[发明专利]用于辅助用户将穿透设备放置在组织中的系统

说明书

本发明涉及一种用于辅助用户将穿透设备放置在组织中(如将椎弓根螺钉(7)放置在椎骨椎弓根中)的系统(8)。该系统生成在通过组织的模型的路径(21)的方向上的来自组织内的穿透设备尖端透视的虚拟视图(20)。该虚拟视图是基于指示穿透设备的姿态的跟踪信息、模型和路径生成的，其中，该虚拟视图被配置为使得其指示用户在将穿透设备放置在组织中时应当移动穿透设备的方向。例如，其可以示出沿着路径布置的虚拟通道(801)。如果为用户(如外科医生)提供这样的虚拟视图，则用户可以以显著增加的准确度沿着路径定位穿透设备。

技术领域

本发明涉及用于辅助用户将穿透设备放置在对象的组织中的系统、方法、计算机程序和包括计算机程序的数据载体。穿透设备可以是要放置在椎骨的椎弓根中的椎弓根螺钉。

背景技术

用于辅助用户将穿透设备放置在组织中的已知系统是例如WO2017/055144A1中公开的用于在脊柱融合手术期间使用的系统。椎弓根螺钉放置是脊柱融合外科手术中的关键步骤，即，由于神经血管结构中的脊柱解剖结构的重要部分对于外科医生是不可见的，因此它具有挑战性并且造成风险。通常，徒手放置椎弓根螺钉，其中外科医生依赖于解剖标志和术前采集的图像，并且其中X射线荧光透视可以用于提供引导并确认适当的螺钉放置。然而，即使使用X射线荧光透视，将椎弓根螺钉准确地定位在椎骨中对于外科医生来说也具有挑战性。

US2014/276001公开了一种用于图像引导的外科手术介入的系统。该系统生成如从诸如椎弓根螺钉的插入设备的尖端看到的视图。该视图被指代为“牛眼视图”，并且它与横向“进度视图”一起被显示。

US2020/054399公开了一种监测设备，其接收实时跟踪信息并将此与减少的解剖表示相关，并且实时位置与减少的解剖表示一起被显示。它涉及导管沿着血管的导航。

发明内容

本发明的目的是提供用于辅助用户将穿透设备放置在组织中(如椎骨的椎弓根中)的系统、方法、可选地包括在数据载体上的计算机程序，其允许更准确地和/或以更小的解剖损伤风险定位穿透设备。

在第一方面，权利要求限定了如权利要求1所限定的系统。

发明人已经发现，在穿透设备通过组织的路径的方向上从组织内(诸如在椎骨的椎弓根内)的穿透设备的尖端的透视生成虚拟视图并且在将穿透设备放置在组织中时向医学从业者(例如外科医生)示出该虚拟视图允许以显著增加的准确度沿着路径定位穿透设备。因此，这可以改进流程结果和/或降低流程成本，例如由于时间减少和/或重复流程以校正错误的次数减少。

在权利要求中，姿态包括穿透设备(优选地穿透设备的尖端部分)的位置(即定位)，并且优选地还有穿透设备(优选地穿透设备的尖端部分)的取向。路径是通过组织模型的虚拟路径，该虚拟路径指示通过组织的路线，穿透设备应当沿着该虚拟路径移动。

第一输入端、第二输入端和第三输入端被配置为将相应的接收到的数据或携带这种数据的数据信号传送到处理器。这些输入端可以都彼此分离，例如以在时间上并行地接收数据/或信号。替代地或另外地，这些输入端中的两个或全部三个可以组合成一个，并且在这种情况下，组合的输入端可以至少部分地串行地接收数据或信号。

在优选实施例中，所述处理器被配置为生成所述虚拟视图，使得它示出所述组织内的虚拟通道，其中所述虚拟通道沿着所述所提供的路径布置，使得所述虚拟视图是所述虚拟通道中的在所述所提供的路径的方向上的视图。因此应注意，实际上通道不在那里，因为假设组织是没有通道的块，特别是骨骼。通道仅仅是用于在放置穿透设备时引导用户的虚拟通道。这允许直观地引导用户，使得他/她沿着所提供的路径放置穿透设备，因为用户试图移动穿透设备，使得他/她“行走”或移动通过通道。这进一步改进了用户在将穿透设备放置在组织中时的辅助。