用于肺神經(jīng)切除術(shù)的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年2月8日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/762, 741和2014年2月 7日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/936, 933的利益和優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。
[0003] 背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本公開(kāi)涉及治療肺疾病的系統(tǒng)和方法。更具體地，本公開(kāi)涉及確定肺的一個(gè)或多 個(gè)目標(biāo)神經(jīng)并基于肺的三維模型非侵入式治療目標(biāo)神經(jīng)的系統(tǒng)和方法。
[0005] 相關(guān)技術(shù)討論
[0006] 對(duì)于肺疾?。ㄈ缦?，慢性阻塞性肺疾?。–OPD)，和慢性阻塞性肺部疾?。–OLD)) 或者對(duì)于與肺有關(guān)的疾?。ㄈ绶螝饽[，慢性支氣管炎，胃食管，心血管疾病，以及鼻竇炎）的 護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)，一直主要集中于一般對(duì)患者高度侵入的醫(yī)療和/或藥物處理法。例如，通過(guò)局部 的和侵入的手段（如外科手術(shù)）的肺神經(jīng)切除術(shù)可以為哮喘或肺氣腫提供治療益處，這已 經(jīng)被報(bào)道了數(shù)十年。
[0007] 不佳的氣流一般會(huì)引起導(dǎo)致肺疾病的肺破裂。有時(shí)肺泡壁被損傷，結(jié)果空氣被困 在肺的受損傷肺泡里面，以致在吸氣和呼氣時(shí)空氣的量減少而肺疾病的癥狀加重。治療受 損肺泡的一個(gè)方式可以是神經(jīng)的神經(jīng)切除術(shù)以便使影響受損肺泡的收縮的神經(jīng)的功能全 部或部分無(wú)效。一些醫(yī)療裝置已經(jīng)發(fā)展為通過(guò)在目標(biāo)中插入燒蝕裝置來(lái)切除神經(jīng)。由于多 種理由（包括肺患者的虛弱）和技術(shù)上的挑戰(zhàn)，采用這種裝置用于神經(jīng)切除術(shù)一直相對(duì)較 弱的。本公開(kāi)提供了一個(gè)可選擇的方法用于可適用于更廣泛患者的治療。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 在一個(gè)方面，本公開(kāi)重點(diǎn)介紹了治療肺疾病的方法。方法包括捕獲顯示肺疾病癥 狀的肺的至少一部分的第一組圖像，由第一組圖像生成三維模型，定位接近肺的所述部分 的目標(biāo)神經(jīng)，生成治療方案并基于治療方案非侵入地切除目標(biāo)神經(jīng)，以影響肺的所述部分 的功能。
[0009] 在一個(gè)方面，治療方案包括治療大小，治療矢量，神經(jīng)位置，能量的量，或治療時(shí)間 段中的一個(gè)或多個(gè)。治療大小是基于肺疾病癥狀的嚴(yán)重程度，目標(biāo)神經(jīng)的位置，目標(biāo)神經(jīng)的 大小，以及神經(jīng)切除術(shù)是暫時(shí)的還是永久的中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)計(jì)算的。非侵入性切除目標(biāo) 神經(jīng)包括在治療時(shí)間段中福射一定量的能量到目標(biāo)神經(jīng)。
[0010] 在一個(gè)方面，方法進(jìn)一步包括在患者的呼吸周期期間確定起始時(shí)間來(lái)開(kāi)始切除目 標(biāo)神經(jīng)。起始時(shí)間是在呼吸周期期間目標(biāo)神經(jīng)移動(dòng)最少的時(shí)間。治療時(shí)間是從患者已經(jīng)基 本完成吸氣的時(shí)間到患者開(kāi)始呼氣的時(shí)間的時(shí)間段，從患者已經(jīng)基本完成呼氣的時(shí)間到患 者開(kāi)始吸氣的時(shí)間的時(shí)間段，或者當(dāng)患者屏住呼吸時(shí)的時(shí)間段。方法還包括多個(gè)治療時(shí)間 段，直到神經(jīng)已經(jīng)被輻射了治療方案的能量的量。
[0011] 在一個(gè)方面，非侵入性地切除目標(biāo)神經(jīng)包括生成患者的呼吸模型并且在神經(jīng)切除 術(shù)期間基于呼吸模型對(duì)目標(biāo)神經(jīng)的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。對(duì)目標(biāo)神經(jīng)的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償包括對(duì)呼吸 運(yùn)動(dòng)，心臟運(yùn)動(dòng)，和患者的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。
[0012] 在一個(gè)方面，生成呼吸模型包括將患者放在治療床上并在患者身上放置運(yùn)動(dòng)跟蹤 傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)在患者呼吸周期期間患者相對(duì)于治療床的移動(dòng)。呼吸模型基于在患者的呼吸 周期期間運(yùn)動(dòng)跟蹤傳感器的移動(dòng)。
[0013] 在一個(gè)方面，三維模型是從包括（由計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT)、核磁共振成像（MRI)、 和超聲波成像裝置組成）的組中選出的一個(gè)或多個(gè)成像裝置捕獲的第一組圖像來(lái)生成的。
[0014] 在一個(gè)方面，方法還包括生成增強(qiáng)的圖像，增強(qiáng)的圖像是由從如下組中選擇的一 個(gè)或多個(gè)成像裝置拍攝的：組織光譜，光學(xué)相干斷層成像，共焦顯微內(nèi)窺鏡和熒光顯微內(nèi)窺 鏡。
[0015] 在一個(gè)方面，增強(qiáng)的圖像的生成包括基于三維模型和圖像確定用于肺的部分的路 徑，沿著路徑將超聲裝置插入到患者肺部中，并至少對(duì)顯示肺疾病癥狀的肺的部分成像。方 法還包括在接近超聲裝置成像的肺的部分處放置一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得肺的顯示肺疾 病癥狀的至少一部分的第二組圖像，將超聲圖像和第二組圖像結(jié)合并且基于結(jié)合的圖像確 定用于神經(jīng)切除術(shù)的目標(biāo)神經(jīng)。一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記使得能夠?qū)⒊晥D像與第二組圖像對(duì) 準(zhǔn)。
[0016] 在一個(gè)方面，方法還包括在捕獲第一組圖像之前采用熒光標(biāo)記物來(lái)標(biāo)記目標(biāo)神 經(jīng)。
[0017] 在一個(gè)方面，非侵入性切除目標(biāo)神經(jīng)包括將患者放在治療床上并捕獲額外的圖像 來(lái)相對(duì)于治療床對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)神經(jīng)的位置用于非侵入性治療。
[0018] 本公開(kāi)的任一上述方面和實(shí)施例可以在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下結(jié)合。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 當(dāng)各種實(shí)施例的描述與提到的相應(yīng)附圖一起閱讀的時(shí)候，本公開(kāi)的系統(tǒng)和方法的 目的和特征將變得對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是清楚的，其中：
[0020] 圖1是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于治療患者的肺疾病的系統(tǒng)的透視圖；
[0021] 圖2A是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的從橫向平面拍攝的患者的肺的計(jì)算機(jī)斷層掃描 (CT)掃描圖像的視圖；
[0022] 圖2B是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的示意橫向平面的患者身體的透視圖；
[0023] 圖2C是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的從冠狀面拍攝的患者的肺的CT掃描圖像的視圖；
[0024] 圖2D是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的示意冠狀面的患者身體的透視圖；
[0025] 圖2E是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的從矢狀平面拍攝的患者的肺的CT掃描圖像的視 圖；
[0026] 圖2F是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的示意矢狀平面的患者身體的透視圖；
[0027] 圖3是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于肺的三維模型的解剖學(xué)的圖示；
[0028] 圖4是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于增加目標(biāo)到通道計(jì)劃的用戶(hù)界面的圖示；
[0029] 圖5A是圖3的肺的二維的圖示；
[0030] 圖5B是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的從目標(biāo)到患者的入口點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)通道的圖示；
[0031] 圖5C是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的從入口點(diǎn)到目標(biāo)的圖5B的通道的導(dǎo)航圖示；
[0032] 圖是成像裝置沿著通道被插入肺中的圖示；
[0033] 圖5E是圖的圈出區(qū)域530的放大的詳細(xì)視圖；
[0034] 圖6是圖5A的肺沿著A-A方向的剖面圖；
[0035] 圖7是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于生成治療方案來(lái)治療肺疾病的方法的流程圖； 和
[0036] 圖8是依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的基于圖7的治療方案的用于治療肺疾病的方法的流 程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 本公開(kāi)涉及使用肺的圖像來(lái)確定和定位目標(biāo)神經(jīng)用于神經(jīng)切除術(shù)治療的用于治 療肺疾病的系統(tǒng)和方法。一個(gè)或多個(gè)成像模式可以被用來(lái)提供足夠的分辨率來(lái)定位目標(biāo)神 經(jīng)。治療從患者身體的外側(cè)執(zhí)行并且因此對(duì)患者是不侵入的。
[0038] 雖然本公開(kāi)將依據(jù)特定的示例性的實(shí)施例描述，對(duì)那些擅長(zhǎng)本領(lǐng)域各種修改的人 是顯而易見(jiàn)的，重排和置換可以在不背離本公開(kāi)精神的情況下進(jìn)行。本公開(kāi)的范圍通過(guò)所 附的權(quán)利要求來(lái)限定。圖1示出系統(tǒng)100,其總體上涉及通過(guò)神經(jīng)切除術(shù)治療肺疾病。系 統(tǒng)包括治療裝置110,治療板120,支持器130,和計(jì)算裝置140。治療裝置110可以使用放 射技術(shù)（如立體定向體部放射治療（SBRT))以從患者身體的外側(cè)非侵入地治療肺的一部 分。在實(shí)施例中，治療裝置110可以使用其它形式的醫(yī)療技術(shù)或能量，如高強(qiáng)度的聚焦超聲 (HIFU)，質(zhì)子療法，和為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的適合用于肺疾病的非侵入的治療的其他技 術(shù)。
[0039] 更具體的，系統(tǒng)100通過(guò)利用肺的三維模型來(lái)確定和定位用于神經(jīng)切除術(shù)的目標(biāo) 來(lái)非侵入地治療肺疾病。系統(tǒng)100包括治療裝置110,計(jì)算裝置120,治療床130,和支持器 140?；颊?50躺在治療床130上，等待著進(jìn)入到治療裝置110。
[0040] 如上所述，治療裝置110是允許患者150治療的優(yōu)選類(lèi)型，并且尤其是允許以非侵 入的方式治療患者150的肺。換言之，治療裝置110輻射治療能量并聚焦治療能量在目標(biāo) 上。因此，為了治療不需要患者150的組織有切口或通過(guò)身體開(kāi)口（如身體的醫(yī)療切口，鼻 或口）插入導(dǎo)管。
[0041] 在某些情況下，依據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的治療裝置110也可以被用作成像裝置。已 經(jīng)報(bào)道了特征在于結(jié)合了成像和治療的這種裝置會(huì)經(jīng)歷更少的輸出誤差（一般是由從成 像裝置到治療裝置輸出圖像數(shù)據(jù)所引起的），而且可以降低和局部化誤差（一般在成像裝 置和治療裝置之間由患者不同位置所引起的）。進(jìn)一步地，有可能在患者150的部分（如 肺）成像之后立即或者甚至同時(shí)進(jìn)行治療。
[0042] 治療裝置110也可以用于重復(fù)或跟蹤程序。例如，在一些情況下，一旦針對(duì)一個(gè)或 多個(gè)神經(jīng)的神經(jīng)切除術(shù)治療已經(jīng)完成，被治療的神經(jīng)不會(huì)完全被切斷并可能再生。這種神 經(jīng)的不完全切斷可能是治療方案的一部分，或可能是無(wú)意的。為此，可進(jìn)行重復(fù)或跟蹤治 療，以向先前被治療的神經(jīng)提供附加治療來(lái)獲得或者保持預(yù)計(jì)的治療效果。
[0043] 計(jì)算裝置120 (如筆記本電腦，臺(tái)式機(jī)，平板電腦，或其它類(lèi)似的計(jì)算裝置）包括顯 示器122, 一個(gè)或多個(gè)處理器124,存儲(chǔ)器126,網(wǎng)卡128和輸入裝置129。系統(tǒng)100還可以 包括多個(gè)計(jì)算裝置120,其中分立的計(jì)算裝置120被用來(lái)程序設(shè)計(jì)和治療。顯示器122可以 是觸敏的和/或聲控的，允許顯示器122作為輸入和輸出裝置。顯示器122可以顯示肺的 二維或三維模型來(lái)定位和確定顯示肺疾病的癥狀的部分肺。顯示器122還可以顯示用于選 擇、增加以及去除要被治療的目標(biāo)的選項(xiàng)和針對(duì)治療的可設(shè)置的項(xiàng)目。
[0044] -個(gè)或多個(gè)處理器124