TWI616192B - 探針路徑規劃系統與治療設備 - Google Patents
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Abstract
一種僅利用超音波成像以規畫探針路徑之系統以及使用該系統之治療設備。該探針路徑規劃系統係以複數個超音波掃描器,對於一患者體表上複數個位置同時進行超音波掃描,並以由此所擷取之複數張二維超音波影像建構對應於患者體內解剖結構之三維超音波影像,再以標記裝置於三維超音波影像中標記一標的解剖結構位置與至少一應避開解剖結構位置,據以規劃至少一條自該標的解剖結構位置至患者體表之直線路徑。該治療設備則係以一穿刺裝置,依據所規劃之路徑而將探針沿著所規劃直線路徑穿刺至標的解剖結構位置。
Description
本發明係有關於一種探針路徑規劃系統與治療設備,尤指一種僅利用超音波以規劃探針進入患者體內路徑之探針路徑規劃系統與使用該探針路徑規劃系統之治療設備。
在進行侵入式診斷(例如活體組織檢查)或治療(例如腫瘤消融治療)時,醫學影像之導引扮演極關鍵之角色。現今常見醫學影像包括以X射線、聲波、磁場或正子為造影源之X光、斷層掃描、超音波、核磁共振以及正子斷層掃描。
於此等醫學影像種類中,除超音波外,或是有因輻射劑量累積反而影響患者健康之問題(如X光、斷層掃描、正子斷層掃描),或是有成本昂貴、不易普及化之問題(如斷層掃描、核磁共振、正子斷層掃描),或是有所需空間大而不易操作之問題(如核磁共振)。相較於此,超音波以其無輻射性、價位相對低廉、體積小且操作靈活以及高安全性等優勢,已成為最具未來性之醫學影像。
然而,超音波也存在著一些仍待克服的缺點,其中主要包括聲波本質上之侷限性以及操作上之困難。首先,由於聲波受其本質之侷限性,無法穿透骨組織、氣體;即使沒有骨組織或氣體之干擾,超音波之探查深度也是有限的。此外,就操作上而言,超音波檢查相當依賴操作者之熟練度,因此欠缺技術普及化之客觀可能性。
有鑑於此,為彌補習知技術之不足,發明人積多年的經驗及不斷的研發改進,遂有本發明之產生。
本發明之一主要目的在於提供一種僅藉由超音波之使用規劃探針進入患者體內路徑之探針路徑規劃系統與使用該探針路徑規劃系統之治療設備,其係以複數個超音波掃描器對於一患者體表上複數個位置同時進行超音波掃描以建構三維超音波影像,並經由於該三維超音波影像中標記一標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置,以規劃至少一條自該標的解剖結構位置至前述患者體表之直線路徑。
本發明之另一目的在於提供一種以超音波傳導介質結構(例如填充超音波傳導介質之穿戴件或注入超音波傳導介質之中空傳導艙)作為超音波掃描器與待檢查患者體表間之媒介,以克服超音波掃描器於人體體表進行掃描時因體表解剖結構之限制所產生障礙之探針路徑規劃系統與使用該探針路徑規劃系統之治療設備。
本發明之再一目的在於提供一種使用構型為順應施行掃描體表位置之解剖結構或具有凸型廣角探頭之超音波掃描器,以增加所擷取超音波影像中有效區域面積之探針路徑規劃系統與使用該探針路徑規劃系統之治療設備。
為達成前述目的並產生所預期之技術效果,本發明係提供一種探針路徑規劃系統,包括一超音波裝置、一影像處理裝置、一標記裝置以及一路徑規劃裝置,其中:該超音波裝置係具有複數個超音波掃描器,供用以對於一患者體表上複數個位置同時進行超音波掃描,而擷取複數張二維超音波影像;該影像處理裝置係用以處理所擷取之複數張二維超音波
影像,藉以建構一對應於前述患者體內解剖結構之三維超音波影像;該標記裝置係用以於前述三維超音波影像中,標記前述患者之一標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置;而該路徑規劃裝置則係根據所標記之標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置,規劃至少一條自該標的解剖結構位置至前述患者體表之直線路徑。
實施時,前述探針路徑規劃系統更包括有一供前述患者穿戴於身上之穿戴件,該穿戴件具有一內腔,且於該內腔中填充有超音波傳導介質;前述複數個超音波掃描器係透過前述穿戴件而對於前述患者進行超音波掃描。
實施時,前述探針路徑規劃系統更包括有一中空傳導艙,該中空傳導艙之內部係定義有一空間,供容置前述患者之身體,且該空間內係注入有足以覆蓋前述患者身體之超音波傳導介質;其中,前述複數個超音波掃描器係以可移動方式設置於前述中空傳導艙內,藉以透過前述超音波傳導介質而對於前述患者進行超音波掃描。於一實施例中,前述中空傳導艙之內表面上設置有複數條軌道,供前述複數個超音波掃描器於其上移動。
實施時,前述探針路徑規劃系統更包括有一自動位移裝置,其包括複數條機械手臂,用以控制前述複數個超音波掃描器,而將前述複數個超音波掃描器分別移動至該患者體表上複數個位置。
實施時,於前述探針路徑規劃系統中,該複數張二維超音波影像中每一者係為B模式、都卜勒模式或彈性圖模式超音波影像。
實施時,於前述探針路徑規劃系統中,該複數個超音波掃描器係構型為順應施行掃描體表位置之解剖結構者。於一實施例中,前述複數個超音波掃描器中至少一者具有一凸型廣角探頭。
實施時,前述探針路徑規劃系統之影像處理裝置係用於分析所擷取之複數張二維超音波影像,於每一張二維超音波影像中選取一有效區域,並於每一有效區域內標記所出現之解剖結構,再依據前述複數個有效區域內所標記解剖結構之關聯性,建構一三維超音波影像。
實施時,前述探針路徑規劃系統更包括一參數設定裝置,供設定至少一參數值;藉此,前述路徑規劃裝置係先依據所標記之標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置,以產生複數條自該標的解剖結構位置至前述患者體表位置之待選直線路徑,再依據所設定之至少一參數值,自前述複數條待選直線路徑中決定一直線路徑。於一實施例中,前述至少一參數值係選自由以下所組成之群組:體表至體內標的解剖結構之距離、體內標的解剖結構之幾何形狀、探針構型以及探針種類。
本發明另提供有一種治療設備,包括一超音波裝置、一影像處理裝置、一標記裝置、一路徑規劃裝置以及一穿刺裝置,其中:前述超音波裝置係具有複數個超音波掃描器,供用以對於一患者體表上複數個位置同時進行超音波掃描,以擷取複數張二維超音波影像;前述影像處理裝置係用以處理前述複數張二維超音波影像,藉以建構一對應於前述患者體內解剖結構之三維超音波影像;前述標記裝置係用以於前述三維超音波影像中,標記一標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置;前述路徑規劃裝置係根據所標記之標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置,以規劃自該標的解剖結構位置至前述患者體表之一直線路徑;前述穿刺裝置則係用以將一探針沿著前述所規劃之直線路徑,穿刺至該標的解剖結構位置。
實施時,前述治療設備更包括有一供前述患者穿戴於身上之穿戴件,該穿戴件具有一內腔,且於該內腔中填充有超音波傳導介質;前
述複數個超音波掃描器係透過前述穿戴件而對於前述患者進行超音波掃描。
實施時,前述治療設備更包括有一中空傳導艙,該中空傳導艙之內部係定義有一空間,供容置前述患者之身體,且該空間內係注入有足以覆蓋前述患者身體之超音波傳導介質;其中,前述複數個超音波掃描器係以可移動方式設置於前述中空傳導艙內,藉以透過前述超音波傳導介質而對於前述患者進行超音波掃描。於一實施例中,前述中空傳導艙之內表面上設置有複數條軌道,供前述複數個超音波掃描器於其上移動。
實施時,前述治療設備更包括有一自動位移裝置,其包括複數條機械手臂,用以控制前述複數個超音波掃描器,而將前述複數個超音波掃描器分別移動至該患者體表上複數個位置。
實施時,於前述治療設備中,該複數張二維超音波影像中每一者係為B模式、都卜勒模式或彈性圖模式超音波影像。
實施時,前述治療設備之複數個超音波掃描器係構型為順應施行掃描體表位置之解剖結構者。於一實施例中,前述複數個超音波掃描器中至少一者具有一凸型廣角探頭。
實施時,前述治療設備之影像處理裝置係用於分析所擷取之複數張二維超音波影像,於每一張二維超音波影像中選取一有效區域,並於每一有效區域內標記所出現之解剖結構,再依據前述複數個有效區域內所標記解剖結構之關聯性,建構一三維超音波影像。
實施時,前述治療設備更包括一參數設定裝置,供設定至少一參數值;藉此,前述路徑規劃裝置係先依據所標記之標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置,以產生複數條自該標的解剖結構位置至前述患者體表位置之待選直線路徑,再依據所設定之至少一參數值,自前
述複數條待選直線路徑中決定一直線路徑。於一實施例中,前述至少一參數值係選自由以下所組成之群組:體表至體內標的解剖結構之距離、體內標的解剖結構之幾何形狀、探針構型以及探針種類。
實施時,前述治療設備之探針係為一生檢探針或一射頻消融探針。
為對於本發明之特點與作用能有更深入之瞭解,茲藉實施例配合圖式詳述於後。
1‧‧‧探針路徑規劃系統
10‧‧‧超音波裝置
102‧‧‧超音波掃描器
104‧‧‧廣角探頭
106‧‧‧二維超音波影像
11‧‧‧影像處理裝置
112‧‧‧有效區域
114‧‧‧解剖結構標記
116‧‧‧三維超音波影像
12‧‧‧標記裝置
122‧‧‧標的解剖結構位置
124‧‧‧應避開解剖結構位置
126‧‧‧體表位置
13‧‧‧路徑規劃裝置
14‧‧‧穿戴件
15‧‧‧中空傳導艙
142、152‧‧‧超音波傳導介質
154‧‧‧空間
156‧‧‧軌道
158‧‧‧蓋體
16‧‧‧自動位移裝置
162‧‧‧機械手臂
17‧‧‧參數設定裝置
18‧‧‧穿刺裝置
19‧‧‧探針
第1圖係顯示本發明之探針路徑規劃系統之一第一實施例之架構示意圖。
第2A~2B圖係顯示本發明之探針路徑規劃系統之第一實施例中影像處理裝置處理二維超音波影像之示意圖。
第2C圖係顯示本發明之探針路徑規劃系統之第一實施例中對於三維超音波影像進行標記之示意圖。
第2D圖係顯示本發明之探針路徑規劃系統之第一實施例中產生探針路徑之示意圖。
第3A~3C圖係顯示本發明之探針路徑規劃系統之第一實施例中超音波掃描器之結構示意圖。
第4A~4B圖係顯示本發明之探針路徑規劃系統之一第二實施例中超音波傳導結構之示意圖。
第4C圖係為第4B圖中超音波傳導結構沿著AA’剖線所得之剖面示意圖。
第5圖係顯示本發明之治療設備之較佳實施例之架構示意圖。
本發明係有關於一種僅以超音波規劃探針進入人體路徑之探針路徑規畫系統,其包括有一超音波裝置、一影像處理裝置、一標記裝置以及一路徑規劃裝置;其中該超音波裝置係具有複數個超音波掃描器,供對於一患者體表上複數個位置同時進行超音波掃描,以擷取複數張二維超音波影像;該影像處理裝置係供處理所擷取之複數張二維超音波影像,以建構一對應於前述患者體內解剖結構之三維超音波影像;該標記裝置係供於該三維超音波影像中標記一標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置;該路徑規劃裝置則係根據所標記之標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置,以規劃至少一條自該標的解剖結構位置至前述患者體表之直線路徑。
請參閱第1圖,其係顯示本發明之探針路徑規劃系統之一第一實施例之架構示意圖。如第1圖所示,本發明之探針路徑規劃系統1主要包括一超音波裝置10、一影像處理裝置11、一標記裝置12、一路徑規劃裝置13、一自動位移裝置16以及一參數設定裝置17,其係用以規劃探針(如生檢探針或消融探針)進入人體之最適當路徑,而可應用於活體採樣、腫瘤消融等。
前述超音波裝置10係具有複數個超音波掃描器102,供用以對於一患者體表上複數個位置同時進行超音波掃描,以擷取複數張二維超音波影像106;前述自動位移裝置16則係用以移動該複數個超音波掃描器102。於本實施例中,該自動位移裝置16係以複數條機械手臂162控制前述複數個超音波掃描器102,而將該複數個超音波掃描器102分別移動至患者體表上複數個位置。該機械手臂162除可控制超音波掃描器102之移動外,亦可使超音
波掃描器沿著一軸作上下或左右方向之轉動,以增加二維超音波影像所涵蓋之範圍。
於實施時,該超音波裝置10可為B模式超音波裝置、都卜勒模式超音波裝置、彈性圖模式超音波裝置或其組合,藉此可擷取B模式、都卜勒模式、彈性圖模式之二維超音波影像。此外,前述超音波掃描器係可於其構型上加以改變,以增廣其應用層面。例如,請參閱第3A圖,超音波掃描器可設計為具有凸型廣角探頭(較佳為可掃描60~120度)者,藉此得以顯著增加超音波掃描器之探測範圍。此外,超音波掃描器亦可順應施行掃描體表位置之解剖結構加以構型。例如,請參閱第3B、3C圖,其中超音波掃描器係構型為長條形者,且其凸型廣角探頭係設置於其長邊或短邊上,藉此可應用於例如肋骨間之掃描。
前述影像處理裝置11係與前述超音波裝置10相連接,以接收所擷取之複數張二維超音波影像106,並經處理而建構一對應於前述患者體內解剖結構之三維超音波影像116。於本實施例中,前述影像處理裝置11係依照下述方式以複數張二維超音波影像產生三維超音波影像:如第2A圖所示,該影像處理裝置11係先分析所擷取之複數張二維超音波影像,於每一張二維超音波影像106中選取一有效區域112。隨後,如第2B圖所示,於每一有效區域112內標記所出現之解剖結構114(A、B),再依據前述複數個有效區域內所標記解剖結構之關聯性,並配合超音波掃描器之位置以及方位等資訊(可經由一定位裝置獲得),以例如體積成像法而建構三維超音波影像116。
前述標記裝置12則係用以於所建構之三維超音波影像116中,
標記前述患者之一標的解剖結構位置122以及至少一應避開解剖結構位置124。於本實施例中,標的解剖結構位置122可為待進行活體採樣、消融治療之位置,而應避開解剖結構位置124則包括有血管、中空管道(如膽管)以及骨組織。
於實施時,前述影像處理裝置對於二維超音波影像所作之處理(例如有效區域之選取以及解剖結構之標記)以及前述標記裝置對於三維超音波影像之標記可設定為自動進行或為操作者所執行。於前一種方式中,可利用一儲存有相關資料(例如相應於人體不同解剖結構之影像資訊、有效區域之影像特徵參數)之資料庫作為參考標準,而依據所輸入之欲標記之解剖結構,自動進行相關程序。於後一種方式中,操作者可經由一輸入裝置(例如觸控螢幕、滑鼠、手寫板)控制該影像處理裝置,以選取有效區域並標記解剖結構;同時,操作者亦可以前述輸入裝置作為標記裝置,而對於三維超音波影像進行標記。
於本實施例中,前述路徑規劃裝置13以及參數設定裝置17則係輔助探針路徑之規劃。前述參數設定裝置17係用於設定至少一參數值,該參數值包括:體表至體內標的解剖結構之距離、體內標的解剖結構之幾何形狀、探針種類以及探針構型等。前述路徑規劃裝置13則係先依據經標記之三維超音波影像116中之標的解剖結構位置122以及應避開解剖結構位置124,產生複數條自該標的解剖結構位置至前述患者體表之待選直線路徑;再依據所設定之至少一參數值,自前述複數條待選直線路徑中決定一直線路徑。所決定之直線路徑可以訊號形式由該路徑規劃裝置傳送至其他裝置進行後續處理;或是以影像形式顯示於第1圖中螢幕上,如第2D圖所
示,體表位置126至標的解剖結構位置122之虛線即為所產生之直線路徑。
本發明之探針路徑規劃系統於另一實施例中(第二實施例),除超音波裝置10、影像處理裝置11、標記裝置12、路徑規劃裝置13、自動位移裝置16以及參數設定裝置17等組件外,更包括有一超音波傳導結構;該超音波傳導結構係作為人體與超音波掃描器間之媒介,藉以克服超音波掃描器於人體體表進行掃描時因體表解剖結構之限制所產生障礙。
請參閱第4A圖,其係顯示前述超音波傳導結構之一實施態樣。於此實施態樣中,該超音波傳導結構係構型為一穿戴件14,供患者穿戴於身上。前述穿戴件14係為中空者,其具有一內部定義有一內腔,且於該內腔中填充有超音波傳導介質142。於一實施例中,該穿戴件可包括一外表層以及一內填充層,該外表層係由固態超音波傳導介質製成,該內填充層則係由液態或膠狀超音波傳導介質組成,且該外表層係具備良好的順應性,而可緊密貼合於患者身體上,以避免存在有任何空氣間隙。前述穿戴件亦可直接以固態超音波傳導介質製成。此外,於本實施例中,穿戴件係以背心為示例;然而,於實施時,亦可依據實際需求而另構型為其他種類之服裝形式(例如褲子、袖套等)。藉此設計,前述穿戴件提供可使複數個超音波掃描器移動之表面,而得以透過穿戴件對於患者進行超音波掃描。於實施時,可利用機械手臂控制超音波掃描器之移動,或是於穿戴件之外表面上設置軌道,供超音波掃描器於其上位移。
請參閱第4B圖,其係顯示前述超音波傳導結構之另一實施態樣。於此實施態樣中,該超音波傳導結構係構型為一中空傳導艙15,該中空傳導艙於內部定義有一空間154,且該空間內係注入有足以覆蓋患者身體
之超音波傳導介質152;以水為例,其於使用前可經由一入水口注入該空間內,於使用後則可經由一排水口排出。於本實施態樣中,該中空傳導艙15設有一可掀開之蓋體158,藉此患者可躺入艙內。此外,於該中空傳導艙15內,前述複數個超音波掃描器102係為可於超音波傳導介質152上方移動者,以透過超音波傳導介質而對於患者進行超音波掃描。以第4B圖所示為例,該中空傳導艙15於頂部內表面(即蓋體158之內表面)上設置有複數條軌道156,該等軌道156上係設有複數個可於軌道上移動之座體,供容置超音波掃描器;藉此設計,前述複數個超音波掃描器102得以於軌道上移動。前述座體除可於軌道上移動外,亦可沿著一軸作轉動,或沿著遠離該蓋體內表面之方向作垂直移動。藉由轉動,可改變超音波掃描器之掃描範圍;藉由垂直移動,則可解決軌道和超音波傳導介質之間距離過長之問題。
除軌道外,於實施時,亦可透過機械手臂控制超音波掃描器於中空傳導艙內之移動。除前述實施態樣外,該中空傳導艙亦可於內部設有一由固態超音波傳導介質所構成之內艙,供容置前述患者之身體,且該內艙之內部係注入有足以覆蓋患者身體之超音波傳導介質。於此實施樣態中,超音波掃描器同樣可由機械手臂控制移動,或於中空傳導艙內表面或內艙外表面上架設軌道以供超音掃描器位移。
本發明另提供有一種探針路徑規劃方法,其主要包括以下步驟:A1:於一患者體表上複數個位置同時進行超音波掃描,以擷取複數張二維超音波影像;A2:以所擷取之複數張二維超音波影像建構一對應於前述患者體
內解剖結構之三維超音波影像;A3:於前述三維超音波影像中,標記一標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置;A4:根據所標記之標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置,規劃至少一自該標的解剖結構位置至前述患者體表之直線路徑。
於實施時,前述步驟A1更包括以下步驟:A10:依據欲進行探針穿刺之標的位置,決定於一患者體表上待同時進行超音波掃描之複數個位置,並依據待進行超音波掃描位置之解剖結構,決定所使用超音波掃描器之構型;A11:以複數個自動機器手臂控制複數個超音波掃描器,而將該複數個超音波掃描器移動至一患者體表上複數個位置;A12:於前述患者體表上複數個位置同時進行超音波掃描,以擷取複數張二維超音波影像。
於實施時,前述步驟A2更包括以下步驟:A20:分析前述所擷取之複數張二維超音波影像,並於每一張二維超音波影像中選取一有效區域;A21:標記出現於每一有效區域內之解剖結構;以及A22:根據前述複數個有效區域內所標記解剖結構之關聯性,建構一三維超音波影像。
於實施時,前述步驟A4更包括以下步驟:A41:根據所標記之標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置,產生複數條自該標的解剖結構位置至前述患者體表之待選直線
路徑;以及A42:依據至少一參數值,自前述複數條待選直線路徑中決定一直線路徑。
本發明另提供有一整合前述探針路徑規劃系統之治療設備,該治療設備除超音波裝置、影像處理裝置、標記裝置、路徑規劃裝置、自動位移裝置以及參數設定裝置外,另包括一穿刺裝置,該穿刺裝置係用以將一探針(例如一生檢探針或一射頻消融探針)沿著所規劃之直線路徑,穿刺至該標的解剖結構位置。
請參閱第5圖,其係為顯示本發明之治療設備之較佳實施例之架構示意圖。如圖所示,該治療設備包括一超音波裝置10、一影像處理裝置11、一標記裝置12、一路徑規劃裝置13以及一自動位移裝置16。於此實施例,該標記裝置12本身係為一輸入裝置,除用於三維超音波影像之標記,亦可供操作者操作該影像處理裝置11以及該路徑規劃裝置13,另亦可作為參數設定裝置(未顯示於圖中)。
如圖所示,前述超音波裝置10係以複數個超音波掃描器102擷取複數張二維超音波影像106,而該等超音波掃描器102之移動則係透過該自動位移裝置16之機械手臂162以達成。所擷取之二維超音波影像106傳送至該影像處理裝置11後,將會顯示於一螢幕上,此時操作者可透過輸入裝置(即標記裝置12)對於所擷取之二維超音波影像進行處理(例如有效區域之選取以及解剖結構之標記),隨後影像處理裝置將根據不同二維超音波影像中有效區域內所標記解剖結構之關聯性建構出三維超音波影像。
於此同時,操作者可藉由同一輸入裝置對於該三維超音波影
像進行標記,而該路徑規劃裝置13則可依據標記結果,產生複數條自標的解剖結構位置至患者體表之待選直線路徑(如第2D圖所示)。隨後,操作者可透過同一輸入裝置,自複數條待選直線路徑決定一條直線路徑,而該穿刺裝置18則可根據規劃結果,而將探針19沿著所決定之直線路徑穿刺至體內的標的解剖結構位置。
此外,於實施時,前述治療設備亦可另設有一參數設定裝置,供設定一參數值,藉此路徑規劃裝置13可自動地自複數條待選直線路徑選出一條直線路徑。前述參數值包括:體表至體內標的解剖結構之距離、體內標的解剖結構之幾何形狀、探針構型以及探針種類。在體表至體內標的解剖結構之距離方面,通常會以最短距離作為優先考量者。在標的解剖結構幾何形狀方面,則與所使用之探針種類與構型有所關聯。例如,當使用生檢探針時,則會依據標的解剖結構幾何形狀,選擇針體可進入標的解剖結構內最長者為優先考慮之路徑;若所使用者為消融探針時,則將依據標的解剖結構幾何形狀,配合各種探針之具體構型而作出選擇。
綜上前述,本發明確實可達到預期之目的,而提供一種僅以超音波規劃探針進入患者體內之路徑,以超音波傳導介質結構之使用以克服超音波掃描器於人體體表進行掃描時因體表解剖結構之限制所產生障礙,並經由順應施行掃描體表位置解剖結構或具有凸型廣角探頭之超音波掃描器之使用以增加所擷取超音波影像中有效區域面積之探針路徑規劃系統與使用該探針路徑規劃系統之治療設備。其極具產業利用之價值,爰依法提出專利申請。
又上述說明與圖式僅是用以說明本發明之實施例,凡熟於此
業技藝之人士,仍可做等效的局部變化與修飾,其並未脫離本發明之技術與精神。
Claims (19)
- 一種探針路徑規劃系統,包括:一超音波裝置,其具有複數個超音波掃描器,供用以對於一患者體表上複數個位置同時進行超音波掃描,以擷取複數張二維超音波影像;前述進行超音波掃描之複數個位置係依據探針穿刺標的位置預先決定;一影像處理裝置,供處理前述複數張二維超音波影像,藉以建構一對應於前述患者體內解剖結構之三維超音波影像;一標記裝置,供於前述三維超音波影像中,標記前述患者之一標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置;以及一路徑規劃裝置,其係根據所標記之標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置,規劃至少一條自該標的解剖結構位置至前述患者體表之直線路徑。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針路徑規劃系統,其更包括:一穿戴件,供前述患者穿戴於身上;前述穿戴件係具有一內腔,且於該內腔中填充有超音波傳導介質;前述複數個超音波掃描器係透過前述穿戴件而對於前述患者進行超音波掃描。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針路徑規劃系統,其更包括:一中空傳導艙,其內部定義有一空間,供容置前述患者之身體,且該空間內係注入有足以覆蓋前述患者身體之超音波傳導介質;其中,前述複數個超音波掃描器係以可移動方式設置於前述中空傳導艙內,藉以透過前述超音波傳導介質而對於前述患者進行超音波掃描。
- 如申請專利範圍第3項所述之探針路徑規劃系統,其中前述中空傳導艙 之內表面上設置有複數條軌道,供前述複數個超音波掃描器於其上移動。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針路徑規劃系統,其更包括:一自動位移裝置,其包括複數條機械手臂,用以控制前述複數個超音波掃描器,而將前述複數個超音波掃描器分別移動至該患者體表上複數個位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針路徑規劃系統,其中前述複數張二維超音波影像中每一者係為B模式、都卜勒模式或彈性圖模式超音波影像。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針路徑規劃系統,其中該影像處理裝置係用於分析所擷取之複數張二維超音波影像,於每一張二維超音波影像中選取一有效區域,並於每一有效區域內標記所出現之解剖結構,再依據前述複數個有效區域內所標記解剖結構之關聯性,建構一三維超音波影像。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針路徑規劃系統,其更包括:一參數設定裝置,供設定至少一參數值;藉此,前述路徑規劃裝置係先依據所標記之標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置,以產生複數條自該標的解剖結構位置至前述患者體表之待選直線路徑,再依據所設定之至少一參數值,自前述複數條待選直線路徑中決定一直線路徑。
- 如申請專利範圍第8項所述之探針路徑規劃系統,其中前述至少一參數值係選自由以下所組成之群組:體表至體內標的解剖結構之距離、體內標的解剖結構之幾何形狀、探針構型以及探針種類。
- 一種治療設備,包括: 一超音波裝置,其具有複數個超音波掃描器,供用以對於一患者體表上複數個位置同時進行超音波掃描,以擷取複數張二維超音波影像;前述進行超音波掃描之複數個位置係依據探針穿刺標的位置預先決定;一影像處理裝置,供處理前述複數張二維超音波影像,藉以建構一對應於前述患者體內解剖結構之三維超音波影像;一標記裝置,供於前述三維超音波影像中,標記一標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置;一路徑規劃裝置,其係根據所標記之標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置,規劃自該標的解剖結構位置至前述患者體表之一直線路徑;以及一穿刺裝置,用以將一探針沿著前述所規劃之直線路徑,穿刺至該標的解剖結構位置。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療設備,其更包括:一穿戴件,供前述患者穿戴於身上;前述穿戴件係具有一內腔,且於該內腔中填充有超音波傳導介質;前述複數個超音波掃描器係透過前述穿戴件而對於前述患者進行超音波掃描。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療設備,其更包括:一中空傳導艙,其內部定義有一空間,供容置前述患者之身體,且該空間內係注入有足以覆蓋前述患者身體之超音波傳導介質;其中,前述複數個超音波掃描器係以可移動方式設置於前述中空傳導艙內,藉以透過前述超音波傳導介質而對於前述患者進行超音波掃描。
- 如申請專利範圍第12項所述之治療設備,其中前述中空傳導艙之內表面 上設置有複數條軌道,供前述複數個超音波掃描器於其上移動。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療設備,其更包括:一自動位移裝置,其包括複數條機械手臂,用以控制前述複數個超音波掃描器,而將前述複數個超音波掃描器分別移動至該患者體表上複數個位置。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療設備,其中前述複數張二維超音波影像中每一者係為B模式、都卜勒模式或彈性圖模式超音波影像。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療設備,其中該影像處理裝置係用於分析所擷取之複數張二維超音波影像,於每一張二維超音波影像中選取一有效區域,並於每一有效區域內標記所出現之解剖結構,再依據前述複數個有效區域內所標記解剖結構之關聯性,建構一三維超音波影像。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療設備,其更包括:一參數設定裝置,供設定至少一參數值;藉此,前述路徑規劃裝置係先依據所標記之標的解剖結構位置以及至少一應避開解剖結構位置產生複數條自該標的解剖結構位置至前述患者體表之待選直線路徑,再依據所設定之至少一參數值,自前述複數條待選直線路徑中決定一直線路徑。
- 如申請專利範圍第17項所述之治療設備,其中前述至少一參數值係選自由以下所組成之群組:體表至體內標的解剖結構之距離、體內標的解剖結構之幾何形狀、探針構型以及探針種類。
- 如申請專利範圍第10項所述之治療設備,其中前述探針係為一生檢探針或一射頻消融探針。
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- 2017-01-06 TW TW106100518A patent/TWI616192B/zh active
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