm和0.6mm。導(dǎo)絲28具有遠(yuǎn)側(cè)端部30和近側(cè)端部32。

漸縮的鎳鈦諾芯線材84橫貫內(nèi)腔82的長(zhǎng)度。芯線材84具有外徑比芯線材84近側(cè)端部88的外徑更小的遠(yuǎn)側(cè)端部86。芯線材84的漸縮可通過(guò)無(wú)心磨削和/或任何其它合適的方法形成。在一些型式中，近側(cè)端部32的外徑在0.25mm至0.35mm的范圍內(nèi)；而遠(yuǎn)側(cè)端部86的外徑在0.01mm和0.015mm的范圍內(nèi)。同樣在一些型式中，芯線材84的長(zhǎng)度為約10cm。芯線材84通過(guò)在至少兩處位置(例如通過(guò)焊接等)附接到外線圈80向?qū)Ыz28的形狀提供穩(wěn)定性。當(dāng)芯線材84附接到外線圈80時(shí)，芯線材84向?qū)Ыz28提供撓性和扭轉(zhuǎn)特性，尤其當(dāng)操作者旋轉(zhuǎn)近側(cè)端部52時(shí)，阻止導(dǎo)絲28“扭曲”。鎳鈦諾的超彈性使導(dǎo)絲28發(fā)生相當(dāng)大程度的彎曲，同時(shí)仍能夠回到其未彎曲狀態(tài)。

除芯線材84之外，光纖90插入內(nèi)腔82中，以便橫貫內(nèi)腔82的長(zhǎng)度。光纖90的遠(yuǎn)側(cè)端部92被構(gòu)造成鄰近透明鏡片96，該鏡片連接到外線圈80并充當(dāng)其遠(yuǎn)側(cè)接線端。燈(未示出)或其它光源聯(lián)接到光纖90的近側(cè)端部98，并由處理器40操作以便用可見(jiàn)光照亮鏡片96。光纖90可包括單股光纖或兩股或更多股光纖。僅以舉例的方式，光纖90可由塑料或玻璃形成。在一些型式中，光纖90包括直徑各自為250微米的兩個(gè)塑料股線。在一些其它型式中，光纖90包括直徑為150微米或200微米的單個(gè)塑料股線。

在將光纖90插入內(nèi)腔82中之前，磁場(chǎng)感測(cè)線圈100纏繞光纖90的遠(yuǎn)側(cè)端部92，以致在插入內(nèi)腔82中之后，感測(cè)線圈100定位在導(dǎo)絲28的遠(yuǎn)側(cè)端部30處。感測(cè)線圈100因此具有與光纖90的外徑對(duì)應(yīng)的內(nèi)徑。在一些型式中，在感測(cè)線圈100的內(nèi)圓周和光纖90的外圓周之間存在例如大約25微米的小間隙。在一些型式中，感測(cè)線圈100具有0.45mm的外徑，雖然其它型式可具有大于或小于0.45mm的線圈外徑。在本示例中，感測(cè)線圈100的兩端由橫貫內(nèi)腔82長(zhǎng)度的導(dǎo)線104連接。導(dǎo)線104連接到控制臺(tái)50中的電路，該控制臺(tái)被構(gòu)造成使處理器40能夠測(cè)量和記錄由感測(cè)線圈100的兩端生成的信號(hào)水平?；蛘?，信號(hào)水平可至少部分地以無(wú)線方式發(fā)送到控制臺(tái)50的電路中。

圖4A至圖4B示出示例性另選導(dǎo)絲128。導(dǎo)絲128具有遠(yuǎn)側(cè)端部130和近側(cè)端部132。除了下文所述的不同之外，導(dǎo)絲128的操作與導(dǎo)絲28(圖3A至圖3B)的操作大體上相似，并且在導(dǎo)絲28,128中由相同附圖標(biāo)記指示的元件在結(jié)構(gòu)上和操作上大體上相似。因此，導(dǎo)絲128可用于代替系統(tǒng)20中的導(dǎo)絲28。

相比于導(dǎo)絲28，導(dǎo)絲128中的感測(cè)線圈100不纏繞光纖90。感測(cè)線圈100仍定位在內(nèi)腔82內(nèi)導(dǎo)絲128的遠(yuǎn)側(cè)端部130處。但是，在本示例中，感測(cè)線圈100與芯線材84和光纖90兩者分開(kāi)。來(lái)自感測(cè)線圈100的信號(hào)水平轉(zhuǎn)移到上文參照?qǐng)D3A至圖3B所述的電路，使處理器40能夠測(cè)量和記錄該信號(hào)水平。同樣如上文所述，這種轉(zhuǎn)移可通過(guò)線材104或以無(wú)線方式實(shí)現(xiàn)。

導(dǎo)絲128也包括在內(nèi)腔82的長(zhǎng)度上延伸的漸縮芯線材84。如同導(dǎo)絲28，芯線材84起到穩(wěn)定導(dǎo)絲128的作用。

圖5A至圖5B示出另一示例性另選導(dǎo)絲228。導(dǎo)絲228具有遠(yuǎn)側(cè)端部230和近側(cè)端部232。除了下文所述的不同之外，導(dǎo)絲228的操作與導(dǎo)絲28(圖3A至圖3B)的操作大體上相似，并且在導(dǎo)絲28,228中由相同附圖標(biāo)記指示的元件在結(jié)構(gòu)上和操作上大體上相似。因此，導(dǎo)絲228可用于代替系統(tǒng)20中的導(dǎo)絲28。

在導(dǎo)絲228中，感測(cè)線圈100被構(gòu)造成環(huán)繞芯線材84的遠(yuǎn)側(cè)端部86。感測(cè)線圈100的內(nèi)徑大于芯線材84的外徑。感測(cè)線圈100可使用任何便利方式諸如環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑等穩(wěn)固地固定到芯線材84上。由感測(cè)線圈100產(chǎn)生的信號(hào)水平基本上如上文針對(duì)導(dǎo)絲28,128所述那樣轉(zhuǎn)移到處理器40。導(dǎo)絲228的一些型式包括在功能性和特性上類似于光纖90的光纖，位于內(nèi)腔82中并橫貫該內(nèi)腔長(zhǎng)度?；蛘撸鐖D5A至圖5B所示，導(dǎo)絲228可簡(jiǎn)單地不含光纖90。

在示例性鼻竇擴(kuò)張規(guī)程中，導(dǎo)絲(諸如導(dǎo)絲28,128,228)插入鼻竇中。當(dāng)場(chǎng)發(fā)生器24傳遞其磁場(chǎng)時(shí)，聯(lián)接到感測(cè)線圈100的電路從感測(cè)線圈100采集信號(hào)。處理器40將上述校準(zhǔn)關(guān)系應(yīng)用到這些信號(hào)，并連同上述對(duì)準(zhǔn)查找感測(cè)線圈100的位置和取向。感測(cè)線圈100的位置和取向(即，導(dǎo)絲28,128,228的遠(yuǎn)側(cè)端部30)的指示可疊加到患者22鼻竇的對(duì)準(zhǔn)的原有圖像上。患者22的鼻竇和導(dǎo)絲28,128,228的遠(yuǎn)側(cè)端部30的復(fù)合圖像可在屏幕56(圖1)上向外科醫(yī)生54顯示。下文參照?qǐng)D6的流程圖提供了導(dǎo)絲28,128,228在實(shí)時(shí)外科中的這種應(yīng)用的詳細(xì)實(shí)施方式。

圖6示出了使用系統(tǒng)20執(zhí)行圖像引導(dǎo)鼻竇外科可采取的示例性步驟的流程圖。在本示例中，外科是以在外周鼻竇的孔和流出道上進(jìn)行來(lái)呈現(xiàn)的，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠調(diào)整具體實(shí)施方式，以針對(duì)其它各種類型的鼻竇外科作出必要的變更。圖6流程圖的各步驟假設(shè)導(dǎo)絲28,128,228的遠(yuǎn)側(cè)端部30在外科過(guò)程中被上述磁跟蹤系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤。為清楚起見(jiàn)，在下文的流程圖描述中，假設(shè)使用導(dǎo)絲28，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠修改具體實(shí)施方式以使用其它導(dǎo)絲(諸如導(dǎo)絲128,228)。

在外科過(guò)程中使用的其它器械的遠(yuǎn)側(cè)末端(諸如內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)側(cè)末端、引導(dǎo)導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)末端、擴(kuò)張導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)末端)和/或這類器械的其它部分和/或其它類型的器械也可通過(guò)將對(duì)應(yīng)線圈并入柔性或剛性器械的器械遠(yuǎn)側(cè)末端中而被磁跟蹤系統(tǒng)跟蹤，如本領(lǐng)域所知。通?？捎糜诎üδ苄员歉]內(nèi)窺鏡外科(FESS)和球囊協(xié)助FESS(即，鼻竇球囊擴(kuò)張術(shù))的鼻科外科的這類器械可商購(gòu)獲得。

因此應(yīng)當(dāng)理解，導(dǎo)絲28,128,228只是可結(jié)合感測(cè)線圈100的器械的例示性示例。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，用于ENT規(guī)程并可易于結(jié)合感測(cè)線圈100的各種其它類型的器械對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。同樣也應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于剛性器械而言，感測(cè)線圈100可另選地定位在器械的近側(cè)部分中，前提條件是，磁跟蹤系統(tǒng)已經(jīng)過(guò)編程以作出轉(zhuǎn)化從感測(cè)線圈100接收的信號(hào)所需的空間判斷。這種用于跟蹤的方法在本領(lǐng)域中也是已知的。

在準(zhǔn)備步驟300中，采集待在其上操作的解剖結(jié)構(gòu)的“原始”圖像。原始圖像可包括顱腦的CT圖像、MRI圖像或US圖像。在一些情況下，將不止一個(gè)這種圖像合并，并且在對(duì)準(zhǔn)合并的圖像之后，將所得到的復(fù)合圖像用作原始圖像。圖像通常為醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信(DICOM)格式。當(dāng)然，可使用任何其它合適的格式。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，各種合適的成像方式、成像系統(tǒng)和圖像格式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

在第一分析步驟302中，分析原始圖像以分離圖像中的鼻腔鼻竇結(jié)構(gòu)。這種分析將識(shí)別算法應(yīng)用到來(lái)源于這些圖像的點(diǎn)云，以便生成不同的結(jié)構(gòu)。該算法用于將圖像分段并用于將分段部分形成三維(3D)結(jié)構(gòu)。

僅以舉例的方式，在分析步驟302過(guò)程中所用的算法可基于“種子區(qū)域生長(zhǎng)”算法，諸如Hakan等人在2007年基于計(jì)算機(jī)的醫(yī)療系統(tǒng)(CBMS'07)的第二十屆IEEE國(guó)際會(huì)議中公布的文章“Comparison of 3D Segmentation Algorithms for Medical Imaging”中所描述的那些，該文章以引用方式并入本文。另選地或除此之外，本文所述的識(shí)別算法可使用可商購(gòu)獲得的軟件(諸如由Bernex,Geneva,Switzerland的Pixmeo公司生產(chǎn)的OsiriX 6.5圖像處理軟件或由Leuven,Belgium的Materialise公司生產(chǎn)的Mimics軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，可使用的其它合適的算法對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

在第一分析步驟302中生成的三維結(jié)構(gòu)內(nèi)的各點(diǎn)具有促使任何指定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的坐標(biāo)。例如，可平移或旋轉(zhuǎn)指定結(jié)構(gòu)，或可向該結(jié)構(gòu)施加其它類型的轉(zhuǎn)化。

在圖像操縱步驟304中，在步驟302中生成的三維結(jié)構(gòu)在屏幕上(在本文以舉例的方式假設(shè)為屏幕56)呈現(xiàn)給外科醫(yī)生54。外科醫(yī)生54使用操作控制件51來(lái)操縱圖像，使得待在其上操作的區(qū)域清楚可見(jiàn)。為此，外科醫(yī)生54可旋轉(zhuǎn)、平移和/或縮放圖像，和/或生成圖像的一個(gè)或多個(gè)交叉部分。此外，外科醫(yī)生54可改變不同結(jié)構(gòu)的透明度和/或顏色。這種操縱可包括突出包括待在其上操作的區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域。對(duì)于此處所考慮的流出道，這種突出可通過(guò)將鼻竇流出道識(shí)別算法應(yīng)用到經(jīng)操縱的圖像上而方便地實(shí)現(xiàn)。這種識(shí)別可使用類似于在步驟302中所提及算法的算法，并且/或者可使用上文也提及的商業(yè)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

可在步驟304中生成的其它圖像包括對(duì)如下文所述計(jì)劃的外科步驟的顯示、如下文所述器械所采取的路徑以及鄰近流出道的結(jié)構(gòu)。

步驟304結(jié)束于在執(zhí)行鼻竇外科之前所實(shí)現(xiàn)的圖像準(zhǔn)備階段。下面的流程圖步驟描述在外科期間可采取的行動(dòng)。

在器械準(zhǔn)備步驟306中，準(zhǔn)備待用于外科中的器械，使得可在外科期間跟蹤它們。器械包括如上文所述的導(dǎo)絲28，該導(dǎo)絲可使用感測(cè)線圈100由系統(tǒng)20跟蹤。器械還可包括內(nèi)窺鏡、一個(gè)或多個(gè)柔性器械、一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管和/或下列器械中的任一者或多者：緊握鉗、切割鉗(包括Blakesly鉗和Blakesly貫穿切割鉗)、沖洗插管、抽吸插管(包括Frazier和Yankauer抽吸插管)、球尖探針、鼻竇導(dǎo)引頭、Freer升降機(jī)、Coddle升降機(jī)、其它升降機(jī)、J-刮匙或其它刮匙、沖頭(包括蘑菇形沖頭)、注射針、針驅(qū)動(dòng)器、單極或兩極電烙探針、RF消融探針、激光能發(fā)射探針、電動(dòng)或手動(dòng)微切吸器、刮削器、鉆孔器或磨石。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，其它合適的器械對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

如上文所述，任何這類器械可結(jié)合感測(cè)線圈100以實(shí)現(xiàn)對(duì)器械定位的跟蹤。這類感測(cè)線圈100可被構(gòu)造成能夠被系統(tǒng)20跟蹤，使用來(lái)自場(chǎng)發(fā)生器24的磁場(chǎng)在感測(cè)線圈100中感生跟蹤信號(hào)。或者，器械可包括被構(gòu)造成使用霍爾效應(yīng)來(lái)生成跟蹤信號(hào)的傳感器。就剛性器械而言，傳感器可安裝在與器械遠(yuǎn)側(cè)部分具有已知固定空間關(guān)系的器械近側(cè)部分上。僅以舉例的方式，感測(cè)線圈100或其它傳感器可安裝在器械的遠(yuǎn)側(cè)部分上或中(例如，尤其當(dāng)器械為柔性時(shí))。除此之外或另選地，感測(cè)線圈100或其它傳感器可安裝在器械的近側(cè)部分上或中(例如，尤其當(dāng)器械為剛性時(shí))。

無(wú)論將感測(cè)線圈100或其它傳感器定位在何處，感測(cè)線圈100或其它傳感器可在制造時(shí)構(gòu)建到器械中。在其它情況下，可能有利的是在將器械用于外科中之前，將一個(gè)或多個(gè)感測(cè)線圈100或其它傳感器附接到器械上。用于進(jìn)行這種附接的方法在下列專利中有所描述：2012年5月29日公布的名稱為“Adapter for Attaching Electromagnetic Image Guidance Components to a Medical Device”的美國(guó)專利8,190,389，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文；以及2012年9月27日公布的名稱為“Adapter for Attaching Electromagnetic Image Guidance Components to a Medical Device”的美國(guó)專利公布2012/0245456，其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。

在最后的實(shí)時(shí)規(guī)程步驟308中，外科醫(yī)生54啟用場(chǎng)發(fā)生器24開(kāi)始器械跟蹤過(guò)程。外科醫(yī)生54也在屏幕56上顯示一個(gè)或多個(gè)圖像，在一些情況下顯示多個(gè)圖像面板。顯示的圖像可包括由在規(guī)程過(guò)程中所用內(nèi)窺鏡形成的實(shí)時(shí)圖像以及在步驟304中準(zhǔn)備和生成的圖像。因此應(yīng)當(dāng)理解，在屏幕56上顯示多個(gè)圖像面板可使外科醫(yī)生54同時(shí)從不同的來(lái)源查看若干圖像。

內(nèi)窺鏡遠(yuǎn)側(cè)端部的位置和取向的指示可疊加(對(duì)準(zhǔn))在步驟304中生成的流出道圖像上。相似地，導(dǎo)絲28的遠(yuǎn)側(cè)端部30的位置和取向的指示也可以與流出道圖像疊加(對(duì)準(zhǔn))。隨著其它器械引入患者體內(nèi)，其位置和取向也可疊加在流出道圖像上。

上文所述的內(nèi)窺鏡圖像可能已經(jīng)在其上疊加在圖像操縱步驟304中生成的流出道圖像，以及可能已在圖像操縱步驟304中生成的其它結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)圖像。

在一些型式中，顯示在屏幕56上的圖像可由外科醫(yī)生54操縱，以便提高圖像期望部分的可視性，以及以便減小所呈現(xiàn)圖像中的“噪聲”。這樣的操縱可包括外科醫(yī)生能夠使圖像的各部分(例如，外部分)至少部分透明，使得圖像的內(nèi)部分(包括所用器械(包括導(dǎo)絲28)的遠(yuǎn)側(cè)末端的指示)更可見(jiàn)。另選地或除此之外，操縱可包括外科醫(yī)生向表示已經(jīng)在步驟302中分段的特定解剖結(jié)構(gòu)圖像部分應(yīng)用“假”顏色。在一些型式中，外科醫(yī)生54使用控制件51操縱或調(diào)整屏幕56上的圖像。除此之外或另選地，系統(tǒng)20可被構(gòu)造成使用語(yǔ)音激活和/或其它非觸覺(jué)激活方法使外科醫(yī)生54能夠操縱或調(diào)整屏幕56上的圖像。

由于導(dǎo)絲28遠(yuǎn)側(cè)端部30的位置和取向是實(shí)時(shí)已知的，因此系統(tǒng)20可生成鄰近導(dǎo)絲28遠(yuǎn)側(cè)端部30的解剖結(jié)構(gòu)的橫截面或切片并將其顯示在屏幕56上。例如，可顯示在導(dǎo)絲28遠(yuǎn)側(cè)端部30前面的解剖結(jié)構(gòu)的橫截面?？沙尸F(xiàn)在屏幕56上的其它圖像包括對(duì)計(jì)劃的外科步驟的顯示、器械所采取的路徑以及鄰近待在其上操作結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。如上文所論述，這類圖像通常在圖像操縱步驟304中生成。在下文中將更詳細(xì)地說(shuō)明可如何生成和呈現(xiàn)此類圖像的另外示例。

II.示例性圖像引導(dǎo)外科指南

在一些情況下，可能有利的是為外科醫(yī)生54提供關(guān)于如何在患者22身上執(zhí)行ENT規(guī)程(例如，鼻竇擴(kuò)張術(shù)等)的外科計(jì)劃或指令，其中這類指令根據(jù)特定患者22的獨(dú)特解剖結(jié)構(gòu)定制。如上文相對(duì)于圖6所示的操縱步驟304所述，處理器40能夠操縱與患者22相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，以提供關(guān)于描述患者22獨(dú)特解剖結(jié)構(gòu)的圖像的這類指令。此外，處理器40能夠確定如何根據(jù)患者獨(dú)特的解剖結(jié)構(gòu)在患者22身上最好地執(zhí)行所選規(guī)程，并可通過(guò)在操縱步驟304過(guò)程中生成的圖像提供這類定制指令。除此之外或另選地，外科醫(yī)生54可進(jìn)一步提供輸入，該輸入用于通過(guò)在操縱步驟304過(guò)程中生成的圖像生成定制指令。

不管指示性圖像是自動(dòng)生成的還是基于外科醫(yī)生54的輸入，這類指示性圖像可以一系列靜態(tài)圖像、視頻“穿過(guò)”形式和/或任何其它合適形式提供。出于縮略目的，在本文中輸出將被稱為“指示性圖像”，因此應(yīng)當(dāng)理解，這類圖像可包括靜態(tài)圖像、移動(dòng)圖像(例如視頻、動(dòng)畫(huà)等)、它們的組合和/或任何其它合適類型的圖像。同樣應(yīng)當(dāng)理解，指示性圖像可以是二維的、三維的和/或它們的組合。

這類指示性圖像可通過(guò)屏幕56上的一個(gè)或多個(gè)圖像面板呈現(xiàn)。此外，當(dāng)外科醫(yī)生54執(zhí)行規(guī)程時(shí)，這類指示性圖像可自動(dòng)更新。例如，系統(tǒng)20可連續(xù)跟蹤外科醫(yī)生54所用器械的移動(dòng)，根據(jù)如此跟蹤到的移動(dòng)確定規(guī)程的階段，并根據(jù)規(guī)程的當(dāng)前階段更新指示性圖像。除此之外或另選地，外科醫(yī)生54可通過(guò)控制件51、語(yǔ)音激活和/或一些其它方式提供輸入，以通知系統(tǒng)20ENT規(guī)程的當(dāng)前階段。在下文中將更詳細(xì)地說(shuō)明可如何提供指示性圖像的具體示例。應(yīng)當(dāng)理解，以下例子僅為示例性的。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，其它示例和變型對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

A.自動(dòng)生成定制操作計(jì)劃的示例性過(guò)程

圖7示出了可用于使用來(lái)自系統(tǒng)20和/或來(lái)自其它來(lái)源的數(shù)據(jù)為外科醫(yī)生54提供外科計(jì)劃的示例性過(guò)程。應(yīng)當(dāng)理解，圖7的過(guò)程可結(jié)合到圖6的過(guò)程中。例如，圖7的過(guò)程可作為圖6所示操縱步驟304內(nèi)的子程序執(zhí)行?；蛘撸瑘D7的過(guò)程可整合到一些其它較大過(guò)程中或可作為獨(dú)立的過(guò)程執(zhí)行。圖7的過(guò)程將在下文中通過(guò)由系統(tǒng)20執(zhí)行來(lái)論述，但應(yīng)當(dāng)理解，圖7的過(guò)程可通過(guò)具有處于任何其它合適構(gòu)造的任何其它合適部件的任何其它合適系統(tǒng)執(zhí)行。僅以進(jìn)一步舉例的方式，圖7過(guò)程的至少一部分可通過(guò)如下文所述的圖14系統(tǒng)1000來(lái)執(zhí)行。同樣應(yīng)當(dāng)理解，圖7過(guò)程的一部分可在一個(gè)系統(tǒng)上執(zhí)行，而圖7過(guò)程的另一部分在另一系統(tǒng)上執(zhí)行。

在初始步驟400中，得到了患者22的顱腦圖像。應(yīng)當(dāng)理解，這是將進(jìn)行ENT外科規(guī)程的同一患者22的顱腦圖像。這種顱腦圖像可使用MRI、CT和/或任何其它成像方式得到。至少一些圖像數(shù)據(jù)可由通過(guò)使用系統(tǒng)20執(zhí)行的作圖過(guò)程提供的數(shù)據(jù)創(chuàng)建或補(bǔ)充，其中操縱具有感測(cè)線圈100的探針通過(guò)患者22的鼻腔，以在患者22的鼻腔內(nèi)建立解剖結(jié)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu)。除此之外或另選地，可從另一來(lái)源(例如，從過(guò)去一些其它時(shí)刻和/或在一些其它設(shè)施等處執(zhí)行的掃描)提供圖像數(shù)據(jù)。

在一些情況下，在步驟400中提供兩個(gè)或多個(gè)圖像。僅以舉例的方式，這些圖像可作為DICOM(醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信)文件提供并導(dǎo)入處理器40中。處理器40可包括軟件，該軟件專用于根據(jù)圖像評(píng)估鼻腔通道和鼻旁竇的解剖結(jié)構(gòu)的布局。在一些示例中，圖像可包括可以使用圖形用戶界面操縱的三維圖像。三維圖像可通過(guò)制備分段三維模型而得到。在采用三維模型的型式中，該三維模型可以是預(yù)先存在的，從而作為三維模型導(dǎo)入處理器40中?；蛘?，處理器40可根據(jù)導(dǎo)入處理器40中的二維圖像數(shù)據(jù)生成三維模型。當(dāng)然，可使用任何其它合適的方法來(lái)生成三維模型。同樣應(yīng)當(dāng)理解，一些型式可能不一定需要生成完整的三維模型。

在圖7所示過(guò)程的下一步驟402中，處理器40接收外科醫(yī)生54的輸入，該輸入指示外科醫(yī)生54希望在患者22身上執(zhí)行的具體類型的規(guī)程。例如，外科醫(yī)生54可使用操作控制件51、使用語(yǔ)音命令和/或使用任何其它合適形式的輸入來(lái)提供這種輸入。系統(tǒng)20可使外科醫(yī)生54能夠從大量的各種ENT規(guī)程中進(jìn)行選擇，這些規(guī)程包括但不限于額隱窩擴(kuò)張術(shù)、上頜竇口擴(kuò)張術(shù)、蝶竇口擴(kuò)張術(shù)、耳咽管擴(kuò)張術(shù)、在篩骨泡中形成開(kāi)口和/或各種其它ENT規(guī)程。在一些變型中，處理器40僅被構(gòu)造成提供針對(duì)鼻竇擴(kuò)張規(guī)程的外科計(jì)劃，使得外科醫(yī)生54只需選擇鼻竇擴(kuò)張規(guī)程將在哪個(gè)通道(例如，額隱窩、上頜竇口、蝶竇口等)中執(zhí)行。

一旦系統(tǒng)20接收到當(dāng)前患者22所特有的必要圖像(步驟400)以及外科醫(yī)生54的輸入(步驟402)(該輸入指示外科醫(yī)生54希望在患者22身上執(zhí)行的具體類型的規(guī)程)，系統(tǒng)20便可執(zhí)行分析步驟404。在此分析步驟404過(guò)程中，軟件(例如，如通過(guò)處理器40執(zhí)行的)根據(jù)相對(duì)于與步驟402中所選醫(yī)療規(guī)程相關(guān)的數(shù)據(jù)作為步驟400的一部分導(dǎo)入的顱腦圖像評(píng)估患者22的鼻腔通道和鼻旁竇的解剖結(jié)構(gòu)的布局。應(yīng)當(dāng)理解，與在步驟402過(guò)程中可以選擇的各種醫(yī)療規(guī)程相關(guān)的數(shù)據(jù)可在系統(tǒng)20中本地存儲(chǔ)和/或可在一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)器上遠(yuǎn)程存儲(chǔ)等。無(wú)論這類數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在何處，處理器40可訪問(wèn)和處理與在步驟402中所選醫(yī)療規(guī)程相關(guān)的數(shù)據(jù)，并確定如何最好地在如由顱腦圖像表示的患者22獨(dú)特解剖結(jié)構(gòu)上進(jìn)行此規(guī)程，該顱圖像作為步驟400的一部分導(dǎo)入。這種處理可包括相對(duì)于作為步驟400的一部分導(dǎo)入的圖像建立一系列平移和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)。

一旦處理器40完成分析步驟404，處理器40可向外科醫(yī)生54生成輸出，從而顯示為特定患者22定制的操作計(jì)劃(步驟406)。操作計(jì)劃(即，步驟406處的輸出)可向外科醫(yī)生54提供關(guān)于如何進(jìn)行所選ENT規(guī)程的“路標(biāo)”或逐步指令。僅以舉例的方式，當(dāng)所選ENT規(guī)程包括鼻竇引流通道擴(kuò)張規(guī)程時(shí)，操作計(jì)劃(即，步驟406處的輸出)可包括用于在患者22身上執(zhí)行以下動(dòng)作中至少一些(如果并非所有)的路標(biāo)：(i)將引導(dǎo)構(gòu)件(例如，引導(dǎo)導(dǎo)管、導(dǎo)軌、引導(dǎo)探針等)定位在患者鼻腔內(nèi)，(ii)相對(duì)于引導(dǎo)構(gòu)件推進(jìn)導(dǎo)絲以使導(dǎo)絲插入穿過(guò)鼻旁竇引流通道(例如，鼻旁竇竇口、額隱窩等)，(iii)沿導(dǎo)絲推進(jìn)擴(kuò)張器以將擴(kuò)張器定位在鼻旁竇引流通道中，以及(iv)使擴(kuò)張器膨脹以擴(kuò)張引流通道，從而實(shí)現(xiàn)通風(fēng)和引流并根據(jù)黏膜纖毛運(yùn)輸?shù)淖匀环较蛐迯?fù)粘液的正常流出。當(dāng)然，這只是操作計(jì)劃(即，步驟406處的輸出)可針對(duì)的ENT規(guī)程的例示性示例。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，操作計(jì)劃(即，步驟406處的輸出)可針對(duì)的各種其它類型的ENT規(guī)程對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

如何在視覺(jué)上顯示操作計(jì)劃(步驟406)的各種示例將在下文中參照?qǐng)D9至圖13C更詳細(xì)地描述。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，其它示例對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

B.手動(dòng)生成定制操作計(jì)劃的示例性過(guò)程

圖8示出了可用于使用來(lái)自系統(tǒng)20和/或來(lái)自其它來(lái)源的數(shù)據(jù)為外科醫(yī)生54提供外科計(jì)劃的另一示例性過(guò)程。應(yīng)當(dāng)理解，圖8的過(guò)程可結(jié)合到圖6的過(guò)程中。例如，圖8的過(guò)程可作為圖6所示操縱步驟304內(nèi)的子程序執(zhí)行?；蛘撸瑘D8的過(guò)程可整合到一些其它較大過(guò)程中或可作為獨(dú)立的過(guò)程執(zhí)行。圖8的過(guò)程將在下文中通過(guò)由系統(tǒng)20執(zhí)行來(lái)論述，但應(yīng)當(dāng)理解，圖8的過(guò)程可通過(guò)具有處于任何其它合適構(gòu)造的任何其它合適部件的任何其它合適系統(tǒng)執(zhí)行。僅以進(jìn)一步舉例的方式，圖8過(guò)程的至少一部分可通過(guò)如下文所述的圖14系統(tǒng)1000來(lái)執(zhí)行。同樣應(yīng)當(dāng)理解，圖8過(guò)程的一部分可在一個(gè)系統(tǒng)上執(zhí)行，而圖8過(guò)程的另一部分在另一系統(tǒng)上執(zhí)行。

如上文參照?qǐng)D7的分析步驟404所述，系統(tǒng)20,510可包括所存儲(chǔ)ENT醫(yī)療規(guī)程的數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)可結(jié)合作為步驟400的一部分而導(dǎo)入的圖像一起引用。在圖8的過(guò)程中，初始可創(chuàng)建這類所存儲(chǔ)的ENT醫(yī)療規(guī)程。換句話講，可執(zhí)行圖8所示的過(guò)程，而不必預(yù)先存在所存儲(chǔ)ENT醫(yī)療規(guī)程的數(shù)據(jù)庫(kù)。在外科醫(yī)生54對(duì)患者22進(jìn)行ENT醫(yī)療規(guī)程之前，同一外科醫(yī)生54可執(zhí)行圖8的過(guò)程。作為另一僅例示性示例，圖8的過(guò)程可作為外科醫(yī)生培訓(xùn)的一部分來(lái)執(zhí)行，其中培訓(xùn)外科醫(yī)生54執(zhí)行圖8的過(guò)程，同時(shí)受訓(xùn)外科醫(yī)生54實(shí)施根據(jù)培訓(xùn)外科醫(yī)生54在圖8的過(guò)程中所提供的輸入生成的操作計(jì)劃或指令(步驟406)。

在初始步驟500中，得到了患者22的顱腦圖像。應(yīng)當(dāng)理解，這是將進(jìn)行ENT外科規(guī)程的同一患者22的顱腦圖像。這種顱腦圖像可使用MRI、CT和/或任何其它成像方式得到。至少一些圖像數(shù)據(jù)可由通過(guò)使用系統(tǒng)20執(zhí)行的作圖過(guò)程提供的數(shù)據(jù)創(chuàng)建或補(bǔ)充，其中操縱具有感測(cè)線圈100的探針通過(guò)患者22的鼻腔，以在患者22的鼻腔內(nèi)建立解剖結(jié)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu)。除此之外或另選地，可從另一來(lái)源(例如，從過(guò)去一些其它時(shí)刻和/或在一些其它設(shè)施等處執(zhí)行的掃描)提供圖像數(shù)據(jù)。

在一些情況下，在步驟500中提供兩個(gè)或多個(gè)圖像。僅以舉例的方式，這些圖像可作為DICOM(醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信)文件提供并導(dǎo)入處理器40中。處理器40可包括軟件，該軟件專用于根據(jù)圖像評(píng)估鼻腔通道和鼻旁竇的解剖結(jié)構(gòu)的布局。在本示例中，軟件將點(diǎn)云轉(zhuǎn)化成分段三維模型(步驟502)。作為此過(guò)程的一部分，軟件通過(guò)處理器40施加鼻腔鼻竇結(jié)構(gòu)識(shí)別算法(步驟504)。軟件最終以可操縱三維圖像的形式生成輸出(步驟506)。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，軟件可被配置成執(zhí)行上述步驟(502,504,506)的各種合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

然后為外科醫(yī)生54呈現(xiàn)圖形用戶界面(GUI)以操縱三維圖像(步驟508)。僅以舉例的方式，此GUI可使得外科醫(yī)生54能夠根據(jù)需要限定每個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的透明度和/或顏色(步驟510)。作為一個(gè)僅例示性示例，在正準(zhǔn)備三維圖像以提供擴(kuò)張上頜竇口的操作計(jì)劃的情況下，外科醫(yī)生可設(shè)定鉤突的圖形表示為大約50％透明，并將上頜竇口著色為紅色。GUI也可使外科醫(yī)生54在三維圖像內(nèi)作出各種類型的標(biāo)記和/或注釋。為有利于研究和標(biāo)記三維圖像，GUI可進(jìn)一步使得外科醫(yī)生54能夠旋轉(zhuǎn)、縮放、平移、傾斜、截取橫截面或以其它方式改變?nèi)S圖像的二維視圖(步驟512)。

本示例的軟件也提供鼻旁竇流出道的視覺(jué)突出(步驟514)。在本示例中，通過(guò)應(yīng)用鼻竇流出道識(shí)別算法，此過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行(步驟516)。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，軟件可被配置成執(zhí)行上述步驟(508,510,512,514,516)的各種合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

一旦完成步驟514，處理器40可向外科醫(yī)生54生成輸出，從而顯示操作計(jì)劃(步驟406)。如上文所述，操作計(jì)劃(即，步驟406處的輸出)可向外科醫(yī)生54提供關(guān)于如何進(jìn)行所選ENT規(guī)程的“路標(biāo)”或逐步指令。僅以舉例的方式，當(dāng)所選ENT規(guī)程包括鼻竇引流通道擴(kuò)張規(guī)程時(shí)，操作計(jì)劃(即，步驟406處的輸出)可包括用于在患者22身上執(zhí)行以下動(dòng)作中至少一些(如果并非所有)的路標(biāo)：(i)將引導(dǎo)構(gòu)件(例如，引導(dǎo)導(dǎo)管、導(dǎo)軌、引導(dǎo)探針等)定位在患者鼻腔內(nèi)，(ii)相對(duì)于引導(dǎo)構(gòu)件推進(jìn)導(dǎo)絲以使導(dǎo)絲插入穿過(guò)鼻旁竇引流通道(例如，鼻旁竇竇口、額隱窩等)，(iii)沿導(dǎo)絲推進(jìn)擴(kuò)張器以將擴(kuò)張器定位在鼻旁竇引流通道中，以及(iv)使擴(kuò)張器膨脹以擴(kuò)張引流通道，從而實(shí)現(xiàn)通風(fēng)和引流并根據(jù)黏膜纖毛運(yùn)輸?shù)淖匀环较蛐迯?fù)粘液的正常流出。當(dāng)然，這只是操作計(jì)劃(即，步驟406處的輸出)可針對(duì)的ENT規(guī)程的例示性示例。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，操作計(jì)劃(即，步驟406處的輸出)可針對(duì)的各種其它類型的ENT規(guī)程對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

雖然未在圖8中示出，但應(yīng)當(dāng)理解，使用在步驟506中生成的三維圖像，軟件可進(jìn)一步使得外科醫(yī)生54虛擬執(zhí)行ENT規(guī)程。例如，軟件可向外科醫(yī)生54呈現(xiàn)可用于ENT規(guī)程中的器械的圖形表示，其中這類器械的圖形表示與三維圖像疊加或以其它方式與三維圖像集成。外科醫(yī)生54可使用任何合適的輸入件或輸入件(例如，鼠標(biāo)、觸控板、鍵盤(pán)、控制桿、觸屏等)的組合來(lái)操縱器械的圖形表示。通過(guò)使外科醫(yī)生54虛擬執(zhí)行ENT規(guī)程，軟件使得外科醫(yī)生54能夠根據(jù)需要執(zhí)行多種實(shí)踐操作，以便幫助外科醫(yī)生54發(fā)現(xiàn)最合適的方法。

此外，在虛擬ENT規(guī)程期間采集的數(shù)據(jù)可用于制定操作計(jì)劃(即，步驟406處的輸出)。具體地講，當(dāng)外科醫(yī)生54成功完成虛擬ENT規(guī)程的一個(gè)或多個(gè)步驟之后，系統(tǒng)可存儲(chǔ)如由外科醫(yī)生54在虛擬ENT規(guī)程期間操縱的虛擬器械的運(yùn)動(dòng)和取向，并將所存儲(chǔ)的虛擬器械的成功運(yùn)動(dòng)和取向結(jié)合在操作計(jì)劃(即，步驟406處的輸出)中。換句話講，外科醫(yī)生54可首先在患者解剖結(jié)構(gòu)的三維模型上虛擬完善ENT規(guī)程，然后依靠操作計(jì)劃(即，步驟406處的輸出)以便在外科醫(yī)生54使用真實(shí)的器械在患者22身上執(zhí)行真實(shí)ENT規(guī)程時(shí)，重新制定在虛擬ENT規(guī)程中成功的虛擬器械的運(yùn)動(dòng)和取向。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，軟件可允許、采集和使用虛擬ENT規(guī)程結(jié)果的各種合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

C.呈現(xiàn)定制操作計(jì)劃的示例性過(guò)程

如上文所述，圖7所示的過(guò)程和圖8所示的過(guò)程可各自向外科醫(yī)生54生成輸出，從而顯示為特定患者22定制的操作計(jì)劃(步驟406)。在本示例中，操作計(jì)劃以一個(gè)或多個(gè)指示性圖像的形式提供。在步驟406中顯示的這類指示性圖像可通過(guò)屏幕56上的一個(gè)或多個(gè)圖像面板呈現(xiàn)。圖9示出了可結(jié)合向外科醫(yī)生54呈現(xiàn)的操作計(jì)劃(步驟406)提供的示例性步驟?？娠@示的各種類型的指示性圖像的示例在下文中參照?qǐng)D9的框606,608,610,612,614以及參照?qǐng)D10至圖13C更詳細(xì)地進(jìn)行描述。

在一些情況下，可利用由如步驟600中所示內(nèi)窺鏡提供的真實(shí)視覺(jué)指導(dǎo)進(jìn)行ENT規(guī)程。內(nèi)窺鏡中的視頻視圖可結(jié)合在步驟406中顯示的一個(gè)或多個(gè)指示性圖像，使得內(nèi)窺鏡視圖可通過(guò)屏幕56上的一個(gè)或多個(gè)圖像面板呈現(xiàn)。內(nèi)窺鏡還可包括感測(cè)線圈100或其它傳感器，使得系統(tǒng)20可跟蹤內(nèi)窺鏡的位置。來(lái)自感測(cè)線圈100或其它傳感器的定位數(shù)據(jù)還可并入在步驟406中顯示的一個(gè)或多個(gè)指示性圖像中。例如，隨著通過(guò)屏幕56上的一個(gè)或多個(gè)圖像面板呈現(xiàn)，內(nèi)窺鏡的圖形表示可疊加或以其它方式集成到患者鼻腔鼻竇解剖結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)虛擬視圖中。這可使外科醫(yī)生54更好地了解內(nèi)窺鏡在鼻腔內(nèi)的實(shí)時(shí)位置，從而為由內(nèi)窺鏡自身提供的內(nèi)窺鏡視圖提供更好的情境。在一些其它型式中，內(nèi)窺鏡不含感測(cè)線圈100或其它傳感器，使得提供指示性圖像的軟件不描繪或以其它方式說(shuō)明內(nèi)窺鏡的實(shí)時(shí)定位。

相似地，可使用結(jié)合感測(cè)線圈100或如上文所述其它傳感器的一個(gè)或多個(gè)器械進(jìn)行ENT規(guī)程。在這種情況下，來(lái)自感測(cè)線圈100或其它傳感器的定位數(shù)據(jù)可結(jié)合如步驟602中所示的操作計(jì)劃進(jìn)行處理。來(lái)自感測(cè)線圈100或其它傳感器的定位數(shù)據(jù)還可并入在步驟406中顯示的一個(gè)或多個(gè)指示性圖像中。例如，隨著通過(guò)屏幕56上的一個(gè)或多個(gè)圖像面板呈現(xiàn)，ENT器械的圖形表示可疊加或以其它方式集成到患者鼻腔鼻竇解剖結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)虛擬視圖中。這可使外科醫(yī)生54更好地了解ENT器械在鼻腔內(nèi)的實(shí)時(shí)位置，從而補(bǔ)充ENT器械的真實(shí)內(nèi)窺鏡視圖。在一些其它型式中，ENT規(guī)程是在任意ENT器械均不具有感測(cè)線圈100或其它傳感器的情況下進(jìn)行的，使得提供指示性圖像的軟件不描繪或以其它方式說(shuō)明ENT器械的實(shí)時(shí)定位。

一些型式可使得外科醫(yī)生54能夠在外科規(guī)程之前和/或在外科規(guī)程過(guò)程中操縱指示性圖像。例如，軟件可使得外科醫(yī)生54能夠旋轉(zhuǎn)、平移、傾斜、縮放、擴(kuò)大指示性圖像，截取其橫截面和/或?qū)χ甘拘詧D像執(zhí)行其它操縱。這可使得外科醫(yī)生54能夠更好地了解器械在醫(yī)療規(guī)程的特定階段中的確切定位、取向和運(yùn)動(dòng)方向。僅以舉例的方式，外科醫(yī)生54可使用各種類型的輸入件(例如，鼠標(biāo)、觸控板、鍵盤(pán)、控制桿、觸屏等)操縱指示性圖像。除此之外或另選地，一些型式可使得外科醫(yī)生54能夠使用語(yǔ)音輸入操縱指示性圖像(步驟604)。這可使外科醫(yī)生在整個(gè)ENT規(guī)程過(guò)程中保持雙手空閑以便抓握和操縱內(nèi)窺鏡和其它ENT設(shè)備。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，可并入語(yǔ)音命令功能的各種合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

無(wú)論是否使用步驟600,602,604中的數(shù)據(jù)/命令影響指示性圖像以及如何影響，應(yīng)當(dāng)理解，指示性圖像可采取各種不同的形式。如上文所述，在步驟406中顯示的這類指示性圖像可通過(guò)屏幕56上的一個(gè)或多個(gè)圖像面板呈現(xiàn)。換句話講，多個(gè)指示性圖像可同時(shí)呈現(xiàn)給外科醫(yī)生54。當(dāng)多個(gè)指示性圖像同時(shí)呈現(xiàn)給外科醫(yī)生54時(shí)，這些多個(gè)指示性圖像可提供彼此不同的視圖。指示性圖像可采取的形式的各種示例在下文中參照?qǐng)D9的框606,608,610,612,614以及參照?qǐng)D10至圖13C更詳細(xì)地進(jìn)行描述。下文參照?qǐng)D9的框606,608,610,612,614以及參照?qǐng)D10至圖13C所述的任何或全部視圖可同時(shí)呈現(xiàn)給外科醫(yī)生54。應(yīng)當(dāng)理解，以下例子僅為示例性的。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，其它示例和變型對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

僅以舉例的方式，在其中ENT器械之一包括感測(cè)線圈100或其它傳感器的型式中，一個(gè)或多個(gè)指示性圖像可提供ENT器械末端位置的實(shí)時(shí)三平面CT切片視圖，如框606中所示。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，指示性圖像可描繪具有感測(cè)線圈100或其它傳感器的器械的實(shí)時(shí)位置的各種合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

同樣如圖9所示，指示性圖像之一可包括對(duì)計(jì)劃的ENT規(guī)程步驟的顯示、器械路徑和取向以及解剖結(jié)構(gòu)(框608)。以下將會(huì)參考圖10至圖13C更詳細(xì)地描述這種視圖的另外示例。

此外，如上文所述，屏幕56上的圖像面板之一可從真正內(nèi)窺鏡提供鼻腔的真實(shí)內(nèi)窺鏡視圖(框610)，其中內(nèi)窺鏡視圖鄰近一個(gè)或多個(gè)指示性圖像提供。

作為另一個(gè)僅例示性示例，在其中ENT器械之一包括感測(cè)線圈100或其它傳感器的型式中，一個(gè)或多個(gè)指示性圖像可提供能夠示出ENT器械末端位置的實(shí)時(shí)三維模型，如框612中所示。在一些這類型式中，解剖結(jié)構(gòu)的視覺(jué)表示以半透明方式示出，以便防止解剖結(jié)構(gòu)的視覺(jué)表示遮擋ENT器械視覺(jué)表示的視圖。此視圖還可包括顏色標(biāo)識(shí)的解剖結(jié)構(gòu)分段和/或有利于不同解剖結(jié)構(gòu)之間分化的其它視覺(jué)結(jié)構(gòu)特征。

在從真實(shí)內(nèi)窺鏡提供鼻腔的真實(shí)內(nèi)窺鏡視圖的型式中，這樣的真實(shí)內(nèi)窺鏡視圖還可包括軟件生成的視覺(jué)特征結(jié)構(gòu)，這些特征結(jié)構(gòu)疊加或以其它方式集成到真實(shí)內(nèi)窺鏡視圖中。例如，軟件可疊加在內(nèi)窺鏡視野內(nèi)的鼻竇流出道(和/或其它值得注意的解剖結(jié)構(gòu))的突出(框614)。這種增強(qiáng)的內(nèi)窺鏡視圖(框614)可結(jié)合或代替非增強(qiáng)的內(nèi)窺鏡視圖提供(框610)。

圖10示出了可在步驟406中顯示的指示性圖像之一的示例。具體地講，圖10示出了患者22鼻腔中的解剖結(jié)構(gòu)的上軸向剖視圖。具體地講，圖10示出了鼻中隔(NS)、中鼻甲(MT)、鉤突(UP)和篩骨泡(EB)。應(yīng)當(dāng)理解，此視圖將由在圖7所示過(guò)程的步驟400或在圖8所示過(guò)程的步驟500中采集的顱腦圖像生成。圖10的視圖還包括一組箭頭700，這些箭頭指示用于將器械插入上頜竇口(MSO)的路徑。在一些型式中，箭頭700均同時(shí)靜態(tài)地呈現(xiàn)。在一些其它型式中，箭頭700以動(dòng)畫(huà)方式示出，以強(qiáng)調(diào)通向上頜竇口(MSO)的通道的方向。在另外其它型式中，使用了單箭頭700，其中單箭頭的桿沿通向上頜竇口(MSO)的曲折路徑彎曲。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，剖視圖可描繪通向上頜竇口(MSO)或與鼻腔相關(guān)的其它解剖結(jié)構(gòu)的路徑的其它合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。同樣應(yīng)當(dāng)理解，可同時(shí)呈現(xiàn)若干不同剖視圖(例如，沿不同平面)，以便使外科醫(yī)生54更好地了解器械路徑如何橫貫三個(gè)維度。

圖11示出了可在步驟406中顯示的指示性圖像中的另一者的示例。具體地講，圖11示出了虛擬內(nèi)窺鏡視圖，其從內(nèi)窺鏡視角示出引導(dǎo)導(dǎo)管的圖形表示800和導(dǎo)絲的圖形表示810，該內(nèi)窺鏡的視線朝患者22的中鼻道取向。該視圖因此示出圖形表示800相對(duì)于鼻中隔(NS)、中鼻甲(MT)、篩骨泡(EB)和鉤突(UP)的圖形表示的位置和取向。此視圖提供有三維透視，以便使外科醫(yī)生更好地了解由圖形表示800表示的引導(dǎo)導(dǎo)管應(yīng)該如何相對(duì)于解剖結(jié)構(gòu)定位。

在圖11所示的示例中，指示性圖像示出如何將導(dǎo)絲插入上頜竇口。在同一器械和解剖結(jié)構(gòu)的真實(shí)內(nèi)窺鏡視圖中，鉤突(UP)在視覺(jué)上遮擋引導(dǎo)導(dǎo)管和導(dǎo)絲的遠(yuǎn)側(cè)端部。因此，指示性圖像以半透明形式示出圖形表示800和圖形表示810的遠(yuǎn)側(cè)端部804；而以不透明形式示出圖形表示800的近側(cè)端部902。在本示例中，鉤突(UP)以不透明形式示出。在另一示例性變型中，鉤突(UP)以半透明形式示出。在這類型式中，圖形表示800和圖形表示810的遠(yuǎn)側(cè)端部804可以不透明形式示出。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，指示性圖像可處理解剖結(jié)構(gòu)遮擋住器械的問(wèn)題的其它合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

在一些型式中，圖11的指示性圖像僅作為靜態(tài)圖像呈現(xiàn)。在一些其它型式中，圖11的指示性圖像以動(dòng)畫(huà)方式提供。例如，指示性圖像可以開(kāi)始于僅示出解剖結(jié)構(gòu)。然后指示性圖像可示出圖形表示800移動(dòng)到圖11所示位置中的動(dòng)畫(huà)。然后指示性圖像可示出圖形表示810移動(dòng)到圖11所示位置中的動(dòng)畫(huà)。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，可以動(dòng)畫(huà)方式顯示圖11的指示性圖像的其它合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

在一些型式中，圖11的虛擬內(nèi)窺鏡視圖鄰近同一解剖結(jié)構(gòu)的真實(shí)內(nèi)窺鏡視圖示出，使得外科醫(yī)生54可同時(shí)查看這兩種圖像并以一定方式移動(dòng)實(shí)際的引導(dǎo)導(dǎo)管使得真實(shí)內(nèi)窺鏡視圖與虛擬內(nèi)窺鏡視圖匹配。在其中內(nèi)窺鏡包括感測(cè)線圈100或其它傳感器的型式中，可實(shí)時(shí)更新虛擬內(nèi)窺鏡視圖以確保虛擬內(nèi)窺鏡的視線與真實(shí)內(nèi)窺鏡視圖的視線匹配(或至少非常接近)。

在其中引導(dǎo)導(dǎo)管和/或?qū)Ыz包括感測(cè)線圈100或其它傳感器的型式中，圖11的虛擬內(nèi)窺鏡視圖還可包括真實(shí)引導(dǎo)導(dǎo)管和/或真實(shí)導(dǎo)絲的疊加圖形表示。可實(shí)時(shí)更新這些疊加圖形表示。這可使得外科醫(yī)生54能夠?qū)⒄鎸?shí)引導(dǎo)導(dǎo)管的實(shí)際定位與圖形表示800直接關(guān)聯(lián)，并將真實(shí)導(dǎo)絲的實(shí)際定位與圖形表示810直接關(guān)聯(lián)。外科醫(yī)生54因此可移動(dòng)真實(shí)引導(dǎo)導(dǎo)管和導(dǎo)絲，直至真實(shí)引導(dǎo)導(dǎo)管和導(dǎo)絲的疊加表示與對(duì)應(yīng)圖形表示800,810重疊。在一些此類型式中，真實(shí)引導(dǎo)導(dǎo)管和真實(shí)導(dǎo)絲的疊加圖形表示以半透明形式提供，而圖形表示800,810以不透明形式提供。在一些其它型式中，真實(shí)引導(dǎo)導(dǎo)管和真實(shí)導(dǎo)絲的疊加圖形表示以不透明形式提供，而圖形表示800,810以半透明形式提供。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，可在與一個(gè)或多個(gè)器械的預(yù)期定位相同的視圖中實(shí)時(shí)顯示一個(gè)或多個(gè)器械的實(shí)際定位的其它合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。在其中系統(tǒng)20跟蹤一個(gè)或多個(gè)器械在外科規(guī)程過(guò)程中的定位和移動(dòng)的一些型式中，系統(tǒng)20可向外科醫(yī)生54提供可聽(tīng)警報(bào)和/或視覺(jué)警示，以指示何時(shí)外科醫(yī)生54已很大程度上偏離操作計(jì)劃或指令。系統(tǒng)20也可提供關(guān)于外科醫(yī)生54必須采取的步驟的另外指令，以便與操作計(jì)劃重新保持一致。

作為圖11所示視圖的另一僅例示性變型，該視圖可作為增強(qiáng)的真實(shí)內(nèi)窺鏡視圖提供。例如，視圖可包括引導(dǎo)導(dǎo)管的真實(shí)描述，但在引導(dǎo)導(dǎo)管的真實(shí)描述上或靠近其疊加一個(gè)或多個(gè)箭頭和/或其它方向指示符，以便向外科醫(yī)生54指示應(yīng)該如何取向和移動(dòng)引導(dǎo)導(dǎo)管。

圖12示出了可在步驟406中顯示的指示性圖像中的另一者的示例。具體地講，圖12示出了虛擬內(nèi)窺鏡視圖，其從內(nèi)窺鏡視角示出三維引導(dǎo)箭頭900，該內(nèi)窺鏡的視線朝患者22的中鼻道取向。該視圖因此示出引導(dǎo)箭頭900相對(duì)于鼻中隔(NS)、中鼻甲(MT)、篩骨泡(EB)和鉤突(UP)圖形表示的位置和取向。

引導(dǎo)箭頭900的三維構(gòu)型使外科醫(yī)生了解引導(dǎo)導(dǎo)管和導(dǎo)絲的路徑應(yīng)如何橫貫中鼻道的三維空間以穿過(guò)鉤突(UP)，從而到達(dá)上頜竇口(MSO)。具體地講，引導(dǎo)箭頭900包括表示近側(cè)面904的近側(cè)部分902以及表示錐形尖端908的遠(yuǎn)側(cè)部分906。面904和尖端908的添加及其構(gòu)型使得箭頭900在視覺(jué)上比二維箭頭更高效地表示通過(guò)三維空間的器械路徑。此外，因?yàn)橐龑?dǎo)箭頭900橫貫鉤突(UP)外側(cè)的空間，因此指示性圖像以半透明形式示出引導(dǎo)箭頭906的遠(yuǎn)側(cè)端部906；而以不透明形式示出引導(dǎo)箭頭906的近側(cè)端部902。在本示例中，鉤突(UP)以不透明形式示出。在另一示例性變型中，鉤突(UP)以半透明形式示出。在這類型式中，引導(dǎo)箭頭900的遠(yuǎn)側(cè)端部906可以不透明形式示出。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，指示性圖像可處理解剖結(jié)構(gòu)遮擋住器械路徑的問(wèn)題的其它合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

圖13A至圖13C示出了可通過(guò)可在步驟406中顯示的指示性圖像中的另一者描繪的一系列。具體地講，圖13A至圖13C示出了虛擬內(nèi)窺鏡視圖，其從內(nèi)窺鏡視角以動(dòng)畫(huà)方式示出引導(dǎo)箭頭950，該內(nèi)窺鏡的視線朝患者22的中鼻道取向。該視圖因此示出相對(duì)于鼻中隔(NS)、中鼻甲(MT)、篩骨泡(EB)和鉤突(UP)的圖形表示，由器械橫貫的路徑的動(dòng)態(tài)表示。應(yīng)當(dāng)理解，指示性圖像可按照?qǐng)D13A的視圖、圖13B的視圖、然后圖13C的視圖的順序重復(fù)循環(huán)，使得外科醫(yī)生54可觀察引導(dǎo)箭頭950的運(yùn)動(dòng)以便確定器械的合適路徑。如圖13A所示，引導(dǎo)箭頭950為實(shí)線。但在圖13B至圖13C中，引導(dǎo)箭頭950不是實(shí)線。這種從實(shí)線到非實(shí)線的轉(zhuǎn)變表明，路徑穿過(guò)鉤突(UP)到達(dá)上頜竇口(MSO)。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，可以動(dòng)畫(huà)方式描繪引導(dǎo)箭頭950在解剖結(jié)構(gòu)后面的移動(dòng)的其它合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

除前述之外或另選地，指示性圖像可包括指示應(yīng)該如何移動(dòng)或以其它方式操縱器械的文本注釋。除此之外或另選地，指示性圖像可包括一系列相鄰面板，這些面板示出在規(guī)程的不同階段的器械，使得外科醫(yī)生54可通過(guò)連續(xù)觀察圖像面板來(lái)確定器械的合適路徑。除此之外或另選地，指示性圖像可包括器械的動(dòng)畫(huà)以示出應(yīng)該如何移動(dòng)或以其它方式操縱器械。作為另一僅例示性示例，屏幕56可在指示性圖像旁顯示一列文本指令，其中文本指令向外科醫(yī)生54提供關(guān)于在患者22身上何處及如何操作器械的逐步指導(dǎo)。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，指示性圖像可指示器械所沿循的路徑的另外其它合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。還應(yīng)當(dāng)理解，視覺(jué)指令可用由所存儲(chǔ)的音頻文件生成的自動(dòng)語(yǔ)音指令取代或補(bǔ)充，其中音頻通過(guò)揚(yáng)聲器、耳機(jī)或可被外科醫(yī)生54聽(tīng)到的一些其它裝置播放。

同樣應(yīng)當(dāng)理解，除了指示所用器械的期望定位、取向和移動(dòng)方向之外，指示性圖像可以調(diào)出可有利于為外科醫(yī)生54提供空間情境的某些解剖標(biāo)志。例如，指示性圖像可包括用于指示中鼻甲(MT)位置的文本和箭頭、用于指示鉤突(UP)位置的文本和箭頭、用于指示上頜竇口或其它通道等的位置的文本和箭頭。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，指示性圖像可在視覺(jué)上指示一個(gè)或多個(gè)解剖標(biāo)志的各種合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。類似地，參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，可用于在指示性圖像中進(jìn)行指示的各種解剖標(biāo)志對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

在一些型式中，指示性計(jì)劃可識(shí)別所選ENT規(guī)程的若干規(guī)程里程碑，并根據(jù)這些里程碑的完成來(lái)更新指示性圖像。例如，對(duì)于鼻竇擴(kuò)張規(guī)程，處理器40可首先提供描繪引導(dǎo)導(dǎo)管在患者22鼻腔內(nèi)正確放置的一個(gè)或多個(gè)指示性圖像。引導(dǎo)導(dǎo)管的正確放置可表示第一里程碑的完成，使得在正確放置引導(dǎo)導(dǎo)管之后，處理器40可接著提供下一組描繪導(dǎo)絲的正確放置的指示性圖像。導(dǎo)絲的正確放置可表示第二里程碑的完成，使得在正確放置導(dǎo)絲之后，處理器40可接著提供下一組描繪擴(kuò)張導(dǎo)管的正確放置的指示性圖像。擴(kuò)張導(dǎo)管的正確放置可表示第三里程碑的完成，使得在正確放置擴(kuò)張導(dǎo)管之后，處理器40可接著提供下一組描繪擴(kuò)張器在擴(kuò)張導(dǎo)管上伸展的指示性圖像。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，鼻竇擴(kuò)張規(guī)程的后續(xù)和其它里程碑對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。相似地，參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，處理器40可對(duì)在給定外科規(guī)程內(nèi)的規(guī)程里程碑的完成作出反應(yīng)的其它合適的方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。處理器40可根據(jù)感測(cè)線圈100的定位數(shù)據(jù)，根據(jù)外科醫(yī)生54的輸入和/或根據(jù)任何其它合適的輸入確定里程碑已經(jīng)完成。

雖然若干前述示例包括(例如，使用一個(gè)或多個(gè)感測(cè)線圈100)實(shí)時(shí)跟蹤器械的定位，但應(yīng)當(dāng)理解，并非在所有型式中都需要這樣的跟蹤。一些型式可能只提供指示性圖像，而未執(zhí)行任何類型的器械位置或移動(dòng)跟蹤。在這類型式中，處理器40可行進(jìn)穿過(guò)一系列指示性圖像，以響應(yīng)于外科醫(yī)生54的輸入(例如，指示里程碑的完成等)。此外，一旦生成操作計(jì)劃(例如，按照?qǐng)D7至圖9的步驟406)，就可執(zhí)行ENT規(guī)程，甚至不必存在系統(tǒng)20。例如，指示性圖像可使用常規(guī)PC或其它計(jì)算裝置簡(jiǎn)單通過(guò)常規(guī)監(jiān)視器或屏幕呈現(xiàn)。

從前述內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解，上述指示性圖像的使用可使得外科醫(yī)生54能夠更安全更高效地執(zhí)行ENT規(guī)程。具體地講，指示性圖像可以消除對(duì)于在開(kāi)始ENT規(guī)程時(shí)用線材或其它探測(cè)器械探查患者22的鼻腔鼻竇解剖結(jié)構(gòu)的需求或使這種需求最小化。最大程度減少或消除這種探查需求可防止對(duì)患者22鼻腔中的解剖結(jié)構(gòu)造成不必要的傷害并使外科進(jìn)行地更快。

D.示例性系統(tǒng)布置

圖14示出可用于生成上述外科計(jì)劃并預(yù)設(shè)一系列指示性圖像的示例性系統(tǒng)1000的部件。應(yīng)當(dāng)理解，系統(tǒng)1000可被整合到圖1所示的控制臺(tái)100中?；蛘?，系統(tǒng)1000可通過(guò)獨(dú)立硬件提供。如圖所示，本示例的系統(tǒng)1000包括中央處理單元(CPU)1012、存儲(chǔ)器514、操作系統(tǒng)516和通信接口(I/O)518。CPU 512可包括一個(gè)或多個(gè)單核或多核常規(guī)CPU。一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器520通過(guò)總線522或設(shè)備所連接的通信子系統(tǒng)與該設(shè)備(未示出)連通。這類驅(qū)動(dòng)器可以用戶模式或內(nèi)核模式運(yùn)行。CPU 512執(zhí)行涉及操作系統(tǒng)516、應(yīng)用程序524和驅(qū)動(dòng)器520的控制邏輯，以與外部硬件裝置協(xié)調(diào)。

存儲(chǔ)器514可包括被CPU 512用來(lái)向系統(tǒng)510的其它部件發(fā)送命令的命令緩沖器526。本示例的存儲(chǔ)器514包含過(guò)程列表528和其它過(guò)程信息，諸如過(guò)程控制塊530。聯(lián)接到存儲(chǔ)器514的存儲(chǔ)器控制器532可管理對(duì)存儲(chǔ)器514的訪問(wèn)。例如，存儲(chǔ)器控制器532可管理來(lái)自CPU 512和/或來(lái)自其它裝置的訪問(wèn)存儲(chǔ)器514的請(qǐng)求。

本示例的系統(tǒng)510還包括存儲(chǔ)器管理單元(MMU)534，其可在內(nèi)核的情境下或在內(nèi)核之外連同需要存儲(chǔ)器管理的其它裝置和功能塊一起操作。MMU 1034包括邏輯以隨著用于存儲(chǔ)器頁(yè)面訪問(wèn)的虛擬到物理地址轉(zhuǎn)換而執(zhí)行這類操作?？商峁┺D(zhuǎn)換后備緩沖器(TLB)536以加速存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)換。MMU 534和系統(tǒng)510的其它部件的操作可致使中斷控制器538產(chǎn)生中斷。這種中斷可由中斷處理器處理，例如由操作系統(tǒng)516或由軟件調(diào)度器(SWS)540介導(dǎo)。當(dāng)然，系統(tǒng)1000的上述部件和布置只是例示性的示例。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，可用于構(gòu)成系統(tǒng)1000的其它合適部件和布置對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。

III.示例性組合

以下實(shí)施例涉及可組合或應(yīng)用本文教導(dǎo)內(nèi)容的各種不完全方式。應(yīng)當(dāng)理解，以下實(shí)施例不旨在限制可在本申請(qǐng)或在本申請(qǐng)的后續(xù)申請(qǐng)中任何時(shí)候提出的任何權(quán)利要求的涵蓋范圍。不旨在放棄權(quán)利要求。提供以下實(shí)施例僅僅是出于例示性目的?？梢栽O(shè)想，本文的各種教導(dǎo)內(nèi)容可按照多種其它方式布置和施用。同樣可以設(shè)想，一些變型可省略在下述實(shí)施例中提及的某些特征結(jié)構(gòu)。因此，不應(yīng)該將下文所述的任何方面或任何特征結(jié)構(gòu)視為重要的，除非本發(fā)明人或符合本發(fā)明人利益的后繼者另外明確指明如此。如果在申請(qǐng)或在與本申請(qǐng)相關(guān)的后續(xù)申請(qǐng)中提出的任何權(quán)利要求包括除了下述那些之外的另外特征結(jié)構(gòu)，不應(yīng)假設(shè)出于有關(guān)專利性的任何原因而加入那些另外特征結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例1

一種方法，包括：(a)接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，其中該圖像數(shù)據(jù)與患者鼻腔中的解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，其中該圖像數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)接收；(b)接收外科規(guī)程數(shù)據(jù)，其中該外科規(guī)程數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)接收；以及(c)生成操作計(jì)劃，其中生成操作計(jì)劃的行為通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行，其中生成操作計(jì)劃的行為包括：(i)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)并根據(jù)外科規(guī)程數(shù)據(jù)識(shí)別外科器械的路徑，以及(ii)生成一個(gè)或多個(gè)指示性圖像，這些指示性圖像在患者鼻腔中的解剖結(jié)構(gòu)圖示中示出外科器械的識(shí)別路徑。

實(shí)施例2

根據(jù)實(shí)施例1所述的方法，其中圖像數(shù)據(jù)包括來(lái)自多個(gè)CT圖像的數(shù)據(jù)。

實(shí)施例3

根據(jù)實(shí)施例1至2中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，還包括處理圖像數(shù)據(jù)以生成患者鼻腔中的解剖結(jié)構(gòu)的三維圖像。

實(shí)施例4

根據(jù)實(shí)施例1至3中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中一個(gè)或多個(gè)指示性圖像包括患者鼻腔中的解剖結(jié)構(gòu)的三維圖像。

實(shí)施例5

根據(jù)實(shí)施例4所述的方法，其中一個(gè)或多個(gè)指示性圖像還包括三維箭頭，該三維箭頭在患者鼻腔中的解剖結(jié)構(gòu)的三維圖像中指示所識(shí)別的外科器械路徑。

實(shí)施例6

根據(jù)實(shí)施例1至5中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中接收外科規(guī)程數(shù)據(jù)的行為包括接收指示外科規(guī)程的選擇的輸入。

實(shí)施例7

根據(jù)實(shí)施例6所述的方法，其中接收外科規(guī)程數(shù)據(jù)的行為還包括根據(jù)所接收的指示外科規(guī)程的選擇的輸入從數(shù)據(jù)庫(kù)檢索外科數(shù)據(jù)。

實(shí)施例8

根據(jù)實(shí)施例1至7中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中接收外科規(guī)程數(shù)據(jù)的行為包括接收對(duì)患者鼻腔中一個(gè)或多個(gè)解剖結(jié)構(gòu)在一個(gè)或多個(gè)指示性圖像中的至少一個(gè)中的透明度水平的選擇。

實(shí)施例9

根據(jù)實(shí)施例1至8中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中接收外科規(guī)程數(shù)據(jù)的行為包括接收對(duì)在一個(gè)或多個(gè)指示性圖像中的至少一個(gè)中示出的視野的選擇。

實(shí)施例10

根據(jù)實(shí)施例1至8中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中接收外科規(guī)程數(shù)據(jù)的行為包括接收指示外科器械相對(duì)于患者鼻腔中一個(gè)或多個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的路徑的輸入。

實(shí)施例11

根據(jù)實(shí)施例1至10中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，還包括對(duì)所接收的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用鼻腔鼻竇結(jié)構(gòu)識(shí)別算法。

實(shí)施例12

根據(jù)實(shí)施例1至11中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，還包括操縱圖像數(shù)據(jù)以突出與患者的至少一個(gè)鼻旁竇相關(guān)聯(lián)的流出道。

實(shí)施例13

根據(jù)實(shí)施例1至12中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，還包括：(a)從插入患者鼻腔的內(nèi)窺鏡中接收內(nèi)窺鏡視頻圖像；以及(b)呈現(xiàn)內(nèi)窺鏡視頻圖像，同時(shí)呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)指示性圖像。

實(shí)施例14

根據(jù)實(shí)施例13所述的方法，其中一個(gè)或多個(gè)指示性圖像和內(nèi)窺鏡視頻圖像通過(guò)單個(gè)顯示屏同時(shí)呈現(xiàn)。

實(shí)施例15

根據(jù)實(shí)施例14所述的方法，其中一個(gè)或多個(gè)指示性圖像和內(nèi)窺鏡視頻圖像通過(guò)同一顯示屏的單獨(dú)圖像面板同時(shí)呈現(xiàn)。

實(shí)施例16

根據(jù)實(shí)施例13所述的方法，其中呈現(xiàn)內(nèi)窺鏡視頻圖像同時(shí)呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)指示性圖像的行為包括在內(nèi)窺鏡視頻圖像上疊加器械路徑指示符。

實(shí)施例17

根據(jù)實(shí)施例1至16中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，還包括：(a)從外科器械的位置傳感器中接收位置數(shù)據(jù)；以及(b)將位置數(shù)據(jù)并入一個(gè)或多個(gè)指示性圖像中以相對(duì)于外科器械的計(jì)劃定位示出外科器械的實(shí)際定位，其中外科器械的計(jì)劃定位基于所識(shí)別的路徑。

實(shí)施例18

根據(jù)實(shí)施例1至17中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中一個(gè)或多個(gè)指示性圖像中的至少一個(gè)包括視頻圖像。

實(shí)施例19

一種方法，包括：(a)接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，其中該圖像數(shù)據(jù)與患者鼻腔中的解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，其中該圖像數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)接收；(b)接收外科規(guī)程數(shù)據(jù)，其中該外科規(guī)程數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)接收；以及(c)生成至少一個(gè)指示性圖像，該指示性圖像根據(jù)圖像數(shù)據(jù)并根據(jù)外科規(guī)程數(shù)據(jù)識(shí)別外科器械的路徑，其中生成至少一個(gè)指示性圖像的行為通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行；其中至少一個(gè)指示性圖像包括根據(jù)患者鼻腔中的解剖結(jié)構(gòu)圖示中所識(shí)別的路徑定位和取向的外科器械的表示。

實(shí)施例20

一種方法，包括：(a)接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，其中該圖像數(shù)據(jù)與患者鼻腔中的解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，其中該圖像數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)接收；(b)接收外科規(guī)程數(shù)據(jù)，其中該外科規(guī)程數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)接收；以及(c)生成至少一個(gè)指示性圖像，該指示性圖像根據(jù)圖像數(shù)據(jù)并根據(jù)外科規(guī)程數(shù)據(jù)識(shí)別外科器械的路徑，其中生成至少一個(gè)指示性圖像的行為通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行；其中至少一個(gè)指示性圖像示出外科器械的沿患者鼻腔中的解剖結(jié)構(gòu)圖示中的所識(shí)別路徑移動(dòng)的表示。

IV.其它方面

應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的任何示例還可包括除上述那些之外或作為上述那些的替代的各種其它特征結(jié)構(gòu)。僅以舉例的方式，本文所述的任何示例還可包括以引用方式并入本文的各種參考文獻(xiàn)中任何一者中公開(kāi)的各種特征結(jié)構(gòu)中的一種或多種。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的教導(dǎo)內(nèi)容、表達(dá)、實(shí)施方案、示例等中的任何一者或多者可與本文所述的其它教導(dǎo)內(nèi)容、表達(dá)、實(shí)施方案、示例等中的任何一者或多者進(jìn)行組合。因此，上述教導(dǎo)內(nèi)容、表達(dá)、實(shí)施方案、示例等不應(yīng)視為彼此孤立。參考本文的教導(dǎo)內(nèi)容，可結(jié)合本文的教導(dǎo)內(nèi)容的各種合適方式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。此類修改和變型旨在包括在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。

應(yīng)當(dāng)理解，據(jù)稱以引用方式并入本文中的任何專利、出版物或其它公開(kāi)材料，無(wú)論是全文或部分，僅在所并入的材料與本公開(kāi)中給出的定義、陳述或者其它公開(kāi)材料不沖突的范圍內(nèi)并入本文。同樣地并且在必要的程度下，本文明確闡述的公開(kāi)內(nèi)容取代以引用方式并入本文的任何沖突材料。任何據(jù)稱以引用方式并入本文但與本文所述的現(xiàn)有定義、陳述或其它公開(kāi)材料相沖突的任何材料或其部分，僅在所并入的材料和現(xiàn)有的公開(kāi)材料之間不產(chǎn)生沖突的程度下并入本文。

本文所公開(kāi)的裝置的型式可設(shè)計(jì)為使用一次后丟棄，也可設(shè)計(jì)為供多次使用。在任一種情況下或兩種情況下，可修復(fù)型式以在至少一次使用之后重復(fù)使用。修復(fù)可包括以下步驟的任意組合：拆卸裝置，然后清潔或替換特定零件以及隨后進(jìn)行重新組裝。具體地講，可拆卸所述裝置的型式，并且可選擇性地以任何組合形式來(lái)更換或拆除所述裝置的任意數(shù)量的特定部件或零件。清洗和/或更換具體零件后，所述裝置的型式可在修復(fù)設(shè)施中進(jìn)行重新組裝以供隨后使用，或者在即將進(jìn)行外科規(guī)程前由外科團(tuán)隊(duì)進(jìn)行重新組裝。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道，修復(fù)裝置時(shí)可利用多種技術(shù)進(jìn)行拆卸、清洗/更換和重新組裝。這些技術(shù)的使用和所得重新修復(fù)的裝置均在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。

僅以舉例的方式，本文所述的型式可在外科之前進(jìn)行處理。首先，可以獲取新的或用過(guò)的器械，并且根據(jù)需要進(jìn)行清潔。然后，可對(duì)器械進(jìn)行消毒。在一種消毒技術(shù)中，將該器械放置在閉合且密封的容器中，例如塑料袋或TYVEK袋中。然后可將容器和器械置于可穿透該容器的輻射場(chǎng)，例如γ輻射、X射線或高能電子。輻射可以殺死器械上和容器中的細(xì)菌。消毒后的器械隨后可被存放在無(wú)菌容器中。該密封容器可將器械保持在無(wú)菌狀態(tài)，直到在外科設(shè)施中打開(kāi)該容器。還可使用本領(lǐng)域已知的任何其它技術(shù)對(duì)裝置進(jìn)行消毒，所述技術(shù)包括但不限于β輻射或γ輻射、環(huán)氧乙烷或蒸汽。

在已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的各種型式的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明范圍的前提下進(jìn)行適當(dāng)修改。已經(jīng)提及了若干此類潛在修改，并且其它修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。例如，上文所討論的示例、型式、幾何形狀、材料、尺寸、比率、步驟等等均是示例性的而非必需的。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)根據(jù)以下權(quán)利要求書(shū)來(lái)考慮，并且應(yīng)理解為不限于說(shuō)明書(shū)和附圖中示出和描述的結(jié)構(gòu)和操作的細(xì)節(jié)。