CN115066216A - 用于监测消融天线运动的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于执行微波消融规程的系统，该系统包括消融探针、用于跟踪消融探针的位置和取向的跟踪系统，以及计算设备。计算设备被配置为接收来自跟踪系统的消融探针的位置和取向数据；基于所接收的消融探针的位置和取向数据来在显示器上显示消融探针的图形表示；从消融探针的位置和取向数据中过滤轴向偏移数据，该轴向偏移数据对应于消融探针沿轨迹轴线的轴向运动；以及基于所过滤的轴向偏移数据来生成警报。

Description

用于监测消融天线运动的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年2月4日提交的美国临时专利申请号62/969,736的申请日的权益。

技术领域

本公开提供了一种用于执行微波消融外科治疗的系统和方法，并且具体地讲，提供了一种用于在消融治疗期间监测消融探针的运动的系统和方法。

背景技术

热消融用于凝固例如在诸如肝脏的实体器官中的病变组织。为了执行热消融，用户将针穿过实体器官的一部分放置到目标病变组织中。在放置之后，针被通电，以加热周围组织，从而形成包围目标的消融区。针相对于病变组织的精确放置使健康组织的消融最小化，同时消融整个病变组织和病变组织周围的组织边缘。在形成消融之后，用户将针从器官中取出，并且任选地，在针的抽出期间加热插入针道。在放置之后或在规程期间针的运动可能会导致不完美的消融区和患者解剖结构的其他区域的意外加热。

发明内容

本公开提供了一种用于执行微波消融外科治疗的系统和方法。具体地讲，本公开涉及一种用于在目标的消融之前和期间，以及在针道消融和从患者抽出消融探针期间，从与消融探针的位置和取向相关的数据中过滤消融探针的轴向运动的系统和方法。

根据本公开的一个方面，一种用于执行微波消融规程的系统包括消融探针、用于跟踪消融探针的位置和取向的跟踪系统，以及计算设备，该计算设备可操作地耦合到跟踪系统并且包括处理器和存储指令的存储器，该指令可由处理器执行。计算设备被配置为接收来自跟踪系统的消融探针的位置和取向数据；基于所接收的消融探针的位置和取向数据来在显示器上显示消融探针的图形表示；从消融探针的位置和取向数据中过滤轴向偏移数据，该轴向偏移数据对应于消融探针沿轨迹轴线的轴向运动；以及基于所过滤的轴向偏移数据来生成警报。

在一个方面，警报是听觉警报或视觉警报中的至少一者。

在一个方面，指令致使计算设备基于所过滤的轴向偏移数据来确定消融探针沿轨迹轴线的轴向运动的运动速度，以及基于所确定的运动速度来调制警报。

在一个方面，指令致使计算设备基于所过滤的轴向偏移数据来确定消融探针沿轨迹轴线的轴向运动距轨迹轴线上的基线点的距离，以及基于所确定的距离来调制警报。

在一个方面，基线点对应于消融规程开始时消融探针的位置。另选地，基线点可能够由用户选择。

根据本公开的另一个方面，一种用于在微波消融规程期间监测消融探针的运动的方法包括跟踪消融探针在三维空间中的位置和取向数据，从消融探针的位置和取向数据中过滤轴向偏移数据，以及基于所过滤的轴向偏移数据来生成警报。所过滤的轴向偏移数据对应于消融探针沿轨迹轴线的轴向运动。

在一个方面，生成警报包括生成听觉警报或视觉警报中的至少一者。

在一个方面，该方法包括基于所过滤的轴向偏移数据来确定消融探针沿轨迹轴线的轴向运动的运动速度，以及基于所确定的运动速度来调制警报。

在一个方面，该方法包括基于所过滤的轴向偏移数据来确定消融探针沿轨迹轴线的轴向运动距轨迹轴线上的基线点的距离，以及基于所确定的距离来调制警报。

在一个方面，基线点对应于消融规程开始时消融探针的位置。另选地，基线点可能够由用户选择。

根据本公开的另一个方面，一种非暂态计算机可读存储介质存储指令，该指令在由处理器执行时致使计算设备接收来自跟踪系统的消融探针的位置和取向数据，基于所接收的消融探针的位置和取向数据来在显示器上显示消融探针的图形表示，从消融探针的位置和取向数据中过滤轴向偏移数据，以及基于所过滤的轴向偏移数据来生成警报。所过滤的轴向偏移数据对应于消融探针沿轨迹轴线的轴向运动。

在一个方面，警报是听觉警报或视觉警报中的至少一者。

在一个方面，指令致使计算设备基于所过滤的轴向偏移数据来确定消融探针沿轨迹轴线的轴向运动的运动速度，以及基于所确定的运动速度来调制警报。

在一个方面，指令致使计算设备基于所过滤的轴向偏移数据来确定消融探针沿轨迹轴线的轴向运动距轨迹轴线上的基线点的距离，以及基于所确定的距离来调制警报。

在一个方面，基线点对应于消融规程开始时消融探针的位置。另选地，基线点可能够由用户选择。

本公开的任何以上方面和各方面均可在不脱离本公开的范围的情况下进行组合。

附图说明

在参照附图阅读本发明所公开的系统和方法的各个方面的描述时，本发明所公开的系统和方法的目的和特征对于本领域的普通技术人员而言将变得显而易见，其中：

图1是根据本公开的一个方面的微波消融系统的示意图；

图2是根据本公开的一个方面的形成图1的微波消融系统的一部分的计算设备的示意图；

图3是示出根据本公开的一个方面的用于监测消融探针的运动的方法的流程图；

图4是根据本公开的一个方面的用于启用运动检测器的示例性图形用户界面；

图5是一个示例性图形用户界面，显示了根据本公开的一个方面的具有启用的运动检测器的消融探针的图形表示；

图6是示出根据本公开的一个方面的用于在针道消融规程期间监测消融探针的抽出的方法的流程图；

图7A是一个示例性图形用户界面，显示了在被监测的针道消融规程期间消融探针的图形表示；

图7B是一个示例性图形用户界面，显示了在被监测的针道消融规程期间消融探针的图形表示；

图7C是一个示例性图形用户界面，显示了在被监测的针道消融规程期间消融探针的图形表示；

图8是一个示例性图形用户界面，显示了在被监测的针道消融规程期间消融探针的图形表示；

图9A是一个示例性图形用户界面，显示了在被监测的针道消融规程期间消融探针的图形表示；

图9B是一个示例性图形用户界面，显示了在被监测的针道消融规程期间消融探针的图形表示；并且

图9C是一个示例性图形用户界面，显示了在被监测的针道消融规程期间消融探针的图形表示。

具体实施方式

本公开提供了一种用于执行微波消融外科治疗的系统和方法，并且具体地讲，提供了一种用于在消融治疗之前、期间和之后监测消融探针的运动的方法。

在第一方面，系统在向目标施加消融能量之前和/或期间监测消融探针的运动，以便检测消融探针的不想要的(或不期望的)运动并向临床医生警告该运动。在消融规程期间，消融探针被导航到治疗目标并在施加微波能量期间定位在目标中(或接近目标)一定时间段(例如，五分钟)。在此期间，系统监测探针的运动以向临床医生警告消融探针的任何运动。因为消融探针可以相对于3D空间移动，但仍然相对于目标保持固定在合适位置(例如，在患者呼吸期间，目标探针和消融探针两者同步移动)，所以本发明所公开的系统过滤消融探针沿探针轴线的轴向运动，并且仅向临床医生警告消融探针的轴向运动。公开了几个用户界面以及调制的听觉和视觉警报，其用于帮助临床医生确保消融探针在消融规程之前或期间不会经历任何不期望的或不想要的轴向运动。

如下文所详述，消融探针相对于电磁场发生器的位置和取向是已知的。本发明所公开的计算设备过滤该位置和取向数据，以跟踪消融探针位置的轴向偏移的变化。所过滤的参数告知消融探针在患者内沿最可能无意移动的方向的位置随时间的变化。通过仅对轴向偏移进行过滤，将会实现诸如来自患者呼吸的噪声源的减少。任选地，可以将独立的位置跟踪传感器放置在患者上以更精确地跟踪患者运动，从而进一步改善天线轴运动相对于患者解剖结构的隔离。

在第二方面，系统在针道消融规程期间监测消融探针的轴向运动，在此期间，临床医生从患者抽出消融探针并将消融能量施加到由消融针形成的组织针道，从而使临床医生深入了解临床医生是否正在以正确的速率抽回消融探针。公开了几个用户界面以及调制的听觉和视觉警报，其用于帮助临床医生以适当的速率抽出消融探针。

肝脏组织是高度血管化的，并且可能沿消融区与器官边界之间的消融针的针道出血，特别是在血管被针刺穿的情况下。为了降低针道出血的风险，用户将使用通电的消融针来凝固针道。目前，为了成功地做到这一点(使沿针道的健康组织的过度消融最小化，同时确保针道完全凝固)，用户必须理解传送至消融针的功率与消融针的抽回速率之间的复杂关系。本公开的第二方面为用户降低了针道消融的复杂性，简化了成功使针道凝固而不过度消融周围健康组织的过程内任务。许多经受肝脏消融的患者肝功能退化，并且因此尽可能多地保留功能性肝脏组织是很重要的。

虽然本公开将根据具体的例示性方面进行描述，但对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本公开的实质的情况下可进行各种修改、重排和替换。本公开的范围由本公开所附的权利要求书限定。如本文所用，术语“临床医生”是指在规划、执行、监测和/或监督涉及使用本文所述的系统和方法的医疗规程中所涉及的系统的任何医疗专业人员(例如，医生、外科医生、护士等)或其他用户。

图1示出了治疗系统10，其包括计算设备100、显示器110、平台120、消融探针130、超声成像器140、超声工作站150和发生器160。计算设备100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100可被配置为控制电外科发生器、蠕动泵、电源和/或与系统10相关或形成该系统的一部分的任何其他附件和外围设备。虽然超声工作站150在图1中被示为与计算设备100分离的部件，但是在各方面，超声工作站150可被结合到计算设备100中，其中用户界面在计算设备100的显示器上显示超声工作站150的数据。

显示器110被配置为以下述图形用户界面的形式输出与微波消融规程的执行相关的指令、图像和消息。虽然显示器110被示为与计算设备100分离的部件，但是在各方面，显示器110是计算设备100的部件，其中计算设备100包括用于显示各个用户界面的一个或多个显示器，该各个用户界面显示与超声数据以及导航和消融参数和数据相对应的数据。平台120可以是例如手术台或外科规程期间适用的其他平台，其包括电磁(EM)场发生器121。EM场发生器121用于在微波消融规程期间生成EM场，并形成EM跟踪系统的一部分，该EM跟踪系统用于跟踪诸如消融探针130和超声成像器140的外科器械在患者的身体内和周围的位置。EM跟踪系统(或另一个跟踪系统)可以附加地包括用于跟踪患者的运动(例如，呼吸)的传感器，并且可以利用此类患者跟踪运动来补偿任何显示的元素。此类传感器可以包括可定位在患者胸部上的一个或多个电磁跟踪传感器，其独立于任何其他设备(超声棒140或消融探针130)运动来跟踪患者身体运动。

消融探针130是具有用于消融组织的微波消融天线的外科器械。具体地讲，消融探针130可通过使用电磁辐射或微波能量加热组织以使细胞变性或杀死细胞，例如癌细胞，而被用于消融诸如病变或肿瘤的组织(下文称为“目标”)。在外科规程期间可以跟踪消融探针130在患者的身体内的位置。跟踪消融探针130的位置的示例性方法是通过使用EM跟踪系统，其通过跟踪附接到或结合到消融探针130中的传感器来跟踪消融探针130的位置。

除了EM跟踪系统，还可以通过使用超声成像使外科器械可视化。诸如超声棒的超声成像器140可用于在微波消融规程期间对患者的身体成像，以使诸如消融探针130的外科器械在患者的身体内的位置连同患者的解剖结构一起可视化。超声成像器140可具有嵌入超声棒内或附接到超声棒的EM跟踪传感器，例如，夹式传感器或贴片传感器。如下文进一步所述，超声成像器140可相对于消融探针130定位，使得消融探针130与超声图像平面成一角度，从而使得临床医生能够可视化消融探针130与超声图像平面以及与所成像的对象的空间关系。

现在转向图2，其示出了计算设备100的系统图。计算设备100可以包括存储器202、处理器204、显示器206、网络接口208、输入设备210和/或输出模块212。

存储器202包括用于存储数据和/或软件的任何非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质可由处理器204执行并控制计算设备100的操作。在一个方面，存储器202可以包括一个或多个固态存储设备，诸如闪存存储器芯片。虽然本文中包含的计算机可读介质的描述是指固态存储器，但本领域的技术人员应当理解，计算机可读存储介质可以是可由处理器204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、程序模块或其他数据)的非暂态、易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。存储器202可存储应用程序216，该应用程序在由处理器204执行时可致使显示器206呈现用户界面218并执行本文所述方法的任何或所有步骤。

处理器204可以是通用处理器；被配置为执行特定图形处理任务，同时释放通用处理器以执行其他任务的专用图形处理单元(GPU)；和/或任何数量的此类处理器或此类处理器的组合。

显示器206可以是触敏的和/或声控的，使得显示器206能够充当输入设备和输出设备两者。另选地，可采用键盘(未示出)、鼠标(未示出)或其他数据输入设备。

网络接口208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、蓝牙网络以及/或者互联网。输入设备210可以是用户可用它与计算设备100进行交互的任何设备，诸如例如鼠标、键盘、脚踏板、触摸屏和/或语音界面。输出模块212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连接端口。

应用程序216可以是存储在存储器202中并由计算设备100的处理器204执行的一个或多个软件程序。如下文将更详细地所述，在规划阶段期间，应用程序216引导临床医生通过一系列步骤来识别目标、确定目标的尺寸、确定治疗区的尺寸，和/或确定到达目标的进入途径，以供以后在规程阶段期间使用。在一些方面，应用程序216被加载到手术室或执行外科规程的其他设施中的计算设备上，并且被用作引导临床医生执行外科规程的规划或标测图，但没有来自规程中使用的消融探针130的任何反馈来指示消融探针130相对于规划位于何处。在其他方面，系统10诸如通过EM跟踪向计算设备100提供关于消融探针130在患者的身体内的位置的数据，然后应用程序216可使用该数据来在规划上指示消融探针130位于何处。

应用程序216与用户界面218通信，该用户界面生成例如在显示器206上向临床医生呈现可视交互特征以及例如经由用户输入设备接收临床医生输入的用户界面。例如，用户界面218可生成图形用户界面(GUI)并将GUI输出到显示器206以供临床医生查看。下面参考图4、图5、图7A至图7C、图8和图9A至图9C描述GUI的示例。

计算设备100联结到显示器110，从而使得计算设备100能够控制显示器110上的输出以及显示器206上的输出。计算设备100可以控制显示器110以显示与显示器206上显示的输出相同或相似的输出。例如，显示器206上的输出可被镜像在显示器110上。另选地，计算设备100可控制显示器110以显示与显示器206上显示的输出不同的输出。例如，可以控制显示器110以在微波消融规程期间显示引导图像和信息，同时控制显示器206以显示其他输出，诸如配置或状态信息。

图3示出了用于监测消融探针的位置并向用户警告消融探针的不期望的运动的方法的流程图，并且该方法被描述为方法300。方法300在步骤301处开始，在该步骤处，跟踪消融探针的位置和取向。此类跟踪可以通过如上所述的电磁跟踪系统来实现。简要地参考图5，计算设备100可以显示用户界面500，该用户界面包括在3D空间中消融探针510相对于超声平面520的图形表示，其中消融探针510和超声平面520的图形表示基于它们对应的所跟踪的位置和取向来相对于彼此移动。在步骤303中，计算设备100过滤消融探针沿其轨迹(例如，沿消融探针轴的轴线)的位置变化。具体地讲，在步骤303中，计算设备100从消融探针的位置和取向数据中过滤轴向偏移数据(dP)。所过滤的轴向偏移数据对应于消融探针沿其轨迹轴线的轴向运动，并且忽视和忽略消融探针沿任何其他轴线的任何运动。

在步骤305中，计算设备100基于所过滤的轴向偏移数据来生成警报。在消融探针还没有发生实际偏移的情况下，在步骤305中生成的警报可以是最小的。在步骤305中生成的警报被配置为被调制，如下文步骤中所述，并且可以包括触觉警报、听觉警报或视觉警报中的一者或任一者。

在步骤306中，计算设备100基于所过滤的轴向偏移数据来确定消融探针沿轨迹轴线的轴向运动的运动速度，并且在步骤308中，基于所确定的运动速度来调制所生成的警报。运动速度(dx、dy、dz/dt)可以乘以可定制幅值以用于调制所生成的警报。在使用中，可以向临床医生呈现对应于探针的运动的速度的连续听觉警报。例如，在轴向运动的速度慢的情况下，可听见的音调的音量可以较低，而在轴向运动的速度快的情况下，可听见的音调的音量可以较高，以向用户警告沿轨迹的此类剧烈运动。由于警报的调制(例如，听觉输出)基于所过滤的轴向偏移数据，因此探针的任何所跟踪的非轴向运动都不被考虑，并且不影响警报的调制。因此，即使探针的运动的非轴向速度很快(例如，由于患者呼吸或突然咳嗽)，探针在非轴向方向上的此类高速运动也不会引起警报的调制的任何变化。

在步骤307中，计算设备100标注沿探针的轨迹的基线点。基线点可以由用户选择，或者可以自动指定为对应于微波消融开始时探针的轴向位置。在步骤309中，计算设备100基于所过滤的轴向偏移数据来确定消融探针沿轨迹轴线的轴向运动距轨迹轴线上的基线点的距离，并且在步骤311中，基于所确定的距基线点的距离来调制警报。在使用中，计算设备100输出连续警报(例如，听觉警报)，其向临床医生警告消融探针已经从消融首次开始时消融探针所处的点沿轨迹移动了多远。随着消融探针从消融开始的初始位置沿其轨迹移动得更远，警报被调制得更大(例如，听觉警报更响)。由于警报的调制(例如，听觉输出)基于所过滤的轴向偏移数据，因此探针的任何所跟踪的非轴向运动都不被考虑，并且不影响警报的调制。因此，即使探针的运动的非轴向距离很大(例如，由于患者呼吸或突然咳嗽)，探针在非轴向方向上的此类运动也不会引起警报的调制的任何变化。

在步骤313中，计算设备100确定距基线点的距离(在步骤309中确定)是否大于阈值距离。阈值距离可以由用户输入或由计算设备100基于目标的位置、目标的大小和/或被治疗的器官来确定。如果该距离超过阈值，则计算设备100停用或减少微波能量的输出。远离目标的轴向运动的此类指示表明消融探针可能未被定位在要消融目标的合适区域中，而是可能会消融健康组织。另选地，如果确定所确定的距离没有超过阈值，则计算设备100继续输出消融能量。

图4示出了计算设备100的示例性用户界面400，其显示用于控制监测消融探针的位置并向用户警告消融探针的不期望运动的方法(例如，方法300)的激活和配置设置。用户界面400包括用于接通和断开特征部的激活开关401。用户界面400的选择器403可以将在方法300中生成的警报设置为听觉警报。另外，可与运动速度(dx、dy、dz/dt)相乘的上述可定制幅值由用户输入，或者在由计算设备100计算时在用户界面400的部分405中显示此类幅值。上述方法300的步骤307至315中的基线联锁特征部由用户界面400的选择器407激活或停用。最后，在用户界面400的部分409中显示由用户选择的或由计算设备100计算的阈值距离，这在上文的步骤313中有所描述。

图5示出了示例性用户界面500，其显示在3D空间中所跟踪的消融探针510相对于超声平面520的图形表示。消融探针的轨迹513被显示为平行于消融探针的纵向轴线纵向延伸。显示了消融区515，其对应于与消融探针耦合的电外科发生器的设置部分518中的显示设置。

超声平面520将包括基于由超声成像器140(图1)捕获的超声图像数据的超声图像(为了更清楚地描绘所描述的元件，此处未示出)。用户界面500还包括超声探针指示器502和天线指示器503，其指示超声成像器140和消融探针130是否连接到计算设备100和系统10。在用户界面500的设置部分518中，还显示了被配置用于当前消融规程的时间指示器504、温度指示器506和瓦数指示器508。

轨迹513示出了消融探针130在患者的身体内被导航的轨迹。轨迹513的长度对应于消融探针130的长度。同样，轨迹513的宽度对应于消融探针130的宽度。因此，当在患者的身体外定位消融探针130和超声成像器140时，轨迹513将示出消融探针130可被导航到患者的身体中的距离。这样，临床医生可以在将消融探针130插入患者的身体中之前确定消融探针130是否可以到达患者的身体内的目标组织。

用户界面500可以将消融探针510和轨迹513的图形表示描绘为轮廓图，使得显示在超声平面520上的超声图像不会被消融探针510和轨迹513的图形表示遮蔽。

根据上述方法300(图3)以及与其相关联的示例性用户界面400(图4)、用户界面500(图5)，计算设备100基于消融探针沿其纵向轴线的轴向运动来生成和调制警报。通过在微波消融规程之前或期间向临床医生警告消融探针的轴向运动，使临床医生连续地知道消融探针相对于其正在治疗的目标的位置。换句话讲，由患者运动(例如，呼吸)引起的消融探针在非轴向方向上的运动也被计算设备100认为与目标的运动一致，并且因此是不成问题的并且不值得临床医生注意。

图6示出了用于引导针道消融规程的方法的流程图，并且该方法被描述为方法600。具体地讲，方法600涉及在针道消融期间监测消融探针的抽出速率，并通知临床医生实际抽出速率相对于推荐的抽出速率是太快还是太慢。与上述方法300类似，方法600也过滤消融探针沿其轨迹的轴向运动，并且不考虑消融探针在非轴向方向上的任何运动。

在目标的消融完成(步骤601)之后，由于能量被用户停用或者治疗时间完成，会显示“针道消融引导”按钮(步骤603)，供临床医生任选地选择。如果临床医生选择跟踪针道消融规程(在步骤605中为是)，则在步骤607中，显示窗口，该窗口具有功率和抽回速率设置，具有确认或定制推荐设置的选项。如果临床医生选择定制(在步骤609中为是)，则在步骤611中，向用户呈现利用“确认”和“退出”按钮来改变针道消融规程的功率和/或时间设置的用户界面。当在步骤608或613中的任一者中选择推荐设置时，在步骤612中，计算设备100跟踪消融探针在3D空间中的位置和取向。步骤612可以附加地包括过滤消融探针的位置和取向的轴向位置数据，具体地讲，消融探针沿探针的纵向轴线的位置和取向数据。在步骤615中，显示“开始针道消融”和“退出”按钮。当临床医生选择开始针道消融(在步骤617中为是)时，计算设备100命令电外科发生器开始输出消融能量，并显示针道消融引导用户界面(例如，图7A至图7C、图8和图9A至图9C)，用于在整个针道消融规程中引导临床医生。在完成时，或者在完成之前如果临床医生需要，临床医生可以选择在步骤621中显示的“停止针道消融”按钮。

图7A至图7C示出了在针道消融规程期间可由系统显示的用户界面700、710、720，其帮助临床医生可视化相对于推荐的抽出速率的实际抽出速率。具体地讲，用户界面700(图7A)示出了当消融探针的实际抽出速率比推荐的抽出速率慢时消融探针701相对于标记705的图形表示；用户界面710(图7B)示出了当消融探针的实际抽出速率与推荐的抽出速率一致时消融探针701相对于标记705的图形表示；并且用户界面720(图7C)示出了当消融探针的实际抽出速率比推荐的抽出速率快时消融探针701相对于标记705的图形表示。在用户界面700、710、720中的每一者中，消融探针701的图形表示被固定在合适位置并且标记705相对于其移动。

在使用期间，标记705最初被定向在消融探针701的图形表示的尖端的图像上方。根据消融探针的配置/推荐的抽回速率和实际抽回速率，标记705相对于针尖端移动。如果消融探针的实际抽回速率相对于配置的抽回速率太慢，则球将沿消融探针701的图形表示朝近侧漂移(朝近侧远离针尖端)，从而从用户界面710转变为用户界面700。相反地，如果消融探针的实际抽回速率相对于配置的抽回速率太快，则球将沿消融探针701的图形表示朝远侧漂移(朝远侧远离针尖端)，从而从用户界面710转变为用户界面720。临床医生期望将标记705保持在消融探针701的图形表示的针尖端的正上方，以最接近用户界面710。如果标记705漂移到尖端的给定距离范围(诸如1.0cm)之外，则标记705消失，并且然后重新出现在消融探针的针尖端上。可以使用附加的箭头来阐明标记705的理想位置。另外，可以基于消融探针的实际取向来更新消融探针701在用户界面700、710、720内的图形表示的取向，从而向临床医生提供正确的透视。

图8示出了在针道消融规程期间可由系统显示的用户界面800，其帮助临床医生可视化相对于推荐/预先配置的抽出速率的实际抽出速率。用户界面800包括消融探针801相对于轨迹环815和引导标记805的图形表示。相对于消融探针801的移动图形表示，显示了固定在合适位置的抽回速率引导标记805。具体地讲，标记805轴向地锁定到轨迹环815，但被显示为较大、较粗和/或不同的颜色。引导标记805最初被定向在消融探针801的图形表示的针尖端上方。根据消融探针的配置/推荐的抽回速率和实际抽回速率，引导标记805相对于针尖端移动。如果消融探针的实际抽回速率相对于配置的抽回速率太慢，则标记805将沿所显示的消融探针801的图形表示朝近侧漂移。相反地，如果消融探针的实际抽回速率相对于配置的抽回速率太快，则标记805将沿所显示的消融探针801的图形表示朝远侧漂移。临床医生期望将标记805保持在消融探针801的图形表示的针尖端的正上方，指示实际抽回速率等于配置/推荐的抽回速率。如果标记805漂移到尖端的给定距离范围(诸如1.0cm)之外，则标记805消失，并且然后重新出现在针尖端上。虽然示出的标记805被示为环，但标记805可以另选地或附加地包括条。

图9A至图9C示出了在针道消融规程期间可由系统显示的其他用户界面900、910、920，其帮助临床医生可视化相对于推荐/预先配置的抽出速率的实际抽出速率。用户界面900、910、920包括最佳消融探针标记905和消融探针位置标记901的显示，它们中的每一者可相对于另一者移动。在用户界面910中，用于配置/推荐的抽回速率的最佳消融探针标记905最初被定向为与消融探针位置标记901对齐。根据消融探针的配置/推荐的抽回速率和实际抽回速率，消融探针标记901、905相对于彼此移动。如果消融探针的抽回速率相对于配置/推荐的抽回速率太慢，则最佳消融探针标记905将拉到实际消融探针位置标记901之前(图9A)。相反地，如果消融探针的抽回速率相对于配置/推荐的抽回速率太快，则最佳消融探针标记905将落在实际消融探针位置标记901之后(图9C)。临床医生期望保持最佳消融探针标记905和消融探针位置标记901相互对齐的显示。如果实际消融探针位置标记901远离最佳消融探针标记905漂移给定距离范围(诸如1.0cm)，或者反之亦然，则最佳消融探针标记905消失，并且然后重新出现，与消融探针位置标记901对齐。用户界面900、910、920也可以与消融设备的图形表示的重影图像一起显示在3D空间中。

虽然出于例示和描述的目的，已参考附图详细地描述了各方面，但应当理解，本发明的方法和装置不应因此而视为受限的。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下可以对前述方面作出各种修改。

应当理解，本文公开的各个方面可以与说明书和附图中具体呈现的组合不同的组合进行组合。还应该理解，取决于示例，本文描述的任何过程或方法的某些动作或事件可以不同的顺序执行，可以完全添加、合并或省略(例如，执行所述技术可能不需要所有描述的动作或事件)。此外，虽然为清楚起见，本公开的某些方面被描述为完全或部分地由单个模块或单元(例如，计算设备100)执行，但应当理解，本公开的技术可完全或部分地由与例如医疗设备相关联的单元或模块(例如，系统10的其他部件)的组合来执行。

在一个或多个示例中，描述的技术可在硬件、软件、固件或它们的任何组合中实现。如果在软件中实现，则功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上并由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包括非暂态计算机可读介质，其对应于有形介质，诸如数据存储介质(例如，RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器，或可用于存储指令或数据结构形式的期望程序代码并且可由计算机访问的任何其他介质)。

指令可由一个或多个处理器执行，诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其他等同的集成或离散逻辑电路。因此，如本文所用的术语“处理器”可指适于实现所描述技术的前述结构或任何其他物理结构中的任一者。另外，本技术可在一个或多个电路或逻辑元件中完全实现。

Claims (18)

1.一种用于执行微波消融规程的系统，所述系统包括：

消融探针，所述消融探针被配置为耦合到电外科发生器并且包括电磁传感器；

跟踪系统，所述跟踪系统被配置为跟踪所述消融探针在三维空间中的运动，以及基于所述电磁传感器的位置和取向来生成所述消融探针的位置和取向数据；以及

计算设备，所述计算设备能够操作地耦合到所述跟踪系统，所述计算设备包括处理器和存储指令的存储器，所述指令在由所述处理器执行时致使所述计算设备：

接收来自所述跟踪系统的所述消融探针的所述位置和取向数据；

基于所接收的所述消融探针的位置和取向数据来在显示器上显示所述消融探针的图形表示；

从所述消融探针的所述位置和取向数据中过滤轴向偏移数据，所过滤的轴向偏移数据对应于所述消融探针沿轨迹轴线的轴向运动；以及

基于所过滤的轴向偏移数据来生成警报。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述警报是听觉警报或视觉警报中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令进一步致使所述计算设备：

基于所过滤的轴向偏移数据来确定所述消融探针沿所述轨迹轴线的所述轴向运动的运动速度；以及

基于所确定的运动速度来调制所述警报。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令进一步致使所述计算设备：

基于所过滤的轴向偏移数据来确定所述消融探针沿所述轨迹轴线的所述轴向运动距所述轨迹轴线上的基线点的距离；以及

基于所确定的距离来调制所述警报。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述基线点对应于消融规程开始时所述消融探针的位置。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述基线点能够由用户选择。

7.一种用于在微波消融规程期间监测消融探针的运动的方法，所述方法包括：

跟踪所述消融探针在三维空间中的位置和取向数据；

从所述消融探针的所述位置和取向数据中过滤轴向偏移数据，所过滤的轴向偏移数据对应于所述消融探针沿轨迹轴线的轴向运动；以及

基于所过滤的轴向偏移数据来生成警报。

8.根据权利要求7所述的方法，其中生成所述警报包括生成听觉警报或视觉警报中的至少一者。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括：

基于所过滤的轴向偏移数据来确定所述消融探针沿所述轨迹轴线的所述轴向运动的运动速度；以及

基于所确定的运动速度来调制所述警报。

10.根据权利要求7所述的方法，还包括：

基于所过滤的轴向偏移数据来确定所述消融探针沿所述轨迹轴线的所述轴向运动距所述轨迹轴线上的基线点的距离；以及

基于所确定的距离来调制所述警报。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述基线点对应于微波消融规程开始时所述消融探针的位置。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述基线点能够由用户选择。

13.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由处理器执行时致使计算设备：

接收来自跟踪系统的消融探针的位置和取向数据；

基于所接收的所述消融探针的位置和取向数据来在显示器上显示所述消融探针的图形表示；

从所述消融探针的所述位置和取向数据中过滤轴向偏移数据，所过滤的轴向偏移数据对应于所述消融探针沿轨迹轴线的轴向运动；以及

基于所过滤的轴向偏移数据来生成警报。

14.根据权利要求13所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述警报是听觉警报或视觉警报中的至少一者。

15.根据权利要求13所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令进一步致使所述计算设备：

基于所过滤的轴向偏移数据来确定所述消融探针沿所述轨迹轴线的所述轴向运动的运动速度；以及

基于所确定的运动速度来调制所述警报。

16.根据权利要求13所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令进一步致使所述计算设备：

基于所过滤的轴向偏移数据来确定所述消融探针沿所述轨迹轴线的所述轴向运动距所述轨迹轴线上的基线点的距离；以及

基于所确定的距离来调制所述警报。

17.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述基线点对应于消融规程开始时所述消融探针的位置。

18.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述基线点能够由用户选择。

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