本專利申請要求于2014年8月23日提交的名稱為“Systems And Methods For Display Of Pathological Data In An Image Guided Procedure(用于在圖像引導程序中顯示病理數據的系統和方法)”的美國臨時專利申請62/041,040的申請日的優先權和益處，其通過引用以其全文并入本文。

技術領域

本公開涉及用于進行圖像引導程序的系統和方法，并且更具體地涉及用于顯示在圖像引導程序期間采樣的組織的病理數據的系統和方法。

背景技術：

微創醫療技術旨在減少在醫療程序期間損傷的組織的量，從而減少患者的恢復時間、不適和有害的副作用。這種微創技術可以通過患者解剖結構中的自然孔道或通過一個或更多個外科手術切口來執行。臨床醫生可以通過這些自然孔道或切口插入微創醫療器械(包括手術器械、診斷器械、治療器械或活檢器械)以到達目標組織位置。為了幫助到達目標組織位置，可以將醫療器械的位置和移動與患者解剖結構的術前或術中圖像相關聯?？梢允褂美珉姶?EM)跟蹤系統、機械跟蹤系統、光學跟蹤系統或超聲跟蹤系統來跟蹤這些圖像引導的器械。圖像引導的器械可以導航在解剖系統(諸如，肺、結腸、腸、腎、心臟、循環系統等)中的自然的通道或手術創建的通道。當使用圖像引導的醫療器械移除組織樣本時，組織樣本通常被發送以供病理學家分析。病理學家口頭地將結果傳達給臨床醫生。需要系統和方法以允許臨床醫生接收關于能夠被用于進行進一步研究、指導附加組織樣本的獲取和/或提高程序效率的組織樣本的附加信息。

技術實現要素：

本發明的實施例由隨附權利要求書概括。

在一個實施例中，一種方法包括顯示患者解剖結構的圖像，其用于在醫療程序期間將醫療器械引導到部署位置。該方法還包括記錄第一組織樣本的第一樣本標識符和記錄第二組織樣本的第二樣本標識符。該方法還包括接收關于第一組織樣本的第一病理信息并接收關于第二組織樣本的第二病理信息。該方法還包括在醫療程序期間顯示帶有第一病理信息的第一樣本標識符，以及在醫療程序期間顯示帶有第二病理信息的第二樣本標識符。

在另一實施例中，一種系統包括醫療器械，該醫療器械包括導管和可從導管部署的工具。該系統還包括計算機系統，其被配置為顯示患者解剖結構的圖像，以用于在醫療程序期間將醫療器械引導到部署位置。計算機系統還被配置為記錄第一組織樣本的第一樣本標識符，并記錄第二組織樣本的第二樣本標識符。計算機系統還被配置為接收關于第一組織樣本的第一病理信息并接收關于第二組織樣本的第二病理信息。計算機系統還被配置為在醫療程序期間顯示第一病理信息和第一樣本標識符，以及在醫療程序期間顯示第二病理信息和第二樣本標識符。

應該理解，以上大致描述和以下詳細描述二者本質上是示例性和解釋性的，并且旨在提供對本公開的理解而非限制本公開的范圍。在這方面，根據下面的詳細描述，本公開的附加方面、特征和優點對于本領域技術人員將是顯而易見的。

附圖說明

當伴隨附圖閱讀時，從下面的詳細的描述最好地理解本公開的各方面。要強調的是，根據工業中的標準慣例，各種特征沒有按比例繪制。實際上，為了討論的清楚，可以任意地增加或減小各種特征的尺寸。另外，本公開可以在各個示例中重復參考標號和/或字母。這種重復是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各種實施例和/或配置之間的關系。

圖1是根據本公開的實施例的遠程操作醫療系統。

圖2示出了利用本公開的方面的醫療器械系統。

圖3示出了帶有延伸的醫療工具的圖2的醫療器械系統的遠端。

圖4是提供在患者的目標位置附近的解剖區域中的醫療器械的虛擬圖像的顯示屏。

圖5示出了提供關于活檢樣本的病理信息的顯示器。

圖6示出了具有用于提供病理數據的表的圖像的顯示器。

圖7示出了結合患者解剖結構的虛擬圖像提供病理數據的顯示屏。

圖8是結合患者解剖結構的多個圖像提供病理數據的顯示屏。

圖9是描述用于將病理數據與圖像引導的醫療程序相關聯的方法的流程圖。

具體實施方式

在本發明的方面的以下具體實施方式中，闡述了許多具體細節以便提供對所公開的實施例的透徹理解。然而，對本領域的技術人員而言顯而易見的是，在沒有這些具體細節的情況下也可以實踐本公開的實施例。在其他情況下，未詳細描述眾所周知的方法、程序、部件以及電路，以免不必要地模糊本發明的實施例的方面。并且，為了避免不必要的描述性重復，根據一個說明性實施例所描述的一個或更多個部件或動作能夠用于其他說明性實施例或從其他說明性實施例中省略。

下面的實施例將依據器械在三維空間中的狀態來描述各種器械和器械的部分。如本文所使用的，術語“位置”指的是對象或對象的一部分在三維空間(例如，沿笛卡爾X，Y，Z坐標的三個平移自由度)中的位置。如本文所使用的，術語“取向”指的是對象或對象的一部分的旋轉位移(三個旋轉自由度——例如，滾動、俯仰和偏轉)。如本文所使用的，術語“姿態”指的是對象或對象的一部分在至少一個平移自由度中的位置，以及該對象或該對象的一部分在至少一個旋轉自由度中的取向(多達六個總自由度)。如本文所使用的，術語“形狀”指的是沿對象測量的一組姿態、位置或取向。

參考附圖的圖1，用于例如手術程序、診斷程序、治療程序或活檢程序中的遠程操作醫療系統通常通過參考標號100來指示。如圖1所示，遠程操作系統100大體包括用于操作醫療器械104在患者P上執行各種程序的操縱器組件102。組件102安裝到或靠近手術臺O。主控組件106允許臨床醫生或外科醫生S觀察介入部位并控制從屬操縱器組件102。

主控組件106可以位于外科醫生的控制臺處，外科醫生的控制臺通常位于與手術臺O相同的房間中。然而，應該理解，外科醫生S能夠位于不同的房間中或患者P完全不同的建筑物中。主控組件106通常包括用于控制操縱器組件102的一個或更多個控制設備?？刂圃O備可以包括任意數量的各種輸入設備，諸如操縱桿、追蹤球、數據手套、觸發搶、手操作的控制器、語音識別設備、人體運動或存在傳感器等。在一些實施例中，控制設備將具有與相關聯的醫療器械104相同的自由度，以向外科醫生提供遠程呈現，或控制設備與器械104一體的感知，從而使得外科醫生具有直接控制器械104的強烈感覺。在其他實施例中，控制設備可以具有比相關聯的醫療器械104更多或更少的自由度，并且仍向外科醫生提供遠程呈現。在一些實施例中，控制設備為手動輸入設備，其以六個自由度移動并且還可以包括用于致動器械的可致動柄部(例如，用于閉合抓取的鉗頭、施加電勢到電極、遞送藥用治療等)。

遠程操作組件102支撐醫療器械系統104，并且可以包括一個或更多個非伺服控制的鏈節(例如，可以手動定位并鎖定在恰當位置中的一個或更多個鏈節，其通常被稱作機構結構(set-up structure))的運動學結構和遠程操作操縱器。遠程操作組件102包括響應來自控制系統(例如，控制系統112)的命令驅動醫療器械系統104上的輸入的多個致動器或馬達。馬達包括驅動系統，當耦接到醫療器械系統104時，該驅動系統可以將醫療器械推進到自然孔道或手術創建的解剖孔道中。其他機動化的驅動系統可以在多個自由度中移動醫療器械的遠端，所述多個自由度可以包括三個線性運動度(例如，沿X，Y，Z笛卡爾坐標軸的線性運動)和三個旋轉運動度(例如，圍繞X，Y，Z笛卡爾坐標軸的旋轉)。此外，馬達能夠用于致動器械的可鉸接的(articulable)末端執行器，以用于抓取活檢設備的鉗頭等中的組織。

遠程操作醫療系統100還包括具有一個或更多個子系統的傳感器系統108，以用于接收關于遠程操作組件的器械的信息。這種子系統可以包括位置傳感器系統(例如，電磁(EM)傳感器系統)；形狀傳感器系統，其用于確定導管尖端和/或沿著器械系統104的柔性主體的一個或更多個節段的位置、取向、轉速、速度、姿態和/或形狀；和/或用于從導管系統的遠端采集圖像的可視化系統。

可視化系統(例如，圖2的可視化系統231)可以包括觀察鏡組件，觀察鏡組件記錄手術部位的同步圖像或實時圖像并且將圖像提供給臨床醫生或外科醫生S。同步圖像可以是例如由定位在手術部位內的內窺鏡采集到的二維圖像或三維圖像。在該實施例中，可視化系統包括可以整體地或可移除地耦接到醫療器械104的內窺鏡部件。然而，在替代實施例中，附接到單獨的操縱器組件的單獨的內窺鏡可以與醫療器械一起使用以成像手術部位。可視化系統可以被實施為與一個或更多個計算機處理器交互或以其他方式由一個或更多個計算機處理器執行的硬件、固件、軟件或其組合，所述計算機處理器可以包括控制系統112(下面所述)的處理器。

遠程操作醫療系統100還包括用于顯示由傳感器系統108的子系統生成的手術部位和(一個或更多個)醫療器械系統104的圖像或表征的顯示系統110。顯示器110和操作者輸入系統106可以被定向為使得操作者能夠用遠程呈現的感知來控制醫療器械系統104和操作者輸入系統106。

顯示系統110還可以顯示由可視化系統采集的手術部位和醫療器械的圖像。顯示器110和控制裝置可以被定向為使得成像裝置在鏡組件和醫療器械中的相對位置類似于外科醫生的眼睛和手的相對位置，從而操作者能夠操縱醫療器械104和手控制，猶如在大致真實的呈現下觀察工作空間。通過真實的呈現，意味著圖像的呈現是模擬物理地操縱器械104的操作者的視角的真實的立體圖像。

替代地或另外地，顯示器110可以使用來自諸如計算機斷層掃描(CT)、核磁共振成像(MRI)、熒光鏡檢查、熱像圖、超聲波、光學相干斷層掃描(OCT)、熱成像、阻抗成像、激光成像、納米管X-射線成像等成像技術的圖像數據呈現術前或術中記錄的手術部位的圖像。術前或術中圖像數據可以被呈現為二維圖像、三維圖像或四維(包括例如，基于時間的信息或基于速度的信息)圖像或來自創建自術前或術中圖像數據集的模型的圖像。

在一些實施例中，顯示器110可以顯示虛擬導航圖像，在虛擬導航圖像中，醫療器械104的實際位置與手術前或同步圖像/模型配準(即，動態地參考)，以從器械104的尖端的位置的視角向臨床醫生或外科醫生S呈現內部手術部位的虛擬圖像。器械104的尖端的圖像或其他圖形或字母數字指示符可以疊加在虛擬圖像上，以輔助外科醫生控制醫療器械。替代地，器械104可以在虛擬圖像中不可見。

在其他實施例中，顯示器110可以顯示虛擬導航圖像，在虛擬導航圖像中，醫療器械的實際位置與手術前或同步圖像配準，以從外部視角向臨床醫生或外科醫生S呈現手術部位內的醫療器械的虛擬圖像。醫療器械的一部分的圖像或其他圖形或字母數字指示符可以疊加在虛擬圖像上以輔助外科醫生控制器械104。

遠程操作醫療系統100還包括控制系統112?？刂葡到y112包括至少一個存儲器和至少一個計算機處理器(未示出)，并且通常包括多個處理器，用于實現醫療器械系統104、操作者輸入系統106、傳感器系統108以及顯示系統110之間的控制?？刂葡到y112還包括編程的指令(例如，儲存指令的計算機可讀介質)以實施根據本文公開的方面中所述的方法中的一些或全部，包括用于向顯示系統110提供病理信息的指令。雖然控制系統112在圖1的簡化示意圖中被示為單個方框，但該系統可以包括兩個或更多個數據處理電路，其中處理的一部分可選地在遠程操作組件102上或與遠程操作組件102相鄰被執行，處理的另一部分在操作者輸入系統106等處執行。可以采用多種多樣的集中式或分布式數據處理架構中的任一種。類似地，編程的指令可以被實施為多個單獨的程序或子程序，或者它們可以結合到本文所述的遠程操作系統的多個其他方面中。在一個實施例中，控制系統112支持無線通信協議，諸如藍牙、紅外數據通訊(IrDA)、家庭無線射頻(HomeRF)、IEEE 802.11、數字增強無繩通訊(DECT)以及無線遙測技術。

在一些實施例中，控制系統112可以包括一個或更多個伺服控制器，所述一個或更多個伺服控制器從醫療器械系統104接收力和/或扭矩反饋。響應于所述反饋，伺服控制器將信號傳輸至操作者輸入系統106。(一個或更多個)伺服控制器還可以傳輸指示遠程操作組件102移動(一個或更多個)醫療器械系統104的信號，(一個或更多個)醫療器械系統104經由人體中的開口延伸到患者體內的內部手術部位中?？梢允褂萌魏魏线m的常規或專門的伺服控制器。伺服控制器可以與遠程操作組件102分開或成為一體。在一些實施例中，伺服控制器和遠程操作組件被提供作為與患者身體相鄰安置的遠程操作臂推車的一部分。

控制系統112還可以包括虛擬可視化系統，以在圖像引導程序中使用時向(一個或更多個)醫療器械系統104提供導航輔助。使用虛擬可視化系統的虛擬導航是基于對所獲取的解剖通道的術前或術中數據集的參考。更具體地，虛擬可視化系統處理使用諸如計算機斷層掃描(CT)、核磁共振成像(MRI)、熒光鏡檢查、熱像圖、超聲波、光學相干斷層掃描(OCT)、熱成像、阻抗成像、激光成像、納米管X-射線成像等成像技術成像的手術部位的圖像。使用單獨的軟件或使用與手動輸入組合的軟件將記錄的圖像轉換為部分或整個解剖器官或解剖區域的節段的二維或三維復合表征。圖像數據集與復合表征相關聯。復合表征和圖像數據集描述了通道的各種位置和形狀及其連通性。用于生成復合表征的圖像可以在臨床手術期間在術前或術中被記錄。在替代實施例中，虛擬可視化系統可以使用標準表征(即，非患者特定的)或標準表征與患者特定數據的混合。復合表征和通過復合表征生成的任何虛擬圖像可以表征在運動的一個或更多個階段期間(例如，在肺的吸氣/呼氣循環期間)的可變形解剖區域的靜態姿勢。

在虛擬導航程序期間，可以使用傳感器系統108計算器械相對于患者解剖結構的近似位置。該位置能夠用于產生患者解剖結構的宏觀層次(外部)跟蹤圖像和患者解剖結構的虛擬內部圖像二者。使用光纖傳感器來配準和顯示醫療器具以及術前記錄的手術圖像(例如來自虛擬可視化系統的圖像)的各種系統是已知的。例如，通過引用以其全文并入本文的美國專利申請No.13/107,562(提交于2011年5月13日)(公開了“Medical System Providing Dynamic Registration of a Model of an Anatomical Structure for Image-Guided Surgery(提供用于圖像引導的外科手術的解剖結構的模型的動態配準的醫療系統)”)公開了一個這樣的系統。

遠程操作醫療系統100可以進一步包括可選的操作和支撐系統(未示出)，諸如照明系統、轉向(steering)控制系統、沖洗系統和/或抽吸系統。在替代實施例中，遠程操作系統可以包括多于一個的遠程操作組件和/或多于一個的操作者輸入系統。操縱器組件的確切的數量將取決于醫療程序和手術室內的空間約束，以及其他因素。操作者輸入系統可以并置，或者其可以定位在分開的位置中。多個操作者輸入系統允許多于一個的操作者以各種組合控制一個或更多個操縱器組件。

圖2圖示說明了醫療器械系統200，其可以用作在用遠程醫療系統100執行的圖像引導的醫療程序中的醫療器械系統104。替代地，醫療器械系統200可以用于非遠程操作探查性程序或涉及傳統手動操作的醫療器械的程序，例如內窺鏡檢查。

器械系統200包括被耦接到器械主體204的導管系統202。導管系統202包括具有近端217和遠端或尖端部218的細長的柔性導管主體216。在一個實施例中，柔性主體216具有大約3mm的外徑。其他柔性主體外徑可以更大或更小。導管系統202可以可選地包括形狀傳感器222，以用于確定在遠端218處的導管尖端和/或沿著主體216的一個或更多個節段224的位置、取向、轉速、速度、姿態和/或形狀。主體216在遠端218和近端217之間的全部長度可以被有效地分成節段224。如果器械系統200是遠程醫療系統100的醫療器械系統104，則形狀傳感器222可以是傳感器系統108的部件。如果器械系統200被手動地操作或以其他方式用于非遠程操作程序，則形狀傳感器222可以被耦接到詢問形狀傳感器并處理接收到的形狀數據的跟蹤系統230。

形狀傳感器222可以包括與柔性導管主體216對齊的光纖(例如，設置在內部通道內(未示出)或安裝在外部)。在一個實施例中，光纖具有大約200μm的直徑。在其他實施例中，該尺寸可以更大或更小。形狀傳感器系統222的光纖形成光纖彎曲傳感器，以用于確定導管系統202的形狀。在一個替代實施例中，包括布拉格光纖光柵(FBG)的光纖用于在一個或更多個維度上的結構中提供應變測量。在美國專利申請No.11/180,389(提交于2005年7月13日)(公開了“Fiber optic position and shape sensing device and method relating thereto”(光纖位置和形狀感測裝置及其相關方法))；美國專利申請No.12/047,056(提交于2004年7月16日)(公開了“Fiber-optic shape and relative position sensing(光纖形狀和相對位置感測)”)；和美國專利No.6,389,187(提交于1998年6月17日)(公開了“Optical Fibre Bend Sensor(光纖彎曲傳感器)”)中描述用于監測光纖在三維中的形狀和相對位置的各種系統和方法，上述專利通過引用以其全文并入本文。替代實施例中的傳感器可以采用其他合適的應變感測技術，諸如瑞利散射，拉曼散射，布里淵散射和熒光散射。在其它替代實施例中，可以使用其他技術確定導管的形狀。例如，導管的遠側尖端姿勢的歷史能夠用于在該時間間隔內重建裝置的形狀。作為另一示例，歷史姿態、位置或取向數據可以被存儲為沿著交替運動的循環(例如呼吸)的器械系統的一個已知點。該存儲的數據可以用于開發關于導管的形狀信息。替代地，沿著導管被定位的一系列位置傳感器(例如，EM傳感器)能夠用于形狀感測。替代地，在程序期間，來自在器械系統上的位置傳感器(例如，EM傳感器)的數據的歷史可用于表征器械的形狀，特別是如果解剖學通道大體上是靜態。替代地，位置或取向通過外部磁場控制的無線裝置可用于形狀感測。無線裝置的位置的歷史可以用于確定導航通道的形狀。

醫療器械系統可以可選地包括位置傳感器系統220。位置傳感器系統220可以是EM傳感器系統的部件，其中傳感器220包括一個或更多個導電線圈，該導電線圈可以經受外部產生的電磁場。EM傳感器系統220的每個線圈隨后產生感應電信號，其具有取決于線圈相對于外部產生的電磁場的位置和取向的特征。在一個實施例中，EM傳感器系統可以被配置為和定位為測量六個自由度(例如三個位置坐標X、Y、Z和指示原點的俯仰、偏轉和滾動的三個取向角度)或五個自由度(例如，三個位置坐標X、Y、Z和指示原點的俯仰和偏轉的兩個取向角度)。在通過引用以其全文并入本文的美國專利No.6,380,732(提交于1999年8月11日)(公開了“Six-Degree of Freedom Tracking System Having a Passive Transponder on the Object Being Tracked(在被跟蹤對象上具有被動轉發器的六自由度跟蹤系統)”)中提供了EM傳感器系統的進一步描述。在一些實施例中，形狀傳感器也可以用作位置傳感器，因為傳感器的形狀連同關于形狀傳感器的基部的位置的信息(在患者的固定坐標系中)允許沿著形狀傳感器(包括遠側尖端)的各種點的位置被計算。

跟蹤系統230可以包括位置傳感器系統220和形狀傳感器系統222，用于確定遠端218和沿著器械200的一個或更多個節段224的位置、取向、轉速、速度、姿態和/或形狀。跟蹤系統230可以被實施為與一個或更多個計算機處理器交互或以其他方式由一個或更多個計算機處理器執行的硬件、固件、軟件或其組合，所述計算機處理器可以包括控制系統116的處理器。

柔性導管主體216包括通道221，該通道尺寸和形狀經設計以接收醫療器械226。醫療器械可以包括例如圖像采集探針、活檢器械、激光消融纖維或其他外科手術工具、診斷工具或治療工具。醫療工具可以包括具有單個工作構件的末端執行器，例如解剖刀、鈍刀片、光纖或電極。其它末端執行器可以包括例如鉗子、抓緊器、剪刀或施夾器。電激活的末端執行器的示例包括電外科電極、傳導器、傳感器等等。在各種實施例中，醫療工具226可以是圖像采集探針，其包括在柔性導管主體216的遠端218處或遠端218附近帶有立體或單視場相機的遠端部，以用于采集通過可視化系統231處理以用于顯示的圖像(包括視頻圖像)。圖像采集探針可以包括被耦接到相機的電纜，以用于傳輸采集到的圖像數據。替代地，圖像采集器械可以是耦接到可視化系統的光纖束，例如纖維鏡。圖像采集器械可以是單光譜或多光譜的，例如在可見光譜、紅外光譜或紫外光譜的一個或更多個中采集圖像數據。

醫療器械226可以容納在器械的近端和遠端之間延伸的電纜、聯動裝置或其它致動控制件(未示出)，以可控制地使器械的遠端彎曲。在通過引用以其全文并入本文的美國專利No.7,316,681(提交于2005年10月4日)(公開了“Articulated Surgical Instrument for Performing Minimally Invasive Surgery with Enhanced Dexterity and Sensitivity(具有增強的靈巧度和靈敏度的用于執行微創手術的鉸接的手術器械)”)和美國專利申請No.12/286,644(提交于2008年9月30日)(公開了“Passive Preload and Capstan Drive for Surgical Instruments(用于外科器械的無源預載和絞盤驅動)”)中詳細描述了可轉向器械。

柔性導管主體216也可以容納在殼體204和遠端218之間延伸的電纜、聯動裝置或其它轉向控制件(未示出)，以可控地使遠端218如所示彎曲，例如由遠端的斷裂的虛線描繪219所示。在通過引用以其全文并入本文的美國專利申請No.13/274,208(提交于2011年10月14日)(公開了“Catheter with Removable Vision Probe(具有可移除的視覺探頭的導管)”)中詳細描述了可轉向導管。在其中器械系統200由遠程操作組件致動的實施例中，殼體204可以包括被可移除地耦接到遠程操作組件的機動驅動元件并從其接收功率的驅動輸入裝置。在其中手動操作器械系統200的實施例中，殼體204可包括抓握特征、手動致動器或用于手動控制器械系統的運動的其他部件。導管系統可以是可轉向的，或者替代地，系統可以是不可轉向的，其不具有用于操作者控制器械彎曲的集成機構。另外地或替代地，在柔性主體216的壁中限定了一個或更多個管腔，醫療器械能夠通過所述管腔在目標手術位置處被部署和使用。

在各種實施例中，醫療器械系統200可包括用于在肺的檢查、診斷、活檢或治療中使用的柔性支氣管器械(例如支氣管鏡或支氣管導管)。系統200也適用于在多種解剖系統中的任一種中經由自然連接通道或手術創建的連接通道對其他組織的導航和治療，所述解剖系統包括結腸、腸、腎、腦、心臟、循環系統等。

來自跟蹤系統230的信息可以被發送到導航系統232，在導航系統232中，該信息與來自可視化系統231和/或術前獲得的模型的信息相組合以向外科醫生或其他操作者在顯示系統110上提供實時位置信息，以用于在器械200的控制中使用?？刂葡到y116可以利用位置信息作為定位器械200的反饋。在通過引用以其全文并入本文的美國專利申請No.13/107,562(提交于2011年5月13日，公開了“Medical System Providing Dynamic Registration of a Model of an Anatomical Structure for Image-Guided Surgery(提供用于圖像引導的外科手術的解剖結構的模型的動態配準的醫學系統)”)中提供了使用光纖傳感器來配準并顯示帶有外科圖像的外科器械的各種系統。

在圖2的實施例中，器械200在遠程操作醫療系統100內被遠程操作。在替代實施例中，遠程操作組件102可以由直接的操作者控制代替。在直接操作的替代實施例中，可以包括用于器械的手持操作的各種手柄和操作者界面。

在替代實施例中，遠程操作系統可以包括多于一個的從屬操縱器組件和/或多于一個的主控組件。操縱器組件的確切的數目將取決于醫療程序和手術室內的空間約束，以及其他因素。主控組件可以被并置或者其可以被定位在分開的位置中。多個主控組件允許多于一個的操作者以各種組合控制一個或更多個從屬操縱器組件。

如圖3中更詳細地示出，用于諸如外科手術、活檢、消融、照明、沖洗或抽吸的程序的(一個或更多個)醫療工具228能夠通過柔性主體216的通道221被部署，并且在解剖結構內的目標位置處被使用。例如，如果工具228是活檢器械，則其可以用于從目標解剖位置移除樣本組織或細胞的采樣。醫療工具228也可以與圖像采集探針在柔性主體216內一起使用。替代地，工具228本身可以是圖像采集探針。工具228可以從通道221的開口推進以執行該程序，且然后當程序完成時縮回到通道中。醫療工具228可以從導管柔性主體的近端217或從沿著柔性主體的另一可選器械端口(未示出)被移除。

圖4示出了呈現來自從一組掃描圖像(例如，手術前或手術中的CT或MRI圖像)生成的解剖模型的虛擬圖像301的顯示屏300。虛擬圖像301描繪了目標結構302(例如腫瘤)和附近的解剖通道304。通道包括通道壁306和隆突308。在該實施例中，解剖通道是肺的支氣管通道，但是本公開的系統和方法可適用于在解剖系統中的其他自然通道或手術創建的通道中使用，所述系統例如結腸、腸、腎、心臟或循環系統。

虛擬圖像301還描繪了與解剖結構的圖像配準的醫療器械307(例如，器械104、200)的圖像。醫療器械307包括停置在部署位置314處的柔性主體309(基本上類似于柔性主體216)，其帶有延伸自柔性主體的醫療工具310?？梢曰谙惹懊枋龅膫鞲衅飨到y來確定醫療器械307在患者參考系內的圖像的位置和取向。例如，醫療器械的位置、取向、姿態和形狀以及沿著醫療器械(包括遠側尖端)的各個點可以位于解剖參考系中。如前所述，可以使用EM傳感器、光纖形狀傳感器或熒光傳感器來確定點(例如遠側尖端)在解剖參考系中的位置。用于定位醫療器械的遠側尖端的其他傳感器可以包括基于超聲的傳感器、光學傳感器、基于阻抗的傳感器、運動學傳感器或這些傳感器中的任何傳感器的組合。解剖結構的圖像(包括從其獲得所述圖像的解剖模型)也被配準到解剖參考系，使得定位后的醫療器械(或該器械的至少一部分)的圖像可以被配準，并且一起顯示以生成虛擬圖像301。因此，復合虛擬圖像301指示醫療器械的遠側尖端在肺內的位置。模型和器械的視圖可以改變，例如以描繪在吸氣或呼氣狀態下的肺。器械圖像可以改變以描繪器械通過支氣管通道的前進或撤回。

醫療工具310可以是用于執行目標結構302的活檢過程的活檢工具。組織樣本(包括細胞樣本)可從目標結構302和/或目標結構周圍的區域采集，以通過柔性主體309移除?？梢詮奈恢肔1、L2、L3、L4、L5處獲得多個樣本。對于每個樣本，可以記錄樣本標識符。樣本標識符可以包括指示樣本所取自的位置L1、L2、L3、L4、L5的位置標識。樣本標識符也可以或替代地包括指示樣本產生的時間或順序的時間標識。

移除的樣本可以由病理臨床醫生(例如普通病理學家、組織學家或細胞學家)來制備和分析。病理臨床醫生確定關于移除的樣本的組織學或細胞學信息。通常，病理臨床醫生與獲得樣本的活檢臨床醫生口頭溝通，以傳達關于樣本的組織學或細胞學信息。這種口頭交流可能導致臨床醫生之間的關于正在描述病理信息的多個樣本中的哪個樣本的混淆。如下面將詳細描述的，通過經由顯示系統向活檢臨床醫生顯示組織學或細胞學信息，可以減少臨床醫生的錯誤并提高程序效率。

圖5示出了提供關于活檢樣本1的信息的顯示器350(例如，顯示器110)。呈現樣本標識符信息，其包括當獲得樣本時記錄的位置標識符352和時間標識符354。樣本標識符信息呈現在公共的顯示器上，其帶有活檢樣本的圖像356以及由分析病理學家提供的關于樣本1的分析信息358。分析數據可以包括例如診斷、組織或細胞的描述，或關于腫瘤的明顯起源的信息。活檢樣本的圖像356和樣本的組織學或細胞學分析可以經由有線或無線通信接口/界面傳送到控制系統112，并且可以在圖像引導程序正在進行時顯示給活檢臨床醫生。在一些實施例中，控制系統112可以使用采樣的組織的圖像進行進一步的分析。例如，控制系統112可以基于圖像特征和/或基于先前病例的數據庫進行計算病理學分析以計算組織學和/或細胞學。計算病理學可用于確定目標組織的病因。該計算的病理學信息也可以用分析信息358呈現給活檢臨床醫生。在接收該信息之后，活檢臨床醫生能夠確定是否需要附加的樣本，在哪個位置獲取附加的樣本，和/或對樣本進行進一步的評估。由于樣本標識符信息與每組樣本分析一起顯示，所以減少或消除了混淆多個樣本的結果的風險。

圖6示出了提供數據表382的圖像的顯示器380(例如，顯示器110)。數據表382提供關于多個活檢樣本(樣本1、樣本2、樣本3、樣本4、樣本5)的信息。對于每個樣本，樣本標識符384包括位置標識符386和時間標識符388。每個樣本標識符與病理信息390(例如組織學和/或細胞學信息)相關聯，病理信息390可以包括來自數字顯微鏡的圖像和/或由病理學家提供的以圖形信息、圖畫、文本、數值數據為形式的分析數據。如上所述，分析數據也可以包括計算病理學結果。表382的信息可以經由有線或無線通信接口/界面被傳送到控制系統112，并且可以在圖像引導程序正在進行時被顯示給活檢臨床醫生。在替代實施例中，病理信息的順序可以用作樣本標識符，以向活檢臨床醫生指示獲得樣本的順序。在各種替代實施例中，樣本的圖像、樣本標識符信息和分析可以以非表格格式呈現。可以在顯示器上呈現信息的任何邏輯布置。例如，可以連續地呈現相同的信息，每次僅呈現一個樣本。替代地，可響應于在引導手術程序的圖像上的活檢位置(例如，位置L1-L5)的選擇來提供樣本信息。例如，選擇位置L1使得從位置L1獲得的活檢樣本的病理信息(包括任何樣本圖像)被單獨顯示或與引導圖像一起顯示在公共的顯示器上。

圖7示出了提供醫療器械307的實時虛擬圖像402的顯示器400(例如，顯示器110)，該實時虛擬圖像402與從術前或術中成像或建模獲得的圖像疊加或以其他方式組合。在同一顯示器400上，提供數據表382。在實時虛擬圖像402和樣本的病理信息呈現在同一顯示器上的情況下，在圖像引導醫療程序進行時的，活檢臨床醫生能夠確定是否需要附加的樣本、在哪個位置獲取附加的樣本，和/或對樣本進行進一步的評估。由于樣本標識符信息提供有每組樣本分析，所以減少或消除了混淆多個樣本的結果的風險。在一些實施例中，可以在圖像402上顯示指示樣本的位置的樣本標識符信息或標記，從而允許活檢臨床醫生容易地將表382中的欄位(field)與目標302中或附近的活檢位置相關聯。可選地，可以選擇(例如，用鼠標點擊或其他選擇指示符)任何映射活檢的位置的標記，使得關于該特定位置的病理信息顯示給活檢臨床醫生。

圖8示出了為活檢臨床醫生提供全套引導圖像的另一顯示器450(例如，顯示器110)。顯示器450包括從醫療器械的可視化系統231獲得的實時圖像452(例如，實時內窺鏡圖像)。顯示器450還包括從術前或術中圖像獲得的虛擬內部解剖圖像454(例如，“飛越”視圖)。圖像454基于所感測的醫療器械的遠端的位置和取向從醫療器械的遠端的透視圖獲得。顯示器450還包括虛擬復合圖像456(例如，圖譜(atlas)圖像)，其呈現與從術前或術中成像或建模獲得的圖像疊加或以其他方式組合的醫療器械。在同一顯示器450上，提供用于提供病理信息的數據表382或另一種格式?？梢赃x擇采樣的組織的一個或更多個圖像458用于顯示。可以利用放大/縮小能力、顏色調整、注釋等來操縱圖像458。在實時圖像402、452、454、456和樣本的病理信息呈現在同一顯示器上的情況下，在圖像引導程序進行時，活檢臨床醫生能夠確定是否需要附加的樣本、在哪個位置獲取附加的樣本，和/或對樣本進行進一步的評估。

圖9是描述用于將病理信息與圖像引導的醫療程序相關聯的方法500的流程圖。過程502包括顯示患者解剖結構的圖像，用于在諸如活檢的醫療程序期間引導醫療器械。如前所述，圖像可以是從術前或術中成像獲得的二維圖像或三維圖像。使用所顯示的圖像用于引導，活檢臨床醫生可以從患者的目標區域獲得多個組織樣本。在過程504處，為第一組織樣本記錄第一樣本標識符。在過程506處，為第二組織樣本記錄第二樣本標識符。組織樣本由病理學家分析和/或使用計算病理學算法分析。在過程508處，接收關于第一組織樣本的第一病理信息。在過程510處，接收關于第二組織樣本的第二病理信息。病理信息可以經由有線或無線連接從病理臨床醫生接收，或者可以從執行計算病理學的處理器接收。在過程512處，第一病理信息和第一樣本標識符顯示在公共的顯示器上。在過程514處，第二病理信息和第二樣本標識符顯示在公共的顯示器上。例如，第一病理信息或第二病理信息可以與獲得樣本的位置和/或時間一起顯示。在醫療程序期間，可以在單個顯示器上共同顯示多組病理信息中的至少一組，對應的樣本標識符和患者解剖結構的圖像。在醫療程序期間(例如，當患者保持鎮靜或當患者保持在其中組織樣本被移除的治療區域中時)所顯示的病理信息被提供給活檢臨床醫生，使得活檢臨床醫生可以使用病理信息來確定是否需要附加的活檢，并且那些附加的活檢應該在何處發生。因為在獲得原始活檢樣本的同一醫療程序期間顯示病理信息，所以可以在不需要對患者進行第二醫療程序的情況下進行隨后的活檢，以進行附加的活檢。

盡管已經描述了本公開的系統和方法用于在肺的連接的支氣管通道中使用，但是它們也適用于在多種解剖系統中的任一種中經由自然的連接通道或手術創建的連接通道對其他組織的導航和治療，所述解剖系統包括結腸、腸、腎、腦、心臟、循環系統等。

本發明的實施例中的一個或更多個特征可以在軟件中實施，以在計算機系統(諸如控制系統112)的處理器上執行。當在軟件中實施時，本發明的實施例的特征本質上為執行必要任務的代碼段。程序或代碼段能夠存儲在處理器可讀存儲介質或設備中，其可以已經通過傳輸介質或通信鏈接經由實施在載波中的計算機數據信號下載。處理器可讀存儲設備可以包括能夠存儲信息的任何介質，包括光學介質、半導體介質以及磁性介質。處理器可讀存儲設備示例包括電子電路；半導體設備、半導體存儲器設備、只讀存儲器(ROM)、閃存存儲器、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)；軟盤、CD-ROM、光盤、硬盤或其他存儲設備。代碼段可以經由計算機網絡(諸如因特網、內聯網等)進行下載。

注意，所呈現的過程和顯示可以不固有地與任何具體計算機或其他裝置相關。各種這些系統的所需結構將作為在權利要求書中的特征出現。此外，本發明的實施例并不參考任何特定的編程語言進行描述。應該認識到，各種編程語言均可以用于實施如本文所述的本發明的教導。

盡管已經在附圖中示出且描述本發明的某些示例性實施例，但應該理解，此類實施例僅是對廣義發明的說明而非對其進行限制，并且由于本領域的普通技術人員可以想到各種其他修改，因此本發明的實施例不限于所示和所述的特定結構和布置。