使用前向成像阵列生成选定成像平面的图像的系统和方法与流程

本公开涉及使用前向成像阵列生成具有可选取向的成像平面的图像的系统和方法。

背景技术：

1、微创医疗技术旨在减少医疗程序期间受损的组织量，从而减少患者恢复时间、不适和有害副作用。这类微创技术可以通过患者解剖体中的自然孔口或通过一个或多个外科手术切口进行。通过这些自然孔口或切口，操作员可以插入微创医疗工具以到达目标组织位点(location)。微创医疗工具包括器械，诸如治疗性器械、诊断性器械、活检器械和外科手术器械。医疗工具可以被插入解剖通路并被导航朝向患者解剖体内的感兴趣区域。可以使用术中获得的解剖通路和周围解剖体的图像来辅助医疗工具的导航和部署。术中成像单独或与术前成像相结合可以提供改进的导航引导和介入工具与目标组织的接合的确认。需要改进的系统和方法来提供图像引导，同时最小化医疗工具的大小。

技术实现思路

1、与一些示例一致，一种系统可以包含细长柔性器械，该细长柔性器械包括设置在细长柔性器械的远端部分处的成像设备。成像设备可以包括多方向成像阵列。细长柔性器械还可以包括在细长柔性器械内延伸的定位传感器。该系统还可以包含控制器，该控制器包含一个或多个处理器，该处理器被配置成将定位传感器配准至患者解剖体并从定位传感器接收细长柔性器械的远端部分的取向数据。基于取向数据，可以选择成像设备的成像平面。可以显示选定成像平面中的图像。该图像可以通过来自成像设备的多方向成像阵列的成像数据来生成。

2、与一些示例一致，一种方法可以包含将定位传感器配准至患者解剖体，定位传感器在细长柔性器械内延伸并从定位传感器接收细长柔性器械的远端部分的取向数据。基于取向数据，可以选择设置在细长柔性器械的远端处的成像设备的成像平面。可以显示选定成像平面中的图像。该图像可以通过来自成像设备的多方向成像阵列的成像数据来生成。

3、其他实施例包括记录在一个或多个计算机存储设备上的对应计算机系统、装置和计算机程序，每个计算机存储设备均被配置成执行方法的动作。

4、应当理解，前述总体描述和以下详细描述本质上均是说明性和解释性的且旨在提供对本公开内容的理解，而不限制本公开内容的范围。就这一点而言，根据以下详细描述，本公开的附加方面、特征和优点对于本领域技术人员来说将是显而易见的。

技术特征：

1.一种系统，其包含：

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述成像设备包括超声成像设备。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述定位传感器包括光纤形状传感器。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述定位传感器包括电磁传感器。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述多方向成像阵列包括前向成像阵列。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述多方向成像阵列包括第一线性换能器集合和与所述第一线性换能器集合正交延伸的第二线性换能器集合。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述多方向成像阵列包括径向换能器阵列。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中选择所述多方向成像阵列的所述换能器元件的集合以产生所述选定成像平面包括：

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述多方向成像阵列的选择性激活的所述换能器元件的集合包括第一子集换能器元件和第二子集换能器元件，其中所述第一子集换能器元件和所述第二子集换能器元件在所述细长柔性器械的远侧面上的通道开口的相对侧上彼此分离。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成：

11.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述选定成像平面具有与所述细长柔性器械在其中延伸的解剖通路的纵向轴线平行的取向。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述选定成像平面具有与所述远端部分近侧的所述细长柔性器械的一部分的纵向轴线平行的取向。

13.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成在用穿过所述细长柔性器械的远侧面上的孔延伸的介入工具进行介入处理之前，调整所述细长柔性器械的所述远端部分的姿态。

14.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成将所述选定成像平面中的所述图像配准至术前解剖模型。

15.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成从所述定位传感器接收所述细长柔性器械的所述远端部分的姿态数据，所述姿态数据包括所述取向数据。

16.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成显示至少一个引导标记，以将所述细长柔性器械的所述远端部分的运动引导至并置位置。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述至少一个引导标记包括用于引导所述远端部分的延伸的延伸标记和用于引导将所述远端部分弯曲到所述并置位置的并置标记。

18.一种方法，其包含：

19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包含从所述多方向成像阵列接收超声成像数据。

20.根据权利要求19所述的方法，其中从所述多方向成像阵列接收超声成像数据包括从第一线性换能器集合或与所述第一线性换能器集合正交延伸的第二线性换能器集合中的至少一个接收所述超声成像数据。

21.根据权利要求19所述的方法，其中从所述多方向成像阵列接收超声成像数据包括从径向换能器阵列的至少一部分接收所述超声图像数据。

22.根据权利要求18所述的方法，其中所述定位传感器包括光纤形状传感器。

23.根据权利要求18所述的方法，其中所述定位传感器包括电磁传感器。

24.根据权利要求18-23中任一项所述的方法，其中所述多方向成像阵列包括前向成像阵列。

25.根据权利要求18-23中任一项所述的方法，其进一步包含接收用以弯曲所述细长柔性器械的所述远端部分的指令。

26.根据权利要求18-23中任一项所述的方法，其进一步包含将所显示的图像配准至术前解剖模型。

27.根据权利要求18-23中任一项所述的方法，其中选择所述多方向成像阵列的所述换能器元件的集合以产生所述选定成像平面包括：

28.根据权利要求18-23中任一项所述的方法，其进一步包含：

29.根据权利要求18-23中任一项所述的方法，其进一步包含：

30.根据权利要求18-23中任一项所述的方法，其进一步包含：

31.根据权利要求18-23中任一项所述的方法，其进一步包含：

32.根据权利要求31所述的方法，其中所述至少一个引导标记包括用于引导所述远端部分的延伸的延伸标记和用于引导将所述远端部分弯曲到所述并置位置的并置标记。

技术总结
本申请涉及使用前向成像阵列生成选定成像平面的图像的系统和方法。一种系统可以包含细长柔性器械，该细长柔性器械包括设置在细长柔性器械的远端部分处的成像设备。成像设备可以包括多方向成像阵列。细长柔性器械还可以包括在细长柔性器械内延伸的定位传感器。该系统还可以包含控制器，该控制器包含一个或多个处理器，该处理器被配置成将定位传感器配准至患者解剖体并从定位传感器接收细长柔性器械的远端部分的取向数据。基于取向数据，可以选择成像设备的成像平面。可以显示选定成像平面中的图像。该图像可以通过来自成像设备的多方向成像阵列的成像数据来生成。

技术研发人员：S·H·王,S·雷宾
受保护的技术使用者：直观外科手术操作公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/24