用于血管可視化和監(jiān)測(cè)的由光纖傳感器引導(dǎo)的導(dǎo)航的制作方法
【專利摘要】一種用于將管腔的分支可視化的方法包括將光纖形狀感測(cè)設(shè)備插入(402)到管腔中，并且基于由所述管腔中的流量在所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備中引起的應(yīng)變來(lái)確定(404)所述管腔中的變化。在對(duì)所述管腔的繪制上指示(410)分支的位置。將儀器引導(dǎo)(414)到在所述繪制上指示的分支的所述位置。
【專利說(shuō)明】用于血管可視化和監(jiān)測(cè)的由光纖傳感器引導(dǎo)的導(dǎo)航

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及醫(yī)學(xué)儀器，并且更具體地涉及用于識(shí)別并且訪問(wèn)管腔的分支的醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的形狀感測(cè)光纖。

【背景技術(shù)】
[0002]冠狀動(dòng)脈搭橋移植術(shù)(CABG)是用于阻塞的冠狀動(dòng)脈的血管再生的手術(shù)程序。在常規(guī)手術(shù)中，患者的胸骨被打開并且心臟被充分暴露。該程序的重要部分是移除來(lái)自患者的身體的血管，接著所述血管被用來(lái)繞過(guò)冠狀動(dòng)脈中的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化狹窄。最常用的血管是被定位在胸中的乳內(nèi)動(dòng)脈(IMA)。其他使用的血管包括隱靜脈(腿)和橈動(dòng)脈(臂)。
[0003]微創(chuàng)(MI)搭橋手術(shù)通過(guò)小端口(例如,具有對(duì)于完全內(nèi)窺鏡程序而言大約5mm并且對(duì)于MI直接搭橋手術(shù)而言大約在50-60mm之間的開口大小)來(lái)執(zhí)行的。在MI心臟搭橋手術(shù)期間，對(duì)用于搭橋中的替換的血管的直接訪問(wèn)不是可用的，并且使用插入到端口中的長(zhǎng)儀器來(lái)移除血管。在MI手術(shù)期間，手術(shù)助手可以掌握內(nèi)窺鏡，或者可以使用機(jī)器人引導(dǎo)來(lái)掌握內(nèi)窺鏡。在機(jī)器人引導(dǎo)的情況下，視覺(jué)伺服可以被用來(lái)將機(jī)器人移動(dòng)到特定位置。視覺(jué)伺服包括選擇內(nèi)窺鏡圖像上的點(diǎn)，其中，機(jī)器人移動(dòng)以將點(diǎn)維持在圖像的中心。
[0004]心臟血管再生中使用的血管通常嵌入在脂肪和筋膜中，并且為了移除它們，需要將它們小心地從周圍的組織切除。此外，血管存在許多小分支，所述小分支必須被使用裝訂(staple)或燒灼(cauterizat1n)來(lái)切斷和封閉，以避免在已經(jīng)執(zhí)行搭橋后通過(guò)血管的泄露。這是程序的非?？量痰牟糠植⑶彝ǔＪ亲詈臅r(shí)的，特別是在MI手術(shù)期間。通過(guò)經(jīng)由胸腔端口插入的內(nèi)窺鏡排他性地提供在該部分期間的視覺(jué)。在這些約束下，通常可能錯(cuò)過(guò)分支，導(dǎo)致分支在沒(méi)有被以適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)裝訂或燒灼的情況下被無(wú)意地切斷。這可以導(dǎo)致血液通過(guò)這些旁支泄露，通常需要重復(fù)的血管再生和另外的手術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的原理，一種用于可視化、訪問(wèn)和/或監(jiān)測(cè)管腔的分支的方法包括:將光纖形狀感測(cè)設(shè)備插入到管腔中，并且基于由所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備中的所述管腔中的流量的變化引起的應(yīng)變來(lái)確定所述管腔中的分支。在對(duì)所述管腔的繪制上指示分支的位置。將儀器引導(dǎo)到所述繪制上指示的所述分支的位置。
[0006]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種用于可視化、訪問(wèn)和/或監(jiān)測(cè)具有分支的管腔中的流量的方法包括:將光纖形狀感測(cè)設(shè)備插入到管腔中；基于由所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備測(cè)量的應(yīng)變引起的波動(dòng)造成的所述管腔中的流量的變化來(lái)確定所述管腔的位置和來(lái)自所述管腔的分支的位置；對(duì)所述管腔的部分進(jìn)行成像以提供實(shí)時(shí)圖像；利用由所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備測(cè)量的所述管腔的所述位置來(lái)對(duì)所述實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)；并且生成指示所述實(shí)時(shí)圖像上的所述管腔的所述位置和所述分支的位置的疊加圖像。
[0007]—種用于監(jiān)測(cè)血管的系統(tǒng)包括:處理器、被耦合到所述處理器的存儲(chǔ)器、以及感測(cè)和解釋模塊，所述感測(cè)和解釋模塊被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并且被配置為解釋來(lái)自被插入血管中的光纖形狀感測(cè)設(shè)備的光纖形狀感測(cè)數(shù)據(jù)，其中，所述形狀感測(cè)數(shù)據(jù)確定所述血管的分支。圖像生成模塊被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并且被配置為基于指示所述血管的形狀和來(lái)自所述血管的所述分支的位置的所述光纖形狀感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)生成疊加圖像。顯示器被配置為通過(guò)繪制所述血管來(lái)繪制所述疊加圖像，以提供用于找到并且操作所述血管的所述分支的引導(dǎo)。
[0008]通過(guò)結(jié)合附圖來(lái)閱讀以下對(duì)本公開的圖示的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本公開的這些和其他目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]本公開將參考以下附圖來(lái)詳細(xì)展示以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明，其中:
[0010]圖1是示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的形狀感測(cè)系統(tǒng)的方框/流程圖，所述形狀感測(cè)系統(tǒng)被用于生成用于引導(dǎo)手術(shù)工具或裝置的疊加；
[0011]圖2是示出了根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的插入到患者的血管中的形狀感測(cè)系統(tǒng)和通過(guò)端口插入到患者中的內(nèi)窺鏡的圖；
[0012]圖3A是示出了使用內(nèi)窺鏡通過(guò)創(chuàng)口取下的乳內(nèi)動(dòng)脈(IMA)的圖像；
[0013]圖3B是示出了根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的具有對(duì)其配準(zhǔn)的疊加圖像的圖3A的乳內(nèi)動(dòng)脈(IMA)的圖像；并且
[0014]圖4是示出了根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的用于使用光學(xué)形狀感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)訪問(wèn)管腔分支的方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]根據(jù)本發(fā)明的原理，提供了采用光纖形狀感測(cè)和定位(FOSSL)技術(shù)來(lái)改進(jìn)和簡(jiǎn)化冠狀動(dòng)脈搭橋移植術(shù)(CABG)或其他手術(shù)程序的系統(tǒng)和方法。FOSSL技術(shù)或光纖形狀感測(cè)使光纖對(duì)應(yīng)變和溫度敏感。可以間接地(在流量的情況下，使用例如指示劑稀釋的溫度梯度)測(cè)量諸如流量、炎癥、組織壓力/腫脹、組織接觸等的替代變量。當(dāng)嵌入在血管中時(shí)，光纖可以提供血管系統(tǒng)的3D形狀和動(dòng)態(tài)以及流量信息來(lái)幫助檢測(cè)分支和分叉。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，使用插入到待取下的血管(例如，左乳內(nèi)動(dòng)脈(LIMA))中的管腔內(nèi)設(shè)置的形狀感測(cè)光纖設(shè)備來(lái)執(zhí)行。獲得對(duì)血管的形狀和流量信息(如從(一個(gè)或多個(gè))形狀感測(cè)光纖獲得)的三維(3D)重建，這允許用于定位旁支的計(jì)算?？梢栽谛螤罡袦y(cè)坐標(biāo)系與機(jī)器人內(nèi)窺鏡坐標(biāo)系之間進(jìn)行配準(zhǔn)以在內(nèi)窺鏡圖像上利用基于形狀傳感器的3D重建數(shù)據(jù)來(lái)疊加待取下的血管和它的分支?？梢詧?zhí)行基于在內(nèi)窺鏡圖像上選擇的點(diǎn)或者基于3D形狀傳感器的重建的點(diǎn)的機(jī)器人內(nèi)窺鏡的視覺(jué)伺服。
[0017]應(yīng)當(dāng)理解，將根據(jù)用于執(zhí)行搭橋手術(shù)或其他移植程序的醫(yī)學(xué)儀器來(lái)描述本發(fā)明；然而，本發(fā)明的教導(dǎo)寬泛得多并且適用于任何內(nèi)部程序。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的原理被用在跟蹤或分析復(fù)雜的生物或機(jī)械系統(tǒng)中。具體而言，本發(fā)明的原理適用于生物系統(tǒng)的內(nèi)部跟蹤程序，諸如肺、胃腸道、排泄器官、血管等的身體的所有區(qū)域中的程序。附圖中描繪的元件可以以硬件和軟件的各種組合來(lái)實(shí)現(xiàn)并且可以提供可以被組合在單個(gè)元件或多個(gè)元件中的功能。
[0018]可以通過(guò)專用硬件以及能夠與合適的軟件相關(guān)聯(lián)地執(zhí)行軟件的硬件來(lái)提供附圖中示出的各個(gè)元件的功能。當(dāng)由處理器提供功能時(shí)，可以通過(guò)單個(gè)專用處理器、由單個(gè)共享處理器或由其中一些可以被共享的多個(gè)獨(dú)立處理器來(lái)提供功能。此外，術(shù)語(yǔ)“處理器”或“控制器”的明確使用不應(yīng)被解釋為排他性地指代能夠運(yùn)行軟件的硬件，并且可以暗含地包括但不限于數(shù)字信號(hào)處理器(“DSP”)硬件、用于存儲(chǔ)軟件的只讀存儲(chǔ)器(“ROM”)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“RAM”)、非易失性存儲(chǔ)設(shè)備等。
[0019]此外，在本文中記載本發(fā)明的原理、方面和實(shí)施例以及其具體范例的所有陳述旨在包括其結(jié)構(gòu)等價(jià)方案和功能等價(jià)方案兩者。此外，旨在使這樣的等價(jià)方案包括當(dāng)前已知的等價(jià)方案以及將來(lái)發(fā)展出的等價(jià)方案二者(即，發(fā)展出的執(zhí)行相同的功能的任何元件，而不論其結(jié)構(gòu)如何)。因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本文提出的方框圖表示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的原理的說(shuō)明性系統(tǒng)部件和/或電路的概念性視圖。類似地，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，任何流程圖表、流程圖等表示各個(gè)過(guò)程，這些過(guò)程可以基本被表示在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體中并且因此由計(jì)算機(jī)或處理器來(lái)執(zhí)行，不論是否明確示出了這樣的計(jì)算機(jī)或處理器。。
[0020]另外，本發(fā)明的實(shí)施例可以采取計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，能從提供由計(jì)算機(jī)或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或與其結(jié)合使用的程序代碼的計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)訪問(wèn)所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。出于這種說(shuō)明的目的，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是可以包括、存儲(chǔ)、傳送、傳播或輸送程序以由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與其結(jié)合的任何裝置。介質(zhì)可以是電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)(或裝置或設(shè)備)或傳播介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范例包括半導(dǎo)體或固態(tài)存儲(chǔ)器、磁帶、可移動(dòng)計(jì)算機(jī)磁盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、剛性磁盤和光盤。光盤的當(dāng)前范例包括光盤-只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、讀/寫光盤(CD-R/W)、藍(lán)光光盤(Blu-Ray?)和DVD。
[0021]現(xiàn)在參考附圖，其中，相似的附圖標(biāo)記表示相同或相似的元件，并且首先參考圖1，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，說(shuō)明性地示出了用于使用形狀感測(cè)使能設(shè)備來(lái)監(jiān)測(cè)諸如血管的管腔的系統(tǒng)100。系統(tǒng)100可以包括工作站或控制臺(tái)112，從工作站或控制臺(tái)112來(lái)監(jiān)督和/或管理程序。工作站112優(yōu)選地包括用于存儲(chǔ)程序和應(yīng)用的一個(gè)或多個(gè)處理器114和存儲(chǔ)器116。存儲(chǔ)器116可以存儲(chǔ)光學(xué)感測(cè)和解釋模塊115，光學(xué)感測(cè)和解釋模塊115被配置為解釋來(lái)自形狀感測(cè)設(shè)備或系統(tǒng)104的光學(xué)反饋信號(hào)。光學(xué)感測(cè)模塊115被配置為使用光學(xué)信號(hào)反饋(和任何其他反饋，例如電磁(EM)跟蹤)來(lái)重建與醫(yī)學(xué)設(shè)備或儀器102和/或它的周圍區(qū)域相關(guān)聯(lián)的變形、傾斜和其他變化。醫(yī)學(xué)設(shè)備102可以包括導(dǎo)管、導(dǎo)絲、探頭、內(nèi)窺鏡、機(jī)器人、電極、過(guò)濾器設(shè)備、球囊設(shè)備或者其他醫(yī)學(xué)部件等。
[0022]光學(xué)感測(cè)模塊115可以包括用于評(píng)估形狀感測(cè)數(shù)據(jù)以提供形狀感測(cè)設(shè)備或系統(tǒng)104的幾何關(guān)系和狀態(tài)的模型和/或統(tǒng)計(jì)學(xué)方法140。統(tǒng)計(jì)學(xué)方法140可以包括適于評(píng)估形狀感測(cè)數(shù)據(jù)以確定被評(píng)估的結(jié)構(gòu)的流量和其他特性的已知算法。設(shè)備102上的形狀感測(cè)系統(tǒng)104包括被以設(shè)定的(一個(gè)或多個(gè))圖案耦合到設(shè)備102的一個(gè)或多個(gè)光纖126。光纖126通過(guò)線纜127連接到工作站112。線纜127可以根據(jù)需要包括光纖、電氣連接、其他儀器等。
[0023]具有光纖的形狀感測(cè)系統(tǒng)104可以是基于光纖布拉格光柵傳感器的。光纖布拉格光柵(FBG)是反射特定波長(zhǎng)的光并且透射所有其他光的光纖的短段。這是通過(guò)將折射率的周期性變化添加在生成波長(zhǎng)特異的介質(zhì)鏡的纖芯中來(lái)實(shí)現(xiàn)的。光纖布拉格光柵因此可以被用作用來(lái)阻擋特定波長(zhǎng)的線內(nèi)光纖，或者被用作波長(zhǎng)特異的反射器。
[0024]光纖布拉格光柵運(yùn)行后面的基本原理是界面中的每一個(gè)處的菲涅爾(Fresnel)反射，在所述界面中的每一個(gè)處折射率被改變。對(duì)于一些波長(zhǎng)，具有各種周期的反射光是同相的，以使得存在被反射的相長(zhǎng)干涉，并且因此存在被透射的相消干涉。布拉格波長(zhǎng)對(duì)于應(yīng)變以及溫度是敏感的。這意味著布拉格光柵可以被用作光纖傳感器中的感測(cè)元件。在FBG傳感器中，被測(cè)量(例如，應(yīng)變)導(dǎo)致布拉格波長(zhǎng)的偏移。
[0025]該技術(shù)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，各種傳感器元件可以分布在光纖的長(zhǎng)度上。將三個(gè)或更多個(gè)芯與各種傳感器(計(jì)量表)沿嵌入結(jié)構(gòu)中的光纖的長(zhǎng)度合并允許這樣的結(jié)構(gòu)的三維形態(tài)被精確地確定(典型地，具有優(yōu)于1_的準(zhǔn)確度)。沿光纖的長(zhǎng)度，大量FBG傳感器(例如，3或更多個(gè)光纖感測(cè)芯)可以被定位在各種位置處。根據(jù)每個(gè)FBG的應(yīng)變測(cè)量結(jié)果，在該位置處可以推斷結(jié)構(gòu)的彎曲度。根據(jù)大量被測(cè)位置，整個(gè)三維形態(tài)被確定。
[0026]作為光纖布拉格光柵的備選，可以利用常規(guī)光纖中的固有的反向散射。一個(gè)這樣的方法是在標(biāo)準(zhǔn)單模通信光纖中使用瑞利散射。瑞利散射作為纖芯中的折射率的隨機(jī)波動(dòng)的結(jié)果而發(fā)生。這些隨機(jī)波動(dòng)可以被建模為具有沿光柵長(zhǎng)度的幅值和相位的隨機(jī)變化的布拉格光柵。通過(guò)在單個(gè)長(zhǎng)度的多芯光纖內(nèi)延伸的三個(gè)或更多個(gè)芯中使用該效果，可以跟隨感興趣表面的3D形狀和動(dòng)態(tài)。
[0027]設(shè)備102可以被插入到管腔(例如，血管131)中。例如，血管131可以包括待取走的血管，例如乳內(nèi)動(dòng)脈(IMA)、隱靜脈、橈動(dòng)脈或任何其他適合的血管。端口和/或切口可以被用來(lái)訪問(wèn)管腔的內(nèi)部并且插入包括具有(一個(gè)或多個(gè))感測(cè)光纖126的形狀感測(cè)設(shè)備104的設(shè)備102。形狀感測(cè)設(shè)備104收集血管131的位置數(shù)據(jù)。這包括對(duì)源于血流量的運(yùn)動(dòng)和源于血流量的溫度波動(dòng)的監(jiān)測(cè)?？梢栽跁r(shí)間上監(jiān)測(cè)和/或累加由血流量引起的變化或波動(dòng)以提供分支162的圖。光學(xué)感測(cè)模塊115中的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法或模型140可以間接地計(jì)算血管131上的分支162的位置。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)窺鏡或機(jī)器人驅(qū)動(dòng)的內(nèi)窺鏡150包括安裝在其上以用于將內(nèi)部圖像發(fā)送到顯示器118的照相機(jī)156。內(nèi)窺鏡150和/或照相機(jī)156可以通過(guò)患者160上提供的端口 158或切口來(lái)插入。內(nèi)窺鏡150或照相機(jī)156包括坐標(biāo)系152。形狀感測(cè)設(shè)備104還具有其它自身的坐標(biāo)系138?？梢詫?duì)這些坐標(biāo)系138和152進(jìn)行配準(zhǔn)，以使得來(lái)自形狀感測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)反饋可以被用來(lái)對(duì)內(nèi)窺鏡或機(jī)器人驅(qū)動(dòng)的內(nèi)窺鏡150進(jìn)行導(dǎo)航。
[0029]在一個(gè)范例中，由配準(zhǔn)模塊136執(zhí)行或結(jié)合配準(zhǔn)模塊136執(zhí)行的配準(zhǔn)方法可以被用來(lái)將來(lái)自設(shè)備104的感測(cè)光纖126的信息配準(zhǔn)到內(nèi)窺鏡圖像142上。在這種情況下，在已經(jīng)校準(zhǔn)了照相機(jī)156之后，光纖坐標(biāo)系138被配準(zhǔn)到內(nèi)窺鏡照相機(jī)156的坐標(biāo)系152。這樣做的一種方式是將內(nèi)窺鏡150指向3D體模并且接著使用3D重建方法(本領(lǐng)域中存在許多已知的)來(lái)重建體模的表面。感測(cè)光纖126接著可以被用來(lái)“刷”遍重建它自身的3D形狀的同一體模表面。接著可以由配準(zhǔn)模塊136使用諸如迭代最近點(diǎn)(ICP)的方法來(lái)對(duì)兩個(gè)形狀進(jìn)行配準(zhǔn)，所述迭代最近點(diǎn)方法被用來(lái)使兩群點(diǎn)之間的差異最小化。ICP通常被用來(lái)根據(jù)不同的掃描重建2D或3D表面，以對(duì)解剖模型等進(jìn)行共同配準(zhǔn)。ICP將繪制兩個(gè)坐標(biāo)系之間的變換矩陣。也預(yù)期其他配準(zhǔn)方法。
[0030]在程序期間，裝備有形狀感測(cè)設(shè)備104的設(shè)備102被插入到血管131中并且累加感測(cè)設(shè)備104已經(jīng)在血管131內(nèi)的位置數(shù)據(jù)。記錄動(dòng)態(tài)變化?？梢允褂脺囟炔?、血管運(yùn)動(dòng)、血管僵硬度等間接地測(cè)量動(dòng)態(tài)變化。根據(jù)本發(fā)明的原理，如將要描述的，由形狀感測(cè)設(shè)備104獲得的形狀感測(cè)數(shù)據(jù)將使得對(duì)于外科醫(yī)生來(lái)說(shuō)更容易以其他方式將從血管131延伸的隱藏的分支可視化。
[0031]工作站112包括用于利用血管131的感測(cè)數(shù)據(jù)疊加來(lái)查看患者160的內(nèi)部圖像的顯示器118。疊加圖像134可以由圖像生成模塊148來(lái)生成，圖像生成模塊148從光學(xué)感測(cè)模塊115得到形狀感測(cè)數(shù)據(jù)并且在疊加圖像134中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地傳達(dá)數(shù)據(jù)。使用配準(zhǔn)模塊136來(lái)將疊加圖像134與由照相機(jī)156得到的內(nèi)窺鏡圖像142配準(zhǔn)。疊加圖像134可以包括用來(lái)為外科醫(yī)生或機(jī)器人指示對(duì)于血管131而言哪里存在分支162的標(biāo)記或其他指示物。當(dāng)外科醫(yī)生切斷并且燒灼或裝訂分支162時(shí)，基于由形狀感測(cè)設(shè)備104收集的血流量數(shù)據(jù)來(lái)更新疊加圖像134。這樣，外科醫(yī)生可以容易地看到是否存在待處理的殘留分支162，或者甚至看到任何之前切斷的分支162是否仍然在流血并且需要進(jìn)一步的注意。
[0032]一旦已經(jīng)執(zhí)行了疊加，則外科醫(yī)生可以選擇分支位置，并且機(jī)器人164可以移動(dòng)內(nèi)窺鏡150以使得分支位置處在顯示出的圖像的中心(例如，視覺(jué)伺服)。在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器人164可以沿血管131移動(dòng)內(nèi)窺鏡150并且注意每個(gè)分支162并且確保對(duì)每個(gè)分支162的封閉是完全的。在另一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)窺鏡150可以首先沿動(dòng)脈的一側(cè)移動(dòng)并且接著沿另一側(cè)移動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，由光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備104感測(cè)到的分支的數(shù)量可以在顯示器118上被顯示在內(nèi)窺鏡圖像142中(例如，封閉分支的數(shù)量(或計(jì)數(shù))可以被顯示在圖像中)。由于流量測(cè)量結(jié)果是連續(xù)的，所以可以隨著外科醫(yī)生對(duì)旁支進(jìn)行封閉來(lái)更新數(shù)量。
[0033]此外，內(nèi)科醫(yī)生可以選擇3D術(shù)前圖像(例如，CT掃描)上的分支位置，并且機(jī)器人164可以移動(dòng)內(nèi)窺鏡150以使得分支處在內(nèi)窺鏡圖像142的中心。在這種情況下，內(nèi)科醫(yī)生將選擇來(lái)自光纖傳感器(所述傳感器將包括來(lái)自流量測(cè)量結(jié)果的分支位置)的血管131的3D表示或疊加圖像134上的位置，并且內(nèi)窺鏡150將移動(dòng)以使得分支處在圖像的中心。這樣，即使分支不是直接可見的，外科醫(yī)生也知道它被定位在脂肪和筋膜下面并且可以利用工具來(lái)找到它。
[0034]在另一個(gè)實(shí)施例中，可以使用例如成像系統(tǒng)110來(lái)從諸如X射線冠狀血管造影或CT掃描的術(shù)前圖像獲得期望的移植血管長(zhǎng)度和形狀?？梢酝ㄟ^(guò)采用系統(tǒng)100的成像系統(tǒng)110或通過(guò)收集不同位置處的術(shù)前圖像或使用不同系統(tǒng)來(lái)提前收集術(shù)前圖像。在取走期間，使用形狀感測(cè)設(shè)備104的光纖傳感器測(cè)量結(jié)果可以被用來(lái)在給出了預(yù)定的血管移植愿望列表的情況下找到理想的被取下血管段。可以利用包括在引導(dǎo)線或其他設(shè)備(102)中的設(shè)備104來(lái)對(duì)直徑進(jìn)行詢問(wèn)。這在具有形狀感測(cè)設(shè)備104的設(shè)備102在血管131中被調(diào)遣的同時(shí)采集點(diǎn)云。云中的點(diǎn)的空間范圍將提供針對(duì)被取下血管直徑的估計(jì)。
[0035]在又一個(gè)實(shí)施例中，形狀感測(cè)使能設(shè)備102 (例如，引導(dǎo)線)可以發(fā)射可檢測(cè)的(可見或近紅外(IR)的)輻射，可以利用內(nèi)窺鏡照相機(jī)(例如，CCD照相機(jī))156來(lái)檢測(cè)所述輻射，例如這可以針對(duì)被應(yīng)用到取走的動(dòng)脈樣本的光學(xué)相干斷層攝影(0CT)回位(pull-back)中的離體跟蹤而被執(zhí)行。0CT是從光學(xué)散射媒體(例如，生物組織)內(nèi)捕獲微米分辨率的三維圖像的光學(xué)信號(hào)采集和處理方法。這樣，設(shè)備102的末端位置可以是通過(guò)取走血管組織可見的，指示設(shè)備102在調(diào)遣期間的位置和最終的位置。這可以被用作配準(zhǔn)不同的坐標(biāo)空間、取走約束或指示“禁”區(qū)以防止對(duì)取走的組織的損傷的額外方式。
[0036]系統(tǒng)100也可以包括其他設(shè)備和工具或與其他設(shè)備和工具儀器一起被采用。例如，燒灼工具166可以包括(一個(gè)或多個(gè))集成形狀感測(cè)光纖168。工具166可以包括血管內(nèi)柔性延長(zhǎng)射頻(RF)或激光燒灼設(shè)備，所述燒灼設(shè)備可以沿血管長(zhǎng)度在單個(gè)位置處或者以空間分布方式來(lái)行動(dòng)?；趤?lái)自集成光纖168的流量/形狀測(cè)量結(jié)果，燒灼歧管(可部署的球囊、過(guò)濾器、網(wǎng)格或齒)可以(半)自動(dòng)地符合血管131的管腔的形狀，以用于對(duì)RF的靶向遞送或局限于旁支162的光凝治療，而同時(shí)保持主血管管腔張開。
[0037]在另一個(gè)實(shí)施中，(一個(gè)或多個(gè))形狀感測(cè)光纖170可以與提供關(guān)于血管解剖結(jié)構(gòu)和生理機(jī)能的額外反饋的微型血管內(nèi)成像探頭172集成。該探頭172可以包括對(duì)血液對(duì)比度極度敏感的光聲傳感器174、超聲傳感器、用于對(duì)來(lái)自其他組織的脂肪和血液進(jìn)行組織光譜檢查和辨別的紅外傳感器等。形狀和流量感測(cè)光纖反饋可以被用來(lái)對(duì)用于旁支燒灼的機(jī)器人控制的腔內(nèi)設(shè)備(未示出)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行致動(dòng)。
[0038]顯示器118可以允許用戶與工作站112以及它的部件和功能或系統(tǒng)100內(nèi)的任何其他元件交互。這是由接口 120來(lái)進(jìn)一步促進(jìn)的，接口 120可以包括鍵盤、鼠標(biāo)、游戲手柄、觸覺(jué)設(shè)備、或者用來(lái)允許來(lái)自工作站112的用戶反饋和與工作站112的交互的任何其他外圍設(shè)備或控制器。
[0039]參考圖2，示出了患者160的胸腔218的圖圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示范性設(shè)置?；颊弑灰圆痪哂腥獾男问矫枥L，以使得可以看到內(nèi)部特征。胸骨208下面是心臟202。左乳內(nèi)動(dòng)脈(LIMA) 206和靜脈205被示為在肋骨204之下延伸并且具有許多分支210，在許多實(shí)例中分支210在肋骨204下面延伸。需要從將在心臟搭橋中使用的胸壁移除LIMA 206。
[0040]光纖形狀感測(cè)設(shè)備216被插入在LIMA 206中以在微創(chuàng)心臟搭橋手術(shù)期間幫助血管取下。形狀感測(cè)設(shè)備216被引入到將被移除并被用于搭橋移植的血管206中。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的原理也可以被應(yīng)用到心臟搭橋或其他搭橋手術(shù)中的其他常用血管。在LIMA 206的情況下，可以使用復(fù)合手術(shù)-腔內(nèi)方法來(lái)引入設(shè)備216。設(shè)備216可以包括可以被通過(guò)微創(chuàng)(MI)手術(shù)中的(一個(gè)或多個(gè))端口引入的導(dǎo)管，并且動(dòng)脈中的小切口可以被用來(lái)將設(shè)備216推到動(dòng)脈206中。
[0041]一旦設(shè)備216就緒，則設(shè)備216將提供關(guān)于血管206的3D形狀的信息以及設(shè)備216中的(一個(gè)或多個(gè))光纖中的每個(gè)點(diǎn)處的流量信息。分支210的存在將從主血管206移除流量的部分，并且因此可以使用設(shè)備216的光纖傳感器而被準(zhǔn)確地檢測(cè)出來(lái)。具體而言，光纖能夠具有沿它們的長(zhǎng)度的分布體積流量感測(cè)。
[0042]在沒(méi)有分支點(diǎn)的單個(gè)血管中，沿長(zhǎng)度的體積流率在穩(wěn)定狀態(tài)的條件下是沿血管中線連續(xù)且均一的。在旁支存在的情況下，體積流率將沿光纖傳感器的長(zhǎng)度下降。用于變化檢測(cè)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法可以被應(yīng)用到沿傳感器長(zhǎng)度的分布體積流量測(cè)量以識(shí)別在每個(gè)旁支位置的上游和下游的段。這樣，如以上描述的，將獲得對(duì)血管的3D重建以及分支的位置。
[0043]例如，內(nèi)窺鏡214可以被插入到端口 212中以提供血管206的圖像。形狀感測(cè)數(shù)據(jù)可以被疊加在顯示圖像中以描繪分支210，從而使得外科醫(yī)生能夠找到并且評(píng)估每個(gè)分支210。由于該信息是動(dòng)態(tài)的，也可能在LIMA取下發(fā)生時(shí)評(píng)估對(duì)動(dòng)脈的燒灼的質(zhì)量。因此，外科醫(yī)生可以實(shí)時(shí)地知道分支210是否已經(jīng)被完全封閉。
[0044]血管206的流量和3D形狀信息通過(guò)配準(zhǔn)程序被疊加到內(nèi)窺鏡圖像上。這樣，當(dāng)外科醫(yī)生使用插入到端口(例如，212)中的長(zhǎng)儀器來(lái)進(jìn)行將血管從胸壁取下時(shí)，在內(nèi)窺鏡圖像上查看血管的形狀和分支210的位置以幫助血管取下并且確保所有分支210都被適當(dāng)?shù)厍袛嗖⒎忾]。
[0045]存在可以使用的、用來(lái)將血管疊加在內(nèi)窺鏡圖像上的若干配準(zhǔn)方法。例如，可以通過(guò)疊加來(lái)自其他成像模態(tài)的結(jié)構(gòu)和3D模型來(lái)采用用于未校準(zhǔn)內(nèi)窺鏡視頻中的經(jīng)增加的現(xiàn)實(shí)性的方法。這將采用根據(jù)形狀感測(cè)信息來(lái)構(gòu)建LIMA血管的3D圖像，并且將分支的位置指示在流量減少的位置處。該經(jīng)重建的3D血管接著將被疊加到內(nèi)窺鏡圖像上。
[0046]由于內(nèi)窺鏡214可以與機(jī)器人系統(tǒng)220機(jī)械地耦合(在圖2中代表性地示出)，因此，在本領(lǐng)域已知的，可以通過(guò)內(nèi)窺鏡校準(zhǔn)程序來(lái)導(dǎo)出機(jī)器人坐標(biāo)系中的內(nèi)窺鏡圖像的相對(duì)位置。作為可以在手術(shù)期間引入工作流問(wèn)題的校準(zhǔn)的備選，可以使用未校準(zhǔn)方法來(lái)對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)220進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0047]參考圖3A，LIMA 302的內(nèi)窺鏡視圖被示為利用白箭頭來(lái)指示。它的分支中的一些隱藏在筋膜310之下。在心臟搭橋手術(shù)期間，諸如LIMA 302的血管從患者的身體被移除并且被用來(lái)繞過(guò)冠狀動(dòng)脈中的動(dòng)脈粥樣硬化狹窄。該程序的重要步驟是取下要被在搭橋移植中使用的血管，所述血管通常被定位在胸、腿或臂中。血管需要在取下期間被保護(hù)好以確保搭橋之后的足夠的血流量。在微創(chuàng)心臟搭橋中，對(duì)這些血管的直接訪問(wèn)是不可用的，并且它們被使用插入到端口中的長(zhǎng)儀器來(lái)移除。這些血管需要使許多分支被切斷并且被裝訂，從而阻止搭橋發(fā)生時(shí)的潛在泄露。由于這些血管通常被嵌入在脂肪和筋膜310中，所以分支可能經(jīng)常被錯(cuò)過(guò)，并且它們因此在未被裝訂或阻塞的情況下被無(wú)意地切斷。
[0048]參考圖3B，LIMA 302的另一內(nèi)窺鏡視圖被示為利用白箭頭來(lái)指示。LIMA 302的疊加圖像306包括標(biāo)記304和308以指示分支。使用機(jī)器人引導(dǎo)或人工引導(dǎo)，具有標(biāo)記304和308的疊加圖像306被用來(lái)對(duì)分支進(jìn)行可視化或靶向，所述分支將從組織的視圖以其他方式被埋入或阻塞。使用來(lái)自插入LIMA 302內(nèi)的形狀感測(cè)設(shè)備的形狀感測(cè)反饋來(lái)生成疊加圖像306。
[0049]盡管本文中描述的實(shí)施例旨在用于微創(chuàng)冠狀動(dòng)脈搭橋移植，但是預(yù)期內(nèi)窺鏡手術(shù)在血管上被執(zhí)行或被用于從患者的身體移除血管的其他應(yīng)用和狀況。此外，本發(fā)明的原理可以被用在身體的其他部分中的其他手術(shù)程序中或機(jī)械系統(tǒng)中，包括但不限于訓(xùn)練模型、引擎、管道系統(tǒng)等。
[0050]參考圖4，根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例示出了用于將具有分支的管腔可視化的方法。盡管具有分支的管腔可以包括血管，但是應(yīng)當(dāng)理解，具有分支的管腔也可以包括其他結(jié)構(gòu)。例如，具有分支的管腔可以包括其他活組織(例如，支氣管)或機(jī)械結(jié)構(gòu)(例如，管道等)。按照?qǐng)D4描述的說(shuō)明性實(shí)施例將指代手術(shù)程序，并且具體是取下血管。在方框402中，在適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備之后，光纖形狀感測(cè)設(shè)備被插入到血管的管腔等之中。光纖形狀感測(cè)設(shè)備被定位到待取走的血管中。
[0051]在方框404中，基于管腔中的流量的變化來(lái)確定管腔的位置和來(lái)自管腔的分支的位置。這些變化是由光纖形狀感測(cè)設(shè)備測(cè)得的應(yīng)變引起的波動(dòng)造成的。在一個(gè)實(shí)施例中，管腔的幾何結(jié)構(gòu)和/或形狀被重建為包括分支的三維結(jié)構(gòu)。統(tǒng)計(jì)學(xué)方法可以被用于檢測(cè)沿管腔的長(zhǎng)度的流量的變化，從而檢測(cè)分支。
[0052]在一個(gè)實(shí)施例中，在方框405中可以使用光纖形狀感測(cè)設(shè)備來(lái)評(píng)估血管以確定適合于血管再生程序的血管的部分。也可以采用血管的其他標(biāo)準(zhǔn)或其他的管腔選擇。
[0053]在方框406中，對(duì)管腔的至少部分進(jìn)行成像以提供實(shí)時(shí)圖像。可以使用具有照相機(jī)的觀測(cè)儀器(例如，內(nèi)窺鏡)或其他成像設(shè)備來(lái)提供成像。觀測(cè)儀器可以通過(guò)端口被插入到患者中以收集圖像?？梢砸詸C(jī)器人的方式來(lái)控制觀測(cè)儀器。在方框408中，將實(shí)時(shí)圖像與由光纖形狀感測(cè)設(shè)備(形狀感測(cè)數(shù)據(jù))測(cè)得的管腔的位置配準(zhǔn)。在方框410中，在實(shí)時(shí)圖像上生成指示管腔的位置和分支的位置的疊加圖像?？梢栽陲@示器上對(duì)此進(jìn)行繪制。在一個(gè)實(shí)施例中，管腔包括針對(duì)搭橋程序要被取走的具有分支的血管。管腔可以包括由于周圍組織而不可見的分支。在方框412中，疊加圖像在分支的位置處提供疊加上的標(biāo)記，以將分支繪制為可見的。
[0054]在方框414中，工具可以被機(jī)器人引導(dǎo)到如疊加中指示的分支的位置中的至少一個(gè)。一旦被引導(dǎo)到分支位置，則可以執(zhí)行多個(gè)不同的程序或操作。機(jī)器人引導(dǎo)可以采用視覺(jué)伺服方法來(lái)使內(nèi)窺鏡圖像處在疊加圖像的中心。機(jī)器人引導(dǎo)或人類引導(dǎo)也可以采用用于跟蹤管腔的其他技術(shù)。在一個(gè)范例中，在方框416中，對(duì)如由疊加指示的管腔中的分支進(jìn)行封閉。這可以包括對(duì)血管的分支進(jìn)行燒灼、裝訂等。由于疊加圖像由包括分支位置信息的形狀感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)驅(qū)動(dòng)，因此在方框418中可以使用形狀感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)更新疊加以指示分支是否已經(jīng)被封閉。在方框420中，血管被取走并且為搭橋或其他手術(shù)程序中的血管再生做準(zhǔn)備。在方框422中，繼續(xù)程序，例如用來(lái)完成取下或其他任務(wù)。
[0055]在解釋權(quán)利要求書時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解:
[0056]a)詞語(yǔ)“包括”不排除給定的權(quán)利要求中列出的那些之外的其他元件或動(dòng)作的存在；
[0057]b)在元件前面的詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)這樣的元件的存在；
[0058]c)權(quán)利要求書中的任何附圖標(biāo)記均不對(duì)它們的范圍進(jìn)行限制；
[0059]d)可以由同一項(xiàng)目或硬件或軟件實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)或功能來(lái)表示若干“單元”；并且
[0060]e)除非明確地指出，否則不特意要求動(dòng)作的具體順序。
[0061]已經(jīng)描述了用于血管可視化和監(jiān)測(cè)的由光纖傳感器引導(dǎo)的導(dǎo)航的優(yōu)選實(shí)施例(所述優(yōu)選實(shí)施例旨在是說(shuō)明性的而不是限制性的)，注意到，本領(lǐng)域技術(shù)人員鑒于以上教導(dǎo)可以做出修改和變型。因此應(yīng)當(dāng)理解，可以在本文中如權(quán)利要求書概括的那樣公開的實(shí)施例的范圍內(nèi)，在所公開的公開內(nèi)容的特定實(shí)施例中做出變化。因此已經(jīng)描述了專利法所要求的細(xì)節(jié)和特性，在權(quán)利要求書中闡述了由專利證書要求并且期望被保護(hù)的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將具有分支的管腔可視化的方法，包括: 將光纖形狀感測(cè)設(shè)備插入(402)到管腔中； 確定(404)根據(jù)所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備中引起的應(yīng)變而感測(cè)到的源于分支的所述管腔中的變化； 在對(duì)所述管腔的繪制上指示(410)所述分支的位置；并且 將儀器引導(dǎo)(414)到在所述繪制上指示的所述分支的所述位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述管腔包括血管，并且插入(402)所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備包括將所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備定位到所述血管中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定(404)所述管腔中的變化包括采用用于檢測(cè)沿所述管腔的長(zhǎng)度的流量的變化從而檢測(cè)所述分支的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在對(duì)所述管腔的繪制上指示(410)分支的位置包括: 提供(406)所述管腔的圖像； 基于形狀感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)生成(410)在所述管腔的所述圖像上的疊加；并且 使用所述疊加來(lái)指示(412)所述管腔的所述圖像上的所述分支的所述位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括對(duì)由所述疊加指示的所述管腔中的所述分支進(jìn)行封閉(416)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括使用所述形狀感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)更新(418)所述疊加，以指示所述分支是否已經(jīng)被封閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述管腔包括針對(duì)搭橋程序要被取走(420)的具有分支的血管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述管腔包括由于周圍組織而不可見的分支，并且在對(duì)所述管腔的繪制上指示分支的位置的所述步驟包括在由于周圍組織而不可見的所述分支的位置處提供(412)標(biāo)記以展現(xiàn)它們的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述管腔包括血管，并且所述方法還包括使用所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備來(lái)評(píng)估(405)所述血管，以確定適合于血管再生程序的所述血管的部分。
10.一種用于將具有分支的管腔可視化的方法，包括: 將光纖形狀感測(cè)設(shè)備插入(402)到管腔中； 基于由所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備測(cè)得的應(yīng)變引起的波動(dòng)造成的所述管腔中的流量的變化來(lái)確定(404)所述管腔的位置和來(lái)自所述管腔的分支的位置； 對(duì)所述管腔的部分進(jìn)行成像(406)以提供實(shí)時(shí)圖像； 將所述實(shí)時(shí)圖像與由所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備測(cè)得的所述管腔的所述位置配準(zhǔn)(408)；并且 生成(410)指示所述管腔的所述位置和所述實(shí)時(shí)圖像上的分支的所述位置的疊加圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述管腔包括血管，并且插入(402)所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備包括將所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備定位到所述血管中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，確定(404)所述管腔的位置和來(lái)自所述管腔的分支的位置包括采用用于檢測(cè)沿所述管腔的長(zhǎng)度的流量的變化從而檢測(cè)所述分支的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，對(duì)所述管腔的部分進(jìn)行成像(406)以提供實(shí)時(shí)圖像包括通過(guò)端口插入觀測(cè)儀器以對(duì)所述管腔的所述部分進(jìn)行成像。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括對(duì)由所述疊加指示的所述管腔中的所述分支進(jìn)行封閉(416)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，對(duì)所述管腔中的所述分支進(jìn)行封閉(416)包括對(duì)血管的分支進(jìn)行燒灼或裝訂。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括使用所述形狀感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)更新(418)所述疊力口，以指示所述分支是否已經(jīng)被封閉。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述管腔包括針對(duì)搭橋程序要被取走(420)的具有分支的血管。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述管腔包括由于周圍組織而不可見的分支，并且生成疊加圖像的所述步驟包括在所述分支的位置處提供(412)所述疊加上的標(biāo)記以將所述分支繪制為可見的。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述管腔包括血管，并且所述方法還包括使用所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備來(lái)評(píng)估(405)所述血管，以確定適合于血管再生程序的所述血管的部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括通過(guò)機(jī)器人來(lái)將工具引導(dǎo)(414)到在所述疊加中指示的所述分支的所述位置中的至少一個(gè)。
21.一種用于監(jiān)測(cè)血管的系統(tǒng)，包括: 處理器(114)； 被耦合到所述處理器的存儲(chǔ)器(116)； 感測(cè)和解釋模塊(115)，其被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并且被配置為解釋來(lái)自被插入血管中的光纖形狀感測(cè)設(shè)備(104)的光纖形狀感測(cè)數(shù)據(jù)，其中，所述形狀感測(cè)數(shù)據(jù)確定所述血管的分支； 圖像生成模塊(148)，其被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并且被配置為基于指示所述血管的形狀和來(lái)自所述血管的所述分支的位置的所述光纖形狀感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)生成疊加圖像(134);以及 顯示器(118)，其被配置為在對(duì)所述血管的繪制(142)上繪制所述疊加圖像以提供用于將所述血管的所述分支可視化的引導(dǎo)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備(104)基于由所述光纖形狀感測(cè)設(shè)備測(cè)得的應(yīng)變引起的波動(dòng)造成的所述血管中的流量的變化來(lái)確定所述血管的位置和分支的位置。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述繪制(142)包括使用內(nèi)窺鏡收集的所述血管的圖像，并且所述疊加圖像(134)被與所述血管的所述圖像配準(zhǔn)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，還包括被配置為根據(jù)所述疊加圖像來(lái)引導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)工具的機(jī)器人(164)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述機(jī)器人(164)根據(jù)所述疊加圖像使用視覺(jué)伺服方法而被引導(dǎo)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)工具包括用來(lái)對(duì)所述血管的所述分支進(jìn)行封閉的工具(166)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中，所述疊加圖像(134)被更新以指示哪些分支已經(jīng)被封閉。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，還包括用于檢測(cè)沿所述管腔的長(zhǎng)度的流量的變化從而檢測(cè)所述分支的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法(140)。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述疊加圖像(134)包括在所述分支的位置處的標(biāo)記(304、308)以識(shí)別所述分支的位置。
【文檔編號(hào)】A61B17/00GK104427927SQ201380034379
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】H·埃爾哈瓦林, A·波波維奇, R·曼茨克, R·陳 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司