導航系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于將諸如導管或?qū)Ыz的介入設備導航到生物體之內(nèi)的目標區(qū)域的導航系統(tǒng)、導航方法和導航計算機程序。本發(fā)明還涉及包括所述導航系統(tǒng)的介入系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]肝動脈化療栓塞(TACE)介入一般包括若干介入會話，其中，在這些介入會話的每個會話中，導管被導航到為腫瘤提供血液的肝動脈的部分，其中，化療栓塞材料被注射在導管已經(jīng)被導航到的位置。將導管導航到為腫瘤提供血液的肝動脈的所述部分一般是相對不精確的，使得難以確保在不同的介入會話中將導管沿著相同的路徑導航到相同的位置。這會降低介入的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供用于將介入設備導航到生物體之內(nèi)的目標區(qū)域的導航系統(tǒng)、導航方法和導航計算機程序，其允許改善的介入。本發(fā)明的另一目的是提供包括所述導航系統(tǒng)的介入系統(tǒng)。
[0004]在本發(fā)明的第一方面中，提出了一種用于將介入設備導航到生物體之內(nèi)的目標區(qū)域的導航系統(tǒng)，其中，所述導航系統(tǒng)包括:
[0005]-位置和形狀確定單元，其用于在第一介入流程期間確定并存儲在生物體之內(nèi)的介入設備的第一位置和形狀，其中，所述位置和形狀確定單元還適于在隨后的第二介入流程期間確定在生物體之內(nèi)的介入設備的第二位置和形狀，以及
[0006]-導航設備，其用于基于所存儲的第一位置和形狀并且基于第二位置和形狀在第二介入流程期間對介入設備進行導航。
[0007]由于導航設備適于基于所存儲的第一位置和形狀并且基于第二位置和形狀在第二介入流程期間對介入設備進行導航，其中，在第一介入流程期間已經(jīng)確定了所述第一位置和形狀，在第二介入流程期間已經(jīng)確定了所述第二位置和形狀，當在第二介入流程期間對介入設備進行導航時，能夠考慮在第一介入流程期間使用的生物體之內(nèi)的路徑以及在第二介入流程期間確定的介入設備的實際路徑兩者。例如，如果所確定的第二位置和形狀不同于所存儲的第一位置和形狀，在第二介入流程期間對介入設備的導航能夠被校正，使得在第二介入流程期間的介入設備的位置和形狀類似于在第一介入流程期間的介入設備的位置和形狀，以便確保在第一介入流程期間和在第二介入流程期間，沿著生物體之內(nèi)的相同路徑對介入設備進行導航。這允許對介入的改善，諸如對包括不同介入流程的化療栓塞介入的改善，所述不同介入流程也可以被認為是不同的介入會話。因為在不同介入會話中能夠快速找到相同路徑，這還能夠允許減少整個介入所需要的時間。
[0008]第一介入流程和第二介入流程是整個介入的部分。該整個介入可能跨數(shù)天，其中在第一介入流程與第二介入流程之間具有相對長的時段，在所述時段期間，患者通常不被處置，并且離開介入室。然而，在第一介入流程與第二介入流程之間具有相對短的時間或幾乎沒有時間的更短時段中也能夠執(zhí)行整個介入。在這樣的情況下，整個介入基本是單一、復雜的流程，并且第一和第二介入流程是這一復雜流程的介入會話，并且在這一復雜流程期間，將大體上沒有中斷地對患者進行處置。這樣的復雜流程的范例是放置支架的流程，諸如在腔內(nèi)修復術(EVAR)或有孔脈管內(nèi)主動脈修復術(FEVAR)中放置支架的流程，以處置動脈瘤。這些流程包括各種中間會話，即，第一、第二和潛在更多的介入流程，借此在一個會話期間的介入設備的所存儲的位置和形狀能夠被用于在另一會話期間對介入設備進行導航。
[0009]所確定的位置和形狀優(yōu)選是描述三維路徑的三維位置和形狀，沿著所述三維路徑，在第一和第二介入流程期間對介入設備進行導航。整個介入能夠具有多于兩個的介入流程，其中，在這些介入流程的所有流程或至少一些流程中，確定介入設備的相應位置和形狀，其中，導航設備適于基于在當前介入流程期間確定的位置和形狀以及基于在先前介入流程期間確定的至少一個存儲位置和形狀來在當前介入流程期間對介入設備進行導航，以便在不同介入流程期間沿著相同的路徑對介入設備進行導航。
[0010]介入設備可以是脈管介入設備，諸如導管、導絲等。介入流程優(yōu)選是經(jīng)皮介入流程;尤其地，所述介入流程優(yōu)選是TACE介入的部分。
[0011]導航設備能夠適于基于整個相應的位置和形狀或者基于相應的位置和形狀的部分來對介入設備進行導航。例如，導航設備能夠適于基于所存儲的第一位置和形狀的部分并且基于整個第二位置和形狀來對介入設備進行導航。
[0012]在實施例中，位置和形狀確定單元適于通過光學形狀感測來確定第一和第二位置和形狀。通過光學形狀感測確定第一和第二位置和形狀允許以這樣的方式非常精確地確定這些位置和形狀，其中所述方式對于用戶是非常簡單的，即，用戶不需要以復雜方式處理不同設備以在不同介入流程中確定位置和形狀。
[0013]導航設備優(yōu)選包括:顯示器，其用于顯示所存儲的第一位置和形狀以及第二位置和形狀；以及用戶交互單元，其用于允許用戶基于所顯示的第一和第二位置和形狀在第二介入流程期間移動介入設備。所述導航系統(tǒng)還可以包括成像設備，成像設備用于至少在第二介入流程期間生成生物體的圖像，其中，顯示器可以適于示出疊加圖像，該疊加圖像示出了被疊加在所述圖像上的所存儲的第一位置和形狀以及第二位置和形狀。成像設備優(yōu)選適于提供生物體的X射線投影圖像，使得在X射線投影圖像上能夠示出所存儲的第一位置和形狀以及第二位置和形狀。由此，用戶能夠通過觀察X射線投影圖像上的介入設備的第一和第二位置和形狀沿著路徑在第二介入流程期間可靠地對介入設備進行導航，其中所述路徑等于在第一介入流程期間已經(jīng)沿著其對介入設備進行導航的路徑。
[0014]在實施例中，導航設備適于將所存儲的第一位置和形狀與第二位置和形狀進行比較，并且適于基于所述比較在第二介入流程期間對介入設備進行導航。尤其地，導航設備能夠適于在第二介入流程期間對介入設備進行自動導航，使得基于第一與第二位置和形狀的比較，實際的第二位置和形狀類似于第一位置和形狀的至少部分。
[0015]進一步優(yōu)選的是，位置和形狀確定單元適于在第二介入流程期間連續(xù)確定第二位置和形狀，其中，導航設備適于根據(jù)所存儲的第一位置和形狀以及實際的第二位置和形狀在第二介入流程期間對介入設備進行導航。例如，在第二介入流程中能夠連續(xù)確定第二位置和形狀，使得疊加圖像能夠示出實際的第二位置和形狀連同在X射線投影圖像上的先前確定的存儲的第一位置和形狀，所述實際的第二位置和形狀在第二介入流程中已經(jīng)被采集并且其可以是生物體的實際圖像，以便允許用戶基于實況疊加圖像在第二介入流程期間對介入設備進行導航。
[0016]優(yōu)選地，當在第一介入流程期間介入設備已經(jīng)到達目標區(qū)域時，位置和形狀確定單元適于確定并存儲介入設備的第一位置和形狀。由此，當介入設備已經(jīng)到達目標區(qū)域時，在第一介入流程期間由介入設備的位置和形狀定義的路徑的整個長度能夠被存儲和用于在第二介入流程期間對介入設備進行導航，以便沿著在第一介入流程期間使用的整個路徑在第二介入流程期間對介入設備進行導航。
[0017]此外，當在第一介入流程期間移動介入設備時，位置和形狀確定單元能夠適于確定并存儲介入設備的若干第一位置和形狀，其中，在介入設備已經(jīng)到達目標區(qū)域之前，確定并存儲至少一個第一位置和形狀。例如，位置和形狀確定單元能夠適于:當在第一介入流程中介入設備已經(jīng)到達目標區(qū)域時，確定并存儲第一位置和形狀;并且在第一介入流程中在介入設備已經(jīng)到達目標區(qū)域之前，確定至少一個另外的第一位置和形狀。例如，當介入設備已經(jīng)到達在生物體之內(nèi)的關鍵位置時，諸如到達脈管分叉點時，在第一介入流程中介入設備已經(jīng)到達目標區(qū)域之前，能夠確定并存儲第一位置和形狀。
[0018]導航系統(tǒng)可以包括用戶接口，用戶接口允許用戶指示應當何時存儲第一位置和形狀，其中，當用戶已經(jīng)指示應當存儲第一位置和形狀時，位置和形狀確定單元能夠適于存儲第一位置和形狀。用戶能夠指示在第一介入流程期間應當存儲第一位置和形狀若干次，以便在第一介入流程期間存儲介入設備的若干第一位置和形狀。例如，當介入設備已經(jīng)到達生物體之內(nèi)的關鍵位置時，諸如到達脈管分叉點時，用戶可以提示導航系統(tǒng)在第一介入流程期間存儲第一位置和形狀。
[0019]導航設備還可以包括用戶接口，用戶接口允許用戶指示所存儲的第一位置和形狀的部分，其中，導航設備能夠適于:基于所存儲的第一位置和形狀的指示部分和第二位置和形狀，在第二介入流程期間對介入設備進行導航。具體地，導航設備可以包括顯示器，顯示器用于顯示所存儲的第一位置和形狀，其中，所述用戶接口可以適于允許用戶在所顯示的存儲的第一