本公開文本涉及活檢位置標(biāo)注和用于在支氣管樹模型上標(biāo)注活檢位置的裝置、系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

用于檢查患者氣道的普通裝置是支氣管鏡。通常，支氣管鏡通過患者鼻部或嘴部被插入患者氣道中，可延伸到患者肺部。典型的支氣管鏡包括細(xì)長(zhǎng)的撓性管，撓性管具有用于照亮在支氣管鏡末端的遠(yuǎn)端的區(qū)域的照明組件、用于提供來(lái)自支氣管鏡末端的視頻圖像的成像組件、以及工作通道，諸如診斷儀器(如，活檢工具)、治療儀器等的儀器可通過工作通道插入。

但是，支氣管鏡由于其尺寸而在被推入氣道多遠(yuǎn)的程度方面受限。如果支氣管鏡太大而達(dá)不到肺部深處的靶標(biāo)位置，臨床醫(yī)生可采用某些實(shí)時(shí)成像模式，如，熒光檢查法。熒光圖像盡管有用，但是在導(dǎo)航方面存在某些缺陷，原因是，其通常難以將管腔通道與固態(tài)組織區(qū)分開。此外，通過熒光鏡形成的圖像是二維的，而對(duì)患者氣道進(jìn)行導(dǎo)航要求能三維操縱。

為了解決這些問題，通常通過一系列的計(jì)算機(jī)斷層(CT)圖像形成氣道或其他管腔網(wǎng)絡(luò)的三維模型的系統(tǒng)已經(jīng)得到發(fā)展。一種這樣的系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為目前由有限合伙公司(Covidien LP)公司出售的電磁導(dǎo)航支氣管鏡系統(tǒng)(ELECTROMAGNETICNAVIGATION)(ENB^TM)的一部分。這種系統(tǒng)的細(xì)節(jié)已經(jīng)在受讓人相同的美國(guó)專利第7,233,820號(hào)中得到描述，該美國(guó)專利于2004年3月29日申請(qǐng)，申請(qǐng)人為Gilboa，名稱為“用于針對(duì)分支結(jié)構(gòu)中的靶標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)航的內(nèi)窺鏡結(jié)構(gòu)和技術(shù)”，其全部?jī)?nèi)容通過引用方式組合在本文中。

盡管美國(guó)專利第7,233,820號(hào)中所述的系統(tǒng)相當(dāng)有用，但是，始終希望對(duì)這樣的系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和補(bǔ)充。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開文本提供了一種用于標(biāo)注活檢位置的方法。

在本公開文本的一個(gè)方面，該方法包括以下步驟：將導(dǎo)航規(guī)劃加載到導(dǎo)航系統(tǒng)，所述導(dǎo)航規(guī)劃包括由多張CT圖像形成的CT體；將探頭插入患者氣道中，所述探頭包括與導(dǎo)航系統(tǒng)操作性通信的位置傳感器；將探頭的檢測(cè)位置與導(dǎo)航規(guī)劃中的CT體配準(zhǔn)；在導(dǎo)航規(guī)劃中選擇靶標(biāo)；將探頭和位置傳感器引導(dǎo)至靶標(biāo)；將位置傳感器的位置作為活檢位置存儲(chǔ)在導(dǎo)航系統(tǒng)中；和，在存儲(chǔ)的活檢位置處進(jìn)行活檢。

在本公開文本的另一方面，該方法還包括如下步驟：將對(duì)應(yīng)于活檢位置的虛擬標(biāo)注物置于由CT體形成的患者氣道的3D模型或由CT體的切片形成的患者氣道的局部視圖中的至少一個(gè)中。

在本公開文本的又一方面，該方法還包括如下步驟：將探頭通過延伸的工作通道插入。

在本公開文本的另一方面，該方法還包括如下步驟：相對(duì)于延伸的工作通道鎖定探頭。

在本公開文本的又一方面，該方法還包括如下步驟：將延伸的工作通道和探頭插入支氣管鏡中，并且將它們一起引導(dǎo)至靶標(biāo)。

在本公開文本的另一方面，該方法還包括如下步驟：當(dāng)位置傳感器被引導(dǎo)至靶標(biāo)時(shí)，在靶標(biāo)處鎖定延伸的工作通道的位置。

在本公開文本的又一方面，該方法還包括如下步驟：將探頭從延伸的工作通道移走，通過延伸的工作通道將活檢工具插入至靶標(biāo)以進(jìn)行活檢。

在本公開文本的另一方面，該方法還包括如下步驟：相對(duì)于靶標(biāo)調(diào)節(jié)探頭的位置；將位置傳感器的第二位置作為第二活檢位置存儲(chǔ)在導(dǎo)航系統(tǒng)中；和在第二次檢位置處進(jìn)行第二活檢。

在本公開文本的又一方面，該方法還包括如下步驟：在導(dǎo)航規(guī)劃中選擇第二靶標(biāo)；將探頭和位置傳感器引導(dǎo)至第二靶標(biāo)；將位置傳感器的第二位置作為第二活檢位置存儲(chǔ)在導(dǎo)航系統(tǒng)中；和在存儲(chǔ)的第二活檢位置處進(jìn)行活檢。

在本公開文本的另一方面，該方法還包括如下步驟：從活檢位置或第二活檢位置中的至少一個(gè)位置提供組織，以用于現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)估。

在本公開文本的另一方面，該方法還包括如下步驟：從現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)估的臨床醫(yī)生接收表明需要返回到活檢位置或第二活檢位置中的至少一個(gè)位置的結(jié)果；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)估，將通向活檢位置或第二活檢位置中的至少一個(gè)位置的路徑呈現(xiàn)在導(dǎo)航規(guī)劃中，所述至少一個(gè)位置作為返回靶標(biāo)；將位置傳感器引導(dǎo)至返回靶標(biāo)；將位置傳感器的返回位置作為返回活檢位置存儲(chǔ)在導(dǎo)航系統(tǒng)中；和在存儲(chǔ)的返回活檢位置處進(jìn)行另外的活檢或處理中的至少一種。

在本公開文本的另一方面，該方法還包括如下步驟：關(guān)于活檢位置，存儲(chǔ)離靶標(biāo)中央的距離和活檢位置號(hào)碼。

在不違背本公開文本的范圍的情況下，本公開文本的上述任何方面可組合。

附圖說(shuō)明

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過參照附圖閱讀了對(duì)本公開文本的各實(shí)施例的描述后，將能明顯看出當(dāng)前所公開的系統(tǒng)和方法的目的和特征，附圖如下：

圖1是根據(jù)本公開文本的電磁導(dǎo)航系統(tǒng)的透視圖；

圖2是被配置成與圖1的系統(tǒng)一起使用的工作站的示意圖；

圖3是流程圖，示出了根據(jù)本公開文本所提供的用于在3D模型上標(biāo)注活檢位置的方法；

圖4是圖2中的工作站的用戶界面的示意圖，呈現(xiàn)了根據(jù)本公開文本用于標(biāo)注活檢位置的視圖；

圖5是圖2中的工作站的用戶界面的示意圖，呈現(xiàn)了用于標(biāo)注靶標(biāo)的活檢或處理的位置的視圖；

圖6是圖2中的工作站的用戶界面的示意圖，呈現(xiàn)了表示多個(gè)被標(biāo)注的活檢位置的視圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本公開文本提供了用于在三維(3D)模型上標(biāo)注活檢位置的裝置、系統(tǒng)和方法，下面將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。可預(yù)想到用于形成3D模型的各種方法，其中的一些方法在待審的美國(guó)專利申請(qǐng)第13/838,805號(hào)、第13/838,997號(hào)和第13/839,224號(hào)中得到了更充分的描述，它們的名稱均為“路徑規(guī)劃系統(tǒng)和方法”，申請(qǐng)日均為2013年3月15日，發(fā)明人均為Baker，所有這些美國(guó)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用方式組合在本文中。位置傳感器可組合到不同類型的工具和導(dǎo)管中，以追蹤位置，幫助引導(dǎo)工具。位置傳感器或工具的導(dǎo)航在待審的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/020,240號(hào)中得到更充分的描述，其名稱為“用于在肺部?jī)?nèi)導(dǎo)航的系統(tǒng)和方法”，申請(qǐng)日為2014年7月2日，發(fā)明人為Brown等，其全部?jī)?nèi)容通過引用方式組合在本文中。位置傳感器的追蹤位置也可用于在患者氣道的三維模型上對(duì)在患者氣道內(nèi)進(jìn)行活檢或處理的位置進(jìn)行實(shí)際標(biāo)注。

本公開文本的ENB系統(tǒng)的其他特征在下列待審的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)中得到了描述：第62/020,238號(hào)，其名稱為“智能顯示器”，申請(qǐng)日為2014年7月2日，發(fā)明人為KEHAT等；第62/020,242號(hào)，其名稱為“用于患者肺部的多個(gè)CT掃描片的統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)”，申請(qǐng)日為2014年7月2日，發(fā)明人為Greenburg；第62/020,245號(hào),其名稱為“CT對(duì)準(zhǔn)”，其申請(qǐng)日為2014年7月2日，發(fā)明人為Klein等；第62/020,250號(hào)，其名稱為“用于熒光鏡位姿評(píng)估的算法”，申請(qǐng)日為2014年7月2日，發(fā)明人為Merlet；第62/020,253,其名稱為“氣管標(biāo)注”，申請(qǐng)日為2014年7月2日，發(fā)明人為L(zhǎng)achmanovich等；第62/020,257號(hào),名稱為“人體肺氣管的自動(dòng)檢測(cè)”，申請(qǐng)日為2014年7月2日，發(fā)明人為Markov等；第62/020,261號(hào)，其名稱為“肺和胸膜分割”，申請(qǐng)日為2014年7月2日，發(fā)明人為Markov等；第62/020,258號(hào),其名稱為“錐形視圖-在三維導(dǎo)航過程中提供距離和方位的方法”，申請(qǐng)日為2014年7月2日，發(fā)明人為L(zhǎng)achmanovich等；和第62/020,262號(hào),其名稱為“用于在肺部?jī)?nèi)進(jìn)行工具導(dǎo)航的肺部動(dòng)態(tài)三維地圖視圖”，申請(qǐng)日為2014年7月2日，發(fā)明人為Weingarten等。上述所有文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容通過引用方式組合在本文中。

下面描述了這類裝置、組合這類裝置的系統(tǒng)以及使用這類裝置和系統(tǒng)的方法的詳細(xì)實(shí)施例。但是，這些詳細(xì)的實(shí)施例僅是本公開文本的實(shí)例，可以以各種形式實(shí)施。因此，文中公開的特定結(jié)構(gòu)和功能方面的細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為是限制性的，而僅解釋為用于權(quán)利要求書的基礎(chǔ)，是可讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員以不同方式使用本公開文本的幾乎所有合適的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的典型基礎(chǔ)。盡管針對(duì)患者氣道的支氣管鏡描述了下面的實(shí)施例，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能意識(shí)到，相同或類似的裝置、系統(tǒng)和方法同樣也可使用在其他管腔網(wǎng)絡(luò)(如，血管網(wǎng)絡(luò)、淋巴網(wǎng)絡(luò)和/或胃腸網(wǎng)絡(luò))中。

參照?qǐng)D1，根據(jù)本公開文本提供了一種電磁導(dǎo)航(EMN)系統(tǒng)10。一種這樣的EMN系統(tǒng)是目前由柯惠有限合伙公司(Covidien LP)出售的電磁導(dǎo)航支氣管鏡系統(tǒng)(ELECTROMAGNETIC NAVIGATION)?？赏ㄟ^使用EMN系統(tǒng)10執(zhí)行的其他任務(wù)包括，規(guī)劃通向靶向組織的路徑、將定位組件引導(dǎo)至靶組織、將活檢工具引導(dǎo)至靶組織，以通過使用用數(shù)字標(biāo)注獲取組織樣本的位置的活檢工具以及將一個(gè)或更多個(gè)回波標(biāo)注物布置在靶標(biāo)處或其周圍而從靶組織獲取組織樣本。

EMN系統(tǒng)10通常包括被配置成支撐患者的手術(shù)臺(tái)40；被配置成通過患者嘴部和/或鼻插入患者氣道中的支氣管鏡50；聯(lián)接到支氣管鏡50上以顯示從支氣管鏡50接收到的視頻圖像的監(jiān)測(cè)設(shè)備60；包括追蹤模塊72、多個(gè)基準(zhǔn)傳感器74和電磁場(chǎng)發(fā)生器76的追蹤系統(tǒng)70；工作站80；工作站80包括用于便利于規(guī)劃路徑、識(shí)別靶組織、針對(duì)靶組織導(dǎo)航和用數(shù)字標(biāo)注活檢位置的軟件和/或硬件。

圖1也示出了兩種類型的導(dǎo)管導(dǎo)引組件90、100。這兩種導(dǎo)管導(dǎo)引組件90、100可與EMN系統(tǒng)10一起使用，共享一些共同元件。每個(gè)導(dǎo)管導(dǎo)引組件90、100包括連接到延伸的工作通道(EWC)96的柄部91。EWC 96的尺寸適于布置到支氣管鏡50的工作通道內(nèi)。操作中，包括電磁(EM)傳感器94的可定位的導(dǎo)引器(LG)92被插入EWC 96中，被鎖定到合適位置上，使得傳感器94延伸所需距離，超出EWC 96的遠(yuǎn)端末端93。追蹤模塊72和工作站80可得到EM傳感器94在電磁場(chǎng)發(fā)生器76產(chǎn)生的電磁場(chǎng)內(nèi)的位置，因而可得到EWC96的遠(yuǎn)端在所述電磁場(chǎng)內(nèi)的位置。導(dǎo)管導(dǎo)引組件90、100具有不同的操作機(jī)構(gòu)，但是每個(gè)機(jī)構(gòu)均包含柄部91，通過旋轉(zhuǎn)和壓縮方式操縱柄部91以控制LG 92的遠(yuǎn)端末端93、延伸的工作通道96。導(dǎo)管導(dǎo)引組件90目前在市場(chǎng)上由柯惠有限合伙公司(Covidien LP)出售，其商標(biāo)名稱為手術(shù)套件。同樣地，導(dǎo)管導(dǎo)引組件100目前由柯惠有限合伙公司(Covidien LP)出售，其商標(biāo)名稱為EDGETM手術(shù)套件。這兩種套件包括柄部91、延伸的工作通道96和可定位的導(dǎo)引器92。為了更詳細(xì)地描述導(dǎo)管導(dǎo)引組件90、100，請(qǐng)參照擁有人相同的美國(guó)專利申請(qǐng)序列第13/836,203號(hào)，其申請(qǐng)日為2013年3月15日，發(fā)明人為L(zhǎng)adtkow等，其全部?jī)?nèi)容通過引用方式組合在本文中。

如圖1所示，示出患者躺在手術(shù)臺(tái)40上，支氣管鏡50通過患者嘴部插入患者氣道中。支氣管鏡50包括照明源和視頻圖像系統(tǒng)(未清楚示出)，并且聯(lián)接到監(jiān)測(cè)設(shè)備60(如，視頻顯示器)上，以顯示從支氣管鏡50的視頻圖像系統(tǒng)接收到的視頻圖像。

包括LG 92和EWC 96的導(dǎo)管導(dǎo)引組件90、100被配置成用于通過支氣管鏡50的工作通道插入患者氣道中(但是，可替換地，導(dǎo)管導(dǎo)引組件90、100可在沒有支氣管鏡50的情況下使用)。LG 92和EWC96可通過鎖定機(jī)構(gòu)99相對(duì)于彼此可選擇地被鎖定。六自由度電磁追蹤系統(tǒng)70(如，類似于美國(guó)專利第6,188,355號(hào)、已公開的PCT申請(qǐng)第WO 00/10456號(hào)和第WO 01/67035號(hào)中所公開的追蹤系統(tǒng)，所述的每篇文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容通過引用方式組合在本文中)或其他任何合適的定位測(cè)量系統(tǒng)可用于導(dǎo)航，但是也可考慮采用其他配置。追蹤系統(tǒng)70被配置成與導(dǎo)管導(dǎo)引組件90、100一起使用，以在EM傳感器94與EWC 96一起協(xié)同移動(dòng)通過患者氣道時(shí)追蹤EM傳感器94的位置，如下詳述。

如圖1所示，電磁場(chǎng)發(fā)生器76定位在患者下方。電磁場(chǎng)發(fā)生器76和所述多個(gè)基準(zhǔn)傳感器74與追蹤模塊72相互連接，追蹤模塊72可獲得每個(gè)基準(zhǔn)傳感器74的六自由度位置?；鶞?zhǔn)傳感器74中的一個(gè)或更多個(gè)附接到患者胸部?；鶞?zhǔn)傳感器74的六自由度坐標(biāo)被發(fā)送到包括應(yīng)用程序81的工作站80，在應(yīng)用程序中傳感器74用于計(jì)算患者的基準(zhǔn)坐標(biāo)框架。

圖1中也示出了導(dǎo)管活檢工具102，其在導(dǎo)航到靶標(biāo)和移走LG 92之后可被插入導(dǎo)管導(dǎo)引組件90、100中。使用活檢工具102從靶組織采集一個(gè)或更多個(gè)組織樣本。如下詳述，活檢工具102還被配置成與追蹤系統(tǒng)70一起協(xié)同使用，以便利于將活檢工具102導(dǎo)航至靶組織、相對(duì)于靶組織操縱活檢工具102以獲得組織樣本時(shí)追蹤活檢工具102的位置、和/或標(biāo)注獲得組織樣本的位置。

盡管上面已經(jīng)針對(duì)EM傳感器94包含在LG 92中的情形詳述了導(dǎo)航操作，但是也可預(yù)想到，EM傳感器94可嵌入或組合到活檢工具102內(nèi)，使得活檢工具102可以可選地用于導(dǎo)航而不需要LG或不需要使用LG時(shí)要求必須執(zhí)行的工具置換操作。各種可使用的活檢工具在均于2013年11月20日申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/906,732號(hào)和第61/906,762號(hào)以及于2014年3月14日申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/955,407號(hào)中得到描述，這三篇美國(guó)臨時(shí)專利的名稱均為“將活檢工具引導(dǎo)至靶標(biāo)位置以及使用活檢工具獲取組織樣本的裝置、系統(tǒng)和方法”，它們的全部?jī)?nèi)容通過引用方式組合在本文中，可與本文中所述的EMN系統(tǒng)10一起使用。

在手術(shù)規(guī)劃期間，工作站80使用計(jì)算機(jī)斷層(CT)圖像數(shù)據(jù)用于產(chǎn)生和觀察患者氣道的三維模型(3D模型)，能在3D模型上(自動(dòng)、半自動(dòng)或手動(dòng))識(shí)別靶組織，允許選擇通過患者氣道通向靶組織的路徑。更具體而言，CT掃描片可被處理和組合成3D體，然后使用3D體形成患者氣道的3D模型。3D模型可呈現(xiàn)在與工作站80相聯(lián)的顯示監(jiān)測(cè)器81上或以任何其他合適方式呈現(xiàn)。通過使用工作站80，3D體的各種切片和3D模型的視圖可呈現(xiàn)和/或可由臨床醫(yī)生操縱，以便利于識(shí)別靶標(biāo)和選擇通過患者氣道接近靶標(biāo)的合適路徑。3D模型也示出了對(duì)先前執(zhí)行活檢的位置做出的標(biāo)注，包括日期、時(shí)間和關(guān)于所獲取的組織樣本的其他識(shí)別信息。也可選擇這些標(biāo)注作為對(duì)規(guī)劃路徑所通向的靶標(biāo)。一旦選擇好，就保存路徑以在導(dǎo)航步驟期間使用。合適的路徑規(guī)劃系統(tǒng)和方法的實(shí)例在美國(guó)專利申請(qǐng)序列第13/838,805號(hào)、第13/838,997號(hào)和第13/839,224號(hào)中得到描述，這些文獻(xiàn)的名稱均為“路徑規(guī)劃系統(tǒng)和方法”，申請(qǐng)日均為2014年3月15日，它們的全部?jī)?nèi)容通過引用方式組合在本文中。

導(dǎo)航期間，EM傳感器94(與追蹤系統(tǒng)70相結(jié)合)使得當(dāng)EM傳感器94或活檢工具102前進(jìn)通過患者氣道時(shí)能夠追蹤EM傳感器94和/或活檢工具102。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，圖2示出了工作站80的系統(tǒng)示意圖。工作站80可包括存儲(chǔ)器202、處理器204、顯示器206、網(wǎng)絡(luò)接口208、輸入裝置210和/或輸出模塊212。

存儲(chǔ)器202包括計(jì)算機(jī)可讀的任何非臨時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)可由處理器204執(zhí)行的數(shù)據(jù)和/或軟件，處理器204控制工作站80的操作。在某實(shí)施例中，存儲(chǔ)器202可包括一個(gè)或更多個(gè)固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備，如，閃存芯片?？蛇x地或除所述的一個(gè)或更多個(gè)固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備之外，存儲(chǔ)器202可包括一個(gè)或更多個(gè)大容量存儲(chǔ)設(shè)備，其通過大容量存儲(chǔ)控制器(未示出)和通信總線(未示出)連接到處理器204上。盡管文中對(duì)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的描述涉及固態(tài)存儲(chǔ)器，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是處理器204可訪問的任何可利用的媒介。即，計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)包括以任何方法或技術(shù)實(shí)施，用于存儲(chǔ)如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)等信息的非臨時(shí)性介質(zhì)、易失和非易失介質(zhì)、可移除和不可移除介質(zhì)。例如，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、閃存或其他固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)、CD-ROM、DVD、藍(lán)光或其他光存儲(chǔ)器、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲(chǔ)器或其他磁存儲(chǔ)設(shè)備、或可用于存儲(chǔ)合適信息并可由工作站80訪問的其他任何介質(zhì)。

存儲(chǔ)器202可存儲(chǔ)應(yīng)用程序81和/或CT數(shù)據(jù)214。應(yīng)用程序81在被處理器204執(zhí)行時(shí)可引起顯示器206呈現(xiàn)用戶界面216。網(wǎng)絡(luò)接口208可被配置成連接到網(wǎng)絡(luò)上，如，包括有線網(wǎng)絡(luò)和/或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)和/或因特網(wǎng)。輸入裝置210可以是用戶可借以與工作站80交互的任何設(shè)備，如，鼠標(biāo)、鍵盤、腳踏開關(guān)、觸摸屏和/或語(yǔ)音接口。輸出模塊212可包括任何連接端口或總線，如，并行端口、串行端口、通用串行總線(USB)、或?qū)Ρ绢I(lǐng)域的技術(shù)人員公知的其他任何類似的連接端口。

現(xiàn)在參照?qǐng)D3，示出了用于數(shù)字地標(biāo)注活檢過程期間獲取組織樣本的位置的示例方法的流程圖。在導(dǎo)航開始之前，臨床醫(yī)生將導(dǎo)航規(guī)劃從存儲(chǔ)器202、USB設(shè)備或從網(wǎng)絡(luò)接口208加載到應(yīng)用程序81中。首先，通過鎖定機(jī)構(gòu)99將LG 92和EWC 96鎖定在一起，然后將它們插入支氣管鏡50中，使得EM傳感器94從支氣管鏡50的遠(yuǎn)端伸出。然后，在步驟S502中臨床醫(yī)生將支氣管鏡50插入患者體內(nèi)。支氣管鏡50例如可通過患者的嘴部或鼻部被插入。可選地，EM傳感器94可嵌入EWC 96的遠(yuǎn)端末端內(nèi)，并且可獨(dú)立于LG 92操作。

在步驟S504中，臨床醫(yī)生使支氣管鏡50、LG 92和EWC 96前進(jìn)進(jìn)入患者氣道的每個(gè)區(qū)域，直到LG 92的EM傳感器94的位置和導(dǎo)航規(guī)劃的3D體之間配準(zhǔn)。美國(guó)專利申請(qǐng)第62/020,220號(hào)中公開了配準(zhǔn)過程的其他信息，該美國(guó)專利申請(qǐng)的名稱為“實(shí)時(shí)自動(dòng)配準(zhǔn)反饋”，申請(qǐng)日為2014年7月2日，發(fā)明人為Brown，其全部?jī)?nèi)容通過引用方式組合在本文中。

一旦完成配準(zhǔn)，用戶界面216就將圖4中所示的視圖600呈現(xiàn)給臨床醫(yī)生，以幫助臨床醫(yī)生將LG 92和EWC 96引導(dǎo)至靶標(biāo)604。視圖600可包括局部視圖602、三維地圖動(dòng)態(tài)視圖606和支氣管鏡視圖608。局部視圖602給臨床醫(yī)生呈現(xiàn)出LG 92的遠(yuǎn)端末端93處或與其對(duì)準(zhǔn)的3D體的切片610。從升高的角度呈現(xiàn)切片610。局部視圖602也給臨床醫(yī)生顯現(xiàn)出LG 92的遠(yuǎn)端末端93(其為虛擬探頭612的形式)。虛擬探頭612向臨床醫(yī)生指示LG 92的遠(yuǎn)端末端93所面向的方向，這樣臨床醫(yī)生就能控制在患者氣道中推進(jìn)LG 92和EWC 96的操作。

三維地圖動(dòng)態(tài)視圖606呈現(xiàn)出患者氣道的動(dòng)態(tài)三維模型614，其由加載的導(dǎo)航規(guī)劃的3D體形成。動(dòng)態(tài)三維模型614的方位根據(jù)EM傳感器94在患者氣道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)自動(dòng)更新，給臨床醫(yī)生提供動(dòng)態(tài)3D模型614的視圖，該視圖相對(duì)而言不會(huì)被不在通向靶標(biāo)604的路徑上的氣道支管遮住。三維地圖動(dòng)態(tài)視圖606也將上述虛擬探頭612呈現(xiàn)給臨床醫(yī)生，當(dāng)臨床醫(yī)生將EM傳感器94推動(dòng)通過患者相應(yīng)的氣道時(shí)，虛擬探頭612旋轉(zhuǎn)并移動(dòng)通過呈現(xiàn)在動(dòng)態(tài)三維模型606中的氣道。

支氣管鏡視圖608將從支氣管鏡50接收到的實(shí)時(shí)圖像呈現(xiàn)給臨床醫(yī)生，在支氣管鏡50朝靶標(biāo)604被導(dǎo)航通過患者氣道中時(shí)可讓臨床醫(yī)生實(shí)時(shí)直觀地檢查患者氣道。

臨床醫(yī)生朝靶標(biāo)604引導(dǎo)支氣管鏡50，直到患者氣道變得太小以致支氣管鏡50不能穿過為止，然后，將支氣管鏡50固定在合適位置。LG 92和EWC 96然后從支氣管鏡50延伸，臨床醫(yī)生通過使用用戶界面216的視圖600朝靶標(biāo)604引導(dǎo)LG 92和EWC 96，直到虛擬探頭612靠近靶標(biāo)604或被插入靶標(biāo)604中，例如如圖4所示。

然后，臨床醫(yī)生開始活檢，其方法是致動(dòng)“標(biāo)注位置”按鈕614，以直觀地標(biāo)注虛擬探頭612在3D體中的位置，該位置對(duì)應(yīng)于在步驟S508中EM傳感器94的配準(zhǔn)位置。致動(dòng)“標(biāo)注位置”按鈕616引起用戶界面216呈現(xiàn)出包含標(biāo)注位置細(xì)節(jié)的視圖700，如圖5所示。例如，視圖700可顯示離靶區(qū)中央618的距離以及活檢位置號(hào)碼620。

在致動(dòng)“標(biāo)注位置”按鈕616之后，在步驟S510中，臨床醫(yī)生可將LG 92從EWC 96和支氣管鏡50中移走，將活檢工具102插入支氣管鏡50和EWC 96中，以在靶標(biāo)604處獲取組織樣本。在一些實(shí)施例中，然后臨床醫(yī)生將活檢工具102從EWC 96和支氣管鏡50中移走，再將LG 92插入。當(dāng)LG 92到達(dá)EWC 96的遠(yuǎn)端時(shí)，臨床醫(yī)生致動(dòng)視圖700中的表示活檢完成的“完成”按鈕624。盡管在本文中以特定順序描述了執(zhí)行活檢的步驟S510和標(biāo)注位置的步驟S508，但是這兩個(gè)步驟可以任何次序執(zhí)行。

活檢期間，應(yīng)用程序81存儲(chǔ)患者氣道內(nèi)的由虛擬探頭612標(biāo)注的位置，將虛擬標(biāo)注物622置于視圖600中的3D模型614和局部視圖602中，標(biāo)注獲取組織樣本的位置。在一致動(dòng)視圖600中的“標(biāo)注位置”按鈕616時(shí)、活檢期間、或在致動(dòng)視圖700中的“完成”按鈕624時(shí)，存儲(chǔ)該位置并布置虛擬標(biāo)注物622。另外，獲取組織樣本的位置也可通過物理方式標(biāo)注，例如，植入在將來(lái)對(duì)患者進(jìn)行CT掃描中可檢測(cè)到的回聲標(biāo)注物或顏料；在某些情況下，上述位置可與存儲(chǔ)在CT圖像數(shù)據(jù)和/或?qū)Ш揭?guī)劃中的虛擬標(biāo)注物622的位置比較。在獲取組織樣本和標(biāo)注位置之后，臨床醫(yī)生可將活檢工具102從支氣管鏡50中移走，將組織樣本提供給現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)估(ROSE)醫(yī)生立即進(jìn)行檢測(cè)，或遞交給實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行常規(guī)測(cè)試。

臨床醫(yī)生在步驟S512中確定是否需要對(duì)靶標(biāo)604進(jìn)行另一活檢。如果需要執(zhí)行另一活檢，臨床醫(yī)生在步驟S514中通過使用視圖600相對(duì)于靶標(biāo)604再定位LG 92，重復(fù)步驟S508和S512。如果不要求對(duì)靶標(biāo)604進(jìn)行另外的活檢，臨床醫(yī)生在步驟S516中確定是否有另一靶標(biāo)要被活檢。例如，臨床醫(yī)生可致動(dòng)視圖600中的靶標(biāo)選擇按鈕623，看是否已經(jīng)規(guī)劃對(duì)另一靶標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)航。如果有另一靶標(biāo)，臨床醫(yī)生可通過致動(dòng)靶標(biāo)選擇按鈕623對(duì)新靶標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)航，可對(duì)新靶標(biāo)重復(fù)上述步驟S506至S516。

如圖6所示，虛擬標(biāo)注物622可在視圖800中顯示每個(gè)標(biāo)注的活檢位置，臨床醫(yī)生可在稍后時(shí)間(例如，在接收到ROSE測(cè)試結(jié)果時(shí))返回到指定的活檢位置，進(jìn)行另一活檢或處理。虛擬標(biāo)注物622可保存為導(dǎo)航規(guī)劃的一部分，可包括涉及活檢的另外信息，如，獲取組織樣本的日期和時(shí)間，對(duì)組織樣本執(zhí)行的相關(guān)測(cè)試的結(jié)果、和/或涉及活檢的其他信息。虛擬標(biāo)注物622也可用作將來(lái)使用導(dǎo)航規(guī)劃來(lái)規(guī)劃另外的路徑所用的靶標(biāo)。例如，由于針對(duì)靶標(biāo)604規(guī)劃的路徑已知，因此應(yīng)用程序81可基于所述路徑針對(duì)已存儲(chǔ)的虛擬標(biāo)注物622自動(dòng)形成路徑?？蛇x地，LG 92到達(dá)虛擬標(biāo)注物622實(shí)際所采用的路徑可與虛擬標(biāo)注物622一起存儲(chǔ)。臨床醫(yī)生也可選擇顯示哪個(gè)虛擬標(biāo)注物622，其方法是，致動(dòng)虛擬標(biāo)注物菜單626，從視圖616中選擇與活檢位置號(hào)碼620對(duì)應(yīng)的虛擬標(biāo)注物位置628，例如如圖4所示。

盡管附圖中已經(jīng)示出了本公開文本的幾個(gè)實(shí)施例，但是并不意為本公開文本局限于此，而意為本公開文本的范圍與本技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒃试S的范圍一樣寬，同樣也這樣理解說(shuō)明書。因此，上面的描述不應(yīng)解釋為是限制性的，而僅用于示例說(shuō)明具體實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能在所附的權(quán)利要求書的范圍和實(shí)質(zhì)內(nèi)預(yù)想到其他改進(jìn)。