導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于將諸如導(dǎo)管或?qū)Ыz的介入設(shè)備導(dǎo)航到生物體之內(nèi)的目標(biāo)區(qū)域的導(dǎo)航系統(tǒng)、導(dǎo)航方法和導(dǎo)航計(jì)算機(jī)程序。本發(fā)明還涉及包括所述導(dǎo)航系統(tǒng)的介入系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]肝動(dòng)脈化療栓塞(TACE)介入一般包括若干介入會(huì)話，其中，在這些介入會(huì)話的每個(gè)會(huì)話中，導(dǎo)管被導(dǎo)航到為腫瘤提供血液的肝動(dòng)脈的部分，其中，化療栓塞材料被注射在導(dǎo)管已經(jīng)被導(dǎo)航到的位置。將導(dǎo)管導(dǎo)航到為腫瘤提供血液的肝動(dòng)脈的所述部分一般是相對(duì)不精確的，使得難以確保在不同的介入會(huì)話中將導(dǎo)管沿著相同的路徑導(dǎo)航到相同的位置。這會(huì)降低介入的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供用于將介入設(shè)備導(dǎo)航到生物體之內(nèi)的目標(biāo)區(qū)域的導(dǎo)航系統(tǒng)、導(dǎo)航方法和導(dǎo)航計(jì)算機(jī)程序，其允許改善的介入。本發(fā)明的另一目的是提供包括所述導(dǎo)航系統(tǒng)的介入系統(tǒng)。
[0004]在本發(fā)明的第一方面中，提出了一種用于將介入設(shè)備導(dǎo)航到生物體之內(nèi)的目標(biāo)區(qū)域的導(dǎo)航系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)航系統(tǒng)包括:
[0005]-位置和形狀確定單元，其用于在第一介入流程期間確定并存儲(chǔ)在生物體之內(nèi)的介入設(shè)備的第一位置和形狀，其中，所述位置和形狀確定單元還適于在隨后的第二介入流程期間確定在生物體之內(nèi)的介入設(shè)備的第二位置和形狀，以及
[0006]-導(dǎo)航設(shè)備，其用于基于所存儲(chǔ)的第一位置和形狀并且基于第二位置和形狀在第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。
[0007]由于導(dǎo)航設(shè)備適于基于所存儲(chǔ)的第一位置和形狀并且基于第二位置和形狀在第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航，其中，在第一介入流程期間已經(jīng)確定了所述第一位置和形狀，在第二介入流程期間已經(jīng)確定了所述第二位置和形狀，當(dāng)在第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航時(shí)，能夠考慮在第一介入流程期間使用的生物體之內(nèi)的路徑以及在第二介入流程期間確定的介入設(shè)備的實(shí)際路徑兩者。例如，如果所確定的第二位置和形狀不同于所存儲(chǔ)的第一位置和形狀，在第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備的導(dǎo)航能夠被校正，使得在第二介入流程期間的介入設(shè)備的位置和形狀類似于在第一介入流程期間的介入設(shè)備的位置和形狀，以便確保在第一介入流程期間和在第二介入流程期間，沿著生物體之內(nèi)的相同路徑對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。這允許對(duì)介入的改善，諸如對(duì)包括不同介入流程的化療栓塞介入的改善，所述不同介入流程也可以被認(rèn)為是不同的介入會(huì)話。因?yàn)樵诓煌槿霑?huì)話中能夠快速找到相同路徑，這還能夠允許減少整個(gè)介入所需要的時(shí)間。
[0008]第一介入流程和第二介入流程是整個(gè)介入的部分。該整個(gè)介入可能跨數(shù)天，其中在第一介入流程與第二介入流程之間具有相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)段，在所述時(shí)段期間，患者通常不被處置，并且離開介入室。然而，在第一介入流程與第二介入流程之間具有相對(duì)短的時(shí)間或幾乎沒有時(shí)間的更短時(shí)段中也能夠執(zhí)行整個(gè)介入。在這樣的情況下，整個(gè)介入基本是單一、復(fù)雜的流程，并且第一和第二介入流程是這一復(fù)雜流程的介入會(huì)話，并且在這一復(fù)雜流程期間，將大體上沒有中斷地對(duì)患者進(jìn)行處置。這樣的復(fù)雜流程的范例是放置支架的流程，諸如在腔內(nèi)修復(fù)術(shù)(EVAR)或有孔脈管內(nèi)主動(dòng)脈修復(fù)術(shù)(FEVAR)中放置支架的流程，以處置動(dòng)脈瘤。這些流程包括各種中間會(huì)話，即，第一、第二和潛在更多的介入流程，借此在一個(gè)會(huì)話期間的介入設(shè)備的所存儲(chǔ)的位置和形狀能夠被用于在另一會(huì)話期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。
[0009]所確定的位置和形狀優(yōu)選是描述三維路徑的三維位置和形狀，沿著所述三維路徑，在第一和第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。整個(gè)介入能夠具有多于兩個(gè)的介入流程，其中，在這些介入流程的所有流程或至少一些流程中，確定介入設(shè)備的相應(yīng)位置和形狀，其中，導(dǎo)航設(shè)備適于基于在當(dāng)前介入流程期間確定的位置和形狀以及基于在先前介入流程期間確定的至少一個(gè)存儲(chǔ)位置和形狀來在當(dāng)前介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航，以便在不同介入流程期間沿著相同的路徑對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。
[0010]介入設(shè)備可以是脈管介入設(shè)備，諸如導(dǎo)管、導(dǎo)絲等。介入流程優(yōu)選是經(jīng)皮介入流程;尤其地，所述介入流程優(yōu)選是TACE介入的部分。
[0011]導(dǎo)航設(shè)備能夠適于基于整個(gè)相應(yīng)的位置和形狀或者基于相應(yīng)的位置和形狀的部分來對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。例如，導(dǎo)航設(shè)備能夠適于基于所存儲(chǔ)的第一位置和形狀的部分并且基于整個(gè)第二位置和形狀來對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。
[0012]在實(shí)施例中，位置和形狀確定單元適于通過光學(xué)形狀感測(cè)來確定第一和第二位置和形狀。通過光學(xué)形狀感測(cè)確定第一和第二位置和形狀允許以這樣的方式非常精確地確定這些位置和形狀，其中所述方式對(duì)于用戶是非常簡(jiǎn)單的，即，用戶不需要以復(fù)雜方式處理不同設(shè)備以在不同介入流程中確定位置和形狀。
[0013]導(dǎo)航設(shè)備優(yōu)選包括:顯示器，其用于顯示所存儲(chǔ)的第一位置和形狀以及第二位置和形狀；以及用戶交互單元，其用于允許用戶基于所顯示的第一和第二位置和形狀在第二介入流程期間移動(dòng)介入設(shè)備。所述導(dǎo)航系統(tǒng)還可以包括成像設(shè)備，成像設(shè)備用于至少在第二介入流程期間生成生物體的圖像，其中，顯示器可以適于示出疊加圖像，該疊加圖像示出了被疊加在所述圖像上的所存儲(chǔ)的第一位置和形狀以及第二位置和形狀。成像設(shè)備優(yōu)選適于提供生物體的X射線投影圖像，使得在X射線投影圖像上能夠示出所存儲(chǔ)的第一位置和形狀以及第二位置和形狀。由此，用戶能夠通過觀察X射線投影圖像上的介入設(shè)備的第一和第二位置和形狀沿著路徑在第二介入流程期間可靠地對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航，其中所述路徑等于在第一介入流程期間已經(jīng)沿著其對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航的路徑。
[0014]在實(shí)施例中，導(dǎo)航設(shè)備適于將所存儲(chǔ)的第一位置和形狀與第二位置和形狀進(jìn)行比較，并且適于基于所述比較在第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。尤其地，導(dǎo)航設(shè)備能夠適于在第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)航，使得基于第一與第二位置和形狀的比較，實(shí)際的第二位置和形狀類似于第一位置和形狀的至少部分。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選的是，位置和形狀確定單元適于在第二介入流程期間連續(xù)確定第二位置和形狀，其中，導(dǎo)航設(shè)備適于根據(jù)所存儲(chǔ)的第一位置和形狀以及實(shí)際的第二位置和形狀在第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。例如，在第二介入流程中能夠連續(xù)確定第二位置和形狀，使得疊加圖像能夠示出實(shí)際的第二位置和形狀連同在X射線投影圖像上的先前確定的存儲(chǔ)的第一位置和形狀，所述實(shí)際的第二位置和形狀在第二介入流程中已經(jīng)被采集并且其可以是生物體的實(shí)際圖像，以便允許用戶基于實(shí)況疊加圖像在第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。
[0016]優(yōu)選地，當(dāng)在第一介入流程期間介入設(shè)備已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域時(shí)，位置和形狀確定單元適于確定并存儲(chǔ)介入設(shè)備的第一位置和形狀。由此，當(dāng)介入設(shè)備已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域時(shí)，在第一介入流程期間由介入設(shè)備的位置和形狀定義的路徑的整個(gè)長(zhǎng)度能夠被存儲(chǔ)和用于在第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航，以便沿著在第一介入流程期間使用的整個(gè)路徑在第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。
[0017]此外，當(dāng)在第一介入流程期間移動(dòng)介入設(shè)備時(shí)，位置和形狀確定單元能夠適于確定并存儲(chǔ)介入設(shè)備的若干第一位置和形狀，其中，在介入設(shè)備已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域之前，確定并存儲(chǔ)至少一個(gè)第一位置和形狀。例如，位置和形狀確定單元能夠適于:當(dāng)在第一介入流程中介入設(shè)備已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域時(shí)，確定并存儲(chǔ)第一位置和形狀;并且在第一介入流程中在介入設(shè)備已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域之前，確定至少一個(gè)另外的第一位置和形狀。例如，當(dāng)介入設(shè)備已經(jīng)到達(dá)在生物體之內(nèi)的關(guān)鍵位置時(shí)，諸如到達(dá)脈管分叉點(diǎn)時(shí)，在第一介入流程中介入設(shè)備已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域之前，能夠確定并存儲(chǔ)第一位置和形狀。
[0018]導(dǎo)航系統(tǒng)可以包括用戶接口，用戶接口允許用戶指示應(yīng)當(dāng)何時(shí)存儲(chǔ)第一位置和形狀，其中，當(dāng)用戶已經(jīng)指示應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)第一位置和形狀時(shí)，位置和形狀確定單元能夠適于存儲(chǔ)第一位置和形狀。用戶能夠指示在第一介入流程期間應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)第一位置和形狀若干次，以便在第一介入流程期間存儲(chǔ)介入設(shè)備的若干第一位置和形狀。例如，當(dāng)介入設(shè)備已經(jīng)到達(dá)生物體之內(nèi)的關(guān)鍵位置時(shí)，諸如到達(dá)脈管分叉點(diǎn)時(shí)，用戶可以提示導(dǎo)航系統(tǒng)在第一介入流程期間存儲(chǔ)第一位置和形狀。
[0019]導(dǎo)航設(shè)備還可以包括用戶接口，用戶接口允許用戶指示所存儲(chǔ)的第一位置和形狀的部分，其中，導(dǎo)航設(shè)備能夠適于:基于所存儲(chǔ)的第一位置和形狀的指示部分和第二位置和形狀，在第二介入流程期間對(duì)介入設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。具體地，導(dǎo)航設(shè)備可以包括顯示器，顯示器用于顯示所存儲(chǔ)的第一位置和形狀，其中，所述用戶接口可以適于允許用戶在所顯示的存儲(chǔ)的第一