專利名稱：小輪廓定位墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及方位跟蹤系統(tǒng)，特別涉及用于磁方位跟蹤的定位墊。
背景技術(shù)：
跟蹤醫(yī)學(xué)過程中的物體坐標(biāo)的各種方法和系統(tǒng)在本領(lǐng)域中是公知的。這些系統(tǒng)中的一些使用磁場(chǎng)測(cè)量法。例如美國(guó)專利5391199和5443489描述了利用一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)換能器確定體內(nèi)探針坐標(biāo)的系統(tǒng)，其內(nèi)容在此引入作為參考。這種系統(tǒng)用于生成有關(guān)醫(yī)療探針(例如導(dǎo)管)的位置信息。方位傳感器(例如線圈)放置于探針內(nèi)并響應(yīng)外部施加磁場(chǎng)產(chǎn)生信號(hào)。磁場(chǎng)由磁場(chǎng)換能器(例如輻射線圈)產(chǎn)生，磁場(chǎng)換能器在已知的相互間隔開的位置固定于外部坐標(biāo)系。例如由Biosense Webster公司(Diamond Bar，California)生產(chǎn)的CARTO系統(tǒng)以這種方式工作。
例如在PCT專利WO96/05768、美國(guó)專利6690963、6484118、6239724、6618612和6332089，以及美國(guó)專利申請(qǐng)2002/0065455A1，2003/0120150A1和2004/0068178A1，也對(duì)與磁方位跟蹤相關(guān)的其它方法和系統(tǒng)進(jìn)行了描述，其內(nèi)容在此全部引入作為參考。這些出版物描述了跟蹤在不同醫(yī)學(xué)過程中使用的體內(nèi)物體(例如心臟導(dǎo)管、矯形移植物和醫(yī)療器械)的位置的方法和系統(tǒng)。
在上面引用的一些參考文獻(xiàn)中，產(chǎn)生磁場(chǎng)的場(chǎng)換能器包括共面三角形設(shè)置的場(chǎng)發(fā)生線圈。另一種平面設(shè)置在美國(guó)專利6615155中描述，其內(nèi)容在此引入作為參考。該專利描述了一種利用一組非重疊平面環(huán)天線跟蹤移動(dòng)物體的系統(tǒng)，該移動(dòng)物體具有單個(gè)場(chǎng)傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了定位墊，包括多個(gè)具有小輪廓(low profile)(即減小的高度尺寸)的場(chǎng)發(fā)生器。這種設(shè)置在大量醫(yī)學(xué)方位跟蹤應(yīng)用中是有利的。例如，場(chǎng)發(fā)生器的薄水平陣列可方便地放置在手術(shù)臺(tái)或?qū)Ч懿迦肱_(tái)上，直接位于患者身體中感興趣區(qū)域的下方。醫(yī)療探針(例如導(dǎo)管)中的方位傳感器，或體內(nèi)的其它物體感應(yīng)由場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的場(chǎng)并輸出信號(hào)，處理這些信號(hào)以確定探針或其它物體的坐標(biāo)。
在一些實(shí)施例中，定位墊包括在公共平面內(nèi)設(shè)置的兩個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器。這些場(chǎng)發(fā)生器被定向成產(chǎn)生各自的垂直于該平面的磁場(chǎng)。在備選實(shí)施例中，這些場(chǎng)發(fā)生器相對(duì)于彼此以已知的角度定向，而不超出該定位墊的整個(gè)小輪廓尺寸。
但是在一些情況下，場(chǎng)發(fā)生器接近被跟蹤的方位傳感器會(huì)降低位置測(cè)量精度。例如，當(dāng)場(chǎng)發(fā)生器為了減小其高度而包括在水平面上纏繞的線圈時(shí)，鄰近該平面的方位傳感器的垂直位移的測(cè)量可能是不精確的。
為了克服這種缺陷，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，定位墊包括輔助場(chǎng)發(fā)生器，位于定位墊的內(nèi)部或外部，將其定向成在定位墊平面的多個(gè)位置產(chǎn)生輔助磁場(chǎng)，該輔助磁場(chǎng)具有平行于該平面的分量。通過使方位傳感器感測(cè)所述兩個(gè)或更多個(gè)磁場(chǎng)以及該輔助磁場(chǎng)，即使當(dāng)方位跟蹤系統(tǒng)鄰近定位墊平面，它也能精確地測(cè)量方位傳感器的方位。
在一些實(shí)施例中，方位跟蹤系統(tǒng)輔助醫(yī)生執(zhí)行心臟導(dǎo)管插入過程。在這些實(shí)施例中，小輪廓定位墊放置于患者軀干下方的導(dǎo)管插入臺(tái)頂上。方位傳感器裝配在插入患者心臟的導(dǎo)管中。另一參考方位傳感器可附著于患者身體，通常是患者背部。這兩個(gè)傳感器，尤其是參考傳感器鄰近定位墊的平面。利用這里所述的方法和系統(tǒng)，方位跟蹤系統(tǒng)可精確地跟蹤導(dǎo)管和參考傳感器的方位。
在本發(fā)明的備選實(shí)施例中，微型磁場(chǎng)發(fā)生器附著于導(dǎo)管(或體內(nèi)的其它物體)，定位墊中的線圈或其它天線用于感測(cè)磁場(chǎng)，從而用于確定導(dǎo)管(或其它物體)的坐標(biāo)。定位墊設(shè)計(jì)的新原理同樣應(yīng)用于這些實(shí)施例，其中定位墊象其產(chǎn)生磁場(chǎng)的實(shí)施例中一樣用作接收器。
因此根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種磁方位跟蹤系統(tǒng)，用于對(duì)位于工作臺(tái)上表面上的患者執(zhí)行醫(yī)學(xué)過程，該系統(tǒng)包括定位墊，位于患者下方的工作臺(tái)上表面上，其包括一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器，用于產(chǎn)生各自的磁場(chǎng)并且設(shè)置成使定位墊的厚度不大于3厘米；以及方位傳感器，固定于插入患者身體的侵入式醫(yī)療器械，并設(shè)置成感測(cè)磁場(chǎng)以便測(cè)量醫(yī)療器械在體內(nèi)的方位。
在一個(gè)實(shí)施例中，該一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器包括位于公共平面內(nèi)的兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器，定向成使得各自的磁場(chǎng)垂直于該平面，該系統(tǒng)包括輔助場(chǎng)發(fā)生器，其定向成在該公共平面內(nèi)的多個(gè)位置產(chǎn)生具有平行于該平面的分量的輔助磁場(chǎng)。在另一實(shí)施例中，定位墊包含不超出該厚度尺寸的輔助場(chǎng)發(fā)生器。
在又一個(gè)實(shí)施例中，所述兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器包括平行于公共平面纏繞的場(chǎng)發(fā)生線圈，輔助場(chǎng)發(fā)生器包括不平行于公共平面纏繞的場(chǎng)發(fā)生線圈。
在又一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括參考方位傳感器，該傳感器在鄰近公共平面的參考位置附著于患者身體，并用于感測(cè)輔助磁場(chǎng)和由所述兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的磁場(chǎng)，以便測(cè)量參考位置的方位。參考方位傳感器可基于所感測(cè)的輔助磁場(chǎng)，精確測(cè)量參考位置的垂直位移。
在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括處理器，用于基于磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)算侵入式醫(yī)療器械相對(duì)于身體的方位，而不管患者的運(yùn)動(dòng)，該磁場(chǎng)測(cè)量由固定于侵入式醫(yī)療器械的方位傳感器以及參考方位傳感器提供。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器包括相對(duì)于彼此以已知角度定位的兩個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種磁方位跟蹤系統(tǒng)，用于對(duì)位于工作臺(tái)上表面上的患者執(zhí)行醫(yī)學(xué)過程，該系統(tǒng)包括場(chǎng)發(fā)生器，固定于插入患者體內(nèi)的侵入式醫(yī)療器械，用于產(chǎn)生磁場(chǎng)；以及定位墊，位于患者下方的工作臺(tái)上表面上，其包括一個(gè)或多個(gè)方位傳感器，用于感測(cè)磁場(chǎng)，以便測(cè)量醫(yī)療器械在體內(nèi)的方位，并且設(shè)置成使定位墊的厚度尺寸不大于3厘米。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還提供了一種用于磁方位跟蹤系統(tǒng)的定位墊，包括一個(gè)或多個(gè)主要場(chǎng)發(fā)生器，其設(shè)置在公共平面中并被定向成產(chǎn)生垂直于該平面的各自的主要磁場(chǎng)；以及輔助場(chǎng)發(fā)生器，定向成在該平面內(nèi)的多個(gè)位置產(chǎn)生輔助磁場(chǎng)，該輔助磁場(chǎng)具有平行于該平面的分量，其中主要和輔助場(chǎng)發(fā)生器設(shè)置為使定位墊的厚度尺寸不大于3厘米。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，另外還提供了一種對(duì)位于工作臺(tái)上表面上的患者執(zhí)行醫(yī)學(xué)過程的方法，該方法包括在患者下方的工作臺(tái)的上表面上放置定位墊，該定位墊包括一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器，用于產(chǎn)生各自的磁場(chǎng)并設(shè)置成使定位墊的厚度尺寸不大于3厘米；以及通過固定于插入患者體內(nèi)的侵入式醫(yī)療器械的方位傳感器感測(cè)磁場(chǎng)，以便測(cè)量醫(yī)療器械在體內(nèi)的方位。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還提供了一種對(duì)位于工作臺(tái)上表面的患者執(zhí)行醫(yī)學(xué)過程的方法，該方法包括通過固定于插入患者體內(nèi)的侵入式醫(yī)療器械的場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生磁場(chǎng)；以及在患者下方的工作臺(tái)的上表面上放置定位墊，該定位墊包括一個(gè)或多個(gè)方位傳感器，用于感測(cè)磁場(chǎng)以便測(cè)量醫(yī)療器械在體內(nèi)的方位，并且設(shè)置成使定位墊的厚度尺寸不大于3厘米。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，另外還提供了一種方位跟蹤方法，包括；在公共平面內(nèi)定位并定向一個(gè)或多個(gè)主要場(chǎng)發(fā)生器，以便產(chǎn)生垂直于該平面的各自的主要磁場(chǎng)；以及定位并定向輔助場(chǎng)發(fā)生器，從而在該平面內(nèi)的多個(gè)位置產(chǎn)生具有平行于該平面的分量的輔助磁場(chǎng)，其中主要和輔助場(chǎng)發(fā)生器設(shè)置為使定位墊的厚度尺寸不大于3厘米。
通過本發(fā)明其實(shí)施例的如下詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，將更加充分地理解本發(fā)明，其中；


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，磁方位跟蹤系統(tǒng)的示意性圖形表示；圖2A和圖2B是示意性地表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的小輪廓定位墊的圖；圖3是示意性地表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁方位跟蹤方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于心臟導(dǎo)管插入術(shù)的磁方位跟蹤系統(tǒng)20的示意性圖形表示。患者24躺在導(dǎo)管插入臺(tái)28上。醫(yī)生32將導(dǎo)管36插入患者的心室40。系統(tǒng)20確定并顯示導(dǎo)管36在心臟內(nèi)的位置和方向坐標(biāo)。
系統(tǒng)20包括定位墊44，定位墊44包括一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器，例如場(chǎng)發(fā)生線圈。在圖1的示例性結(jié)構(gòu)中，墊44包括四個(gè)場(chǎng)發(fā)生線圈48A-48D。定位墊放置于患者軀干下方的導(dǎo)管插入臺(tái)的頂上，以便線圈48A-48D位于患者外的固定的已知位置。場(chǎng)發(fā)生線圈在心臟40周圍預(yù)定的工作體積中產(chǎn)生磁場(chǎng)。
系統(tǒng)20的操作類似于上述CARTO系統(tǒng)的操作，只是CARTO使用場(chǎng)發(fā)生器線圈的大體積設(shè)置，其必須專門安裝于導(dǎo)管插入臺(tái)下方。將薄的定位墊放置在工作臺(tái)上，避免了專門安裝的需求，并允許定位墊從一個(gè)工作臺(tái)到另一個(gè)工作臺(tái)自由移動(dòng)。將定位墊放置在工作臺(tái)頂上還可增加執(zhí)行可精確方位測(cè)量的體積，有時(shí)候還可減小方位傳感器的大小。另外，當(dāng)放置在工作臺(tái)頂上時(shí)，定位墊通常進(jìn)一步遠(yuǎn)離可降低方位測(cè)量精確度的干擾物體，例如C-臂熒光鏡。
安裝在導(dǎo)管36末端的方位傳感器50感測(cè)其附近的磁場(chǎng)。該方位傳感器響應(yīng)于所感測(cè)到的場(chǎng)產(chǎn)生并向控制臺(tái)52發(fā)送方位信號(hào)。該控制臺(tái)包括跟蹤處理器56，它基于方位傳感器50發(fā)送的方位信號(hào)，計(jì)算導(dǎo)管36相對(duì)于線圈48A-48D的位置和方向。通常，該控制臺(tái)還驅(qū)動(dòng)線圈48A-48D產(chǎn)生合適的磁場(chǎng)。使用顯示器60將導(dǎo)管36的位置和方向坐標(biāo)顯示給醫(yī)生。
在一些實(shí)施例中，參考方位傳感器64附著于患者背部，并用于校準(zhǔn)。通過跟蹤參考傳感器64的方位，系統(tǒng)20可測(cè)量患者相對(duì)于定位墊44的運(yùn)動(dòng)，從而將這些運(yùn)動(dòng)與患者體內(nèi)的導(dǎo)管36的移動(dòng)分離。換句話說，無論患者如何運(yùn)動(dòng)，例如由于患者身體的運(yùn)動(dòng)或呼吸，通過測(cè)量傳感器50相對(duì)于參考傳感器64的相對(duì)方位，系統(tǒng)20可精確地確定心臟中導(dǎo)管的方位。傳感器64和定位墊44通過合適的電纜68連接于控制臺(tái)52。
為了使定位墊44能夠方便地放置在患者和導(dǎo)管插入臺(tái)之間，產(chǎn)生具有小輪廓的定位墊。該墊的厚度不超過3cm，通常小于2cm。
然而在某些情況下，定位墊的小輪廓可能降低該系統(tǒng)的測(cè)量精確度。例如，為了使定位墊44的厚度最小，表示為48A-48C的三個(gè)場(chǎng)發(fā)生線圈包括小輪廓線圈，為了減小其高度尺寸而纏繞在水平面中。這樣，線圈48A-48C產(chǎn)生垂直于水平面的磁場(chǎng)。場(chǎng)的這種設(shè)置會(huì)產(chǎn)生使鄰近包含這些場(chǎng)發(fā)生線圈的水平面放置的方位傳感器產(chǎn)生不精確的方位測(cè)量。特別地，很難精確測(cè)量這種傳感器的垂直位移。如圖中所見，參考方位傳感器64位于一水平面略微上方的位置，該水平面包含場(chǎng)發(fā)生線圈48A-48C(稱為定位墊平面)。這樣，當(dāng)測(cè)量?jī)H基于場(chǎng)發(fā)生線圈48A-48C產(chǎn)生的場(chǎng)時(shí)，傳感器64對(duì)垂直位移會(huì)具有較差的靈敏度。
為了改善系統(tǒng)20的測(cè)量精確度，特別是參考方位傳感器64的垂直位移測(cè)量，將稱為輔助線圈的場(chǎng)發(fā)生線圈48D添加于定位墊44。線圈48A-48C稱為主要場(chǎng)發(fā)生器，其產(chǎn)生的場(chǎng)稱為主要磁場(chǎng)。輔助線圈48D在垂直于定位墊平面的平面，即包含垂直軸的平面中纏繞。這樣，由線圈48D產(chǎn)生的輔助場(chǎng)平行于定位墊的平面。由于線圈48D產(chǎn)生的場(chǎng)而由參考方位傳感器64產(chǎn)生的方位信號(hào)，因此將對(duì)傳感器64的垂直位移給出精確指示，即使傳感器64鄰近定位墊44的平面。如下所示，線圈48D的纏繞符合定位墊的小輪廓。
在備選實(shí)施例中，只要線圈48D不平行于定位墊平面，線圈48D的繞組可相對(duì)于該平面以其它角度定向。換句話說，在定位墊平面內(nèi)的多個(gè)位置由線圈48D產(chǎn)生的場(chǎng)應(yīng)該具有至少平行于該平面的分量。該分量應(yīng)該足夠允許在系統(tǒng)20的特定分辨率范圍內(nèi)精確地確定傳感器64的垂直位移。進(jìn)一步的選擇是，只要場(chǎng)發(fā)生線圈不超過該墊的小輪廓，則這些場(chǎng)發(fā)生線圈可以是傾斜的或相對(duì)于該水平面以已知的角度不同地定向。
在圖1的實(shí)例中，定位墊44包括總共四個(gè)場(chǎng)發(fā)生線圈，其中一個(gè)線圈包括輔助線圈。在備選實(shí)施例中，墊44可包括以任意合適配置設(shè)置的任意數(shù)量的主要和輔助場(chǎng)發(fā)生線圈。進(jìn)一步的選擇是，墊44可包括單個(gè)場(chǎng)發(fā)生線圈，導(dǎo)管36包括以已知的相對(duì)偏移量和/或方向定位的多個(gè)方位傳感器，以便能夠跟蹤導(dǎo)管位置。
在某些實(shí)施例中，輔助線圈48D可位于定位墊44外部，例如與患者的腳相鄰。在這些實(shí)施例中，對(duì)輔助線圈的機(jī)械尺寸沒有嚴(yán)格的要求。輔助線圈仍然定位并定向成使得其產(chǎn)生的場(chǎng)具有平行于定位墊的平面的分量。
盡管圖1表示用于心臟導(dǎo)管插入的系統(tǒng)，小輪廓定位墊44可用于任意其它的方位跟蹤應(yīng)用，例如用于跟蹤矯形植入物和醫(yī)療器械，如上面引用的背景技術(shù)所述。在圖1的實(shí)例中，定位墊水平放置并具有減小的高度或垂直尺寸。這里描述的方法和裝置可用于減小定位墊的任何期望的尺寸，這對(duì)于特定應(yīng)用是合適的。
圖2A和圖2B是示意性地表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的小輪廓定位墊44的圖。
圖2A是墊44的俯視圖，表示以共面的三角形結(jié)構(gòu)設(shè)置的主要線圈48A-48C。這些線圈通常包括空氣芯(air-wound)線圈，沒有實(shí)心芯或繞線軸的纏繞，以便使其厚度最小。另一選擇是，也可使用具有不明顯增大該墊厚度的芯的線圈。線圈之間的距離通常為幾厘米至幾十厘米，但也可使用其它距離。在本實(shí)例中，輔助線圈48D的軸平行于定位墊平面。線圈48D示出在定位墊的中間，但也可選擇安裝在任意其它方便的位置。
圖2B是墊44的側(cè)視圖，表示符合該墊的整個(gè)小輪廓的線圈48A-48D。特別地，線圈48D顯示為通過長(zhǎng)且窄的卷繞物進(jìn)行纏繞，以便不突出超過主要線圈48A-48C的厚度。這四個(gè)線圈可通過基板、框架或任意其它的合適的固定物固定于其各自的位置。
圖4是示意性地表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的、導(dǎo)管插入過程中磁方位跟蹤方法的流程圖。該方法在墊定位步驟80，將定位墊44放置在患者下導(dǎo)管插入臺(tái)上。在參考定位步驟82，醫(yī)生將參考方位傳感器64附著于患者背部。
在跟蹤步驟84，在導(dǎo)管插入手術(shù)的過程中，系統(tǒng)20跟蹤導(dǎo)管36中的方位傳感器50，以及參考方位傳感器64。四個(gè)場(chǎng)發(fā)生線圈48A-48D產(chǎn)生由方位傳感器50和64感測(cè)的各自的磁場(chǎng)。跟蹤處理器56接收由傳感器50和64響應(yīng)于這些場(chǎng)產(chǎn)生的方位信號(hào)，并計(jì)算這兩個(gè)傳感器的方位(位置和方向)坐標(biāo)。特別地，在參考跟蹤步驟86，處理器56精確地跟蹤參考方位傳感器64的方位。使用由輔助線圈48D產(chǎn)生的場(chǎng)，即使傳感器64鄰近定位墊平面，處理器56也能夠精確地確定傳感器64的方位。
盡管上述實(shí)施例涉及在患者體外產(chǎn)生磁場(chǎng)并通過體內(nèi)的方位傳感器感測(cè)所述磁場(chǎng)的系統(tǒng)，在備選實(shí)施例中，方位傳感器可由導(dǎo)管36中的微型場(chǎng)發(fā)生器代替，并且可使用線圈48A-48D感測(cè)由導(dǎo)管中的場(chǎng)發(fā)生器(以及可能由代替?zhèn)鞲衅?4的參考場(chǎng)發(fā)生器)產(chǎn)生的場(chǎng)。此外，盡管這些實(shí)施例主要涉及在磁方位跟蹤系統(tǒng)中使用的小輪廓定位墊，本發(fā)明的原理也可用于其它的應(yīng)用，例如無線輸電應(yīng)用，其中電能被傳輸?shù)叫≥喞炀€墊。
可以理解上述實(shí)施例通過實(shí)例進(jìn)行引證，本發(fā)明不限于上面的特定表示和描述。而且，本發(fā)明的范圍包括上述各種特征的組合和再組合，以及其變化和修改，本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀上述描述之后，能夠想到這些未在現(xiàn)有技術(shù)中公開的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種磁力位跟蹤系統(tǒng)，用于對(duì)位于工作臺(tái)上表面上的患者執(zhí)行醫(yī)學(xué)過程，該系統(tǒng)包括定位墊，位于患者下方的工作臺(tái)上表面上，其包括一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器，用于產(chǎn)生各自的磁場(chǎng)并且設(shè)置成使定位墊的厚度尺寸不大于3厘米；以及方位傳感器，固定于插入患者身體的侵入式醫(yī)療器械，并設(shè)置成感測(cè)所述磁場(chǎng)以測(cè)量醫(yī)療器械在體內(nèi)的方位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器包括兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器，這些場(chǎng)發(fā)生器位于公共平面內(nèi)并定向成使得各自的磁場(chǎng)垂直于該平面，并且還包括輔助場(chǎng)發(fā)生器，其定向成在該公共平面內(nèi)的多個(gè)位置產(chǎn)生具有平行于該平面的分量的輔助磁場(chǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中定位墊包含不超出所述厚度尺寸的輔助場(chǎng)發(fā)生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器包括平行于所述公共平面纏繞的場(chǎng)發(fā)生線圈，且其中輔助場(chǎng)發(fā)生器包括不平行于所述公共平面纏繞的場(chǎng)發(fā)生線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，還包括參考方位傳感器，它在鄰近公共平面的參考位置附著于患者身體，并用于感測(cè)所述輔助磁場(chǎng)和由所述兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的磁場(chǎng)，以便測(cè)量參考位置的方位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中參考方位傳感器設(shè)置為基于所感測(cè)的輔助磁場(chǎng)精確測(cè)量參考位置的垂直位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，還包括處理器，用于基于由固定于侵入式醫(yī)療器械的方位傳感器和所述參考方位傳感器提供的磁場(chǎng)測(cè)量，計(jì)算侵入式醫(yī)療器械相對(duì)于身體的方位，而不管患者的運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器包括相對(duì)于彼此以已知角度定位的兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器。
9.一種磁方位跟蹤系統(tǒng)，用于對(duì)位于工作臺(tái)上表面上的患者執(zhí)行醫(yī)學(xué)過程，該系統(tǒng)包括場(chǎng)發(fā)生器，固定于插入患者體內(nèi)的侵入式醫(yī)療器械并用于產(chǎn)生磁場(chǎng)；以及定位墊，位于患者下方的工作臺(tái)上表面上，其包括一個(gè)或多個(gè)方位傳感器，用于感測(cè)磁場(chǎng)以便測(cè)量醫(yī)療器械在體內(nèi)的方位，并被設(shè)置成使得定位墊的厚度尺寸不大于3厘米。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)方位傳感器包括兩個(gè)或更多個(gè)方位傳感器，它們定位在公共平面內(nèi)，并定向成感測(cè)垂直于該平面的磁場(chǎng)分量，還包括輔助方位傳感器，定向成感測(cè)平行于該平面的磁場(chǎng)分量。
11.一種用于磁方位跟蹤系統(tǒng)的定位墊，包括一個(gè)或多個(gè)主要場(chǎng)發(fā)生器，設(shè)置在公共平面內(nèi)，并定向成產(chǎn)生垂直于該平面的各自的主要磁場(chǎng)；以及輔助場(chǎng)發(fā)生器，定向成在該平面內(nèi)的多個(gè)位置產(chǎn)生具有平行于該平面的分量的輔助磁場(chǎng)，其中所述主要和輔助場(chǎng)發(fā)生器設(shè)置為使所述定位墊的厚度尺寸不大于3厘米。
12.一種對(duì)位于工作臺(tái)上表面上的患者執(zhí)行醫(yī)學(xué)過程的方法，該方法包括在患者下方的工作臺(tái)的上表面上放置定位墊，該定位墊包括一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器，用于產(chǎn)生各自的磁場(chǎng)并設(shè)置成使該定位墊的厚度尺寸不大于3厘米；以及通過固定于插入患者體內(nèi)的侵入式醫(yī)療器械的方位傳感器感測(cè)磁場(chǎng)，以便測(cè)量醫(yī)療器械在體內(nèi)的方位。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器包括兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器，并且其中放置所述定位墊包括將該兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器定位在公共平面上，并使該兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器定向成使得各自的磁場(chǎng)垂直于該平面，還包括將輔助場(chǎng)發(fā)生器定位并定向成在該公共平面內(nèi)的多個(gè)位置產(chǎn)生具有平行于該平面的分量的輔助磁場(chǎng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中放置所述定位墊包括將該輔助場(chǎng)發(fā)生器安裝在該定位墊中，且不超出所述厚度尺寸。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所述兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器和所述輔助場(chǎng)發(fā)生器包括具有繞組的場(chǎng)發(fā)生線圈，并且其中放置所述定位墊包括使所述兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器的繞組定向成平行于該公共平面，以及將所述輔助場(chǎng)發(fā)生器的繞組以一角度定向成不平行于該公共平面。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括在鄰近所述公共平面的參考位置將參考方位傳感器附著于患者身體，并通過該參考方位傳感器感測(cè)所述輔助磁場(chǎng)和由所述兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的磁場(chǎng)，以便測(cè)量參考位置的方位。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中感測(cè)輔助磁場(chǎng)包括基于所感測(cè)的輔助磁場(chǎng)，精確測(cè)量參考位置的垂直位移。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，還包括基于由固定于侵入式醫(yī)療器械的方位傳感器和所述參考方位傳感器提供的磁場(chǎng)測(cè)量，計(jì)算侵入式醫(yī)療器械相對(duì)于身體的方位，而不管患者的運(yùn)動(dòng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器包括相對(duì)于彼此以已知角度定位的兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器。
20.一種對(duì)位于工作臺(tái)上表面上的患者執(zhí)行醫(yī)學(xué)過程的方法，該方法包括通過固定于插入患者體內(nèi)的侵入式醫(yī)療器械的場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生磁場(chǎng)；以及在患者下方的工作臺(tái)的上表面上放置定位墊，該定位墊包括一個(gè)或多個(gè)方位傳感器，用于感測(cè)磁場(chǎng)以便測(cè)量醫(yī)療器械在體內(nèi)的方位，并且設(shè)置成使該定位墊的厚度尺寸不大于3厘米。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)方位傳感器包括兩個(gè)或更多個(gè)方位傳感器，并且其中放置所述定位墊包括將所述兩個(gè)或更多個(gè)方位傳感器定位在公共平面內(nèi)，并使該兩個(gè)或更多個(gè)方位傳感器定向成感測(cè)垂直于該平面的磁場(chǎng)分量；以及將所述輔助方位傳感器定位并定向成感測(cè)平行于該平面的磁場(chǎng)分量。
22.一種方位跟蹤方法，包括將一個(gè)或多個(gè)主要場(chǎng)發(fā)生器定位并定向在公共平面內(nèi)，以便產(chǎn)生垂直于該平面的各自的主要磁場(chǎng)；以及定位并定向輔助場(chǎng)發(fā)生器，以便在該平面內(nèi)的多個(gè)位置產(chǎn)生具有平行于該平面的分量的輔助磁場(chǎng)，其中主要和輔助場(chǎng)發(fā)生器設(shè)置為使定位墊的厚度尺寸不大于3厘米。
全文摘要
一種磁方位跟蹤系統(tǒng)，用于對(duì)位于工作臺(tái)上表面上的患者執(zhí)行醫(yī)學(xué)過程，包括位于患者下方的工作臺(tái)上表面的定位墊。該定位墊包括一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)發(fā)生器，用于產(chǎn)生各自的磁場(chǎng)并且設(shè)置使定位墊的厚度尺寸不大于3厘米。方位傳感器固定于插入患者身體的侵入式醫(yī)療器械，并設(shè)置為用于感測(cè)磁場(chǎng)，以便測(cè)量醫(yī)療器械在體內(nèi)的方位。
文檔編號(hào)A61B5/06GK101069641SQ20071012662
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月11日
發(fā)明者A·戈瓦里, A·C·阿爾特曼, Y·埃夫拉思 申請(qǐng)人:韋伯斯特生物官能公司