CN110573107A - 医疗系统和相关方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于识别待从患者移除的物质的方法可以使用成像装置、显示器、控制单元和插入装置。所述方法可以包括：从成像装置获取第一组图像数据，将该第一组图像数据从成像装置发送至控制单元，以及基于暗度、对比度或饱和度中的至少一个分析第一组图像数据。所述方法可以包括生成识别待从患者移除的物质的待在显示器上显示的编码图像。所述方法可以进一步包括：在显示器的第一屏幕上显示编码图像；以及基于所显示的编码图像指示待利用插入装置移除的物质。

Description

医疗系统和相关方法
技术领域
本公开的各个方面总体上涉及用于计划和/或执行医疗程序的系统和方法。
背景技术
在提高医疗治疗效果的同时减少对患者的创伤和风险方面已经取得了实质性进展。现在，许多曾经需要开放性手术的程序可以采用侵入性较小的技术来完成，从而使患者的恢复时间和感染风险更少。需要活组织检查、电刺激、组织消融或移除原生物或异物的某些程序可以通过微创手术执行。
例如，在泌尿学领域，肾结石(renal calculi)或肾结石(kidney stones)会在尿道中积聚并滞留在肾中。肾结石是来自尿液的物质的沉积物，通常是矿物质和酸盐。虽然较小的结石可能会自然地从身体排出，但较大的结石可能需要手术介入进行移除。虽然开放性手术曾经是用于移除结石的标准治疗，但其它侵入性较小的技术，比如输尿管镜检查和经皮肾镜取石术/肾结石碎石术(PCNL)，已成为更安全、有效的替代方案。此外，成像技术的进步已提高了医疗专业人员在程序前和程序期间识别和定位结石的能力。然而，医疗专业人员仍然必须分析图像以确定结石的位置以及是否存在结石。另外，图像通常是灰度的、模糊的，并且难以评估，使得医疗专业人员辨别结石的存在的任务很有挑战性。
本公开的系统、装置和方法可以解决上述的一些缺陷，和/或解决现有技术的其它方面。
发明内容
本公开的示例尤其涉及医疗系统和方法。本文公开的各个示例都可以包括结合任何其它公开的示例描述的一个或更多个特征。
在一个示例中，本公开包括用于识别待从患者移除的物质的系统，其包括：成像装置，其构造成获取图像数据；显示器，其构造成显示图像；插入装置；以及控制单元。所述控制单元可以构造成接收来自所述成像装置的第一组图像数据，基于暗度、对比度或饱和度中的至少一个来分析所述第一组图像数据，并生成识别待从患者移除的物质的编码图像，该编码图像将被显示在所述显示器上。
所述系统可以进一步包括以下特征中的一个或更多个。所述插入装置可以包括可偏转输送轴，所述输送轴具有延伸穿过所述输送轴的至少一个管腔，并且所述输送轴可以包括定位在所述输送轴的远侧端部处的至少一个相机和光源。显示器可以包括至少两个屏幕，并且第一屏幕可以显示编码图像，并且第二屏幕可以显示来自相机的图像。所述系统可以进一步包括取回装置或激光源中的至少一个。控制单元可以进一步构造成控制成像装置或显示器。控制单元可以包括处理单元和存储器单元。所述控制单元可以构造成向所述成像装置发信号以获取第二组图像数据，并且所述控制单元可以进一步构造成将所述第二组图像数据与基于所述第一组图像数据生成的编码图像进行比较。根据所述第二组图像数据与基于所述第一组图像数据生成的编码图像的比较，所述控制单元可以进一步构造成指示在物质移除程序期间的进展。根据所述第二组图像数据与基于所述第一组图像数据生成的编码图像的比较，所述控制单元可以进一步构造成指示物质移除程序是否完成。
所获取的图像数据可以是灰度或单色的，并且所述编码图像可以以与没有待移除的物质的区域不同的颜色、式样或形状识别待从患者移除的物质。所述编码图像中的待从患者移除的物质的识别可以进一步基于尺寸、密度和位置中的至少一个。所述编码图像可以指示该物质相对于患者的器官的位置。所述编码图像可以指示物质的尺寸以及该物质是否能用取回装置从患者移除。所述成像装置可以是包括构造成定位在患者的相对侧的X射线管和X射线探测器的可旋转C臂X射线机。所述控制单元可以一体地结合在所述插入装置的手柄内。
在另一示例中，一种使用成像装置、显示器、控制单元和插入装置识别待从患者移除的物质的方法可以包括：从成像装置获取第一组图像数据；从成像装置向控制单元发送所述第一组图像数据；基于暗度、对比度或饱和度中的至少一个来分析第一组图像数据；生成识别待从患者移除的物质的编码图像，所述编码图像待显示在显示器上；在显示器的第一屏幕上显示编码图像；以及基于所显示的编码图像用插入装置指示待移除的物质。
所述方法可以进一步包括以下特征中的一个或更多个。所述方法可以进一步包括利用插入装置从患者移除物质的至少一部分，并且从患者移除物质可以包括：使插入装置的输送轴偏转；利用定位在输送轴的远侧端部处的光源和至少一个相机观察患者的内部器官；以及在显示器的第二屏幕上显示从相机获取的图像。所述方法可以进一步包括：从成像装置获取第二组图像数据；以及将第二组图像数据与基于第一组图像数据生成的编码图像进行比较。基于第二组图像数据与所生成的编码图像和第一组图像数据的比较，所述方法可以包括指示物质移除程序的进展。所获取的图像数据可以是灰度或单色的，并且所述方法可以进一步包括通过与没有待移除的物质的区域不同的颜色、式样或形状识别待从患者移除的物质。
所述方法可以进一步包括：指示物质相对于患者的器官的位置；基于密度识别待从患者移除的物质；以及指示物质的尺寸以及该物质是否可以利用取回装置从患者移除。从成像装置获取第一组图像数据可以包括使用包括构造成定位在患者的相对侧的X射线管和X射线探测器的可旋转C臂X射线机，并且控制单元可以一体地结合在插入装置的手柄内。
在另一示例中，用于识别待从患者移除的物质的系统可以包括：成像装置，其构造成获取图像数据；显示器，其构造成显示图像；插入装置；以及控制单元。所述控制单元可以构造成从所述成像装置接收第一组图像数据，基于暗度、对比度或饱和度中的至少一个来分析所述第一组图像数据，以及生成识别待从患者移除的物质的、将显示在所述显示器上的编码图像。
所述系统可以进一步包括以下特征中的一个或更多个。插入装置可以包括可偏转输送轴，该输送轴具有延伸穿过输送轴的至少一个管腔。输送轴可以包括定位在输送轴远侧端部处的光源和至少一个相机。显示器可以包括至少两个屏幕，并且第一屏幕可以显示编码图像，并且第二屏幕可以显示来自相机的图像。控制单元可以包括处理单元和存储器单元。所述控制单元可以构造成向所述成像装置发信号以获取第二组图像数据，并且所述控制单元可以进一步构造成将所述第二组图像数据与基于所述第一组图像数据生成的编码图像进行比较。基于所述第二组图像数据与基于所述第一组图像数据生成的编码图像的比较，所述控制单元可以进一步构造成指示在物质移除程序期间的进展。
所获取的图像数据可以是灰度或单色的，并且所述编码图像可以通过与没有待移除的物质的区域不同的颜色、式样或形状识别待从患者移除的物质。编码图像可以指示物质相对于患者的器官的位置，基于密度识别待从患者移除的物质，并指示物质的尺寸以及是否该物质可以利用取回装置从患者移除。所述成像装置可以是包括构造成定位在患者的相对侧的X射线管和X射线探测器的可旋转C臂X射线机，并且控制单元可以一体地结合在插入装置的手柄内。
在另一示例中，用于识别待从患者移除的物质的非临时性计算机可读介质可以包括存储在其上的指令，当其在处理器上实现时执行以下步骤：接收第一组图像数据；基于暗度、对比度或饱和度中的至少一个来分析第一组图像数据；以及生成识别待从患者移除的物质的可显示在显示器上的编码图像；以及向显示器发送编码图像。
该非临时性计算机可读介质可以进一步包括以下特征中的一个或更多个。该非临时性计算机可读介质可以进一步包括以下指令：当在处理器上实现时，所述指令进一步执行在第二显示器上显示从相机获取的图像的步骤。该非临时性计算机可读介质可以进一步包括以下指令：当在处理器上实现时，所述指令进一步执行将第二组图像数据与基于第一组图像数据生成的编码图像进行比较的步骤。该非临时性计算机可读介质可以进一步包括以下指令：当在处理器上实现时，所述指令进一步包括基于第二组图像数据与所生成的编码图像和第一组图像数据的比较指示物质移除程序的进展的步骤。生成识别待从患者移除的物质的编码图像的步骤可以包括：指示物质相对于患者的器官的位置；通过与没有待移除的物质的区域不同的颜色、式样或形状识别待从患者移除的物质；以及指示物质的尺寸和/或密度以及该物质是否可以利用取回装置从患者移除。接收第一组图像数据的步骤可以包括从包括构造成定位在患者的相对侧的X射线管和X射线探测器的可旋转C臂X射线机接收图像数据，并且分析第一组图像数据的步骤可以由一体地结合在插入装置的手柄内的处理单元执行。
前述概述和以下详细描述都只是示例性和说明性的，并且不是对要求保护的特征的限制。如本文所使用的，术语“包括”、“包含”或它们的其它变型旨在覆盖非排他性包含物，使得包括一系列元素的过程、方法、物件或设备不仅包含那些元素，而且可以包括未明确列出的或对此类过程、方法、物件或设备固有的其它元素。此外，术语“示例性的”在本文中以“示例”、而不是“理想”的意义使用。如本文所使用的，术语“约”、“大致”和“大约”表示在所述值的+/-5％内的值的范围。
附图说明
包含在本申请文件中并构成其一部分的附图示出了各种示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1示出了根据本公开的方面的医疗系统。
图2是根据本公开的方面的用于成像和从患者的器官移除物质的示例性方法的流程图。
图3是根据本公开的方面的用于接收、处理和显示患者的器官和器官的内容物的图像的示例性方法的流程图。
图4A-图4C示出了根据本公开的方面的在肾结石移除的不同阶段的患者的肾的图像。
具体实施方式
本公开的示例包括促进和改善微创手术的功效和安全性的系统和方法。例如，本公开的方面可以向用户(例如，医生、医疗技术人员或其它医疗服务提供商)提供更容易地识别并因此从患者的肾或其它器官移除肾结石或其它物质的能力。在一些实施例中，例如，本公开可以用于计划和/或执行柔性输尿管镜程序(使用或不使用激光碎石术)。
现在将详细参照上述的以及在附图中示出的本公开的的示例。在可能的情况下，在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
术语“近侧”和“远侧”在本文中用于表示示例性医疗装置或插入装置的各部件的相对位置。当在本文中使用时，“近侧”是指相对更靠近身体的外部或更靠近使用医疗装置或插入装置的操作者的位置。相比之下，“远侧”是指相对更远离使用医疗装置或插入装置的操作者或更靠近身体的内部的位置。
图1示出了医疗系统10，其包括用于患者20的患者支撑件18、医疗装置12、成像装置14和显示器16。医疗装置14可以有线连接(如图所示)、无线连接或以其它方式联接至控制单元22。成像装置14和/或显示器16也可以有线连接、无线连接或以其它方式联接至控制单元22。图像和其它患者信息可以显示在显示器16和/或联接至控制单元22的监视器24上。
如图1中所示，医疗装置12可以是插入装置，比如例如输尿管镜(例如，波士顿科学公司的LithovueTM一次性数字柔性输尿管镜)。医疗装置12可以包括具有至少一个端口28和偏转杆30的手柄26。端口28可以带螺纹，并且可以包括如图1中所示的T形连接器、Y形连接器或其它合适的连接器。医疗装置12还可包括在远侧以远侧开口34终止的输送轴32。输送轴32可以包括多个管腔，并且所述至少一个端口28可以通过手柄26中的管腔(未示出)连接至输送轴32的近侧端部。
各种器械或装置可以通过端口28插入以被输送到和/或输送出输送轴32的远侧开口34，比如例如能量装置，比如用于碎石术的激光装置、和/或取回篮。可以通过作用在偏转杆30上来操纵输送轴32的远侧端部。手柄26还可以经由通信和/或电源管线36连接至显示器16和/或控制单元22。例如，虽然未示出，但是医疗装置12可以包括在输送轴32的远侧端部处的一体相机和/或光源，其经由通信和电源管线36连接至控制单元22的监视器24和/或显示器16。在医疗装置12定位在患者20内的情况下，例如通过患者的尿道到患者的肾，可以将取回装置(未示出)插入通过端口28和输送轴32，并且使用一体相机和/或光源以及偏转杆30，用户可以操纵输送轴32的远侧端部并延伸取回装置以取回和移除物质(使用或不使用激光碎石术)，比如例如肾结石。
成像装置14可以是用于收集患者数据的任何医学成像装置。例如，成像装置14可以包括X射线、磁共振成像、计算机断层扫描、旋转血管造影、超声或其它适当的内部成像装置。对于一些成像程序，可以使用造影剂来协助识别图像中的解剖特征。例如，可以在成像之前将造影剂引入患者体内(例如，碘、钡或其它适当的造影剂可以经由患者的泌尿道、经由输尿管引入)以协助肾和泌尿系统的可视化。
根据本公开的一些方面，在一个示例中，成像装置14是用于收集患者20的X射线图像以准备用于输尿管镜程序和/或在输尿管镜程序期间的移动式C臂装置。如图所示，成像装置14的“C臂”38包括与定位在患者20的相对侧的探测器42对准的X射线管40。C臂38可以在一个或更多个平面中(例如，围绕平行和/或垂直于患者20的轴线)相对于患者20可旋转，以允许沿不同的定向收集图像，而不移动患者20。可以在监视器或显示器(例如，监视器24和/或显示器16)上实时显示和分析图像。图像也可以本地存储或远程存储以供以后查看和分析。例如，如下面更详细讨论的，C臂装置38可以用于在输尿管镜程序之前收集患者图像以定位和识别待移除的任何结石或物质。在程序期间，用户可以参考图像用于引导输尿管镜和其他器械的正确插入和定位。在输尿管镜程序期间，C臂装置38还可以用于收集结石或物质相对于例如插入在患者的肾内的输尿管镜的图像。也可以在输尿管镜程序之后使用C臂装置38来确定是否已经移除了所有的结石或物质。
移动式C臂装置38可以包括光源以识别患者的区域或特定目标，比如预期的切口或插入部位。例如，C臂38可以包括联接至X射线管40或结合到X射线管40中的光源，其中，光源可以用于将光引导到预定的成像位置。图1示出了聚焦在患者20的以“X”或十字准线表示的上腹部上的光44，以指示预期的成像位置。可以经由控制单元22处的用户输入和/或通过来自任何适当的用户接口装置的无线连接接收的指令来控制由光源产生的光的方向、定向、强度和/或形状。
显示器16可以至少是双屏幕显示器。在一个示例中，屏幕中的一个可以显示当前或先前由成像装置14获取的一个或更多个图像。另一屏幕可以显示由在输送轴32的远侧端部处的相机获取的图像或视频。替代地，显示器16的一个屏幕可以显示先前从成像装置14获取的图像，并且显示器16的另一屏幕可以显示新近从成像装置14获取的图像。更进一步，显示器16的一个屏幕可以显示由附加成像装置获取的一个或更多个图像，或者显示其它电子病历信息，并且显示器16的另一屏幕可以显示由成像装置14获取的一个或更多个图像和/或由输送轴32的远侧端部处的相机获取的图像或视频。
患者支撑件18可以是手术担架、轮床、医院病床或手术床。患者支撑件18可以是泌尿外科手术床。患者支撑件18允许成像装置14捕获患者20的内部图像，并且不干扰成像装置14捕获图像的能力。患者支撑件18也可以是可调节的和可移动的，以便在获取成像和/或执行程序时更好地定位患者20。
控制单元22可以有线或无线地连接至医疗装置12、成像装置14和/或显示器16。用户可以使用控制单元22和监视器24来启动成像和/或分析，并另外地控制成像装置14和显示器16。控制单元22可以包括一个或更多个存储器和/或处理单元。存储器和/或处理单元可以包括安装的软件或应用程序，其可以被预编程或下载以存储在控制单元22和/或医疗装置12内。附加地或替代地，医疗装置12可以包括存储器和/或处理单元，并且医疗装置12和控制单元22可以关于患者数据以及所获取的图像数据的存储和处理进行有线或无线通信。如以下将更详细地论述的，所述软件或应用程序可以操纵、处理和解释接收自成像装置14的图像，以识别肾结石或其它物质的存在、位置和特性。另外，控制单元22或医疗装置12可以将接收到的图像与先前接收和分析的图像进行比较。例如，用户可以使用控制单元22或医疗装置12来处理来自成像装置14的图像，以识别结石的存在，并确定(多个)结石的尺寸、密度、成分、位置、定向和/或相对于肾和周围的解剖结构的位置。
图2示出了根据本公开的方面的用于成像和从患者的肾移除物质的示例性方法200。具体而言，图2中所示的方法200可以帮助确保用户从患者20移除全部的肾结石或其它物质。
如图所示，在步骤202中，用户可以首先使用成像装置14拍摄患者的器官(比如例如肾)的图像或进行扫描，并确定待移除的物质或结石的尺寸、位置和/或负荷。步骤202可以包括将造影剂引入患者体内以改善和/或增强图像或扫描的清晰度。基于图像或扫描，在步骤204中，用户借助于控制单元22、监视器24和显示器16，可以确定待移除的结石或物质的尺寸、位置和/或负荷。例如，控制单元22可以结合多个结石或物质的尺寸，并确定占据患者的肾中的空间的结石或物质的面积或体积。然后，在步骤206中，用户可以执行物质移除程序。如以上讨论的，步骤206可以包括：将医疗装置12插入患者20中，例如，通过患者的尿道进入肾脏；以及使用能量源和/或取回装置来破碎和/或移除肾结石或其它物质。
接下来，步骤208包括拍摄患者的器官的另一图像或扫描。基于该图像或扫描，在步骤210中，用户再次使用控制单元22、监视器24和显示器16，可以确定是否存在任何剩余的待移除的肾结石或其它物质。如果在患者的器官中留有待移除的肾结石或其它物质，则在步骤212中，用户可以再次执行物质移除程序。然后，用户可以根据需要重复步骤208和210多次，以拍摄器官的图像或扫描并确定物质是否已被移除。然而，如果在患者的器官中没有剩下待移除的肾结石或其它物质，则用户可以在步骤214中结束该程序。结束该程序可以包括从患者20移除医疗装置12。
图3示出了根据本公开的方面的用于接收、处理和显示患者的器官及其内容物(例如，肾和肾结石)的图像的示例性方法300。具体而言，图3中所示的方法300可以帮助确保用户正确识别并随后移除全部的结石或其它物质。
在步骤302中，处理单元(比如例如，控制单元22内的处理单元)可以接收由成像装置14获取的患者的器官的图像或扫描数据。然后，在步骤304中，处理单元可以基于图像或扫描暗度、对比度和/或饱和度来分析图像或扫描数据。处理单元可以分析所接收的图像或扫描数据的每个像素，并将每个像素与标度(比如例如，灰度)进行比较。关于标度的值的一部分可以对应于结石强度、组织强度、骨强度和/或其它已知强度，并且可以根据在上面的步骤202中是否使用造影剂来变换或改变标度。处理单元还可将来自成像装置14的能量的强度以像素与特定标度的对应关系为因子。基于像素的强度及其与标度的对应关系，处理单元然后确定各种检测要素的密度、并由此确定尺寸、位置和/或负荷。如果处理单元或存储器单元包含任何先前获取或存储的患者的器官或类似和/或理想器官的图像或扫描数据，则在步骤306中，处理单元可以将获取的图像或扫描数据与先前获取或存储的图像或扫描数据(其先前可能已由处理单元分析过，如以上论述的)进行比较。
基于上述分析，在步骤308中，处理单元可以产生或生成器官的热图和/或编码图像，其可以显示在显示器16上。热图和/或编码图像可以是颜色编码的，例如以红色指示待移除的物质和以绿色指示没有物质的区域。此外，热图和/或编码图像可以包括包括待移除的物质的轮廓区域，并且轮廓区域也可以是颜色编码的。例如，轮廓区域可以基于像素的强度或暗度的变化和/或所确定的密度或组织成分的变化。在一个方面，如果正在扫描和分析患者的肾，则可以用红色指示任何结石负荷，并且可以用绿色指示无结石区域。替代地，编码图像可以包括其它颜色、不同式样或标记，比如例如圆形、正方形、三角形或其它形状，以指示待移除的物质。在一个方面，具有不同尺寸和/或密度的物质可以用不同颜色、式样指示，由不同形状围绕，等等。例如，编码图像可以指示结石是否可以用特定取回装置移除，或者结石是否太大且需要碎石术。类似地，编码图像可以指示很可能包含结石的区域(比如例如，肾盏)、有可能包含结石的区域、可能没有结石的区域、以及绝对没有结石的区域。所生成的编码图像可以包括用于识别各种细节的要点和/或用于向用户提供尺寸和距离信息的标度。
因此，用户能够参考热图或编码图像，其识别要从患者的器官移除的物质。例如，如果器官是患者的肾，则用户能更容易地确定肾结石的尺寸、密度、形状和位置。然后，用户可以计划他或她应该通过医疗装置12的输送轴32接触哪个或哪些盏，以最有效和高效地移除肾结石。用户还可以确定是否必须施加能量，例如激光碎石术，以破碎大的肾结石，以便用取回装置移除。此外，用户可以确定待施加的能量的参数。
另外，如图2中所示，可以在医疗程序期间重复上述图像或扫描分析方法300。具体而言，图3中所示的分析方法300可以在图2的步骤204和210中进行(根据需要进行多次)，以识别待移除的任何物质，以及确保待移除的物质已完全移除。
图4A-图4C示出了可以在物质移除程序的不同阶段经由显示器16向用户显示的示例性图像或扫描，以指示用户在物质移除方面的进展。图4A示出了用户开始物质移除程序，比如例如从患者的肾50进行的输尿管镜肾结石移除。显示器16的第一屏幕52可以显示由处理单元基于获取自成像装置14的图像或扫描生成的编码图像，其中结石负荷54以一种式样示出，而无结石区域56以另一式样示出。应指出的是，结石负荷54也可以以颜色示出，比如例如，如上所述的红色，并且无结石区域56可以以绿色示出。结石负荷54或其部分也可以以不同的颜色和/或式样显示，以指示不同的密度、尺寸、材质等。显示器16的第二屏幕58可以显示由位于医疗装置12的输送轴32的远侧端部的相机接收的图像，其可以允许用户观察肾50的内部，包括各个肾结石60。如所论述的，用户可以在程序之前和程序期间参考屏幕52上显示的图像，以将输送轴32的远侧端部定位在肾50内。用户可以通过输送轴32内的管腔中的一个向一个或更多个肾结石施加能量，或者可以使用取回装置来捕获和/或移除肾结石。
图4B示出了物质移除程序的中间阶段。例如，用户可能已经从肾50移除了若干肾结石。然而，用户可能不确定是否已经移除了全部的肾结石负荷54。因此，用户可以执行图2的步骤208和210，并且处理单元可以再次执行图3的方法300，以基于成像装置14获取的图像或扫描生成新的编码图像。应指出的是，医疗装置12可以在成像步骤期间定位在患者20内。在方法300的执行期间，处理单元可以将获取的数据与在程序开始之前获取的数据进行比较，具体地，将预先确定的结石负荷54的位置、尺寸和密度与在新的图像或扫描中的潜在结石负荷进行比较。然后，可以在第一屏幕52上显示新的编码图像。如图所示，在该示例中，在肾50内有两个其中仍存在结石负荷54的区域，并具有比图4A中的无结石区域大的无结石区域56。因此，用户然后可以使用新的编码图像、以及第二屏幕58上的来自输送轴32的远侧端部处的相机的结石60的图像，以继续结石移除程序。
图4C示出了结石移除程序的最后阶段，其中，患者的肾50没有结石负荷54。再次，用户可以相信他或她已经从肾50移除了所有的结石负荷54。用户可以执行图2的步骤208和210，并且处理单元可以再次执行图3的方法300，以基于成像装置14获取的图像或扫描生成新的编码图像。然后，如果用户确实已经移除了所有的结石负荷54，则在第一屏幕52上显示的新的编码图像将指示整个肾50为无结石区域56。此外，如第二屏幕58上所示，由在输送轴32的远侧端部处的相机获取的图像也将没有任何结石60。
应指出的是，控制单元22的元件和功能可以结合到医疗装置12中。医疗装置12可以联接至成像装置14和显示器16。医疗装置12还可以包括所讨论的存储器和处理单元，其例如在医疗装置12的手柄26中执行与控制单元22相关联的功能。因此，医疗装置12还可以包括控制器，以便与成像装置14和显示器16接口并对其进行控制。此外，医疗装置12可以包括软件或应用程序，以分析所获取的图像或扫描并产生识别待移除的物质的编码图像。医疗装置12可以连接至电子病历数据库，以查看和/或添加到患者的病史。
所公开的医疗系统10和方法200和300可以帮助实现从患者的器官破碎和/或移除物质的高效且有效的程序。具体而言，用户可以容易地查看所生成的热图和/或编码图像，所述热图和/或编码图像识别并向用户提供关于待移除的物质的细节，例如，患者的肾内的肾结石。因此，在肾结石示例中，用户可以更高效地从患者的肾50内的特定位置移除肾结石60，而不会浪费时间用输送轴32的远侧端部探测肾50。类似地，在程序期间，用户无需猜测或进行进一步探测以确定患者的肾是否没有结石。相反，用户可以获取另一热图或编码图像，其识别用户仍必须移除的肾结石60(如果有的话)。此外，在程序之前和期间，用户无需猜测或努力读取患者的器官的较差分辨率(通常是灰度或单色)的图像(这种图像可能导致用户遗漏肾结石)。相反，所公开的系统和方法有助于消除不确定和主观性，同时还向用户提供清晰识别待从患者的器官移除的物质的增强图像。
另外，虽然本公开的大部分涉及在使用或不使用碎石术的情况下的输尿管镜肾结石移除，但可进一步想到的是，本文所讨论的系统和程序可以同样适用于其它物质移除程序。例如，以上讨论的系统和方法可以在经皮肾镜取石/肾结石碎石术(PCNL)期间用于计划程序和中间程序以定位任何遗漏的肾结石。以上讨论的系统和方法也可以用于计划或进行用以移除输尿管结石、胆结石、胆管结石等的程序。以上讨论的方法和系统可以进一步用于计划和/或进行任何依赖单色成像的程序。
虽然本文参照用于特定应用的说明性示例描述了本公开的原理，但是应当理解的是，本公开不限于此。具有本领域的普通技能以及获得本文提供的教导的人员将认识到的是，附加的变型、应用、实施例以及等同方式的替换均落入本文所描述的特征的范围内。因此，要求保护的特征不应被视为受前面的描述的限制。

Claims (15)

1.一种用于识别待从患者移除的物质的系统，包括：
成像装置，其构造成获取图像数据；
显示器，其构造成显示图像；
插入装置；以及
控制单元，
其中，所述控制单元构造成从所述成像装置接收第一组图像数据，基于暗度、对比度或饱和度中的至少一个来分析所述第一组图像数据，以及生成识别待从患者移除的物质的编码图像，所述编码图像将被显示在所述显示器上。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述插入装置包括可偏转输送轴，所述输送轴具有延伸穿过所述输送轴的至少一个管腔，并且其中，所述输送轴包括定位在所述输送轴的远侧端部处的至少一个相机和光源。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述显示器包括至少两个屏幕，并且其中，第一屏幕显示所述编码图像，并且第二屏幕显示来自相机的图像。
4.根据权利要求2或3所述的系统，进一步包括取回装置或激光源中的至少一个。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述控制单元进一步构造成控制所述成像装置或所述显示器。
6.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述控制单元包括处理单元和存储器单元。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制单元构造成向所述成像装置发信号以获取第二组图像数据，并且其中，所述控制单元进一步构造成将所述第二组图像数据与基于所述第一组图像数据生成的编码图像进行比较。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，根据所述第二组图像数据与基于所述第一组图像数据生成的编码图像的比较，所述控制单元进一步构造成指示物质移除程序期间的进展。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，根据所述第二组图像数据与基于所述第一组图像数据生成的编码图像的比较，所述控制单元进一步构造成指示物质移除程序是否完成。
10.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所获取的图像数据是灰度或单色的，并且其中，所述编码图像通过与没有待移除的物质的区域不同的颜色、式样或形状识别待从患者移除的物质。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述编码图像中的待从患者移除的物质的识别进一步基于尺寸、密度和位置中的至少一个。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述编码图像指示所述物质相对于患者的器官的位置。
13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述编码图像指示物质的尺寸以及所述物质是否能用取回装置从患者移除。
14.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述成像装置是包括构造成定位在患者的相对侧的X射线管和X射线探测器的可旋转C臂X射线机。
15.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述控制单元一体地结合在所述插入装置的手柄内。
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