專利名稱：提供電腦引導的切除組織的系統的制作方法
背景技術：
本發明涉及癌癥手術，特別涉及一種具有增強反饋的電腦引導的切除手術系統。
在使用電腦控制系統來提供和/或提高冷凍手術技術的現有技術中有參考文獻。例如，授予I.Barken的第4,672,963號美國專利公開了實施體內手術的自動化綜合系統，它包括冷凍手術裝置、成像探頭和電腦系統。
授予D.O.Chinn的第5,467,868號美國專利公開了另一種冷凍手術的綜合控制和監視系統。
授予P.W.Mikus等的.No.6,139,544美國專利公開了一種幫助手術人員實施前列腺冷凍手術的系統，它計算冷凍探針(cryoprobe)的最佳位置，提供用于重疊在超聲顯示圖像上的基于顯示的模板，并且顯示冷凍探針的實際超聲圖像和模板圖像，從而手術人員能夠比較推薦的和實際的冷凍探針位置，并相應調整位置。
目前使用的CRYOCARETM手術系統現在由恩道凱爾公司(Endocare，Inc.)，地址加利福尼亞州，埃爾文生產并投放市場。它利用冷凍探針將低溫傳遞到目標組織，并使用溫度探針(市場上以TempProbes商標銷售)監視周圍組織的溫度。目前CRYOCARETM手術系統要求手術人員有一定的手術技術，因為要利用冷凍探針給予有效的治療，手術人員必須了解冷凍探針的溫度分布圖。
發明內容
本發明是一種提供電腦引導切除病人組織的系統。本系統主要包括一個成像裝置、一個切除手術電腦系統和一套手術裝置。成像裝置接收病人治療區域的成像數據，處理成像數據并且提供成像輸出數據和成像信號。手術人員可以獲得這些成像輸出數據。切除手術電腦系統包括處理成像信號并為手術人員提供治療引導計劃的引導模塊；和獲得并處理手術裝置輸出數據，以最佳地控制治療參數并為手術人員提供基于治療引導計劃的反饋信息的治療模塊。一套手術裝置包括至少一個切除裝置，它基于治療參數和手術人員的輸入提供切除治療區域；和至少一個溫度檢測裝置，用于獲得治療區域的溫度數據并提供溫度檢測裝置輸出信號。溫度檢測裝置輸出信號是手術裝置輸出數據的一部分。利用治療引導計劃，以將切除裝置和溫度檢測裝置放置在治療區域內。
以上所述的反饋可以增強的自動化并將導致治療的低效和不成功的手術人員差錯的可能性減到最小。對于CRYOCARETM手術系統的上述增強，將由本受讓人恩道凱爾公司以AutoFreezeTM作為商標投放市場。
圖1是本發明的總的系統示意圖。
圖2是本發明的示意透視圖，提供電腦引導切除的系統部件以剖面圖形式給出。
圖3是本發明的電腦系統的顯示屏幕樣式。
圖4是本發明的治療模塊的流程圖。
圖5是顯示有冷凍探針和溫度探針的放置的前列腺圖解。
圖6是本發明的整個切除循環的流程圖。
圖7a是第一前部冷凍探針和第二前部冷凍探針的冷凍循環流程圖。
圖7b是第一側后部冷凍探針和第二側后部冷凍探針的冷凍循環流程圖。
圖8是示出放置在選定區域的冷凍探針和溫度探針的調整組件的前視圖。
具體實施例方式
參看附圖和其上的附圖標記，圖1說明了本發明的提供電腦引導組織切除系統的較佳實施例，該系統一般標示為10。系統10包括成像裝置12，諸如超聲波、核磁共振成像(MRI)、計算機化X線體層照相術(CT)、正電子發射體層照相術(PET)、SPECT、X光(包括熒光鏡)或其他適用的成像裝置。成像裝置12接收來自病人16的治療區域的成像數據14。治療區域可以是，例如前列腺部位、胸部、肝臟部位等等。成像裝置12為醫生或其他手術人員20提供成像輸出數據18并為一般地標示為24的切除手術電腦系統提供成像信號22。
切除手術電腦系統24包括引導模塊26，用于處理成像信號22并為手術人員20提供治療引導計劃23。電腦系統24還包括用于獲得并處理手術裝置輸出數據30的治療模塊28，以最佳地控制治療參數32并且基于治療引導計劃23為手術人員20提供反饋信息34。
一般標示為36的一套手術裝置包括至少一個切除裝置38，用于基于治療參數32和手術人員的輸入40切除治療區域。一套裝置36還包括至少一個溫度檢測裝置52，用于從病人16的治療區域獲得溫度數據42。
一套手術裝置36提供手術裝置輸出數據30。提供溫度檢測裝置輸出信號，它是手術裝置輸出數據30的一部分。
如下面將要詳細描述的，在本發明的主要應用中，切除裝置38是冷凍手術探針。但是，可以理解，根據對本發明的原則，其他形式的切除器械38都可以使用以提供必要的切除。切除裝置38可以包括，例如，射頻電極、激光光纖、微波導管、高強度聚焦超聲波和其他合適的切除裝置。
現在參看圖2，該圖說明了一般標示為46本系統的使用，該系統帶有具有切除組織功能的切除裝置38(例如，冷凍手術探針)。在本申請人的本申請中，手術電腦系統24基于從諸如超聲波系統等成像系統(一般標示為48)獲得的前列腺圖像，對于推薦的切除元件在前列腺13中的放置提供引導。
電腦系統24用軟件編程，軟件能夠確定前列腺的尺寸；確定治療區域的尺寸；并且，利用確定的前列腺和治療區域的尺寸來計算治療該治療區域所需的切除元件的數目和位置。一可與IBM兼容微處理器用作主機。
TRANSRECTAL超聲波探針48用來將前列腺和冷凍手術探針顯形，步進組件50提供所需的前進。圖中示出了切除裝置(如冷凍探針38)和溫度探針52。一套手術裝置(即切除裝置和溫度檢測裝置)通過一個格柵54(即參照板)引入。
較佳地，治療計劃包括以下步驟步驟1捕捉圖像實況超聲波圖像在超聲波圖像窗口顯示。
在顯示圖像的底部會出現一個名為“捕捉(Capture)”的按紐。
在捕捉第一個圖像之前，在超聲波圖像上應該顯示一個短型(brachy-type)格柵，即具有正交參照系的矩形格柵。
使用捕捉窗口，點擊“捕捉”以在前列腺最寬的截面處捕捉第一個圖像。一旦選擇了“捕捉”，圖像就會定格，并在屏幕的右側顯示一個極小的圖像。
現在，可以去除短格柵以捕捉其他圖像。
至少捕捉一個圖像。但是，有一個選項，例如，在前列腺的最寬的部分捕捉兩個圖像，一個圖像和短格柵一塊顯示，另一個不顯示格柵，然后，在前列腺的底部和頂端捕捉額外的圖像。
步驟2校準典型的，有一個校準步驟。
步驟3描畫輪廓圖在所顯示的前列腺圖像的四個外周點上點擊。
首先點擊前列腺的頂邊。
然后點擊前列腺最右側的點。
按照步驟3中的文字和圖示所說，重復以上步驟，點擊底部和左側的外部邊。
點擊完所有四個點后，點擊鼠標右鍵完成輪廓圖。
在進行畫輪廓圖的任何時候，可以選擇步驟3窗口中的“撤銷(Undo)”按鈕以去除已放置的上的最后的點。
完成前列腺輪廓圖后，系統會移到尿道(URETHRA)輪廓模式。
為了畫尿道輪廓圖，點擊尿道中心，將會出現一個圓圈。
點擊圓圈中心并按住鼠標鍵拖曳圓圈至新的位置，可以調整尿道輪廓的位置。
點擊輪廓圖外面顯示的四個白點中的一個，可以調整尿道輪廓圖的大小，向內移動以縮小尺寸，向外移動以擴大尺寸。
必須點擊鼠標右鍵才能完成尿道輪廓圖。
完成尿道輪廓圖后，系統會轉到直腸壁(RECTAL WALL)輪廓模式。
為畫直腸壁輪廓圖，點擊直腸壁左邊頂端，然后點擊直腸壁右邊頂端。
點擊輪廓圖中的任一點并拖曳它們到不同的位置，可以調整直腸臂輪廓圖。
完成直腸壁輪廓圖后，點擊右鍵進入下一步驟。
三個圖像選項當在第一圖像上完成所有輪廓圖后，系統會要求你在底部和頂端的圖像中繪制尿道輪廓圖。
用前面描述的方法，在每一個額外的圖像中畫出尿道輪廓圖。
每當畫完一個輪廓圖都要點擊右鍵。
參看圖3，它示出了電腦系統24的顯示屏幕的一個例子，一般標示為56，在該屏幕示出了治療計劃。顯示屏幕56包括多種部分。例如，一個拇指甲大小的部分58顯示極小的圖像。
顯示屏幕48上的另一個部分是一個指令箱60，在每一步，指令箱60都會給使用者提供詳細的指令，并使系統更容易使用。另外，系統還有指定病人的詳細情況(姓名、年齡等)、校準、添加/刪除探針、切除模擬的控制按鈕。系統還提供一個的下拉菜單，用于切換視圖并且觸發探針放置的顯示。
步驟4放置探針在完成輪廓圖后，在步驟3窗口隔壁，會出現步驟4的窗口和建議的探針放置。
如有需要，這個窗口允許移動、添加或刪除探針。
探針的格子坐標亦會出現在屏幕右側的遠端。
點擊并拖曳探針在圖像上顯示的點，可以移動探針從建議的探針位置移開，這樣也會改變探針坐標至新的位置。
為添加或刪除探針，點擊“添加(Add)”或“刪除(Delete)”按鈕，然后點擊圖像上的想放置探針位置以添加探針或在想刪除的探針上點擊以刪除探針，這將添加或去除探針到屏幕右側的坐標顯示上。
一旦探針放在需要的位置上時，點擊“接受(Accept)”按鈕進行到步驟6。
步驟5測量本步驟使得使用者可以顯示關鍵的距離測量，也可以看到定制的測量距離。
步驟6溫度探針(TempProbes)放置溫度探針步驟6允許使用者可以將溫度探針放置在圖像上想放的位置，并且顯示對應于該放置的格子坐標點。
提示使用者點擊圖像中的右神經血管束(RNVB)、左神經血管束(LNVB)、頂點(Apex)和外部括約肌(ES)溫度探針的位置。
對于每一次放置，使用者應當點擊步驟6窗口中的“添加(Add)”按鈕，然后點擊圖像中欲放置的位置。
最少應放置4個溫度探針。
溫度探針格子坐標與冷凍探針坐標相鄰顯示在屏幕的右側。
使用者點擊屏幕底部右角的“實況(Live)”按鈕，可以將探針放置位置和格柵疊加在實況超聲波圖象的頂部。
使用者可以點擊現在標明已捕捉圖像的同一個按鈕，返回到已捕捉圖像的顯示。
使用者可以點擊屏幕底部右角的“隱藏格柵/顯示格柵(Hide Grid/DisplayGrid)”按鈕，以觸發格柵疊加的接通和斷開。
盡管前面所述的治療計劃和放置步驟是參照拖曳球或鼠標接口裝置描述的，但是，可以理解，其他的如觸摸屏幕、控制桿等接口裝置均可以使用。
圖3中可以看到超聲波探針圖像。
更進一步，也可以看到一些部分的解剖圖，諸如尿道62和直腸64。溫度探針標示為A、B、C、D和E，冷凍探針用數字1-6標示。使用的格柵也在此顯示中出現，以數字66標示。如前面所述，選擇“隱藏格柵”選項67可以將格柵66從顯示上刪除。
參看圖4，它是治療模塊70流程圖的圖示。
一當完成了治療計劃后，使用者可以利用治療模塊將對病人實施治療。系統為手術人員提供用戶接口，以達到治療病人的目標溫度。因此每一個溫度探針都被指定一個目標溫度，然后用它來確定切除裝置的運行。
參看圖5，冷凍探針和溫度探針相對于前列腺和其他有關的解剖結構顯示。也顯示了每一個探針的目標溫度。在圖中，冷凍探針標為1-6，溫度探針標為A-D。
再參看圖4，冷凍探針和溫度探針的顯示步驟由方框74指示，基于使用者輸入，開始切除循環(方框76)。
基于使用者輸入(方框78)或達到目標溫度，結束切除循環。
參看圖6，圖示了切除循環的流程圖，標示為80。第一前部冷凍探針和第二前部冷凍探針(即探針1和探針2)開始冷凍循環(方框82)。第一側后部冷凍探針和第二側后部冷凍探針(即探針3和探針4)開始冷凍循環(方框84)。第一中后部探針和第二中后部探針(即探針5和探針6)開始冷凍循環(方框86)。基于從溫度檢測裝置(傳感器)即溫度探針獲得溫度資料運行冷凍探針(方框88)。如果達到了所有的目標溫度，則通知手術人員(方框90)。基于手術人員的輸入，開始解凍(thaw)循環。
參看圖7a，該圖示出了第一前部冷凍探針和第二前部冷凍探針的冷凍循環，標示為92。它包括以下步驟a)接通第一前部冷凍探針和第二前部冷凍探針(方框94)；b)確定是否已達到前目標溫度(方框96)；c)如果未達到前部目標溫度，則以最大功率運行第一前部冷凍探針和第二前部冷凍探針(方框98)；c)如果已達到了目標溫度，則以實質上為零的功率運行第一前部冷凍探針和第二前部冷凍探針(方框100)；以及e)確定是否前目標溫度已實質上達到0℃，如果達到，則接通探針3和4(方框102)。
參看圖7b，該圖示出了第一側后部冷凍探針和第二側后部冷凍探針以及第一中后部冷凍探針和第二中后部冷凍探針的冷凍循環，標示為106。這些循環包括以下步驟a)接通第一側后部冷凍探針和第二側后部冷凍探針并以最大功率運行(方框108)；b)確定是否已達到第一神經血管束目標溫度(方框110)；如果第一神經血管束已達到目標溫度，則斷開第一側后部冷凍探針(方框112)；d)確定是否已達到第二神經血管束目標溫度(方框114)；e)如果已達到第二神經血管束目標溫度，則以實質上為零的功率運轉第二側后部冷凍探針(方框116)；f)在神經血管束溫度探針溫度接近目標溫度時，接通第一中后部冷凍探針和第二中后部冷凍探針(方框118)；g)以約15-35％范圍內的功率，最好是以大約25％的功率運行第一中后部冷凍探針和第二中后部冷凍探針(方框124)；以及h)如果達到了Denon Vieller繃帶(fascia)目標溫度(方框122)，則將第一中后部冷凍探針和第二中后部冷凍探針設置為實質上為零的功率(方框120)。
現在參看圖8，該圖示出了一個調整組件(也被稱作參照板、格柵或模板)，標示為54。調整組件54利用一個正交坐標系確定冷凍探針和溫度探針的位置。利用這個調整組件54，可以將冷凍探針和溫度探針放在由引導模塊確定的位置。
特別適合本電腦引導的放置的冷凍探針，是由本被受讓人恩道凱爾公司生產的。通過前列腺的尿道是一個在手術中應當避免被凍結的解剖結構。相應地，使用一個暖管保護和溫暖尿道。膀胱頸括約肌和外部括約肌也是應當避免被凍結的組織。可以使用一個暖管保護這些組織不被凍結。將一個TRANSRECTAL探針插入直腸，以觀看探針的放置和冷凍探針的形成的冰球的生長。(如前所述，其他的可以代替的成像工具也可以使用)。為了有助于放置冷凍手術探針，在探針22插入過程中和將其放置在身體內時，可以使用一個模板21來提供支持。將病人以適于進行結石切除術(lithotomic)的位置放置，即水平放置在手術臺上，兩腿放置得適合于將超聲波探針插入直腸，而冷凍探針穿過會陰部位插入前列腺。
這樣，我們描述了這樣一種系統，它通過計算冷凍探針的最佳位置，提供疊加在超聲波顯示圖像上的基于模板的顯示，并顯示冷凍探針的實際超聲波圖像和模板圖像，從而手術人員可以比較建議的和實際的冷凍探針放置并相應地做出調整，幫助手術實施前列腺手術。以上所述的方法和裝置涉及我們新的增強型CRYOCARETM冷凍手術系統，此系統最多有8個獨立的由氬氣驅動的冷凍探針。增強型CRYOCARETM冷凍手術系統利用前述的反饋信息提供自動制冷功能。
系統通過在探針頂端中的焦耳－湯姆遜冷卻，將探針冷卻至冷凍手術的有效的溫度(典型的低于-120℃，)，如果為了低溫切除，本系統可以用其他冷凍裝置，諸如液氮冷凍探針、混合氣體冷凍探針來實現。基于本系統計算冷凍探針的放置，可以對于不同的系統和探針的數目來調整計算。通過計及裝置的切除范圍來調整計算，本系統也適用于其他的形式的切除前列腺或其他治療。其他的切除元件可以包括，例如，射頻裝置、微波裝置、高強度聚焦超聲波裝置、激光、放射性籽源和消融劑(radioactive seeds and ablation agent)諸如化學制品，例如基于乙醇的物質。
盡管已描述了系統10，其中由手術人員的輸入來開始和停止切除循環，但是，可以理解，基于檢測裝置輸出信號(諸如但不限于溫度檢測裝置測量、冰生長率的超聲波圖像、治療區域內的組織阻抗測量等)，治療模塊也可以自動控制切除元件。反饋信息可以使本系統在手術人員不干預的情況下，自動斷開一個或多個切除元件。
參看圖9，該圖示出了包括綜合切除/溫度檢測裝置的手術裝置的實施例，標示為130。這綜合切除/溫度檢測裝置130包括一個流體供應線132，它連接在低溫流體供應源的進口部分(未示出)。流體連接器組件134安全(穩固)地連接在流體供應線132的出口部分，以接收從流體供應線出來的流體。可拆卸冷凍手術探針134可拆卸地連接在流體接管132上。溫度檢測裝置136整體附著在切除裝置(即冷凍手術探針134)上。
流體連接器組件的主要或較長的部分確定了一個主連接器組件的軸線。可拆卸冷凍手術探針確定了一個探針軸線。較佳地，這些軸線相互之間的角度為80-140度的范圍。相互之間的角度是90度左右更佳。和計算機X線體層照相術(CT)以及其他圖像引導(放射線學)應用一起使用直角系統是特別有用的。和CT裝置一起使用此冷凍手術探針系統使得操作更容易，因為可拆卸冷凍手術探針、流體連接器組件和流體供應線能夠很容易地被包括在CT裝置內。
現在參看圖10，它是可拆卸冷凍手術探針134末梢部分的放大圖。可以看到，溫度檢測裝置136包括可靠連接在探針134上的套管138。一個熱電偶140放在套管138內。熱電偶140可以在套管138的末梢部分從套管138向外伸縮需要的長度，以提供溫度分布圖。熱電偶可以使用本領域人員熟悉的可使用材料制成。例如可使用的材料有康銅和黃銅。熱電偶材料與形狀記憶材料如鎳鈦諾(Nitinol)耦合。它可以從探針134向外伸縮需要的徑向長度以探測溫度。此數據可用來控制冷凍循環。
現在參看圖11，它示出可拆卸冷凍手術探針的另一個實施例的末梢部分的放大圖，標示為142。在這個實施例中，套管144支持一個直的熱電偶146。圖11的實施例實現起來更便宜。
盡管圖9-11圖示的是直角探針，用直探針代替可拆卸的冷凍手術探針也是可以的。這取決于應用。同樣，也可以使用成角度的不可拆卸的系統。
這樣，雖然已經參照其開發環境描述了裝置和方法的較佳實施例，但這些實施例只是描述了本發明的原則。可以設計出其他的實施例和結構而不偏離本發明的精神和所附權利要求的范圍。
權利要求
1.一種提供電腦引導的切除病人組織的系統，包括a.從病人治療區域接收成像數據的成像裝置，它處理所述的成像數據并提供成像輸出數據和成像信號，手術人員可以利用所述成像輸出數據；b.切除手術電腦系統，包括i)處理所述的成像信號并為手術人員提供治療計劃的引導模塊；和ii)獲得并處理手術裝置輸出數據的治療模塊，以基于所述治療引導計劃，最佳地控制治療參數和為手術人員提供反饋信息；和c.一套手術裝置，提供所述手術裝置輸出數據的所述一套手術裝置包括i)至少一個切除裝置，用于基于所述治療參數和手術人員的輸入切除所述治療區域；和ii)至少一個溫度檢測裝置，用于從所述治療區域獲得溫度資料，并提供溫度檢測裝置輸出信號，所述溫度檢測裝置輸出信號是所述手術裝置輸出數據的一部分，其特征在于所述治療引導計劃可以將所述至少一個切除裝置和至少一個溫度檢測裝置放置在所述治療區域。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述至少一個切除裝置包括至少一個冷凍手術探針。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述至少一個切除裝置包括至少一個射頻電極。
4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述至少一個切除裝置包括至少一個激光光纖。
5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述至少一個切除裝置包括至少一個微波天線。
6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述至少一個切除裝置包括至少一個高強度超聲波換能器。
7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述成像輸出數據包括可視成像輸出數據。
8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述治療區域包括含有癌變組織的區域。
9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述治療區域包括含有異常細胞結構的組織的區域。
10.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述治療引導計劃包括這樣的計劃，它提供相對于治療區域的切除裝置和溫度檢測裝置的最佳放置。
11.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述一套手術裝置還包括與所述至少一個切除裝置相連的一個調整組件，基于所述治療引導計劃，用該調整組件將所述至少一個切除裝置和至少一個溫度檢測裝置放到治療區域里面。
12.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述治療模塊包括下述步驟a)從手術人員獲得目標溫度；b)相對于所述治療區域，顯示所述至少一個切除裝置和所述溫度檢測裝置；c)基于手術人員的輸入，開始切除循環；和d)基于所述手術人員的輸入，結束所述切除循環。
13.根據權利要求12所述的系統，其特征在于，所述至少一個切除裝置包括多個冷凍手術探針。
14.根據權利要求12所述的系統，其特征在于，所述切除循環包括下述步驟a)第一前部冷凍探針和第二前部冷凍探針開始冷凍循環；b)第一側后部冷凍探針和第二側后部冷凍探針開始冷凍循環；c)第一中后部冷凍探針和第二中后部冷凍探針開始冷凍循環；d)基于從所述至少一個溫度檢測裝置獲得的所述溫度數據，運行所述多個冷凍探針；e)如果達到所有的目標溫度，則通知手術人員；和f)基于手術人員的輸入，所述多個冷凍探針開始解凍循環。
15.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述第一前部冷凍探針和所述第二前部冷凍探針開始冷凍循環的步驟包括下述步驟a)接通所述第一前部冷凍探針和所述第二前部冷凍探針；b)確定是否已達到一個前目標溫度；c)如果沒有達到前部目標溫度，則以最大功率運行所述第一前部冷凍探針和所述第二前部冷凍探針；d)如果已達到了前部目標溫度，則以實際上為零的功率運行所述第一前部冷凍探針和所述第二前部冷凍探針；e)確定所述前部目標溫度是否實際上達到0℃。
16.根據權利要求15所述的系統，其特征在于，所述第一側后部冷凍探針和所述第二側后部冷凍探針，以及所述第一中后部冷凍探針和所述第二中后部冷凍探針開始冷凍循環的步驟包括下列步驟a)接通所述第一側后部冷凍探針和所述第二側后部冷凍探針并以最大功率運行；b)確定是否達到第一神經血管束目標溫度；c)如果已經達到所述第一神經血管束目標溫度，則斷開所述第一后側冷凍探針；d)確定是否達到第二神經血管束目標溫度；e)如果已經達到所述第二神經血管束目標溫度，則以實際上為零的功率運行所述第二側后冷凍探針；f)在神經血管束溫度讀數實質上接近它們的目標溫度時，接通所述第一中后部冷凍探針和第二中后部冷凍探針；g)以15-35％的功率運行所述第一中后部冷凍探針和所述第二中后部冷凍探針；h)如果達到了Denon Vieller繃帶目標溫度，則將所述第一中后部冷凍探針和所述第二中后部冷凍探針設置為實質上為的的功率。
17.根據權利要求12所述的系統，其特征在于，所述切除循環包括下述步驟a)第一前部冷凍探針和第二前部冷凍探針開始冷凍循環；b)第一側后部冷凍探針和第二側后部冷凍探針開始冷凍循環；c)第一中后部冷凍探針和第二中后部冷凍探針開始冷凍循環；d)基于從所述至少一個溫度檢測裝置獲得的所述溫度數據運行所述多個冷凍探針；e)基于所述目標溫度和所述溫度數據，自動控制上述所有冷凍探針的所述冷凍循環；和f)基于使用者的輸入，開始所述多個冷凍探針的解凍循環。
18.根據權利要求12所述的系統，其特征在于，所述切除循環包括下述步驟a)第一前部冷凍探針和第二前部冷凍探針開始冷凍循環；b)第一側后部冷凍探針和第二側后部冷凍探針開始冷凍循環；c)第一中后部冷凍探針和第二中后部冷凍探針開始冷凍循環；d)基于從所述至少一個溫度檢測裝置獲得的所述溫度數據，運行所述多個冷凍循環；e)基于所述目標溫度和所述溫度數據，自動控制上述冷凍探針的所述冷凍循環；和f)基于所述的溫度數據，開始解凍循環。
19.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述治療模塊基于溫度檢測裝置輸出信號自動控制所述至少一個切除元件。
20.一種電腦引導的切除病人組織的方法，包括下述步驟a)從病人的治療區域接收成像數據，處理所述成像數據并提供成像輸出數據和成像信號，手術人員可以利用所述成像輸出數據；b)處理所述成像信號并為手術人員提供治療引導計劃；c)獲得并處理手術裝置輸出數據，基于所述治療引導計劃為手術人員提供最佳治療參數并提供反饋信息；d)運行一套手術裝置，所述一套手術裝置提供所述手術器械輸出數據，所述運行一套手術裝置的步驟包括i)基于所述治療參數和手術人員的輸入，運行所述至少一個切除裝置將所述治療區域切除；ii)運行所述至少一個溫度檢測裝置，以從所述治療區域獲得溫度數據并提供溫度檢測裝置輸出信號，所述溫度檢測裝置輸出信號是所述手術裝置輸出數據的一部分，其特征在于，使用所述治療引導模塊，將所述至少一個手術裝置和所述至少一個溫度檢測裝置放入所述治療區域。
21.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述運行至少一個切除裝置的步驟包括運行至少一個冷凍手術探針。
22.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述運行至少一個切除裝置的步驟包括運行至少一個射頻電極。
23.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述運行至少一個切除裝置的步驟包括運行至少一個激光光纖。
24.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述運行至少一個切除裝置的步驟包括運行至少一個微波天線。
25.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述接收成像輸出數據的步驟包括接收可視成像輸出數據。
26.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述提供治療引導計劃的步驟包括a)從手術人員處獲得目標溫度；b)相對于治療區域顯示所述至少一個切除裝置和溫度檢測裝置；c)基于手術人員的輸入開始切除循環；和d)基于所述手術人員的輸入，結束切除循環。
27.根據權利要求26所述的方法，其特征在于，所述開始切除循環的步驟包括a)開始第一前冷凍探針和第二前冷凍探針的冷凍循環；b)開始第一側后冷凍探針和第二側后冷凍探針的冷凍循環；c)開始第一中后和第二中后冷凍探針的冷凍循環；d)基于從所述至少一個溫度檢測裝置獲得的溫度數據，運行所述多個冷凍探針；e)如果已經達到了所有的目標溫度，則通知所述手術人員，和f)，基于手術人員的輸入開始所述奪冠冷凍探針的解凍循環。
28.根據權利要求27所述的方法，其特征在于，所述的開始第一前部冷凍探針和所述第二前部冷凍探針的冷凍循環的步驟包括a)接通第一前部冷凍探針和第二前部冷凍探針；b)確定是否達到前部目標溫度；c)如果沒有達到前部目標溫度，則以最大功率運行第一前部冷凍探針和第二前部冷凍探針；d)如果已經達到了前部目標溫度，則以實際上為零的功率運行所述第一前部和所述第二前部冷凍探針；和e)確定所述的前部目標溫度是否實際上達到0℃。
29.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述提供治療引導計劃的步驟包括基于溫度檢測裝置輸出信號自動控制所述至少一個切除元件。
30.一種提供電腦引導的切除病人組織的系統包括a)從病人的治療區域接收成像數據，處理所述成像數據并提供成像輸出數據和成像信號的成像裝置，手術人員可以獲得所述成像輸出數據；b)一個切除手術電腦系統，包括i)處理所述的成像信號并為手術人員提供治療引導計劃的引導模塊；以及ii)治療模塊，用于獲得并處理手術裝置輸出數據，基于所述治療引導計劃，最佳地控制治療參數并為手術人員提供反饋信息；和c)一套手術裝置，所述一套手術裝置提供所述手術裝置輸出數據，所述一套手術裝置至少包括一個綜合切除/溫度檢測裝置，它包括i)至少一個切除裝置，用于基于手術人員的輸入和所述治療參數切除所述治療區域；和ii)至少一個溫度檢測裝置，它整體附著于所述至少一個切除裝置，以從所述的治療區域獲得溫度數據并提供溫度檢測裝置輸出信號，所述溫度檢測裝置輸出信號是所述手術裝置輸出數據的一部分，其特征在于利用治療引導計劃將所述至少一個綜合切除/溫度檢測裝置放入所述的治療區域。
31.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述至少一個溫度檢測裝置包括它安全地連接在所述切除裝置上的一根導管，和放置在所述插導管內的一個熱電偶，所述熱電偶可以從導管伸長需要的長度。
32.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述至少一個溫度檢測裝置包括一根安全地連接在所述切除裝置上的導管和一個放置在導管內的熱電偶，所述熱電偶可以從所述導管的末梢部分向外伸長需要的長度，以提供溫度分布。
33.一種提供電腦引導的切除病人組織的方法，包括步驟a)從病人的治療區域接收成像數據，處理所述的成像數據并提供成像輸出數據和成像信號，手術人員可以得到所述成像輸出數據；b)處理所述成像信號，并為手術人員提供治療引導計劃；c)獲得并處理手術裝置輸出數據，用于根據治療引導計劃最佳地控制治療參數并為手術人員提供反饋信息；d)運行一套手術裝置，所述一套手術裝置包括至少一個綜合切除/溫度檢測裝置，所述運行一套手術裝置的步驟包括i)基于所述治療參數和手術人員的輸入，運行整體附著于所述至少一個切除裝置的至少一個切除裝置，切除所述病人組織，和ii)運行所述至少一個溫度檢測裝置，以從所述治療區域獲得溫度數據，并提供溫度檢測裝置輸出信號，所述溫度檢測裝置輸出信號是所述的手術裝置輸出數據的一部分，其特征在于，利用所述治療引導計劃將所述至少一個綜合切除/溫度檢測裝置放置在所述治療區域。
全文摘要
本發明描述了一種提供電腦引導的切除病人組織的系統(10)。該系統包括一接收病人治療區域的成像數據(14)的成像裝置(12)。該成像裝置(12)提供成像輸出數據給一醫生或其他手術人員(20)以及成像信號(22)給切除手術電腦系統(24)，該切除手術電腦系統(24)包括引導模塊(26)，用于處理成像信號(22)并為手術人員(20)提供治療引導計劃(23)。電腦系統24還包括用于獲得并處理手術裝置輸出數據(30)的治療模塊(28)，以最佳地控制治療參數(32)并且基于治療引導計劃(23)為手術人員(20)提供反饋信息(34)。一套手術裝置(36)包括切除裝置(38)，用于基于治療參數(32)和手術人員的輸入(40)切除治療區域。
文檔編號A61B18/02GK1717197SQ200380104144
公開日2006年1月4日 申請日期2003年11月25日 優先權日2002年11月27日
發明者桑福特D·大馬斯科, 賈瓦爾M·阿里, 大衛J·巴特, 保羅W·米科斯, 簡J·歐姆, 薩奇董 申請人:恩道凱爾公司