外科流程的風險指示制造技術

本發明專利技術涉及一種用于計算風險的系統（１００），所述風險與醫學流程期間由醫學設備損傷解剖結構相關，所述系統包括：結構單元（１１０），用于獲取所述解剖結構的位置；設備單元（１２０），用于獲取所述醫學設備的位置；以及風險單元（１３０），用于基于所述醫學設備的位置和所述解剖結構的位置計算與損傷所述解剖結構相關的風險。可以將所述系統（１００）用于計劃使所述風險最小化的醫學設備路徑或在醫學流程期間監測所述風險。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及外科計劃和監測，具體而言涉及計算風險，該風險涉及在 醫學流程期間由醫學設備損傷解剖結構。
技術介紹
在題為 Guidance system and method for surgical procedures with improved feedback的專利申請US 2004/0106916中描述了具有改善的反饋 的用于外科流程的引導系統和方法，以下簡稱參考文獻l。這一文獻描述了 在醫學流程期間使用計算機輔助手術系統的方法。該方法包括接收關于研 究目標的信息、跟蹤工具位置、確定工具當前位置和研究目標之間的標量 距離、以及向諸如醫生的用戶提供標量距離的指示。參考文獻1中所述系 統和方法的局限是提供給用戶的反饋僅限于標量距離的指示。
技術實現思路
有一種基于工具和研究目標的位置提供額外的有用信息的系統會是有 利的。為了解決這一問題，在本專利技術的一方面中，提供了一種用于計算風險 的系統，所述風險與醫學流程期間由醫學設備損傷解剖結構相關，所述系統包括-用于獲取所述解剖結構的位置的結構單元；-用于獲取所述醫學設備的位置的設備單元；以及-用于基于所述醫學設備的位置和所述解剖結構的位置計算與損傷所述 解剖結構相關的風險的風險單元。例如，解剖結構可以是肝血管樹，醫學設備可以是活檢針，醫學流程 可以是肝活檢。活檢針的尖端需要放置在患者肝組織的目標位置。可以設 置結構單元以獲取肝血管樹的位置。可以由多個中線點的坐標和肝血管的對應直徑定義肝血管樹的位置。可以利用A.F.Fmngi， W丄Niessen， K丄. Vincken 禾口 M.A. Viergever 在 Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention-MICCAI'98 中的題為Multiscale vessel enhancement filtering的文章，W.M.Wells， A.Colchester和S丄.Delp (Eds.) 在Computer Science 1998年第1496巻第130-137頁(Springer Verlag，Berlin， 德國)中的講稿中描述的方法例如從圖像數據獲得中線點坐標和肝血管對 應直徑。可以設置設備單元以獲取活檢針的位置，包括，例如活檢針的尖 端坐標和活檢針軸的方向余弦。可以設置風險單元以基于中線點的坐標和 肝血管的對應直徑、活檢針軸的方向余弦和活檢針尖端的坐標計算刺穿肝 血管樹血管的風險。計算出的風險值可以取決于例如基于中線點坐標和肝 血管對應直徑計算的肝血管樹和活檢針尖端之間的距離以及肝血管樹和活 檢針軸之間距離。例如損傷血管的風險的概率可以為醫生提供用于計劃或 引導諸如肝活檢的醫學流程的有用信息。在系統的實施例中，所述解剖結構的位置基于分割圖像數據期間確定 的對象位置。對象可以描述解剖結構或另一結構。例如，可以設置系統以 接收包括圖像數據的輸入數據。結構單元110可以采用利用光線投射的檢 測技術來計算描述圖像數據中解剖結構的對象的位置。在C.Lorenz和J. von Berg在Proceedings CARS 2005第230-235頁的題為Fast automated object detection by recursive casting of search rays的文章中描述了一禾中適當的檢 測技術。在系統的實施例中，描述解剖結構的對象可以是確定圖像數據的 哪些數據元描述解剖結構的二元掩模。可以利用圖像數據分類器獲得二元 掩模。在Heidi Koivistoinen, Jussi Tohka禾卩Ulla Ruotsalainen在第六屆Nordic Signal Processing Symposium NORSIG， 2004會議錄第73-76頁的題為 Comparison of Pattern Classification Methods in Segmentation of Dynamic PET brain Images的文章中描述了用于對正電子發射斷層攝影腦部圖像數 據的數據元分類的示范性數據分類器。在系統的另一實施例中，描述解剖 對象的對象可以是包括在分割期間適于圖像數據的多邊形網格。在J. Weese， M.Kaus， C丄orenz， S丄obregt， R. Truyen和V. Pekar在Proc.IPMI.2001 第380-387頁的題為Shape constrained deformable models for 3D medical image segmentation的文章中描述了用于針對圖像數據適配三角形格網的方法。可以設置結構單元以使用諸如二元掩模或多邊形格網的對象來獲得 解剖結構的位置。在系統的實施例中，系統還包括風險數據單元，用于獲取與所述解剖 結構相關聯的風險數據，且計算出的與損傷解剖結構相關的風險進一步基 于所述風險數據。風險數據例如可以包括醫學設備損傷由對象描述的解剖 結構的可能性的度量。這種可能性通常取決于解剖結構中包括的組織類型 和醫學設備的類型。例如，損傷神經或血管的可能性與損傷骨結構的可能性不同；損傷一段受斑塊形成影響的血管的可能性通常與損傷一段健康血 管的可能性不同；利用活檢針損傷血管的可能性與利用靜脈內導管損傷血 管的可能性不同。風險數據還可以描述與損傷解剖結構相關的后果嚴重性。 例如，損傷主要血管通常比損傷小靜脈危險得多。可以將與解剖結構相關 聯的風險數據分配給描述解剖結構的對象，例如分配給一類數據元或描述 解剖結構的可變形模型。在系統的實施例中，與所述解剖結構相關聯的所述風險數據包括在分 割圖像數據期間確定的對象中。對象可以描述解剖結構或另一結構。新穎 的對象，例如解剖結構的形狀模型，包括風險數據。這一數據可以在自動 圖像分割期間，例如在針對圖像數據適配解剖對象的形狀模型期間，變得 與解剖結構相關聯。這樣例如通過減少用于使風險數據與解剖結構相關聯 的人工交互而有利地簡化了將風險數據與解剖結構相關聯。在系統的實施例中，系統還包括路徑單元，用于產生醫學設備的路徑， 所述路徑包括醫學設備的多個位置。路徑單元可以從用戶獲得路徑輸入以 產生路徑，或可用于計劃醫學流程。可選地，可以從用于在醫學流程期間 監測醫學設備的監測系統獲得路徑輸入。在系統的實施例中，系統還包括用于根據評估標準評估醫學設備的路 徑的評估單元。可以設置評估單元以基于風險單元在沿著醫學設備路徑的 多個位置處計算的關于損傷解剖結構的風險來計算最大和平均風險。可以 進一步設置評估單元以評估多個路徑并選擇最優路徑，例如，最小平均風 險和最大風險低于閾值且未被解剖結構阻擋的路徑。在系統的實施例中，將系統用于計劃醫學流程。例如，可以使用系統 來確定醫學設備的最優路徑，該最優路徑使與損傷解剖結構相關的風險最小化。在另一實施例中，將系統用于實時監測醫學流程期間與損傷解剖結 構相關的風險。本領域的技術人員將認識到，可以通過任何有用方式組合上述系統實施例的任何兩個或更多。在本專利技術的另一方面中，根據本專利技術的系統包括在圖像獲取設備中。 在本專利技術的另 一方面中，根據本專利技術的系統包括在工作站中。 在本專利技術的另一方面本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于計算風險的系統（１００），所述風險與醫學流程期間由醫學設備損傷解剖結構相關，所述系統包括：　－用于獲取所述解剖結構的位置的結構單元（１１０）；　－用于獲取所述醫學設備的位置的設備單元（１２０）；以及　－用于基于所述 醫學設備的所述位置和所述解剖結構的所述位置計算與損傷所述解剖結構相關的所述風險的風險單元（１３０）。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】EP 2007-4-26 07106973.61、一種用于計算風險的系統(100)，所述風險與醫學流程期間由醫學設備損傷解剖結構相關，所述系統包括-用于獲取所述解剖結構的位置的結構單元(110)；-用于獲取所述醫學設備的位置的設備單元(120)；以及-用于基于所述醫學設備的所述位置和所述解剖結構的所述位置計算與損傷所述解剖結構相關的所述風險的風險單元(130)。2、 根據權利要求l所述的系統(100)，其中，基于分割圖像數據期間確定的對象位置獲取所述解剖結構的位置。3、 根據權利要求l所述的系統(100)，還包括用于獲取與所述解剖結構相關聯的風險數據的風險數據單元(125)，并且其中，計算出的與損傷所述解剖結構相關的風險進一步基于所述風險數據。4、 根據權利要求3所述的系統(100)，其中，與所述解剖結構相關聯的所述風險數據包括在分割圖像數據期間確定的對象中。5、 根據權利要求l所述的系統(100)，還包括用于產生所述醫學設備的路徑的路徑單元(140)，所述路徑包括所述醫學設備的多個位置。6、 根據權利要求5所述的系統(100...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J威斯，A格羅特，J布雷多諾，
申請(專利權)人：皇家飛利浦電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：NL[荷蘭]