标记放置的制作方法

本公开涉及出于治疗性目的在身体区域中放置标记的领域，以及具体地涉及电磁导航(emn)辅助的标记放置。

背景技术：

用于对患者气道进行检查和导航的常见设备是支气管镜。典型地，支气管镜通过患者的鼻子或者嘴插入到患者的气道中以及可以延伸到患者的肺中。典型的支气管镜包括细长的柔性管，具有用于照射支气管镜尖端远侧的区域的照射组件、用于提供来自支气管镜尖端的视频图像的成像组件以及工作通道，可以通过该工作通道插入仪器(例如，诸如活组织检查工具的诊断仪器和治疗性仪器)。

然而，在导航到目标时，支气管镜由于它们的大小而受限于它们可以前进穿过气道多远。在支气管镜太大而不能到达肺深处的目标位置的情况下，临床医生可以利用某些实时成像模态(诸如荧光镜检查(fluoroscopy))。由于荧光镜图像通常难以将内腔通路与实体组织区分开，因此荧光镜图像对于导航来说尽管有用，但是存在某些缺陷。另外，由荧光镜生成的图像是二维的，而对患者气道进行导航需要在三维中操纵的能力。

为了解决前面提到的这些问题，已经开发了典型地通过一系列计算机断层摄影(ct)图像使得能够对气道或者其它内腔网络进行三维模型的开发的系统和方法。已经开发了一个这种系统作为electromagneticnavigation(enbtm)的一部分，系统目前由covidienlp销售。在gilboa于2004年3月29日提交的并且标题为endoscopestructuresandtechniquesfornavigatingtoatargetinbranchedstructure的共同转让的美国专利no.7,233,820中对这种系统的细节进行了描述，该专利的内容通过引用合并于此。

对于electromagneticnavigationbronchoscopy(enb)的实际使用和潜在使用可以包括外围肺病变的活组织检查、用于外科楔形切除术的结节的胸膜染料标记、用于立体定向放射疗法的基准标记放置以及到恶性组织中的近距离放射疗法导管的治疗性插入。

具体地，越来越认识到使用enb放置基准标记以进行立体定向放射疗法或者放射外科学的益处。放射外科学系统的示例是系统(由sunnyvale，calif的accuray公司制造)。使用立体定向放射外科手术而不是外部射束放射疗法治疗不能手术的肺癌允许向肿瘤传送精确靶向的辐射同时最小化对相邻组织的剂量。然而，首先必须精确地(经胸腔地、血管内地或者经支气管镜地)放置基准标记以使能对肿瘤的跟踪。尽管经支气管镜地放置是最安全的方法，但是由于不能使肿瘤直接地显现，因此经支气管镜放置的标记基本上是“盲目”放置的。利用enb的导航能力可以提高放置准确度。

尽管如在美国专利no.7,233,820中描述的系统相当能干，但是一直有对这种系统的改进和增加的开发的需要。

技术实现要素：

根据本公开提供了用于在患者身体中的内腔网络中放置一组一个或者多个标记的方法，方法包括使用至少一个硬件处理器用于：接收患者的内腔网络的解剖结构的图像数据和所述内腔网络解剖结构中至少一个目标的位置；获得限定一个或者多个规则的规则集，用于在所述内腔网络解剖结构中以及相对于所述至少一个目标放置所述一组一个或者多个标记；在由用户在围绕所述至少一个目标的内腔网络的一部分中通过所述导航系统执行勘测期间，通过所述导航系统获取内腔网络的勘测部分中的样本位置；以及从所述获取的样本位置标识遵照所述规则集的一组一个或者多个标记位置，用于放置所述一组一个或者多个标记。

根据本公开还提供了用于穿过患者身体中的内腔网络导航到目标的系统，系统包括：导航系统，配置为导航通过所述内腔网络；以及工作站，与所述导航系统操作性通信，工作站包括：(i)存储设备，具有存储在存储设备上的指令，用于：接收内腔网络的解剖结构的图像数据和所述胸廓解剖结构中至少一个目标的位置，获得限定一个或者多个规则的规则集，用于在所述内腔网络解剖结构中以及相对于所述至少一个目标放置一组一个或者多个标记，在由用户在使用所述导航系统时在围绕所述目标的所述内腔网络的一部分中执行的勘测期间，通过所述导航系统获取内腔网络的勘测部分中的样本位置，以及从所述获取的样本位置标识遵照所述规则集的一组一个或者多个标记位置，用于放置所述一组一个或者多个标记，以及(ii)至少一个硬件处理器，配置为执行所述指令。

根据本公开还提供了包括具有在其中实现的程序代码的永久计算机可读存储介质的计算机程序产品，程序代码能够由至少一个硬件处理器执行以：接收包括内腔网络的患者的身体区域的图像数据和所述身体区域中的至少一个目标位置；获得限定一个或者多个规则的规则集，用于在所述身体区域中以及相对于所述至少一个目标放置一组一个或者多个标记；在由用户在围绕所述目标的内腔网络中通过导航系统执行勘测期间，通过所述导航系统获取所述内腔网络的勘测管腔中的样本位置；以及从所述获取的样本位置标识遵照所述规则集的一组一个或者多个标记位置，用于放置所述一组所述一个或者多个标记。

在本公开的另一个方面中，所述一个或者多个标记位置是一个或者多个标记区域，以及其中所述一个或者多个标记区域中的每一个包括遵照所述规则集的多个位置。

在本公开的另一个方面中，所述一个或者多个标记区域是具有从由下列组成的组选择的半径大小的球体：高达7mm以及7mm±1mm。

在本公开的另一个方面中，所述方法还包括使用所述至少一个硬件处理器生成显示，显示包括叠加在所述内腔网络解剖结构的所述图像数据上的所述勘测的路径，以及其中所述路径由所述获取的样本位置组成。

在本公开的另一个方面中，所述方法还包括使用所述至少一个硬件处理器用于：生成显示，显示包括叠加在所述内腔网络解剖结构的所述图像数据上的所述一个或者多个标记位置的指示；以及通过所述显示指示所述用户在所述一个或者多个标记位置中放置所述一个或者多个标记。

在本公开的另一个方面中，指示所述用户在所述一个或者多个标记位置附近在所述内腔网络以外的组织中放置所述一个或者多个标记中的至少一个。

在本公开的另一个方面中，所述用户无法在所述一组一个或者多个标记位置的标记位置中放置所述一个或者多个标记的标记，方法还包括使用所述至少一个硬件处理器用于：获取所述用户在所述内腔网络解剖结构中的当前位置；如果所述当前位置遵照所述规则集，则将所述当前位置确定为用于所述标记的标记位置；以及从所述获取的样本位置标识标记位置，用于放置所述一组一个或者多个标记的未放置标记，其中相对于所述当前位置以及根据所述规则集来执行对所述标记位置的所述标识。

在本公开的另一个方面中，所述规则集包括从由下列组成的组选择的规则：所述一个或者多个标记中的每一个与所述目标的距离、所述一个或者多个标记中的每两个标记之间的距离、所述一个或者多个标记中的两个标记之间的角度间隔以及所述内腔网络的管腔的直径。

在本公开的另一个方面中，所述方法还包括使用所述至少一个硬件处理器用于：获得包括先前放置在所述患者的内腔网络中的先前标记的位置的数据；以及如果所述先前的标记位置遵照所述规则集，则将所述先前的标记确定为放置在标记位置中的所述一组所述一个或者多个标记的标记，其中关于所述先前的标记位置以及所述规则集来执行对所述一个或者多个标记位置的剩余部分的标识。

在本公开的另一个方面中，所述获取所述样本位置以及所述标识所述一组一个或者多个标记位置包括重复地获取多个样本位置直到在获取的样本位置中标识遵照所述规则集的至少一组一个或者多个标记位置为止。

在本公开的另一个方面中，所述内腔网络是所述患者胸廓中的气道。

在本公开的另一个方面中，所述内腔网络是所述患者的支气管树以及其中：所述导航系统包括：支气管镜，配置用于插入到患者的支气管树中，支气管镜限定工作通道；以及可定位导向件，能够插入到支气管镜的工作通道中以及配置为导航通过患者的支气管树，可定位导向件包括位置传感器，所述工作站与可定位导向件和支气管镜操作性通信，在使用所述可定位导向件时，由所述用户在围绕所述目标的患者的支气管树的气道中执行所述勘测，以及通过所述位置传感器执行对所述样本位置的所述获取。

在本公开的另一个方面中，所述系统还包括显示件，其中所述存储设备还具有存储在存储设备上的指令，用于：在所述显示件上显示叠加在所述胸廓解剖结构的所述图像数据上的所述一个或者多个标记位置的指示；以及通过所述显示件指示所述用户在所述一个或者多个标记位置中放置所述一个或者多个标记。

在本公开的另一个方面中，所述存储设备还具有存储在其上的指令，用于在所述显示件上显示叠加在所述胸廓解剖结构的所述图像数据上的所述勘测的路径，以及其中所述路径由所述获取的样本位置组成。

在本公开的另一个方面中，所述用户无法在所述一组所述一个或者多个标记位置的标记位置中放置所述一组所述一个或者多个标记的标记，以及其中所述存储设备具有存储在其上的另外的指令，用于：获取所述胸廓解剖结构中的所述标记的当前位置；以及如果所述当前位置遵照所述规则集，则将所述当前位置确定为用于所述标记的标记位置；以及从所述获取的样本位置标识标记位置，用于放置所述一组一个或者多个标记的未放置标记，其中相对于所述当前位置以及根据所述规则集执行所述标记位置的所述标识。

在本公开的另一个方面中，所述存储设备具有存储在其上的另外的指令，用于：获得包括先前放置在所述患者的胸廓中的先前标记的位置的数据；以及如果所述先前的标记位置遵照所述规则集，则将所述先前的标记确定为放置在标记位置中的所述一组所述一个或者多个标记的标记，其中关于所述先前的标记位置以及所述规则集来执行对所述一个或者多个标记位置的剩余部分的标识。

在不背离本公开范围的情况下可以组合本公开的所有上述方面和实施例。

附图说明

在附图中图示了各种示例性实施例，这些示例旨在不是限制性的。应当理解，为了图示的简单和清楚，下面参考的图中所示元件并不一定是按比例绘制的。同时，在认为合适的地方，附图标记可以在图中重复以指示相似的、对应的或者类似的元件。附图在下面列出。

图1是根据本公开的示例性电磁导航系统的透视图；

图2是配置为与图1的系统一起使用的工作站的示意图；

图3是图示根据本公开用于在患者的胸廓中放置一个或者多个标记的示例性方法的流程图；

图4示出了在由用户执行的勘测期间呈现的示例性显示的屏幕截图；

图5示出了向用户呈现一组示例性的建议标记位置的示例性显示的屏幕截图；以及

图6示出了呈现标记位置中的可定位导向件的示例性显示的屏幕截图。

具体实施方式

下列描述提供了示例性实施例的各种细节。然而，该描述并不旨在限制权利要求的范围，而是解释本发明的各种原理以及实施本发明的方式。

尽管本发明的实施例不限于这一点，但是利用诸如“处理”、“计算(computing)”、“计算(calculating)”、“确定”、“推理”、“推导”、“确立”、“分析”、“检查”等等术语的讨论可以涉及计算机、计算平台、计算系统或者其它电子计算设备的一个或者多个操作和/或一个或者多个过程，该一个或者多个操作和/或一个或者多个过程操纵表示为计算机的寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)量的数据和/或将该数据变换为类似地表示为计算机的寄存器和/或存储器或者可以存储指令以执行操作和/或过程的其它信息永久存储介质内的物理量的其它数据。除非明确地陈述，否则此处描述的方法的实施例不限于特定顺序或者序列的步骤、操作或者程序。另外，所描述的方法实施例或者它们的元素中的一些可以在相同时间点发生或者执行。

此处公开了用于在包括内腔网络(例如，支气管树或者心血管系统)的身体区域中放置一组一个或者多个标记的方法、系统和计算机程序产品。所公开的标记放置可以引导和/或辅助用户(典型地，医师)通过导航系统以及根据预定义规则集穿过身体区域的内腔网络(例如，支气管树)在身体区域(例如，胸廓)中放置一组标记。可以例如从解剖学约束、标记放置的目的和/或要与标记一起使用的治疗性设备或者工具的要求导出这种规则集。这种规则集可以包括与特定几何结构中的标记部署、所部署的标记之间的最小和/或最大距离和/或角度和/或所部署的标记与血管或者其它身体器官或者感兴趣区域等等之间的最小距离相关的规则。

例如，系统可以用于通过向肿瘤传送高剂量辐射的射束以治疗肺中的肿瘤。该治疗可能需要放置基准标记的预备程序以在治疗期间标识肿瘤(即，目标)的精确位置。应当根据系统的预定义要求放置基准标记。这种示例性要求包括：相距超过20毫米(mm)以及以超过15°的角度间隔以及以距目标中心25到55mm之间的距离放置三个基准标记。

在没有任何引导的情况下(即，通过仅使用视觉评估)，根据这种要求放置基准标记可能对于医师来说是艰难而复杂的任务并且可能导致不精确的放置。不精确的放置可能降低治疗效率以及甚至引起对患者不必要的损伤。因此，为医师提供对于遵照要求在期望身体区域中的标记布局的建议可以有很大益处。

然而，由于支气管树的分支并且渐尖的结构，使得医师可能不一定能够导航到一个或者多个这种建议的标记位置。此外，支气管树的3d模型可以典型地仅对支气管树的一部分进行建模(例如，由于模糊图像或者障碍物)以及可以缺少至少支气管树的最外围部分。典型地，对于标记位置的这种建议基于通过这种模型而标识的位置。因此，这种建议可能不考虑支气管树的3d模型中不包括的位置，并且因此可能错过用于放置标记(或者这种标记的布局)的可能更好或者更适合于手头的任务的位置。

所公开的标记放置为用户(例如，医师或者护理提供者)提供对于遵照预定义规则集在期望身体区域中布局一组预定义标记的建议。所建议的布局基于在由用户在目标附近进行的专门勘测期间以及实时(即，接近于实际放置标记的时间)采样的位置。因此，所建议的布局必然地包括用户最近访问过并且因此具有很高的再次到达可能性的位置。另外，所采样的位置可以延伸到3d模型以外以及由于位置是实时采样的，因此他们还可以遵照患者气道的当前位置、定位和/或状态。

另外，所公开的标记放置在标记部署期间向用户提供实时引导，这可以在放置标记时提供很大的用户灵活性。如果用户无法在建议位置中部署标记(例如，由于用户当前不能到达该位置)，所公开的标记放置可以提供结合用户当前位置(即，由用户操作的可定位导向件的当前位置)的新建议，无论该当前位置是否在用户勘测期间由系统预先获取。

根据所公开的标记放置，可以指示用户使用导航系统(例如，enb系统)导航到患者胸廓中的目标。接着，可以指示用户在围绕目标的内腔网络的一部分(即，围绕目标的气道)中执行勘测。随后可以基于勘测向用户介绍(例如，通过用户界面在显示件上)对于邻近目标放置预定义数量的标记(即，一组标记)的建议或者推荐。用户可以确认建议。用户随后可以通过enb系统导航到标记位置。一旦用户到达标记位置，他就可以在该位置中部署标记。显示件可以向用户提供实时反馈，包括导航的进度和/或路径、标记位置中标记部署的成功或者失败以及由用户指示的其它位置是否可以用作替换标记位置。

术语“标记”(如此处提到的)可以涉及可以在患者身体中部署、放置或者释放的任何治疗性或者治疗相关的元素，包括基准标记和治疗剂(例如，药剂)。

术语“组”和“布局”(如此处关于标记或者位置提到的)可以涉及一个或者多个标记或者位置。

术语“目标”(如此处提到的)可以涉及患者身体中的任何元素或者感兴趣区域，以及可以包括诸如肿瘤的临床发现。

在整个申请中可以关于标记交换地使用术语“部署”、“放置”或者“定位”以及它们的派生词。

电磁导航(emn)程序通常涉及至少两个阶段：(1)计划到位于患者气道内或者邻近患者气道的目标的通路；以及(2)沿着所计划的通路将可定位导向件导航到目标。这些阶段通常称为(1)“计划”和(2)“导航”。在由baker在2013年3月15日提交的全部标题为“pathwayplanningsystemandmethod”的共同拥有的序列号为13/838,805、13/838,997和13/839,224的美国专利申请中对emn程序的计划阶段进行了更充分的描述，这些申请的全部内容通过引用合并于此。

在计划阶段之前，通过例如计算机断层摄影(ct)扫描对患者的肺进行成像，尽管另外的可适用成像方法将是本领域技术人员已知的。随后，可以以例如医学数字成像和通信(dicom)格式存储ct扫描期间汇编的图像数据，尽管另外的可适用格式将是本领域技术人员已知的。随后，可以将ct扫描图像数据加载到计划软件应用(“应用”)中以在enb程序的计划阶段期间使用。

参照图1，根据本公开提供了示例性电磁导航(emn)系统10。一个这种enm系统是当前由covidienlp销售的系统。在可以使用emn系统10执行的其它任务中，有计划到目标组织的通路、将定位组件导航到目标组织、将活体组织检查工具导航到目标组织以使用活体组织检查工具从目标组织获得组织样本以及用数字标记获得组织样本的位置以及在目标处或者围绕目标放置一个或者多个标记。

emn系统10通常可以包括手术台40，配置为支撑患者；支气管镜50，配置用于通过患者的嘴和/或鼻子插入到患者的支气管树(即，气道)中，支气管镜限定工作通道；监控装置60，与支气管镜50操作地耦合以用于显示从支气管镜50接收的视频图像；跟踪系统70，可以包括跟踪模块72、多个基准传感器74和电磁场发生器76；工作站80，可以包括用于例如便于通路计划、标识目标组织、导航到目标组织以及用数字标记活体组织检查位置的软件和/或硬件。

图1还描绘了两种类型的导管引导组件90和100。导管引导组件90、100两者可与emn系统10一起使用以及可以共用若干共同部件。每个导管引导组件90、100可以包括手柄91，该手柄91可以连接至延长的工作通道(ewc)96。ewc96的大小可以被设定用于放置到支气管镜50的工作通道中。在操作中，可以将包括位置传感器(诸如电磁(em)传感器94)的可定位导向件(lg)92插入到ewc96中并且锁定就位，使得传感器94延伸超出ewc96的远侧尖端93期望距离。lg92可以被配置为导航通过患者的支气管树。可以由跟踪模块72和工作站80得到在由电磁场发生器76生成的电磁场内的em传感器94的位置以及因此ewc96的远侧端部的位置。尽管导管引导组件90、100可以具有不同的操作机构，但每个都可以包括手柄91，可以通过旋转和压缩来操纵手柄91以引导lg92的远侧尖端93通过延长的工作通道96。导管引导组件90当前由covidienlp销售和出售，名称为procedurekits，类似地导管引导组件100当前由covidienlp出售，名称为edgetmprocedurekits，两个成套工具都可以包括手柄91、延长的工作通道96和可定位导向件92。对于导管引导组件90、100的更详细描述，参照由ladtkow等人在2013年3月15日提交的共同拥有的序列号为13/836,203的美国专利申请，该申请的全部内容通过引用合并于此。

如图1所图示的，示出了躺在手术台40上的患者，支气管镜50通过患者的嘴插入并且进入到患者的气道中。支气管镜50可以包括照明源和视频成像系统(未明确示出)，以及支气管镜50可以与监控装置60(例如，视频显示件)耦合以用于显示从支气管镜50的视频成像系统接收的视频图像。

包括lg92和ewc96的导管引导组件90、100可以被配置用于通过支气管镜50的工作通道插入到患者的气道中(尽管可以替换地在没有支气管镜50的情况下使用导管引导组件90、100)。lg92和ewc96可以通过锁定机构99选择性地关于彼此锁定。六个自由度的电磁跟踪系统70(例如，类似于在美国专利no.6,188,355和公开的pct申请no.wo00/10456和wo01/67035中公开的六个自由度的电磁跟踪系统，这些申请中的每一个的全部内容通过引用合并于此)或者任何其它合适的定位测量系统可以用于执行导航，尽管还可以考虑其它配置。如下面详述的，跟踪系统70可以被配置为与导管引导组件90、100一起使用以在em传感器94与ewc96一起移动通过患者气道时跟踪em传感器94的定位。

如图1所示，电磁场发生器76可以定位在患者下方。电磁场发生器76和多个基准传感器74可以与跟踪模块72相互连接，该跟踪模块72可以得到每个参考传感器74在六个自由度中的位置。基准传感器74中的一个或者多个可以附接至患者的胸部。基准传感器74的六个自由度坐标可以被传输到工作站80，该工作站80可以包括可以利用传感器74计算患者的基准坐标系的应用。

如图1中还示出了可以在导航到目标以及移除lg92之后插入到导管引导组件90、100中的导管活体组织检查工具102。活体组织检查工具102可以用于从目标组织收集一个或者多个组织样本。如下面详述的，活体组织检查工具102还可以被配置为与跟踪系统70结合使用以便于活体组织检查工具102导航到目标组织、跟踪活体组织检查工具102的位置(当相对于目标组织操纵活体组织检查工具102以获得组织样本时)和/或标记获得组织样本的位置。导管活组织检查工具102仅是可以与所公开的系统一起使用的医疗工具的示例。还可以以类似方式使用工具(诸如，用于放置或者释放标记的工具)。

尽管上面关于包括在lg92中的em传感器94对导航进行了详述，但是还可以预见em传感器94可以嵌入或者并入活体组织检查工具102或者任何其它工具内，其中可以替换地利用活体组织检查工具102进行导航而不需要lg或者使用lg需要的必要工具交换。在2013年11月20日提交的标题都为devices,systems,andmethodsfornavigatingabiopsytooltoatargetlocationandobtainingatissuesampleusingthesame的美国临时专利申请no.61/906,732和no.61/906,762以及具有相同标题并且在2014年3月14日提交的美国临时专利申请61/955,407中描述了各种可用活体组织检查工具，这些专利中的每一个的全部内容通过引用合并于此，并且可与如此处描述的emn系统10一起使用。

在程序计划期间，工作站80可以利用所计算的断层摄影(ct)图像数据生成和查看患者气道的三维模型(“3d模型”)、可以使能对3d模型上的目标组织的标识(自动地、半自动地或者手动地)以及允许选择通过患者的气道到目标组织的通路。更具体地，ct扫描可以被处理并且汇编成3d体积，该3d体积随后可以被用于生成患者气道的3d模型。可以在与工作站80相关联的显示监控器81上或者以任何其它合适的方式呈现3d模型。使用工作站80，可以呈现和/或可以由临床医生操纵各种3d体积切片和3d模型的视图以便于标识目标以及选择通过患者气道的合适通路以接近目标。3d模型还可以显示诸如执行先前活体组织检查的位置的标记或者先前放置的标记的指示，包括日期、时间以及关于这些活组织检查位置或者标记的其它标识信息。这些指示还可以被选为目标，可以计划到该目标的通路。一旦选择，通路就被保存以用于在导航程序期间使用。在2014年3月15日提交的全部标题为“pathwayplanningsystemandmethod”的美国专利申请序列no.13/838,805、13/838,997和13/839,224中对合适的通路计划系统和方法的示例进行了描述，这些申请中的每一个的全部内容通过引用合并于此。

现在转到图2，示出了工作站80的系统图。工作站80可以包括存储器202、处理器204、显示件206、网络接口208、输入设备210和/或输出模块212。存储器202可以存储应用83。

在启动导航之前，临床医生通过网络接口208或者usb驱动器将包括患者的肺的3d模型和所计划的到所标识目标的通路的导航计划加载到来自存储器202的导航应用83中。可以在2014年7月2日提交并且标题为systemandmethodfornavigatingwithinthelung的共同转让的美国临时专利申请no.62/020,240中找到导航应用的示例，该专利申请的全部内容通过引用合并于此。

在导航期间，当em传感器94或者活体组织检查工具102前进通过患者的气道时，em传感器94连同跟踪系统70一起使能对em传感器94和/或活体组织检查工具102的跟踪。

存储器202可以包括用于存储数据和/或可由处理器204执行并且控制工作站80的操作的软件的任何永久性计算机可读存储介质。在实施例中，存储器202可以包括一个或者多个固态存储设备(诸如闪速存储器芯片)。替换地或者除一个或者多个固态存储设备以外，存储器202可以包括通过大容量存储控制器(未示出)和通信总线(未示出)连接至处理器204的一个或者多个大容量存储设备。尽管此处包括的计算机可读介质的描述指的是固态存储装置，但是本领域技术人员应当理解，计算机可读存储介质可以是可以由处理器204访问的任何可用介质。即，计算机可读存储介质可以包括以任何方法或者技术实现的永久性介质、易失性介质和非易失性介质、可移动介质和不可移动介质，用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其它数据的信息。例如，计算机可读存储介质可以包括ram、rom、eprom、eeprom、闪速存储器或者其它固态存储器技术、cd-rom、dvd、蓝光或者其它光存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或者其它磁存储设备或者可以用于存储所需要的信息并且可以由工作站80访问的任何其它介质。

存储器202可以存储应用83和/或ct数据214。应用83可以在由处理器204执行时，使得显示件206呈现用户界面216。网络接口208可以被配置为连接到网络，诸如由有线网络和/或无线网络组成的局域网(lan)、广域网(wan)、无线移动网络、蓝牙网络和/或因特网。输入设备210可以是用户可以借助以与工作站80交互的任何设备，诸如，鼠标、键盘、脚踏板、触摸屏和/或语音接口。输出模块212可以包括任何连接性端口或者总线，诸如，并行端口、串行端口、通用串行总线(usb)或者本领域技术人员已知的任何其它类似的连接性端口。

存储器202可以包括包含可由处理器204执行以及控制工作站80的操作的在其中实现的数据、软件和/或程序代码的任何永久性计算机可读存储介质。在实施例中，存储器202可以包括一个或者多个固态存储设备(诸如闪速存储器芯片)。替换地或者除一个或者多个固态存储设备以外，存储器202可以包括通过大容量存储控制器(未示出)和通信总线(未示出)连接至处理器204的一个或者多个大容量存储设备。尽管此处包括的计算机可读介质的描述指的是固态存储装置，但是本领域技术人员应当理解，计算机可读存储介质可以是可以由处理器204访问的任何可用介质。即，计算机可读存储介质可以包括以任何方法或者技术实现的永久性介质、易失性介质和非易失性介质、可移动介质和不可移动介质，用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其它数据的信息。例如，计算机可读存储介质可以包括ram、rom、eprom、eeprom、闪速存储器或者其它固态存储器技术、cd-rom、dvd、蓝光或者其它光存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或者其它磁存储设备或者可以用于存储所需要的信息并且可以由工作站80访问的任何其它介质。

可以根据图3的方法以及如本文下面所描述的来操作emn系统10。

现在参考图3，示出了根据本公开用于在患者胸廓中放置一组一个或者多个标记(或者简单地，‘一组标记’或者‘标记’)的示例性方法的流程图。例如，标记可以是用于便于由系统进行肿瘤照射的基准标记。参照图2，用户界面216还可以包括标记放置的特征，用于指示用户提供所需输入以及执行勘测，用户界面216为用户提供一组建议的标记位置以用于放置该组标记，和/或用户界面216指示用户根据所获得的规则集以及尤其根据这种建议部署标记。

在步骤300中，可以接收患者的胸廓解剖结构的图像数据。另外，还可以接收患者的胸廓解剖结构中的至少一个目标位置(诸如，肿瘤的位置)。图像数据可以是例如先前获取的ct扫描图像数据。图像数据可以展示目标。相应地，可以从图像数据获得目标的位置。替换地，以及参照图2，可以由用户接收目标位置，通过输入设备210在显示件206上指示目标，同时显示件显示所接收的图像数据。可以接收多个目标位置，同时可以以分开方式针对目标中的每一个放置标记中的一个或者多个。替换地，多个目标或者目标的一部分可以结合为一个单个目标。

图像数据可以与患者的胸廓解剖结构自动地配准。在2014年7月2日提交的临时申请62/020,220中对该配准的细节进行了阐述，该申请的内容通过引用合并于此。在标题为“endoscopestructuresandtechniquesfornavigatingtoatargetinbranchedstructure”的美国专利序列no.7,233,820中，包括手动配准的替换配准技术是可能的并且对其进行了详细描述，该申请的内容通过引用合并于此。

在步骤310中，可以获得规则集，限定用于在患者的胸廓解剖结构中放置标记组的一个或者多个规则。可以关于目标(例如，目标的性质和/或目标的位置)限定标记的放置。可以由用户输入(例如，通过输入设备210)接收规则集。根据所公开的标记放置的一些方面，规则集可以是要根据用户的输入进行修改的模板。因此，用户界面216可以基于模板向用户提出设计为便于生成具体规则集的一系列问题。根据一些其它方面，通过预定义一个或者多个规则集以获得规则集。如本文在上面描述的，预定义规则集可以遵照例如要使用的某个程序、解剖结构和/或系统或者工具的要求(诸如，系统的要求)。用户可以通过用户界面216和显示件206选择这种预定义规则集。根据所公开的标记放置的一些另外的方面，可以通过将预定义要求与用户输入结合以获得规则集。这种用户输入可以涉及例如要根据预定义要求放置的标记的数量。规则集可以包括诸如每个标记与目标的最小和/或最大距离、每两个标记之间的最小和/或最大距离、标记之间的最小和/或最大角度间隔、气道的最小直径(或者在涉及其它内腔网络的情况下，内腔网络中管腔的最小直径)和标记与身体器官(诸如血管)之间的最小距离的规则。

在步骤320中，可以在由用户在围绕目标的气道中执行勘测期间通过导航系统获取样本位置。可以从所勘测的气道以及通过导航系统获取样本位置。导航系统可以是当前由covidienlp销售的系统。可以以连续或者间断方式(例如，按照预定义时间间隔)获取样本位置。

根据所公开的标记放置的一些方面，可能已经在该阶段(即，在获取样本位置时)应用了规则集中的一个或者多个规则。这种规则可以用作用于获取样本位置的过滤器。例如，规则集可以包括涉及气道最大直径(例如，小于4mm)的规则。相应地，一旦用户到达具有小于4mm直径的气道，才可以执行样本位置的获取。基本上，由于支气管树随着用户前进(即，通过插入其内的导向件)而逐渐变尖，在某种程度上，人们可以认为气道直径小于4mm。可以从患者气道的3d模型获得患者支气管树的主要部分或者中心部分中的气道直径。根据所公开标记放置的一些方面，一旦用户离开支气管树的建模部分并且到达支气管树的较外围和/或未建模部分，就可以认为这些未建模气道的直径小于4mm。

根据所公开标记放置的一些方面，可以生成专用于标记放置的特征的一个或者多个显示。回头参照图2，用户界面216可以包括用于激活标记放置的特征的按钮。随后可以在显示件206上显示专门的画面。类似于根据当前由covidienlp销售的electromagneticnavigation(enbtm)系统的导航阶段，画面可以包括包含导航视图的视图。例如，默认的视图配置可以包括三个视图：局部视图(即，根据由可定位导向件限定的平面呈现的ct扫描)、3d映射(即，3d模型)和支气管镜视图(即，从支气管镜50接收的视频图像)。然而，可以例如通过使用荧光镜检查显示其它视图。可以由用户选择目标。可以在不同视图上将目标显现和显示为特定颜色的球体，例如，10mm的绿色球体。可以指示用户导航到目标以及在围绕目标的气道中发起勘测。

根据所公开标记放置的一些方面，可以显示对正在进行的样本位置获取的屏幕上的指示。此外，显示可以包括叠加在患者胸廓解剖结构的图像数据上的由用户执行的勘测的路径。‘叠加在图像数据上’指的是叠加在包括所接收的图像数据或者从所接收的图像数据得到的显示的任何视图上。所显示的路径可以包括所获取的样本位置的至少一部分。可以在显示的各种视图中的一个或者多个中显示路径。

现在参照图4，图4示出了在由用户执行勘测期间呈现的示例性显示400的屏幕截图。显示400可以包括三个视图：局部视图410、3d映射动态视图420和支气管镜视图430。在叠加在患者支气管树的图像数据上的局部视图410中示出了由用户操纵的可定位导向件(lg)450。所获取的样本位置460的指示也叠加在局部视图410中的图像数据上，形成用户勘测的路径。在3d映射动态视图420中另外地示出了所获取的样本位置。如视图420所示，人们可以看到所获取的样本位置460中的一些延伸到患者支气管树490的3d模型以外。根据所公开标记放置的一些方面，样本位置460的指示可以叠加在任何视图(例如，ct扫描和/或3d映射视图)上。标明：“获取数据”的指示470通知用户正在进行样本位置的获取。窗口440可以指示可定位导向件的远侧尖端与目标中心之间的当前距离(用442表示)。十字444指示视图中心。

可以按照目标获取、显示和使用样本位置。根据所公开标记放置的一些方面，针对目标获取的样本位置可以用于另一个目标。可选地，可以为用户提供重新启动样本位置获取的选择。在这种情况下，可以丢弃所有已经获取的样本位置。

一旦已经获取了足够的样本位置，样本位置获取就可以自动地结束。一旦根据下面的步骤330标识了至少一组标记位置，就可以获取足够样本位置。可选地，用户可以例如通过点击按钮以结束样本位置获取。参照图4，可以点击标题为“建议位置”的按钮480以结束样本位置获取以及根据下面的步骤330发起对标记位置的标识。

在步骤330中，可以从所述获取的样本位置标识用于放置一组标记的遵照所述规则集的一组一个或者多个标记位置(或者简单地‘一组标记位置’或者‘标记位置’)。可以根据如本领域已知的各种技术执行从所获取的样本位置标识遵照规则集的一组标记位置。

本文在下面对用于获取样本位置和用于标识一组标记位置的示例性技术进行了详述。可以重复地执行样本位置获取直到标识了至少一组遵照规则集的标记位置为止。因此，可以获取多个样本位置以及随后对多个样本位置进行检查以标识一组标记位置。如果没有标识这样的一组标记位置，则可以获取另外的多个样本位置以及可以检查直到此时才获取的所有样本位置。可以反复地执行上面的过程直到标识一组遵照规则集的标记位置为止。每次获取的多个样本位置可以是例如可以按照预定义时间间隔(例如，三秒钟)获取的预定义的固定数量或者可变数量的样本位置。在该阶段，不会获取另外的样本位置。如本文将在下面更详细描述的，可以随后向用户建议所标识的标记位置组。

可选地，一旦标识了一组标记位置，就可以在直到此时才获取的所有样本位置中标识遵照规则集的所有可能的标记位置组。可以从所有标识的标记位置组选择一组标记位置。选择可以基于一个或者多个预定义标准。预定义标准可以是例如具有最靠近目标的中心(即，位置布局的中心)的一组标记位置和/或具有最宽角度间隔的标记位置等等。

如果至少一组标记位置的标识失败(例如，在由用户(例如，通过点击按钮480)过早发起的标识过程之后)，可以显示消息以指示需要获取更多的样本位置。可选地，尽管获取了足够样本位置，但是可以允许用户继续勘测以获取另外的样本位置。

根据所公开标记放置的一些方面，标记位置可以是标记区域。标记区域可以包括可以遵照所述规则集的多个相邻位置。相应地，这种标记位置可以是例如球体。这种标记区域可以被定义为例如使得这些区域中所有或者大部分可能的位置组(即，通过从每个区域选择一个位置)遵照规则集(例如，位置的95％至100％)。标记区域可以允许用户在放置标记时更大的灵活性以及因此简化标记放置的任务，同时区域越大，灵活性越大。然而，另一方面，过大的区域可以使得标识一组标记位置(即，标记区域)的任务变得更艰难并且更耗时。可以基于特定规则集限定标记区域形状和/或大小。

回头参照图2，一旦标识或者选择了一组标记位置，则可以在显示件上206向用户自动地显示该组标记位置。可以生成包括叠加在胸廓解剖结构的图像数据上的标记位置组的指示的显示。标记位置的指示可以以球体的形式。例如，如本文上面公开的，人们发现采用具有7mm±1mm半径的球体形状的标记区域可以遵照由系统要求限定的规则集，同时在合理区域大小的情况下允许较好的灵活性。采用具有高达7mm半径的球体形状的标记区域还可以遵照系统的特定规则集。

现在参照图5，图5示出了为用户呈现一组建议的示例性标记位置的示例性显示500的屏幕截图。显示500包括视图410、420和430。显示500还包括弹出窗口510。一旦标识或者选择了一组标记位置，就可以发起弹出窗口510。弹出窗口510包括呈现为一种颜色球体的目标520以及呈现为不同颜色球体的标记位置530a、530b和530c。标记位置530a、530b和530c组遵照根据系统要求确定的规则集。以三角形形式围绕目标520放置标记位置530a-530c。如弹出窗口510所示，可以指示标记位置530a-530c之间的距离和角度(未标示)。

根据所公开标记放置的一些方面，先前部署的标记的先前位置可以形成当前建议的标记位置组的一部分。因此，不仅主要地为了患者的利益，而且为了用户的利益，可以省掉一个或者多个标记的部署。因此，在另外的步骤中，可以获得包括先前放置在患者胸廓中的先前的一个或者多个标记的位置的数据。可以例如通过用户输入获得或者从所接收的图像数据提取这种数据。

如果先前的标记位置遵照规则集，则标记可以被确定为要部署的标记组中已经部署的标记。随后可以相对于先前的标记位置执行标记位置的剩余部分的标识。在先前部署的标记的位置不遵照规则集的情况下，可以不这样考虑。另外，围绕该标记的具有预定义直径的区域可以被丢弃并且因此可以不被认为是标记的位置以免错误引导或者混淆。

根据所公开标记放置的一些方面，可以为用户提供拒绝一组建议的标记位置的选项和/或在任一点重新启动勘测的选项。在这种情况下，可以丢弃所获取的包括建议标记位置的样本位置。然而，可以不丢弃已经部署的标记位置。

回头参照图3以及根据可选步骤340，可以通过显示来指示用户在标记位置中放置标记。如本文上面描述的，显示可以包括具有目标的指示的患者的支气管树、标记位置、用户的lg和/或叠加在其上的用户的勘测的路径的各种视图。用户可以通过lg导航通过支气管树以及跟随勘测路径到不同标记位置。

一旦用户到达标记位置，就可以显示指示。例如，如果标记位置是诸如球体的标记区域，则一旦lg的尖端进入球体，这种球体的颜色就会变化。现在参照图6，图6示出了呈现标记位置中的lg的示例性显示600的屏幕截图。显示600显示标记位置530a中的lg450。由于标记位置530a是包括多个位置的球体区域，因此lg450的大部分位于标记位置530a内以及因此仅示出了lg450的端部。

用户可以随后在标记位置中放置或者部署标记组的标记。还可以例如通过将球体颜色改变为不同的第三颜色以呈现这种部署的指示。当部署标记时，可以悬挂不同视图。可以呈现这种悬挂的指示，诸如图6的横幅610。一旦部署了标记，用户就可以按下‘完成(done)’按钮620以解除悬挂视图。一旦在所建议的标记位置中部署了所有标记，就可以为用户呈现任务完成的指示。

根据所公开标记放置的一些方面，可以在内腔网络以外的位置(例如，气道)中部署标记。相应地，可以指示用户在一个或者多个标记位置附近在内腔网络以外的组织中放置一个或者多个标记。在这种情况下，用户可以导航到标记位置以及随后使用侵入式工具到达用于放置标记的位置(例如，穿过气道壁)。

在某些情况下，用户可能无法在标记位置中放置标记。由于支气管树的分支和渐尖结构，支气管树软组织的形状的变化(例如，由于用户的动作)和/或呼吸运动，使得用户可能在操纵和/或寻找其返回到位置的路时有困难。用户可以随后请求或者指示他想要在不同于建议标记位置组中的标记位置中的任何一个的位置中放置标记。在这种情况下以及根据所公开标记放置的一些方面，可以获取用户的当前位置。应当注意，这种位置可以是由用户执行勘测期间已经获取的样本位置或者勘测期间未获取的新位置。‘用户的当前位置’指的是由用户操纵的lg的当前位置。如果当前位置遵照规则集，则当前位置可以被确定为标记位置。可以随后从所获取的标记位置标识用于放置标记组中的未放置标记(即，还未放置的标记)的标记位置。可以相对于当前位置以及根据规则集执行标识。可以首先检查已经建议的标记位置以检验它们在与当前位置结合时是否仍然遵照规则集。当标识用于放置标记的剩余部分(即，未放置的标记)的新位置时，邻近已经建议的标记位置的样本位置可以接收优先级。这种动作过程可以使得标识一组新标记位置(或者更新标记位置组)的程序对于用户来说更方便。如果当前位置不遵照规则集，则可以向用户呈现合适的消息。随后可以检查来自所获取样本位置的其它位置以标识标记位置。如果不可以标识遵照规则集的一组新标记位置，则可以发起新勘测。

根据所公开标记放置的一些方面，可以在目标中放置除标记组以外的标记。为了允许这种放置，规则集可以包括诸如限定标记位置与目标之间的最小距离(例如，25mm的距离)的规则的专门规则。

还公开了用于标记放置的计算机程序产品。计算机程序产品可以包括具有在其中实现的程序代码的永久计算机可读存储介质。程序代码可以由至少一个硬件处理器(诸如，图2所示系统10的处理器204)执行。程序代码可以包括应用81。程序代码可以包括用于应用图3以及如本文上面描述的方法的指令。

如本文上面描述的，可以通过将对本领域技术人员明显的需要的修改以及通过使用已知导航系统对其它内腔网络应用图3的方法。可以通过使用各种导航系统(包括诸如远程磁导航的远程导航)以及相对于各种内腔网络应用所公开的标记放置。应当注意，可以直接地(即，通过手动地操纵导向件)或者间接地或者远程地(例如通过使用磁场或者机器人系统)执行由用户根据所公开标记放置为导向件导航。

在由brown等人在2014年7月2日提交的标题为“real-timeautomaticregistrationfeedback”的共同未决并且共同拥有的美国临时专利申请序列no.62/020,220、由brown.在2014年7月2日提交的标题为“methodsformarkingbiopsylocation”的美国临时专利申请序列no.62/020,177、brown等人在2014年7月2日提交的标题为“systemandmethodfornavigatingwithinthelung”的美国临时专利申请序列no.62/020,240、kehat等人在2014年7月2日提交的标题为“intelligentdisplay”的美国临时专利申请序列no.62/020,238、greenburg.在2014年7月2日提交的标题为“unifiedcoordinatesystemformultiplectscansofpatientlungs”的美国临时专利申请序列no.62/020,242、klein等人在2014年7月2日提交的标题为“alignmentct”的美国临时专利申请序列no.62/020,245、merlet.在2014年7月2日提交的标题为“algorithmforfluoroscopicposeestimation”的美国临时专利申请序列no.62/020,250、markov等人在2014年7月2日提交的标题为“systemandmethodforsegmentationoflung”的美国临时专利申请序列no.62/020,261、lachmanovich等人在2014年7月2日提交的标题为“tracheamarking”的美国临时专利申请序列no.62/020,253以及weingarten等人在2014年7月2日提交的标题为“dynamic3dlungmapviewfortoolnavigationinsidethelung”的美国临时专利申请序列no.62/020,262中对可能涉及所公开标记放置和/或enb系统10的另外的方面进行了描述，所有这些专利申请的全部内容通过引用合并于此。

本文已经对设备、结合这种设备的系统以及使用该设备和系统的方法的详细实施例进行了描述。然而，这些详细实施例仅仅是可以以各种形式实施的本公开的示例。因此，本文公开的特定结构和功能细节不应当被解释为限制性的，而是仅仅作为权利要求的基础以及作为用于允许本领域技术人员在实际上任何适当详细的结构中以各种方式采用本公开的代表性基础。本公开与各种类型的成像系统(例如，荧光镜/射线照相成像系统等等)以及各种类型的传感器有关。尽管关于患者气道的支气管镜检查对前述实施例进行了描述，但是本领域技术人员将意识到可以在其它管腔网络或者相对于其它管腔网络(诸如，例如，还有血管网络、淋巴网络和/或胃肠网络)使用相同或者类似设备、系统、计算机程序产品和方法。可以将某些实施例的特征与其它实施例的特征结合；因此，某些实施例可以是其它或者多个实施例的特征的组合。

根据上下文，本文使用冠词“一”指代冠词的语法对象的一个或者超过一个(例如，至少一个)。通过示例的方式，根据上下文，“元件”可以意指一个元件或者超过一个元件。本文使用的术语“包括”意指短语“包括但不限于”并且可与短语“包括但不限于”交换使用。除非上下文以其它方式清楚地指示，本文使用的术语“或者”和“和”意指术语“和/或”，并且可与术语“和/或”交换使用。本文使用的术语“诸如”意指短语“诸如但不限于”并且可与短语“诸如但不限于”交换使用。