用于光子工具和電磁跟蹤引導(dǎo)的支氣管鏡的用戶(hù)接口的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于支持探察對(duì)象的內(nèi)部的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)100、200包括用于生成圖形用戶(hù)接口(GUI)的圖形用戶(hù)接口發(fā)生器(GG)。圖形用戶(hù)接口(GUI)包括介入工具(IT)在對(duì)象(OB)里面的當(dāng)前位置的指示器(NC)。還存在用于指示在對(duì)象(OB)中的當(dāng)前位置處的工具的端部(TP)周?chē)牟牧铣煞趾?或類(lèi)型的探察指示器(PC)。探察指示器(PC)包括用于針對(duì)一定范圍的可能值相對(duì)于刻度盤(pán)元件的當(dāng)前讀數(shù)的指針元件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于光子工具和電磁跟蹤引導(dǎo)的支氣管鏡的用戶(hù)接口
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于探察對(duì)象內(nèi)部的系統(tǒng)、一種支持探察對(duì)象的內(nèi)部的方法、一 種計(jì)算機(jī)程序元件以及一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 微創(chuàng)技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)踐的支柱。過(guò)去已經(jīng)發(fā)展并提出了許多精細(xì)化的技 術(shù)和相關(guān)聯(lián)的工具以幫助介入醫(yī)生使患者的內(nèi)部能相對(duì)容易地被訪(fǎng)問(wèn)。然而，在所有這些 工具在現(xiàn)代導(dǎo)管室(導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室）中可任意使用的情況下，快速找出患者內(nèi)部的情況并以大 的確定性來(lái)識(shí)別期望的目標(biāo)位置仍然是有挑戰(zhàn)性的。介入流程的范例是支氣管鏡檢或區(qū)域 性/局部麻醉給藥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 因此存在對(duì)用于支持介入流程的備選方法和系統(tǒng)的需求。
[0004] 通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題名稱(chēng)來(lái)解決本發(fā)明的目的，其中，在從屬權(quán)利要求中并 入了另外的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的以下所描述的方面同樣適用于支持探察對(duì)象的內(nèi) 部的方法、計(jì)算機(jī)程序元件以及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于探察對(duì)象的內(nèi)部的系統(tǒng)，包括：
[0006] 介入工具，其具有用于引入到所述對(duì)象中的端部部分；
[0007] 導(dǎo)航裝備，其被配置為當(dāng)所述工具駐留在所述對(duì)象中時(shí)產(chǎn)生指示所述端部在所述 對(duì)象里面的當(dāng)前位置的當(dāng)前位置信息；
[0008] 探頭，其用于引入到所述對(duì)象中，所述探頭被配置為接收從所述對(duì)象的內(nèi)部反射 開(kāi)的非電離輻射；
[0009]譜分析儀(SA)，其被配置為將接收到的輻射關(guān)于譜分析成關(guān)于在所述介入工具的 當(dāng)前端部位置處或周?chē)乃鰧?duì)象的內(nèi)部的材料或成分和/或組織結(jié)構(gòu)的探察信息，所述 探察信息包括出現(xiàn)在所述介入工具的所述當(dāng)前端部位置處或周?chē)牟牧项?lèi)型的至少一個(gè) 測(cè)量值和/或根據(jù)接收到的輻射的散射量的散射測(cè)量值；
[0010]圖形用戶(hù)接口發(fā)生器(GG)，其被配置為在顯示單元上產(chǎn)生圖形顯示(GUI)，當(dāng)被顯 示時(shí)所述圖形顯示包括：
[0011] i)針對(duì)所述散射測(cè)量值或針對(duì)所述材料類(lèi)型的測(cè)量值或針對(duì)從所述測(cè)量值中的 任一個(gè)或兩者導(dǎo)出的值的至少一個(gè)探察信息指示器，所述探察信息指示器包括:a)指針元 件，其被配置為指示所述測(cè)量值的當(dāng)前讀數(shù)或?qū)С龅闹档漠?dāng)前讀數(shù)；以及b)刻度盤(pán)元件，其 被配置為指示值的范圍，其中，所述指針元件相對(duì)于所述刻度盤(pán)元件顯示；以及
[0012] ii)針對(duì)所述對(duì)象的內(nèi)部中所述端部的位置的當(dāng)前位置信息的位置指示器；
[0013] 所述系統(tǒng)還包括顯示單元（MT)，其用于當(dāng)使用所述系統(tǒng)時(shí)顯示所述圖形顯示 (GUI)〇
[0014] 換言之，如本文中所提出的GUI允許類(lèi)似于"儀表盤(pán)"的外觀的視圖，所述視圖關(guān)于 在當(dāng)前工具位置處能夠找到哪種類(lèi)型的組織。如本文中所使用的"材料"具體包括(但不是 僅包括)發(fā)色團(tuán)（即至少部分地吸收光的物質(zhì)），但還包括"純散射體"，即不吸收光的物質(zhì)。
[0015] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述譜分析儀被配置為將所述材料測(cè)量值辨別成第一材料類(lèi)型 和第二材料類(lèi)型中的任一種的量，其中，由所述圖形用戶(hù)接口發(fā)生器(GG)生成的所述圖形 顯示(GUI)包括三個(gè)離散的探察信息指示器，每個(gè)指示器分別專(zhuān)用于兩種材料類(lèi)型的量和 所述散射值的量。
[0016] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述譜分析儀被配置為將所述材料測(cè)量值辨別成第一材料類(lèi)型 和第二材料類(lèi)型中的任一種的量，其中，所述譜分析儀(SA)被配置為將針對(duì)所述散射值和 針對(duì)所述兩種材料類(lèi)型的測(cè)量的量組合成單個(gè)超級(jí)值，其中，所述至少一個(gè)探察信息指示 器用于指示所述單個(gè)超級(jí)值。
[0017] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述導(dǎo)出的值是與所述第一組織類(lèi)型處于至少兩種狀態(tài)中的一 種中的概率有關(guān)的概率值。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，概率與組織的惡性有關(guān)。
[0018] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述第一材料的測(cè)量值和所述第二材料的測(cè)量值與當(dāng)前出現(xiàn)在 所述介入工具的所述端部處或周?chē)乃龅谝徊牧匣蛩龅诙牧系牧炕蛎芏然驖舛扔?關(guān)。
[0019] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述探察信息指示器包括針對(duì)兩種概率密度的圖形指示。一種 概率密度描述了針對(duì)第一材料類(lèi)型的所述測(cè)量值的分布，并且另一種概率密度描述了針對(duì) 第二材料類(lèi)型的測(cè)得的值的分布，所述探察信息指示器由此支持對(duì)所述對(duì)象內(nèi)的兩種材料 類(lèi)型的層的過(guò)渡進(jìn)行探察。對(duì)所述兩種概率密度中的至少一種的圖形指示是通過(guò)曲線(xiàn)表示 或通過(guò)顏色編碼的。
[0020] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述導(dǎo)航裝備是具有傳感器的電磁跟蹤設(shè)備，所述傳感器被附 接到所述介入工具以使其端部位置與由所述傳感器感測(cè)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，并且其中，所 述位置指示器是疊加在所述對(duì)象的內(nèi)部的影像上的圖形符號(hào)。在其它實(shí)施例中，所述導(dǎo)航 裝備包括熒光鏡檢成像設(shè)備或超聲成像設(shè)備或X射線(xiàn)或CT或MRI或PET-CT。所述位置指示器 因此分別由當(dāng)前熒光圖中的或超聲圖像中的介入工具的端部的足跡來(lái)定義。
[0021 ]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述第一材料或所述第二材料是血紅蛋白或水，并且各自的測(cè) 量值與血紅蛋白或水的各自的濃度有關(guān)。已經(jīng)觀察到水和血液和散射的"三聯(lián)體"共同提供 了對(duì)惡性組織(具體對(duì)于肺組織）的良好檢測(cè)率。
[0022] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述刻度盤(pán)元件是有刻度的和/或經(jīng)顏色編碼的或經(jīng)灰度值編 碼的，以支持較容易的讀取。
[0023] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述指針相對(duì)于所述刻度盤(pán)的位置響應(yīng)于所述介入工具在所述 對(duì)象內(nèi)的位置的改變而改變。
[0024] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述工具包括內(nèi)窺鏡和/或?qū)Ч芎?或活檢針和/或鉗夾活檢工 具和/或刷子活檢工具和/或用于向所述對(duì)象的流體注射的針。本文中設(shè)想了可以在內(nèi)窺鏡 的工作通道中使用的任何工具。
[0025] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述系統(tǒng)被配置為，響應(yīng)于所述譜分析儀將接收到的輻射分析 成當(dāng)前材料類(lèi)型測(cè)量值或分析成所述散射測(cè)量值，所述圖形用戶(hù)接口發(fā)生器操作為在所述 圖形顯示中包括測(cè)量標(biāo)記，所述測(cè)量標(biāo)記在所述圖形顯示中的位置對(duì)應(yīng)于當(dāng)前位置信息。 所述測(cè)量標(biāo)記是根據(jù)所述當(dāng)前材料或材料類(lèi)型測(cè)量值或散射測(cè)量值而被顏色編碼和/或灰 度值編碼和/或形狀編碼的。這允許逐漸建立各種材料類(lèi)型在由探頭測(cè)量的區(qū)域中的視覺(jué) 上的分布。此外，用戶(hù)可以容易地"回溯"他們的測(cè)量點(diǎn)位并接著根據(jù)它們的顏色編碼和/或 灰度值編碼和/或形狀編碼對(duì)所述值進(jìn)行比較。系統(tǒng)由此在用戶(hù)對(duì)在哪里執(zhí)行動(dòng)作(例如在 哪里進(jìn)行活檢等）的決策中支持用戶(hù)。換言之，測(cè)量標(biāo)記在視覺(jué)上允許測(cè)量值的位置和值。 在一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)記被示出為疊加在對(duì)象內(nèi)部的影像的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)副本(一個(gè)用于 每種材料和/或組織類(lèi)型）中的對(duì)應(yīng)位置處。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 現(xiàn)在將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例，在附圖中：
[0027] 圖1示出了用于探察對(duì)象內(nèi)部的系統(tǒng)的示意性方框圖；
[0028]圖2示出了圖1中的系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0029]圖3示出了在圖2的系統(tǒng)中使用的譜分析儀的方框圖。
[0030] 圖4示出了由圖2的系統(tǒng)產(chǎn)生的根據(jù)第一實(shí)施例的圖形用戶(hù)接口。
[0031] 圖5示出了在不同狀態(tài)中的和/或在不同時(shí)刻的圖4的圖形用戶(hù)接口；
[0032] 圖6示出了由圖2的系統(tǒng)產(chǎn)生的根據(jù)第二實(shí)施例的圖形用戶(hù)接口；
[0033] 圖7示出了由圖2的系統(tǒng)產(chǎn)生的根據(jù)第三實(shí)施例的圖形用戶(hù)接口；
[0034] 圖8示出了由圖2的系統(tǒng)產(chǎn)生的根據(jù)第四實(shí)施例的圖形用戶(hù)接口；
[0035] 圖9示出了在其通過(guò)分層的環(huán)境的通路中的活檢針；
[0036] 圖10示出了根據(jù)第二實(shí)施例的圖1的系統(tǒng)；
[0037] 圖11示出了由圖10的系統(tǒng)產(chǎn)生的根據(jù)第一實(shí)施例的圖形用戶(hù)接口在不同時(shí)刻處 的兩個(gè)視圖；
[0038] 圖12示出了由圖10的系統(tǒng)產(chǎn)生的根據(jù)第二實(shí)施例的圖形用戶(hù)接口在不同時(shí)刻處 的兩個(gè)視圖；
[0039] 圖13示出了不同組織類(lèi)型的譜；
[0040] 圖14示出了用于支持探察對(duì)象內(nèi)部的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 參考圖1，示出了用于支持探察對(duì)象0B內(nèi)部的系統(tǒng)100。對(duì)象可以是患者或動(dòng)物的 身體或其中的任何具體器官。系統(tǒng)1〇〇包括用于引入到對(duì)象中的探頭PR。還存在用于從識(shí)別 出的組織進(jìn)行采樣或者用于在對(duì)象內(nèi)的需要或期望的位置處執(zhí)行其它任務(wù)的介入工具IT。 探頭PR和介入工具IT可以被形成為整體的聯(lián)合體工具。探頭和/或工具通過(guò)適當(dāng)?shù)耐ㄐ艈?元(例如在圖1中被示為雙線(xiàn)的光波導(dǎo)）耦合到譜分析儀SA。還存在優(yōu)選地基于對(duì)象的實(shí)時(shí) 的或介入前的影像的導(dǎo)航組件NAV。
[0042]由導(dǎo)航組件NAV產(chǎn)生的導(dǎo)航信息和由譜分析儀收集的關(guān)于對(duì)象內(nèi)部的探察信息 (例如在對(duì)象內(nèi)介入工具的端部部分的當(dāng)前位置處的周?chē)霈F(xiàn)的組織或材料/發(fā)色團(tuán)成分 的類(lèi)型)被饋送到圖形用戶(hù)接口發(fā)生器GG中。
[0043]圖形用戶(hù)接口發(fā)生器GG包括用于對(duì)連接到諸如監(jiān)視器MT的顯示單元的計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)的視頻卡進(jìn)行控制的適合的后端電路。經(jīng)由所述后端，圖形用戶(hù)接口（UI)發(fā)生器GG能夠 產(chǎn)生成視頻信號(hào)，當(dāng)在屏幕上顯示時(shí)，所述視頻信號(hào)示出圖形用戶(hù)接口GUI，所述圖形用戶(hù) 接口 GUI通過(guò)快速允許介入醫(yī)生導(dǎo)航到對(duì)象OB內(nèi)的期望目標(biāo)定位來(lái)支持介入。
[0044]這樣產(chǎn)生的圖形用戶(hù)接口 GUI包括作為基礎(chǔ)小工具組件的兩個(gè)窗口或窗格，一個(gè) 是針對(duì)工具IT在對(duì)象0B內(nèi)的當(dāng)前位置的導(dǎo)航窗口 NC，另一個(gè)是探察窗口 PC，在所述探察窗 口PC中，以提示性的和簡(jiǎn)潔的方式示出了由該譜分析儀收集的信息，以便允許醫(yī)生快速找 到路線(xiàn)。
[0045]參考圖2,示出了在支氣管鏡檢介入的背景下圖1中的實(shí)施例。
[0046]如可以看到的，在一個(gè)實(shí)施例中，譜分析儀SA和導(dǎo)航組件NAV被集成到共同的殼體 即控制臺(tái)C0N中，其可以是便攜式的（但不是必須如此)并可以包括其自己的顯示單元MT，盡 管設(shè)想了更傳統(tǒng)的桌上型實(shí)施例，其中，組件經(jīng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（例如相關(guān)成像形態(tài)的工作 站)耦合到所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)視器MT。
[0047]在圖2的右下角示意地示出了對(duì)肺執(zhí)行的支氣管鏡檢。支氣管鏡BR基本是柔性的 管道（"工作通道"），其可以被引入到患者的支氣管中，然而，由于空間限制只到達(dá)某個(gè)點(diǎn)。 [0048]柔性的、可操控的導(dǎo)管CAT接著可以朝向?qū)⑦M(jìn)行活檢的肺內(nèi)的點(diǎn)位被引導(dǎo)或"迂回 前進(jìn)"通過(guò)支氣管鏡的工作通道。由于支氣管鏡不能訪(fǎng)問(wèn)患者的較細(xì)的支氣管，因此可操縱 的導(dǎo)管點(diǎn)將離開(kāi)支氣管鏡，超過(guò)支氣管鏡的終端部分延伸到患者的支氣管中。
[0049] 導(dǎo)管的端部部分包括無(wú)線(xiàn)地耦合到EM跟蹤設(shè)備的EM光傳感器SEN(主要是線(xiàn)圈）。 [0050]圖2示出了 EM跟蹤的導(dǎo)航支氣管鏡設(shè)置的一個(gè)實(shí)施例。其包括場(chǎng)發(fā)生器EMT，所述 場(chǎng)發(fā)生器EMT創(chuàng)建空間變化的電磁場(chǎng)。發(fā)生器耦合到集成式控制臺(tái)C0N。當(dāng)導(dǎo)管CAT(以及與 其一起的傳感器SEN)被放置在對(duì)象0B里面(在這種情況下為被插入到患者的肺中）時(shí)，其受 到變化的磁場(chǎng)的控制，并且在傳感器線(xiàn)圈中感應(yīng)出電壓。這些感應(yīng)電壓由EM導(dǎo)航組件NAV的 信號(hào)處理組件用來(lái)計(jì)算傳感器以及由此的工具端部的位置和取向。工具在周?chē)膶?duì)象0B內(nèi) 的位置測(cè)量是可能的，而不受視線(xiàn)的約束。
[0051] UI發(fā)生器GG被配置為針對(duì)安裝在活檢設(shè)備的近端端部處的EM跟蹤傳感器SEN接收 經(jīng)處理的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，活檢設(shè)備IT可以是可操縱的導(dǎo)管CAT，其可以通過(guò)柔性支 氣管鏡BR的工作通道而被插入。
[0052]首先，手術(shù)前CT或諸如平面X射線(xiàn)圖像的其它圖像在空間上被配準(zhǔn)到EM跟蹤空間 上，所述EM跟蹤空間是由變化的EM場(chǎng)定義的實(shí)時(shí)跟蹤空間。該初始配準(zhǔn)被用于顯示疊加在 術(shù)前影像(亦即，不是實(shí)時(shí)圖像）中的正確位置處的所跟蹤的導(dǎo)管的當(dāng)前位置。來(lái)自EM跟蹤 組件的信息和來(lái)自譜分析儀SA光學(xué)傳感器的探察信息被同步并隨后被發(fā)送到UI發(fā)生器以 產(chǎn)生用于在監(jiān)視器MT上實(shí)時(shí)顯示的⑶I。
[0053]在更詳細(xì)地解釋UI發(fā)生器GG的操作之前，參考圖3和圖13更詳細(xì)地解釋了譜分析 儀SA的操作。
[0054]廣泛地說(shuō)，譜分析儀能夠通過(guò)集成在介入工具中的探頭來(lái)發(fā)送和接收光。在已經(jīng) 與介入設(shè)備附近的組織相互作用之后光被接收。介入工具中的探頭PR包含一個(gè)或多個(gè)波 導(dǎo)，以及近端和遠(yuǎn)端。遠(yuǎn)端能夠?qū)?lái)自分析儀SA的光發(fā)送到組織中。遠(yuǎn)端還能夠捕捉經(jīng)反射 的光(在與組織相互作用之后)并能夠?qū)⒎瓷涔獍l(fā)送回到分析儀SA。譜分析儀SA包括能夠?qū)?接收到的光進(jìn)行譜分析的信號(hào)處理后端，在一個(gè)實(shí)施例中所述譜分析允許確定散射系數(shù)、 以及感興趣的生理參數(shù)(例如組織的血紅蛋白濃度和水濃度）以及任何其它感興趣的光吸 收體。
[0055] 現(xiàn)在參考圖3更詳細(xì)地解釋SA分析儀的操作，探頭PR在遠(yuǎn)端處包含以光入射端口 終止的兩個(gè)光導(dǎo)。探頭的這些光導(dǎo)連接到譜分析儀SA。這些光導(dǎo)被理解為例如是光纖或光 波導(dǎo)。在特定實(shí)施例中并如圖3所示，譜分析儀包括以具有嵌入式遮光器的鹵素寬帶光源的 形式的光源104,以及可能被集成或插入到介入設(shè)備IT中的探頭PR、112。光探測(cè)器106被配 置為解析具有基本在波長(zhǎng)譜的可見(jiàn)和紅外區(qū)域中（例如從400nm到1700nm)的波長(zhǎng)的光。104 和106的組合允許對(duì)組織116的漫反射(DRS)測(cè)量和熒光測(cè)量。關(guān)于DRS測(cè)量的詳細(xì)討論參見(jiàn) R.Nachabe等人的 "Estimation of biological chromophores using diffuse optical spectroscopy:benefit of extending the UV-VIS wavelength range to include lOOOto 1600nm"（Optics Express，第18卷，2010年，第879-888頁(yè)）；或者R.Nachabe等人的 "Estimation of lipid and water concentrations in scattering media with diffuse optical spectroscopy from 900to 1600nm"（Journal of Biomedical Optics， 第15卷，2010年5月，第037015-10頁(yè)）。根據(jù)這些DRS測(cè)量結(jié)果，可以推斷組織的轉(zhuǎn)變（即開(kāi)始 變惡性）。
[0056] 盡管上面描述了漫反射譜來(lái)提取組織屬性，但也可以預(yù)想其它光學(xué)方法，例如通 過(guò)采用多根光纖、差分路徑長(zhǎng)度譜、熒光譜和拉曼譜的漫射光學(xué)斷層攝影。此外，可以經(jīng)由 與組織接觸的探頭或經(jīng)由非接觸式探頭來(lái)完成對(duì)光學(xué)數(shù)據(jù)的采集。
[0057]處理器110將由傳感器106檢測(cè)到的測(cè)得的譜轉(zhuǎn)換成生理參數(shù)，這些生理參數(shù)指示 針對(duì)源-檢測(cè)器光纖組合的組織狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，該信息隨后用于將該轉(zhuǎn)變可視化。為了 確定某一組織是否在針前方，可以將針對(duì)每個(gè)源-檢測(cè)器對(duì)的信號(hào)與數(shù)據(jù)庫(kù)114中存放的查 找表進(jìn)行比較。另一種方式是將測(cè)得的參數(shù)轉(zhuǎn)化成生理參數(shù)并針對(duì)這些參數(shù)為每種組織類(lèi) 型定義范圍。例如參見(jiàn)R.Nachaba等人的 "Diagnosis of breast cancer using optical spectroscopy from 500to 1600nm:a comparison of classification methods" (了^〇1^(1.(^.16,2011年，第087010頁(yè)），其中，基于類(lèi)別和回歸樹(shù)(041?1')分析的方法被描 述為基于這些生理參數(shù)對(duì)組織進(jìn)行分類(lèi)?？偠灾?，由譜分析儀SA提供的探察信息識(shí)別當(dāng) 前出現(xiàn)在探頭PR端部周?chē)慕M織類(lèi)型（更具體地為材料/發(fā)色團(tuán)類(lèi)型），并計(jì)算被適當(dāng)?shù)乇?達(dá)為密度、濃度等的組織的量。此外，譜分析儀確定組織的散射屬性。由于探頭PR被布置為 其光入射端口位于介入工具(例如活檢針或注射針）的端部處或工作部分處，因此，經(jīng)配準(zhǔn) 的組織類(lèi)型和量可以被認(rèn)為是在工具IT的工作部分前方的組織類(lèi)型和量。
[0058]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，譜分析儀SA包括提取器模塊，所述提取器模塊被配置為通過(guò)將 采集到的譜擬合到模型來(lái)提取生理參數(shù)（例如血水）和/或散射。在一個(gè)實(shí)施例中，使用 Ma thwork s (Na t i c k，MA，USA)的Iviatl..ab?.套件來(lái)對(duì)提取器模塊的算法進(jìn)行編程。在該算法 中，實(shí)現(xiàn)了廣泛接受的分析模型，即1'.]\?31^61，]\1.3.?31^618011和13.(].1；[18011在"八 diffusion theory model of spatially resolved,steady-state diffuse reflectance for the non-invasive determination of tissue optical properties"（Med.Phys.19， 1992年，第879-888頁(yè)）中的模型，在此通過(guò)引用將其整體并入本文。
[0059]針對(duì)Farrel等人的模型的輸入自變量是吸收系數(shù)以3〇)、減小的散射系數(shù)μ%(λ)以 及在探頭的端部處的發(fā)射光纖與采集光纖之間的中心至中心的距離。為了對(duì)漫射理論模型 的完整描述，我們?cè)俅螀⒖糝.Nachabe等人的 "Estimation of biological chromophores using diffuse optical spectroscopy:benefit of extending the UV-VIS wavelength range to include lOOOto 1600nm"（Optics Express，第18卷，2010年，第879-888頁(yè)）或者 R.Nachabe等人的 "Estimation of lipid and water concentrations in scattering media with diffuse optical spectroscopy from 900to 1600nm"（Journal of Biomedical Optics，第 15卷，2010年5月，第037015-10頁(yè)）。
[0060] 下面，將簡(jiǎn)要地解釋模型。以下公式（1)-(6)主要基于引用的Nachaba等人的兩篇 參考文獻(xiàn)，在此通過(guò)引用將整體內(nèi)容并入本文。
[0061] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)雙冪函數(shù)可用于描述減小的散射系數(shù)的波長(zhǎng)相關(guān)性，其中，波長(zhǎng)λ用nm來(lái) 表示，并且被歸一化為λ〇 = 800ηπι的波長(zhǎng)值。參數(shù)a對(duì)應(yīng)于在該特定波長(zhǎng)處的減小的散射幅 度。
[0062] .1
Χ*?
[0063] 在該公式中，減小的散射系數(shù)被表達(dá)為米氏散射和瑞利散射的和，其中，Pmr是米氏 散射對(duì)總的減小的散射的分?jǐn)?shù)。米氏散射的減小的散射斜率被標(biāo)記為b并且與粒子大小有 關(guān)。
[0064] 對(duì)于吸收體的均勻分布，總的光吸收系數(shù)μ3(λ)可以被計(jì)算為消光系數(shù)與吸收體 的體積分?jǐn)?shù)的乘積(參見(jiàn)圖13Α):
[0065] μ；' = + /2μ] + f^a + 公式（2)
[0066] 作為將吸收系數(shù)以3〇)建模為由四個(gè)感興趣發(fā)色團(tuán)的各自濃度進(jìn)行加權(quán)的吸收系 數(shù)的和，決定將組織吸收系數(shù)表達(dá)為：
[0067]
[0068] 其中，⑷對(duì)應(yīng)于血液的吸收，并且對(duì)應(yīng)于在探測(cè)的體積中水和油脂共 同的吸收。水和油脂的體積分?jǐn)?shù)為VWL =[油脂]+ [H20]，然而V血液表示針對(duì)在150mg/ml的全血 中血紅蛋白濃度的血液體積分?jǐn)?shù)。
[0069] 系數(shù)C是考慮色素包裝的影響并針對(duì)吸收譜的形狀而改變的波長(zhǎng)相關(guān)的校正系 數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)組織中的血局限于整體體積（即血管）中的非常小的分?jǐn)?shù)的事實(shí)來(lái)解釋這種影 響。因此，在血管中心附近的紅細(xì)胞比在外圍處的紅細(xì)胞吸收更少的光。有效地，當(dāng)在組織 餒均勻分布時(shí)，較少的紅細(xì)胞將產(chǎn)生與分布在離散血管中的實(shí)際數(shù)量的紅細(xì)胞相同的吸 收。校正系數(shù)可以被描述為：
[0070]
[0071 ]其中，R指代以cm表示的平均血管半徑。通過(guò)以下公式給出與血液有關(guān)的吸收系 數(shù)：
[0072]
i a ￡>1^· a S \ ￡)\L· ^ > U \ . ' L·. j - ·
[0073] 其中，/^^和/<^(乂)分別代表氧合血紅蛋白Hb02和脫氧血紅蛋白Hb的基礎(chǔ)消光系 數(shù)譜。血紅蛋白的總量中氧合血紅蛋白的分?jǐn)?shù)被標(biāo)記為aBL=[Hb02]/([Hb02] + [Hb])，并且 通常被稱(chēng)為血氧飽和度。由于被測(cè)組織中水和油脂的存在而造成的吸收被定義為：
[0074]
[0075] 在這種情況下，與油脂和水共同的總濃度有關(guān)的油脂的濃度可以被寫(xiě)為aw=[油 月旨]/([油脂]+ [H20])，其中，[油脂]和[H20]分別對(duì)應(yīng)于油脂(0.86g/ml的密度)和水的濃度。
[0076] 在對(duì)公式6中所定義的吸收系數(shù)的表達(dá)中將水和油脂參數(shù)相聯(lián)系的這種方式(而 不是分別估算水和油脂的體積分?jǐn)?shù))對(duì)應(yīng)于使用于擬合的基本函數(shù)的協(xié)方差最小化，以得 到更穩(wěn)定的擬合。擬合運(yùn)算的輸出隨后尤其是在水?dāng)?shù)據(jù)μ11213和/或油脂數(shù)據(jù)之后的探索中。
[0077] 參見(jiàn)上面引用的Nachabe等人在Optics Express中所發(fā)表的內(nèi)容。對(duì)于該定理的 進(jìn)一步解釋和驗(yàn)證，參見(jiàn)上面引用的Nachabe等人在"Journal of Biomedical Optics"中 所發(fā)表的內(nèi)容。
[0078] 區(qū)分譜中的區(qū)別的另一種方式是通過(guò)使用主成分分析。該方法允許對(duì)譜中的區(qū)別 進(jìn)行分類(lèi)并因此允許在組織之間進(jìn)行區(qū)分。
[0079] 其他的光吸收體也可以被并入到該算法中，例如：番茄紅素、維他命Α、β胡蘿卜素、 膽汁、或黑焦油(或者與吸煙有關(guān)的任何吸收物質(zhì)）。
[0080] 除了漫反射率以外，我們還可以測(cè)量熒光。則例如，也可以測(cè)量如膠原蛋白、彈性 蛋白、NADH和FAD的參數(shù)(見(jiàn)圖13BKNADH/FAD比率(也被稱(chēng)為光學(xué)氧化還原參數(shù))是感興趣 的，這是因?yàn)槠涫轻槍?duì)組織的代謝狀態(tài)的指標(biāo)。還參見(jiàn)Μ. MM器代謝狀和B. H. W. Hendriks的 "Recovering intrinsic fluorescence by Monte Carlo modeling"（J.Biomed.Optics， 第18卷，2013年，第027009-1至027009-13頁(yè)）中的方法，其可以被用于區(qū)分組織。
[0081] 現(xiàn)在將參考下面的圖4-圖8來(lái)更詳細(xì)地解釋圖形用戶(hù)接口 GG的操作，圖4-圖8示出 了由圖形用戶(hù)接口發(fā)生器GG產(chǎn)生的各種圖形用戶(hù)接口。
[0082]在圖4中示出了由圖2的UI發(fā)生器GG產(chǎn)生的根據(jù)第一實(shí)施例的用戶(hù)接口GUI的視 圖。在第一實(shí)施例中，我們使用包括若干窗口的用戶(hù)接口（見(jiàn)圖1和圖2)。
[0083] 在導(dǎo)航窗口 NC中，顯示了疊加在R0I的各介入前影像407、408上的、由EM設(shè)備產(chǎn)生 的電磁跟蹤信息，其中，位置指示器409指示介入工具的IT端部TP的當(dāng)前位置。在圖5中，導(dǎo) 航窗口NC是多窗格的，其中，一個(gè)或多個(gè)窗格408示出了沿不同的投影方向采集到的平面投 影圖像。窗格407提供了根據(jù)介入前CT投影圖像的3D體積重建，向GUI添加了"虛擬的"外觀 和感覺(jué)。
[0084]探察窗口PC由若干小工具412a_412c組成，其中，以當(dāng)前的血紅蛋白濃度B、水濃度 W以及散射S量的形式的（每個(gè)都按照PR的當(dāng)前位置)示出了對(duì)由譜分析儀SA收集的光學(xué)信 息的圖形繪制。位置指示器和光學(xué)信息（即探查信息)兩者都被實(shí)時(shí)更新為工具IT或者使得 PR改變位置。
[0085]這些光學(xué)參數(shù)B、W、和S中的每個(gè)都被顯示為各自的顏色編碼的條形元件413a- 413c，所述條形元件形成矩形刻度盤(pán)，其以顏色編碼或灰度值編碼的方式在條形元件上指 示范圍。還存在用于指示幅度而不是顏色的基礎(chǔ)刻度414a-414c。例如，值可以是從低"Γ通 過(guò)中等"m"到高"h"的范圍。指針線(xiàn)(在圖1和圖2中示為虛線(xiàn))針對(duì)光學(xué)參數(shù)中的每個(gè)標(biāo)記當(dāng) 前值。當(dāng)介入工具移動(dòng)到不同的組織位點(diǎn)時(shí)，該指針線(xiàn)411a-411c"移位"，與用于壓力測(cè)量 或速度測(cè)量的計(jì)量器的指示器中的指針沒(méi)有什么不同。醫(yī)生隨后可以基于他/她對(duì)這些光 學(xué)參數(shù)的評(píng)估來(lái)作出是否對(duì)當(dāng)前位點(diǎn)進(jìn)行活檢的決定。
[0086]在如圖4(其表示在介入期間的特定時(shí)刻處的快照)所示的當(dāng)前情形下，存在相對(duì) 低的血含量，這指示在探頭PR的端部處不存在出血。相當(dāng)高的散射和中等的水含量示出了 探頭仍然駐留在良性的肺軟細(xì)胞組織中。
[0087] 圖5圖示了當(dāng)工具IT/探頭PR已經(jīng)移動(dòng)到肺中的不同位置時(shí)的稍后時(shí)刻圖4中的 GUI。仍然存在低血含量(因此仍然沒(méi)有出現(xiàn)出血），但現(xiàn)在低散射和高水含量示出了探頭不 再位于正常的肺軟細(xì)胞組織中，即已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)(惡性組織）?，F(xiàn)在可以對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行致動(dòng)以 在當(dāng)前工具IT位置處對(duì)組織進(jìn)行活檢。
[0088] 圖6示出了根據(jù)第二實(shí)施例的GUI的視圖。該實(shí)施例總體上與圖4、圖5中示出的實(shí) 施例類(lèi)似，但是現(xiàn)在，關(guān)于三種光學(xué)測(cè)量結(jié)果B、W和S的探察信息被聯(lián)合成單個(gè)指示器小工 具612中的單個(gè)條形元件613。
[0089] 更具體地，顏色編碼的刻度盤(pán)條613作用為刻度盤(pán)并表示利用光學(xué)吸收體(例如血 紅蛋白B、水W、散射S或其它）的適當(dāng)算術(shù)組合所構(gòu)建的超參數(shù)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，超參數(shù)的 計(jì)算被實(shí)現(xiàn)為：
[0090]
[0091]已經(jīng)找出了三個(gè)光學(xué)參數(shù)B、W和S，并且具體是它們按照（7)的組合，以允許特別 (但不僅僅)針對(duì)肺的對(duì)惡性組織與非惡性組織的很好的區(qū)分。在公式(7)中，"血氧飽和度" 測(cè)量與氧結(jié)合（隨后形成Hb02)的血液的量。在脫氧狀態(tài)中，沒(méi)有血液或只有少量血液這樣 結(jié)合。
[0092] 如在圖4、圖5中，導(dǎo)航窗口NC顯示EM跟蹤信息，同時(shí)在探察窗口小工具612中，顯示 單個(gè)條形元件613,其中，如由刻度614指示的，值可以是從低T通過(guò)中等"m"到高"h"的范 圍。如此縮放并映射所述超參數(shù)，超參數(shù)的高值(條形或刻度盤(pán)613的右側(cè))指示惡性組織。
[0093]在一個(gè)實(shí)施例中，條形613的顏色編碼和根據(jù)刻度614的范圍被縮放以表示組織是 惡性的概率。該概率根據(jù)先驗(yàn)的分類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)形成。再者，垂直的線(xiàn)條指針標(biāo)記超參數(shù)/概率 的當(dāng)前值。當(dāng)介入工具移動(dòng)到不同的組織位點(diǎn)時(shí)，該線(xiàn)由UI發(fā)生器GG重新計(jì)算以實(shí)現(xiàn)"移 位"。醫(yī)生隨后可以基于他/她的評(píng)估來(lái)作出是否對(duì)所述位點(diǎn)進(jìn)行活檢的決定?？梢宰鳛閷?duì) 圖4的專(zhuān)用小工具412a-412c的替代或補(bǔ)充來(lái)顯示具有超參數(shù)的單個(gè)小工具612。
[0094]圖7示出了根據(jù)第三實(shí)施例的⑶I的視圖。
[0095] 如在先前的實(shí)施例中，在空間導(dǎo)航窗口 NC中，EM跟蹤彳目息被顯不為疊加在先前記 錄的影像408和/或重建影像407上。
[0096] 探察窗口 PC現(xiàn)在包括一個(gè)或多個(gè)(例如三個(gè))額外的窗口或窗格712a_712c，每個(gè) 都包括與工具IT和探頭PR的當(dāng)前位置相對(duì)應(yīng)的對(duì)象內(nèi)部的任何其它影像或按照407的"虛 擬"圖像(根據(jù)EM跟蹤數(shù)據(jù)和介入前重建所創(chuàng)建)的副本。每個(gè)副本可能多次被表示(通過(guò)顏 色編碼或形狀編碼的)諸如血含量或水含量或散射的光學(xué)參數(shù)的各標(biāo)記713a-713c疊加。更 具體地，各標(biāo)記點(diǎn)或斑點(diǎn)713a-713c將示為疊加在空間上正確的位置處的虛擬圖像上，所述 空間上正確的位置對(duì)應(yīng)于得到各光學(xué)測(cè)量結(jié)果的位點(diǎn)。當(dāng)工具IT/探頭PR改變位置時(shí)，隨著 測(cè)量進(jìn)行，以各測(cè)量值的形式的光學(xué)信息累積。可以?xún)?chǔ)存測(cè)量值W、B、S以關(guān)于組織類(lèi)型或材 料成分大體創(chuàng)建形態(tài)學(xué)的3D光學(xué)圖像。測(cè)量位點(diǎn)越多，累積的標(biāo)記713a-713c越多，并且疊 加的圖像713a-713c將變得更"多彩"?？梢赃x擇用于編碼的適當(dāng)建議的調(diào)色板，例如紅色用 于血液B、藍(lán)色用于水W并且綠色或其它用于散射S。以"梯度形式"呈現(xiàn)顏色或灰度值，亦即， W、B和S的各自的顏色的較亮的色度將指示光學(xué)參數(shù)的各較高值，以及由此的較高的濃度或 密度或其它普遍性或幅度。除了通過(guò)顏色或僅通過(guò)顏色，也可以通過(guò)不同形狀的標(biāo)記713a- 713c來(lái)對(duì)值進(jìn)行編碼，其中，通過(guò)各形狀的大小的變化來(lái)對(duì)幅度進(jìn)行編碼。
[0097]利用譜分析儀SA來(lái)進(jìn)行多個(gè)光學(xué)測(cè)量將引起建立組織類(lèi)型/散射普遍性的3D圖， 醫(yī)生隨后可以使用所述3D圖來(lái)確定哪里對(duì)組織進(jìn)行活檢和/或哪里留下生物標(biāo)記以用于將 來(lái)的處置。
[0098]可以在如由標(biāo)記斑點(diǎn)713a_713c定義的可疑損傷的中心處進(jìn)行活檢和標(biāo)記放置。 如在圖7A中繪制的，也可根據(jù)由疊加的標(biāo)記斑點(diǎn)713a-713c形成的樣式來(lái)辨別損傷的邊界。 [0099]作為圖7的實(shí)施例的變型，并且上面已經(jīng)關(guān)于圖6中的⑶I解釋的類(lèi)似，作為對(duì)針對(duì) 光學(xué)參數(shù)的專(zhuān)用標(biāo)記的替代，可以用標(biāo)記斑點(diǎn)來(lái)代替對(duì)單個(gè)、超參數(shù)或概率值的編碼。在這 種情況下，將存在單個(gè)小工具，其中，虛擬圖像通過(guò)如在各自的位點(diǎn)處所記錄的大小/形狀/ 顏色/灰度值與超參數(shù)的標(biāo)記斑點(diǎn)編碼幅度疊加。此外，作為對(duì)超參數(shù)替代，可以對(duì)概率值 進(jìn)行編碼以如此建立3D概率圖。
[0100] 圖8示出了根據(jù)與圖7的實(shí)施例類(lèi)似的第四實(shí)施例的GUI的視圖。在該實(shí)施例中，在 疊加在諸如除了 EM跟蹤圖像之外的X射線(xiàn)投影圖像的導(dǎo)航影像上的導(dǎo)航窗口 NC中顯示光學(xué) 參數(shù)或超參數(shù)。光學(xué)參數(shù)相對(duì)于影像(例如X射線(xiàn)圖像)的可視化提供了這些參數(shù)在肺中的 分布（以及由此的血含量、散射和水含量的分布）的全局視野。標(biāo)記斑點(diǎn)712a-712c還可以被 疊加在X射線(xiàn)圖像的不同橫截面上的對(duì)應(yīng)位置處，以獲得3維視圖。該實(shí)施例在處置規(guī)劃中 使用是有益的。
[0101] 如提及的，除了圖4或圖6的實(shí)施例中的指針相對(duì)于刻度盤(pán)條形元件小工具412a- 412c或612以外，還分別示出了針對(duì)各個(gè)位置處的各測(cè)量結(jié)果的視覺(jué)記錄的測(cè)量標(biāo)記713a- 713c。然而，為了便于表示，在圖7和圖8中未示出所述條形元件。例如，可以在圖7中的那排 窗格712a-712c并排顯示圖4中的那排條形元件或者圖6中的超參數(shù)窗口，每個(gè)都包括具有 疊加的標(biāo)記713a-713c的CT影像的各自的副本。可以將圖8的實(shí)施例結(jié)合圖4的實(shí)施例或圖6 的實(shí)施例，其中，標(biāo)記712a-712b被示出為疊加在導(dǎo)航窗口NC的影像中。
[0102] 參考圖9,示出了其中可以施展圖1中的所提出的系統(tǒng)的不同背景。該圖示出了介 入工具作為活檢針，該活檢針包括譜分析儀設(shè)備，具體來(lái)說(shuō)，構(gòu)建到針的端部中、沿著針并 在針內(nèi)部延伸出去到譜分析儀的光導(dǎo)線(xiàn)。該圖示意性地示出了位于其通過(guò)分層結(jié)構(gòu)（例如 皮膚-脂肪-肌肉的過(guò)渡）的通路中的針。在通過(guò)各個(gè)層的其通路中的端部處遇到的組織類(lèi) 型的特征譜被示出為左側(cè)的譜曲線(xiàn)a_b和右側(cè)的譜曲線(xiàn)a-e。
[0103] 參考圖10,示出了根據(jù)第二實(shí)施例的圖1中的系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，圖10中的系統(tǒng)用于 支持麻醉劑的區(qū)域性施藥。
[0104] 在該實(shí)施例中，導(dǎo)航組件NAV是超聲成像設(shè)備USD，其包括可在任何期望的位置或 相對(duì)于患者PAT的方向中定位的超聲探頭USP。探頭USP被配置為發(fā)送從患者的骨骼中的結(jié) 構(gòu)反彈的超聲脈沖波。探頭被進(jìn)一步配置為將經(jīng)反彈的聲波記錄為到來(lái)的回聲波，并且設(shè) 備中的處理器計(jì)算所述到來(lái)的回聲波的傳播時(shí)間，以針對(duì)連續(xù)的時(shí)刻t形成一系列的聲波 圖SON。當(dāng)被繪制成用于在監(jiān)視器MT上顯示的"實(shí)時(shí)"影像時(shí)，聲波圖SON示出了端部TP，由此 為醫(yī)生提供了 "粗糙的"方向手段。如先前參考按照?qǐng)D2的實(shí)施例所描述的，隨后由頻譜分析 儀提供導(dǎo)航的更精細(xì)的刻度。
[0105] 在備選實(shí)施例中（未示出），導(dǎo)航組件NAC是熒光鏡檢成像設(shè)備，例如介入性的C型 臂成像器FIM，這是在現(xiàn)今的導(dǎo)管室中常見(jiàn)的一種設(shè)備。簡(jiǎn)單地說(shuō)，以相對(duì)的關(guān)系安裝在可 旋轉(zhuǎn)的或"U"-型臂上的X射線(xiàn)源和檢測(cè)器可滑動(dòng)地保持在托架中。C型臂以及其具有的X 射線(xiàn)源和檢測(cè)器可以圍繞患者和/或感興趣的位置或區(qū)域旋轉(zhuǎn)。熒光鏡檢系統(tǒng)輸出一系列 實(shí)時(shí)圖像(熒光圖），其在投影圖像中示出了輻射的不透明的針尖TP，由此為醫(yī)生提供了與 超聲設(shè)備USG類(lèi)似的"粗糙"方向手段。還設(shè)想了諸如CT或MRI等之類(lèi)的其它模式。
[0106]在圖11中示出了如由圖10中的系統(tǒng)中的UI發(fā)生器GG產(chǎn)生的根據(jù)另外的實(shí)施例的 用戶(hù)接口GUI的視圖。參考超聲的示例解釋了GUI，但這僅僅是一個(gè)實(shí)施例并且不是限制性 的。當(dāng)跨分層的對(duì)象部分的多個(gè)層探察分層的對(duì)象部分時(shí)，下面提出的GUI是尤其有用的。 [0107]概括地說(shuō)，在該實(shí)施例中，在導(dǎo)航窗口NC中優(yōu)選地示出了由超聲設(shè)備獲取的實(shí)時(shí) 影像SON。沿著導(dǎo)航窗口 NC，探察窗口 PC現(xiàn)在包括一個(gè)或多個(gè)子窗口或窗格1120a-l 120c，每 個(gè)專(zhuān)用于并聯(lián)系到不同的組織過(guò)渡。
[0108] 這些組織過(guò)渡將通過(guò)相關(guān)的光學(xué)參數(shù)P1-4來(lái)描述，光學(xué)參數(shù)P1-4與如在圖3中以 及在圖2、圖4-圖8中的支氣管鏡檢實(shí)施例中所描述的生理參數(shù)或散射參數(shù)或者它們的某種 組合相關(guān)。
[0109] 例如，參數(shù)P1將被顯示為針對(duì)過(guò)渡中的第一類(lèi)型#1的組織和第二類(lèi)型#2的組織的 概率分布或密度函數(shù)（PDF):因此將在每個(gè)相應(yīng)的窗口（例如1120a)中示出兩條PDF曲線(xiàn) 1113a和1114a，其中，沿著X軸的刻度是參數(shù)的值并且y軸是概率或密度濃度，即概率。對(duì)于 其它過(guò)渡窗口 1120b-d也類(lèi)似。將根據(jù)保存按照組織類(lèi)型分類(lèi)的歷史譜測(cè)量結(jié)果的預(yù)定義 的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)確定TOF。
[0110] 除了這兩種預(yù)定義的分布以外，還顯示了垂直的指針線(xiàn)1115,其對(duì)應(yīng)于正在由探 頭PR測(cè)量的光學(xué)參數(shù)P1的當(dāng)前值。根據(jù)提供"粗糙"方向的第一窗口 NC，醫(yī)生可以自動(dòng)確定 可能發(fā)生哪種過(guò)渡。根據(jù)窗格PC中的對(duì)應(yīng)的額外窗口 1120a-1120d，更詳細(xì)地，可以確定關(guān) 于過(guò)渡的"更精細(xì)的"信息。這兩個(gè)信息流允許醫(yī)生評(píng)估針的位置IT相對(duì)于組織過(guò)渡的可能 性。用于以上組織過(guò)渡的光學(xué)參數(shù)P1可以包括以下各項(xiàng)中的任何一項(xiàng)或任何相的組合:血 液的量、血氧(即飽和度）、水含量/量、散射、油脂含量。
[0111] 在圖11中的實(shí)施例中，示出了根據(jù)一個(gè)相關(guān)參數(shù)（以適當(dāng)縮放的刻度的X軸）的高 斯形狀分布或密度圖，但本文中還設(shè)想了其它分布密度。高斯的高度(沿著y軸)對(duì)應(yīng)于該參 數(shù)與該組織類(lèi)型相對(duì)應(yīng)的可能性。高斯分布的中心與對(duì)于組織類(lèi)型平均來(lái)說(shuō)是典型的值有 關(guān)。高斯分布的寬度與對(duì)于該組織該參數(shù)具有的散布有關(guān)。這樣，每種組織類(lèi)型針對(duì)每個(gè)參 數(shù)都具有高斯分布。在窗口中，因此存在與過(guò)渡中的兩種不同的組織類(lèi)型相聯(lián)系的兩種不 同的高斯分布。GUI提供了以下信息：將專(zhuān)用于特定的組織過(guò)渡的窗格1120a-1120d中的每 個(gè)窗格進(jìn)行比較，通過(guò)視覺(jué)檢查來(lái)識(shí)別最接近于相應(yīng)的指針線(xiàn)1115a、1115c的高斯密度(在 附圖中示例性地針對(duì)窗格1120a、1120c分別進(jìn)行了標(biāo)識(shí)）。與所述高斯相關(guān)聯(lián)的組織因此是 對(duì)活檢設(shè)備IT的當(dāng)前位置處的針尖TP處的當(dāng)前組織的指示。如在附圖中所指示的，概率密 度之間的關(guān)聯(lián)是通過(guò)顏色編碼（貫穿不同的過(guò)渡窗格1120a-1120d針對(duì)每個(gè)組織是保持一 致的）或線(xiàn)條類(lèi)型（點(diǎn)劃線(xiàn)、虛線(xiàn)等）的。在當(dāng)前醫(yī)學(xué)背景中并如在圖9中所解釋的，存在5個(gè) 層(皮下脂肪、肌肉、接近神經(jīng)、神經(jīng)上和神經(jīng)中），其引起了4個(gè)可辨識(shí)的過(guò)渡（沒(méi)有計(jì)算相 應(yīng)的相反過(guò)渡），因此在圖11中示出了4個(gè)窗格1120a-l 120d。圖11A示出了其中從肌肉組織 到接近神經(jīng)的過(guò)渡可能發(fā)生的實(shí)例，而圖11B示出了在其中針I(yè)T可能駐留在對(duì)應(yīng)于可能發(fā) 生從神經(jīng)上至神經(jīng)中的過(guò)渡的區(qū)域中的實(shí)例處的視圖。過(guò)渡和組織類(lèi)型的數(shù)量和性質(zhì)僅用 于例示性的目的并且不是以任何方式進(jìn)行限制。
[0112] 在如圖12中示出的備選實(shí)施例中，每個(gè)過(guò)渡窗格或窗口 1220a、1220b(僅示出了兩 個(gè)，但這僅便于表示）與相應(yīng)的過(guò)渡相聯(lián)系。每個(gè)過(guò)渡窗格1120a、1120b現(xiàn)在都包括被劃分 成兩個(gè)部分的各自的條形或刻度盤(pán)1215a、1215b。例如，各自的條形1215a、1215b都具有兩 個(gè)端部1217a、1217b和1218&、12181^，每個(gè)具有不同的顏色或灰度值。當(dāng)從條形1215 &、1215匕 的一端1217a、1217b向另一端1217a、1217b行進(jìn)時(shí)，顏色或灰度值逐步過(guò)渡或融合到彼此 中。這在附圖中被示意性地指示為漸變。通過(guò)顏色的強(qiáng)度來(lái)指示位于一個(gè)組織中的概率。
[0113] 例如，在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于在神經(jīng)組織中，顏色可以是綠色，并且對(duì)于在非神經(jīng) 組織中，顏色可以是藍(lán)色。在一個(gè)實(shí)施例中，色彩越強(qiáng)烈，駐留在相應(yīng)組織中的概率越高。例 如，深綠色或灰色表示位于神經(jīng)組織中的概率更有可能等。然而，兩層之間的界面可能不必 位于條形1215a、1215b的中間。條形端部中的每個(gè)與共同定義過(guò)渡的相應(yīng)組織類(lèi)型相關(guān)聯(lián)。 "組織類(lèi)型"還可以簡(jiǎn)單地指示對(duì)某個(gè)組織類(lèi)型的否定，例如，神經(jīng)組織相對(duì)于非神經(jīng)組織。 再次用各指針線(xiàn)1216a、1216b來(lái)指示參數(shù)的當(dāng)前測(cè)得的值，當(dāng)探頭PR在不同的位置測(cè)量譜 屬性時(shí)，指針線(xiàn)1216a、1216b在各自的條形1215a、1215b背景中相對(duì)于該背景移動(dòng)。離開(kāi)劃 分線(xiàn)而到兩種組織類(lèi)型中的一種組織類(lèi)型越遠(yuǎn)，針前方的實(shí)際組織越有可能是該組織。
[0114] 圖12A、圖12B示出了在不同時(shí)刻的用戶(hù)接口⑶I。
[0115] 在圖12A中，示出了到血管中以及到神經(jīng)中的過(guò)渡。如可以從指針線(xiàn)1216a、1216b (被示出為點(diǎn)劃線(xiàn)）的位置看到的，針I(yè)T最有可能位于血管中并且可能在神經(jīng)外面。在圖12B 中，針I(yè)T最有可能位于血管外部并可能位于神經(jīng)中。
[0116] 在一個(gè)實(shí)施例中，還設(shè)想了用數(shù)字形式額外地表示在先前所描述的實(shí)施例中的一 個(gè)中的概率?？梢栽诒砀袷降寞B加小工具(或類(lèi)似)與圖4-圖8、圖11-圖12中示出的圖形表 示一起示出這些數(shù)字。例如，按照?qǐng)D11的四種過(guò)渡可以在GUI中被數(shù)字地表示為： 皮下脂肪： 90% 肌肉： 10% 肌肉： 30% 接近神經(jīng)：70%
[0117] 接近神經(jīng)： 37% 神經(jīng)上； 63% 神經(jīng)上： 55% 神經(jīng)中:： 45%
[0118] 這些數(shù)字僅僅是說(shuō)明性的而不是限制性的。
[0119] 在這種情況下，針對(duì)每種過(guò)渡獨(dú)立地給出概率，因此針對(duì)每種過(guò)渡，概率總計(jì)達(dá) 100%。或者，可以使用加起來(lái)小于100%的值作為用于表示不確定性的方式。此外，可以適 當(dāng)?shù)貥?biāo)記引起最高可能性的過(guò)渡，例如通過(guò)用提示性的顏色高亮，而可以使不可能的過(guò)渡 變灰。
[0120] 盡管已經(jīng)基于實(shí)時(shí)影像（例如圖10中的超聲）來(lái)針對(duì)導(dǎo)航NAV組件解釋了按照?qǐng)D 11-圖12的GUI實(shí)施例，并且已經(jīng)基于EM跟蹤+介入前影像來(lái)針對(duì)NAV組件解釋了按照?qǐng)D4-圖 8的GUI實(shí)施例，但本文中也設(shè)想了針對(duì)"相反"組合的實(shí)施例。亦即，根據(jù)圖11-圖12的GUI實(shí) 施例可以與EM跟蹤+介入前影像一起使用，并且根據(jù)圖4-圖8的實(shí)施例可以基于實(shí)時(shí)影像而 替代地利用NAV組件來(lái)使用。
[0121] 再者，系統(tǒng)可以被配置為允許用戶(hù)分別在圖4-圖8和圖11-圖12中的各GUI視圖之 間進(jìn)行切換（以探察分層的對(duì)象）。
[0122] 根據(jù)以上內(nèi)容將意識(shí)到，如本文中所提出的GUI提供了動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)響應(yīng)的共同的和 聯(lián)合的視圖，其中，將空間信息與探察信息組合。用戶(hù)一眼就能了解它們?cè)诤翁幰约八鼈?"位于"什么類(lèi)型的組織中。由UI發(fā)生器GG產(chǎn)生的⑶I在空間和探察兩個(gè)方面中都是動(dòng)態(tài)的。 當(dāng)用戶(hù)四處移動(dòng)探頭PR時(shí)，GUI的NC組件中的位置指示器和多個(gè)相應(yīng)的（組織特異的）指針 線(xiàn)將向用戶(hù)顯示為相對(duì)于它們各自的刻度盤(pán)元件移動(dòng)。再者，當(dāng)用戶(hù)四處移動(dòng)探頭PR時(shí)，測(cè) 量標(biāo)記將顯示為"彈出并行進(jìn)"。通過(guò)將UI發(fā)生器GG配置為包括適當(dāng)?shù)氖录幚沓绦虻氖录?驅(qū)動(dòng)的模塊來(lái)獲得這種實(shí)時(shí)體驗(yàn)。諸如指針線(xiàn)和標(biāo)記的各個(gè)動(dòng)態(tài)小工具元件的位置被重新 計(jì)算多次并被映射到它們的刻度盤(pán)元件上。由譜分析儀發(fā)出的測(cè)量事件來(lái)觸發(fā)重新計(jì)算。 事件形成事件處理程序在一個(gè)或多個(gè)通道中正在收聽(tīng)的"消息"，所述一個(gè)或多個(gè)通道將譜 分析儀電路耦合到UI發(fā)生器。每條消息經(jīng)由適當(dāng)?shù)淖址畬㈥P(guān)于所執(zhí)行的測(cè)量的類(lèi)型以及 如此測(cè)量的值的信息進(jìn)行編碼或?qū)υ撔畔⒓哟?。截取這些信息允許UI發(fā)生器GG向正確窗格 中的正確指針線(xiàn)分配測(cè)得的值，并且計(jì)算與測(cè)得的值成比例地對(duì)應(yīng)的監(jiān)視器上的刻度盤(pán)上 的對(duì)應(yīng)位移。類(lèi)似地，通過(guò)適當(dāng)編程的映射器組件來(lái)完成對(duì)信息的各種顏色和形狀編碼，該 映射器組件使用相對(duì)于所定義的顏色或灰度值調(diào)色板的內(nèi)插值方案。類(lèi)似地，空間映射器 使用（例如線(xiàn)性的）內(nèi)插值方案來(lái)計(jì)算在幅度上與即時(shí)測(cè)得的值相對(duì)應(yīng)的各自的指針線(xiàn)位 移。
[0123] 在一個(gè)實(shí)施例中，圖形處理系統(tǒng)的組件(具體為UI發(fā)生器GG)在諸如成像模式的工 作站之類(lèi)的單個(gè)計(jì)算系統(tǒng)上運(yùn)行。在備選實(shí)施例中，本文中同樣設(shè)想了至少部分分布的架 構(gòu)，其中，組件中的一個(gè)或多個(gè)位于遠(yuǎn)處，并且在適當(dāng)?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)中彼此連接。
[0124] 在一個(gè)實(shí)施例中，UI發(fā)生器GG(或至少其一些組件)被布置為專(zhuān)用FPGA或被布置為 硬接線(xiàn)的(獨(dú)立的)芯片。
[0125] 在備選實(shí)施例中，UI發(fā)生器GG或其組件中的至少一些駐留在成像器IM的工作站 中。
[0126] UI發(fā)生器GG或其組件中的各組件和/或譜分析儀SA中的數(shù)據(jù)處理模塊可以在適當(dāng) 的科學(xué)計(jì)算平臺(tái)（例如Matlab?)中進(jìn)行編程，并且可以被翻譯成適合于在計(jì)算系統(tǒng)(例如 成像器的工作站)上運(yùn)行的C++或c例程。在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種計(jì) 算機(jī)程序或計(jì)算機(jī)程序元件，其特征在于適于在適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)上執(zhí)行根據(jù)前述實(shí)施例中的一 個(gè)實(shí)施例的方法的方法步驟。
[0127] 圖14是用于支持探察對(duì)象內(nèi)部的方法的流程圖。
[0128] 在步驟S1405中，接收指示介入工具在對(duì)象里面的當(dāng)前位置的當(dāng)前位置信息。
[0129] 在步驟S140中，接收從對(duì)象的內(nèi)部反射開(kāi)的非電離輻射。
[0130] 在步驟S1415中，將接收到的輻射關(guān)于譜分析成關(guān)于在介入工具的當(dāng)前位置處或 周?chē)膶?duì)象內(nèi)部的材料成分和/或材料類(lèi)型和/或組織結(jié)構(gòu)的探察信息。
[0131]探察信息包括針對(duì)出現(xiàn)在介入工具的當(dāng)前端部位置處或周?chē)牟牧项?lèi)型的至少 一個(gè)測(cè)量值和/或針對(duì)根據(jù)接收到的輻射的散射量的散射測(cè)量值。
[0132] 在步驟S1420中，產(chǎn)生顯示單元上的圖形顯示。
[0133] 在步驟S1415中，顯示這樣產(chǎn)生的圖形顯示。所述圖形顯示包括：
[0134] i)針對(duì)散射測(cè)量值或針對(duì)材料類(lèi)型測(cè)量值或針對(duì)從所述測(cè)量值中的任一個(gè)或兩 者導(dǎo)出的值的至少一個(gè)探察信息指示器，所述探察信息指示器包括:a)指針元件，其被配置 為指示測(cè)量值的當(dāng)前讀數(shù)或?qū)С龅闹档漠?dāng)前讀數(shù)；以及b)刻度盤(pán)元件，其被配置為指示值 的范圍；其中，所述指針元件相對(duì)于刻度盤(pán)元件顯示；以及
[0135] ii)針對(duì)對(duì)象的內(nèi)部中所述端部的位置的當(dāng)前位置信息的位置指示器。
[0136] 在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種計(jì)算機(jī)程序或計(jì)算機(jī)程序元件， 其特征在于適于在適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)上執(zhí)行根據(jù)前述實(shí)施例中的一個(gè)實(shí)施例的方法的方法步驟。
[0137] 因此，計(jì)算機(jī)程序元件可以被儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)單元上，其也可以是本發(fā)明的實(shí)施例 的部分。該計(jì)算單元可以適于執(zhí)行上面所描述的方法的步驟或引起該方法的步驟的執(zhí)行。 此外，其可以適于操作上面所描述的裝置中的組件。計(jì)算單元可以適于自動(dòng)操作和/或執(zhí)行 用戶(hù)的順序。計(jì)算機(jī)程序可以被加載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲(chǔ)器中。因此，數(shù)據(jù)處理器可以 被裝備為執(zhí)行本發(fā)明的方法。
[0138] 本發(fā)明的該示例性實(shí)施例覆蓋了從一開(kāi)始使用本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序和借助于更 新將現(xiàn)有程序轉(zhuǎn)換成使用本發(fā)明的程序的計(jì)算機(jī)程序兩者。
[0139] 更進(jìn)一步，計(jì)算機(jī)程序元件可以能夠提供所有的必要步驟來(lái)完成如以上所描述的 方法的示例性實(shí)施例的程序。
[0140] 根據(jù)本發(fā)明的另外的示例性實(shí)施例，提出了一種在其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序元件計(jì) 算機(jī)可讀介質(zhì)(例如CD-ROM)，其中，通過(guò)前述部分描述了計(jì)算機(jī)程序元件。
[0141] 計(jì)算機(jī)程序可以被存儲(chǔ)/分布在適合的介質(zhì)上，例如與其他硬件一起提供或作為 其他硬件的部分提供的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但是也可以被以其他形式分布，例如經(jīng) 由因特網(wǎng)或其他的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的電信系統(tǒng)。
[0142] 然而，計(jì)算機(jī)程序還可以呈現(xiàn)在例如萬(wàn)維網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上并可以從這種網(wǎng)絡(luò)被下載到 數(shù)據(jù)處理器的工作存儲(chǔ)器中。根據(jù)本發(fā)明的另外的示例性實(shí)施例，提供了一種用于使計(jì)算 機(jī)程序元件可用于下載的介質(zhì)，其中，計(jì)算機(jī)程序元件被布置為執(zhí)行根據(jù)先前描述的本發(fā) 明的實(shí)施例中的一個(gè)實(shí)施例的方法。
[0143] 必須指出，參照不同的主題描述了本發(fā)明的實(shí)施例。具體來(lái)說(shuō)，參照方法權(quán)利要求 描述了一些實(shí)施例，而參照裝置權(quán)利要求描述了其它實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將根據(jù) 以上描述和以下描述推測(cè)到，除非另外告知，除了屬于一種類(lèi)型的主題的特征的任何組合 以外，涉及不同主題的特征之間的任何組合也被認(rèn)為與本申請(qǐng)一起公開(kāi)。然而，可以組合所 有特征，這提供了大于這些特征的簡(jiǎn)單求和的協(xié)同效果。
[0144] 盡管在附圖和前述描述中已經(jīng)詳細(xì)例示并描述了本發(fā)明，但這種例示和描述將被 認(rèn)為是例示性的或示例性的而不是限制性的。本發(fā)明并不限于所公開(kāi)的實(shí)施例。實(shí)施所請(qǐng) 求保護(hù)的發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)對(duì)附圖、公開(kāi)內(nèi)容、以及從屬權(quán)利要求的研究，可以理 解并產(chǎn)生對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的其它變型方式。
[0145] 在權(quán)利要求中，詞語(yǔ)"包括"并不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞"一"或"一 個(gè)"并不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其它單元可以實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求中重復(fù)引用的若干項(xiàng)的功 能。在相互不同的從屬權(quán)利要求中重復(fù)引用某些測(cè)量結(jié)果的純粹事實(shí)并不指示這些測(cè)量結(jié) 果的組合不能用于獲得優(yōu)勢(shì)。在權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于探察對(duì)象的內(nèi)部的系統(tǒng)，包括： 介入工具(INT)，其具有用于引入到所述對(duì)象中的端部部分； 導(dǎo)航裝備(NAV)，其被配置為當(dāng)所述工具駐留在所述對(duì)象中時(shí)產(chǎn)生指示所述端部在所 述對(duì)象里面的當(dāng)前位置的當(dāng)前位置信息； 探頭(PR)，其用于引入到所述對(duì)象中，所述探頭被配置為接收從所述對(duì)象的內(nèi)部反射 開(kāi)的非電離輻射； 譜分析儀(SA)，其被配置為將接收到的輻射關(guān)于譜分析成關(guān)于在所述介入工具的當(dāng)前 端部位置處或周?chē)乃鰧?duì)象的內(nèi)部的材料成分和/或組織結(jié)構(gòu)的探察信息，所述探察信 息包括出現(xiàn)在所述介入工具的所述當(dāng)前端部位置處或周?chē)牟牧项?lèi)型的至少一個(gè)測(cè)量值 和/或根據(jù)所述接收到的輻射的散射量的散射測(cè)量值； 圖形用戶(hù)接口發(fā)生器(GG)，其被配置為在顯示單元上產(chǎn)生圖形顯示(GUI)，當(dāng)顯示時(shí)所 述圖形顯示包括： i) 針對(duì)所述散射測(cè)量值或針對(duì)所述材料類(lèi)型的測(cè)量值或針對(duì)從所述測(cè)量值中的任一 個(gè)或兩者導(dǎo)出的值的至少一個(gè)探察信息指示器(412;612; 1120; 1220)，所述探察信息指示 器包括:a)指針元件(411a-411c;611;1115a-1115b;1216a-1216c)，其被配置為指示所述測(cè) 量值中的至少一個(gè)的當(dāng)前讀數(shù)或?qū)С龅闹档漠?dāng)前讀數(shù)；以及b)刻度盤(pán)元件(413a-413c; 613;1215a-1215b)，其被配置為指示值的范圍，其中，所述指針元件相對(duì)于所述刻度盤(pán)元件 顯不；以及 ii) 針對(duì)所述對(duì)象的內(nèi)部中所述端部的位置的所述當(dāng)前位置信息的位置指示器(409; TP)； 并且所述系統(tǒng)還包括： 所述顯示單元(MT)，其用于當(dāng)使用所述系統(tǒng)時(shí)顯示所述圖形顯示(GUI)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述譜分析儀被配置為將材料測(cè)量值辨別成第一 材料類(lèi)型和第二材料類(lèi)型中的任一種的量，其中，由所述圖形用戶(hù)接口發(fā)生器(GG)生成的 所述圖形顯示(GUI)包括三個(gè)離散的探察信息指示器，每個(gè)指示器分別專(zhuān)用于兩種材料類(lèi) 型的量和所述散射值的量。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述譜分析儀被配置為將材料測(cè)量值辨別成 第一材料類(lèi)型和第二材料類(lèi)型中的任一種的量，其中，所述譜分析儀(SA)被配置為將所述 散射值和針對(duì)所述兩種材料類(lèi)型的測(cè)量的量組合成單個(gè)超級(jí)值，其中，所述至少一個(gè)探察 信息指示器用于指示所述單個(gè)超級(jí)值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)出的值是與所述第一材料處 于至少兩種狀態(tài)中的一種的概率有關(guān)的概率值。5. 根據(jù)權(quán)利要求2-4中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述第一材料的測(cè)量值或所述第二 材料的測(cè)量值與當(dāng)前出現(xiàn)在所述介入工具（IT)的所述端部處或周?chē)乃龅谝徊牧匣蛩?述第二材料的量有關(guān)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述探察信息指示器包括針對(duì)兩種概率密度 (1113a-1113d，1114a-l 114d)的圖形指示，一種概率密度描述了針對(duì)第一材料類(lèi)型的所述 測(cè)量值的分布，并且另一種概率密度描述了針對(duì)第二材料類(lèi)型的測(cè)得的值的分布，所述探 察信息指示器由此支持對(duì)所述對(duì)象內(nèi)的兩種材料類(lèi)型的層的過(guò)渡進(jìn)行探察，其中，對(duì)所述 兩種概率密度的所述圖形指示是通過(guò)曲線(xiàn)表示或通過(guò)顏色編碼的。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)航裝備是具有傳感器的電磁 跟蹤設(shè)備，所述傳感器被附接到所述介入工具以使所述端部位置與由所述傳感器感測(cè)的電 磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，并且其中，所述位置指示器是疊加在所述對(duì)象的內(nèi)部的影像上的圖形符號(hào)， 或者其中，所述導(dǎo)航裝備是熒光鏡檢成像設(shè)備或超聲成像設(shè)備或X射線(xiàn)或CT或MRI或PET-CT，并且其中，所述位置指示器分別由當(dāng)前熒光圖中的或當(dāng)前超聲圖像(SON)中的所述介入 工具的所述端部的足跡來(lái)定義。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述第一材料或所述第二材料是血 紅蛋白或水，并且各自的測(cè)量值與血紅蛋白或水的各自的濃度有關(guān)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述刻度盤(pán)元件是有刻度的和/或 經(jīng)顏色編碼的或經(jīng)灰度值編碼的。10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述指針相對(duì)于所述刻度盤(pán)的位 置響應(yīng)于所述介入工具在所述對(duì)象內(nèi)的位置的改變而改變。11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述工具包括內(nèi)窺鏡和/或?qū)Ч?和/或活檢針和/或鉗夾活檢工具和/或刷子活檢工具和/或用于向所述對(duì)象的流體注射的 針。12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述譜分析儀將接收到的 輻射分析成當(dāng)前材料類(lèi)型測(cè)量值或分析成所述散射測(cè)量值，所述圖形用戶(hù)接口發(fā)生器(GG) 操作為在所述圖形顯示(GUI)中包括一個(gè)或多個(gè)測(cè)量標(biāo)記(712a-712c)，所述一個(gè)或多個(gè)測(cè) 量標(biāo)記在所述圖形顯示中的位置與所述當(dāng)前位置信息相對(duì)應(yīng)，其中，所述測(cè)量標(biāo)記是根據(jù) 所述當(dāng)前材料類(lèi)型測(cè)量值或所述散射測(cè)量值而被顏色編碼和/或灰度值編碼和/或形狀編 碼的。13. -種支持探察對(duì)象的內(nèi)部的方法，包括： 接收(S1405)指示介入工具在對(duì)象里面的當(dāng)前位置的當(dāng)前位置信息； 由探頭接收(S1410)從所述對(duì)象的內(nèi)部反射開(kāi)的非電離輻射； 由譜分析儀將接收到的輻射關(guān)于譜分析(S1415)成關(guān)于在所述介入工具的所述當(dāng)前位 置處或周?chē)鰧?duì)象的內(nèi)部的材料成分和/或類(lèi)型和/或組織結(jié)構(gòu)的探察信息，所述探察信 息包括針對(duì)出現(xiàn)在所述介入工具的當(dāng)前端部位置處或周?chē)牟牧项?lèi)型的至少一個(gè)測(cè)量值 和/或針對(duì)根據(jù)接收到的輻射的散射量的散射測(cè)量值； 由圖形用戶(hù)接口發(fā)生器在顯示單元上產(chǎn)生(S1420)圖形顯示，包括： 顯示(S1425)所述圖形顯示，其中，所述圖形顯示包括： i) 針對(duì)所述散射測(cè)量值或針對(duì)所述材料類(lèi)型的測(cè)量值或針對(duì)從所述測(cè)量值中的任一 個(gè)或兩者導(dǎo)出的值的至少一個(gè)探察信息指示器，所述探察信息指示器包括:a)指針元件，其 被配置為指示所述測(cè)量值的當(dāng)前讀數(shù)或?qū)С龅闹档漠?dāng)前讀數(shù)；以及b)刻度盤(pán)元件，其被配 置為指示值的范圍，其中，所述指針元件相對(duì)于所述刻度盤(pán)元件顯示；以及 ii) 針對(duì)在所述對(duì)象的內(nèi)部中所述端部的位置的所述當(dāng)前位置信息的位置指示器。14. 一種用于控制根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序元件，當(dāng)由 處理單元運(yùn)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)程序元件適于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法步驟中的至少 一個(gè):i)關(guān)于譜來(lái)進(jìn)行分析(S1415)，ii)產(chǎn)生(S1420)以及iii)顯示(S1425)。15.-種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其具有儲(chǔ)存在其上的根據(jù)權(quán)利要求14所述的程序元件。
【文檔編號(hào)】A61B1/267GK105828739SQ201480069682
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日
【發(fā)明人】B·H·W·亨德里克斯, T·M·比德隆, A·T·M·H·范基爾索普, G·W·呂卡森, V·帕塔薩拉蒂, V·V·普利, M·范德沃爾特, M·米勒, G·H·M·海斯貝斯
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