CN103889259B - 用于医疗介入的体表反馈 - Google Patents

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Abstract

一种用于提供感觉反馈的系统，包括衣物（106），所述衣物被配置为柔软且贴身地贴合在受试者的一部分上。所述衣物包括设置于其中的一个或多个传感器（104），以监测所述受试者的活动或监测所述受试者的感兴趣点。解读模块（115）与所述传感器耦合以接收传感器信号，并解读所述传感器信号以确定是否满足条件以向所述衣物提供反馈信号。反馈模态（108）被包含在所述衣物中，并且响应于所述反馈信号，使得所述反馈模态从所述衣物发射能量来提供感觉信息，以在程序期间辅助医师。

Description

用于医疗介入的体表反馈
相关申请的交叉引用
相关申请为“Motion Compensation and Patient Feedback in MedicalImaging Systems”，PCT IB2011/051340，2011年3月29日。
技术领域
本公开涉及光学形状感测，并且更特具体地涉及采用光学形状感测和针对医疗应用的感觉反馈的系统与方法。
背景技术
呼吸运动在任意胸部或腹部成像程序中都可能是个问题，这是因为，例如标准成像重建算法通常暗含地假设静态扫描对象。因此，当成像程序所需的时间相当于或甚至长于呼吸周期时，运动能够影响对较大体积的成像。图像引导的介入程序能够遭受介入期间的运动的影响，因为这能够使在实况图像中自动分配参考点变得困难。
用于监测呼吸运动的设备(例如肺活量计或呼吸带)可能仅获得有关在采集期间的特定时间点处患者的呼吸运动状态的粗略信息。随着医疗成像模态日益增加的准确度以及新应用(例如图像引导的介入)的出现，对给定时间处呼吸循环的状态以及身体轮廓和表面的形状两者的精确认知变得愈加重要。即使在图像中考虑了呼吸，对于尝试手术任务(例如插入针等)的医师而言，这也可能不是充分的反馈。
使术前信息(例如患者特定解剖结构)在程序期间有效可用是图像引导的介入中的富有挑战性的任务。此外，在程序期间具有对特定交互(例如针插入)的直接、实时的反馈能够辅助医师做决策或辅助其动作的定时。
发明内容
根据本发明的原理，一种用于提供感觉反馈的系统包括被配置为柔软且贴身地贴合在受试者的一部分上的衣物。所述衣物包括设置于其中的一个或多个传感器，以监测所述受试者的活动和/或监测所述受试者的感兴趣点。解读模块与所述传感器耦合，以接收传感器信号，并解读所述传感器信号以确定是否满足条件以向所述衣物提供反馈信号。反馈模态被包含在所述衣物中，并且响应于所述反馈信息，使得所述反馈模态从所述衣物发射能量来提供感觉信息，以在程序器件辅助医师。所述反馈模态可以响应于来自所述衣物上的传感器或来自其他地方(例如，在来自介入设备的其他装置上，等)所见的传感器的反馈信号。
提供感觉反馈的衣物包括被配置为贴合在受试者的至少一部分上的织物。一个或多个传感器被包含在所述织物中，以执行来自所述受试者的测量。反馈模态被包含在所述织物中，并且响应于从测量结果导出的一个或多个反馈信号，使得所述反馈模态从所述织物发射能量来提供感觉信息，以在程序期间辅助医师。所述反馈模态可以响应于来自所述衣物上的传感器或来自其他地方(例如，在来自介入设备的其他装置上，等)所见的传感器的反馈信号。
一种用于提供感觉反馈的方法，包括：提供衣物、一个或多个传感器以及反馈模态，所述衣物被配置为贴合在受试者的至少一部分上，所述一个或多个传感器被包含在所述衣物中以执行来自所述受试者的测量，所述反馈模态被包含在所述衣物中并且响应于从测量结果导出的所述一个或多个反馈信号，使得所述反馈模态从所述衣物发射能量来提供感觉信息，以在程序期间辅助医师；生成从所述测量结果导出的所述一个或多个反馈信号；并且根据所述反馈信号激活所述反馈模态，从而从所述衣物发射能量来提供感觉信息，以辅助医师。
本公开的这些以及其他目的、特征和优点将从结合附图阅读的其说明例性实施例的以下详细描述而变得显而易见。
附图说明
本公开将参考以下附图详细提供对优选的实施例的以下描述，其中：
图1为框图/流程图，其示出了根据本发明原理的，在程序期间采用来自患者的感觉反馈的说明性系统/方法；
图2为示意图，其示出了根据一个说明性实施例的用于生成感觉反馈的衣物；
图3为示出了根据另一说明性实施例的衣物或歧管的图；并且
图4为流程图，其示出根据本发明的说明性实施例的用于测量数据并生成来自衣物的感觉反馈的步骤。
具体实施方式
根据本发明的原理，测量系统与方法提供了一种可适应的且优化的设置，该设置被配置为提供患者的状态反馈。照明传感器或其他反馈机构(例如通过将传感器包括在医疗背心或其他衣物中)与患者的体表相关联，以为医师提供所述患者的一种或多种身体状态的视觉/听觉反馈，并且还考虑了增强现实。增强现实涉及在目前程序期间采用的术前收集的数据的使用。在一个实施例中，术前收集的数据可以用于在程序期间直接在患者上指示感兴趣点。在尤其有用的实施例中，采用形状感测技术，以确定患者身体的形状信息。可以使用装配有形状感测技术的衣物来收集形状感测数据。
形状信息能够从多种系统导出。这些系统包括：光学形状讯问技术(例如，光纤布拉格传感器、瑞利散射、布里渊散射、基于光学强度的衰减)、用于装置上的点的电磁(EM)定位的多线圈阵列、用于三维表面估计的激光扫描系统、以及用于基于摄像机(飞行时间或常规光学测量)或麦克风的形状讯问的光学/声学的标记/发射器阵列。诸如超声的实时成像也可以用于形状信息，但该途径的临床可行性取决于断层摄影信息相对于执行的成像的额外成本和临床价值。
形状感测衣物可以装配有传感器和/或反馈设备，以指示患者上的位置或患者的状态或活动(例如呼吸周期、吞咽、肌肉抽搐等)。在尤其有用的实施例中，一个或多个形状感测光纤用于具有电、热或其他测量传感器的衣物中。光纤与其他传感器联合工作，以向反馈设备(例如发光二极管或其他反馈机构)提供信号，以使用术前数据或当前测量的数据为医师提供引导。
应理解，本发明将在医疗仪器方面进行描述；然而，本发明的教义要宽泛得多，并且可应用于在跟踪或分析复杂生物或机械系统中采用的任意仪器。具体而言，本发明的原理可应用于对生物系统的内部跟踪程序、在身体的所有区域(例如肺、胃肠道、排泄器官、血管等)中的程序。附图中描绘的元件可以被实施为硬件与软件的各种组合，并且提供可以被组合在单个元件或多个元件中的功能。
能够通过使用专用硬件以及能够执行与合适的软件相关联的软件的硬件，来提供附图中所示的各种元件的功能。当由处理器提供时，能够由单个专用处理器、由单个共享处理器、或由多个个体处理器(其中的一些能够是共享的)，来提供功能。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用应被解释为专门指能够运行软件的硬件，并且能够暗含地包括但不限于：数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、非易失性存储设备等。
此外，本文中记载本发明的原理、方面和实施例以及其具体范例的所有陈述，均旨在涵盖其结构和功能两者的等价物。另外，这样的等价物旨在包括当前已知的等价物以及未来发展的等价物(即，开发的执行相同功能的任意元件，而无论其结构)两者。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本文中提出的框图表示将本发明的原理具体化的说明性系统部件和/或电路的概念图。类似地，将认识到，任意流程表、流程图等均表示各种过程，所述各种过程可以基本上被表示在计算机可读存储介质中并且由计算机或处理器如此执行，而无论是否明确示出这样的计算机或处理器。
此外，本发明的实施例能够采取可从计算机可用或计算机可读存储介质中访问的计算机程序产品的形式，所述介质提供用于由计算机或任意指令执行系统使用或结合计算机或任意指令执行系统使用的程序代码。出于这种描述的目的，计算机可用或计算机可读存储介质能够为任意这样的装置，所述装置可以包括、存储、通信、传播或传输程序以由指令执行系统、装置或设备使用，或与所述指令执行系统、装置或设备结合使用。介质能够为电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。计算机可读介质的范例包括半导体或固态存储器、磁带、可移除计算机软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘以及光盘。光盘的当前范例包括压缩盘-只读存储器(CD-ROM)、压缩盘-读/写(CD-R/W)和DVD。
现在参考附图，在附图中相似的附图标记表示相同或相似的元件，并首先参考图1，说明性描绘了用于执行医疗程序的系统100。系统100可以包括工作站或控制台112，可以从工作站或控制台112监督并管理程序。程序可以包括任意程序，其包括但不限于活组织检查、消融、药物的注射等。工作站112优选地包括一个或多个处理器114以及用于存储程序和应用的存储器116。应理解，系统100的功能和部件可以被集成到一个或多个工作站或系统中。
存储器116可以存储解读模块115，解读模块115被配置为解读来自敏化柔性衣物106的电磁、光学、声学等反馈信号。衣物106可以包括被嵌入其中的、具有已知几何结构或具有在使用之前初始化的几何结构的纤维传感器、光学、声学、电学或电磁标记或传感器等。形状讯问控制台122测量感兴趣表面上的标记/传感器分布，并将有关校准/参考截面和测量截面的反馈供应给解读模块115。在一个实施例中，形状讯问模块122向光纤发送光并从光纤接收光，或向传感器104提供电能或信号。
当传感器104包括光学形状感测纤维时，光纤传感器104被以这样的模式编织或以其他方式集成到衣物106中，所述模式允许下方的织物基底伸展同时导致织物中的整体纤维传感器长度仅能够最小地改变的事实(例如，嵌入在柔性膜内的2D螺旋模式或2D正弦模式)。传感器104的纤维被局部锚定在控制点处，以在受试者148的屈曲期间在纤维中提供应变。几个控制点能够在相对于网状物的所有自由度中约束纤维，例如在纤维末端，而其他控制点则能够允许滑动自由度，使得纤维能够相对于网状物模式自由滑动，以随着网状物变形而适应模式化结构中的任意整体路径长度变化。
解读模块115可以包括以下功能：接收来自多个设备或系统的多个输入，以在医疗程序、诊断测试等期间解读事件或动态发生。医疗成像设备110和/或跟踪模块117也可以被包括并且可以向解读模块115提供额外的反馈。解读模块115被配置为使用所述信号反馈(以及任意其他反馈)，以考虑与患者身体的动态变化相关的误差或偏差。
在一个实施例中，受试者148或受试者148上的感兴趣区域140被柔性衣物106覆盖或约束。柔性衣物106可以包括织物或网状物，所述织物或网状物被配置为与受试者148或感兴趣区域140的移动或屈曲一致地伸展。除传感器104以外，衣物106还包括反馈模态或反馈机构108。反馈机构108可被配置为对由传感器14(或由其他外部数据)收集的刺激作出反应。在一个范例中，反馈机构108包括灯，例如被集成到衣物106的织物中的发光二极管(LED)109。LED 109分布在衣物106内并遍及衣物106，以提供有关相对于所述患者出现的位置和/或事件的反馈。现在将说明性地描述LED 109(或其他反馈机构108)的操作的一些非限制性范例。
在一个应用中，执行介入程序。例如，医疗设备102可以包括，例如针、导管、导丝、内窥镜、探头、机械人、电极、过滤设备、气囊设备或其他医疗部件等。设备102要被插入患者中。设备102具有其被配准到术前数据119(例如，图像数据)的坐标系。随着设备102被部署在患者内部，在衣物106上照亮距设备102的顶端(其能够由跟踪设备107跟踪)最近的LED109，以向医师或在该环境中的任意其他人提供视觉反馈。一个或多个跟踪设备或摄像机107可以被包含在设备102中，从而能够提供跟踪信息。跟踪设备107可以包括电磁(EM)跟踪器、光纤跟踪、机械人定位系统、摄像机等。
在另一应用中，呼吸、心跳和吞咽数据由衣物106中的传感器104收集。由第一LED(例如在每个呼吸循环时照亮的白色LED)视觉指示患者的呼吸，由第二LED(例如在每次心跳时照亮的红色LED)指示患者的心跳，并且由第三LED(例如在每次吞咽时照亮的蓝色LED)指示患者的吞咽。
在又另一应用中，衣物106与术前数据119(例如术前图像)空间配准。在诸如活组织检查的程序中，可以使用LED 109指示图像地标，以辅助定位恰当的插入点，此外，可以由已点亮的多个或彩色的LED 109在衣物上指示针的深度。
系统100能够被配置为对患者的任意事件或移动敏感。传感器104被配置为将位置、温度、电场信息、形状信息等传递回解读模块115。例如，衣物106可以被设置在患者(148)的中段上，使得在呼吸循环期间，传感器104感测腹部或胸部的动态形状改变。可以使用解读模块115解读该信息，解读模块115计算衣物106中的各节点或位置之间的距离或距离的变化。网状物变形之后可以用于在由成像设备110获取的图像中考虑呼吸，或者辅助在医疗程序(例如，在呼气时插入设备等)期间的动作的定时或辅助需要补偿动态变化的任意其他事件或动作的定时。
应理解，衣物106可以被施加于受试者的解剖结构的任意部分，以收集动态数据。例如，衣物106可以置于手臂、腿、腹部、胸、颈、头部或其任意组合上。此外，衣物106可以被制成可调节的，以被配置用于不同大小的受试者、不同大小的附属器官等。
衣物106可以在医疗成像期间用于辅助临床医师执行程序。工作站112可以包括显示器118，显示器118用于使用成像系统110观看受试者148的内部图像。成像系统110可以包括一个或多个成像模态，例如超声、光声、磁共振成像(MRI)系统、荧光透视系统、计算机断层摄影(CT)系统、正电子发射断层摄影(PET)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)或其他系统。成像系统110可以被提供为收集实时术中成像数据。所述成像数据可以被显示在显示器118上。显示器118可以允许用户与工作站112以及其部件和功能进行交互。这由接口120得以进一步促成，接口120可以包括键盘、鼠标、控制杆或任意其他外周设备或控制器，以允许用户与工作站112进行交互。
提供控制器模块126或其他设备以调整信号并控制反馈机构108。在一个范例中，控制器模块126可以生成控制信号，以根据被编程的条件(反馈针对该条件是期望的)来控制各个控制器、传感器、辐射源/束等。反馈响应的方式也能够被编程。控制器126接收来自解读模块115的数据，并向反馈机构108发出命令或信号。解读模块115向控制器126动态提供从衣物106中的传感器104收集并解读的信息，以实时地向医师绘制所述反馈，之后这可以用于施予药物、制定决策等。
参考图2，在一个实施例中，衣物106包括背心或歧管202。背心202是由网状物或织物206形成的。在该实施例中，网状物206或背心202连续地以高空间分辨率在时间和空间中测量体表形变(例如，形状感测背心)。背心202优选地为柔性的，其具有贴合受试者148的贴身性。在一个实施例中，感测纤维210被集成在背心202中，并且用于确定受试者148的胸部的形状。感测纤维210还用于确定受试者148的动态几何结构变化和/或监测受试者148的状态。(一个或多个)感测纤维210可以包括被集成到背心202中的单个光纤，其绕受试者的身体螺旋，并因此传递几何结构的充分图片，或者可以包括被集成到背心202中的多个纤维。
感测纤维210可以包括一个或多个光纤布拉格光栅(FBG)，其为光纤中反射特定波长的光并透射所有其他波长的光的一段。这是通过在纤芯中增加折射率的周期性变化而得以实现的，这生成波长特异性的介质镜。FBG因此能够被用作内联滤光器，以阻挡特定波长，或被用作波长特异性的反射器。
FBG操作背后的基本原理是在折射率发生改变的界面中的每个处的菲涅尔反射。针对特定波长，各个周期的反射光同相，使得针对反射存在相长干涉，并因此针对透射存在相消干涉。布拉格波长对应变以及对温度敏感。这意味着，FBG光栅能够被用作光纤传感器中的感测元件。在FBG传感器中，导致布拉格波长的位移ΔλB，并且由于所施加的应变(ε)以及温度的变化(ΔT)造成的布拉格波长的相对位移ΔλB/λB大致由下式给出：
δλ B λ B = C S ϵ + C T Δ T
系数CS被称作应变系数，并且其大小通常在0.8x10-6/με左右或者绝对量为约1pm/με。系数CT描述传感器的温度灵敏度，并且由热膨胀系数和热光效应构成。其值在7x10-6/K(或为绝对量13pm/K)左右。
本技术的主要优点之一在于，各个传感器元件能够被分布在纤维的长度上。包含具有沿被嵌入结构中的纤维的长度的各种传感器(计量器)的三个或更多个芯允许根据纵向位置评价所述结构的曲率，并且因此允许待精确确定的这样的结构的三维形成。
作为对FBG的替代，能够利用常规光纤中的固有背向散射。一种这样的途径是使用标准单模通信纤维中的瑞利散射。瑞利散射作为纤芯中折射率的随机波动的结果而发生。这些随机波动能够被建模为沿光栅长度具有随机变化的幅度和相位的布拉格光栅。通过在3个或更多个芯(其在单长度的多核纤维中延伸)中使用该效应，感兴趣表面的3D形状和动力学将是可跟踪的。
在一个实施例中，背心202可以包括在背心202内的集成的照明布置220(LED)和/或视觉显示屏222。照明布置220可以包括被设置在表面上或被集成在背心202内的LED 224的一个或多个网格。LED 224的网格可以包括跟踪设备226或感测纤维210，或者与跟踪设备226相关联或与感测纤维210相关联，使得能够相对于受试者148定位每个LED 224。图2中所示的网格图案为说明性且非限制性的，因为还预见到其他结构。
一旦将背心202牢固定位在受试者148上，就可以采用初始化过程，以将背心202和/或LED 224(或显示屏222)的位置与受试者148上的位置或参考相配准。如果采用增强现实，则在术前数据(例如图像)与术中患者位置之间需要配准方案。这种配准可以采用已知的技术和方法。例如，可以将患者上和/或背心202中的基准标记与术前图像中对应点相配准。由形状解读模块(模块115)解读来自背心202中的传感器的信号，所述形状解读模块生成信号，该信号由控制器126(图1)寻址到LED 224的网格中的一个或多个位置。满足被编程的条件的LED 224被控制器126照亮，并向医师或他人提供反馈。
为了桥接术前信息(具体而言，与关联计划一起由计算机断层摄影(CT)或磁共振(MR)扫描提供的解剖结构信息，例如体表上的针插入点)与手术室中的医师的实况视图之间的间隙，采用增强现实。这可能需要与一副特殊眼镜一起安装在医师头上的摄像机系统，所述眼镜被设计为使得在通过该眼镜观看的同时，医师能够虚拟地将术前信息叠加在患者或感兴趣区域上。该特征能够被开启或关闭。然而，缺点在于额外的摄像机系统和眼镜尚未被医师接受。根据一个实施例，相关术前信息(图像)可以通过利用具有集成的灯或显示屏222的背心202，而被直接显示在体表上，背心202在整个程序期间由患者穿戴。
这种显示屏222可以包括与背心202的织物集成的柔性显示器。在该实施例中，术前图像可以与患者配准并被显示在屏幕222上。可以根据从传感器接收的信息，在屏幕上生成仪器或叠加的表示，以经由集成显示器/灯部件整合视觉反馈。根据应用，背心202的(一个或多个)视觉反馈特征可以独立于形状感测而被使用。
LED 224提供视觉反馈，所述视觉反馈为经由颜色、强度、相位/定时、方向等在空间和时间上编码的信息的形式。根据应用，这些LED 224能够被稀疏地或密集地分布。能够基于对表面解剖结构形变(其继而反映相对于原始规划路径的器官和目标运动)的实时测量结果，提供信息以反映用于对仪器进行导航以通过进入端口的引导信息。其他感觉信息可以被提供给所述医师，并且能够采取在背心/歧管202的表面上空间调制的声学或触感/触觉反馈的形式。
在一个实施例中，获知外体表的形变对许多应用都是很感兴趣的。一种应用包括呼吸运动补偿，这对许多图像引导的介入都是成问题的。另一种应用为因在介入(例如，针插入)期间施加的力而造成的器官和组织的形变。所述背心，例如通过可视化，提供有效反馈。对形变测量的视觉反馈利用来自包括在服饰中的LED 224或显示屏222的照明。传感器/反馈使能的服饰自身可以采取设置在患者上的手术帘或其他无菌歧管的形式。该部件根据所涉及的应用和成本，本质上可以为可重复使用的或一次性的。
该应用的使用是将来自形状感测纤维的测量结果转换成LED信号。通过这样做，医师将具有直接视觉反馈，例如他在插入针时造成了多少形变，或者呼吸运动的高区域出现在哪里。
针对增强现实应用，采集对患者的程序前扫描。在介入期间，患者穿戴具有包括的照明系统的形状感测背心202。基于来自形状感测的测量结果，能够计算术前数据与当前患者形变之间的外表面的连续映射。该映射还给出对内部器官位置(加上推导的信息的位置，例如在规划期间，作为感兴趣区域或插入点)的估计。照明系统LED 224和/或显示屏222用于在介入或其他程序期间显示有用信息，例如，以激活特定LED 224来显示插入点，或甚至使用LED 224来显示被映射在背心202的表面上的器官位置。不同颜色的LED 224还能够改进视觉反馈。形状感测背心202允许对患者/器官形变的实时跟踪。LED反馈能够考虑例如呼吸运动、反对力(reactionary force)等。显示屏222可以包括被集成在背心202中的较高分辨率的柔性显示器，以用于显示医疗(成像)数据。能够根据背心202中的形变传感器210的输入或由其他传感器采集的其他数据(例如针顶端的位置)来对医疗数据进行滤波或变换。显示屏222和/或LED 224可以指示医疗警报和/或在其中可能已出现并发症的部位。根据背心202内部或外部的其他传感器，背心202可以用于显示医疗状况诊断。
参考图3，衣物302能够具有保持无菌性的进入端口310，以允许由经皮介入设备做出通过感测歧管的穿孔。针对要求维持无菌区的程序，衣物302能够具有模块化设计，其允许可重复使用且可灭菌的感测基质312嵌入或匹配与患者148直接接触的无菌一次性部分315。部分315包括与基质312耦合或连接的表面或界面314。
代替背心或除背心之外，还可以采用另一种形式的服饰作为衣物302，例如一条裤子、胸罩、盔帽、袜子、手套等。所述服饰可以包括弹性的、SpandexTM或其他形式的弹性服饰。衣物302(或根据本发明原理的任意其他衣物)可以包括调节机构304，以适应性地调整大小从而贴身地贴合患者。调节机构304可以包括钩和环连接器、带扣、松紧带、拉链、按扣、粘合带、充气袖带、吸引设备、或用于连接至体表和/或调节至某尺寸的任意其他设备。
参考图4，根据说明性实施例说明性地示出了用于提供感觉反馈的方法。在方框402中，提供衣物，所述衣物被配置为贴合受试者的至少一部分上，例如臂、腿、胸等。一个或多个传感器被包含在所述衣物中以执行对所述受试者的测量。反馈模态被包含在所述衣物中，并且响应于所述一个或多个反馈信号，使得所述反馈模态从所述衣物发射能量来提供感觉信息以在程序期间辅助医师，所述一个或多个反馈信号是从以下设备的测量结果导出的：所述一个或多个传感器或其他设备。感觉信息可以包括光、声、触觉信息等。实施例可以包括一起采用的一种或多种类型的感觉信息。所述衣物可以包括被设置在其中的一个或多个形状感测光纤。所述光纤可以被纺织到所述衣物的织物中，并且优选地被附接于织物，使得屈曲所述织物给出纤维中的应变。所述光纤可以被系到所述织物，粘到或以其他方式耦合到所述织物以允许屈曲，也约束受试者的该部分的运动。
在方框404中，生成一个或多个反馈信号。所述反馈信号优选地是从所述一个或多个传感器的测量结果导出的。其他传感器或设备也可以用于触发反馈信号的生成。这些传感器或设备可以包括监测设备或者不必位于所述衣物上的存储数据。在方框406中，解读所述一个或多个传感器的测量结果，以确定以下中的一个或多个：解剖结构移动、解剖结构功能、介入设备的位置等。
在方框408中，激活所述反馈模态，从而从所述衣物发射能量来提供感觉信息，以辅助医师。在方框410中，灯或其他设备可以选择性地在阵列中照明，以指示，例如解剖结构特征的位置、解剖结构移动、术前数据、介入设备的位置等。在方框412中，显示屏可以被照亮来绘制图像，以指示解剖结构特征的位置、解剖结构移动、术前数据、介入设备的位置等。所述图像可以包括术前图像。
在方框414中，使用由所述衣物生成的感觉反馈，制定决策、执行程序等。所述感觉反馈可以由医师用于确定患者状态、确定触发事件、了解器官的边界、获得解剖结构响应等。
在解读权利要求书时，应理解：
a)词语“包括”不排除在给定权利要求中列出的那些以外的其他元件或动作；
b)元件前的量词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在；
c)权利要求书中的任何附图标记不限制其范围；
d)几个“器件”可以由相同的项目或者由硬件或软件实施的结构或功能来表示；以及
e)除非具体指示，不要求动作的特定顺序。
已针对用于医疗介入的体表反馈的系统和方法描述了优选的实施例(其旨在为说明性而非限制性的)，注意，本领域技术人员在以上教义的启示下，可以做出多种修改和变型。因此应理解，可以对所公开的公开内容的具体实施例做出在本文公开的实施例的范围内的改变，该范围由权利要求书概括。已经描述了这些由专利法要求的细节和特性，在权利要求书中阐述了由专利证书声明并期望保护的内容。

Claims (15)

1.一种用于提供感觉反馈的系统，包括：
衣物(106)，其被配置为柔软且贴身地贴合在受试者的至少一部分上，所述衣物包括设置于其中的一个或多个传感器(104)，以监测所述受试者的活动和/或监测所述受试者的感兴趣点；
解读模块(115)，其与所述传感器耦合以接收传感器信号，并解读所述传感器信号以确定是否满足条件以向所述衣物提供一个或多个反馈信号；以及
反馈模态(108)，其被包括在包含在所述衣物中的位置网格中，并且响应于所述一个或多个反馈信号，使得所述反馈模态从所述衣物发射能量来提供感觉信息以指示介入设备的位置，以在程序期间辅助医师。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述传感器(104)包括形状感测光纤，并且所述解读模块(115)基于所述受试者的移动来提供所述一个或多个反馈信号。
3.如权利要求1所述的系统，还包括所述受试者的与所述衣物配准的术前内部图像(119)，所述解读模块(115)提供所述一个或多个反馈信号以基于所述术前图像在所述衣物上指示一个或多个感兴趣点。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述反馈模态(108)包括显示屏(222)，所述显示屏被配置为显示与所述衣物配准的所述术前图像。
5.如权利要求1所述的系统，其中，所述反馈模态(108)包括灯(224)，所述灯被配置为根据所述一个或多个反馈信号进行照明。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述灯(224)被设置在阵列中，并且选择性地被照亮，以指示介入设备的进展或位置。
7.如权利要求5所述的系统，其中，所述灯(224)被配置为根据以下中的至少一个进行照明：所述受试者的体表的移动，或根据身体功能。
8.一种提供感觉反馈的衣物，包括：
织物(206)，其被配置为贴合在受试者的至少一部分上；
一个或多个传感器(104)，其被包含在所述织物中，以执行来自所述受试者的测量；
反馈模态(108)，其被包括在包含在所述织物中的位置网格中，并且响应于从测量结果导出的一个或多个反馈信号，使得所述反馈模态从所述织物发射能量来提供感觉信息以指示介入设备的位置，以在程序期间辅助医师。
9.如权利要求8所述的衣物，还包括调节机构(304)，所述调节机构被配置为允许对所述衣物的调节，以允许所述织物柔软且贴身地附着至所述受试者。
10.如权利要求8所述的衣物，其中，所述织物包括可消毒且可重复使用的第一部分(312)，以及一次性的第二部分(315)。
11.如权利要求10所述的衣物，其中，所述第一部分(312)包括所述一个或多个传感器以及所述反馈模态。
12.一种用于非治疗目的的提供感觉反馈的方法，包括：
提供(402)衣物、一个或多个传感器以及反馈模态，所述衣物被配置为贴合在受试者的至少一部分上，所述一个或多个传感器被包含在所述衣物中以执行来自所述受试者的测量，所述反馈模态被包括在包含在所述衣物中的位置网格中并且响应于从测量导出的一个或多个反馈信号，使得所述反馈模态从所述衣物发射能量来提供感觉信息；
生成(404)从所述测量结果导出的所述一个或多个反馈信号；并且
根据所述反馈信号激活(408)所述反馈模态，从而从所述衣物发射能量来提供感觉信息以指示介入设备的位置。
13.如权利要求12所述的方法，其中，激活所述反馈模态以发射能量包括选择性地照亮(410)阵列中的灯，以指示介入设备的位置。
14.如权利要求12所述的方法，其中，激活所述反馈模态以发射能量包括照亮(412)显示屏以绘制图像，以指示介入设备的位置。
15.如权利要求12所述的方法，其中，生成所述一个或多个反馈信号包括解读(406)所述一个或多个传感器的测量结果，以确定介入设备的位置。
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