RU2011131878A

RU2011131878A - Планирование траектории для уменьшения повреждения тканей в процессе минимально инвазивной хирургии

Info

Publication number: RU2011131878A
Application number: RU2011131878/14A
Authority: RU
Inventors: Карен Айрин ТРОВАТО; Александра ПОПОВИЧ
Original assignee: Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2013-02-10
Also published as: EP2381866A1; BRPI0918308A2; RU2596882C2; EP2381866B1; JP2012513789A; WO2010076673A1; CN102264312B; US20110245625A1; CN102264312A

Abstract

1. Способ (120) планирования траектории в соответствии с хирургическим применением, при этом способ содержит этапы, на которых:(110) составляют структуру вершин пространства конфигураций на носителе (220) данных, причем структура вершин пространства конфигураций включает в себя вершины конфигурации в свободном пространстве и запрещенные вершины конфигурации, представляющие дискретизированное пространство конфигураций анатомической области (100) тела; и(S122) формируют оценку структурных повреждений для каждой вершины конфигурации в свободном пространстве, причем оценка структурных повреждений характеризует оценку потенциального повреждения, по меньшей мере, одного критического анатомического участка анатомической области (100), представленного запрещенными вершинами конфигурации, причем каждая запрещенная вершина конфигурации имеет бесконечную стоимость оценки структурного повреждения.2. Способ по п.1, в котором вершины конфигурации в свободном пространстве включают в себя, по меньшей мере, одну из:безопасной вершины конфигурации в свободном пространстве, имеющей нулевую стоимость оценки структурного повреждения;сопряженной с риском вершины конфигурации в свободном пространстве, имеющей конечную стоимость оценки структурного повреждения; исопряженной с риском вершины конфигурации в свободном пространстве, имеющей бесконечную стоимость оценки структурного повреждения.3. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, один критический анатомический участок включает в себя, по меньшей мере, одно из:критической анатомической структуры в пределах анатомической области (100); иуязвимой точки ввода в анатомическую

Claims

1. Способ (120) планирования траектории в соответствии с хирургическим применением, при этом способ содержит этапы, на которых:

(110) составляют структуру вершин пространства конфигураций на носителе (220) данных, причем структура вершин пространства конфигураций включает в себя вершины конфигурации в свободном пространстве и запрещенные вершины конфигурации, представляющие дискретизированное пространство конфигураций анатомической области (100) тела; и

(S122) формируют оценку структурных повреждений для каждой вершины конфигурации в свободном пространстве, причем оценка структурных повреждений характеризует оценку потенциального повреждения, по меньшей мере, одного критического анатомического участка анатомической области (100), представленного запрещенными вершинами конфигурации, причем каждая запрещенная вершина конфигурации имеет бесконечную стоимость оценки структурного повреждения.

2. Способ по п.1, в котором вершины конфигурации в свободном пространстве включают в себя, по меньшей мере, одну из:

безопасной вершины конфигурации в свободном пространстве, имеющей нулевую стоимость оценки структурного повреждения;

сопряженной с риском вершины конфигурации в свободном пространстве, имеющей конечную стоимость оценки структурного повреждения; и

сопряженной с риском вершины конфигурации в свободном пространстве, имеющей бесконечную стоимость оценки структурного повреждения.

3. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, один критический анатомический участок включает в себя, по меньшей мере, одно из:

критической анатомической структуры в пределах анатомической области (100); и

уязвимой точки ввода в анатомическую область (100).

4. Способ по п.1, в котором формирование оценки структурных повреждений для каждой вершины в свободном пространстве включает в себя этапы, на которых:

формируют помеченное изображение (142) анатомической области (100), включающей в себя, по меньшей мере, один запрещенный участок анатомической области (100); и

вычисляют стоимости оценок структурных повреждений для каждой вершины конфигурации в свободном пространстве, ассоциированной с помеченным изображением (142).

5. Способ по п.4, в котором формирование помеченного изображения (142) анатомической области (100) включает в себя этап, на котором:

совмещают, по меньшей мере, одно изображение анатомической области (100) пациента с атласом (143) анатомической области (100).

6. Способ по п.4, в котором этап вычисления стоимостей оценок структурных повреждений для каждой вершины конфигурации в свободном пространстве, ассоциированной с помеченным изображением (142), включает в себя этап, на котором:

формируют карту (160) основных препятствий, получаемую на основании каждого запрещенного участка анатомической области (100), ассоциированной с помеченным изображением (142), при этом каждая вершина конфигурации в свободном пространстве карты (160) основных препятствий имеет стоимость оценки структурных повреждений меньше, чем бесконечность.

7. Способ по п.6, в котором этап вычисления стоимостей оценок структурных повреждений для каждой вершины конфигурации в свободном пространстве, ассоциированной с помеченным изображением (142), дополнительно включает в себя этап, на котором:

формируют карту (161) расширенных основных препятствий, получаемую на основании, по меньшей мере, одной защитной зоны, созданной вокруг каждого запрещенного участка анатомической области (100), при этом каждая вершина конфигурации в свободном пространстве карты (161) расширенных основных препятствий в пределах одной из, по меньшей мере, одной защитной зоны имеет бесконечную стоимость оценки структурного повреждения.

8. Способ по п.4, в котором этап вычисления стоимостей оценок структурных повреждений для каждой вершины конфигурации в свободном пространстве, ассоциированной с помеченным изображением (142), дополнительно включает в себя этап, на котором:

формируют карту (162) расстояний до препятствий, получаемую на основании расстояния до ближайшего запрещенного участка анатомической области (100).

9. Способ по п.4, в котором этап вычисления стоимостей оценок структурных повреждений для каждой вершины конфигурации в свободном пространстве, ассоциированной с помеченным изображением (142), дополнительно включает в себя этап, на котором:

формируют эмпирическую взвешенную карту (163), получаемую на основании эмпирически полученной физической чувствительности каждого запрещенного участка анатомической области (100), ассоциированной с помеченным изображением (142).

10. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором:

дополняют структуру вершин пространства конфигураций, составленной на носителе (220) данных, значениями оценок структурных повреждений, количественно оценивающих каждую вершину структуры вершин пространства конфигураций.

11. Способ по п.10, в котором этап дополнения структуры вершин пространства конфигураций включает в себя функцию стоимости суммарного расстояния суммарных переходов между вершинами по траектории.

12. Способ по п.10, в котором этап дополнения структуры вершин пространства конфигураций включает в себя функцию стоимости аппарата, ассоциированного с хирургическим применением, содержащую, по меньшей мере, один размер аппарата.

13. Способ по п.10, в котором этап дополнения структуры вершин пространства конфигураций включает в себя геометрическое расширение намеченной вершины, содержащее, по меньшей мере, одну вершину конфигурации в свободном пространстве, геометрически смежную с намеченной вершиной, выполняющую функцию замещающей начальной вершины.

14. Система планирования траектории в соответствии с хирургическим применением, при этом система содержит:

носитель (220) данных; и

устройство (210) обработки данных, электрически связанное с носителем (220) данных, для составления структуры вершин пространства конфигураций на носителе (220) данных, причем структура вершин пространства конфигураций включает в себя вершины конфигурации в свободном пространстве и запрещенные вершины конфигурации, представляющие дискретизированное пространство конфигураций анатомической области (100) тела,

причем устройство (210) обработки данных функционально предназначено для формирования оценки структурных повреждений для каждой вершины конфигурации в свободном пространстве, причем оценка структурных повреждений характеризует оценку потенциального повреждения, по меньшей мере, одного критического анатомического участка, представленного запрещенными вершинами конфигурации, причем каждая запрещенная вершина конфигурации имеет бесконечную стоимость оценки структурного повреждения.

15. Система по п.14, в которой устройство (210) обработки данных дополнительно функционально предназначено для дополнения структуры вершин пространства конфигураций, составленной на носителе (220) данных, значениями параметров, количественно оценивающими каждую вершину структуры вершин пространства конфигураций в соответствии с намеченной вершиной и участком ввода анатомической области (100),

при этом дополнение структуры вершин пространства конфигураций включает в себя геометрическое расширение намеченной вершины, содержащее, по меньшей мере, одну вершину конфигурации в свободном пространстве, геометрически смежную с намеченной вершиной, выполняющую функцию замещающей начальной вершины.