ES2901703T3 - Integración de múltiples fuentes de datos para localización y navegación - Google Patents

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Abstract

Un medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador (402) que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador (80), hacen al ordenador: recibir (S302) datos de imagen del tórax de un paciente; identificar (S304) los pulmones del paciente en los datos de imagen; determinar (S306) localizaciones de una red luminal en los pulmones del paciente en los datos de imagen; identificar (S312) una localización objetivo en los pulmones del paciente, en base a una selección recibida de un médico o en el procesamiento y análisis de imágenes realizado por el ordenador; generar (S314), automáticamente o con la entrada de un médico, una ruta hacia la localización objetivo; generar (S308) un modelo tridimensional (3D) de los pulmones del paciente en base a los datos de la imagen, mostrando el modelo 3D la red luminal en los pulmones del paciente; determinar (S318) una localización de una herramienta (230) en base a un sensor electromagnético (EM) (94) cuando la herramienta se hace navegar dentro del tórax del paciente; hacer que un dispositivo de visualización (210) muestre (S320) una vista del modelo 3D y muestre la ruta hacia la localización objetivo y la localización determinada de la herramienta en el modelo 3D; recibir (S322) datos de imagen de tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) de una porción del tórax del paciente en base a una exploración dentro del procedimiento realizado después de que la herramienta haya navegado al menos parcialmente dentro del tórax del paciente; hacer que el dispositivo de visualización muestre (S324) una comparación de los datos de la imagen del tórax del paciente y los datos de la imagen CBCT; actualizar (S328) al menos una porción del modelo 3D de los pulmones del paciente en base a los datos de la imagen CBCT; y hacer que el dispositivo de visualización muestre una vista del modelo 3D actualizado.

Description

DESCRIPCIÓN
Integración de múltiples fuentes de datos para localización y navegación
Antecedentes
Campo técnico
La presente descripción se refiere a la captura, análisis e integración de datos de múltiples fuentes en un sistema de navegación de tórax y, más específicamente, a sistemas, dispositivos y métodos para usar el sistema de navegación de tórax que incluyen datos integrados de una pluralidad de fuentes.
Descripción de la Técnica Relacionada
La enfermedad pulmonar puede hacer que una o más porciones de los pulmones de un paciente pierdan su capacidad para funcionar normalmente y, por lo tanto, pueden necesitar tratamiento. Los procedimientos de tratamiento pulmonar pueden ser muy complejos y serían de gran ayuda si el cirujano que realiza el procedimiento puede visualizar la manera en que se forman las partes enfermas del pulmón, por ejemplo, cómo se desarrollan y/o pueden haberse deformado las diferentes partes de los pulmones debido a la enfermedad.
Generalmente, los pulmones de un paciente se dividen en 5 lóbulos: un lóbulo superior, medio e inferior que comprenden el pulmón derecho y un lóbulo superior e inferior que comprenden el pulmón izquierdo. Los pulmones están rodeados por la pleura pulmonar (o superficies pleurales). La pleura se compone de dos membranas serosas: la pleura parietal externa recubre la pared interna de la caja torácica y la pleura visceral interna recubre directamente la superficie de los pulmones. Los lóbulos pulmonares están formados por recesiones en la pleura, también conocidas como fisuras. Las fisuras son pliegues dobles de la pleura que seccionan los pulmones en los diferentes lóbulos. Tanto el pulmón derecho como el izquierdo tienen además una recesión central llamada hilio en la raíz del pulmón donde las vías respiratorias, los lúmenes vascular y linfático pasan a los pulmones.
Los sistemas para visualizar imágenes y herramientas de seguimiento en los pulmones del paciente generalmente se basan en datos preoperatorios, como las tomografías computarizadas (TC) realizadas antes, a veces con días o semanas de anticipación, de que comience el procedimiento de tratamiento. Sin embargo, tales sistemas no tienen en cuenta los cambios que pueden haber ocurrido después de que se realizó la tomografía computarizada, ni tienen en cuenta los cambios relacionados con el ciclo respiratorio en comparación con el conjunto de datos original, que generalmente se adquiere en o cerca de la capacidad pulmonar total, así como los cambios en el volumen pulmonar que ocurren durante el procedimiento. Los sistemas, dispositivos y métodos para mejorar el proceso de identificación y visualización de los pulmones de un paciente, así como también las estructuras ubicadas en los mismos, se describen más abajo.
El documento EP 3178435, que se incluye en el estado de la técnica en virtud del artículo 54(3) EPC, se refiere a sistemas, dispositivos y métodos para proporcionar una guía visual para navegar dentro del tórax de un paciente. Un método ilustrativo incluye presentar un modelo tridimensional (3D) de una red luminal, generar, mediante un generador de campo electromagnético (EM), un campo EM alrededor del tórax del paciente, detectar una localización de un sensor EM dentro del campo EM, determinando una posición de una herramienta dentro del tórax del paciente en base a la localización detectada del sensor EM, que muestra una indicación de la posición de la herramienta en el modelo 3D, recibir datos de imagen de tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) del tórax del paciente, detectar la localización de la herramienta dentro del tórax del paciente en base a los datos de la imagen CBCT y actualizar de la indicación de la posición de la herramienta en el modelo 3D en base a la localización detectada,
El documento EP 3289964, que se incluye en el estado de la técnica en virtud del artículo 54(3) EPC, describe sistemas, dispositivos y métodos para proporcionar conciencia de proximidad a una característica anatómica mientras se hace navegar dentro del tórax de un paciente, un método ilustrativo que incluye la recepción de datos de imágenes del tórax del paciente, generar un modelo tridimensional (3D) del tórax del paciente en base a los datos de imagen recibidos, determinar una localización de la característica anatómica en base a los datos de imagen recibidos y el modelo 3D generado, seguir una posición de un sensor electromagnético incluido en un herramienta, determinando iterativamente una posición de la herramienta dentro del tórax del paciente en base a la posición seguida del sensor electromagnético, e indicar una proximidad de la herramienta con respecto a la característica anatómica, en base a la posición determinada de la herramienta dentro del tórax del paciente.
El documento US 2017/035380 describe un sistema y método para navegar hacia un objetivo mediante el uso de datos volumétricos tridimensionales basados en fluoroscopia generados a partir de imágenes fluoroscópicas bidimensionales, incluido un conjunto de guía de catéter que incluye un sensor, un generador de campo electromagnético, un dispositivo de imágenes fluoroscópicas para adquirir un video fluoroscópico de un área objetivo alrededor de una pluralidad de ángulos con respecto al área objetivo, y un dispositivo informático. El dispositivo informático se configura para recibir datos de TC adquiridos previamente, determinar la localización del sensor en base al campo electromagnético generado por el generador de campo electromagnético, generar una representación tridimensional del área objetivo en base al video fluoroscópico adquirido, recibir una selección del conjunto de guía del catéter en la representación tridimensional generada, y registrar la representación tridimensional generada del área objetivo con los datos de TC adquiridos previamente para corregir la posición del conjunto de guía del catéter. El documento US 2015/073266 describe un sistema para el interrogatorio ultrasónico de un pulmón que incluye una memoria, una placa electromagnética (EM), un canal de trabajo extendido (EWC), un sensor EM, un transductor US y un procesador. La memoria almacena un modelo tridimensional (3D) y un plan de ruta para navegar por una red luminal. Una placa EM genera un campo EM. El EWC se configura para navegar por la red luminal de un paciente hacia un objetivo siguiendo el plan de ruta y el sensor EM se extiende distalmente desde el EWC y detecta el campo EM. El transductor US Se extiende distalmente desde un extremo distal del EWC y genera ondas de US y recibe ondas de US reflejadas desde la red luminal y el procesador procesa el campo EM detectado para sincronizar una localización del sensor EM en el modelo 3D, para procesar las ondas de US reflejadas para generar imágenes, o para integrar las imágenes generadas con el modelo 3D.
El documento US2014/343416 describe un sistema médico robótico y un método de funcionamiento que comprende tomar datos de imágenes externas intraoperatorias de la anatomía de un paciente y usar esos datos de imagen para generar un ajuste de modelado para un sistema de control del sistema médico robótico (por ejemplo, actualizar el modelo anatómico y/o refinar el registro del instrumento) y/o ajustar un aspecto de control del procedimiento (por ejemplo, regular la administración de una sustancia o terapia, mejorar la direccionamiento y/o el rendimiento del seguimiento).
Resumen
La invención se define en las reivindicaciones adjuntas.
Como se describe en la presente descripción, un medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador almacena instrucciones que, cuando se ejecutan por un ordenador, hacen que el ordenador reciba datos de imagen del tórax de un paciente, identifique los pulmones del paciente en los datos de imagen, determine las localizaciones de una red luminal en los pulmones del paciente en los datos de la imagen, identifique una localización objetivo en los pulmones del paciente en base a una selección recibida de un médico o en el procesamiento y análisis de imágenes realizado por el ordenador, genere, automáticamente o con la entrada de un médico, una ruta hacia la localización objetivo, genere un modelo tridimensional (3D) de los pulmones del paciente en base a los datos de la imagen, el modelo 3D que muestra la red luminal en los pulmones del paciente, determine la localización de una herramienta en base a un sensor electromagnético (EM) mientras la herramienta se hace navegar dentro del tórax del paciente, hace que un dispositivo de visualización muestre una vista del modelo 3D y muestre el camino hacia la localización objetivo y la localización determinada de la herramienta, recibe datos de imagen de tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) de una porción del tórax del paciente en base a un escaneo dentro del procedimiento realizado después de que la herramienta haya navegado al menos parcialmente dentro del tórax del paciente, actualice al menos una porción del modelo 3D de los pulmones del paciente en base a los datos de la imagen CBCT, y hace que el dispositivo de visualización muestre una vista del modelo 3D actualizado,
Las instrucciones pueden hacer que el ordenador adicionalmente haga que el dispositivo de visualización muestre una comparación de los datos de imagen del tórax del paciente y los datos de imagen CBCT.
Las instrucciones pueden hacer que el ordenador identifique una localización real de la herramienta en base a los datos de la imagen CBCT, y hacer que el dispositivo de visualización muestre una vista del modelo 3D actualizado y muestre la localización real de la herramienta en un volumen pulmonar dado en el modelo 3D actualizado.
Las instrucciones pueden hacer además que el ordenador haga que el dispositivo de visualización actualice iterativamente la localización mostrada de la herramienta dentro del tórax del paciente a medida que la herramienta se hace navegar a la localización objetivo.
Las instrucciones pueden hacer además que el ordenador identifique una posición real de la localización del objetivo en base a los datos de la imagen CBCT, y hacer que el dispositivo de visualización muestre una vista del modelo 3D actualizado y muestre la posición real de la localización del objetivo en el modelo 3D.
Las instrucciones pueden hacer además que el ordenador identifique una localización real de la herramienta en base a los datos de la imagen CBCT, identifique una posición real de la localización objetivo en base a los datos de la imagen CBCT, genere una ruta actualizada entre la localización real de la herramienta y la posición real de la localización del objetivo y hacer que el dispositivo de visualización muestre la ruta actualizada en el modelo 3D actualizado.
Las instrucciones pueden hacer además que el ordenador haga que el dispositivo de visualización muestre una porción localizada del modelo 3D actualizado y muestre, en el modelo 3D actualizado, la localización real de la herramienta, la posición real de la localización objetivo y la ruta actualizada, en donde la porción localizada no incluye todo el árbol de vías respiratorias de la red luminal.
Los datos de la imagen CBCT pueden adquirirse durante una fase de respiración de marea normal del ciclo respiratorio del paciente.
Breve descripción de los dibujos
Varios aspectos y características de la presente descripción se describen a continuación con referencia a los dibujos, en donde:
La Figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema Endo bronquial para planificar y realizar procedimientos de diagnóstico y tratamiento en el tórax de un paciente, de acuerdo con una modalidad de la presente descripción;
La Figura 2 es un diagrama esquemático de un sistema percutáneo para planificar y realizar procedimientos de diagnóstico y tratamiento en el tórax de un paciente, de acuerdo con una modalidad de la presente descripción; Las Figuras 3A y 3B muestran un diagrama de flujo de un método de ejemplo para planificar y realizar procedimientos de diagnóstico y tratamiento en el tórax de un paciente, de acuerdo con una modalidad de la presente descripción; y
La Figura 4 es un diagrama de bloques de un dispositivo informático de ejemplo que forma parte del sistema de la Figura 1, de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.
Descripción detallada
La presente descripción está dirigida a dispositivos, sistemas y métodos para capturar, analizar e integrar datos de múltiples fuentes en un sistema de navegación por el tórax. Más particularmente, la descripción se refiere a la integración de datos de imágenes en tiempo real adquiridos durante un procedimiento con datos de imágenes adquiridos antes del procedimiento y/u otros datos de imágenes adquiridos dentro del procedimiento para actualizar y/o mejorar la localización y visualización de objetivos y herramientas dentro de un tórax del paciente. Se puede realizar una delimitación y extrapolación segmentaria y subsegmentaria preoperatoria en base a los datos de imagen del tórax del paciente para crear una representación visual del tórax de un paciente, incluidas, por ejemplo, las vías respiratorias, las superficies pleurales y las fisuras de los pulmones del paciente y/o tumores u otras estructuras aberrantes que pueden estar presentes en los pulmones del paciente. Además, otros varios órganos y estructuras, por ejemplo, el corazón y el sistema vascular, los ganglios linfáticos y el sistema linfático, etc., también pueden identificarse en los datos de imagen e incluirse en la representación visual del tórax del paciente. La delimitación se puede realizar mediante el uso de una o más aplicaciones de software que se ejecutan en un ordenador. La aplicación puede, por ejemplo, generar un modelo o mapa tridimensional (3D) del tórax del paciente en base a datos de imágenes obtenidas radiográficamente, como datos de imágenes de tomografía computarizada (TC), para usar en la representación visual del tórax del paciente. El modelo 3D puede mostrar, entre otras cosas, las vías respiratorias, las superficies y fisuras pleurales, y otras estructuras de los pulmones del paciente, el corazón y/o sistema vascular, los ganglios linfáticos y/o el sistema linfático, y otras estructuras relevantes en el tórax del paciente. Los datos de la imagen pueden procesarse adicionalmente para identificar uno o más objetivos, como tumores, lesiones u otras estructuras aberrantes, en el tórax del paciente. Por ejemplo, la aplicación puede identificar las localizaciones de los lúmenes, como las vías respiratorias, los vasos sanguíneos y/o las estructuras linfáticas a partir de los datos de la imagen de TC y, en base a las localizaciones de los lúmenes, determinar dónde se encuentran las fisuras pulmonares y el grado de integridad de las fisuras, así como también determinar la localización de las superficies pleurales y/o los objetivos. A continuación, un médico y/o cirujano puede ver el modelo 3D y los datos de imagen radiográfica para planificar un procedimiento médico, como un procedimiento de diagnóstico, y/o un procedimiento de tratamiento, como un procedimiento de ablación o un procedimiento quirúrgico o intervencionista. El modelo 3D y/o el plan del procedimiento pueden almacenarse además para su posterior visualización durante el procedimiento médico en un quirófano o similar.
Durante el procedimiento médico, el modelo 3D puede visualizarse, como se describe con más detalle a continuación, para ayudar al médico a navegar por una o más herramientas hacia uno o más objetivos seleccionados. En varios momentos durante el procedimiento médico, se pueden recopilar datos de imágenes adicionales para mostrar una localización en tiempo real de las herramientas y/o los objetivos en el tórax del paciente. Por ejemplo, cuando una herramienta se acerca a un objetivo, o en cualquier otro momento que elija el médico, se puede realizar una tomografía computarizada de haz cónico (CBCT), o cualquier otra modalidad de imagen aplicable, y los datos de la imagen adquirida pueden procesarse para identificar una localización real de la herramienta y/o el objetivo en tiempo real. A continuación, el modelo 3D puede actualizarse en base a los datos de imagen recopilados del escaneo CBCT, mostrando de esta manera la localización actualizada de la herramienta y/o el objetivo. Los datos de imagen recopilados de la exploración CBCT pueden mostrar, además, y proporcionar de esta manera a una aplicación de software la capacidad de seguir la localización de la herramienta durante varias fases del ciclo respiratorio del paciente y en diversas capacidades pulmonares. Si bien el modelo 3D inicial puede generarse en base a los datos de imagen adquiridos mientras el paciente se encontraba en una fase particular del ciclo de respiración, por ejemplo, aguantar la respiración por completo, el paciente tendrá un volumen/capacidad pulmonar diferente durante el procedimiento médico y durante el ciclo de la respiración de volumen de marea normal durante el procedimiento médico. Por lo tanto, la adquisición de datos de imágenes dentro del procedimiento en varias fases del ciclo respiratorio del paciente, particularmente durante la respiración con volumen de marea normal, puede proporcionar una visualización más clara y precisa de la localización de las herramientas y los objetivos dentro del tórax del paciente, así como también la posición de las herramientas con relación a los objetivos. Como tal, la exploración CBCT dentro del procedimiento se puede usar para confirmar la colocación de las herramientas en los objetivos.
Los métodos, sistemas, dispositivos y medios legibles por ordenador descritos en la presente descripción son útiles en diversos contextos de planificación y/o navegación para procedimientos de diagnóstico y/o tratamiento realizado en los pulmones del paciente y el tejido circundante en el tórax del paciente. Por ejemplo, en una modalidad en la que un médico está realizando el tratamiento de un área de los pulmones del paciente, los métodos y sistemas pueden proporcionar al médico varias vistas de los pulmones del paciente y la localización de las herramientas y los objetivos en ellos. Además, como se describirá con más detalle más abajo, los métodos y sistemas pueden proporcionar al médico la capacidad de actualizar el modelo 3D en el momento que elija el médico, realizando e integrando datos de uno o más escaneos CBCT dentro del procedimiento para recopilar datos de localización actualizados de la localización de las herramientas y/u objetivos en el tórax del paciente. Estos y otros aspectos de la presente descripción se detallan a continuación.
Los métodos para planificar y realizar procedimientos de diagnóstico y/o tratamiento en el tórax de un paciente pueden implementarse mediante un sistema de navegación electromagnética (EMN). Generalmente, en una modalidad, el sistema EMN se puede usar en la planificación para llegar a un área de los pulmones del paciente identificando las localizaciones de uno o más objetivos en los pulmones del paciente, seleccionando uno o más de los objetivos como una localización objetivo, determinando una ruta a la localización objetivo, navegando un conjunto de posicionamiento a la localización objetivo y navegando una variedad de herramientas, como herramientas de tratamiento, herramientas de biopsia, etc., hasta la localización objetivo. El sistema EMN se puede configurar para visualizar varias vistas del tórax del paciente y del modelo 3D mencionado anteriormente.
Con referencia a la Figura 1, se proporciona un sistema EMN 100 adecuado para implementar métodos para realizar procedimientos de diagnóstico y tratamiento en el tórax de un paciente de acuerdo con la presente descripción. Uno de tales sistemas EMN 100 es el sistema ELECTROMAGNETIC NAVIGATION BRONCHOSCOPY® vendido actualmente por Covidien LP. Como se muestra en la Figura 1, el sistema EMN 100 se usa para realizar uno o más procedimientos de tratamiento en un paciente apoyado en una mesa de operaciones 40. A este respecto, el sistema EMN 100 generalmente incluye un broncoscopio 50, un equipo de monitorización 30, un sistema de seguimiento electromagnético (EM) 70 y un dispositivo informático 80.
El broncoscopio 50 se configura para su inserción a través de la boca y/o la nariz del paciente en las vías respiratorias del paciente. El broncoscopio 50 incluye una fuente de iluminación y un sistema de formación de imágenes de vídeo (no mostrado explícitamente) y se acopla al equipo de monitorización 30, por ejemplo, una pantalla de vídeo, para visualizar las imágenes de vídeo recibidas desde el sistema de formación de imágenes de vídeo del broncoscopio 50. En una modalidad, el broncoscopio 50 puede funcionar junto con un conjunto de guía de catéter 90. El conjunto de guía de catéter 90 incluye una guía localizable (LG) 92 y un canal de trabajo extendido (EWC) 96 configurado para su inserción a través de un canal de trabajo del broncoscopio 50 en las vías respiratorias del paciente (aunque el conjunto de guía del catéter 90 se puede usar alternativamente sin el broncoscopio 50). El conjunto de guía de catéter 90 incluye un mango 91 conectado al EWC 96, y que puede manipularse mediante rotación y compresión para dirigir LG 92 y EWC 96. El EWC 96 está dimensionado para su colocación en el canal de trabajo del broncoscopio 50. En el funcionamiento del conjunto de guía de catéter 90, LG 92, que incluye un sensor EM 94, se inserta en el EWC 96 y se bloquea en su posición de manera que el sensor EM 94 se extiende una distancia deseada más allá de una punta distal 93 del EWC 96. La localización del sensor EM 94, y por tanto de la punta distal 93 del EWC 96, dentro de un campo EM generado por el generador de campo EM 76, puede derivarse mediante el módulo de seguimiento 72 y el dispositivo de cálculo 80. Para obtener una descripción más detallada del conjunto de guía del catéter 90, se hace referencia a la patente de Estados Unidos de propiedad común núm.
9,247,992, titulada "MICROWAVE ABLATION CATHETER AND METHOD OF UTILIZING THE SAME", presentada el 15 de marzo de 2013 por Ladtkow y otros.
El LG 92 y el EWC 96 se pueden bloquear selectivamente uno con relación al otro mediante un mecanismo de bloqueo 99. Un sistema de seguimiento EM de seis grados de libertad 70, por ejemplo, similar al descrito en la Patente de Estados Unidos núm. 6,188,355 y las solicitudes PCT publicadas núm. w O 00/10456 y WO 01/67035, titulada "WIRELESS SDC-DEGREE-OF-FREEDOM LOCATOR", presentada el 14 de diciembre de 1998 por Gilboa, o cualquier otro sistema de medición de posicionamiento adecuado, se usa para realizar la navegación, aunque también se contemplan otras configuraciones.
El sistema de seguimiento EM 70 se puede configurar para su uso con el conjunto de guía de catéter 90 para seguir una posición del sensor EM 94 a medida que se mueve junto con el EWC 96 a través de las vías respiratorias del paciente, como se detalla a continuación. En una modalidad, el sistema de seguimiento EM 70 incluye un módulo de seguimiento 72, una pluralidad de sensores de referencia 74 y un generador de campo EM 76. Como se muestra en la Figura 1, el generador de campo EM 76 se coloca debajo del paciente. El generador de campo EM 76 y la pluralidad de sensores de referencia 74 se interconectan con el módulo de seguimiento 72, que deriva la ubicación de cada sensor de referencia 74 en los seis grados de libertad. Uno o más de los sensores de referencia 74 están unidos al tórax del paciente. Las coordenadas de los seis grados de libertad de los sensores de referencia 74 se envían como datos al dispositivo informático 80, que incluye la aplicación 81, donde los datos de los sensores 74 se usan para calcular un marco de referencia de coordenadas del paciente.
Aunque el sensor EM 94 se describió anteriormente como incluido en el LG 92, también se prevé que el sensor EM 94 se pueda incrustar o incorporar dentro del propio conjunto de guía del catéter 90, o una herramienta, como una herramienta de biopsia 62 y/o una herramienta de ablación 64, donde la herramienta se puede usar alternativamente para la navegación sin necesidad del LG 92 o los intercambios de herramientas necesarios que requieren el uso de LG 92. El sensor EM 94 también se puede incrustar o incorporar dentro del EWC 96, tal como en una porción distal del EWC 96, permitiendo de esta manera el seguimiento de la porción distal del EWC 96 sin la necesidad de un LG 92 separado. De acuerdo con una modalidad, las herramientas de tratamiento 62, 64 se configuran para ser insertadas en el conjunto de guía del catéter 90 después de la navegación a una localización objetivo y la extracción del LG 92. La herramienta de biopsia 62 puede usarse para recolectar una o más muestras de tejido de la localización objetivo y, en una modalidad, se configura además para su uso junto con el sistema de seguimiento 70 para facilitar la navegación de la herramienta de biopsia 62 a la localización objetivo y el seguimiento de una localización de la herramienta de biopsia 62 a medida que se manipula en relación con la localización objetivo para obtener la muestra de tejido. La herramienta de ablación 64 se configura para ser operada con un generador 66, tal como un generador de radiofrecuencia o un generador de microondas, y puede incluir cualquiera de una variedad de herramientas de ablación y/o catéteres, ejemplos de los cuales se describen con más detalle en las Patentes de Estados Unidos núm. 9,259,269; 9,247,993; 9,044,254; y 9,370,398, y la publicación de la solicitud de Patente de Estados Unidos núm. 2014/0046211, todas tituladas "MICROWAVE ABLATION CATHETER AND METHOD OF USING THE SAME", presentada el 15 de marzo de 2013, por Ladtkow y otros.. Aunque se muestra como una herramienta de biopsia y una herramienta de ablación por microondas en la Figura 1, los expertos en la técnica reconocerán que otras herramientas que incluyen, por ejemplo, herramientas de ablación por radiofrecuencia, herramientas de braquiterapia y otras, pueden desplegarse y seguirse de forma similar sin apartarse del alcance de la presente descripción.
El dispositivo informático 80 incluye software y/o hardware, como una aplicación 81, que se usa para facilitar las diversas fases de un procedimiento de EMN, que incluye generar el modelo 3D, identificar una localización objetivo, planificar una ruta hacia la localización objetivo, registrar el modelo 3D con las vías respiratorias reales del paciente y navegar hasta la localización objetivo. Por ejemplo, el dispositivo informático 80 usa datos adquiridos de una TC, una CBCT, una resonancia magnética (MRI), una tomografía por emisión de positrones (PET) y/o cualquier otra modalidad de imagen adecuada para generar y visualizar el modelo 3D de tórax del paciente, para permitir la identificación de una localización objetivo en el modelo 3D (automáticamente, semiautomáticamente o manualmente) y permitir la determinación y selección de una ruta a través de las vías respiratorias del paciente hasta la localización objetivo, mientras que los datos de la imagen de la tomografía computarizada pueden tener lagunas, omisiones y/u otras imperfecciones incluidas en los datos de la imagen, el modelo 3D es una representación fluida de las vías respiratorias del paciente, con dichos espacios, omisiones y/o imperfecciones en los datos de la imagen de la tomografía computarizada completados o corregidos. El modelo 3D puede presentarse en un monitor de visualización asociado con el dispositivo informático 80, o de cualquier otra manera adecuada. Puede encontrarse un ejemplo del software de planificación descrito en la presente descripción en las publicaciones de patentes de Estados Unidos núm. 2014/0281961, 2014/0270441, y 2014/0282216, presentadas por Baker y otros el 15 de marzo de 2013 y tituladas "PATHWAY PLANNING SYSTEM AND METHOD". Se pueden encontrar más ejemplos del software de planificación en la publicación de la patente de Estados Unidos
Núm. 2016/0000302, titulada " SYSTEM AND METHOD FOR NAVIGATING WITHIN THE LUNG", presentada el 29 de junio de 2015 por Brown y otros.
Un médico puede visualizar y manipular diversas vistas del modelo 3D mediante el uso del dispositivo informático 80, para facilitar la identificación de una localización objetivo. Como se indicó anteriormente, la localización objetivo puede ser un sitio quirúrgico donde se va a realizar el tratamiento, y/o una porción de todo el lóbulo o múltiples lóbulos de los pulmones del paciente que requieren evaluación y tratamiento. El modelo 3D puede incluir, entre otras cosas, un modelo de árbol de las vías respiratorias correspondiente a las vías respiratorias reales de los pulmones del paciente y mostrar los diversos pasajes, ramas y bifurcaciones del árbol real de las vías respiratorias del paciente. Adicionalmente, el modelo 3D puede incluir lesiones, marcadores, vasos sanguíneos y estructuras vasculares, vasos y estructuras linfáticos, órganos, otras estructuras fisiológicas y/o una representación 3D de las superficies pleurales y fisuras de los pulmones del paciente. Algunos o todos los elementos mencionados anteriormente pueden visualizarse de forma selectiva, de manera que el médico puede elegir qué elementos deben visualizarse al visualizar el modelo 3D.
Durante un procedimiento de tratamiento, el sensor EM 94, junto con el sistema de seguimiento 70, permite el seguimiento del sensor EM 94 (y, por lo tanto, la punta distal 93 del EWC 96 o las herramientas 62, 64) a medida que el sensor EM 94 avanza a través de las vías respiratorias del paciente siguiendo la ruta planificada durante la fase de planificación, como etapa inicial del procedimiento, el modelo 3D se registra con las vías respiratorias reales del paciente, un método potencial de registro, en lo sucesivo denominado "método de examen pulmonar", implica navegar LG 92 en cada lóbulo de los pulmones del paciente hasta al menos la segunda bifurcación de las vías respiratorias de ese lóbulo. La posición de LG 92 se sigue durante esta fase de registro, y el modelo 3D se actualiza iterativamente en base a la posición seguida de la guía localizable dentro de las vías respiratorias reales de los pulmones del paciente. Este proceso de registro se describe en
la Publicación de la solicitud de patente de Estados Unidos de propiedad común núm. 2011/0085720, titulada "AUTOMATIC REGISTRATION TECHNIQUE", presentada el 14 de mayo de 2010 por Barak y otros, y la Publicación de la patente de Estados Unidos núm. 2016/0000356, titulada " REAL-TIME AUTOMATIC REGISTRATION FEEDBACK ", presentada el 2 de julio de 2015 por Brown y otros. Si bien el proceso de registro se centra en alinear las vías respiratorias reales del paciente con las vías respiratorias del modelo 3D, el registro también garantiza que la posición de las estructuras vasculares, las superficies pleurales y las fisuras de los pulmones se determinen con precisión.
En varios momentos durante el procedimiento, el médico puede importar datos de imágenes adicionales y/o hacer que se realicen exploraciones adicionales en el paciente. Como se señaló anteriormente, estas exploraciones adicionales pueden ser exploraciones CBCT, pero los expertos en la técnica reconocerán que también se pueden usar otras modalidades de formación de imágenes, enfoques acústicos y modelos predictivos. Por ejemplo, la formación de imágenes por ultrasonido, la formación de imágenes de rayos X de C-ann, la formación de imágenes fluoroscópicas, etc. también pueden usarse sin apartarse del alcance de la presente descripción. Las exploraciones adicionales pueden dirigirse a una localización particular en el cuerpo del paciente de la cual el médico desea datos de imagen en tiempo real con respecto a la posición del sensor EM 94 (que representa la localización de LG 92 y/o la herramienta 62, 64) y/o la localización del objetivo dentro del cuerpo del paciente. La aplicación 81 puede recibir los datos de imagen adquiridos por el escaneo adicional y procesar los datos de imagen para identificar la posición del sensor EM 94 y/o la localización del objetivo dentro del cuerpo del paciente. La aplicación 81 puede entonces actualizar y/o mejorar el modelo 3D en base a los datos de imagen adicionales. Por ejemplo, los datos de imagen adicionales pueden proporcionar una imagen más clara de la parte particular del cuerpo del paciente que fue captada por el escaneo adicional que la del escaneo original, y la aplicación 81 puede actualizar y/o mejorar una porción del modelo 3D en base a los datos de imagen adicionales. La aplicación 81 puede entonces mostrar una posición en tiempo real del sensor EM 94 con relación a la localización del objetivo, y puede actualizar la posición mostrada del sensor EM 94 en el modelo 3D si los datos de imagen adicionales indican que la posición mostrada en base a los datos de imagen originales es incorrecta.
Pasando ahora a la Figura 2, se muestra un sistema percutáneo 200 adecuado para implementar métodos para realizar procedimientos de diagnóstico y/o tratamiento en el tórax de un paciente que se proporciona de acuerdo con la presente descripción. El sistema 200 incluye una pantalla 210, una mesa 220 que incluye un generador de campo electromagnético (EM) 221, una herramienta 230, un sensor de ultrasonido 240 conectado a una estación de trabajo de ultrasonido 250, una bomba peristáltica 260 y un dispositivo informático 80 conectado o en comunicación operable con un generador de microondas 270. El dispositivo informático 80 puede ser similar al dispositivo informático 80 descrito anteriormente con referencia a la Figura 1. Además, el dispositivo informático 80 se puede configurar para controlar el generador de microondas 270, la bomba peristáltica 260, una fuente de alimentación (no mostrada) y/o cualquier otro accesorio y dispositivo periférico relacionado con, o que forme parte del sistema 200. La pantalla 210 se configura para emitir instrucciones, imágenes y mensajes relacionados con la realización del procedimiento médico.
La mesa 220 puede ser, por ejemplo, una mesa de operaciones u otra mesa adecuada para su uso durante un procedimiento médico, que incluye el generador de campo EM 221. El generador de campo EM 221 se usa para generar un campo EM durante el procedimiento médico y forma parte de un sistema de seguimiento EM que se usa para seguir las posiciones de las herramientas dentro del tórax del paciente. El generador de campo EM 221 puede incluir varios componentes, tales como una almohadilla especialmente diseñada para colocarse debajo o integrarse en una mesa de operaciones o cama de paciente. Un ejemplo de un sistema de seguimiento EM de este tipo es el sistema AURORA™ vendido por Northern Digital Inc.
La herramienta 230 es un instrumento médico para acceder de manera percutánea y realizar procedimientos de diagnóstico y/o tratamiento en una localización objetivo. Por ejemplo, la herramienta 230 puede ser una sonda de ablación que tiene una antena de ablación por microondas que se usa para realizar la ablación de tejido. Alternativamente, la herramienta 230 puede ser una sonda de ablación por crioablación o por radiofrecuencia (RF) usada para extirpar tejido. En algunas realizaciones, la herramienta 230 puede incluir un instrumento óptico, tal como un dispositivo de formación de imágenes infrarrojas, un dispositivo de formación de imágenes térmicas, un dispositivo de formación con focal de imágenes, un dispositivo de formación de imágenes de tomografía de coherencia óptica (OCT), etc. La herramienta 230 puede incluir además, o tener conectados, varios sensores, incluido un detector de radionúclidos, un sensor de temperatura, un sensor óptico y/o un sensor EM que permite al sistema de seguimiento EM seguir la ubicación, posición y orientación (también conocida como la "pose") de la herramienta 230 dentro del pecho del paciente. El generador 270 de microondas se puede configurar para enviar energía de microondas a la herramienta 230. La bomba peristáltica 260 se puede configurar para bombear fluido a través de la herramienta 230 para enfriar la herramienta 230. Si bien la presente descripción describe el uso del sistema 200 en un entorno quirúrgico, también se prevé que algunos o todos los componentes del sistema 200 puedan usarse en entornos alternativos, por ejemplo, un laboratorio de imágenes y/o un entorno de oficina.
Además del sistema de seguimiento EM, los instrumentos descritos anteriormente también se pueden visualizar por medio del uso de imágenes por ultrasonido. El sensor de ultrasonido 240, como una varilla de ultrasonido, puede usarse para obtener imágenes de una o más porciones del tórax del paciente durante el procedimiento médico para visualizar la localización de los instrumentos, como la herramienta 230, dentro del tórax del paciente. El sensor de ultrasonido 240 puede tener un sensor de seguimiento EM incrustado dentro o unido a la varilla de ultrasonido, por ejemplo, un sensor de clip o un sensor adhesivo. El sensor de ultrasonido 240 puede colocarse en relación con la herramienta 230 de manera que la herramienta 230 esté en ángulo con el plano de la imagen de ultrasonido, permitiendo de esta manera al médico visualizar la relación espacial de la herramienta 230 con el plano de la imagen de ultrasonido y con los objetos que se están visualizando. Además, el sistema de seguimiento EM también puede seguir la localización del sensor de ultrasonido 240. En algunas modalidades, uno o más sensores de ultrasonido 240 pueden colocarse dentro del cuerpo del paciente. El sistema de seguimiento EM puede entonces seguir la localización de tales sensores de ultrasonido 240 y la herramienta 230 dentro del cuerpo del paciente, la estación de trabajo de ultrasonido 250 puede usarse para configurar, operar, y/o ver imágenes capturadas por el sensor de ultrasonido 240. Asimismo, el dispositivo informático 80 puede usarse para configurar, operar y/o ver imágenes capturadas por el sensor de ultrasonidos 240, ya sea directamente o retransmitidas a través de la estación de trabajo de ultrasonidos 250.
También se pueden usar varios otros instrumentos o herramientas, tales como dispositivos LIGASURE ™, grapadoras quirúrgicas, etc., durante la realización del procedimiento médico. En las modalidades en las que la herramienta 230 es una sonda de ablación por microondas, la sonda de ablación por microondas se usa para la ablación de la lesión o tumor (en lo sucesivo denominado "objetivo") por medio del uso de energía de microondas para calentar tejido con el fin de desnaturalizar o matar células cancerosas. La construcción y el uso de un sistema que incluye una sonda de ablación de este tipo se describe con más detalle en la Publicación de patente de Estados Unidos núm. 2016/0058507, titulada MICROWAVE ABLATION SYSTEM, presentada el 26 de agosto de 2014 por Dickhans, la Patente de Estados Unidos núm. 9,247,992, titulada MICROWAVE ABLATION CATHETER AND METHOD OF UTILIZING THE SAME, presentada el 15 de marzo de 2013, por Latkow y otros, y la Patente de los Estados Unidos núm. 9,119.650, titulada MICROWAVE ENERGY-DELIVERY DEVICE AND SYSTEM, presentada el 15 de marzo de 2013 por Brannan y otros.
Como se indicó anteriormente, la localización de la herramienta 230 dentro del tórax del paciente puede seguirse durante el procedimiento médico. Un método de ejemplo para seguir la localización de la herramienta 230 es mediante el uso del sistema de seguimiento EM, que sigue la localización de la herramienta 230 mediante sensores de seguimiento conectados o incorporados en la herramienta 230. Se pueden usar varios tipos de sensores, tales como un sensor impreso, cuya construcción y uso se describen con más detalle en la publicación de patente de Estados Unidos núm. US 2016/017487314/919,950, titulada "MEDICAL INSTRUMENT WITH SENSOR FOR
USE IN A SYSTEM AND METHOD FOR ELECTROMAGNETIC NAVIGATION", presentada el 22 de octubre de 2015 por Greenburg y otros. Un sistema de tratamiento percutáneo similar al sistema 200 descrito anteriormente se describe con más detalle en la Publicación de la solicitud de patente de Estados Unidos núm. 2016/0317224, titulada "MICROWAVE ABLATION PLANNING AND PROCEDURE SYSTEMS", presentada el 15 de abril de 2016.
Si bien el sistema 200 descrito anteriormente usa un generador 270 de microondas para proporcionar energía de microondas a la herramienta 230, los expertos en la técnica apreciarán que se pueden usar varios otros tipos de generadores y herramientas sin apartarse del alcance de la presente descripción. Por ejemplo, las herramientas de ablación de radiofrecuencia (RF) que reciben energía de RF de los generadores de RF pueden sustituirse por los generadores de microondas y las herramientas de ablación descritas anteriormente.
Pasando ahora a la Figura 3, se muestra un diagrama de flujo de un método ejemplar para realizar procedimientos de diagnóstico y tratamiento en el tórax de un paciente, de acuerdo con una modalidad de la presente descripción, mientras que las etapas descritas a continuación usan el sistema Endo bronquial 100 de la Figura 1 como ejemplo, los expertos en la técnica apreciarán que el sistema percutáneo 200 de la Figura 2 puede sustituirse y las etapas descritas a continuación pueden adaptarse para un procedimiento percutáneo sin apartarse del alcance de la presente descripción. Comenzando en la etapa S302, el dispositivo informático 80 recibe datos de imagen del tórax del paciente. Los datos de la imagen se pueden recopilar por medio de una o más de varias modalidades de imágenes, incluidas las exploraciones de tomografía computarizada (TC), exploraciones de tomografía computarizada de haz cónico (CBCT), exploraciones de resonancia magnética (MRI), exploraciones de tomografía por emisión de positrones (PET), exploraciones de ultrasonido, exploraciones de rayos X y/o cualquier otra modalidad de formación de imágenes relevante conocida por los expertos en la técnica. En algunas modalidades, los datos de imagen de múltiples exploraciones previas al procedimiento pueden usarse en combinación. En otras
modalidades, solo se pueden usar datos de imagen de un escaneo más reciente. Las exploraciones previas al procedimiento se pueden realizar antes del procedimiento, como días y/o semanas antes del procedimiento, y/o se pueden realizar al inicio del procedimiento después de que el paciente haya sido posicionado para el procedimiento. Los datos de imágenes pueden recibirse o convertirse a un formato de datos uniforme, como el estándar de imágenes digitales y comunicaciones en medicina (DICOM).
A continuación, en la etapa S304, la aplicación 81 procesa los datos de imagen recibidos para identificar uno o más de los órganos del paciente en los datos de imagen. Por ejemplo, la aplicación 81 puede identificar los pulmones del paciente en los datos de la imagen. El procesamiento de imágenes puede incluir análisis de imágenes automático y/o asistido por el usuario para identificar los pulmones del paciente en los datos de la imagen. Se pueden usar varios métodos de procesamiento de imágenes, incluidas las técnicas de crecimiento de regiones, como se describe en la publicación de patente de Estados Unidos núm. 2016/0038248, titulada "TREATMENT PROCEDURE PLANNING SYSTEM AND METHOD", presentada el 10 de agosto de 2015 por Bharadwaj y otros y la publicación co-pendiente de Patente de Estados Unidos núm. 2016/0005193, titulada "SYSTEM AND MeTHOD FOR SEGMENTATION OF LUNG", presentada el 30 de junio de 2015 por Markov y otros.
A continuación, en la etapa S306, la aplicación 81 determina las localizaciones de los lúmenes y/u otras estructuras críticas en los pulmones del paciente. Los lúmenes pueden incluir vías respiratorias del árbol bronquial del paciente, arterias y venas del árbol vascular del paciente, y/o lúmenes linfáticos y nodos del árbol linfático del paciente. Un pulmón sano normalmente tendrá ramas separadas de cada uno de los vasos bronquiales, vasculares y árboles linfáticos en cada lóbulo pulmonar. Sin embargo, un lóbulo enfermo o mal formado puede tener lúmenes de las ramas de uno o más de estos árboles fusionados con lúmenes de las ramas de un lóbulo adyacente. En tal caso, puede ser necesario el tratamiento, por ejemplo, mediante resección, de todos o porciones de múltiples lóbulos pulmonares fusionados.
A continuación, en la etapa S308, la aplicación 81 genera un modelo tridimensional (3D) del tórax del paciente. El modelo 3D incluye representaciones gráficas de los pulmones del paciente, que muestran la localización de los lúmenes de los árboles bronquial, vascular y linfático, así como también las superficies pleurales y fisuras de los pulmones del paciente y/o tumores u otras estructuras aberrantes que pueden estar presentes en los pulmones del paciente. El modelo puede indicar además dónde existen fisuras incompletas y dónde se han fusionado los lúmenes de los lóbulos adyacentes.
En la etapa S310, el modelo 3D y los datos de la imagen se muestran al médico, por ejemplo, mediante el uso de un dispositivo de visualización tal como el monitor 406 de la Figura 4, que se describe más abajo. El médico puede examinar varias vistas del modelo 3D y los datos de imagen y determinar qué áreas de los pulmones del paciente deben tratarse. El médico puede examinar más a fondo las localizaciones y el nivel de integridad de las fisuras de los pulmones del paciente para determinar la complejidad y el alcance del procedimiento requerido para tratar las áreas enfermas de los pulmones del paciente. El médico también puede seleccionar una o más localizaciones objetivo viendo los datos de imagen y/o el modelo 3D en la etapa S312. Por ejemplo, mediante el uso del dispositivo de visualización 406 y el dispositivo de entrada 410 del dispositivo informático 80 (descrito en la Figura 4 más abajo), el médico puede ver los datos de imagen y/o el modelo 3D y puede identificar y seleccionar una o más localizaciones objetivo. El médico puede seleccionar y/o marcar varias áreas de los datos de la imagen para identificar esas áreas como áreas que pueden requerir diagnóstico y/o tratamiento. Las áreas pueden ser uno o más lóbulos completos de los pulmones del paciente, o una o más porciones de un solo lóbulo de los pulmones del paciente, o un tumor, lesión o área anormal identificada dentro del tórax. A continuación, la aplicación 81 puede identificar y marcar una localización en el modelo 3D que corresponda a la localización marcada por el médico. Alternativamente, o, además, la aplicación 81 puede seleccionar automáticamente una o más localizaciones objetivo para diagnóstico y/o tratamiento, por ejemplo, por medio del procesamiento y análisis de las imágenes.
A continuación, en la etapa S314, la aplicación 81 puede generar automáticamente o con la entrada del médico un plan de procedimiento, como se describe más adelante en la publicación de la patente de Estados Unidos núm.
2016/0038248, mencionada anteriormente. El plan del procedimiento puede incluir una ruta a una o más localizaciones objetivo. En el caso de un procedimiento Endo bronquial, como por ejemplo mediante el uso del sistema 100 de la Figura 1, la vía puede comenzar en la tráquea del paciente y continuar a través de las vías respiratorias y el parénquima circundante de los pulmones del paciente hasta una o más localizaciones objetivo. Alternativamente, en el caso de un procedimiento percutáneo, tal como mediante el uso del sistema 200 de la Figura 2, la vía puede comenzar en un punto de la piel del paciente y continuar hasta al menos una de las localizaciones objetivo a través del tejido intermedio. Se puede encontrar más información sobre la generación de una vía a las localizaciones objetivo en la Solicitud de Patente de Estados Unidos co-pendientes de propiedad común núm.
15/253,084, titulada PATHWAY PLANNING FOR USE WITH A NAVIGATION PLANNING AND PROCEDURE SYSTEM, presentada el 31 de agosto de 2016 por William S. Krimsky, como apreciarán los expertos en la técnica, de acuerdo con el actual sistema de planificación iLogic™ descrito en la publicación de patente de Estados Unidos núm. 2016/0038248, esta generación de plan de procedimiento puede ocurrir antes de la generación del modelo 3D simplemente visualizando los datos de la imagen, sin apartarse del alcance de la presente descripción.
Después de la creación del plan de procedimiento, el modelo 3D puede registrarse con el cuerpo del paciente en la etapa S316, como se describió anteriormente. A continuación, durante el procedimiento médico en la etapa S318, la aplicación 81, a través del sistema de seguimiento EM 70, sigue la localización del sensor EM 94 mientras una herramienta, como LG 92 o las herramientas 62, 64, se hace navegar por las vías respiratorias del paciente. Por ejemplo, la aplicación 81 recibe datos de seguimiento EM del sistema de seguimiento EM 70 con respecto a la posición del sensor EM 94 dentro del campo EM generado por el generador de campo EM 76 y procesa los datos de seguimiento EM para determinar la localización del sensor EM 94 dentro de las vías respiratorias del paciente. La aplicación 81 muestra entonces la localización seguida por sensor EM 94 en el modelo 3D en la etapa S320, proporcionando de esta manera una indicación de la localización de la herramienta dentro del tórax del paciente.
En la etapa S322, la aplicación 81 determina si se han recibido datos de imagen adicionales. Como se indicó anteriormente, el médico, en varios momentos durante el procedimiento médico, puede realizar exploraciones adicionales del cuerpo del paciente o importar otros datos de imagen. Por ejemplo, después de navegar con la herramienta por las vías respiratorias del paciente por una distancia predeterminada o en un punto seleccionado por el médico, el médico puede realizar una exploración CBCT del cuerpo del paciente, tal como se indica en el lugar donde se encuentra la herramienta y/o la localización donde se encuentra la localización objetivo, para adquirir datos de imagen adicionales. Debido a que los datos de imágenes adicionales se adquieren durante el procedimiento médico, los datos de imágenes adicionales son datos de imágenes en tiempo real, que muestran una posición real de LG 92 y/o herramientas 62, 64, dentro del tórax del paciente. Asimismo, los datos de imagen adicionales pueden mostrar la posición real de la localización objetivo. Debido al movimiento de las vías respiratorias y el parénquima circundante (así como también de otras estructuras en los pulmones del paciente) que se producen debido al ciclo respiratorio del paciente, el modelo 3D, que se genera en base a los datos de imagen adquiridos antes del procedimiento, puede estar fuera de sincronización con la posición real de las vías respiratorias y otras estructuras en los pulmones del paciente durante algunas fases del ciclo respiratorio del paciente y a diferentes volúmenes pulmonares. Tal movimiento puede tenerse en cuenta y/o compensarse obteniendo datos de imagen en tiempo real, como se describe en la presente descripción.
Como se indica a continuación, las etapas S324-S336 describen el procesamiento de imágenes que puede realizar la aplicación 81 en varios momentos durante el procedimiento después de recibir datos de imágenes CBCT adicionales. Como se muestra y describe en la presente descripción, el procesamiento de imágenes de las etapas S324-S336 se realiza durante una pausa en la fase de navegación del procedimiento que comenzó en la etapa s 316 anterior y continúa en la etapa S338 siguiente. Durante esta pausa en la fase de navegación, LG 92 y/o herramientas 62, 64 pueden permanecer brevemente en una posición fija. Sin embargo, los expertos en la técnica apreciarán que el procesamiento de imágenes de las etapas S324-S336 también se puede realizar simultáneamente con la fase de navegación del procedimiento de tratamiento y, por lo tanto, LG 92 y/o las herramientas 62, 64 no necesitan permanecer en una posición fija.
Por tanto, si se han recibido datos de imagen adicionales, la aplicación 81, en la etapa S324, muestra una comparación de los datos de imagen adicionales, los datos de imagen originales recibidos en la etapa S302, el modelo 3D y/o la posición actual del sensor 94 EM. Por ejemplo, la aplicación 81 puede procesar los datos de imagen adicionales de manera similar al procesamiento descrito anteriormente de los datos de imagen original y visualizar los datos de imagen adicionales y los datos de imagen original uno al lado del otro indicando las diferencias. En algunas modalidades, la aplicación 81 puede generar un modelo 3D parcial en base a los datos de imagen adicionales y visualizar tal modelo 3D parcial como una comparación y/o una superposición sobre el modelo 3D generado en la etapa S308. La aplicación puede esperar entonces la entrada del médico para aprobar el uso de los datos de imagen adicionales en la etapa S326. Si el médico aprueba los datos de imagen adicionales, el procesamiento pasa a la etapa S328. Alternativamente, si el médico no aprueba los datos de imagen adicionales, el procesamiento salta a la etapa S338.
Una vez que el médico aprueba el uso de los datos de imágenes adicionales, los datos de imágenes adicionales se registran en el modelo 3D. Por ejemplo, los datos obtenidos durante el proceso de registro en la etapa S316 pueden ajustarse y/o alinearse con los datos de imagen adicionales para registrar los datos de imagen adicionales en el modelo 3D. Alternativamente, o, además, los datos de imagen adicionales y los datos de imagen originales recibidos en la etapa S302 pueden registrarse y/o alinearse en base a puntos de referencia y/o marcadores fiduciales identificados en los datos de imagen adicionales y originales. La aplicación 81 puede registrar automáticamente los datos de imagen adicionales en el cuerpo del paciente sin que el médico tenga que repetir el método de registro de la encuesta pulmonar descrito anteriormente, porque los datos de imagen adicionales se adquieren dentro del procedimiento y el paciente permanece sustancialmente en la misma posición mientras se muestra la imagen adicional. Los datos se adquieren como está el paciente durante la fase de navegación del procedimiento. Por lo tanto, la localización de las vías respiratorias centrales no varía significativamente después de que el modelo 3D se registra en las vías respiratorias del paciente. Adicionalmente, debido a que la localización objetivo se identificó y/o seleccionó en la etapa S312 en base al modelo 3D, el registro del modelo 3D en las vías respiratorias del paciente realizado en la etapa S316 también alinearía la posición de la localización objetivo en el modelo 3D con el cuerpo del paciente. En base al registro. Por lo tanto, cuando la aplicación 81 registra los datos de imagen adicionales en el modelo 3D, y la aplicación 81 determina que la localización seguida por el sensor EM 94 relativa a la posición de la localización objetivo en el modelo 3D es diferente de la localización de LG 92 y/o las herramientas 62, 64 con relación a la localización del objetivo en los datos de imagen adicionales, la aplicación 81 puede identificar una o más partes del modelo 3D que deberían actualizarse en base a los datos de imagen adicionales.
La aplicación 81 puede almacenar además datos de referencia con respecto a la diferencia de posición, y por lo tanto el movimiento, de la localización objetivo, LG 92, y/o las herramientas 62, 64 entre los datos de imagen originales y/o el modelo 3D, que se adquiere y/o genera durante la retención completa de la respiración, y los datos de imagen adicionales, que se adquieren durante el procedimiento en varias etapas del ciclo respiratorio del paciente. Estos datos de referencia pueden ingresarse en una base de datos y compararse con los datos de referencia almacenados durante otros procedimientos que involucran al mismo paciente y/u otros pacientes que se someten a procedimientos similares o relacionados para generar un modelo predictivo del movimiento relativo de órganos y otras estructuras en el tórax de un paciente durante el ciclo respiratorio. Después de que se hayan reunido suficientes datos para generar tal modelo predictivo, la aplicación 81 puede incluir además datos del modelo predictivo en la comparación presentada en la etapa S324. En algunas modalidades, la aplicación 81 puede actualizar continuamente el modelo 3D mostrado durante un procedimiento en base al movimiento previsto de órganos y estructuras en el tórax del paciente durante el ciclo respiratorio del paciente, creando de esta manera un "modelo 3d de respiración" que refleja la fase actual del ciclo respiratorio del paciente.
En la etapa S328, la aplicación 81 actualiza una o más porciones del modelo 3D en base a los datos de imagen adicionales y/o el modelo 3D parcial. Por ejemplo, debido a la escala y la calidad de la imagen, los datos de la imagen original recibidos en la etapa S302 pueden no incluir suficiente detalle y/o claridad sobre las vías respiratorias y otras estructuras en los tramos exteriores de las vías respiratorias y/o árboles vasculares, y por tanto, la formación de imágenes localizadas, como la formación de imágenes CBCT descrita en la presente descripción, puede proporcionar detalles y/o claridad mejorados con respecto a los bordes exteriores del árbol de las vías respiratorias. Por tanto, la aplicación 81 puede mejorar y/o actualizar una o más porciones del modelo 3D en base a los datos de imagen adicionales. La aplicación 81 también puede actualizar una o más porciones del modelo 3D que se identificaron como que requieren actualización en función de las diferencias en la posición del sensor EM 94 y/o la localización del objetivo entre el modelo 3D y los datos de imagen adicionales, como se describió anteriormente.
A continuación, en la etapa S330, la aplicación 81 puede procesar los datos de imagen adicionales para identificar una posición en tiempo real/posición real de la localización objetivo y LG 92 y/o la herramienta 62, 64 en los datos de imagen adicionales. Aunque se muestra y describe como realizado después de actualizar el modelo 3D, la identificación de la localización objetivo y lG 92 y/o herramienta 62, 64 en los datos de imagen adicionales puede ocurrir en cualquier punto después de que la aplicación 81 reciba los datos de imagen adicionales. Por ejemplo, la identificación de la localización objetivo y LG 92 y/o herramienta 62, 64 puede ocurrir como parte del procesamiento de los datos de imagen adicionales realizado en la etapa S324. La aplicación 81 también puede procesar los datos de imagen adicionales para determinar las localizaciones de los lúmenes y otras estructuras en los pulmones del paciente, como se describió anteriormente en la etapa S306. Después de identificar la localización del objetivo y LG 92 y/o la herramienta 62, 64, la aplicación 81 puede visualizar un indicador de la localización identificada del lG 92 y/o las herramientas 62, 64 y la localización del objetivo en el modelo 3D. La aplicación 81 puede visualizar además una superposición que muestra el movimiento de la localización objetivo identificado en la etapa S312 y la posición de la localización objetivo identificada aquí en la etapa S330.
La aplicación 82 puede esperar entonces la entrada del médico que confirme las localizaciones identificadas. Si el médico aprueba la localización identificada del LG 92 y/o las herramientas 62, 64 y la localización objetivo, la aplicación 81 actualiza la localización mostrada del indicador que representa la posición del sensor EM 94 y la localización objetivo en el modelo 3D a las localizaciones identificadas del LG 92 y/o las herramientas 62, 64 y la localización objetivo, y el procesamiento prosigue a la etapa S334. Alternativamente, si el médico no aprueba las localizaciones identificadas, el procesamiento salta a la etapa S338.
En la etapa S334, la aplicación 81 genera una ruta actualizada desde la localización actualizada del indicador que representa la posición del sensor EM 94 en el modelo 3D hasta la localización actualizada de la localización objetivo. En algunas modalidades, la aplicación 81 puede generar y visualizar además una nueva ruta a través de las vías respiratorias del paciente hasta la localización objetivo, o una ruta a través del parénquima fuera de las vías respiratorias hasta la localización objetivo.
A continuación, en la etapa S336, la aplicación 81 puede visualizar una porción localizada del modelo 3D. Por ejemplo, la porción localizada del modelo 3D puede ser una porción del modelo 3D que muestra la ruta actualizada a la localización objetivo. Es decir, la porción localizada del modelo 3D puede no incluir todo el árbol de las vías respiratorias, sino que solo incluye la vía aérea en la que se determinó que LG 92 y/o las herramientas 62, 64 estaban ubicadas en la etapa S330, y cualquier vía aérea que se bifurque a partir de tal vía aérea a lo largo de la vía hasta la localización objetivo. En otra modalidad, el modelo 3D parcial generado después de la etapa S326 (descrita anteriormente) puede usarse como modelo 3D localizado, reduciendo de esta manera la demanda de procesamiento en el dispositivo informático 80.
En la etapa S338, la aplicación 81 determina si ha cambiado la localización seguida del sensor EM 94 y, por tanto, LG 92 y/o la herramienta 62, 64. Si la localización seguida del sensor EM 94 ha cambiado, la aplicación 81 muestra una localización actualizada del sensor EM 94 en el modelo 3D en la etapa S340. Por ejemplo, la aplicación 81 puede actualizar iterativamente la localización mostrada del sensor EM 94 en el modelo 3D a medida que LG 92 y/o la herramienta 62, 64 se hace navegar por el tórax del paciente.
A continuación, si el sensor EM 94 de localización no ha cambiado, el procesamiento pasa a la etapa S342, donde la aplicación 81 determina si se ha completado el procedimiento médico. Si el procedimiento médico no se ha completado, el procesamiento vuelve a la etapa S322, donde la aplicación 81 determina de nuevo si se han recibido datos de imagen adicionales. Alternativamente, si la aplicación 81 determina que el procedimiento médico se ha completado, el procesamiento finaliza.
Los beneficios adicionales de los sistemas, dispositivos y métodos descritos anteriormente incluyen que el médico puede realizar exploraciones adicionales en varios momentos durante el procedimiento médico para determinar con mayor precisión la localización de la herramienta en las vías respiratorias del paciente, así como también confirmar la posición de la localización objetivo en base a datos de imágenes que se enfocan en una porción particular del cuerpo del paciente. El médico puede realizar exploraciones adicionales cuando la herramienta se acerca a la localización objetivo para confirmar la colocación de la herramienta en la localización objetivo. En base a las exploraciones adicionales, se puede determinar una localización actualizada de la herramienta con relación a la localización objetivo y en función de la fase actual del ciclo respiratorio del paciente. Por lo tanto, después de las exploraciones adicionales, la herramienta, por ejemplo, una herramienta de biopsia 62, puede avanzar directamente a la localización objetivo, ya sea dentro o fuera de las vías respiratorias del paciente, debido a que la localización real de la herramienta y la localización objetivo, así como también la posición de la herramienta con relación a la localización objetivo se conoce y se puede seguir en tiempo real.
Pasando ahora a la Figura 4, se muestra un diagrama de bloques simplificado del dispositivo informático 80. El dispositivo informático 80 puede incluir una memoria 402, un procesador 404, una pantalla 406, una interfaz de red 408, un dispositivo de entrada 410 y/o un módulo de salida 412. La memoria 402 puede almacenar la aplicación 81 y/o datos de imagen 414. La aplicación 81 puede, cuando es ejecutada por el procesador 404, hacer que la pantalla 406 presente la interfaz de usuario 416. La aplicación 81 también puede proporcionar la interfaz entre la posición seguida del sensor EM 94 y la imagen y los datos de planificación desarrollados en la fase de planificación de la ruta.
La memoria 402 puede incluir cualquier medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio para almacenar datos y/o software que sea ejecutable por el procesador 404 y que controle el funcionamiento del dispositivo informático 80. En una modalidad, la memoria 402 puede incluir uno o más dispositivos de almacenamiento de estado sólido tales como chips de memoria flash. Alternativa o adicionalmente al uno o más dispositivos de almacenamiento de estado sólido, la memoria 402 puede incluir uno o más dispositivos de almacenamiento masivo conectados al procesador 404 a través de un controlador de almacenamiento masivo (no mostrado) y un bus de comunicaciones (no mostrado). Aunque la descripción de los medios legibles por ordenador contenida en la presente descripción se refiere a un almacenamiento de estado sólido, los expertos en la técnica deberían apreciar que los medios de almacenamiento legibles por ordenador pueden ser cualquier medio disponible al que pueda acceder el procesador 404. Es decir, los medios de almacenamiento legibles por ordenador incluyen medios no transitorios, volátiles y no volátiles, extraíbles y no extraíbles implementados en cualquier método o tecnología para el almacenamiento de información tal como instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos de programa u otros datos. Por ejemplo, los medios de almacenamiento legibles por ordenador incluyen RAM, ROM, EPROM, EEPROM, memoria flash u otra tecnología de memoria de estado sólido, CD-ROM, DVD, Blu-Ray u otro almacenamiento óptico, casetes magnéticos, cinta magnética, almacenamiento en disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio que se pueda usar para almacenar la información deseada y al que se pueda acceder mediante el dispositivo informático 80.
La interfaz de red 408 se puede configurar para conectarse a una red tal como una red de área local (LAN) que consta de una red cableada y/o una red inalámbrica, una red de área amplia (WAN), una red móvil inalámbrica, una red Bluetooth y/o Internet. El dispositivo de entrada 410 puede ser cualquier dispositivo por medio del cual un usuario pueda interactuar con el dispositivo informático 80, tal como, por ejemplo, un ratón, teclado, pedal, pantalla táctil y/o interfaz de voz. El módulo de salida 412 puede incluir cualquier puerto o bus de conectividad, tal como, por ejemplo, puertos paralelos, puertos seriales, buses seriales universales (USB) o cualquier otro puerto de conectividad similar conocido por los expertos en la técnica.
Las modalidades detalladas de dispositivos, sistemas que incorporan tales dispositivos y métodos usan los mismos como se describe en la presente descripción. Sin embargo, estas modalidades detalladas son simplemente ejemplos de la descripción, que pueden realizarse de diversas maneras. Por lo tanto, los detalles estructurales y funcionales específicos descritos en la presente descripción no deben interpretarse como limitantes, sino simplemente como una base para las reivindicaciones y como una base representativa para permitir que un experto en la técnica emplee de diversas maneras la presente descripción en una estructura detallada apropiadamente. Si bien las modalidades anteriores se describen en términos de broncoscopia de las vías respiratorias de un paciente, los expertos en la técnica se darán cuenta de que se pueden usar dispositivos, sistemas y métodos iguales o similares en otras redes de lumen, tales como, por ejemplo, la red vascular, linfática y/o gastrointestinal también.
Mientras se han mostrado varias modalidades de la descripción en los dibujos, no se pretende que la descripción se limite a las mismas, ya que se pretende que la descripción sea tan amplia en alcance como permita la técnica y que la especificación se lea de la misma manera. Por lo tanto, la descripción anterior no debe interpretarse como limitante, sino simplemente como ejemplificaciones de modalidades particulares. Los expertos en la técnica visualizarán otras modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas a la misma.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador (402) que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador (80), hacen al ordenador:
    recibir (S302) datos de imagen del tórax de un paciente;
    identificar (S304) los pulmones del paciente en los datos de imagen;
    determinar (S306) localizaciones de una red luminal en los pulmones del paciente en los datos de imagen; identificar (S312) una localización objetivo en los pulmones del paciente, en base a una selección recibida de un médico o en el procesamiento y análisis de imágenes realizado por el ordenador;
    generar (S314), automáticamente o con la entrada de un médico, una ruta hacia la localización objetivo; generar (S308) un modelo tridimensional (3D) de los pulmones del paciente en base a los datos de la imagen, mostrando el modelo 3D la red luminal en los pulmones del paciente;
    determinar (S318) una localización de una herramienta (230) en base a un sensor electromagnético (EM) (94) cuando la herramienta se hace navegar dentro del tórax del paciente;
    hacer que un dispositivo de visualización (210) muestre (S320) una vista del modelo 3D y muestre la ruta hacia la localización objetivo y la localización determinada de la herramienta en el modelo 3D; recibir (S322) datos de imagen de tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) de una porción del tórax del paciente en base a una exploración dentro del procedimiento realizado después de que la herramienta haya navegado al menos parcialmente dentro del tórax del paciente;
    hacer que el dispositivo de visualización muestre (S324) una comparación de los datos de la imagen del tórax del paciente y los datos de la imagen CBCT;
    actualizar (S328) al menos una porción del modelo 3D de los pulmones del paciente en base a los datos de la imagen CBCT; y
    hacer que el dispositivo de visualización muestre una vista del modelo 3D actualizado.
  2. 2. El medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las instrucciones además hacen al ordenador:
    identificar una localización real de la herramienta en función de los datos de la imagen CBCT; y hacer que el dispositivo de visualización muestre una vista del modelo 3D actualizado y muestre la localización real de la herramienta a un volumen pulmonar dado en el modelo 3D actualizado.
  3. 3. El medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las instrucciones además hacen que el ordenador haga que el dispositivo de visualización actualice iterativamente la localización mostrada de la herramienta dentro del tórax del paciente cuando la herramienta se hace navegar a la localización objetivo.
  4. 4. El medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las instrucciones además hacen al ordenador:
    identificar una posición real de la localización objetivo en base a los datos de la imagen CBCT; y hacer que el dispositivo de visualización muestre una vista del modelo 3D actualizado y muestre la posición real de la localización del objetivo en el modelo 3D actualizado.
  5. 5. El medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las instrucciones además hacen al ordenador:
    identificar una localización real de la herramienta en base a los datos de la imagen CBCT;
    identificar una posición real de la localización objetivo en base a los datos de la imagen CBCT; generar (S334) una ruta actualizada entre la localización real de la herramienta y la posición real de la localización objetivo; y
    hacer que el dispositivo de visualización muestre la ruta actualizada en el modelo 3D actualizado.
  6. 6. El medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador de acuerdo con la reivindicación 5, en donde las instrucciones además hacen que el ordenador haga que el dispositivo de visualización muestre (5336) una porción localizada del modelo 3D actualizado y muestre, en el modelo 3D actualizado, la localización real de la herramienta, la posición real de la localización objetivo y la ruta actualizada, en donde la porción localizada no incluye todo el árbol de vías respiratorias de la red luminal.
  7. 7. El medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los datos de imagen CBCT se adquieren durante una fase de respiración de marea normal del ciclo respiratorio del paciente.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10796481B2 (en) * 2018-04-20 2020-10-06 Siemens Healthcare Gmbh Visualization of lung fissures in medical imaging
US11925333B2 (en) 2019-02-01 2024-03-12 Covidien Lp System for fluoroscopic tracking of a catheter to update the relative position of a target and the catheter in a 3D model of a luminal network
US20210077037A1 (en) * 2019-09-17 2021-03-18 Canon U.S.A., Inc. Constructing or reconstructing 3d structure(s)
US20210121155A1 (en) * 2019-10-28 2021-04-29 Covidien Lp Tube position monitoring system
CN111053564B (zh) * 2019-12-26 2023-08-18 上海联影医疗科技股份有限公司 医疗设备的移动控制方法及医疗设备
US20230138666A1 (en) * 2020-01-24 2023-05-04 Memorial Sloan Kettering Cancer Center Intraoperative 2d/3d imaging platform
US20220047154A1 (en) * 2020-08-13 2022-02-17 Covidien Lp Endoluminal robotic systems and methods employing capsule imaging techniques
CN215192193U (zh) * 2020-12-31 2021-12-17 杭州堃博生物科技有限公司 体内导航装置、体内导航系统与医疗处理系统
US20240000399A1 (en) * 2022-06-30 2024-01-04 Covidien Lp Cone beam computed tomography integration for creating a navigation pathway to a target in the lung and method of navigating to the target

Family Cites Families (163)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1601748A (en) 1923-06-28 1926-10-05 American Dressler Tunnel Kilns Tunnel kiln
US5057494A (en) 1988-08-03 1991-10-15 Ethicon, Inc. Method for preventing tissue damage after an ischemic episode
US5321113A (en) 1993-05-14 1994-06-14 Ethicon, Inc. Copolymers of an aromatic anhydride and aliphatic ester
IL122578A (en) 1997-12-12 2000-08-13 Super Dimension Ltd Wireless six-degree-of-freedom locator
US6003517A (en) 1998-04-30 1999-12-21 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Method for using an electrosurgical device on lung tissue
EP2100557B1 (en) 1998-08-02 2012-11-07 Super Dimension Ltd. Intrabody navigation system for medical applications
US6413981B1 (en) 1999-08-12 2002-07-02 Ortho-Mcneil Pharamceutical, Inc. Bicyclic heterocyclic substituted phenyl oxazolidinone antibacterials, and related compositions and methods
US6608081B2 (en) 1999-08-12 2003-08-19 Ortho-Mcneil Pharmaceutical, Inc. Bicyclic heterocyclic substituted phenyl oxazolidinone antibacterials, and related compositions and methods
EP1269111A4 (en) 2000-03-09 2016-08-10 Covidien Lp OBJECT MARKING USING A SINGLE DETECTOR OR A PAIR OF DETECTORS
WO2002022072A2 (en) 2000-09-11 2002-03-21 Closure Medical Corporation Bronchial occlusion method and apparatus
US6472372B1 (en) 2000-12-06 2002-10-29 Ortho-Mcneil Pharmaceuticals, Inc. 6-O-Carbamoyl ketolide antibacterials
US20030014093A1 (en) 2001-05-29 2003-01-16 Makin Inder Raj. S. Excisional and ultrasound medical treatment system
US7607440B2 (en) 2001-06-07 2009-10-27 Intuitive Surgical, Inc. Methods and apparatus for surgical planning
EP1542591A2 (en) 2002-08-29 2005-06-22 Computerized Medical Systems, Inc. Methods and systems for localizing a medical imaging probe and for spatial registration and mapping of a biopsy needle during a tissue biopsy
US20040120981A1 (en) 2002-12-20 2004-06-24 Aruna Nathan Crosslinked alkyd polyesters for medical applications
EP1644519B1 (en) 2003-07-04 2008-12-31 Johnson & Johnson Research Pty Limited Method for detection of alkylated cytosine in dna
US7447341B2 (en) 2003-11-26 2008-11-04 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Methods and systems for computer aided targeting
JP5020824B2 (ja) 2004-11-16 2012-09-05 ロバート・エル・バリー 肺治療の装置及び方法
JP2008521412A (ja) 2004-11-30 2008-06-26 ベリデックス・エルエルシー 肺癌予後判定手段
US9055906B2 (en) 2006-06-14 2015-06-16 Intuitive Surgical Operations, Inc. In-vivo visualization systems
US11389235B2 (en) 2006-07-14 2022-07-19 Neuwave Medical, Inc. Energy delivery systems and uses thereof
WO2008018043A2 (en) 2006-08-09 2008-02-14 The Iams Company Methods of improving bone health and muscle health
US7655004B2 (en) 2007-02-15 2010-02-02 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Electroporation ablation apparatus, system, and method
US8335359B2 (en) 2007-07-20 2012-12-18 General Electric Company Systems, apparatus and processes for automated medical image segmentation
SE532644C2 (sv) 2008-07-03 2010-03-09 Aamic Ab Förfarande för att analysera cirkulerande antikroppar
US8361066B2 (en) 2009-01-12 2013-01-29 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Electrical ablation devices
US20180009767A9 (en) 2009-03-19 2018-01-11 The Johns Hopkins University Psma targeted fluorescent agents for image guided surgery
US10004387B2 (en) 2009-03-26 2018-06-26 Intuitive Surgical Operations, Inc. Method and system for assisting an operator in endoscopic navigation
EP3427687A1 (en) 2009-05-14 2019-01-16 Covidien LP Automatic registration technique
US9412044B2 (en) * 2009-06-09 2016-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Method of compensation of respiratory motion in cardiac imaging
US8706184B2 (en) 2009-10-07 2014-04-22 Intuitive Surgical Operations, Inc. Methods and apparatus for displaying enhanced imaging data on a clinical image
JP5877797B2 (ja) 2010-02-18 2016-03-08 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 標的組織の運動を推定するシステム及びその作動方法
ES2856026T3 (es) 2010-05-03 2021-09-27 Neuwave Medical Inc Sistemas de suministro de energía
JP5575022B2 (ja) 2011-03-18 2014-08-20 三菱重工業株式会社 放射線治療装置制御装置、その処理方法、及びプログラム
US8827934B2 (en) 2011-05-13 2014-09-09 Intuitive Surgical Operations, Inc. Method and system for determining information of extrema during expansion and contraction cycles of an object
US8900131B2 (en) 2011-05-13 2014-12-02 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical system providing dynamic registration of a model of an anatomical structure for image-guided surgery
US20130303944A1 (en) 2012-05-14 2013-11-14 Intuitive Surgical Operations, Inc. Off-axis electromagnetic sensor
WO2013116140A1 (en) 2012-02-03 2013-08-08 Intuitive Surgical Operations, Inc. Steerable flexible needle with embedded shape sensing
US10039473B2 (en) 2012-05-14 2018-08-07 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for navigation based on ordered sensor records
CN104427952B (zh) 2012-05-14 2018-06-12 直观外科手术操作公司 用于使用形状感测的变形补偿的系统和方法
US20130303945A1 (en) 2012-05-14 2013-11-14 Intuitive Surgical Operations, Inc. Electromagnetic tip sensor
US10376178B2 (en) 2012-05-14 2019-08-13 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for registration of a medical device using rapid pose search
KR102214145B1 (ko) 2012-05-14 2021-02-09 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 축소된 탐색 공간을 이용하여 의료 장치를 조정하는 시스템 및 방법
US9429696B2 (en) 2012-06-25 2016-08-30 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for reducing measurement error in optical fiber shape sensors
US9801551B2 (en) 2012-07-20 2017-10-31 Intuitive Sugical Operations, Inc. Annular vision system
JP6074587B2 (ja) 2012-08-06 2017-02-08 株式会社Ｊｏｌｅｄ 表示パネル、表示装置ならびに電子機器
US9259269B2 (en) 2012-08-07 2016-02-16 Covidien Lp Microwave ablation catheter and method of utilizing the same
EP2884879B1 (en) 2012-08-14 2020-01-08 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for registration of multiple vision systems
US20140180063A1 (en) 2012-10-12 2014-06-26 Intuitive Surgical Operations, Inc. Determining position of medical device in branched anatomical structure
US20140188440A1 (en) 2012-12-31 2014-07-03 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems And Methods For Interventional Procedure Planning
US9949701B2 (en) * 2013-02-14 2018-04-24 Siemens Aktiengesellschaft Registration for tracked medical tools and X-ray systems
US9119650B2 (en) 2013-03-15 2015-09-01 Covidien Lp Microwave energy-delivery device and system
CN105050525B (zh) * 2013-03-15 2018-07-31 直观外科手术操作公司 用于跟踪介入器械的形状传感器系统以及使用方法
US9925009B2 (en) 2013-03-15 2018-03-27 Covidien Lp Pathway planning system and method
US9639666B2 (en) * 2013-03-15 2017-05-02 Covidien Lp Pathway planning system and method
US9459770B2 (en) 2013-03-15 2016-10-04 Covidien Lp Pathway planning system and method
JP6490661B2 (ja) * 2013-03-25 2019-03-27 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 改善された表面追跡ベースの動き管理及び適応的な外部ビーム放射線治療の動的計画の方法
US9592095B2 (en) * 2013-05-16 2017-03-14 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for robotic medical system integration with external imaging
US11266466B2 (en) 2013-07-29 2022-03-08 Intuitive Surgical Operations, Inc. Shape sensor systems with redundant sensing
CN105451802B (zh) 2013-08-15 2019-04-19 直观外科手术操作公司 用于导管定位和插入的图形用户界面
JP6562919B2 (ja) 2013-08-15 2019-08-21 インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド 医療処置確認のためのシステム及び方法
US10098565B2 (en) 2013-09-06 2018-10-16 Covidien Lp System and method for lung visualization using ultrasound
EP3689284A1 (en) 2013-10-24 2020-08-05 Auris Health, Inc. System for robotic-assisted endolumenal surgery and related methods
EP2868277B1 (en) * 2013-11-04 2017-03-01 Surgivisio Method for reconstructing a 3d image from 2d x-ray images
KR102337440B1 (ko) 2013-12-09 2021-12-10 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 장치-인지 가요성 도구 정합을 위한 시스템 및 방법
JP6509906B2 (ja) * 2014-01-06 2019-05-08 ボディ・ビジョン・メディカル・リミテッドＢｏｄｙ Ｖｉｓｉｏｎ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｌｔｄ． 医療機器の作動方法
KR20210156301A (ko) 2014-02-04 2021-12-24 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 중재 도구의 가상 항행을 위한 조직의 비강체 변형을 위한 시스템 및 방법
US20150223765A1 (en) 2014-02-07 2015-08-13 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for using x-ray field emission to determine instrument position and orientation
CN111281311B (zh) 2014-03-17 2022-09-02 直观外科手术操作公司 包括非白光总体照明器的外科手术系统
US10912523B2 (en) 2014-03-24 2021-02-09 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for anatomic motion compensation
CN106535812B (zh) 2014-03-28 2020-01-21 直观外科手术操作公司 带有基于定量三维成像的触觉反馈的手术系统
US9770216B2 (en) 2014-07-02 2017-09-26 Covidien Lp System and method for navigating within the lung
JP6603245B2 (ja) 2014-07-02 2019-11-06 コヴィディエン リミテッド パートナーシップ 肺のセグメント化のためのシステムおよび方法
EP3164048B1 (en) * 2014-07-02 2022-11-16 Covidien LP Real-time automatic registration feedback
CN106794015B (zh) 2014-07-18 2020-10-27 伊西康公司 用于减小肺容积的通过栓系实现的机械回缩
EP3169250B1 (en) 2014-07-18 2019-08-28 Ethicon, Inc. Devices for controlling the size of emphysematous bullae
JP6716538B2 (ja) 2014-07-28 2020-07-01 インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド 多数のインターベンショナル処置を計画するシステム及び方法
EP4328856A2 (en) * 2014-07-28 2024-02-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for intraoperative segmentation
US10643371B2 (en) * 2014-08-11 2020-05-05 Covidien Lp Treatment procedure planning system and method
EP3182875B1 (en) 2014-08-23 2021-04-07 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems for display of pathological data in an image guided procedure
US10624697B2 (en) 2014-08-26 2020-04-21 Covidien Lp Microwave ablation system
US10373719B2 (en) 2014-09-10 2019-08-06 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for pre-operative modeling
US10314513B2 (en) 2014-10-10 2019-06-11 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for reducing measurement error using optical fiber shape sensors
CN110811488B (zh) 2014-10-17 2023-07-14 直观外科手术操作公司 用于使用光纤形状传感器减小测量误差的系统和方法
CA2965091A1 (en) 2014-10-20 2016-05-06 Dorian Averbuch Surgical devices and methods of use thereof
US20170325896A1 (en) 2014-11-13 2017-11-16 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for filtering localization data
US20160174873A1 (en) 2014-12-22 2016-06-23 Covidien Lp Medical instrument with sensor for use in a system and method for electromagnetic navigation
US10512510B2 (en) 2014-12-22 2019-12-24 Intuitive Surgical Operations, Inc. Flexible electromagnetic sensor
KR102542190B1 (ko) 2015-04-06 2023-06-12 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 영상 안내 수술에서의 정합 보상의 시스템 및 방법
US20160317230A1 (en) 2015-04-30 2016-11-03 Covidien Lp Computer-readable media storing programs for microwave ablation planning and procedure
CN107660134B (zh) 2015-05-22 2021-06-29 直观外科手术操作公司 图像引导手术记录的系统和方法
US10716525B2 (en) 2015-08-06 2020-07-21 Covidien Lp System and method for navigating to target and performing procedure on target utilizing fluoroscopic-based local three dimensional volume reconstruction
CN108024698B (zh) 2015-08-14 2020-09-15 直观外科手术操作公司 用于图像引导外科手术的配准系统和方法
US11202680B2 (en) 2015-08-14 2021-12-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods of registration for image-guided surgery
US10245034B2 (en) 2015-08-31 2019-04-02 Ethicon Llc Inducing tissue adhesions using surgical adjuncts and medicants
US10569071B2 (en) 2015-08-31 2020-02-25 Ethicon Llc Medicant eluting adjuncts and methods of using medicant eluting adjuncts
CN108024693B (zh) 2015-09-10 2021-07-09 直观外科手术操作公司 在图像引导医疗程序中利用跟踪的系统和方法
AU2016323982A1 (en) 2015-09-18 2018-04-12 Auris Health, Inc. Navigation of tubular networks
CN108366820B (zh) 2015-10-26 2021-04-02 纽韦弗医疗设备公司 能量递送系统及其用途
US10405753B2 (en) 2015-11-10 2019-09-10 Intuitive Surgical Operations, Inc. Pharmaceutical compositions of near IR closed chain, sulfo-cyanine dyes
US11172895B2 (en) 2015-12-07 2021-11-16 Covidien Lp Visualization, navigation, and planning with electromagnetic navigation bronchoscopy and cone beam computed tomography integrated
WO2017106003A1 (en) 2015-12-14 2017-06-22 Intuitive Surgical Operations, Inc. Apparatus and method for generating 3-d data for an anatomical target using optical fiber shape sensing
US9996361B2 (en) 2015-12-23 2018-06-12 Intel Corporation Byte and nibble sort instructions that produce sorted destination register and destination index mapping
KR20180104764A (ko) * 2016-02-12 2018-09-21 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 영상-안내 수술에서 정합되는 형광투시 영상을 사용하기 위한 시스템 및 방법
JP6828047B2 (ja) 2016-02-12 2021-02-10 インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド 画像誘導手術における透視撮像システムの姿勢推定及び較正のシステム及び方法
WO2017153839A1 (en) 2016-03-10 2017-09-14 Body Vision Medical Ltd. Methods and systems for using multi view pose estimation
US10702137B2 (en) 2016-03-14 2020-07-07 Intuitive Surgical Operations, Inc.. Endoscopic instrument with compliant thermal interface
US20170296679A1 (en) 2016-04-18 2017-10-19 Intuitive Surgical Operations, Inc. Compositions of Near IR Closed Chain, Sulfo-Cyanine Dyes and Prostate Specific Membrane Antigen Ligands
WO2017218552A1 (en) 2016-06-15 2017-12-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods of integrated real-time visualization
CN108024833B (zh) 2016-06-30 2021-06-04 直观外科手术操作公司 用于在图像引导过程期间显示引导信息的图形用户界面
KR102607065B1 (ko) 2016-06-30 2023-11-29 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 영상 안내식 시술 중에 복수의 모드에서 안내 정보를 디스플레이하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스
WO2018035122A1 (en) 2016-08-16 2018-02-22 Intuitive Surgical Operations, Inc. Augmented accuracy using large diameter shape fiber
CN109561934B (zh) 2016-08-23 2022-03-08 直观外科手术操作公司 用于医疗程序期间监测患者运动的系统和方法
US10238455B2 (en) 2016-08-31 2019-03-26 Covidien Lp Pathway planning for use with a navigation planning and procedure system
US10939963B2 (en) 2016-09-01 2021-03-09 Covidien Lp Systems and methods for providing proximity awareness to pleural boundaries, vascular structures, and other critical intra-thoracic structures during electromagnetic navigation bronchoscopy
WO2018064566A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for entry point localization
WO2018075911A1 (en) 2016-10-21 2018-04-26 Intuitive Surgical Operations, Inc. Shape sensing with multi-core fiber sensor
WO2018085287A1 (en) 2016-11-02 2018-05-11 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods of continuous registration for image-guided surgery
US20180144092A1 (en) 2016-11-21 2018-05-24 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical sensing methods and apparatus for the detection and prevention of lung cancer states
CN109922753B (zh) 2016-12-08 2023-04-14 直观外科手术操作公司 用于图像引导医疗程序中导航的系统和方法
EP3551031B1 (en) 2016-12-09 2022-08-03 Intuitive Surgical Operations, Inc. System and method for distributed heat flux sensing of body tissue
CN110087576B (zh) 2017-01-09 2023-03-17 直观外科手术操作公司 用于在图像引导的程序中将细长装置配准到三维图像的系统和方法
EP3576662A4 (en) 2017-02-01 2020-12-23 Intuitive Surgical Operations Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR DATA FILTERING OF CONTINUOUS SENSOR DATA
CN110167477B (zh) 2017-02-01 2023-12-29 直观外科手术操作公司 图像引导手术的配准系统和方法
US11517184B2 (en) 2017-02-01 2022-12-06 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods of registration for image-guided procedures
US11490782B2 (en) 2017-03-31 2022-11-08 Auris Health, Inc. Robotic systems for navigation of luminal networks that compensate for physiological noise
EP3613057A4 (en) 2017-04-18 2021-04-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. GRAPHIC USER INTERFACE FOR PLANNING A PROCEDURE
CN110621252B (zh) 2017-04-18 2024-03-15 直观外科手术操作公司 用于监测图像引导程序的图形用户界面
WO2018215832A2 (en) 2017-05-24 2018-11-29 Dorian Averbuch Methods for using radial endobronchial ultrasound probes for three-dimensional reconstruction of images and improved target localization
EP3641686A4 (en) 2017-06-23 2021-03-24 Intuitive Surgical Operations, Inc. SYSTEMS AND PROCEDURES FOR NAVIGATION TO A DESTINATION DURING A MEDICAL OPERATION
US10022192B1 (en) 2017-06-23 2018-07-17 Auris Health, Inc. Automatically-initialized robotic systems for navigation of luminal networks
CN116725667A (zh) 2017-06-28 2023-09-12 奥瑞斯健康公司 提供定位信息的系统和在解剖结构内定位器械的方法
WO2019005696A1 (en) 2017-06-28 2019-01-03 Auris Health, Inc. DETECTION OF ELECTROMAGNETIC DISTORTION
US20200297442A1 (en) 2017-08-16 2020-09-24 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for monitoring patient motion during a medical procedure
US10555778B2 (en) 2017-10-13 2020-02-11 Auris Health, Inc. Image-based branch detection and mapping for navigation
US11058493B2 (en) 2017-10-13 2021-07-13 Auris Health, Inc. Robotic system configured for navigation path tracing
CN111386086A (zh) 2017-11-14 2020-07-07 直观外科手术操作公司 清洁内窥镜器械的系统和方法
EP3684438A4 (en) 2017-12-08 2021-09-22 Auris Health, Inc. DIRECTED FLUIDS
WO2019113391A1 (en) 2017-12-08 2019-06-13 Auris Health, Inc. System and method for medical instrument navigation and targeting
CN110869173B (zh) 2017-12-14 2023-11-17 奥瑞斯健康公司 用于估计器械定位的系统与方法
JP7059377B2 (ja) 2017-12-18 2022-04-25 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 管腔ネットワーク内の器具の追跡およびナビゲーションの方法およびシステム
WO2019152935A1 (en) 2018-02-05 2019-08-08 Broncus Medical Inc. Image-guided lung tumor planning and ablation system
US10885630B2 (en) 2018-03-01 2021-01-05 Intuitive Surgical Operations, Inc Systems and methods for segmentation of anatomical structures for image-guided surgery
US10980913B2 (en) 2018-03-05 2021-04-20 Ethicon Llc Sealant foam compositions for lung applications
US20190269819A1 (en) 2018-03-05 2019-09-05 Ethicon Llc Sealant foam compositions for lung applications
US20190298451A1 (en) 2018-03-27 2019-10-03 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for delivering targeted therapy
JP7225259B2 (ja) 2018-03-28 2023-02-20 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 器具の推定位置を示すためのシステム及び方法
MX2020010112A (es) 2018-03-28 2020-11-06 Auris Health Inc Sistemas y metodos para el registro de sensores de ubicacion.
WO2019231895A1 (en) 2018-05-30 2019-12-05 Auris Health, Inc. Systems and methods for location sensor-based branch prediction
US10898275B2 (en) 2018-05-31 2021-01-26 Auris Health, Inc. Image-based airway analysis and mapping
EP3801189A4 (en) 2018-05-31 2022-02-23 Auris Health, Inc. PATH-BASED NAVIGATION OF TUBULAR NETWORKS
US11117054B2 (en) 2018-08-01 2021-09-14 Sony Interactive Entertainment LLC Player induced counter-balancing of loads on a character in a virtual environment
US11080902B2 (en) 2018-08-03 2021-08-03 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for generating anatomical tree structures
CN113164149A (zh) 2018-08-13 2021-07-23 博迪维仁医疗有限公司 使用数字计算机断层扫描的多视图姿态估计的方法和系统
EP3806772A4 (en) 2018-08-15 2022-03-30 Auris Health, Inc. MEDICAL INSTRUMENTS FOR TISSUE CAUTERIZATION
US10639114B2 (en) 2018-08-17 2020-05-05 Auris Health, Inc. Bipolar medical instrument
US11896316B2 (en) 2018-08-23 2024-02-13 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for generating anatomic tree structures using backward pathway growth
US11737823B2 (en) 2018-10-31 2023-08-29 Intuitive Surgical Operations, Inc. Antenna systems and methods of use
US11280863B2 (en) 2018-11-02 2022-03-22 Intuitive Surgical Operations, Inc. Coiled antenna with fluid cooling
US11637378B2 (en) 2018-11-02 2023-04-25 Intuitive Surgical Operations, Inc. Coiled dipole antenna
US20200138514A1 (en) 2018-11-02 2020-05-07 Intuitive Surgical Operations, Inc. Tissue penetrating device tips
US11730537B2 (en) 2018-11-13 2023-08-22 Intuitive Surgical Operations, Inc. Cooled chokes for ablation systems and methods of use
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