用于在圖像引導的活檢中檢測針部署的系統和方法與制造工藝

本公開涉及手術程序成像，更具體而言涉及用于在活檢程序期間檢測手術儀器的系統和方法。

背景技術：
前列腺癌當前是美國人癌癥死亡的第二主要原因。在很多狀況下，利用“盲式”經直腸超聲（TRUS）引導的系統的活檢為患者診斷前列腺癌。然而，超聲成像，僅將針引導到前列腺的不同區域，并且可能無法將前列腺癌可靠地可視化。多參數磁共振成像（MRI）在檢測前列腺癌中具有良好的靈敏度和特異性。人們已嘗試創建可以將實時TRUS與預先采集的MRI融合的圖像引導應用，以將針引導到在MRI中識別的診斷或治療的靶位。在MRI/TRUS融合引導的靶向前列腺活檢和治療中，在幾種狀況中，了解活檢針部署的準確位置是重要的。例如，活檢針尖端位置在圖像融合系統的回顧性分析中發揮作用。在前列腺活檢中，使用活檢槍部署活檢針。用于組織取樣的針尖端可能不能準確地擊中計劃的靶位。對重復的活檢而言，醫生可能想對在早期活檢中具有可疑發現的區域重新取樣，或者可能想特別避免對具有良性發現的區域重新取樣并且在先前的活檢之間的靶區域重新取樣。在這兩種情況下，需要知道早期活檢標本的準確位置。此外，針對規劃聚焦治療，除影像學發現之外，還需要陽性活檢的位置。

技術實現要素：
根據本發明的原理，一種用于檢測醫學設備的系統和方法包括被配置為將手術設備遞送到受試者體內的引導系統。手術設備部署檢測器被被配置為與所述引導系統配合并且被配置為檢測所述手術設備在所述受試者體內的部署。協調模塊被配置為從所述引導系統和部署檢測器接收輸入，以確定并記錄每次部署的一個或多個位置和時間。一種用于醫學設備檢測的活檢系統，包括：引導系統，其被配置為將活檢針遞送到受試者體內；部署檢測器，其被配置為檢測活檢針和掃描探頭的部署，所述掃描探頭用于對活檢針成像；以及成像設備，其被配置為對所述部署成像。協調模塊被配置為從所述引導系統、部署檢測器和掃描探頭接收輸入，以記錄每次部署，從而創建對于與每次部署相關聯的活檢位置和時間的記錄。一種用于醫學設備檢測的方法，包括：使用引導系統將手術設備遞送到受試者體內；將手術設備引導與自動部署檢測和記錄集成，以利用實時圖像、聲學指示器、振動檢測器和空間跟蹤設備中的一種或多種來檢測手術設備部署的發生；以及基于所述手術設備引導和自動部署檢測，確定并記錄每次部署的一個或多個位置和時間。在一個實施例中，發現程序中的實際活檢位置，然后將實際活檢位置標定到磁共振（MR）圖像。然后能夠將多參數MR上識別的靶與病理分析結果正確地相關。結合附圖閱讀例示性實施例的以下詳細描述，本公開的這些和其他目的、特征和優點將變得顯而易見。附圖說明本公開將參考以下附圖詳細介紹對優選實施例的以下描述，在附圖中：圖1的方框/流程圖示出了根據這些原理的、具有集成的手術儀器引導和部署檢測的系統/方法；圖2的方框/流程圖示出了根據這些原理的、用于圖像引導的活檢的協調模塊的工作流程的系統/方法；圖3的方框/流程圖示出了根據這些原理的、使用實時圖像進行部署檢測的系統/方法；圖4的圖示示出了根據一個實施例將實時超聲圖像和跟蹤數據變換成參考圖像；圖5的圖示示出了根據一個實施例的、用于在圖像中突出顯示活檢針的例示性濾鏡；圖6的例示性超聲圖像示出了根據另一實施例的基于運動的針部署檢測；圖7的圖示示出了根據另一實施例的活檢槍和針，該活檢槍和針在針上具有靜止跟蹤設備和移動跟蹤設備；以及圖8的流程圖示出了根據這些原理的、用于手術儀器引導和部署檢測的方法。具體實施方式根據這些原理,公開了在手術程序期間檢測手術儀器部署的系統和方法。在一個實施例中,手術儀器可以包括活檢針。可以將手術程序集成到用于跟蹤活檢位置的圖像引導的導航系統中。這些系統和方法利用導航系統跟蹤活檢的次數、時間和位置。在一個實施例中,在圖像引導的活檢程序期間自動記錄針的部署位置，例如，可以在活檢程序期間針對活檢槍發射來自動記錄發射時間和針位置。提供了基于圖像、聲音和運動檢測針部署的方法。可以將檢測系統作為額外的特征并入圖像引導的活檢導航系統中。還應理解，將關于醫學儀器來描述本發明；不過，本發明的教導要寬泛得多，并且可應用于在跟蹤或分析復雜生物學或機械系統時采用的任何儀器。具體而言，本原理適用于生物系統的內部跟蹤程序、身體中所有區域——例如肺、胃腸道、排泄器官、血管等——中的程序。附圖中描繪的元件可以實現于硬件和軟件的各種組合中并提供可以在單個元件或多個元件中進行組合的功能。可以利用專用硬件以及與適當軟件相關聯的能夠執行軟件的硬件來提供附圖中所示的各種元件的功能。在由處理器提供時，所述功能可以由單個專用處理器、單個共享處理器或由多個獨立處理器（其中一些可能是共享的）提供。此外，術語“處理器”或“控制器”的明確使用不應被解釋為排他地指代能夠執行軟件的硬件，并且可能暗含地包括但不限于，數字信號處理器（“DSP”）硬件、用于存儲軟件的只讀存儲器（“ROM”）、隨機存取存儲器（“RAM”）、非易失性存儲器等。此外，本文中提到原理、方面和本發明實施例的所有陳述以及其具體范例都意在涵蓋其結構上和功能上的等價方案。此外，這樣的等價方案應包括當前已知的等價方案以及將來發展出的等價方案（即，發展出的執行相同功能的任何元件，不論結構如何）。于是，例如，本領域的技術人員將認識到，本文中給出的方框圖表示體現本發明原理的例示性系統部件和/或電路的概念圖。類似地，要認識到，任何流程圖、作業圖等表示各種過程，所述各種過程基本可以在計算機可讀存儲介質中表示并由計算機或處理器如是地執行，無論是否明確示出了這樣的計算機或處理器。此外，本發明的實施例可以采取能夠從計算機可用或計算機可讀存儲介質訪問的計算機程序產品的形式，所述存儲介質提供程序代碼，供計算機或任何指令執行系統使用或結合其使用。出于本說明書的目的，計算機可用或計算機可讀存儲介質可以是可以包括、存儲、傳送、傳播或傳輸程序的任何設備，所述程序供指令執行系統、裝置或設備使用或結合其使用。該介質可以是電子的、磁的、光學的、電磁的、紅外的或半導體系統（...