CN107871531B - 裂隙评估和外科手术介入性规划 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“裂隙评估和外科手术介入性规划”。本发明提供了规划医疗过程的系统、设备和方法。示例性方法包括：接收患者胸部的影像数据，在影像数据中识别患者的肺部，在影像数据中确定患者肺部的裂隙的位置，基于影像数据生成患者肺部的三维(3D)模型，该3D模型示出了患者肺部的裂隙，显示包括患者肺部裂隙的3D模型的视图以供临床医生查看，接收来自临床医生的关于医疗过程的规划的输入，以及显示医疗过程的规划。

Description

裂隙评估和外科手术介入性规划
相关申请的交叉引用
本申请要求William S.Krimsky于2016年9月27日提交的两篇美国临时专利申请62/400,208和62/400,222的权益和优先权，两篇专利的全部内容均以引用方式并入本文。
背景技术
技术领域
本公开涉及肺叶之间裂隙的检测和评估，并且更具体地讲，涉及用于在外科手术和介入计划中使用肺叶之间裂隙检测和评估的系统、设备和方法。本公开还涉及由胸膜表面或肺部、心包膜和/或横膈膜的其他关键结构中的肿瘤或其他异常结构引起的侵入的检测和评估，并且更具体地讲，涉及用于在外科手术和介入计划中使用由异常结构引起的胸膜受侵的检测和评估的系统、设备和方法。
相关领域的描述
肺部疾病可导致患者肺部的一个或多个部分可能失去其正常发挥机能的能力，并因此可能需要进行手术切除。外科手术切除过程可能是非常复杂的，如果执行过程的外科医生可使肺部患病部分成形的方式可视化，尤其是肺部不同部位之间的裂隙是如何形成的或者裂隙如何因疾病而变形可视化，将会给外科医生提供巨大的帮助。
一般来讲，患者的肺部被分为5个肺叶：构成右肺的上肺叶、中肺叶和下肺叶以及构成左肺的上肺叶和下肺叶。肺被肺胸膜包围。胸膜由两个浆膜构成：外部的壁胸膜排列于胸腔的内壁，而内部的脏胸膜直接排列在肺部表面上。肺叶由胸膜中的凹陷形成，也称为裂隙。裂隙是将肺部分成不同肺叶的双折叠的胸膜。右肺和左肺二者在肺部的根部也具有称为肺门的中央凹陷，其中呼吸道、脉管和淋巴管经由肺门进入肺部。
通过在手术之前查看患者的肺部，临床医生和外科医生可使患者肺部的成形方式、各个肺叶和裂隙的位置、任何潜在的不完整的裂隙的位置、任何裂隙的不完整程度以及可能与此有关的潜在的脉管异常实现精确可视化。然而，仅仅通过查看患者胸部的计算机断层扫描(CT)影像，很难准确地使肺部的裂隙可视化。因此，外科医生通常是在不知道裂隙的完整程度和对应的脉管解刨结构的情况下开始手术的。完整的裂隙通常使外科手术切除变得容易，尤其是在裂隙构成了切除的一个边界时—诸如肺叶切除术中的情况。裂隙还可以将裂片与肺叶之间出现侧支气流的可能性归因于患有肺气肿或其他肺部疾病的患者体内的伴随效应。另外，当裂隙不完整时，对着该区域的脉管束的识别变得更加棘手，并且也可能意味着脉管分布异常。因此，在外科手术切除时发现不完整的裂隙可能是相当麻烦的，因为需要识别脉管结构等过程使得本不复杂的手术变得相当复杂，继而延长了手术时间。在治疗其他肺部疾病(诸如肺气肿)的过程中，提前了解裂隙的完整程度也可对如何进行这些过程产生实质性的影响。下文描述了用于改进识别和使患者肺部裂隙可视化的过程的系统、设备和方法。
发明内容
根据本公开，提供了一种规划医疗过程的方法。在本公开的一个方面，该方法包括：接收患者胸部的影像数据；在影像数据中识别患者的肺部；在影像数据中确定患者肺部裂隙的位置；基于影像数据生成患者肺部的三维(3D)模型，该3D模型示出了患者肺部的裂隙；显示包括患者肺部裂隙的3D模型视图以供临床医生查看；接收来自临床医生的关于医疗过程的规划的输入；以及显示医疗过程的规划。
在本公开的另一方面，显示该规划包括显示示出了患者肺部待治疗区域的3D模型视图。
在本公开的另一方面，该方法还包括在影像数据中确定内腔的位置，并且所显示的3D模型的视图还包括内腔在患者肺部中的位置。
在本公开的又一方面，显示该规划还包括显示3D模型的视图，该3D模型视图示出了患者肺部中的内腔在患者肺部待治疗的区域中的位置。
在本公开的另一方面，患者肺中的内腔包括呼吸道、脉管和淋巴管中的一者或多者。
在本公开的另一方面，患者肺部的裂隙的位置是基于所确定的内腔在患者肺部中的位置而确定的。
在本公开的又一方面，该方法还包括确定患者肺部的裂隙的完整程度，以及确定裂隙开始变得不完整的位点。
在本公开的另一方面，该方法还包括基于在影像数据中所确定的裂隙和内腔的位置来调整医疗过程的规划；以及显示所调整的医疗过程的规划。
在本公开的又一方面，当确定患者肺部第一区域中的内腔被连接到患者肺部第二区域中的内腔时调整医疗过程的规划。
在本公开的再一方面，患者肺部的第一区域和第二区域为患者肺部的第一肺叶和第二肺叶。
在本公开的另一方面，患者肺部的第一区域和第二区域为患者肺部单个肺叶的第一部分和第二部分。
在本公开的又一方面，该方法还包括治疗在3D模型视图上所示出的患者肺部的区域。
根据本公开，提供了一种用于规划医疗过程的系统。在本公开的一个方面，该系统包括计算设备，该计算设备被配置为接收患者胸部的影像数据，在影像数据中识别患者的肺部，在影像数据中确定患者肺部裂隙的位置，以及基于影像数据生成患者肺部的三维(3D)模型，该3D模型示出了患者肺部的裂隙。该系统还包括显示设备和工具，该显示设备被配置为显示医疗过程的规划，该规划包括示出患者肺部裂隙的3D模型的视图，该工具用于基于该医疗过程的规划在患者的肺部执行过程。
在本公开的另一方面，该3D模型的视图示出了患者肺部待治疗的区域。
在本公开的又一方面，计算设备还被配置为在影像数据中确定内腔的位置，并且所显示的3D模型的视图还示出了患者肺部中的内腔在患者肺部待治疗的区域中的位置。
在本公开的再一方面，患者肺部中的内腔包括呼吸道、血管和淋巴管中的一者或多者。
在本公开的另一方面，计算设备还被配置为基于在影像数据中所确定的裂隙和内腔的位置来调整医疗过程的规划，并且其中显示器还被配置为显示所调整的医疗过程的规划。
在本公开的又一方面，当确定患者肺部第一区域中的内腔被连接到患者肺部第二区域中的内腔时调整医疗过程的规划。
根据本公开，提供了一种存储指令的非暂态计算机可读存储介质，当所述存储指令被计算机执行时，致使计算机接收患者胸部的影像数据，在影像数据中识别患者的肺部，在影像数据中确定患者肺部的裂隙的位置，基于影像数据生成患者肺部的三维(3D)模型，该3D模型示出了患者肺部的裂隙；致使显示设备显示包括患者肺部的裂隙的3D模型视图以供临床医生查看，接收来自临床医生的关于医疗过程的规划的输入；致使显示设备显示医疗过程的规划。
在本公开的另一方面，这些指令还对将计算机配置为在影像数据中确定内腔的位置，确定患者肺部的裂隙的完整程度，确定裂隙开始变得不完整的位点，以及所显示的3D模型的视图还包括内腔在患者肺部中的位置。
在不脱离本公开的范围的前提下，可对本公开的上述任何方面和实施方案进行组合。
附图说明
下面参考附图描述本公开的各个方面和特征，其中：
图1是根据本公开实施方案的用于规划和执行患者肺部区域的治疗的支气管系统的示意图；
图2是根据本公开实施方案的经皮外科规划和手术系统的示意图；
图3示出了根据本公开实施方案的用于规划和执行患者肺部区域的治疗的示例性方法的流程图；并且
图4示出了根据本公开实施方案的用于规划和执行患者肺部区域的治疗的另一示例性方法的流程图；并且
图5是根据本公开实施方案的形成图1或图2系统的一部分的示例性计算设备的示意图。
具体实施方式
本公开涉及用于执行裂隙评估和外科手术以及介入计划的设备、系统和方法。更具体地讲，本公开涉及术前节段性和亚段性勾画以及外推患者肺部的可视化表达，包括患者肺部的裂隙和/或可能侵入胸膜表面或肺部、心包膜和/或横隔膜的其他关键结构的肿瘤或其他异常结构。可使用在计算机上执行的一个或多个软件应用程序来执行勾画。例如，该应用程序可基于放射摄影获得的影像数据，诸如CT影像数据来生成用于患者肺部可视化表达的三维(3D)模型或图谱。除了别的内容以外，3D模型可显示患者肺部的胸膜和其他结构。可处理影像数据以识别一个或多个患者肺部中的治疗靶标，诸如肿瘤或其他异常结构。该应用程序可进一步确定一个或多个治疗靶标是否侵入了胸膜表面或肺部、心包膜和/或横隔膜的其他关键结构。例如，该应用程序可从CT影像数据识别内腔(诸如呼吸道、血管和/或淋巴结构)的位置，并基于内腔的位置确定裂隙的位置和裂隙的完整程度，以及确定胸膜、心包膜、横隔膜和/或治疗靶标的位置。临床医生和/或外科医生随后可查看该3D模型来规划医疗治疗过程，诸如外科手术或介入治疗过程。该3D模型和/或治疗规划还可存储起来，以便在手术室或类似环境中的治疗过程期间供以后查看。
患者肺部的3D模型也可用于规划治疗过程，诸如用于标记待治疗(例如，通过消融和/或切除手术)的区域，以及患者肺部中所关注的其他区域。通过使用在患者的肺部充气时(例如，在屏气时)以及当患者的肺部排气时收集的CT影像数据，3D模型可用于使不同充气状态下的患者的肺部可视化。此外，3D模型还可示出患者肺部的脉管系统和呼吸道以及呼吸周期期间此类脉管和呼吸道是如何移动的。通过使呼吸周期在不同阶段的脉管系统和呼吸道的位置，临床医生可确保所有适当的呼吸道和脉管系统都包含在治疗规划中。这对执行机器人式和/或视频辅助胸外科手术(VATS)的临床医生尤其有帮助，与传统外科手术方法相比，这提供了更有限的视野。
另外，该3D模型可提高治疗过程的速度，考虑到全面的术中检查来识别潜在的异常解剖结构(即呼吸道、脉管系统等)可能非常耗时，并且可能使那些可能从手术中获益的患者被排除在外。通过生成3D模型，该应用程序还可针对若干变量创建预测模型，包括复杂艰涩的肺部几何形状、预示困难的治疗过程，并且可识别正常和异常的解剖结构，所有这些都可协助临床医生执行治疗过程。
根据本公开的实施方案，预计可利用预测方法。此类方法可更好地使得临床医生能够确定规划的过程是否能够得到期望的结果亦或是造成有害影响。这样，临床医生首先记录与患者生命体征相对应的患者数据，诸如肺功能(通过肺功能测试、血气分析等)、心脏功能(即，心率等)、呼吸速率、氧饱和度以及呼吸气力，并将该信息输入数据库中。另外，除了患者的病史之外，诸如年龄、性别、身高、体重、种族、国籍等识别信息、疾病类型以及规划过程也记录在内。随着时间的推移，可使用在每个过程期间获得的数据来构建数据库。该数据库可被编入索引，使得临床医生可审查从类似的患者所获得的数据以更好地预测过程的结果。
在其他实施方案中，可以预计的是通过合适的成像模式获得的患者的影像可关联或索引到患者数据，从而使得临床医生能够查找类似情况的患者。这样，如下文将进一步详细描述的，临床医生可更好地预测规划过程的临床结果。
在执行临时性或永久性过程之后，临床医生观察患者以确定过程的临床结果。这样，临床医生可监测心率、呼吸速率、氧饱和度、呼吸气力或其他生命体征，这些生命体征表明了该过程是否改善了患者病情、维持了患者病情或使患者病情恶化。使用该信息，临床医生确定该过程是否产生了期望的临床效果。其中一些效果可能是立竿见影的，而其他一些效果则可能需要一些时间来实现。在效果不明显的情况下，一旦患者被允许从过程中醒来，就可以同时使用定性和定量测量两者进行临床评估。临床医生可将该过程的临床效果记录在数据库中。这样，执行过程的位置被记录下来并将其与所关注区域的位置和患者的临床记录相关联。可以进一步预计的是，提出的治疗类型、包括被治疗组织量的治疗区域的体积、靶向组织的类型、综合功能的动态测量(例如，六分钟步行测试)以及定性指标(例如，圣乔治呼吸问卷)可被记录下来并与患者数据相关联。
通过记录上述信息，临床医生在将来进行类似过程时可使用该过程的临床结果，并且可用于预测将来类似过程的临床效果。可以理解，一旦数据库填入了许多过程和/或患者，则临床医生将能够预测或换句话讲确定规划的过程是否会产生期望的临床效果。例如，患有影响位于右肺上部的肺部的一部分的肺气肿患者可与患有影响位于右肺上部的肺部的一部分的类似肺气肿患者相关联，后者的数据已输入数据库。这样，临床医生能够预测规划的过程是否会产生期望的临床效果。实际上，通过预测患者是否可以从去除或分离肺部的特定部分中受益，临床医生能够减少治疗患者所需的数量或过程(即，消除或极大地减少尝试和错误的方法)，从而减少疼痛、恢复时间和费用。此外，该预测模型提供了确定患者的结果是否达到预期或未能达到预期的基准，并且如果未能达到预期，临床医生能够确定一个或多个先前未预计到的恶化因素并执行进一步的过程。这些过程的数据被记录下来并用于为将来的临床医生扩充数据库。
还预期，上文详述的预测法可结合跟踪系统70(图1)一起使用，以在操控该系统对所识别的组织进行治疗时，有利于将工具102,104导航至邻近关注区域的位置，或对工具102,104进行跟踪。
一旦识别出所关注的区域，则使用由处理器执行的合适的软件应用程序将患者与存储在数据库中从属于其他患者的信息进行比较。识别所关注的区域的过程与上述过程类似，因此为了简洁起见，本文将不再赘述。该软件应用程序将当前患者的特征和所关注的区域的位置与填入数据库的条目进行比较，并且使用数学计算或其他类似手段来识别与当前患者大致匹配的特定患者或患者组。可以理解，软件应用程序可向存储在数据库中的患者分配百分比或其他标识符(例如，等级、类似特征的数目等)，使得当前患者可被认为是100％匹配、95％匹配等。可以进一步预计的是，软件应用程序可按降序或升序排列或以其他方式编译所识别的患者的列表。使用这些信息，临床医生可对去除或分离脉管结构的特定部分将产生期望的临床效果的可能性作出有根据的判断。在规划阶段，由于临床医生拥有这些信息，临床医生可做出明智的决定，以使用一个或多个上文详述的过程临时地执行该过程或彻底治疗包含或服务于所关注区域的组织(即，分离和/或移除该组织或脉管结构)。
最后，使用上述软件应用程序，临床医生观察与上述类似的临床效果，之后记录该过程的临床效果并将该信息输入数据库。在实施方案中，可以设想，临床医生记录临床效果，而不考虑他是否选择彻底地或临时地治疗包括所关注区域的肺部部分。这样确保了数据库不断更新，以便其他临床医生在规划将来的过程时可能接收到最新和可靠的信息。
本公开的另一方面是预测结果的应用程序。根据本文所述的所有过程，将有后续的CT成像并且很可能有肺功能测试。可尽量收集这些数据，特别是CT影像数据(特别是对比度增强的CT成像或PET/CT成像)，以确定与本文所述的治疗相关的实际结果，并至少确定是否需要后续过程。通过将实际结果与治疗参数进行比较，可以为临床医生提供更好的指导方针。更重要的是，规划软件(如上所述)可以凭借这些数据来调整预期的治疗区域，给出了各种各样的因素，包括治疗的肺泡或肺实质的尺寸、治疗区域内血管的尺寸、肺部内的位置(例如，哪个分岔)、消融的功率和持续时间等。因此，随着时间的推移，规划软件的预测被完善以提供更高的准确性。还可以预计的是，上述软件可提示外科医生和过程执行者在过程执行前获知脉管系统的异常分布将是有意义的。这样，所识别的异常分布可用于更改操作或过程规划。
本文所述的方法、系统、设备和计算机可读介质在用于在患者肺部或组织周围执行的治疗过程的各种规划和/或导航背景中是有用的。例如，在临床医生执行患者肺部区域的治疗的实施方案中，该方法和系统可向临床医生提供患者肺部裂隙的位置和完整性的各种视图和估计，以及胸膜和可能侵入胸膜表面或肺部、心包膜和/或横隔膜的其他关键结构的治疗靶标的位置。另外，如下文将进一步详细描述的，该方法和系统可基于在呼吸道、血管和来自不同区域的其他内腔之间检测到的融合和/或患者肺部的胸膜受侵，向临床医生提供用于患者肺部区域治疗的经调整的规划。本公开的各个方面在下文详细描述。
用于规划和执行患者肺部区域治疗的方法可通过电磁导航(EMN)系统来实现。一般来讲，在实施方案中，EMN系统可通过识别患者肺部裂隙的位置和完整程度以及患者肺部的胸膜的侵入、确定通向诸如外科手术部位的靶标位置的路径、将定位组件导航至靶标位置，以及将各种工具导航至靶标位置来用于规划患者肺部区域的治疗。EMN系统可被配置为显示患者身体和上述3D模型的各种视图。
参照图1，提供了根据本公开的适于实施用于规划和执行患者肺部区域的治疗的方法的EMN系统10。一种此类的EMN系统10是目前由Covidien LP销售的ELECTROMAGNETICNAVIGATION
Figure BDA0001420697780000101
系统。如图1所示，EMN系统10用于对由手术台40支撑的患者执行一个或多个治疗过程。就这一点而言，EMN系统10通常包括支气管镜50、监测装置60、电磁(EM)追踪系统70以及计算设备80。
支气管镜50被构造成用于通过患者的嘴和/或鼻插入患者的呼吸道。如图1所示，患者被示出为躺在手术台40上，支气管镜50通过患者的嘴插入患者的呼吸道。支气管镜50包括照明光源和视频成像系统(未明确示出)，并且连接至监测装置60，例如视频显示器，以用于显示从支气管镜50的视频成像系统接收的视频影像。
在实施方案中，支气管镜50可与导管引导组件一起操作，图1中示出了其中两种类型(例如，导管引导组件90,100)。包括LG92和EWC 96的导管引导组件90,100被构造成用于通过支气管镜50的工作通道插入患者的呼吸道中(尽管导管引导组件90,100可另选地不使用支气管镜50)。尽管构造不同，但导管引导组件90,100共享多个通用部件。具体地讲，每个导管引导组件90,100包括连接至延伸工作通道(EWC)96的手柄91。在每个组件90,100中，EWC 96的尺寸使其适于放置在支气管镜50的工作通道中。在每个组件90,100的操作中，包括EM传感器94的可定位导向设备(LG)92被插入到EWC 96中并被锁定位置，使得EM传感器94延伸超出EWC 96的远侧末端93期望的距离。可以通过追踪模块72和计算设备80得出由EM场发生器76产生的EM场内的EM传感器94以及由此的EWC 96的远端的位置。导管引导组件90,100可具有不同的操作机制，但是它们每个都包括手柄91，该手柄可通过旋转和压缩来操纵以操控LG 92和EWC 96的远侧末端93。
导管引导组件90目前由Covidien LP以品牌名
Figure BDA0001420697780000111
过程套件推广和销售。导管引导组件100目前由Covidien LP公司以商品名“EDGETMProcedureKits”进行售卖。两个套件都包括手柄91、EWC 96和LG 92。有关导管引导组件90,100的更详细的描述，参考由Ladtkow等人于2013年3月15日提交的名称为“MICROWAVE ABLATIONCATHETER AND METHOD OF UTILIZING THE SAME”的共同拥有的美国专利9,247,992，该专利的全部内容以引用方式并入本文。
LG 92和EWC 96可经由锁定机构99相对于彼此选择性地锁定。六自由度EM追踪系统70，例如，类似于由Gilboa于1998年12月14日提交的名称为“WIRELESS SIX-DEGREE-OF-FREEDOM LOCATOR”的美国专利6,188,355和公开的PCT专利申请WO 00/10456以及WO 01/67035中所公开的那些，上述专利中每一者的全部内容以引用方式并入本文，或任何其他合适的定位测量系统被用于执行导航，尽管也可以考虑其他配置。
EM追踪系统70可被配置为与导管引导组件90,100一起使用，当EM传感器94与EWC96通过患者的呼吸道一起移动时追踪EM传感器的位置，如下所述。在实施方案中，EM追踪系统70包括追踪模块72、多个参考传感器74以及EM场发生器76。如图1所示，EM场发生器76设置在患者的下方。EM场发生器76和多个参考传感器74与追踪模块72互连，从而在六个自由度上得出每个参考传感器74的位置。一个或多个参考传感器74附接到患者的胸部。将参考传感器74的六个自由度坐标作为数据发送至包括应用程序81的计算设备80，其中来自传感器74的数据用于计算患者坐标参考系。
尽管上文将EM传感器94描述为包括在LG 92中，但是也可以设想，EM传感器94可嵌入或并入活检工具102内，其中活检工具102可选地用于导航而无需LG 92或使用LG 92所必需的工具交换。类似地，可以设想，EM传感器94可嵌入或并入微波消融工具104中，其中微波消融工具104可选地用于导航而无需LG 92或使用LG 92所必需的工具交换。
根据实施方案，活检工具102被构造成在导航至靶标位置并移除LG 92之后可插入导管引导组件90,100中。活检工具102可用于从靶标位置收集一个或多个组织样本，并且在实施方案中，活检工具还被构造成用于与追踪系统70一起使用以便于将活检工具102导航至靶标位置，以及在相对于靶标位置操纵活检工具以在获得组织样本时追踪活检工具102的位置。类似地，微波消融工具104被构造成在导航至靶标位置并移除LG 92之后可插入导管引导组件90,100中。微波消融工具104被构造成与微波发生器106一起操作，并且可包括多种微波消融工具和/或导管中的任何一种，其示例在由Ladtkow等人于2013年3月15日提交的所有名称为“MICROWAVE ABLATION CATHETER AND METHOD OF UTILIZING THE SAME”的美国专利9,259,269、9,247,993、9,044,254、和9,370,398以及美国专利申请公开2014/0046211中作出了更全面地描述，上述专利中每一者的全部内容以引用方式并入本文。虽然图1中示出的是活检工具和微波消融工具，但本领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的前提下，可类似地设置和追踪包括例如RF消融工具、近程放射治疗工具等其他工具。
例如，在由Costello等人于2014年9月17日提交的名称为“DEVICES,SYSTEMS,ANDMETHODS FOR NAVIGATING A BIOPSY TOOL TO A TARGET LOCATION AND OBTAINING ATISSUE SAMPLE USING THE SAME”(的美国专利公开2015/0141809以及由Costello等人于2014年12月9日提交的名称为“DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS FOR NAVIGATING A BIOPSYTOOL TO A TARGET LOCATION AND OBTAINING A TISSUE SAMPLE USING THE SAME”的美国专利公开2015/0265257中描述了多种可用的活检工具，上述专利中每一者的内容以引用方式并入本文，并且可用于本文所述的EMN系统10。
计算设备80包括用于协助EMN过程各个阶段的软件和/或硬件，诸如EMN应用程序81，这些阶段包括生成3D模型、靶标位置的识别、规划到靶标位置的路径、将3D模型与患者的实际呼吸道配准以及导航至靶标位置。例如，在过程规划期间，计算设备80利用计算机断层(CT)扫描、核磁共振成像(MRI)扫描和/或正电子发射断层(PET)扫描影像数据来生成和查看患者呼吸道的3D模型，使得能够在3D模型上识别靶标位置(自动、半自动或手动)，并且允许确定和选择通过患者呼吸道到达靶标位置的路径。虽然CT扫描影像数据可能具有包括在影像数据中的间隙、疏漏和/或其他缺陷，但3D模型是患者呼吸道平滑的表示，CT扫描影像数据中任何此类间隙、疏漏和/或缺陷都被填补或更正了。3D模型可呈现在与计算设备80相关联的显示监测器上，或以其他任何合适的方式呈现。本文所述的规划软件的示例可在由Baker等人于2013年3月15日提交的名称为“PATHWAY PLANNING SYSTEM AND METHOD”的美国专利公开2014/0281961、2014/0270441以及2014/0282216中找到，上述所有专利中的内容以引用方式并入本文。规划软件的其他示例可在由Brown等人于2015年6月29日提交的名称为“SYSTEM AND METHOD FOR NAVIGATING WITHIN THE LUNG”的共同转让的美国专利公开2016/0000302中找到，上述专利中的内容以引用方式并入本文。
使用计算设备80，可以呈现3D模型的各种视图，并且该模型可由临床医生操纵以便识别靶标位置以及选择通过病人的呼吸道进入靶标位置的合适的路径。如上所述，靶标位置可以是要执行治疗的外科手术部位，和/或需要治疗的患者肺部的一部分或整个肺叶。除了别的部分以外，3D模型可包括对应于患者肺部的实际呼吸道的模型呼吸道树，并示出患者实际呼吸道树的各种通道、分支和分叉。另外，3D模型可包括病灶、标记物、血管和脉管结构、淋巴脉管和淋巴结构、器官、其他生理结构和/或肺部的胸膜以及裂隙的3D渲染。可选择性地显示上述要素中的一些或全部，使得临床医生可在查看3D模型时选择应显示哪些要素。例如，EMN应用程序81可被配置为各种状态，以用于以各种视图模式显示3D模型。对于3D模型的每个视图，3D模型显示的角度可对应于视点。视点可固定在预定的位置和/或方位上，或者可由临床医生操作计算设备80进行调整。
计算设备80可通过应用程序81还被配置为审查由临床医生创建的规划，以确定该规划是否考虑了患者肺部中所有检测到的异常。例如，在确定肺部裂隙局部不完整或完全不存在的情况下，可检测出异常。如果来自一个肺叶的呼吸道、血管和/或淋巴管与来自另一个肺叶的呼吸道、血管或淋巴管融合，并由此破坏肺叶之间的分界，也可检测出异常。计算设备80可通过应用程序81还被配置为审查确定的患者肺部胸膜的侵入。例如，在检测到的治疗靶标的位置与检测到的胸膜表面的位置重叠的情况下，可确定胸膜受侵。在检测到的治疗靶标的位置与检测到的胸膜表面的位置在预定距离内的情况下，也可确定潜在的胸膜受侵。如果计算设备80确定由临床医生创建的规划没有考虑所有检测到的异常和/或确定的胸膜表面或肺部、心包膜和/或横膈膜的其他关键结构的侵入，则可确定对该规划的调整并将其呈现给临床医生以供审查。
按照规划，可执行一种过程，其中EM传感器94结合追踪系统70能够在EM传感器94沿着在规划期间规划的路径穿过患者的呼吸道前进时追踪EM传感器94(以及由此的EWC 96的远端或工具102)。作为该过程的初始步骤，3D模型与病人的实际呼吸道配准。一种可能的配准方法包括将LG 92导航至患者肺部的每个肺叶中，至少应导航至该肺叶呼吸道的第二分叉。在配准阶段追踪LG92的位置，并基于患者肺部的实际呼吸道内的可定位导向设备的追踪位置反复更新3D模型。该配准过程在由Barak等人于2010年5月14日提交的名称为“AUTOMATIC REGISTRATION TECHNIQUE”的共同拥有的美国专利申请公开2011/0085720以及由Brown等人于2015年7月2日提交的名称为“REAL-TIME AUTOMATIC REGISTRATIONFEEDBACK”的美国专利公开2016/0000356中有所描述，上述专利中每一者的内容以引用方式并入本文。配准过程的重点是将患者的实际呼吸道与3D模型的呼吸道对准，配准还确保了脉管结构、胸膜和肺部裂隙的位置被准确地确定。
参照图2，经皮规划和过程系统200包括计算设备80、显示器210、工作台220、治疗工具230以及连接到超声波工作站250的超声波传感器240。类似于上文参照图1所述的计算设备，计算设备80可以是例如膝上型计算机、台式计算机、平板计算机或其他类似设备。计算设备80可被配置为控制与系统200有关或构成该系统的一部分的电外科发生器、蠕动泵、电源和/或任何其他附件和外围设备。显示器210被配置为输出与治疗过程的执行相关的指令、影像和消息。工作台220可以是例如适于在治疗过程期间使用的手术台或其他工作台，其包括电磁(EM)场发生器221。EM场发生器221用于在治疗过程期间产生EM场，并且形成用于追踪患者体内外科手术器械位置的EM追踪系统的一部分。EM场发生器221可包括各种部件，诸如放置在手术台或病床下面或整合到手术台或病床中的专门设计的垫。此类EM追踪系统的示例是由北方数字公司(Northern Digital Inc)销售的AURORATM系统。治疗工具230是用于经皮接近和治疗靶标位置的外科手术器械。例如，治疗工具230可以是具有用于消融组织的微波消融天线的消融探针。虽然本公开所描述的是在外科手术环境中使用系统200，但是也可以设想，系统200的一些或全部部件可用于可选的场景，例如，成像实验室和/或办公室场景。
除了EM追踪系统之外，外科手术器械也可通过使用超声波成像来可视化。超声波传感器240(诸如超声棒)可用于在治疗过程期间对患者的身体进行成像，以使外科手术器械(诸如治疗工具230)在患者体内的位置可视化。超声波传感器240可具有嵌入超声棒内或附着于超声棒的EM追踪传感器，例如，夹式传感器或贴纸传感器。如下面进一步描述的，超声波传感器240可相对于治疗工具230定位，使得治疗工具230与超声影像平面成一角度，从而使得临床医生在物体被成像时可见治疗工具230与超声影像平面的空间关系。此外，EM追踪系统还可追踪超声波传感器240的位置。在一些实施方案中，一个或多个超声波传感器240可放置在患者体内。然后，EM追踪系统可追踪患者体内的此类超声波传感器240和治疗工具230的位置。超声波工作站250可用于配置、操作以及查看由超声波传感器240捕获的影像。
在治疗过程进行期间，也可使用各种其他外科手术器械或手术工具，诸如LigaSureTM设备、外科手术缝合钉等。在治疗工具230是消融探针的实施方案中，消融探针用于通过使用电磁辐射或微波能量来加热组织以使癌细胞变性或杀死癌细胞来消融病灶或肿瘤(以下称为“靶标”)。包括此类消融探针的系统的构造和用途更加全面地描述于以下专利中：Dickhans于2014年8月26日提交的标题为“MICROWAVE ABLATION SYSTEM”的共同未决美国专利公布2016/0058507；Ladtkow等人的美国专利9,247,992，如上所述；和Brannan等人于2013年3月15日提交的标题为“MICROWAVE ENERGY-DELIVERY DEVICE AND SYSTEM”的美国专利9,119,650，所有这些专利的全部内容均据此以引用方式并入。
治疗工具230在患者体内的位置可在治疗过程期间被追踪。追踪治疗工具230的位置的示例方法是通过使用EM追踪系统，该追踪系统通过追踪附接到或并入治疗工具230中的传感器来追踪治疗工具230的位置。可使用各种类型的传感器诸如，印刷型传感器，其结构和使用在由Greenburg等人于2015年10月22日提交的名称为“MEDICAL INSTRUMENT WITHSENSOR FOR USE IN A SYSTEM AND METHOD FOR ELECTROMAGNETIC NAVIGATION”的共同待审美国专利申请14/919,950中作出了更全面的描述，该专利的全部内容以引用方式并入本文。与上述系统200类似的经皮治疗系统在由Girotto等人于2016年4月15日提交的共同待审美国专利申请15/099,698、15/099,730、15,099,772、15/099,820以及15,099,665中作出了进一步的描述，上述专利中每一者的全部内容以引用方式并入本文。
现在转到图3，示出了根据本公开实施方案的规划和执行患者肺部区域的治疗的示例性方法的流程图。从步骤S302开始，计算设备80接收患者肺部的影像数据。可通过各种成像模式中的一种或多种成像模式来收集影像数据，包括计算机断层(CT)扫描、核磁共振成像(MRI)扫描、正电子发射断层(PET)扫描、超声波扫描、X射线扫描和/或本领域技术人员已知的任何其他相关成像模式。影像数据可被接收或转换为统一的数据格式，诸如医学数字成像与通讯(DICOM)标准。
接下来，在步骤S304，应用程序81处理所接收的影像数据以在影像数据中识别患者的肺部。影像处理可包括自动和/或用户辅助的影像分析，以在影像数据中识别患者的肺部。可使用各种影像处理方法，包括区域生长技术，如在由Bharadwaj等人于2015年8月10日提交的名称为“TREATMENT PROCEDURE PLANNING SYSTEM AND METHOD”的共同待审美国专利公开2016/0038248以及由Markov等人于2015年6月30日提交的名称为“SYSTEM ANDMETHOD FOR SEGMENTATION OF LUNG”的共同待审美国专利公开2016/0005193中有所描述，上述两个专利的内容以引用方式并入本文。
此后，在步骤S306，应用程序81在影像数据中确定内腔的位置。内腔可包括患者支气管树的呼吸道、患者脉管树的动脉和静脉、和/或患者淋巴树的淋巴管和淋巴结。因此，内腔可在患者肺部的内部和/或外部。健康的肺部通常在每个肺叶中具有每个支气管、脉管和淋巴树的单独分支。然而，如上所述，患病或畸形的肺叶可具有与来自相邻肺叶分支的内腔融合的来自一个或多个这些树的分支的内腔。在所述实例中，可能需要全部或部分切除两个融合的肺叶。
接下来，在步骤S308，应用程序81确定患者肺部的裂隙的位置。如上所述，裂隙是将肺叶彼此分离的肺部胸膜中的折叠。与步骤S304中肺部的识别一样，肺部裂隙的位置的确定可包括自动和/或用户辅助的影像分析，并且可基于影像数据以及各种肺模型来辅助应用程序81确定裂隙的位置。例如，应用程序81可基于在步骤S306所确定的内腔的位置以及相应的实质脉管系统的分布处理影像数据，以确定肺部的裂隙的位置。
除了确定裂隙的位置之外，应用程序81还可确定裂隙的级别或完整程度。例如，在患者肺部患病或畸形的肺叶融合在一起的情况下，裂隙可能不完整或完全不存在。应用程序81可基于影像数据确定裂隙的完整程度。例如，基于在步骤S306确定的内腔的位置，应用程序81可确定不同肺叶的内腔即，呼吸道、血管和/或淋巴结构相互连接，并由此表明至少一部分肺部裂隙不完整或完全不存在。另选地，应用程序81可确定临近裂隙应当被“修剪”的区域的内腔，例如，内腔变得模糊并且不能被清楚地识别，其也可表明至少一部分肺部裂隙不完整或完全不存在。在另一个示例中，应用程序81可确定与肺部裂隙相邻的内腔在影像数据中显得清晰明了并且可以被清楚地识别，其可表明肺部裂隙的至少一部分是完整的。在另一个示例中，应用程序81可识别胸膜的厚度和/或胸膜边界之间的空间，其可表明肺部裂隙的至少一部分是完整的。基于这些确定因素中的一个或多个，应用程序81可识别肺部裂隙开始的位置以及肺部裂隙的级别或完整程度。
在步骤S304至S308完成之后，在步骤S310，应用程序81生成患者肺部的三维(3D)模型。该3D模型包括患者肺部的图形表示，其示出了支气管、脉管和淋巴树的内腔以及裂隙的位置。该模型还可表明何处存在不完整的裂隙，以及来自相邻肺叶的内腔在何处融合在一起。
在步骤S312，通过使用显示设备(诸如图5的显示器506)将3D模型显示给临床医生，如下所述。临床医生可检查3D模型的各种视图，并确定应该治疗患者肺部的哪些区域。临床医生还可检查患者肺部裂隙的位置和完整程度，以确定治疗患者肺部患病区域所需过程的复杂程度和范围。
此后，临床医生可使用计算设备80生成规划，例如，通过使用图5的输入设备510，如下所述。临床医生可选择和/或标记3D模型的各个区域以识别需要治疗的那些区域。这些区域可以是患者肺部的一个或多个整个肺叶，或患者肺部单个肺叶的一个或多个部分，或肺部内识别的肿瘤或病灶。在步骤S314，应用程序81可接收关于治疗过程的规划的输入。如将理解的，在不脱离本公开范围的情况下，与当前iLogicTM规划系统一致，可以在3D模型生成之前生成此规划。
在接收到该规划之后，应用程序81可检查影像数据和/或3D模型，以在步骤S316确定该规划是否考虑了所有检测到的患者肺部的异常。例如，应用程序81可确定该规划是否考虑了不完整的裂隙和/或来自相邻肺叶的支气管、脉管和/或淋巴管之间的融合。如果应用程序81确定该规划没有考虑所有检测到的患者肺部的异常，则应用程序81可向临床医生显示通知以提醒临床医生注意该规划的潜在问题。应用程序81还可确定对该规划的建议的调整，从而将该规划未考虑的检测到的异常考虑在内，并在步骤S318显示建议的调整。临床医生可审查建议的调整，并且可在步骤S320向应用程序81提供输入以批准或拒绝建议的调整。如果临床医生批准了一些或全部建议的调整，则应用程序81可在步骤S322用已调整的规划更新和/或替换原规划。
此后，在步骤S324，将该规划和/或更新的规划显示给临床医生(例如，通过使用显示器506)。临床医生可再次审查和批准该规划，并且在步骤S326按照规划执行治疗过程。
现在转到图4，其示出了根据本公开实施方案的规划和执行患者肺部区域的治疗的另一种示例性方法的流程图。从步骤S402开始，计算设备80接收患者肺部的影像数据。可通过各种成像模式中的一种或多种成像模式来收集影像数据，包括计算机断层(CT)扫描、核磁共振成像(MRI)扫描、正电子发射断层(PET)扫描、超声波扫描、X射线扫描和/或本领域技术人员已知的任何其他相关成像模式。影像数据可被接收或转换为统一的数据格式，诸如医学数字成像与通讯(DICOM)标准。
接下来，在步骤S404，应用程序81处理所接收的影像数据以在影像数据中识别患者的肺部。影像处理可包括自动和/或用户辅助的影像分析，以识别影像数据中患者的肺部。可使用各种影像处理方法，包括区域生长技术，如上文参照图3的步骤S304所述。
此后，在步骤S406，应用程序81在影像数据中确定内腔的位置。内腔可包括患者支气管树的呼吸道、患者脉管树的动脉和静脉、和/或患者淋巴树的淋巴管和淋巴结。因此，内腔可在患者肺部的内部和/或外部。健康的肺部通常在每个肺叶中具有每个支气管、脉管和淋巴树的单独分支。然而，如上所述，患病或畸形的肺叶可具有与来自相邻肺叶分支的内腔融合的来自一个或多个这些树的分支的内腔。
在步骤S408，应用程序81确定患者肺部的胸膜表面的位置。在一些实施方案中，胸膜表面的位置基于在步骤S406确定的内腔的位置来确定。在其他实施方案中，胸膜表面的位置是独立确定的。除了内腔和胸膜之外，可确定各种其他结构(诸如器官、骨骼、可植入设备、标记物和/或其他异常结构)的位置。
接下来，或与步骤S404、S406和/或S408同时进行，在步骤S410，应用程序81识别患者肺部中的一个或多个治疗靶标。与步骤S404中肺部的识别一样，肺部治疗靶标的识别可包括自动和/或用户辅助的影像分析，并且可基于影像数据以及各种肺部模型来辅助应用程序81识别可被识别为治疗靶标的患者肺部的异常结构和/或肿瘤。例如，应用程序81可基于在步骤S406和S408确定的内腔、胸膜和其他结构的位置来处理影像数据，以识别患者肺部的治疗靶标。应用程序81还可处理影像数据以检测呼吸道周围薄壁组织的变形和/或肺部裂隙中的微小压痕，其可表明异常结构和/或畸形的存在。另外，应用程序81可确定是否任何内腔都位于所识别的治疗靶标内。例如，各种内腔(诸如血内腔)可朝向或包含在一个或多个治疗靶标内。应用程序81还可确定是否有任何异常内腔都位于患者的肺部，尤其是位于治疗靶标内或邻近治疗靶标。又如，在基于用户辅助的影像分析来选择治疗靶标的情况下，应用程序81可选择性地显示在步骤S406和步骤S408确定的内腔、胸膜表面、器官、骨骼、可植入设备、标记物和/或其他异常结构的位置。在实施方案中，临床医生可选择要显示的结构(诸如通过突出显示等)，从而使得应用程序81能够仅显示那些临床医生想要看到以识别治疗靶标的结构。
在步骤S404至S410完成之后，在步骤S412，应用程序81生成患者肺部的三维(3D)模型。该3D模型包括患者肺部的图形表示，其示出了支气管、脉管和淋巴树的内腔以及胸膜和治疗靶标的位置。3D模型还可包括器官、骨骼、可植入设备、标记物和/或其他异常结构的位置。在步骤S414，应用程序81确定一个或多个治疗靶标是否侵入了胸膜表面或肺部、心包膜和/或横隔膜的其他关键结构。例如，如果识别的治疗靶标的位置与确定的胸膜表面的位置重叠，则应用程序81可确定治疗靶标侵入了胸膜表面。另外，如果识别的治疗靶标的位置在确定的胸膜表面的位置的预定距离内，则应用程序81可确定潜在的胸膜受侵。应用程序81还可确定一个或多个治疗靶标对胸膜受侵程度的评估。当检测到潜在的胸膜受侵时，治疗过程的规划和/或分期可能必须做出调整，以考虑更全面的外科手术过程，因此提前识别和通知与治疗靶标相关的潜在的胸膜受侵和异常内腔可极大地提高规划和执行治疗过程的效率和效力，并减少对患者的不必要的风险。对肺部、心包膜和/或横隔膜的其他关键结构的侵入同样可被检测。
接下来，在步骤S416，通过使用显示设备(诸如计算设备80的显示器506)将3D模型显示给临床医生(如下文参照图5所述)。3D模型所包含的一些或所有结构可被选择性地显示，也就是说，可显示3D模型的各种视图，临床医生可在各个不同的视图中选择应该显示哪些结构。临床医生可检查3D模型的各种视图中的一个或多个，并确定应该治疗患者肺部的哪些区域。临床医生还可检查患者肺部胸膜受侵的位置和程度以及潜在的异常内腔，以确定治疗所识别的治疗靶标所需过程的复杂程度和范围。
此后，临床医生可使用计算设备80生成规划，例如，通过使用输入设备510(如下文参照图5所述)。临床医生可选择和/或标记3D模型的各个区域以识别需要治疗的那些区域。这些区域可包括在步骤S410识别的一个或多个治疗靶标。在步骤S418，应用程序81可接收关于治疗过程的规划的输入。
在接收到该规划之后，应用程序81可再次检查影像数据和/或3D模型，以在步骤S420确定该规划是否考虑了在步骤S410和S414确定的所有检测到的胸膜受侵和潜在的异常内腔。例如，应用程序81可确定该规划是否考虑了每个治疗靶标具有与已确定的胸膜表面的位置重叠的位置。如果应用程序81确定该规划没有考虑所有的胸膜受侵或异常内腔，则应用程序81可向临床医生显示通知以提醒临床医生注意该规划的潜在问题。应用程序81还可确定对该规划的建议的调整，从而将该规划未考虑的检测到的胸膜受侵或异常内腔考虑在内，并在步骤S422显示建议的调整。临床医生可审查建议的调整，并且可在步骤S424向应用程序81提供输入以批准或拒绝建议的调整。如果临床医生批准了一些或全部建议的调整，则应用程序81可在步骤S426用经调整的规划更新和/或替换原规划。
此后，在步骤S428，将该规划和/或更新的规划显示给临床医生(例如，通过使用显示器506)。临床医生可再次审查和批准该规划，并且在步骤S430，按照规划执行治疗过程。所显示的规划可包括显示患者肺部待治疗区域的3D模型的视图以及患者肺部待治疗区域中的内腔和/或治疗靶标的位置。
上述系统、设备和方法的额外好处是使能够接受治疗(诸如外科手术)的患者的数量可能增加，由于治疗过程所需的时长和治疗程度，这些患者可能被认为有较高的风险。此外，如上所述，可使用在治疗患者和检查组织时随着时间的推移搜集的数据并基于检测的图样构建预测模型，以预测特定的裂隙是否可能完好无损或相反，以及不完整的程度。
设备、包含这种设备的系统及其使用方法的具体实施方案如本文所述。然而，这些具体的实施方案仅仅是本公开的示例，其可以以各种形式实施。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础，并作为允许本领域技术人员在适当精细的结构中以各种方式使用本公开的代表性基础。虽然前面的实施方案是根据患者呼吸道的支气管镜检查来描述的，但是本领域技术人员将认识到，可在其他内腔网络(诸如脉管、淋巴和/或胃肠网络)中使用相同或相似的设备、系统和方法。
如将被本领域的技术人员理解的，可使用图1的支气管规划和导航系统10以及图2的经皮规划和过程系统200中的任一者和/或两者执行上述方法。例如，在规划经皮治疗过程时，临床医生可在决定使用哪条通向特定治疗靶标的进入路线时考虑胸膜和胸膜受侵的位置。
现在转到图5，其示出了计算设备80的简化框图。计算设备80可包括存储器502、处理器504、显示器506、网络接口508、输入设备510和/或输出模块512。存储器502可存储应用程序81和/或影像数据514。当由处理器504执行时，应用程序81可使显示器506呈现用户界面516。应用程序81还可在感测到的EM传感器94的位置和在路径规划阶段获取的影像和规划数据之间提供接口。
存储器502可包括任何非瞬时性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可用于存储可由处理器504执行以及控制计算设备80操作的数据和/或软件。在实施方案中，存储器502可包括一个或多个固态存储设备，诸如闪存芯片。除了一个或多个固态存储设备之外或另选地，存储器502可包括通过大容量存储控制器(未示出)和通信总线(未示出)连接至处理器504的一个或多个大容量存储设备。虽然本文所包含的计算机可读介质的描述指的是固态存储器，但是本领域技术人员应当理解，计算机可读存储介质可以是可由处理器504访问的任何可用介质。也就是说，计算机可读存储介质包括以任何方法或技术实现的用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、过程模块或其他数据)的非瞬时性、易失性和非易失性、可移动和不可移动的介质。例如，计算机可读存储介质包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存器或其他固态存储器技术，CD-ROM、DVD、蓝光光碟或其他光学存储器，盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备或可用于存储所需信息并且可被计算设备80访问的任何其他介质。
网络接口508可被配置为连接到网络，诸如由有线网络和/或无线网络组成的局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线移动网络、蓝牙网络和/或互联网。输入设备510可以是用户可通过其与计算设备80进行交互的任何设备，例如为鼠标、键盘、脚踏板、触摸屏和/或语音接口。输出模块512可包括任何连接端口或总线，诸如例如并行端口、串行端口、通用串行总线(USB)或本领域技术人员已知的任何其他类似的连接端口。
可用于EMN过程规划或导航阶段的影像和数据的生成、管理和操纵的其他方面在由Brown于2015年6月29日提交的名称为“METHODS FOR MARKING BIOPSY LOCATION”的共同拥有的美国专利公开2016/0000414、由Kehat等人于2015年6月29日提交的名称为“INTELLIGENT DISPLAY”的美国专利公开2016/0000517、由Greenburg于2015年7月1日提交的名称为“UNIFIED COORDINATE SYSTEM FOR MULTIPLE CT SCANS OF PATIENT LUNGS”的美国专利公开2016/0005224、由Klein等人于2015年7月2日提交的名称为“ALIGNMENT CT”的美国专利公开2016/0000303、由Merlet于2015年5月29日提交的名称为“FLUOROSCOPICPOSE ESTIMATION”的美国专利公开2016/0005168以及由Lachmanovich等人于2015年7月2日提交的名称为“SYSTEM AND METHOD OF PROVIDING DISTANCE AND ORIENTATIONFEEDBACK WHILE NAVIGATING IN 3D”的美国专利公开2016/0000520中作出了更全面地描述，上述专利中每一者的内容以引用方式并入本文。
虽然已经在附图中示出了本公开的几个实施方案，但是并不旨在将本公开限于此，因为本公开旨在与本领域允许的范围相同，并且同样地阅读本说明书。因此，上述描述不应被解释为限制性的，而仅仅是特定实施方案的示例。本领域技术人员将想到可在所附权利要求的范围和实质内作出其他修改。

Claims (7)

1.一种用于规划医疗过程的系统，所述系统包括：
计算设备，所述计算设备被配置为：
接收患者的胸部的影像数据；
在所述影像数据中识别所述患者的肺部；
在所述影像数据中确定内腔的位置；
基于所确定的内腔在所述患者的肺部中的位置，在所述影像数据中确定所述患者的肺部的裂隙的位置；以及
基于所述影像数据生成所述患者的肺部的三维模型，所述三维模型示出了所述患者的肺部的所述裂隙和所述内腔在所述患者的肺部中的位置；
显示设备，所述显示设备被配置为显示所述医疗过程的规划，所述规划包括示出了所述患者的肺部的所述裂隙的所述三维模型的视图，其中所述计算设备还被配置为基于在所述影像数据中所确定的裂隙和内腔的位置来调整所述医疗过程的所述规划；并且其中所述显示设备被配置为显示所调整的所述医疗过程的规划；和
工具，所述工具用于基于所述医疗过程的所述规划在所述患者的肺部执行过程。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述三维模型的视图示出了所述患者的肺部的待治疗的区域。
3.根据权利要求2所述的系统，
其中所显示的所述三维模型的视图还示出了所述患者的肺部中的内腔在所述患者的肺部的待治疗的区域中的位置。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述患者的肺部中的所述内腔包括呼吸道、血管和淋巴管中的一者或多者。
5.根据权利要求1所述的系统，其中当确定所述患者的肺部的第一区域中的内腔被连接到所述患者的肺部的第二区域中的内腔时调整所述医疗过程的所述规划。
6.一种存储指令的非暂态计算机可读存储介质，当所述指令被计算机执行时，致使所述计算机：
接收患者的胸部的影像数据；
在所述影像数据中识别所述患者的肺部；
在所述影像数据中确定内腔的位置；
基于所确定的内腔在所述患者的肺部中的位置，在所述影像数据中确定所述患者的肺部的裂隙的位置；
基于所述影像数据生成所述患者的肺部的三维模型，所述三维模型示出了所述患者的肺部的所述裂隙；
致使显示设备显示包括所述患者的肺部的所述裂隙和所述内腔在所述患者的肺部中的位置的所述三维模型的视图以供临床医生查看；
接收来自所述临床医生的关于医疗过程的规划的输入；以及
致使所述显示设备显示所述医疗过程的所述规划；
基于在所述影像数据中所确定的裂隙和内腔的位置来调整所述医疗过程的所述规划；
显示所调整的所述医疗过程的规划。
7.根据权利要求6所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令还将所述计算机配置为：
确定所述患者的肺部的所述裂隙的完整程度；和
确定裂隙开始变得不完整的位点。
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