CN117999040A - 用于基于实时图像的装置定位的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能够基于二维x射线图像实时地在三维中定位(即，确定位置和取向)的柔性护套组件以及相关系统和方法。
Description
技术领域
本发明涉及柔性护套组件，并且更具体地涉及医疗导管以及将医疗导管定位在受检者体内的方法。
背景技术
护套或导管(例如，内窥镜护套)需要是柔性的，以便导航通过可能包括曲折路径的周边位置。常规导管和腔内装置难以使用X射线成像在三维空间中定位，因为X射线成像仅提供二维视图。
发明内容
本发明涉及能够基于二维x射线图像实时地在三维中定位(即，确定位置和取向)的柔性护套组件以及相关系统和方法。
在一个方面，本公开提供了一种用于在医疗程序中使用的柔性护套。该柔性护套包括细长管状主体，该细长管状主体具有细长管状主体近侧端部和细长管状主体远侧端部。柔性护套还包括定位在细长管状主体近侧端部处的第一基准和与第一基准间隔开的第二基准。第一基准和第二基准提供柔性护套在三维空间中的位置的视觉X射线指示。
在一些实施方案中，第一基准和第二基准包含不透射线材料。
在一些实施方案中，柔性护套还包括第三基准，其中第二基准定位在第一基准与第三基准之间。
在一些实施方案中，第一基准、第二基准和第三基准彼此间隔开相等距离。
在一些实施方案中，柔性护套还包括与柔性护套的铰接轴线对准的非对称尖端标记物。
在一些实施方案中，非对称尖端标记物包含不透射线材料。
在一些实施方案中，第一基准是圆形的。
在一些实施方案中，第一基准的外径等于细长管状主体的外径。
在一些实施方案中，第一基准的厚度等于细长管状主体的壁厚。
另一方面，本公开提供了一种用于在医疗程序中使用的柔性护套。该柔性护套包括具有细长管状主体近侧端部和细长管状主体远侧端部的细长管状主体，和定位在细长管状主体远侧端部处的非对称尖端标记物。非对称尖端提供细长管状主体远侧端部在三维空间中的取向的视觉X射线指示。
在一些实施方案中，非对称尖端包括第一纵向标记、与第一纵向标记周向间隔开的第二纵向标记、和与第二纵向标记周向间隔开的第三纵向标记。第二纵向标记周向定位在第一纵向标记与第三纵向标记之间。
在一些实施方案中，第二纵向标记比第一纵向标记和第三纵向标记长。
在一些实施方案中，第一纵向标记定位成比第三纵向标记靠近细长管状主体远侧端部。
在一些实施方案中，柔性护套还包括定位在细长管状主体近侧端部处的第一基准和与第一基准间隔开的第二基准。第一基准和第二基准提供柔性护套在三维空间中的位置的视觉X射线指示。
另一方面，本公开提供一种在三维空间中定位柔性护套的方法。该方法包括将柔性护套与至少一个基准定位在x射线成像系统中；捕获柔性护套的二维x射线图像；识别二维x射线图像中的至少一个基准；以及基于x射线成像系统的几何变换来确定柔性护套的估计位置。
在一些实施方案中，确定柔性护套的估计位置进一步基于患者的三维解剖约束。
在一些实施方案中，确定柔性护套的估计位置进一步基于柔性护套的机械性质。
在一些实施方案中，该方法还包括通过将至少一个基准的估计位置重新投影到二维验证图像中，以及计算二维x射线图像中的至少一个基准的位置与二维验证图像之间的误差，来验证柔性护套的估计位置。
在一些实施方案中，重复对估计位置的确定，直到误差比阈值低。
在一些实施方案中，该方法包括实时显示柔性护套的估计位置。
在一些实施方案中，该方法还包括基于至少一个基准来确定柔性护套的估计取向。
本文描述了附加的实施方案。
附图说明
提供附图和示例是为了例示性说明，而不是为了限制。在以下描述中结合涉及一个或多个实施方案的所附示例性图(也称为“图”)来解释本公开的前述方面和其他特征。本专利或专利申请文件包含至少一张绘制成彩色的附图。在提出请求并且支付必要的费用后，美国专利和商标局将会提供本专利或专利申请公开的带彩图副本。
图1A是处于第一位置和取向的柔性护套的透视图。
图1B是处于第二位置和取向的图1A的柔性护套的透视图。
图1C是将图1A和图1B叠加在一起的透视图。
图2是定位在x射线成像系统中的柔性护套的视图。
图3是具有多个基准的柔性护套的透视图。
图4是图3的放大的局部视图，其中部分地撕开了柔性护套横截面。
图5是在两个不同侧面透视图中示出的图3的柔性护套中的基准的示意图。
图6是定位柔性护套的方法。
图7A是处于第一位置和取向的柔性护套的透视图。
图7B是处于第二位置和取向的图7A的柔性护套的透视图。
图7C是将图7A和图7B叠加在一起的透视图。
图8是包括非对称尖端标记物的柔性护套的透视图。
图9是处于第一取向的图8的柔性护套的侧视图，其中铰接在视平面内发生并且用箭头例示。
图10是图9的局部放大视图。
图11是处于第二取向的图8的柔性护套的侧视图，其中铰接相对于视平面倾斜地发生。
图12是图11的局部放大视图。
在详细解释任何实施方案之前，应当理解的是，本发明在其应用中不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中例示的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其他实施方案，并且能够以多种方式实践或实施。
具体实施方式
治疗性内窥镜检查或介入性内窥镜检查涉及内窥镜检查程序，在此期间经由内窥镜执行治疗(例如，组织消融)(例如，组织收集)。这与诊断性内窥镜检查相反，该程序的目的仅仅是为了可视化身体的内部部分(例如，胃肠区域、呼吸区域、尿道区域等)以帮助诊断。在实施过程中，以诊断性内窥镜检查开始的程序可根据发现而变成治疗性内窥镜检查。
一般来讲，治疗性内窥镜检查涉及将内窥镜(“主导管”)施用到身体区域中，直到达到自然停止定位(例如，直到身体区域的周长抑制内窥镜的进一步推进)。接着，将周长小于内窥镜的周长的柔性护套推进穿过内窥镜并到达期望的身体区域位置。接着，将周长小于柔性护套的直径的治疗或诊断性工具(例如，消融能量递送工具)(例如，组织收集工具)(例如，活检针)穿过柔性护套推进到期望的身体区域位置。接着，将消融能量递送到期望的身体区域位置。在完成治疗性内窥镜检查时，将消融能量递送工具穿过柔性护套撤回，将柔性护套穿过内窥镜撤回，并将内窥镜从受检者撤回。
用作工具放置引导件的此类柔性护套需要具有极大柔性，以便导航通过可能包括曲折路径的周边位置，尤其是在支气管镜的情况下。然而，确定柔性护套的位置和取向是难以确定或确认的。本文所描述的柔性护套用于在多种医疗程序中使用，包括但不限于内窥镜检查程序、腔内程序、血管内程序、心脏程序等。
参考图1A至图1C，处于两个不同位置和取向(图1A和图1B)的柔性护套10在柔性护套10的二维图像(图1C)中看起来类似或相同。换句话说，关于柔性护套的三维位置和取向，处于不同位置和取向的柔性护套10的二维图像可能是模糊的。此外，处于第一取向(例如，背向)(图1A)和处于第二取向(例如，面向)(图1B)的柔性护套10的第一横截面14可以在二维图像(图1C)中表现为相同。因此，柔性护套在三维空间中的常规二维成像可能导致模糊和误差。
因此，需要能够基于成像(例如，x射线图像)通过新方法实时定位(即，确定位置和取向)的新柔性护套。
本发明通过提供能够在二维x射线图像中定位的基准来满足这种需要。此类柔性护套组件被构造用于在任何种类的内窥镜检查或血管内程序(例如，组织消融、切除、烧灼、血管血栓形成、心律失常和节律障碍的治疗、电外科、组织获取等)中使用。本文所描述的柔性护套用于在多种医疗程序中使用，包括但不限于内窥镜检查程序、腔内程序、血管内程序、心脏程序等。
本发明的柔性护套不限于特定尺寸大小。实际上，在一些实施方案中，柔性护套的尺寸大小使得其能够装配在主导管(例如，内窥镜)的管腔内并穿过主导管的管腔。在一些实施方案中，柔性护套具有足够的直径(例如，1mm……2mm……3mm……4mm……5mm)以在其内部内并穿过其内部容纳一个或多个合适的工具(例如，能量递送装置、可转向导航导管)。在一些实施方案中，柔性护套具有足够的长度(例如，50cm……75cm……1m……1.5m……2m……10m……25m等)以从插入部位(例如，口部、受检者的身体中的切口等)延伸到活体内的期望目标区域。在一些实施方案中，柔性护套具有足够的长度以延伸穿过主导管(例如，内窥镜)并超过主导管的范围以到达治疗部位(例如，外周肺组织、心脏组织、胃肠组织等)(例如，活体内的任何期望位置)。
本发明的柔性护套不限于穿过主导管和/或穿过身体区域的特定导航方式。在一些实施方案中，柔性护套包括导航和/或转向机构。在一些实施方案中，柔性护套没有独立的导航、位置识别或操纵手段。在一些实施方案中，柔性护套依赖于主导管(例如，内窥镜)或可转向导航导管来放置。
参考图3，例示了根据一个实施方案的柔性护套20。柔性护套20不限于特定的设计或构型。在一些实施方案中，柔性护套20的设计或构型使得该柔性护套在涉及使用穿过柔性护套20插入和撤回医疗工具的医疗程序期间能够定位在期望的组织区域处并保持该期望的定位。在一些实施方案中，柔性护套20具有足够的柔性以进入穿过受检者的迂回路线(例如，穿过分支结构、穿过支气管树、穿过身体的任何区域以到达期望的位置)。
继续参考图3，柔性护套20具有细长管状主体24，该细长管状主体具有：细长管状主体近侧端部28，其具有近侧端部开口32；细长管状主体远侧端部36，其具有远侧端部开口40；细长管状主体内部部分44，其从细长管状主体近侧端部28延伸到细长管状主体远侧端部36；和细长管状主体外部部分48，其从细长管状主体近侧端部28延伸到细长管状主体远侧端部36。在一些实施方案中，细长管状主体近侧端部28、近侧端部开口32、细长管状主体远侧端部36、远侧端部开口40、细长管状主体内部部分44和细长管状主体外部部分48在细长管状主体24内的布置和定位不受限制。在一些实施方案中，细长管状主体近侧端部28、近侧端部开口32、细长管状主体远侧端部36、远侧端部开口40、细长管状主体内部部分44和细长管状主体外部部分48在细长管状主体24内的布置和定位使得其致使柔性护套20能够在涉及使用穿过柔性护套20插入和撤回医疗工具的医疗程序期间定位在期望的组织区域处并且保持该期望的定位。
继续参考图1，细长管状主体24不限于特定组成。在一些实施方案中，细长管状主体24的组成为致使柔性护套20能够在涉及使用穿过柔性护套20插入和撤回医疗工具的医疗程序期间定位在期望的组织区域处并且保持该期望的定位的任何组成。在一些实施方案中，细长管状主体24的组成为聚合物材料。在一些实施方案中，细长管状主体24的组成为较高温度等级的聚合物材料。此类实施方案不限于特定的较高温度等级的聚合物材料。在一些实施方案中，较高温度等级的聚合物材料为氟化乙丙烯(FEP)。在一些实施方案中，较高温度等级的聚合物材料为热塑性共聚酯。在一些实施方案中，热塑性共聚酯为Arnitel。在一些实施方案中，较高温度等级的聚合物材料为含氟聚合物。此类实施方案不限于特定的含氟聚合物。在一些实施方案中，含氟聚合物为全氟甲基烷氧基烷烃(MFA)。在一些实施方案中，含氟聚合物为全氟烷氧基烷烃(PFA)。在一些实施方案中，细长管状主体24的仅一部分(5％、10％、25％、50％、75％、77％、79％、85％、88％、90％、94％、98％、99％、99.999％)具有较高温度等级的聚合物材料的组成。在一些实施方案中，从细长管状主体远侧端部36开始的仅一部分(5％、10％、25％、50％、75％、77％、79％、85％、88％、90％、94％、98％、99％、99.999％)具有较高温度等级的聚合物材料的组成。在一些实施方案中，整个细长管状主体24具有较高温度等级的聚合物材料的组成。
继续参考图3，柔性护套20被构造成使得装置(例如，医疗装置)可穿过细长管状主体内部部分44插入和撤回。可穿过细长管状主体内部部分44插入和撤回的此类装置的示例包括但不限于闭塞器、消融探针、能量递送装置、活检工具等。
继续参考图3，细长管状主体内部部分44不限于允许插入装置和撤回装置的特定构型。在一些实施方案中，细长管状主体内部部分44中具有中空端口52，该中空端口从近侧端部开口32延伸，穿过细长管状主体近侧端部28、穿过细长管状主体远侧端部36、并且延伸出远侧端部开口40。中空端口52不限于特定尺寸。在一些实施方案中，中空端口52的尺寸使得其可适应穿过其整体插入和撤回适当尺寸的装置(例如，周长小于中空端口52的周长的装置)。在一些实施方案中，中空端口52的尺寸使得其可适应穿过其整体插入和撤回适当尺寸的装置(例如，周长小于中空端口52的周长的装置)，而不损害柔性护套20在医疗程序期间定位在期望的组织区域处并保持该期望的定位的能力。
继续参考图3，柔性护套20包括多个基准56(本文中也称为标记物)。如本文进一步解释的，多个基准56提供柔性护套20在三维空间中的位置和取向的视觉X射线指示。换句话说，多个基准56使得能够对柔性护套20的位置和取向进行基于实时图像的定位。多个基准56包含不透射线材料。在一些实施方案中，不透射线材料是硫酸钡、铋、金、钽、铂、铂铱、不锈钢或钨。不透射线材料对于x射线或类似辐射是不透明的。
在例示的实施方案中，柔性护套20包括定位在细长管状主体远侧端部36处的第一基准60A、与第一基准60A间隔开的第二基准60B、和与第二基准60B间隔开的第三基准60C。在例示的实施方案中，第二基准60B定位在第一基准60A与第三基准60C之间。在例示的实施方案中，第一基准60A、第二基准60B和第三基准60C彼此间隔开相等距离64。例示的柔性护套20还包括第四基准60D、第五基准60E、第六基准60F和第七基准60G，它们都沿着柔性护套的长度间隔开，相邻基准(例如，60B和60C)之间具有距离64。柔性护套不限于特定数量的基准。在一些实施方案中，柔性护套包括任何数量的基准。在一些实施方案中，护套20的长度的至少一半包括基准。
参考图4，第一基准60A大于第二基准60B。在例示的实施方案中，第一基准60A是不透射线材料带，其宽度68大于第二基准60B的宽度72。较大的第一基准60A改善了细长管状主体远侧端部36的可视性。识别细长管状主体远侧端部36位于何处是有利的，因为这提高了安全性，因为潜在尖锐的器械例如离开远端开口40并且从细长管状主体远侧端部36延伸。换句话说，第一基准60A大于其他剩余基准(例如，60B至60G)，以便快速和准确地视觉识别细长管状主体远侧端部36，甚至在被骨或其他致密身体器官叠加时也能实现。识别细长管状主体远侧端部36位于何处还有利地提高了操作者沿着器械(例如，探针)缩回柔性护套20以例如从消融区域移除柔性护套20的能力。常规柔性护套的远侧端部难以可视化，并且因此难以确保它们远离器械缩回期望的距离。此外，较大的第一基准60A有利地为铰接机构(例如，用于拉线的锚定件)提供坚固的机械附接点。
参考图4和图5，第二基准60B是圆形标记物(即，圆形形状、环形形状)。在一些实施方案中，第二基准60B围绕细长管状主体外部部分48的一部分(例如，1％、5％、10％、25％、45％、49.9％、50％、55％、62％、70％、79.5％、85％、90％、92％、93.5％、98％、99％、99.99％)包裹。在一些实施方案中，第二基准60B是三维圆或环。在一些实施方案中，第二基准60B的外径76等于细长管状主体24的外径80。在一些实施方案中，第二基准60B的厚度84等于细长管状主体24的壁厚88。在一些实施方案中，所有基准60A至60G具有相同的尺寸和形状。在其他实施方案中，基准60A、60B、60C等中的每个基准具有独特的尺寸和/或形状。
继续参考图4，柔性护套20还包括定位在细长管状主体远侧端部36处的非对称尖端标记物92。在例示的实施方案中，非对称尖端标记物92是多个基准56中的一个基准。在例示的实施方案中，非对称尖端92提供细长管状主体远侧端部36在三维空间中的取向的视觉X射线指示。在一些实施方案中，非对称尖端92提供柔性护套20的指向方向(即，面向远侧开口40的方向)的视觉X射线指示。
继续参考图4，非对称尖端标记物92包括第一纵向标记96A、与第一纵向标记96A周向间隔开的第二纵向标记96B、和与第二纵向标记96B周向间隔开的第三纵向标记96C。在例示的实施方案中，第二纵向标记96B周向定位在第一纵向标记96A与第三纵向标记96C之间。在例示的实施方案中，第二纵向标记96B比第一纵向标记96A长并且比第三纵向标记96C长。在例示的实施方案中，第一纵向标记96A定位成比第三纵向标记96C靠近细长管状主体远侧端部36。纵向标记96A至96C的布置在视觉上向使用者指示柔性护套20的取向。在一些实施方案中，第二纵向标记96B是中心线，并且第一纵向标记96A指示中心线的一侧，并且第三纵向标记96C指示中心线的另一侧。
在一些实施方案中，柔性护套还包括可转向拉环。此类实施方案不限于可转向拉环的特定构型。在一些实施方案中，可转向拉环具有允许使用者经由操纵可转向拉环手动转向柔性护套的任何构型(例如，操纵线材中的一根或两根线材导致护套弯曲或转向)。在一些实施方案中，非对称尖端标记物92提供柔性护套的铰接轴线的视觉X射线指示。换句话说，非对称尖端标记物92在二维图像中向使用者指示当利用可转向拉环时柔性护套将铰接的方向。
在一些实施方案中，可转向拉环允许柔性护套以任何期望的方式或方向转向。例如，在一些实施方案中，可转向拉环允许柔性护套以任何期望的弯曲角度(例如，1度至180度)转向。在一些实施方案中，可转向拉环允许柔性护套以任何期望的弯曲角度(例如，1度至360度)转向。在一些实施方案中，可转向拉环允许柔性护套以任何期望的弯曲半径(例如，1度至360度)转向。在一些实施方案中，可转向拉环允许柔性护套以任何期望的弯曲直径转向。在一些实施方案中，可转向拉环允许柔性护套在任何期望的范围(例如，0.1mm至100mm)转向。在一些实施方案中，可转向拉环允许柔性护套以任何期望的卷曲转向。在一些实施方案中，可转向拉环允许柔性护套以任何期望的掠角转向。在一些实施方案中，可转向拉环允许柔性护套以任何期望的曲线(例如，对称或非对称)(例如，多曲线或复合曲线)转向。在一些实施方案中，可转向拉环允许柔性护套以任何期望的环转向。在一些实施方案中，可转向拉环允许柔性护套以任何期望的挠曲(例如，面上挠曲、面外挠曲)转向。
参考图7A至图7C，例示了根据另一实施方案的非对称尖端标记物100，其定位在柔性护套108的细长管状主体远侧端部104处。在例示的实施方案中，非对称尖端标记物100呈“R”形。在一些实施方案中，“R”指示柔性护套108)的指定“右侧”，这提供了柔性护套108的取向的视觉指示。在一些实施方案中，非对称尖端标记物100提供细长管状主体远侧端部104的铰接轴线的视觉指示。
继续参考图7A至图7C，处于两个不同位置和取向(图7A和图7B)的柔性护套108在柔性护套108的二维图像(图7C)中是可区分的。换句话说，处于不同位置和取向的柔性护套108的二维图像是唯一的并且不是模糊的，从而导致柔性护套108的三维位置和取向的明确视觉指示。这样，非对称尖端标记物100有利地减少了在基于二维成像的三维空间中定位(即，确定位置和取向)柔性护套108的模糊性和误差。
参考图8至图12，例示了根据另一实施方案的非对称尖端标记物120，其定位在柔性护套128的细长管状主体远侧端部124处。非对称尖端标记物120是定位在细长管状主体远侧端部124之上的环。环120包括第一凹口132A和第二凹口132B。参考图9和图10，柔性护套128被取向成使得细长管状主体远侧端部124的铰接发生在视平面内。相比之下，参考图11和图12，柔性护套128被取向成使得细长管状主体远侧端部124的铰接相对于视平面倾斜地发生。图9和图10的取向有利地指示了细长管状主体远侧端部124是如何取向的，并且允许操作者在二维中可视化柔性护套128的铰接。
在例示的实施方案中，当细长管状主体远侧端部124被取向成使得铰接在视平面中时，第一凹口132A和第二凹口132B彼此对准。第一凹口132A和第二凹口132B的对准(图10)导致在不透射线环120的二维图像中视觉显示的间隙。这样，操作者可以操纵柔性护套128，直到非对称尖端标记物120提供柔性护套128的铰接将发生在二维图像的视平面内的指示。
在一些实施方案中，本发明提供了用于治疗性内窥镜检查程序的系统，其中提供了如本文所描述的柔性护套、主导管和一个或多个合适的工具(例如，能量递送装置、可转向导航导管)。
此类实施方案不限于特定类型或种类的主导管。在一些实施方案中，本发明的主导管为内窥镜。在一些实施方案中，本领域技术人员已知的任何合适的内窥镜都可用作本发明的主导管。在一些实施方案中，主导管采用本领域已知的一个或多个内窥镜和/或支气管镜的特性，以及本文所述的特性。一种类型的常规柔性支气管镜在美国专利4,880,015号中有所描述，该专利全文以引用方式并入本文。支气管镜测量为790mm的长度，并且具有两个主要部分，即工作头和插入管。工作头包括目镜；具有屈光度调节环的眼镜片；用于抽吸管、抽吸阀和光源的附接件；以及接入端口或活检入口，各种装置和流体可以通过该接入端口或活检入口进入工作通道并离开支气管镜的远侧端部。工作头附接到插入管，该插入管通常测量为580mm的长度和6.3mm的直径。插入管包括光纤束、光导和工作通道，该光纤束终止于远侧末端处的物镜镜头。在美国专利7,473,219号、美国专利6,086,529号、美国专利4,586,491号、美国专利7,263,997号、美国专利7,233,820号和美国专利6,174,307号中描述了可以在本发明的实施方案中使用的其他内窥镜和支气管镜，或其部分可以与本发明一起使用。
此类实施方案不限于特定类型或种类的可转向导航导管。在一些实施方案中，可转向导航导管被构造成装配在主导管(例如，内窥镜)的管腔和柔性护套内。在一些实施方案中，可转向导航导管具有足够的长度(例如，50cm……75cm……1m……1.5m……2m……5m……15m)以从插入部位(例如，口部、受检者的身体中的切口等)延伸到治疗部位。在一些实施方案中，通道导管具有足够的长度以延伸超过主导管(例如，内窥镜)的范围以到达治疗部位(例如，外周肺组织)。在一些实施方案中，可转向导航导管接合柔性护套，使得可转向导航导管的移动导致柔性护套的同步移动。在一些实施方案中，当可转向导航导管沿着受检者体内的路径插入时，围绕可转向导航导管的柔性护套与其一起移动。在一些实施方案中，柔性护套通过可转向导航导管放置在受检者体内。在一些实施方案中，可转向导航导管可与柔性护套脱离接合。在一些实施方案中，可转向导航导管和柔性护套的脱离接合允许可转向导航导管进一步沿着路径移动，而柔性护套不移动。在一些实施方案中，可转向导航导管和柔性护套的脱离接合允许可转向导航导管穿过柔性护套回缩，而柔性护套不移动。
此类实施方案不限于特定类型或种类的能量递送装置(例如，消融装置、外科装置等)(参见，例如，美国专利7,101,369号、7,033,352号、6,893,436号、6,878,147号、6,823,218号、6,817,999号、6,635,055号、6,471,696号、6,383,182号、6,312,427号、6,287,302号、6,277,113号、6,251,128号、6,245,062号、6,026,331号、6,016,811号、5,810,803号、5,800,494号、5,788,692号、5,405,346号、4,494,539号、美国专利申请序列号11/728,460、11/728,457、11/728,428、11/237,136、11/236,985、10/980,699、10/961,994、10/961,761、10/834,802、10/370,179、09/847,181；英国专利申请2,406,521号、2,388,039号；欧洲专利申请1395190号；以及国际专利申请WO 06/008481号、WO 06/002943号、WO 05/034783号、WO04/112628号、WO 04/033039号、WO 04/026122号、WO 03/088858号、WO 03/039385号、WO95/04385号；其全部内容以引用方式并入本文)。此类能量递送装置不限于发射特定种类的能量。在一些实施方案中，能量递送装置能够发射射频能量。在一些实施方案中，能量递送装置能够发射微波能量。此类装置包括被构造用于能量发射的任何和所有医学、兽医学和研究应用装置，以及用于农业环境、制造环境、机械环境或其中将递送能量的任何其他应用中的装置。
本发明的用于治疗性内窥镜检查程序的系统不限于特定用途。实际上，本发明的此类系统被设计成用于其中能量发射适用的任何环境。此类用途包括任何和所有医疗应用、兽医应用和研究应用。此外，本发明的系统和装置可用于农业环境、制造环境、机械环境或待递送能量的任何其他应用中。
在一些实施方案中，该系统被构造用于其中可使用本文所述的柔性护套的任何类型的程序。例如，该系统用于开放式外科手术、经皮、血管内、心内、管腔内、内窥镜、腹腔镜或外科能量递送。
本发明不受靶组织或区域的性质的限制。用途包括但不限于治疗心律失常、肿瘤消融(良性和恶性)、控制外科手术期间及创伤后的出血、用于任何其他出血控制、移除软组织、组织切除和获取、治疗静脉曲张、管腔内组织消融(例如，治疗食道病理，诸如巴雷特氏食道癌和食道腺癌)，骨肿瘤及正常骨和良性骨病症的治疗、眼内用途、美容外科手术中的用途、中枢神经系统病理(包括脑肿瘤和电干扰)的治疗、灭菌程序(例如，输卵管的消融)以及出于任何目的血管或组织的烧灼。在一些实施方案中，外科应用包括消融治疗(例如，以实现促凝坏死)。在一些实施方案中，外科应用包括肿瘤消融以靶向例如转移性肿瘤。在一些实施方案中，包括本文所述的柔性护套的系统被构造用于在对组织或生物体造成最小损伤的情况下移动和定位在任何期望的位置处，包括但不限于肺部、脑、颈部、胸部、腹部和骨盆。在一些实施方案中，系统被构造用于例如通过计算机断层扫描、超声、磁共振成像、荧光镜透视检查等引导递送。实际上，在一些实施方案中，此类系统的所有插入部件被构造用于沿着穿过受检者(例如，穿过分支结构、穿过支气管树等)的狭窄和迂回路径移动。
在某些实施方案中，本发明提供了治疗组织区域的方法，包括：提供组织区域和本文所述的系统(例如，主导管(例如，内窥镜)、如本文所述的柔性护套和能量递送装置(例如，微波消融导管)，以及下列部件中的至少一者：处理器、功率源、温度监测器、成像器、调谐系统、降温系统和/或装置放置系统)；将能量递送装置的一部分定位在组织区域的附近，并利用该装置向组织区域递送一定量的能量。在一些实施方案中，组织区域为肿瘤。在一些实施方案中，能量的递送导致例如组织区域的消融和/或血管的血栓形成和/或组织区域的电穿孔。在一些实施方案中，组织区域为肿瘤。在一些实施方案中，组织区域包括肺、心脏、肝脏、生殖器、胃、肺、大肠、小肠、脑、颈部、骨、肾、肌肉、肌腱、血管、前列腺、膀胱和脊髓中的一者或多者。
参考图6，本发明提供了一种在三维空间中定位柔性护套的方法200。方法200包括将具有至少一个不透射线基准(例示为柔性护套20)的柔性护套定位在x射线成像系统204(图2)中，并且捕获柔性护套的二维x射线图像208。在例示的实施方案中，x射线成像系统204包括x射线源和x射线检测器。方法200还包括步骤212，该步骤利用x射线成像系统204的几何形状和对应的图像坐标变换来执行自动基准分割和几何信息的计算。换句话说，步骤212包括识别二维x射线图像208中的至少一个基准。
继续参考图6，方法200还包括步骤216，该步骤利用三维装置定位算法来定位(即，确定位置和取向)柔性护套的一部分(例如，远侧端部部分)。换句话说，步骤216包括基于x射线成像系统204的几何变换来确定柔性护套的估计位置。在一些实施方案中，三维装置定位算法适于肺解剖和/或可转向导管。在一些实施方案中，定位算法包括以下方法中的一个或多个方法：(1)从多个X射线视角的基于核线的重建(参见Kalmykova,M2018，“Anapproachtopoint-to-pointreconstructionof3D structureofcoronary arteries from2D X-ray angiography,based on epipolar constraints”，第七届国际青年科学家计算科学会议；和Brost,A 2009，“Accuracy of x-ray image-based 3D localization fromtwo C-arm views:A comparison between an ideal system and a real device”，SPIE-国际光学工程学会会报)；(2)与已知装置性质组合的核线重建(参见Vernikouskaya,I2021，“Cyro-balloon catheter localization in X-Ray fluoroscopy using U-net”国际计算机辅助放射学和外科学杂志，16:1255-1262)；(3)基于机器学习的来自单个X射线的装置特定姿态检测(参见Ralovhich,K 2014，“6DoF Catheter Detection,Application ofIntracardiac Echocardiography”，瑞士施普林格国际出版公司；和Hatt,C2016，“Real-time pose estimation ofdevice from x-ray images:Application to x-ray/echoregistration for cardiac interventions”，医学图像分析(Med Image Anal.)，34:101-108)；和/或(4)解剖约束重建，以将装置的定位算法约束到特定的分割解剖区域(参见Mandal,K2016，“Vessel-basedregistrationof an optical shape sensing catheterforMRnavigation”，国际计算机辅助放射学和外科学杂志(Int J CARS),11:1025-1034)。
在一些实施方案中，步骤216还包括在显示器上实时显示柔性护套的估计位置。在一些实施方案中，柔性护套的估计位置的确定进一步基于患者的三维解剖约束(即，先验三维解剖信息)。例如，三维空间中的肺树的中心线被分割并且用于将来自X射线的装置定位约束为被约束到解剖体的中心线上或离开该中心线的某一有限距离。解剖约束对于在已知运动或变形内静止的对象特别有用。在其他实施方案中，柔性护套的估计位置的确定进一步基于柔性护套的机械性质(例如，连续腔、几何约束、刚度和可压缩性)。
继续参考图6，方法200还包括步骤220，该步骤包括通过将基准的估计位置重新投影到二维验证图像中，以及计算二维x射线图像208中的基准的位置与二维验证图像之间的误差，来验证柔性护套的估计位置。换句话说，步骤220包括将估计的三维基准位置重新投影到二维x射线图像域，以及计算与实际x射线测量结果208相比的误差。在一些实施方案中，重复步骤216和步骤220，直到所得到的误差比阈值低(例如，可接受的水平)。
在美国专利9,232,924号；国际专利申请WO2017/070205号；以及美国专利申请公开US2017/0319165号、US2006/0233423号、US2011/0282151号和US2017/0358091号中描述了可以在本发明的实施方案中使用的其他定位方法，或其部分可以与本发明一起使用，其中每个专利的全部内容以引用方式并入本文。
上面的说明书中提及的所有出版物、和专利均全文以引用方式并入以用于所有目的。在不脱离所述技术的范围和实质的情况下，所述技术的组合物、方法和用途的各种修改形式和变型形式对于本领域的技术人员将是显而易见的。尽管已结合具体的示例性实施方案描述了本技术，但应当理解，受权利要求书保护的本发明不应不当地受到此类具体实施方案的限制。实际上，对本领域的技术人员显而易见的对用于实施本发明的所述模式的各种修改旨在落入以下权利要求书的范围内。
Claims (21)
1.一种用于在医疗程序中使用的柔性护套，所述柔性护套包括：
细长管状主体，所述细长管状主体包括细长管状主体近侧端部和细长管状主体远侧端部；和
第一基准，所述第一基准定位在所述细长管状主体近侧端部处；
第二基准，所述第二基准与所述第一基准间隔开；
其中所述第一基准和所述第二基准提供所述柔性护套在三维空间中的位置的视觉X射线指示。
2.根据权利要求1所述的柔性护套，其中所述第一基准和所述第二基准包含不透射线材料。
3.根据权利要求1所述的柔性护套，还包括第三基准，其中所述第二基准定位在所述第一基准与所述第三基准之间。
4.根据权利要求3所述的柔性护套，其中所述第一基准、所述第二基准和所述第三基准彼此间隔开相等距离。
5.根据权利要求1所述的柔性护套，还包括与所述柔性护套的铰接轴线对准的非对称尖端标记物。
6.根据权利要求5所述的柔性护套，其中所述非对称尖端标记物包含不透射线材料。
7.根据权利要求1所述的柔性护套，其中所述第一基准是圆形的。
8.根据权利要求1所述的柔性护套，其中所述第一基准的外径等于所述细长管状主体的外径。
9.根据权利要求1所述的柔性护套，其中所述第一基准的厚度等于所述细长管状主体的壁厚。
10.一种用于在内窥镜检查程序中使用的柔性护套，所述柔性护套包括：
细长管状主体，所述细长管状主体包括细长管状主体近侧端部和细长管状主体远侧端部；和
非对称尖端标记物，所述非对称尖端标记物定位在所述细长管状主体远侧端部处；
其中非对称尖端提供所述细长管状主体远侧端部在三维空间中的取向的视觉X射线指示。
11.根据权利要求10所述的柔性护套，其中所述非对称尖端包括第一纵向标记、与所述第一纵向标记沿周向间隔开的第二纵向标记和与所述第二纵向标记沿周向间隔开的第三纵向标记，所述第二纵向标记沿周向定位在所述第一纵向标记与所述第三纵向标记之间。
12.根据权利要求11所述的柔性护套，其中所述第二纵向标记比所述第一纵向标记和所述第三纵向标记长。
13.根据权利要求12所述的柔性护套，其中所述第一纵向标记定位成比所述第三纵向标记靠近所述细长管状主体远侧端部。
14.根据权利要求10所述的柔性护套，还包括定位在所述细长管状主体近侧端部处的第一基准和与所述第一基准间隔开的第二基准；其中所述第一基准和所述第二基准提供所述柔性护套在三维空间中的位置的视觉X射线指示。
15.一种在三维空间中定位柔性护套的方法，所述方法包括：
将具有至少一个基准的所述柔性护套定位在x射线成像系统中；
捕获所述柔性护套的二维x射线图像；
识别所述二维x射线图像中的所述至少一个基准；以及
基于所述x射线成像系统的几何变换来确定所述柔性护套的估计位置。
16.根据权利要求15所述的方法，其中确定所述柔性护套的所述估计位置进一步基于患者的三维解剖约束。
17.根据权利要求15所述的方法，其中确定所述柔性护套的所述估计位置进一步基于所述柔性护套的机械性质。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括通过将所述至少一个基准的所述估计位置重新投影到二维验证图像中，以及计算所述二维x射线图像中的所述至少一个基准的所述位置与所述二维验证图像之间的误差，来验证所述柔性护套的所述估计位置。
19.根据权利要求18所述的方法，其中重复对所述估计位置的确定，直到所述误差比阈值低。
20.根据权利要求15所述的方法，还包括实时显示所述柔性护套的所述估计位置。
21.根据权利要求15所述的方法，还包括基于所述至少一个基准来确定所述柔性护套的估计取向。
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| US4586491A (en) | 1984-12-14 | 1986-05-06 | Warner-Lambert Technologies, Inc. | Bronchoscope with small gauge viewing attachment |
| US4880015A (en) | 1988-06-03 | 1989-11-14 | Nierman David M | Biopsy forceps |
| US5405346A (en) | 1993-05-14 | 1995-04-11 | Fidus Medical Technology Corporation | Tunable microwave ablation catheter |
| GB9315473D0 (en) | 1993-07-27 | 1993-09-08 | Chemring Ltd | Treatment apparatus |
| US5788692A (en) | 1995-06-30 | 1998-08-04 | Fidus Medical Technology Corporation | Mapping ablation catheter |
| US6726677B1 (en) * | 1995-10-13 | 2004-04-27 | Transvascular, Inc. | Stabilized tissue penetrating catheters |
| US6258083B1 (en) | 1996-03-29 | 2001-07-10 | Eclipse Surgical Technologies, Inc. | Viewing surgical scope for minimally invasive procedures |
| US5800494A (en) | 1996-08-20 | 1998-09-01 | Fidus Medical Technology Corporation | Microwave ablation catheters having antennas with distal fire capabilities |
| US5810803A (en) | 1996-10-16 | 1998-09-22 | Fidus Medical Technology Corporation | Conformal positioning assembly for microwave ablation catheter |
| US6086529A (en) | 1997-05-13 | 2000-07-11 | Wisconsin Medical, Inc. | Bronchoscopic manifold with compressible diaphragmatic valve for simultaneous airway instrumentation |
| US5921978A (en) * | 1997-06-20 | 1999-07-13 | Ep Technologies, Inc. | Catheter tip steering plane marker |
| US6635055B1 (en) | 1998-05-06 | 2003-10-21 | Microsulis Plc | Microwave applicator for endometrial ablation |
| US6493575B1 (en) * | 1998-06-04 | 2002-12-10 | Randy J. Kesten | Fluoroscopic tracking enhanced intraventricular catheter system |
| US6016811A (en) | 1998-09-01 | 2000-01-25 | Fidus Medical Technology Corporation | Method of using a microwave ablation catheter with a loop configuration |
| US6251128B1 (en) | 1998-09-01 | 2001-06-26 | Fidus Medical Technology Corporation | Microwave ablation catheter with loop configuration |
| US6245062B1 (en) | 1998-10-23 | 2001-06-12 | Afx, Inc. | Directional reflector shield assembly for a microwave ablation instrument |
| GB9904373D0 (en) | 1999-02-25 | 1999-04-21 | Microsulis Plc | Radiation applicator |
| US6277113B1 (en) | 1999-05-28 | 2001-08-21 | Afx, Inc. | Monopole tip for ablation catheter and methods for using same |
| US6287302B1 (en) | 1999-06-14 | 2001-09-11 | Fidus Medical Technology Corporation | End-firing microwave ablation instrument with horn reflection device |
| US7033352B1 (en) | 2000-01-18 | 2006-04-25 | Afx, Inc. | Flexible ablation instrument |
| US6471696B1 (en) | 2000-04-12 | 2002-10-29 | Afx, Inc. | Microwave ablation instrument with a directional radiation pattern |
| US20020087151A1 (en) | 2000-12-29 | 2002-07-04 | Afx, Inc. | Tissue ablation apparatus with a sliding ablation instrument and method |
| US20030083654A1 (en) | 2000-12-29 | 2003-05-01 | Afx, Inc. | Tissue ablation system with a sliding ablating device and method |
| US6878147B2 (en) | 2001-11-02 | 2005-04-12 | Vivant Medical, Inc. | High-strength microwave antenna assemblies |
| US7128739B2 (en) | 2001-11-02 | 2006-10-31 | Vivant Medical, Inc. | High-strength microwave antenna assemblies and methods of use |
| US6893436B2 (en) | 2002-01-03 | 2005-05-17 | Afx, Inc. | Ablation instrument having a flexible distal portion |
| US6817999B2 (en) | 2002-01-03 | 2004-11-16 | Afx, Inc. | Flexible device for ablation of biological tissue |
| US7197363B2 (en) | 2002-04-16 | 2007-03-27 | Vivant Medical, Inc. | Microwave antenna having a curved configuration |
| ES2865048T3 (es) | 2002-04-17 | 2021-10-14 | Covidien Lp | Estructuras de endoscopio para navegar a un objetivo en una estructura ramificada |
| GB2387544B (en) | 2002-10-10 | 2004-03-17 | Microsulis Plc | Microwave applicator |
| US7473219B1 (en) | 2003-03-07 | 2009-01-06 | Glenn Joshua P | Flexible fiber optic bronchoscope one-way valve |
| US7263997B2 (en) | 2003-05-06 | 2007-09-04 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc | Respiratory apparatus having an instrument introduction section and manifold |
| GB2403148C2 (en) | 2003-06-23 | 2013-02-13 | Microsulis Ltd | Radiation applicator |
| US7879024B2 (en) * | 2003-06-26 | 2011-02-01 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Splittable cannula having radiopaque marker |
| WO2005034783A1 (en) | 2003-10-03 | 2005-04-21 | Microsulis Limited | Device and method for the treatment of hollow anatomical structures |
| GB2406521B (en) | 2003-10-03 | 2007-05-09 | Microsulis Ltd | Treatment of hollow anatomical structures |
| US7101369B2 (en) | 2004-04-29 | 2006-09-05 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Triaxial antenna for microwave tissue ablation |
| GB2415630C2 (en) | 2004-07-02 | 2007-03-22 | Microsulis Ltd | Radiation applicator and method of radiating tissue |
| GB2416307A (en) | 2004-07-16 | 2006-01-25 | Microsulis Ltd | Microwave applicator head with null forming conductors allowing for sensor placement |
| US7706603B2 (en) | 2005-04-19 | 2010-04-27 | Siemens Corporation | Fast object detection for augmented reality systems |
| JP2010522597A (ja) * | 2007-03-26 | 2010-07-08 | スーパーディメンション， リミテッド | Ｃｔ強化型ｘ線透視 |
| US8292872B2 (en) * | 2007-06-29 | 2012-10-23 | Cook Medical Technologies Llc | Distal wire stop having adjustable handle |
| WO2010046802A1 (en) | 2008-10-20 | 2010-04-29 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Image-based localization method and system |
| US9232924B2 (en) | 2011-04-01 | 2016-01-12 | Koninklijke Philips N.V. | X-ray pose recovery |
| WO2015101948A2 (en) | 2014-01-06 | 2015-07-09 | Body Vision Medical Ltd. | Surgical devices and methods of use thereof |
| WO2016083275A1 (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Koninklijke Philips N.V. | Apparatus for determining positions of an interventional instrument in a projection image |
| US9652862B1 (en) | 2015-10-23 | 2017-05-16 | Wisconsin Alumni Research Foundation | System and method for dynamic device tracking using medical imaging systems |
| AU2018286978B2 (en) | 2017-06-19 | 2020-03-05 | Fritsjurgens Holding B.V. | Pivot door hinge |
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