本申請(qǐng)要求2014年7月28日提交的題為“SYSTEMS AND METHODS FOR PLANNING MULTIPLE INTERVENTIONAL PROCEDURES”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)62/029942的申請(qǐng)日的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其通過(guò)引用以其整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及用于導(dǎo)航患者解剖結(jié)構(gòu)以進(jìn)行微創(chuàng)程序的系統(tǒng)和方法，并且更具體涉及用于規(guī)劃介入器械的多種部署的程序的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

微創(chuàng)醫(yī)療技術(shù)意圖減少介入程序期間損傷的組織量，從而減少患者恢復(fù)時(shí)間、不適和有害副作用。這種微創(chuàng)技術(shù)可以通過(guò)患者解剖學(xué)的自然孔口或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)外科切口進(jìn)行。通過(guò)這些自然孔口或切口，臨床醫(yī)生可以插入介入器械(包括外科、診斷、治療、或活組織檢查器械)以到達(dá)目標(biāo)組織位置。為到達(dá)目標(biāo)組織位置，微創(chuàng)介入器械可以通過(guò)導(dǎo)航(navigate)解剖學(xué)系統(tǒng)如肺、結(jié)腸、腸、腎、心臟、循環(huán)系統(tǒng)等中的自然或外科生成的通路。為了幫助臨床醫(yī)生導(dǎo)航器械通過(guò)通路，利用術(shù)前或術(shù)中成像來(lái)準(zhǔn)備通路的模型。用于部署介入器械的目前系統(tǒng)將器械部署位置識(shí)別為模型通路內(nèi)的最靠近目標(biāo)組織位置的點(diǎn)。目標(biāo)組織位置可能由于各種原因而是不精確的。例如，解剖結(jié)構(gòu)的位置在移動(dòng)的患者中與在基于靜態(tài)術(shù)前基于圖像的模型中是不同的。位置傳感器誤差和配準(zhǔn)技術(shù)的準(zhǔn)確性也可能促成確定目標(biāo)組織位置時(shí)的不精確。需要用于進(jìn)行微創(chuàng)程序以增加進(jìn)入目標(biāo)組織位置的概率的改善的系統(tǒng)和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

隨附的權(quán)利要求概括了本發(fā)明的實(shí)施例。

在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于部署介入器械的方法包含在解剖參考系中識(shí)別目標(biāo)結(jié)構(gòu)。該方法進(jìn)一步包含在解剖參考系中相對(duì)于介入器械的當(dāng)前位置識(shí)別目標(biāo)區(qū)域并且記錄介入器械在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的第一接合位置。

在另一實(shí)施例中，一種用于執(zhí)行介入程序的方法包含生成包括用于部署介入器械的目標(biāo)區(qū)域的圖像的圖形用戶界面(GUI)。響應(yīng)于介入器械的第一接合，GUI被更新以包括第一接合位置標(biāo)記。響應(yīng)于介入器械的第一接合，GUI被更新以包括第一修正的目標(biāo)區(qū)域的圖像。

在另一實(shí)施例中，一種用于規(guī)劃多個(gè)介入程序的方法包含在解剖系中識(shí)別目標(biāo)結(jié)構(gòu)并且在解剖系中確定目標(biāo)區(qū)域。目標(biāo)結(jié)構(gòu)位于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)。該方法進(jìn)一步包含在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)識(shí)別用于部署介入器械的第一接合位置并且識(shí)別用于部署介入器械的第二接合位置。

在另一實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包含介入器械，所述介入器械包括導(dǎo)管和可從導(dǎo)管部署的工具。該系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被配置為在解剖參考系中識(shí)別目標(biāo)結(jié)構(gòu)并且在解剖參考系中相對(duì)于介入器械的當(dāng)前位置確定目標(biāo)區(qū)域。目標(biāo)結(jié)構(gòu)位于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)?？刂葡到y(tǒng)被進(jìn)一步配置為記錄介入器械在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的第一接合位置并且記錄介入器械在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的第二接合位置。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，本公開(kāi)的方面從以下詳細(xì)描述中得到最好的理解。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)本行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)慣例，各種特征未按比例繪制。事實(shí)上，為了討論清晰起見(jiàn)，各種特征的尺寸可以任意增加或減少。此外，本公開(kāi)可以在各種示例中重復(fù)附圖標(biāo)記和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)單和清晰的目的并且其自身不指示所討論的各種實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

圖1是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的遠(yuǎn)程操作介入系統(tǒng)。

圖2圖示使用本公開(kāi)的方面的介入器械系統(tǒng)。

圖3圖示具有延伸的介入工具的圖2的介入器械系統(tǒng)的遠(yuǎn)端。

圖4是描述用于部署介入器械的方法的流程圖。

圖5圖示在目標(biāo)位置附近的患者的解剖區(qū)域，其中介入器械的遠(yuǎn)端在部署位置處。

圖6是描述用于執(zhí)行介入程序的方法的流程圖。

圖7是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的患者解剖結(jié)構(gòu)中的目標(biāo)區(qū)域的圖像。

圖8是描述用于修正目標(biāo)區(qū)域的方法的流程圖。

圖9是患者解剖結(jié)構(gòu)中的更改的目標(biāo)區(qū)域的圖像。

圖10是具有編碼的目標(biāo)區(qū)域標(biāo)記的目標(biāo)區(qū)域的圖像。

圖11和圖12是根據(jù)本公開(kāi)的其他實(shí)施例的患者解剖結(jié)構(gòu)中的目標(biāo)區(qū)域的圖像。

具體實(shí)施方式

在下文對(duì)本發(fā)明方面的詳細(xì)描述中，提出很多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本公開(kāi)的實(shí)施例的充分理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的是，本公開(kāi)的實(shí)施例可以無(wú)需這些具體細(xì)節(jié)而被實(shí)踐。在其他實(shí)例中，公知的方法、程序、部件和電路未被詳細(xì)描述，以便不會(huì)不必要地模糊本發(fā)明的實(shí)施例的方面。而且，為避免不必要的重復(fù)描述，根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例描述的一個(gè)或多個(gè)部件或動(dòng)作在適用于其他示例性實(shí)施例時(shí)可以被使用或省略。

下文實(shí)施例將根據(jù)各種器械在三維空間中的狀態(tài)來(lái)描述這些器械和器械的部分。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“定位”指對(duì)象或?qū)ο蟮牟糠衷谌S空間中的位置(例如，沿笛卡兒X、Y、Z坐標(biāo)的三個(gè)平移自由度)。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“取向”指對(duì)象或?qū)ο蟮牟糠值男D(zhuǎn)布置(三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度—例如，滾轉(zhuǎn)(roll)、俯仰(pitch)和偏航(yaw))。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“姿態(tài)”指對(duì)象或?qū)ο蟮牟糠衷谥辽僖粋€(gè)平移自由度中的定位和該對(duì)象或該對(duì)象的部分在至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度(多達(dá)總共六個(gè)自由度)中的取向。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“形狀”指沿對(duì)象測(cè)量的一組姿態(tài)、定位或取向。

參考附圖的圖1，用于在例如外科、診斷、治療或活組織檢查程序中使用的遠(yuǎn)程操作介入系統(tǒng)通常由附圖標(biāo)記100指示。如圖1所示，遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)100通常包括介入操縱器組件102，用于操作介入器械104對(duì)患者P進(jìn)行各種程序。組件102安裝到操作臺(tái)O或安裝在操作臺(tái)O的附近。主組件106允許臨床醫(yī)生或外科醫(yī)生S觀看介入部位(site)和控制從操縱器組件102。

主組件106可以位于外科醫(yī)生的控制臺(tái)處，所述外科醫(yī)生的控制臺(tái)通常與操作臺(tái)O位于相同的房間。然而，應(yīng)理解，外科醫(yī)生S可以與患者P位于不同的房間或完全不同的建筑。主組件106通常包括用于控制操縱器組件102的一個(gè)或多個(gè)控制裝置。控制裝置可以包括任意數(shù)量的多種輸入裝置，如操縱桿、軌跡球、數(shù)據(jù)手套、觸發(fā)槍、手動(dòng)操作控制器、語(yǔ)音識(shí)別裝置、身體動(dòng)作或存在傳感器等。在一些實(shí)施例中，控制裝置被提供與關(guān)聯(lián)的介入器械104相同的自由度，以提供給外科醫(yī)生遠(yuǎn)程呈現(xiàn)、或控制裝置與器械104一體的感知，使得外科醫(yī)生有直接控制器械104的強(qiáng)烈感覺(jué)。在其他實(shí)施例中，控制裝置可以具有比相關(guān)聯(lián)的介入器械104更多或更少的自由度，并且仍提供給外科醫(yī)生遠(yuǎn)程呈現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，控制裝置是手動(dòng)輸入裝置，其以六個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)，并且其還可以包括用于致動(dòng)器械(例如，用于閉合抓爪、施加電勢(shì)至電極、遞送藥物治療等)的可致動(dòng)手柄。

遠(yuǎn)程操作組件102支撐醫(yī)療器械系統(tǒng)104并且可以包括一個(gè)或多個(gè)非伺服控制的聯(lián)桿(1ink)(例如，可以手動(dòng)定位并鎖定在適當(dāng)位置中的一個(gè)或多個(gè)聯(lián)桿，通常被稱為組建(set-up)結(jié)構(gòu))的運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)程操作操縱器。遠(yuǎn)程操作組件102包括響應(yīng)于來(lái)自控制系統(tǒng)(例如，控制系統(tǒng)112)的命令而驅(qū)動(dòng)醫(yī)療器械系統(tǒng)104上的輸入的多個(gè)致動(dòng)器或馬達(dá)。馬達(dá)包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)耦接到醫(yī)療器械系統(tǒng)104時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以將醫(yī)療器械推進(jìn)到自然或外科手術(shù)建立的解剖孔口。其他機(jī)動(dòng)化的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以以多個(gè)自由度移動(dòng)醫(yī)療器械的遠(yuǎn)端，所述多個(gè)自由度可以包括三個(gè)線性運(yùn)動(dòng)度(例如，沿X、Y、Z笛卡爾軸線的線性運(yùn)動(dòng))和三個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)度(例如，圍繞X、Y、Z笛卡爾軸線的旋轉(zhuǎn))。此外，馬達(dá)可以用于致動(dòng)用于在活組織檢查設(shè)備等的鉗口(jaw)中抓取組織的器械的可發(fā)音清晰的(articulable)末端執(zhí)行器。

遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)100還包括具有用于接收關(guān)于遠(yuǎn)程操作組件的器械的信息的一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)的傳感器系統(tǒng)108。這些子系統(tǒng)可以包括位置傳感器系統(tǒng)(例如，電磁(EM)傳感器系統(tǒng))；用于確定沿器械系統(tǒng)104的柔性主體的導(dǎo)管尖端和/或一個(gè)或多個(gè)區(qū)段的位置、取向、速度、速率、姿態(tài)和/或形狀的形狀傳感器系統(tǒng)；和/或用于從導(dǎo)管系統(tǒng)的遠(yuǎn)端采集圖像的可視化系統(tǒng)。

可視化系統(tǒng)(例如，圖2的可視化系統(tǒng)231)可以包括觀察視野(scope)組件(在下面更詳細(xì)地描述)，使得外科手術(shù)部位的同步或?qū)崟r(shí)圖像被提供給臨床醫(yī)生或外科醫(yī)生S。同步圖像可以是例如通過(guò)被定位在外科手術(shù)部位內(nèi)的內(nèi)窺鏡采集的二維或三維圖像。在該實(shí)施例中，可視化系統(tǒng)包括可以被一體地或可移除地耦接到醫(yī)療器械104的內(nèi)窺鏡部件。然而，在替代實(shí)施例中，被附接到單獨(dú)操縱器組件的單獨(dú)內(nèi)窺鏡可以與醫(yī)療器械一起被使用以對(duì)外科手術(shù)部位進(jìn)行成像?？梢暬到y(tǒng)可以被實(shí)施為與一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器相互作用或另外由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行的硬件、固件、軟件或其組合，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器可以包括控制系統(tǒng)112(在下面描述)的處理器。

遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)100還包括顯示系統(tǒng)110，用于顯示由傳感器系統(tǒng)108的子系統(tǒng)生成的外科手術(shù)部位和(一個(gè)或多個(gè))醫(yī)療器械系統(tǒng)104的圖像和表示。顯示110和操作者輸入系統(tǒng)106可以被取向，以便操作者能夠在遠(yuǎn)程呈現(xiàn)的感知的情況下控制醫(yī)療器械系統(tǒng)104和操作者輸入系統(tǒng)106。

顯示系統(tǒng)110還可以顯示通過(guò)可視化系統(tǒng)采集的外科手術(shù)部位和醫(yī)療器械的圖像。顯示器110和控制裝置可以被取向使得成像裝置在視鏡組件和醫(yī)療器械中的相對(duì)位置類似于外科醫(yī)生的眼睛和手的相對(duì)位置，因此操作者能夠仿佛在基本上真實(shí)呈現(xiàn)中觀察工作空間而操作醫(yī)療器械104和手動(dòng)控制。通過(guò)真實(shí)呈現(xiàn)，意味著圖像的呈現(xiàn)是模擬物理地操縱器械104的操作者的視角的真實(shí)透視圖像。

替代地或附加地，顯示器110可以使用來(lái)自成像技術(shù)(諸如計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)、熒光鏡檢查、熱敏成像(thermography)、超聲波、光學(xué)相干斷層掃描(OCT)、熱成像、阻抗成像、激光成像或納米管X射線成像)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)術(shù)前記錄和/或建模的外科手術(shù)部位的圖像。呈現(xiàn)的術(shù)前圖像可以包括二維、三維或四維圖像。呈現(xiàn)的術(shù)前或術(shù)中圖像可以包括二維、三維或四維(包括例如基于時(shí)間或基于速度的信息)圖像和用于重現(xiàn)圖像的相關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)集。

在一些實(shí)施例中，顯示器110可以顯示虛擬的導(dǎo)航圖像，在該虛擬的導(dǎo)航圖像中醫(yī)療器械104的實(shí)際位置利用術(shù)前或同步圖像被配準(zhǔn)(即，動(dòng)態(tài)參考)，以從器械104的尖端的位置的視角向臨床醫(yī)生或外科醫(yī)生S呈現(xiàn)內(nèi)部外科手術(shù)部位的虛擬圖像。器械104的尖端的圖像或其他圖形或字母數(shù)字指示符可以疊加在虛擬圖像上以幫助外科醫(yī)生控制醫(yī)療器械。替代地，器械104在虛擬圖像中可以不可見(jiàn)。

在其他實(shí)施例中，顯示器110可以顯示虛擬的導(dǎo)航圖像，在該虛擬的導(dǎo)航圖像中醫(yī)療器械的實(shí)際位置利用術(shù)前圖像或同步圖像被配準(zhǔn)，以從外部視角向臨床醫(yī)生或外科醫(yī)生S呈現(xiàn)在外科手術(shù)部位內(nèi)的醫(yī)療器械的虛擬圖像。醫(yī)療器械的部分的圖像或其他圖形或字母數(shù)字指示符可以疊加在虛擬圖像上以幫助外科醫(yī)生控制器械104。

遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)100還包括控制系統(tǒng)112?？刂葡到y(tǒng)112包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器和至少一個(gè)處理器(未示出)(并且通常多個(gè)處理器)，用于實(shí)現(xiàn)醫(yī)療器械系統(tǒng)104、操作者輸入系統(tǒng)106、傳感器系統(tǒng)108和顯示系統(tǒng)110之間的控制?？刂葡到y(tǒng)112還包括程序化指令(例如，存儲(chǔ)指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))以實(shí)施根據(jù)本文中公開(kāi)的方面所描述的方法的一些或全部。雖然控制系統(tǒng)112在圖1的簡(jiǎn)化示意圖中被示出為單個(gè)方框，但是該系統(tǒng)可以包括兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理電路，其中一部分處理可選地在遠(yuǎn)程操作組件102上或鄰近遠(yuǎn)程操作組件102被執(zhí)行、另一部分處理在操作者輸入系統(tǒng)106處被執(zhí)行等。任何各種各樣的集中式或分布式數(shù)據(jù)處理體系結(jié)構(gòu)可以被利用。類似地，程序化指令可以被實(shí)施為數(shù)個(gè)獨(dú)立的程序或子程序，或它們可以被集成到本文所描述的遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)的數(shù)個(gè)其他方面。在一個(gè)實(shí)施例中，控制系統(tǒng)112支持無(wú)線通信協(xié)議，諸如藍(lán)牙、IrDA、HomeRF、IEEE802.11、DECT和無(wú)線遙測(cè)。

在一些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)112可以包括一個(gè)或多個(gè)伺服控制器，所述一個(gè)或多個(gè)伺服控制器從醫(yī)療器械系統(tǒng)104接收力和/或扭矩反饋。響應(yīng)于該反饋，伺服控制器將信號(hào)傳輸給操作者輸入系統(tǒng)106。(多個(gè))伺服控制器還可以傳輸指導(dǎo)遠(yuǎn)程操作組件102的信號(hào)以移動(dòng)經(jīng)由身體中的開(kāi)口延伸到患者身體內(nèi)的內(nèi)部外科手術(shù)部位的(多個(gè))醫(yī)療器械系統(tǒng)104。任何適當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)或?qū)ｉT的伺服控制器可以被使用。伺服控制器可以與遠(yuǎn)程操作組件102分開(kāi)，或與遠(yuǎn)程操作組件102集成。在一些實(shí)施例中，伺服控制器和遠(yuǎn)程操作組件作為鄰近患者身體定位的遠(yuǎn)程操作臂推車(arm cart)的一部分而被提供。

控制系統(tǒng)112可以進(jìn)一步包括虛擬可視化系統(tǒng)以為(多個(gè))醫(yī)療器械系統(tǒng)104提供導(dǎo)航幫助。使用虛擬可視化系統(tǒng)的虛擬導(dǎo)航基于對(duì)獲得的與解剖通路的三維結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集的參考。更具體地，虛擬可視化系統(tǒng)處理使用成像技術(shù)(諸如計(jì)算機(jī)化斷層顯像(CT)、磁共振成像(MRI)、熒光鏡檢查、熱敏成像、超聲波、光學(xué)相干斷層掃描(OCT)、熱成像、阻抗成像、激光成像、納米管X射線成像等)成像的外科手術(shù)部位的圖像。軟件單獨(dú)或與手動(dòng)輸入結(jié)合地被用來(lái)將記錄的圖像轉(zhuǎn)換為部分或整個(gè)解剖器官或解剖區(qū)域的分割的二維或三維復(fù)合表示。圖像數(shù)據(jù)集與復(fù)合表示相關(guān)聯(lián)。復(fù)合表示和圖像數(shù)據(jù)集描述通路的各種位置和形狀以及它們的連通性。被用來(lái)生成復(fù)合表示的圖像可以在臨床程序期間術(shù)前或術(shù)中被記錄。在替代實(shí)施例中，虛擬可視化系統(tǒng)可以使用標(biāo)準(zhǔn)表示(即，非患者特定的)或標(biāo)準(zhǔn)表示和患者特定數(shù)據(jù)的混合。復(fù)合表示和由該復(fù)合表示生成的任何虛擬圖像可以表示在運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)階段期間(例如，在肺的吸氣/呼氣循環(huán)期間)可變形的解剖區(qū)域的靜態(tài)姿態(tài)。

在虛擬導(dǎo)航程序期間，傳感器系統(tǒng)108可以被用來(lái)計(jì)算器械相對(duì)于患者解剖結(jié)構(gòu)的大致位置。該位置可以用于產(chǎn)生患者解剖結(jié)構(gòu)的宏觀層跟蹤圖像和患者解剖結(jié)構(gòu)的虛擬內(nèi)部圖像兩者。用于使用光纖傳感器配準(zhǔn)并顯示醫(yī)療實(shí)施方式和術(shù)前記錄的外科手術(shù)圖像(諸如來(lái)自虛擬可視化系統(tǒng)的那些圖像)的各種系統(tǒng)是已知的。例如，美國(guó)專利申請(qǐng)13/107,562(2011年5月13日提交)(公開(kāi)了“Medical System Providing Dynamic Registration of a Model of an Anatomical Structure for Image-Guided Surgery”)公開(kāi)了一種此類系統(tǒng)，該美國(guó)專利申請(qǐng)通過(guò)引用以其整體并入本文。

遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括可選的操作和支撐系統(tǒng)(未示出)諸如照明系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向(steering)控制系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)和/或抽吸系統(tǒng)。在替代實(shí)施例中，遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)可以包括一個(gè)以上的遠(yuǎn)程操作組件和/或一個(gè)以上的操作者輸入系統(tǒng)。操縱器組件的準(zhǔn)確數(shù)目將取決于外科手術(shù)程序和手術(shù)室內(nèi)的空間約束等其他因素。操作者輸入系統(tǒng)可以被并置(collocated)，或它們可以定位在獨(dú)立的位置中。多個(gè)操作者輸入系統(tǒng)允許一個(gè)以上的操作者控制各種組合中的一個(gè)或多個(gè)操縱器組件。

圖2圖示醫(yī)療器械系統(tǒng)200，其可以被用作遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)100的醫(yī)療器械系統(tǒng)104。替代地，醫(yī)療器械系統(tǒng)200可以被用于非遠(yuǎn)程操作探索性程序或用在涉及傳統(tǒng)上手動(dòng)操作的醫(yī)療器械(諸如內(nèi)窺鏡)的程序中。

器械系統(tǒng)200包括耦接到器械主體204的導(dǎo)管系統(tǒng)202。導(dǎo)管系統(tǒng)202包括細(xì)長(zhǎng)的柔性導(dǎo)管主體216，其具有近端217和遠(yuǎn)端或尖端部分218。在一個(gè)實(shí)施例中，柔性主體216具有約3毫米的外直徑。其他柔性主體外直徑可以更大或更小。導(dǎo)管系統(tǒng)202可以可選地包括形狀傳感器222，其用于確定導(dǎo)管尖端在遠(yuǎn)端218處的和/或沿主體216的一個(gè)或多個(gè)區(qū)段224的位置、取向、速度、速率、姿態(tài)和/或形狀。在遠(yuǎn)端218和近端217之間的主體216的整個(gè)長(zhǎng)度可以有效地被劃分為區(qū)段224。如果器械系統(tǒng)200是遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)100的醫(yī)療器械系統(tǒng)104，則形狀傳感器222可以是傳感器系統(tǒng)108的部件。如果器械系統(tǒng)200被手動(dòng)操作或以其他方式被用于非遠(yuǎn)程操作程序，則形狀傳感器222可以耦接到跟蹤系統(tǒng)230，該跟蹤系統(tǒng)230詢問(wèn)形狀傳感器并處理接收的形狀數(shù)據(jù)。

形狀傳感器222可以包括與柔性導(dǎo)管主體216對(duì)齊的光纖(例如，在內(nèi)部通道(未示出)內(nèi)提供或外部安裝)。在一個(gè)實(shí)施例中，光纖具有大約200微米的直徑。在其他實(shí)施例中，該尺寸可以更大或更小。形狀傳感器系統(tǒng)222的光纖形成用于確定導(dǎo)管系統(tǒng)202的形狀的光纖彎曲傳感器。在一個(gè)替代方案中，包括光纖布拉格光柵(FBG)的光纖用于在一個(gè)或多個(gè)維度上提供結(jié)構(gòu)中的應(yīng)變測(cè)量。在美國(guó)專利申請(qǐng)11/180,389(2005年7月13日提交)(公開(kāi)了“Fiber optic position and shape sensing device and method relating thereto”)；美國(guó)專利申請(qǐng)12/047,056(2004年7月16日提交)(公開(kāi)了“Fiber-optic shape and relative position sensing”)；以及美國(guó)專利6,389,187(1998年6月17日提交)(公開(kāi)了“Optical Fibre Bend Sensor”)中描述了用于監(jiān)測(cè)三維度上光纖的形狀和相對(duì)位置的各種系統(tǒng)和方法，上述美國(guó)專利申請(qǐng)和專利通過(guò)引用以其整體并入本文。在替代的實(shí)施例中的傳感器可以采用其他合適的應(yīng)變感測(cè)技術(shù)，諸如Rayleigh散射、Raman散射、Brillouin散射和Fluorescence散射。在其他替代實(shí)施例中，可以使用其他技術(shù)確定導(dǎo)管的形狀。例如，導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)尖端姿態(tài)的歷史可以被用于在時(shí)間間隔內(nèi)重建裝置的形狀。作為另一個(gè)示例，可以存儲(chǔ)針對(duì)沿交替運(yùn)動(dòng)(諸如呼吸)的循環(huán)的器械系統(tǒng)的已知點(diǎn)的歷史姿態(tài)、位置或取向數(shù)據(jù)。該存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以被用于開(kāi)發(fā)關(guān)于導(dǎo)管的形狀信息。替代地，沿導(dǎo)管定位的一系列位置傳感器(諸如EM傳感器)可以用于形狀感測(cè)。替代地，來(lái)自程序期間在器械系統(tǒng)上的位置傳感器(諸如EM傳感器)的數(shù)據(jù)歷史可以用于表示器械的形狀，尤其是如果解剖通路通常為靜態(tài)。替代地，具有由外部磁場(chǎng)控制的位置或取向的無(wú)線裝置可以被用于形狀感測(cè)。無(wú)線裝置的位置的歷史可以被用于確定導(dǎo)航通路的形狀。

在該實(shí)施例中，光纖可以包括在單個(gè)包層內(nèi)的多個(gè)芯(core)。每個(gè)芯可以是具有足夠距離和包層的單模(single-mode)，所述包層將芯分開(kāi)使得每個(gè)芯中的光不與其他芯中攜帶的光顯著地相互作用。在其他實(shí)施例中，芯的數(shù)量可以改變，或者每個(gè)芯可以被包含在單獨(dú)的光纖中。

在一些實(shí)施例中，在每個(gè)芯內(nèi)提供FBG陣列。每個(gè)FBG包括芯的折射率的一系列調(diào)制，以便生成在折射率中的空間周期性。間距可以被選擇使得來(lái)自每個(gè)折射率變化的部分反射針對(duì)波長(zhǎng)的窄頻帶相干地增加并且因此在穿過(guò)更寬廣的頻帶時(shí)僅反射波長(zhǎng)的該窄頻帶。在FBG的制造期間，調(diào)制被間隔已知距離，從而引起波長(zhǎng)的已知頻帶的反射。然而，當(dāng)在纖芯上引起應(yīng)變時(shí)，調(diào)制的間距將改變，這取決于芯中的應(yīng)變量。替代地，隨光纖彎曲而改變的反向散射或其他光學(xué)現(xiàn)象可以被用于確定每個(gè)芯內(nèi)的應(yīng)變。

因此，為了測(cè)量應(yīng)變，光沿著(down)光纖被發(fā)送，并且測(cè)量返回光的特性。例如，F(xiàn)BG產(chǎn)生反射波長(zhǎng)，其為光纖上的應(yīng)變及其溫度的函數(shù)。該FBG技術(shù)可以從各種源商購(gòu)獲得，諸如英國(guó)Bracknell的Smart Fibres Ltd.。在美國(guó)專利7,930,065(2006年7月20日提交)(公開(kāi)了“Robotic Surgery System Including Position Sensors Using Fiber Bragg Gratings”)中描述了用于遠(yuǎn)程操作手術(shù)的位置傳感器中的FBG技術(shù)的使用，該美國(guó)專利通過(guò)引用以其整體并入本文。光纖可以被用來(lái)監(jiān)測(cè)導(dǎo)管系統(tǒng)202的至少一部分的形狀。更具體地，穿過(guò)光纖的光被處理以檢測(cè)導(dǎo)管系統(tǒng)202的形狀并且利用該信息來(lái)輔助手術(shù)程序。傳感器系統(tǒng)(例如，傳感器系統(tǒng)108)可以包括用于生成光和檢測(cè)光的詢問(wèn)系統(tǒng)，所述光用于確定導(dǎo)管系統(tǒng)202的形狀。該信息進(jìn)而可以被用于確定其他相關(guān)的變量，諸如醫(yī)療器械系統(tǒng)的各部分的速率和加速度。感測(cè)可以僅限于由遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)致動(dòng)的自由度，或它可以被施加被動(dòng)自由度(例如，接頭(joint)之間的剛性構(gòu)件的未致動(dòng)彎曲)和主動(dòng)自由度(例如，器械的致動(dòng)移動(dòng))兩者。

醫(yī)療器械系統(tǒng)可以可選地包括位置傳感器系統(tǒng)220。位置傳感器系統(tǒng)220可以是EM傳感器系統(tǒng)的部件，其中傳感器220包括可以經(jīng)受外部生成的電磁場(chǎng)的一個(gè)或多個(gè)傳導(dǎo)線圈。然后EM傳感器系統(tǒng)220的每個(gè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)的電信號(hào)，所述感應(yīng)的電信號(hào)具有取決于線圈相對(duì)于外部生成的電磁場(chǎng)的位置和取向的特性。在一個(gè)實(shí)施例中，EM傳感器系統(tǒng)可以被配置和定位以測(cè)量六個(gè)自由度，例如，三個(gè)位置坐標(biāo)X、Y、Z和指示基點(diǎn)的俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)的三個(gè)取向角，或五個(gè)自由度，例如三個(gè)位置坐標(biāo)X、Y、Z和指示基點(diǎn)的俯仰和偏航的兩個(gè)取向角。在美國(guó)專利6,380,732(1999年8月11日提交)(公開(kāi)了“Six-Degree of Freedom Tracking System Having a Passive Transponder on the Object Being Tracked”)中提供了EM傳感器系統(tǒng)的進(jìn)一步描述，該專利通過(guò)引用以其整體并入本文。

跟蹤系統(tǒng)230可以包括用于確定遠(yuǎn)端218和沿著器械200的一個(gè)或多個(gè)節(jié)段224的位置、取向、速度、姿態(tài)和/或形狀的位置傳感器系統(tǒng)220和形狀傳感器系統(tǒng)222。跟蹤系統(tǒng)230可以被實(shí)施為硬件、固件、軟件或與一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器相互作用或另外由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行的其組合，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器可以包括控制系統(tǒng)116的處理器。

柔性導(dǎo)管主體216包括被設(shè)置尺寸和形狀以接收介入器械226的通道221。介入器械可以包括例如圖像采集探頭(probe)、活組織檢查器械、激光消融纖維或其他外科手術(shù)、診斷或治療的工具。介入工具可以包括末端執(zhí)行器，其具有單個(gè)工作構(gòu)件，諸如解剖刀、鈍刀片、光纖或電極。其他末端執(zhí)行器可以包括例如鑷子、抓緊器、剪刀或施夾器(clip applier)。電激活的末端執(zhí)行器的示例包括電外科電極、換能器、傳感器等。在各種實(shí)施例中，介入工具226可以是圖像采集探頭，所述圖像采集探頭包括在柔性導(dǎo)管主體216的遠(yuǎn)端218處或其附近具有用于采集由可視化系統(tǒng)231處理以便顯示的圖像(包括視頻圖像)的立體攝像機(jī)或單視場(chǎng)攝像機(jī)的遠(yuǎn)端部分。圖像采集探頭可以包括耦接到攝相機(jī)以用于傳輸所采集的圖像數(shù)據(jù)的電纜。替代地，圖像采集器械可以是耦接到可視化系統(tǒng)的光纖束，諸如纖維鏡。圖像采集器械可以是單光譜或多光譜的，例如采集在可見(jiàn)光、紅外光或紫外光譜的一個(gè)或多個(gè)中的圖像數(shù)據(jù)。

介入器械226可以容納在器械的近端和遠(yuǎn)端之間延伸以可控地使器械的遠(yuǎn)端彎曲的電纜、聯(lián)動(dòng)裝置(linkage)或其他致動(dòng)控制裝置(未示出)。在美國(guó)專利7,316,681(2005年10月4日提交)(公開(kāi)了“Articulated Surgical Instrument for Performing Minimally Invasive Surgery with Enhanced Dexterity and Sensitivity”)和美國(guó)專利申請(qǐng)12/286,644(2008年9月30日提交)(公開(kāi)了“Passive Preload and Capstan Drive for Surgical Instruments”)中詳細(xì)描述了可轉(zhuǎn)向器械，所述美國(guó)專利和美國(guó)專利申請(qǐng)通過(guò)引用以其整體并入本文。

柔性導(dǎo)管主體216也可以容納在外殼204與遠(yuǎn)端218之間延伸以如例如通過(guò)遠(yuǎn)端的虛線描繪219所示的可控地使遠(yuǎn)端218彎曲的電纜、聯(lián)動(dòng)裝置或其他轉(zhuǎn)向控制裝置(未示出)。在美國(guó)專利申請(qǐng)13/274,208(2011年10月14日提交)(公開(kāi)了“Catheter with Removable Vision Probe”)中詳細(xì)地描述了可轉(zhuǎn)向?qū)Ч埽雒绹?guó)專利申請(qǐng)通過(guò)引用以其整體并入本文。在器械系統(tǒng)200由遠(yuǎn)程操作組件致動(dòng)的實(shí)施例中，外殼204可以包括可移動(dòng)地耦接到遠(yuǎn)程操作組件的機(jī)動(dòng)化驅(qū)動(dòng)構(gòu)件并且從其接收動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)輸入裝置。在器械系統(tǒng)200被手動(dòng)操作的實(shí)施例中，外殼204可以包括夾緊特征件、手動(dòng)致動(dòng)器或用于手動(dòng)控制器械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)的其他部件。導(dǎo)管系統(tǒng)可以是可操縱的，或替代地，在沒(méi)有用于操作者控制器械彎曲的集成機(jī)構(gòu)的情況下，該系統(tǒng)可以是不可操縱的。另外或替代地，一個(gè)或多個(gè)腔被限定在柔性主體216的壁中，醫(yī)療器械可以通過(guò)所述一個(gè)或多個(gè)腔在目標(biāo)外科手術(shù)位置處被部署并且被使用。

在各種實(shí)施例中，醫(yī)療器械系統(tǒng)200可以包括柔性支氣管器械，諸如用于在肺的檢查、診斷、活組織檢查或治療中使用的支氣管鏡或支氣管導(dǎo)管。系統(tǒng)200也適用于在任何各種解剖系統(tǒng)(包括結(jié)腸、腸、腎、大腦、心臟、循環(huán)系統(tǒng)等)中經(jīng)由自然或外科手術(shù)創(chuàng)建的連接通路的其他組織的導(dǎo)航和治療。

來(lái)自跟蹤系統(tǒng)230的信息可以被發(fā)送到導(dǎo)航系統(tǒng)232，其中它與來(lái)自可視化系統(tǒng)231的信息和/或術(shù)前獲得的模型進(jìn)行組合以在顯示系統(tǒng)110上為外科醫(yī)生或其他操作者提供實(shí)時(shí)位置信息以用于在器械200的控制中使用?？刂葡到y(tǒng)116可以利用位置信息作為用于定位器械200的反饋。2011年5月13日提交的公開(kāi)了“Medical System Providing Dynamic Registration of a Model of an Anatomical Structure for Image-Guided Surgery”的美國(guó)專利申請(qǐng)13/107,562提供了用于利用光纖傳感器來(lái)配準(zhǔn)和顯示具有外科手術(shù)圖像的外科手術(shù)器械的各種系統(tǒng)，該美國(guó)專利申請(qǐng)通過(guò)引用以其整體并入本文。

在圖2的實(shí)施例中，器械200在遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)100中被遠(yuǎn)程操作。在替代實(shí)施例中，遠(yuǎn)程操作組件102可以由直接操作者控制來(lái)代替。在直接操作替代方案中，可以包括各種手柄和操作者接口以用于器械的手持操作。

在替代實(shí)施例中，遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)可以包括一個(gè)以上的從操縱器組件和/或一個(gè)以上的主組件。操縱器組件的準(zhǔn)確數(shù)量將取決于介入程序和手術(shù)室內(nèi)的空間限制以及其他因素。主組件可以被并置(collocated)，或它們可以被定位在單獨(dú)的位置中。多個(gè)主組件允許一個(gè)以上的操作者以各種組合的方式控制一個(gè)或多個(gè)從操縱器組件。

如在圖3中更詳細(xì)地示出的，用于諸如外科手術(shù)、活組織檢查、消融、照明、沖洗或抽吸的程序的(多個(gè))介入工具228可以通過(guò)柔性主體216的通道221被部署并且在解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)的目標(biāo)位置處被使用。介入工具228也可以是圖像采集探頭。工具228可以從通道221的開(kāi)口被推進(jìn)以執(zhí)行程序并且然后當(dāng)程序完成時(shí)被縮回到通道。介入工具228可以從導(dǎo)管柔性主體的近端217或從另一可選器械端口(未示出)沿著柔性主體被移除。

在使用中，臨床醫(yī)生或控制系統(tǒng)可以在解剖通路內(nèi)選擇規(guī)劃的部署位置用于停放介入器械的遠(yuǎn)端以在目標(biāo)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行介入程序。在2013年12月30日提交的公開(kāi)了“Systems and Methods for Interventional Procedure Planning”的美國(guó)專利申請(qǐng)14/144,186中描述了用于規(guī)劃介入程序和導(dǎo)航至規(guī)劃的部署位置的各種系統(tǒng)和方法，該美國(guó)專利申請(qǐng)通過(guò)引用以其整體并入本文。與目標(biāo)結(jié)構(gòu)的位置、患者模型和患者解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)和介入器械的導(dǎo)航相關(guān)聯(lián)的不確定度或誤差值影響規(guī)劃的部署位置的識(shí)別和程序的有效性。如在下面描述的，由于導(dǎo)航和目標(biāo)位置不確定度引起的錯(cuò)過(guò)目標(biāo)結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)可以通過(guò)將目標(biāo)結(jié)構(gòu)的位置表示為包括目標(biāo)點(diǎn)的集合或云的概率目標(biāo)區(qū)域來(lái)減輕。臨床醫(yī)生或控制系統(tǒng)可以在解剖通路內(nèi)選擇用于停放導(dǎo)管的一個(gè)或多個(gè)部署位置，并且然后部署工具以從目標(biāo)區(qū)域接合(engage)多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)。通過(guò)接合目標(biāo)區(qū)域中的多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，可以增加實(shí)際上一次或多次接合目標(biāo)結(jié)構(gòu)的概率。

圖4圖示用于識(shí)別程序部署位置并將介入器械導(dǎo)航到部署位置的方法250。過(guò)程252包括獲得患者解剖結(jié)構(gòu)的解剖模型。解剖模型可以從與解剖通路的三維結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的獲得的數(shù)據(jù)集發(fā)展而來(lái)。更具體地，模型可以通過(guò)處理使用成像技術(shù)(諸如CT、MRI、熒光鏡檢查、熱敏成像、超聲波、OCT、DOT、熱成像、阻抗成像、激光成像、納米管X射線成像等)記錄的介入部位的圖像來(lái)獲得。軟件被用于將記錄的圖像轉(zhuǎn)換為部分或整個(gè)解剖器官或解剖區(qū)域的二維或三維模型。該模型描述通路的各種位置和形狀以及它們的連接性。被用于生成模型的圖像可以在臨床程序期間術(shù)前或術(shù)中被記錄。在替代實(shí)施例中，標(biāo)準(zhǔn)模型(即，非患者特定的)或標(biāo)準(zhǔn)模型和患者特定數(shù)據(jù)的混合可以被使用。模型和由模型生成的任何虛擬圖像可以表示可變形的解剖區(qū)域在運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)階段期間(例如，在肺的吸氣/呼氣循環(huán)期間)的靜態(tài)姿態(tài)。模型具有參考系和相關(guān)聯(lián)的模型坐標(biāo)系。

在過(guò)程254處，模型參考系被配準(zhǔn)到患者參考系，使得在模型中識(shí)別的解剖結(jié)構(gòu)的位置可以被轉(zhuǎn)換到實(shí)際患者和介入器械存在的患者參考系。類似地，介入器械在患者參考系中的位置和取向可以被轉(zhuǎn)換到模型參考系，使得器械相對(duì)于建模的解剖結(jié)構(gòu)的移動(dòng)可以被跟蹤。在過(guò)程256處，目標(biāo)結(jié)構(gòu)在模型參考系中被識(shí)別并且被轉(zhuǎn)換到患者參考系中的位置。如在圖5中示出的，來(lái)自模型的虛擬圖像300描繪目標(biāo)結(jié)構(gòu)302，諸如腫瘤和附近的解剖通路304。通路包括通路壁306和隆突308。在該實(shí)施例中，解剖通路是肺的支氣管通路，但是本公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以適合于在解剖系統(tǒng)(諸如結(jié)腸、腸、腎、心臟、或循環(huán)系統(tǒng))中的其他自然或外科手術(shù)產(chǎn)生的通路中使用。虛擬圖像300進(jìn)一步描繪與解剖結(jié)構(gòu)的圖像配準(zhǔn)的介入器械307的圖像。介入器械307包括柔性主體309(大體上類似于柔性主體216)和延伸的介入工具310。介入器械307在患者參考系內(nèi)的圖像的位置和取向可以基于先前描述的傳感器系統(tǒng)來(lái)確定。

各種誤差因素促成了關(guān)于目標(biāo)結(jié)構(gòu)302相對(duì)于器械307的真實(shí)位置的不確定性。例如，誤差因素可以與在模型參考系和患者參考系已經(jīng)被配準(zhǔn)之后患者的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)。作為配準(zhǔn)后移動(dòng)的結(jié)果，實(shí)際的患者解剖結(jié)構(gòu)可能不再在由模型預(yù)測(cè)的相同位置或取向中。另一誤差因素可能與由例如患者呼吸或心臟運(yùn)動(dòng)引起的周期性患者移動(dòng)相關(guān)聯(lián)。例如，如果模型從在呼吸的呼氣循環(huán)期間獲得的圖像獲得，如果器械在呼吸的吸氣循環(huán)期間被部署，則目標(biāo)結(jié)構(gòu)相對(duì)于器械的真實(shí)位置將在不同的位置中。誤差因素也可能與傳感器系統(tǒng)中的誤差、成像時(shí)間與介入時(shí)間之間的解剖結(jié)構(gòu)的變化(例如由于其他介入程序或疾病進(jìn)展)、以及用于被用于導(dǎo)航器械的控制算法的假設(shè)的誤差相關(guān)聯(lián)。

再次參考圖4，過(guò)程258包括確定目標(biāo)區(qū)域，所述目標(biāo)區(qū)域?qū)⒛繕?biāo)結(jié)構(gòu)302相對(duì)于器械的位置表示為目標(biāo)點(diǎn)的概率集合或云。目標(biāo)區(qū)域可以是患者參考系中的三維區(qū)域。在圖5中示出了目標(biāo)區(qū)域311的圖像。目標(biāo)區(qū)域311由多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)312組成。目標(biāo)點(diǎn)312的分布和因此目標(biāo)區(qū)域的三維形狀可以基于如在上面描述的各種因素。例如，目標(biāo)結(jié)構(gòu)在患者參考系中的位置的概率分布可以有助于點(diǎn)分布。目標(biāo)結(jié)構(gòu)在患者參考系內(nèi)的位置可以由于例如在術(shù)前成像時(shí)間與介入程序時(shí)間之間的運(yùn)動(dòng)、心臟運(yùn)動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng)、與呼吸選通(gating)或感測(cè)相關(guān)聯(lián)的誤差、以及由介入器械施加到解剖結(jié)構(gòu)的力引起的運(yùn)動(dòng)而改變。在患者參考系中的介入器械(導(dǎo)管和/或可延伸工具)的遠(yuǎn)端的姿態(tài)的概率分布也可以有助于目標(biāo)點(diǎn)分布。例如，與傳感器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的誤差分布可以引起器械姿態(tài)中的誤差。目標(biāo)結(jié)構(gòu)在患者參考系中的概率分布的其他貢獻(xiàn)者可以包括在術(shù)前成像時(shí)間與介入程序時(shí)間之間的運(yùn)動(dòng)、與在導(dǎo)航算法中作出的假設(shè)相關(guān)聯(lián)的偏差、介入工具的長(zhǎng)度的不確定性和可變性、與相比于感測(cè)的介入工具的取向的介入工具的取向的變化相關(guān)聯(lián)的不確定性和可變性。與術(shù)前模型和圖像相比，實(shí)際目標(biāo)結(jié)構(gòu)的體積形狀中的變化或改變也可以有助于目標(biāo)結(jié)構(gòu)在患者參考系中的概率分布。

這些因素中的每個(gè)因素有助于目標(biāo)結(jié)構(gòu)在患者參考系中的概率分布的量可以通過(guò)測(cè)量或接收關(guān)于患者解剖結(jié)構(gòu)和器械的信息而被經(jīng)驗(yàn)地獲得。例如，可以獲得關(guān)于在術(shù)前圖像中的吸氣與呼氣之間的呼吸運(yùn)動(dòng)或關(guān)于呼吸建模和呼吸保持的準(zhǔn)確性的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。也可以獲得關(guān)于在感測(cè)的器械的位置與器械被估計(jì)在其中的特定解剖通路之間的差異的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。關(guān)于當(dāng)器械跨越多個(gè)呼吸循環(huán)或心臟循環(huán)其處于靜止(例如，未被軸向推進(jìn)或旋轉(zhuǎn))時(shí)的感測(cè)的該器械的位置的統(tǒng)計(jì)可以被用于確定概率分布。關(guān)于當(dāng)器械經(jīng)受不同負(fù)荷狀況(例如，不同的拉伸量)時(shí)的感測(cè)的該器械的位置的統(tǒng)計(jì)也可以被用于確定概率分布。關(guān)于器械和介入工具的形狀以及器械和/或工具所經(jīng)歷的彎曲量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以被用于確定概率分布。也可以測(cè)量或以其他方式獲得關(guān)于目標(biāo)結(jié)構(gòu)所位于的解剖結(jié)構(gòu)的位置(例如，周圍組織的堅(jiān)固性或彈性；骨、脈管系統(tǒng)和結(jié)締組織的相對(duì)位置)的經(jīng)驗(yàn)信息。也可以從基于物理的器械和介入工具的建模收集經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以確定在周圍組織上引起的變形量?？梢詼y(cè)量或以其他方式獲得關(guān)于器械和介入工具的物理性質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)也可以從由手術(shù)中成像源(諸如光學(xué)可視化系統(tǒng)、超聲波、CT或熒光透視源)得到的解剖結(jié)構(gòu)和目標(biāo)結(jié)構(gòu)的圖像來(lái)獲得。

盡管確定目標(biāo)區(qū)域的過(guò)程258可以涉及確定包含多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的單個(gè)目標(biāo)區(qū)域，但是在其他實(shí)施例中，一個(gè)以上的點(diǎn)云可以被確定。例如，如果諸如骨或其他剛性組織的障礙物在目標(biāo)結(jié)構(gòu)的區(qū)域中，則兩個(gè)目標(biāo)區(qū)域–剛性組織的每側(cè)上一個(gè)目標(biāo)區(qū)域–可以被確定。多個(gè)目標(biāo)區(qū)域可以是完全分開(kāi)的或可以交叉。

目標(biāo)區(qū)域311可以被圖示為目標(biāo)結(jié)構(gòu)的理論位置(即目標(biāo)點(diǎn))周圍的有界體積。替代地，目標(biāo)區(qū)域可以是目標(biāo)點(diǎn)的集合而沒(méi)有目標(biāo)點(diǎn)周圍的有界體積。目標(biāo)點(diǎn)云和/或有界體積可以被顯示為與目標(biāo)結(jié)構(gòu)的理論位置周圍的概率分布匹配的球狀、橢圓體或其他形狀的二維體積或三維體積。目標(biāo)區(qū)域的尺寸和形狀可以取決于目標(biāo)結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)中的特定位置的性質(zhì)。不同的性質(zhì)可以應(yīng)用于解剖結(jié)構(gòu)的不同部分。例如，由于周期性解剖運(yùn)動(dòng)，肺的周邊區(qū)域可能比更中心區(qū)域經(jīng)歷更大的移動(dòng)。因此，與周邊區(qū)域中的目標(biāo)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的誤差分布和目標(biāo)區(qū)域尺寸可能大于與主支氣管附近的目標(biāo)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的分布和目標(biāo)區(qū)域尺寸。目標(biāo)區(qū)域的尺寸和形狀也可以考慮當(dāng)進(jìn)行介入程序時(shí)所要避免的區(qū)域。所要避免的區(qū)域可以包括進(jìn)行介入程序可能對(duì)患者造成危險(xiǎn)的區(qū)域或可能難接近的區(qū)域。要避免的區(qū)域可以包括血管、骨、肺的邊界(例如，胸膜或隔膜附近)或敏感器官，并且因此，這些解剖特征的存在可能影響目標(biāo)區(qū)域的尺寸和形狀。目標(biāo)區(qū)域的尺寸和形狀還可能受成功程序的概率的影響。例如，成功的活組織檢查可以取決于避免具有幾乎平行于接近氣道的軌跡的目標(biāo)點(diǎn)，因?yàn)檫@種方法將增加介入工具偏轉(zhuǎn)到氣道內(nèi)而非刺穿壁以實(shí)現(xiàn)活組織檢查的風(fēng)險(xiǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，用于識(shí)別氣道通道或解剖圖像中的其他結(jié)構(gòu)的分割過(guò)程可以被用于建模目標(biāo)結(jié)構(gòu)并修改(例如，增長(zhǎng))分割的表面以說(shuō)明目標(biāo)結(jié)構(gòu)的位置的概率分布。換言之，目標(biāo)結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀可以被擴(kuò)展或以其他方式被改變以包括目標(biāo)結(jié)構(gòu)的位置的概率分布。

在一些實(shí)施例中，目標(biāo)結(jié)構(gòu)位置可以被劃分成子位置，每個(gè)子位置具有相關(guān)聯(lián)的概率目標(biāo)區(qū)域。在一些實(shí)施例中，目標(biāo)結(jié)構(gòu)位置或子位置可以是被生成以適應(yīng)當(dāng)活組織檢查器械正在被部署時(shí)的導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)或?qū)Ч芑蚧罱M織檢查器械的其他已知的柔性特性的人工位置。例如，如果活組織檢查程序當(dāng)使用實(shí)際目標(biāo)位置時(shí)由于導(dǎo)管移動(dòng)而不成功，一個(gè)或多個(gè)人工目標(biāo)位置可以被創(chuàng)建以補(bǔ)償導(dǎo)管移動(dòng)。

再次參考圖4，過(guò)程260包括在要進(jìn)行介入程序的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)識(shí)別特定目標(biāo)點(diǎn)。例如，目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的特定點(diǎn)可以是用于對(duì)組織取樣的活組織檢查位置。特定目標(biāo)點(diǎn)的選擇可以進(jìn)一步受所要進(jìn)行的程序的總數(shù)量的影響。例如，如果僅兩個(gè)活組織檢查在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)被規(guī)劃，則與如果六個(gè)活組織檢查在六個(gè)不同的目標(biāo)點(diǎn)處被規(guī)劃相比，選定的目標(biāo)點(diǎn)可能更遠(yuǎn)。特定目標(biāo)點(diǎn)的選擇也可能受先前程序的結(jié)果的影響。例如，針對(duì)目標(biāo)區(qū)域中的更遲的一組活組織檢查的目標(biāo)點(diǎn)的選擇可以基于更早的活組織檢查的結(jié)果?？梢岳缁诔晒Φ幕罱M織檢查結(jié)果的概率、基于患者安全性(例如，考慮附近的脆弱結(jié)構(gòu))、或基于符合要求的歷史樣本的概率來(lái)對(duì)目標(biāo)點(diǎn)排序或分等級(jí)。

再次參考圖4，過(guò)程262包括識(shí)別介入工具可以從其被部署的規(guī)劃的導(dǎo)管停放位置。在一個(gè)實(shí)施例中，控制系統(tǒng)112的導(dǎo)航規(guī)劃模塊將規(guī)劃的部署位置識(shí)別為沿著最接近或靠近目標(biāo)區(qū)域或(多個(gè))目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的特定目標(biāo)點(diǎn)的解剖通路的壁的位置314。如果一個(gè)以上的目標(biāo)區(qū)域被識(shí)別，則一個(gè)以上的部署位置可以被確定。不同的部署位置還可以針對(duì)每個(gè)目標(biāo)點(diǎn)被識(shí)別。

完全基于到目標(biāo)區(qū)域的接近度選擇部署位置可能導(dǎo)致介入器械不能接近或不容易接近的選定的部署位置。例如，介入器械可能不能夠在通路內(nèi)充分彎曲以進(jìn)入基于接近度的部署位置。此外，選定的部署位置或到部署位置的導(dǎo)航路徑可以不考慮解剖學(xué)限制，諸如要避免的疤痕或患病組織。作為另一示例，部署位置能夠被選擇以使組織變形量最小化并且因此使組織損傷的風(fēng)險(xiǎn)最小化。可選地，一個(gè)或多個(gè)部署位置或目標(biāo)點(diǎn)可以基于活組織檢查樣本的期望尺寸來(lái)選擇。例如，第一活組織檢查可以僅基于一些細(xì)胞返回陽(yáng)性細(xì)胞學(xué)樣本。基于陽(yáng)性細(xì)胞學(xué)樣本，新的(多個(gè))目標(biāo)點(diǎn)或(多個(gè))部署位置可以被選擇以進(jìn)入(access)用于組織學(xué)樣本的活組織檢查所要跨越的目標(biāo)結(jié)構(gòu)的更大直徑。

在其他實(shí)施例中，導(dǎo)航規(guī)劃模塊基于多個(gè)因素選擇部署位置，在一些實(shí)例中，所述多個(gè)因素可以是程序特性，諸如到目標(biāo)區(qū)域的距離和/或目標(biāo)區(qū)域相對(duì)于其他解剖特征的位置。在其他實(shí)施例中，導(dǎo)航規(guī)劃模塊可以附加地或替代地接收并使用關(guān)于介入器械的操作能力的信息以確定部署位置。例如，涉及器械的彎曲能力的已知特性的信息可以被考慮，諸如導(dǎo)管材料的柔性和彈性、導(dǎo)管或穿過(guò)導(dǎo)管的通道的工具的任何剛度或執(zhí)行的形狀特性、導(dǎo)管或工具的遠(yuǎn)端的可轉(zhuǎn)向性(例如，導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)尖端可以相對(duì)于導(dǎo)管的主軸線被彎曲的程度)、以及沿著導(dǎo)管的長(zhǎng)度的曲率。介入器械的其他已知特性也可以被用于確定部署位置，所述特性包括導(dǎo)管的直徑、工具的直徑、當(dāng)從導(dǎo)管被延伸時(shí)工具的軌跡(例如，彎曲的、直的)、工具的移動(dòng)(例如，大幅度彎曲(sweeping)、旋轉(zhuǎn)、線性)、工具的軸線與導(dǎo)管的軸線的最大形成角度、工具能夠從導(dǎo)管被延伸的最大長(zhǎng)度、以及在導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)尖端處提供與通路壁摩擦接觸的任何錨固結(jié)構(gòu)。涉及彎曲能力的信息和/或與介入器械的特性有關(guān)的信息是能夠被用于確定介入器械在解剖通路內(nèi)的操作能力的示例性因素。

導(dǎo)航規(guī)劃模塊也可以或替代地接收并使用關(guān)于患者解剖結(jié)構(gòu)的信息來(lái)確定部署位置。此類信息可以包括例如最接近目標(biāo)區(qū)域的解剖通路的隆突的位置和最接近目標(biāo)區(qū)域的通路的尺寸。其他解剖信息可以包括解剖通路的彈性，包括任何疾病過(guò)程可能已對(duì)通路的彈性造成的影響。導(dǎo)航規(guī)劃模塊也可以考慮周圍解剖組織以例如選擇減少對(duì)周圍組織的風(fēng)險(xiǎn)的部署位置。作為一個(gè)示例，部署位置使部署的工具大致平行于肺壁(而非朝向它)延伸。這可以最小化利用部署的工具刺穿肺的風(fēng)險(xiǎn)。導(dǎo)航規(guī)劃模塊還可以考慮目標(biāo)結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)以進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域的優(yōu)選位置。例如，部署位置可以被選擇使得活組織檢查工具避免腫瘤的鈣化部分。目標(biāo)區(qū)域的形狀也可以基于目標(biāo)結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)來(lái)確定，使得腫瘤的鈣化部分的區(qū)域被識(shí)別為低概率區(qū)域并且將不被包括在概率區(qū)域中。

導(dǎo)航規(guī)劃模塊也可以考慮關(guān)于介入器械與患者解剖結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系(諸如目標(biāo)區(qū)域或目標(biāo)區(qū)域中的特定目標(biāo)點(diǎn)相距導(dǎo)管的末端的距離)的信息。導(dǎo)航規(guī)劃模塊也可以考慮介入工具與通路壁之間的接近角。例如，由于通路的小尺寸和導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)尖端的可彎曲性，90°的接近角可能是不可行的。由于介入工具可能擦傷而非穿透通路壁的表面的風(fēng)險(xiǎn)，1°的接近角也可能是不合適的。由于這些原因，導(dǎo)航規(guī)劃模塊可以選擇部署位置使得接近角在大約30°與90°之間。在導(dǎo)航規(guī)劃模塊評(píng)估與介入器械和患者解剖結(jié)構(gòu)有關(guān)的因素之后，解剖通路的壁上的部署位置314被識(shí)別。

在過(guò)程264處，導(dǎo)航規(guī)劃模塊可以提供用于到規(guī)劃的部署位置的建議導(dǎo)航路徑的指令。然后臨床醫(yī)生能夠?qū)⒔槿肫餍档倪h(yuǎn)端引導(dǎo)到部署位置。臨床醫(yī)生可以基于虛擬或?qū)嶋H圖像指引而手動(dòng)地控制介入器械的導(dǎo)航。替代地，臨床醫(yī)生可以遠(yuǎn)程操作地控制介入器械的導(dǎo)航或允許介入器械沿著建議導(dǎo)航路徑的計(jì)算機(jī)控制的導(dǎo)航。

圖6示出從部署位置處停放的導(dǎo)管部署介入工具的方法400。在過(guò)程402處，介入工具(例如工具310)從被停放在部署位置處的導(dǎo)管朝向目標(biāo)區(qū)域中的目標(biāo)點(diǎn)被延伸。在一些情況下，例如當(dāng)目標(biāo)結(jié)構(gòu)位于解剖通路內(nèi)時(shí)，部署位置可以位于通路的內(nèi)腔內(nèi)而非位于通路的壁上。目標(biāo)點(diǎn)可以由臨床醫(yī)生或控制系統(tǒng)預(yù)先選擇。替代地，目標(biāo)點(diǎn)可以是當(dāng)進(jìn)行介入程序時(shí)被工具接合的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的任何接合點(diǎn)。在過(guò)程404處，目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的第一接合點(diǎn)可以被記錄。例如，第一接合點(diǎn)可以是第一活組織檢查位置。第一接合點(diǎn)可以與預(yù)先選擇的目標(biāo)點(diǎn)一致。替代地，記錄的第一接合點(diǎn)可以在與預(yù)先選擇的目標(biāo)點(diǎn)不同的位置處。在過(guò)程406處，介入工具被重新部署到第二接合點(diǎn)，并且目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的第二接合點(diǎn)可以被記錄。器械的重新部署可以根據(jù)初始部署位置發(fā)生?？蛇x地，用于停放導(dǎo)管的部署位置可以在將器械重新部署到第二接合點(diǎn)之前被改變。可選地，介入工具的連續(xù)的重新部署的過(guò)程可以被重復(fù)直至規(guī)劃的數(shù)量或臨床醫(yī)生確定的數(shù)量的需要的接合程序被完成。在可選過(guò)程408處，目標(biāo)區(qū)域和接合位置可以被顯示在圖形用戶界面(GUI)上。

圖7示出用于在顯示器(例如，顯示110)上呈現(xiàn)描繪表示目標(biāo)結(jié)構(gòu)(例如目標(biāo)結(jié)構(gòu)302)的概率分布的目標(biāo)區(qū)域452的GUI 450。目標(biāo)結(jié)構(gòu)包括多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)454。第一接合點(diǎn)P1是第一程序的位置(例如，第一活組織檢查位置)，并且第二接合點(diǎn)P2是第二程序的位置(例如，第二活組織檢查位置)。接合點(diǎn)P1、P2可以與目標(biāo)點(diǎn)454中的預(yù)先選擇的目標(biāo)點(diǎn)一致。替代地，接合點(diǎn)P1、P2可以具有目標(biāo)區(qū)域有界體積，但是可以不對(duì)應(yīng)于預(yù)先選擇的目標(biāo)點(diǎn)。接合點(diǎn)都可以用相同的符號(hào)標(biāo)記，或每個(gè)接合點(diǎn)可以用不同的符號(hào)標(biāo)記。如果不同的符號(hào)被使用，符號(hào)中的每個(gè)符號(hào)可以指示諸如活組織檢查程序發(fā)生的順序或針對(duì)每個(gè)特定接合點(diǎn)的活組織檢查的結(jié)果的信息。

圖8示出從被停放在部署位置處的導(dǎo)管部署介入工具的方法500。在過(guò)程502處，介入工具(例如工具310)從被停放在部署位置處的導(dǎo)管朝向目標(biāo)區(qū)域中的目標(biāo)點(diǎn)被延伸。目標(biāo)點(diǎn)可以由臨床醫(yī)生或控制系統(tǒng)預(yù)先選擇。替代地，目標(biāo)點(diǎn)可以是當(dāng)進(jìn)行介入程序時(shí)由工具接合的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的任何接合點(diǎn)。在過(guò)程504處，目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的第一接合點(diǎn)可以被記錄。例如，第一接合點(diǎn)可以是第一活組織檢查位置。第一接合點(diǎn)可以與預(yù)先選擇的目標(biāo)點(diǎn)一致。替代地，記錄的第一接合點(diǎn)可以在與預(yù)先選擇的目標(biāo)點(diǎn)不同的位置處。在過(guò)程506處，修正的目標(biāo)區(qū)域基于第一接合點(diǎn)來(lái)形成。例如，如果第一接合點(diǎn)旨在與具體目標(biāo)點(diǎn)一致但是被錯(cuò)過(guò)，則目標(biāo)區(qū)域可以動(dòng)態(tài)地被修正。因此，來(lái)自記錄的第一接合點(diǎn)的信息可以被用于將目標(biāo)區(qū)域更好地調(diào)整到實(shí)際解剖構(gòu)造。修正的目標(biāo)區(qū)域也可以基于被采樣的組織的類型來(lái)開(kāi)發(fā)。例如，如果來(lái)自第一接合點(diǎn)的組織樣本不包括來(lái)自目標(biāo)結(jié)構(gòu)的組織，則該信息可以用作反饋以調(diào)整用于生成修正的目標(biāo)區(qū)域的概率分布。如果由于活組織檢查程序中的誤差而未獲得組織，則相同的位置可以被再次采樣。修正的目標(biāo)區(qū)域也可以基于在活組織檢查程序期間在第一接合點(diǎn)處進(jìn)行的附加的手術(shù)中成像(例如，光學(xué)成像、熒光透視成像)來(lái)形成。在過(guò)程508處，介入工具被重新部署到修正的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的第二接合點(diǎn)，并且修正的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的第二接合點(diǎn)可以被記錄。器械的重新部署可以從初始部署位置發(fā)生。可選地，過(guò)程506和508可以被重復(fù)，直至規(guī)劃的數(shù)量或臨床醫(yī)生確定的數(shù)量的需要的接合(engagement)程序被完成?？蛇x地，用于停放導(dǎo)管的部署位置可以在將器械重新部署到第二接合點(diǎn)之前被改變。在可選過(guò)程510處，動(dòng)態(tài)地調(diào)整目標(biāo)區(qū)域和接合位置可以被顯示在圖形用戶界面(GUI)上。

圖9大致示出圖8的方法。圖9示出用于在顯示器(例如，顯示110)上呈現(xiàn)描繪表示目標(biāo)結(jié)構(gòu)(例如目標(biāo)結(jié)構(gòu)302)的初始概率分布的初始目標(biāo)區(qū)域552的GUI 550。第一接合點(diǎn)P1是第一程序的位置(例如第一活組織檢查位置)?；谠诔绦?例如活組織檢查)期間在接合點(diǎn)P1處收集的信息，修正的目標(biāo)區(qū)域554和修正的目標(biāo)點(diǎn)556被確定。第二接合點(diǎn)P2是在修正的目標(biāo)區(qū)域中取得的第二程序的位置(例如，第二活組織檢查位置)。接合點(diǎn)P1、P2可以與初始或任何修正的目標(biāo)區(qū)域中的預(yù)先選擇的目標(biāo)點(diǎn)一致。替代地，接合點(diǎn)P1、P2可以具有目標(biāo)區(qū)域有界體積，但是可以不對(duì)應(yīng)于預(yù)先選擇的目標(biāo)點(diǎn)。接合點(diǎn)都可以用相同的符號(hào)標(biāo)記，或每個(gè)接合點(diǎn)可以用不同的符號(hào)標(biāo)記。如果不同的符號(hào)被使用，符號(hào)中的每個(gè)符號(hào)可以指示諸如哪個(gè)目標(biāo)區(qū)域被用于執(zhí)行程序、活組織檢查程序發(fā)生的順序、或針對(duì)每個(gè)特定接合點(diǎn)的活組織檢查的結(jié)果的信息。

部署介入工具的方法的結(jié)果可以以各種方式被呈現(xiàn)或被可視化。例如，如在圖10中示出的，提供編碼的目標(biāo)點(diǎn)的GUI 600可以被呈現(xiàn)，所述編碼的目標(biāo)點(diǎn)指示目標(biāo)結(jié)構(gòu)概率?？梢杂妙伾⒎?hào)或其他區(qū)別標(biāo)記編碼目標(biāo)點(diǎn)。在該示例中，目標(biāo)區(qū)域602包括具有第一符號(hào)編碼的目標(biāo)點(diǎn)604和具有第二符號(hào)編碼的目標(biāo)點(diǎn)606。編碼的目標(biāo)點(diǎn)604可以指示與編碼的目標(biāo)點(diǎn)606不同的成功的活組織檢查的概率(例如，更高或更低)。編碼的目標(biāo)點(diǎn)也可以指示介入工具先前已經(jīng)在哪進(jìn)行過(guò)采樣和采樣是否成功地收集目標(biāo)結(jié)構(gòu)組織。編碼可以基于來(lái)自每次接合的結(jié)果而動(dòng)態(tài)地改變。目標(biāo)點(diǎn)編碼也可以被用于顯示呼吸階段相對(duì)于用于選通(gated)的活組織檢查的參考階段的測(cè)量。例如，當(dāng)呼吸的狀態(tài)不同于選通的活組織檢查階段時(shí)，目標(biāo)點(diǎn)的顏色可以改變。

圖11示出圖示具有區(qū)域指示符624、626的目標(biāo)區(qū)域622的GUI 620。區(qū)域624可以指示成功的活組織檢查已經(jīng)在哪里被執(zhí)行。區(qū)域626可以指示不成功的活組織檢查已經(jīng)在哪里被執(zhí)行。區(qū)域標(biāo)記可以基于來(lái)自每個(gè)接合的結(jié)果而動(dòng)態(tài)地改變。

圖12示出圖示由多個(gè)體素組成的目標(biāo)區(qū)域642的GUI 640。當(dāng)對(duì)應(yīng)于體素的接合點(diǎn)被接合(例如，被活組織檢查)時(shí)，所獲得的信息可以允許目標(biāo)區(qū)域被造形成近似實(shí)際目標(biāo)結(jié)構(gòu)的形狀。例如，體素646從目標(biāo)區(qū)域642被清除以指示該位置已經(jīng)被訪問(wèn)并且結(jié)果是不成功的(即，未被接合的目標(biāo)結(jié)構(gòu))。體素644在目標(biāo)區(qū)域642中被標(biāo)記以指示該位置已經(jīng)被訪問(wèn)并且結(jié)果是成功的(即，被接合的目標(biāo)結(jié)構(gòu))。在替代實(shí)施例中，被活組織檢查的組織的實(shí)際尺寸和形狀可以基于臨床醫(yī)生輸入、術(shù)前分割或術(shù)中分割被顯示。

一系列多個(gè)介入接合的結(jié)果可以被存儲(chǔ)并且針對(duì)隨后的介入程序在相同的目標(biāo)結(jié)構(gòu)或解剖結(jié)構(gòu)的區(qū)域上被顯示。

盡管已描述用于在肺的連通的支氣管通路中使用的本公開(kāi)的系統(tǒng)和方法，但是它們也適用于在多種解剖學(xué)系統(tǒng)(包括結(jié)腸、腸、腎、腦、心臟、循環(huán)系統(tǒng)等)的任何解剖學(xué)系統(tǒng)中經(jīng)由自然或外科手術(shù)產(chǎn)生的連通通路的其他組織的導(dǎo)航和治療。本公開(kāi)的方法和實(shí)施例也適用于非介入應(yīng)用。

本發(fā)明的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)元件可以以軟件實(shí)施以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(諸如控制系統(tǒng)112)的處理器上執(zhí)行。當(dāng)以軟件實(shí)施時(shí)，本發(fā)明的實(shí)施例的元件基本上是代碼段以執(zhí)行必要的任務(wù)。程序或代碼段可以存儲(chǔ)在處理器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)或設(shè)備中，所述程序或代碼段可以通過(guò)在傳輸介質(zhì)或通信鏈路上的載波中實(shí)施的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)的方式被已經(jīng)下載。處理器可讀存儲(chǔ)設(shè)備可以包括能夠存儲(chǔ)信息的任何介質(zhì)，包括光學(xué)介質(zhì)、半導(dǎo)體介質(zhì)和磁介質(zhì)。處理器可讀存儲(chǔ)設(shè)備示例包括電子電路；半導(dǎo)體設(shè)備、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器設(shè)備、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃速存儲(chǔ)器、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)；軟盤、CD-ROM、光盤、硬盤或其他存儲(chǔ)設(shè)備。代碼段可以經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(諸如因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等)被下載。

注意，呈現(xiàn)的過(guò)程和顯示可以不與任何特定計(jì)算機(jī)或其他裝置內(nèi)在地相關(guān)。用于各種這些系統(tǒng)的所需結(jié)構(gòu)將在權(quán)利要求中作為元件出現(xiàn)。此外，本發(fā)明的實(shí)施例沒(méi)有參考任何特定的編程語(yǔ)言來(lái)描述。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，各種編程語(yǔ)言可用于實(shí)施如本文所述的本發(fā)明的教導(dǎo)。

雖然本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例已被描述并在附圖中被示出，但是應(yīng)該理解的是，這些實(shí)施例僅是對(duì)廣泛發(fā)明的說(shuō)明而非限制，并且本發(fā)明的實(shí)施例不限于所示出和描述的特定結(jié)構(gòu)和布置，因?yàn)楸绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員可以想到各種其他修改。