專利名稱：取決于位置的干擾作用消除的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及侵入式探針，具體地講，本發(fā)明涉及確定醫(yī)療探針在體腔內(nèi)的位置。
背景技術(shù)：
寬泛的醫(yī)療操作范圍涉及將物體(諸如傳感器、管、導(dǎo)管、分配裝置和植入物)設(shè)置在體內(nèi)。目前已為跟蹤此類(lèi)物體開(kāi)發(fā)出了位置感測(cè)系統(tǒng)。磁性位置感測(cè)是本領(lǐng)域已知方法之一。在磁性位置感測(cè)中，通常將磁場(chǎng)發(fā)生器置于患者體外的已知位置處。探針遠(yuǎn)端內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)傳感器響應(yīng)這些磁場(chǎng)產(chǎn)生電信號(hào)，然后再對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理，以便確定探針遠(yuǎn)端的位置坐標(biāo)。這些方法和系統(tǒng)在美國(guó)專利5，391，199,6, 690，963,6, 484，118、 6，239，724,6, 618，612 和 6，332，089 中、在 PCT 國(guó)際專利公布 WO 1996/005768 中、以及在美國(guó)專利申請(qǐng)公布2002/006M55 AU2003/0120150 Al和2004/0068178 Al中有所描述，這些專利的公開(kāi)內(nèi)容全部以引用方式并入本文中。其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文中的美國(guó)專利6，370，411描述了具有如下兩個(gè)部件的探針復(fù)雜性最小的導(dǎo)管，其被插入患者體內(nèi)；和連接線纜，其連接在介于導(dǎo)管的近端和控制臺(tái)之間。與同一型號(hào)的其它導(dǎo)管不同的是，所述導(dǎo)管具有微電路，微電路基本上僅攜帶導(dǎo)管特異性信息。該線纜具有接入電路，接入電路從導(dǎo)管接收信息并且以合適形式將信息傳遞到控制臺(tái)。在一些實(shí)施例中，線纜配合特定型號(hào)或類(lèi)型的所有導(dǎo)管操作，因此，當(dāng)更換導(dǎo)管時(shí)，不需要更換線纜。計(jì)劃用于一次性使用的導(dǎo)管不需要更換不接觸患者的線纜。其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文中的美國(guó)專利申請(qǐng)公布2006/0074289 Al討論了內(nèi)窺鏡式探針，該探針的柄部具有取向傳感器，該傳感器產(chǎn)生表征基準(zhǔn)的外部框架中的柄部取向的信號(hào)。取向傳感器的輸出可以用于感測(cè)柄部相對(duì)于其初始位置和內(nèi)窺鏡程序開(kāi)始時(shí)取向的移動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本文所述的本發(fā)明實(shí)施例提供用于位置跟蹤的方法，該方法包括接收信號(hào)，所述信號(hào)從在醫(yī)療探針的遠(yuǎn)端處的主位置傳感器經(jīng)過(guò)遍歷所述探針的布線傳到在所述探針的近端處的連接器，以用于連接到處理器，所述處理器處理所述信號(hào)， 以找到所述遠(yuǎn)端的第一位置；收集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對(duì)于被引入在所述連接器處的所述信號(hào)中的干擾作用隨所述近端的位置而變；測(cè)量在所述探針的所述近端處的輔助位置傳感器的第二位置；響應(yīng)測(cè)量的所述第二位置和所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來(lái)消除所述信號(hào)中的所述干擾作用；以及在消除所述干擾作用之后，根據(jù)所述信號(hào)計(jì)算所述第一位置。在一些實(shí)施例中，所述醫(yī)療探針包括導(dǎo)管。在實(shí)施例中，由所述主位置傳感器響應(yīng)一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)產(chǎn)生所述信號(hào)，所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)在所述探針附近施加并且由所述主位置傳感器感測(cè)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述輔助位置傳感器與所述連接器相鄰地裝配。所述輔助位置傳感器和所述連接器可以連接到所述探針的柄部。在另一個(gè)實(shí)施例中，收集所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的步驟包括相對(duì)于所述干擾源，將所述近端設(shè)置在多個(gè)位置處；從所述輔助位置傳感器收集表征所述近端的相應(yīng)位置的輔助位置信號(hào)；以及測(cè)量隨所述輔助位置信號(hào)而變的所述干擾作用。在又一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)量所述第二位置的步驟包括在所述近端的附近施加一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)；從所述輔助位置傳感器接收由所述輔助位置傳感器響應(yīng)所述磁場(chǎng)產(chǎn)生的信號(hào)；以及根據(jù)接收的所述信號(hào)計(jì)算所述第二位置。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括向操作者呈現(xiàn)計(jì)算的所述第一位置。另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供設(shè)備，該設(shè)備包括醫(yī)療探針，其包括遠(yuǎn)端、近端、連接器、和布線，所述遠(yuǎn)端包括主位置傳感器，所述近端包括輔助位置傳感器，所述連接器將所述遠(yuǎn)端連接到所述近端，所述布線遍歷所述探針并且將所述主位置傳感器連接到所述連接器；和處理器，其被配置成經(jīng)所述布線從所述主位置傳感器接收表征所述遠(yuǎn)端的第一位置的信號(hào)，以收集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對(duì)于被引入在所述連接器處的所述信號(hào)中的干擾作用隨所述近端的位置而變，以測(cè)量所述輔助位置傳感器的第二位置，以響應(yīng)測(cè)量的所述第二位置和所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)消除所述信號(hào)中的所述干擾作用，以及在消除所述干擾作用之后，根據(jù)所述信號(hào)計(jì)算所述第一位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，也提供計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品，所述產(chǎn)品結(jié)合醫(yī)療探針操作，所述醫(yī)療探針包括遠(yuǎn)端、近端、連接器、和布線，所述遠(yuǎn)端包括主位置傳感器，所述近端包括輔助位置傳感器，所述連接器將所述遠(yuǎn)端連接到所述近端，所述布線遍歷所述探針并且將所述主位置傳感器連接到所述連接器，所述產(chǎn)品包括非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中計(jì)算機(jī)指令被儲(chǔ)存，哪些指令在被計(jì)算機(jī)讀取時(shí)引起計(jì)算機(jī)經(jīng)所述布線從所述主位置傳感器接收表征所述遠(yuǎn)端的第一位置的信號(hào)，以收集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對(duì)于被引入在所述連接器處的所述信號(hào)中的干擾作用隨所述近端的位置而變，以測(cè)量所述輔助位置傳感器的第二位置，以響應(yīng)測(cè)量的所述第二位置和所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)消除所述信號(hào)中的所述干擾作用，以及在消除所述干擾作用之后，根據(jù)所述信號(hào)計(jì)算所述第一位置。通過(guò)以下結(jié)合附圖的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，將更全面地理解本發(fā)明


圖1和圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用干擾作用消除的醫(yī)療位置跟蹤系統(tǒng)的示意性立體示圖；和圖3為示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用干擾作用消除來(lái)測(cè)量導(dǎo)管位置的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式MM各種診斷和治療手術(shù)(諸如心內(nèi)電繪圖)使用插入患者體內(nèi)的侵入式探針。在這些手術(shù)中，有時(shí)重要的是確認(rèn)探針在體腔內(nèi)的位置?？赏ㄟ^(guò)控制臺(tái)確定位置，控制臺(tái)處理來(lái)自遠(yuǎn)側(cè)頂端中裝配的位置傳感器的信號(hào)。有時(shí)，用一次性的遠(yuǎn)側(cè)部分(如，有待插入體腔內(nèi)的導(dǎo)管的部分)和可重復(fù)使用的遠(yuǎn)側(cè)部分(如，將來(lái)自遠(yuǎn)側(cè)部分的信號(hào)承載到處理控制臺(tái)的線纜)實(shí)現(xiàn)探針組件。通常，使用連接器將探針的遠(yuǎn)側(cè)部分和近側(cè)部分彼此連接。例如，連接器可以裝配在探針的柄部中。 在這種“分裂式柄部”構(gòu)型中，如，使用屏蔽布線和/或雙絞布線，可以屏蔽將來(lái)自遠(yuǎn)側(cè)頂端中的位置傳感器的信號(hào)遞送到控制臺(tái)的布線不受干擾作用拾取的影響。然而，在連接器附近，可能難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的屏蔽，因?yàn)椴季€可能需要退繞以便連接到連接器引腳。在一些位置跟蹤系統(tǒng)中，遠(yuǎn)側(cè)頂端中的位置傳感器響應(yīng)由外部場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)產(chǎn)生信號(hào)。在多個(gè)實(shí)際的具體實(shí)施中，與外部磁場(chǎng)相比，在探針中經(jīng)布線發(fā)送的信號(hào)是弱信號(hào)。因此，布線可以從外部磁場(chǎng)拾取干擾作用，并且這種干擾作用可能使系統(tǒng)的位置測(cè)量結(jié)果失真。由于如上所述在連接器附近屏蔽可能減弱，因此這個(gè)區(qū)域內(nèi)的干擾作用拾取可能尤其嚴(yán)重。本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于消除在連接器附近所拾取的干擾作用的方法和系統(tǒng)。 在一些實(shí)施例中，附加的輔助位置傳感器緊鄰連接器被裝配在柄部中。輔助位置傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)表征柄部的位置和取向(由此表征連接器的位置和取向)。在預(yù)備的校準(zhǔn)過(guò)程中，根據(jù)輔助位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)，測(cè)量隨柄部位置而變的干擾作用。在實(shí)際的醫(yī)療過(guò)程期間，控制臺(tái)從遠(yuǎn)側(cè)頂端中的位置傳感器(稱為主位置傳感器)以及從柄部中的輔助位置傳感器接收位置測(cè)量結(jié)果。根據(jù)從柄部中的輔助位置傳感器接收的信號(hào)，控制臺(tái)通過(guò)使用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)消除從主位置傳感器接收的信號(hào)中的干擾作用來(lái)確定遠(yuǎn)側(cè)頂端的位置。因此，即使在存在強(qiáng)干擾作用的情況下，也能以高精度測(cè)量遠(yuǎn)側(cè)頂端的位置。系統(tǒng)說(shuō)明圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用干擾作用消除的醫(yī)療位置跟蹤系統(tǒng)20的示圖。 系統(tǒng) 20 可以根據(jù)(例如)由 Biosense Webster Inc. (Diamond Bar, California)制造的 CARTO 系統(tǒng)。系統(tǒng)20包括醫(yī)療探針22(諸如導(dǎo)管)和控制臺(tái)Μ。在下述的實(shí)施例中，假設(shè)探針22用于診斷或治療處理，諸如對(duì)心臟沈中的電勢(shì)進(jìn)行繪圖或進(jìn)行心臟組織的消融。 作為另外一種選擇，加以必要的變更，可以將探針22用于心臟中或其他身體器官中的其他治療和/或診斷用途。操作者觀(諸如心臟病學(xué)家)將探針22穿過(guò)患者30的血管系統(tǒng)插入，以使得探針22的遠(yuǎn)端32進(jìn)入患者心臟沈的心室。通過(guò)將探針22固定在柄部34處，操作者28推進(jìn)探針，從而將遠(yuǎn)側(cè)頂端36設(shè)置在所需位置處。柄部34將探針22連接到線纜38，線纜38 通過(guò)合適的連接器連接到控制臺(tái)對(duì)。在下面的圖2中更詳細(xì)地示出探針22(尤其是柄部 34)的構(gòu)型?？刂婆_(tái)M利用磁性位置感測(cè)來(lái)確定心臟沈內(nèi)部的遠(yuǎn)端36的位置坐標(biāo)。要確定位置坐標(biāo)，控制臺(tái)M中的驅(qū)動(dòng)電路40驅(qū)動(dòng)場(chǎng)發(fā)生器42，以在患者30體內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)。通常， 場(chǎng)發(fā)生器42包括線圈，線圈在患者30體外的已知位置處被置于患者軀干下方。這些線圈在包含心臟沈在內(nèi)的預(yù)定工作容積內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)。連接到遠(yuǎn)側(cè)頂端36和柄部34的磁場(chǎng)傳感器響應(yīng)這些磁場(chǎng)來(lái)產(chǎn)生電信號(hào)?？刂婆_(tái)M中的信號(hào)處理器44處理電信號(hào)，以便確定遠(yuǎn)側(cè)頂端36和柄部34的位置坐標(biāo)，通常包括位置坐標(biāo)和取向坐標(biāo)兩者。如前所述，處理器44 可根據(jù)從柄部34中的輔助位置傳感器接收的信號(hào)來(lái)消除從遠(yuǎn)側(cè)頂端36中的主位置傳感器接收的信號(hào)中的干擾作用。以下在圖2中示出這兩種位置傳感器。處理器44通常包括通用計(jì)算機(jī)，通用計(jì)算機(jī)具有合適的前端和接口電路，用于從探針22接收信號(hào)并控制控制臺(tái)M的其他組件。處理器44可以在軟件中編程，以進(jìn)行本文所述的功能。例如，可以經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將軟件以電形式下載到控制臺(tái)M中，或可以將軟件保存在非暫時(shí)性有形介質(zhì)(諸如光學(xué)、磁或電子存儲(chǔ)介質(zhì))上。作為另外一種選擇，處理器44的部分功能或全部功能可以通過(guò)專有的或可編程的數(shù)字硬件組件、或使用硬件和軟件元件的組合來(lái)進(jìn)行。輸入/輸出(I/O)接口 46使控制臺(tái)M能夠與探針22相互作用。根據(jù)從探針 22 (通過(guò)接口 46和系統(tǒng)20的其他組件)接收的信號(hào)，處理器44驅(qū)動(dòng)顯示器48，以向操作者觀呈現(xiàn)示出患者體內(nèi)的遠(yuǎn)側(cè)頂端36位置的圖像50，以及關(guān)于正在進(jìn)行的手術(shù)的狀態(tài)信息和指導(dǎo)。作為另外一種選擇或除此之外，系統(tǒng)20可以包括用于在患者30體內(nèi)操縱和操作探針22的自動(dòng)化機(jī)構(gòu)(未示出)。這種機(jī)構(gòu)通常能夠控制探針22的縱向運(yùn)動(dòng)(前進(jìn)/后退)和遠(yuǎn)端32的橫向運(yùn)動(dòng)(偏轉(zhuǎn)/轉(zhuǎn)向)兩者。在這類(lèi)實(shí)施例中，處理器44產(chǎn)生根據(jù)探針和柄部中的磁場(chǎng)傳感器提供的信號(hào)控制探針22運(yùn)動(dòng)的控制輸入，如下文中進(jìn)一步說(shuō)明。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)20的另一個(gè)示意性立體圖示。圖2更詳細(xì)地示出探針22 (特別是柄部34)的構(gòu)型。如該圖所示，柄部34將探針22連接到線纜38，并且包括通過(guò)合適連接器56配合的遠(yuǎn)側(cè)部分52和近側(cè)部分M。柄部的近側(cè)部分M和線纜38 有時(shí)稱為探針的近側(cè)部分。柄部的遠(yuǎn)側(cè)部分56和導(dǎo)管22有時(shí)稱為探針的遠(yuǎn)側(cè)部分。遠(yuǎn)側(cè)頂端36包括主位置傳感器58，主位置傳感器58產(chǎn)生傳至控制臺(tái)M的信號(hào)， 所述信號(hào)表征遠(yuǎn)側(cè)頂端相對(duì)于場(chǎng)發(fā)生器42的位置坐標(biāo)。輔助位置傳感器60被裝配在柄部 34的近側(cè)部分M中，并且產(chǎn)生傳至控制臺(tái)M的信號(hào)，所述信號(hào)表征柄部相對(duì)于場(chǎng)發(fā)生器 42的位置坐標(biāo)。位置傳感器58和60中的每一個(gè)都可以包括一個(gè)或多個(gè)微型線圈，并且通常包括沿著不同的軸取向的多個(gè)線圈。作為另外一種選擇，位置傳感器58和60可以包括另一類(lèi)型的磁性傳感器、充當(dāng)位置傳感器的電極、或其他類(lèi)型的位置傳感器，諸如基于阻抗的位置傳感器或超聲位置傳感器。雖然圖2示出了在遠(yuǎn)側(cè)頂端36中具有單個(gè)位置傳感器的探針，但本發(fā)明的實(shí)施例可以利用在遠(yuǎn)側(cè)頂端和/或遠(yuǎn)端32中具有不止一個(gè)位置傳感器的探針。當(dāng)遠(yuǎn)側(cè)頂端36在醫(yī)療過(guò)程期間定位在心臟沈中時(shí)，處理器44使用從位置傳感器 58和60接收的信號(hào)來(lái)計(jì)算遠(yuǎn)側(cè)頂端的位置。如前所述，位置傳感器58和60可能由于其構(gòu)型而產(chǎn)生弱信號(hào)。連接到近側(cè)部分 54的放大器62放大從位置傳感器58和60接收的信號(hào)。圖2所示的“分裂式柄部”構(gòu)型允許組件(諸如放大器62和輔助位置傳感器60)包含在可重復(fù)使用的近側(cè)部分M中，而探針22在使用后被丟棄。在上述的美國(guó)專利6，370，411中陳述了分裂式柄部構(gòu)型的其它方 在可供選擇的實(shí)施例中，位置傳感器58、60和磁場(chǎng)發(fā)生器42的作用可以互換。換句話講，驅(qū)動(dòng)電路40可以驅(qū)動(dòng)位置傳感器58和60中的磁場(chǎng)發(fā)生器，以便產(chǎn)生磁場(chǎng)。線圈 42可以被配置成感測(cè)磁場(chǎng)并產(chǎn)生表征這些磁場(chǎng)的分量幅度的信號(hào)。在該實(shí)施例中，處理器44接收并處理來(lái)自線圈42的信號(hào)，以便確定遠(yuǎn)側(cè)頂端36在心臟沈內(nèi)的位置坐標(biāo)。盡管圖1和圖2示出了具體的系統(tǒng)構(gòu)型，但也可采用其他系統(tǒng)構(gòu)型來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例，并因而被視為在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。例如，可以用其他類(lèi)型的位置傳感器實(shí)施下文描述的方法，諸如基于阻抗的位置傳感器或超聲位置傳感器。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“位置傳感器”是指安裝在探針22或柄部34上的元件，該元件引起控制臺(tái)M接收表征相應(yīng)的元件坐標(biāo)的信號(hào)。因而該位置換能器可以包括探針或柄部上的接收器，該接收器根據(jù)換能器接收的能量產(chǎn)生傳至控制單元的位置信號(hào)；或該換能器可以包括發(fā)射器，從而發(fā)射探針或柄部外部的接收器感測(cè)的能量。此外，類(lèi)似地，實(shí)施下文描述的方法時(shí)，不僅可以使用導(dǎo)管，而且可以使用其他類(lèi)型的探針在心臟中和在其他身體器官及區(qū)域中進(jìn)行標(biāo)測(cè)和測(cè)量應(yīng)用。使用干擾作用消除的位置測(cè)量結(jié)果線纜38將來(lái)自主位置傳感器58的信號(hào)通過(guò)柄部34遞送到控制臺(tái)24。如上文所討論，線纜38可以拾取可能使主位置傳感器的信號(hào)失真的干擾作用。因此，控制臺(tái)M在計(jì)算遠(yuǎn)側(cè)頂端36的位置時(shí)可能出錯(cuò)。線纜38拾取的干擾作用可能是由于發(fā)生器42產(chǎn)生的相對(duì)強(qiáng)的磁場(chǎng)、由于探針附近的各種電信號(hào)、或由于任何其它源引起的。線纜38通常包括屏蔽雙絞線，以便避免這類(lèi)不需要的干擾作用拾取。然而，在連接器56附近，屏蔽作用可能由于與連接器銷(xiāo)的互連而降低。因此，有時(shí)拾取了連接器附近的一些殘余的干擾作用。系統(tǒng)20通過(guò)使用輔助位置傳感器60通過(guò)預(yù)校準(zhǔn)并消除這種干擾作用而使連接器 56中的干擾作用拾取的效果減弱。在一些實(shí)施例中，處理器44首先測(cè)量柄部34 (定位和取向)相對(duì)于干擾源隨位置而變的干擾作用拾取。然后，處理器44使用這種校準(zhǔn)數(shù)據(jù)用于消除實(shí)際醫(yī)療過(guò)程期間從主位置傳感器58接收的信號(hào)中的干擾作用。因此，即使在存在強(qiáng)干擾作用的情況下，也能以高精度計(jì)算遠(yuǎn)側(cè)頂端36的位置。此外，本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)可以允許放寬線纜38的屏蔽要求。圖3為示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用干擾作用消除測(cè)量探針22的遠(yuǎn)側(cè)頂端36位置的方法的流程圖。在初步校準(zhǔn)步驟70中，操作者觀將柄部34相對(duì)于場(chǎng)發(fā)生器 42 (或其它干擾源)設(shè)置在多個(gè)位置(位置和取向)。在每一個(gè)柄部位置處，處理器44測(cè)量在連接器56處隨柄部34位置而變的干擾作用拾取(如輔助位置傳感器60所測(cè)量的)。 因此，處理器44校準(zhǔn)隨柄部中的輔助位置傳感器輸出而變的干擾幅度。所測(cè)量的隨柄部位置而變的干擾作用稱為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。在校準(zhǔn)程序期間，主位置傳感器58通常被停用。在醫(yī)療過(guò)程期間，操作者28操縱柄部34，以在探針定位步驟72中將探針22定位在心臟沈中。在主測(cè)量步驟74中，處理器44從主位置傳感器58接收表征遠(yuǎn)側(cè)頂端36位置的位置信號(hào)。另外，在輔助測(cè)量步驟76中，處理器44從輔助位置傳感器60接收表征柄部34位置的位置信號(hào)。在干擾作用消除步驟78中，處理器44根據(jù)測(cè)量的柄部34位置來(lái)消除從主位置傳感器58接收的信號(hào)中的干擾作用。通常，處理器44根據(jù)如步驟76中測(cè)量的當(dāng)前柄部位置來(lái)查詢校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以便確定在該柄部位置處所期望的干擾水平。然后，處理器44從以上步驟74中測(cè)量的主位置傳感器58的信號(hào)中減去所期望的干擾水平。在消除干擾作用之后，在頂端定位步驟80中，處理器44計(jì)算遠(yuǎn)側(cè)頂端36的位置。在從信號(hào)中消除干擾作用之后，使用從主位置傳感器接收的位置信號(hào)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。最后，在輸出步驟82中，處理器44在顯示器48上呈現(xiàn)圖像50，以便向操作者洲顯示遠(yuǎn)側(cè)頂端36的位置。該方法返回上述步驟72。作為另外一種選擇或除此之外，在用于操縱和操作探針22 (如上文所述)的自動(dòng)化機(jī)構(gòu)的閉環(huán)控制過(guò)程中，可以使用位置測(cè)量和干擾作用消除方案，以確保自動(dòng)化機(jī)構(gòu)將遠(yuǎn)側(cè)頂端36定位在正確位置中。雖然本文所述實(shí)施例主要是指醫(yī)療位置跟蹤系統(tǒng)中的干擾作用消除，但在各種其它應(yīng)用中，可使用本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)用于消除取決于位置的干擾作用。以下權(quán)利要求書(shū)中的相應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、操作和所有方法或步驟以及功能元件的等同形式旨在包括任何結(jié)構(gòu)、材料或者操作，以用于執(zhí)行與在權(quán)利要求中具體保護(hù)的其他受權(quán)利要求保護(hù)的元件相結(jié)合的功能。已提供了對(duì)本發(fā)明的描述以用于舉例說(shuō)明和描述的目的，但并非旨在詳盡描述本發(fā)明或?qū)⒈景l(fā)明限制為本發(fā)明所公開(kāi)的形式。在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，許多修改形式和變型形式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將顯而易見(jiàn)。選擇并描述了以上實(shí)施例，以便最好地解釋本公開(kāi)的原理和實(shí)際應(yīng)用，以及使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解本公開(kāi)的各種實(shí)施例具有適于所考慮的具體用途的各種修改形式。所附權(quán)利要求旨在涵蓋落在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的本公開(kāi)的所有這種特征和優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員將容易進(jìn)行許多修改和改變，所以并非旨在將本公開(kāi)限制于本文所述的有限數(shù)目的實(shí)施例。因此，應(yīng)當(dāng)理解，落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有合適的變型形式、修改形式和等同形式都可以使用。
權(quán)利要求
1.一種用于位置跟蹤的方法，包括接收信號(hào)，所述信號(hào)從在醫(yī)療探針的遠(yuǎn)端處的主位置傳感器經(jīng)過(guò)遍歷所述探針的布線傳到在所述探針的近端處的連接器，以用于連接到處理器，所述處理器處理所述信號(hào)，以找到所述遠(yuǎn)端的第一位置；收集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對(duì)于被引入在所述連接器處的所述信號(hào)中的干擾隨所述近端的位置而變；測(cè)量在所述探針的所述近端處的輔助位置傳感器的第二位置；響應(yīng)測(cè)量的所述第二位置和所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來(lái)消除所述信號(hào)中的所述干擾；以及在消除所述干擾之后，根據(jù)所述信號(hào)計(jì)算所述第一位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述醫(yī)療探針包括導(dǎo)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由所述主位置傳感器響應(yīng)一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)產(chǎn)生所述信號(hào)，所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)在所述探針附近施加并且由所述主位置傳感器感測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述輔助位置傳感器與所述連接器相鄰地裝配。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述輔助位置傳感器和所述連接器耦合到所述探針的柄部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中收集所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的步驟包括相對(duì)于干擾源，將所述近端設(shè)置在多個(gè)位置處；從所述輔助位置傳感器收集表征所述近端的相應(yīng)位置的輔助位置信號(hào)，以及測(cè)量隨所述輔助位置信號(hào)而變的所述干擾。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中測(cè)量所述第二位置的步驟包括在所述近端的附近施加一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)；從所述輔助位置傳感器接收由所述輔助位置傳感器響應(yīng)所述磁場(chǎng)產(chǎn)生的信號(hào)；以及根據(jù)接收的所述信號(hào)計(jì)算所述第二位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括向操作者呈現(xiàn)計(jì)算的所述第一位置。
9.一種設(shè)備，包括醫(yī)療探針，所述醫(yī)療探針包括遠(yuǎn)端、近端、連接器、和布線，所述遠(yuǎn)端包括主位置傳感器，所述近端包括輔助位置傳感器，所述連接器將所述遠(yuǎn)端連接到所述近端，所述布線遍歷所述探針并且將所述主位置傳感器耦合到所述連接器；和處理器，所述處理器被配置成經(jīng)所述布線從所述主位置傳感器接收表征所述遠(yuǎn)端的第一位置的信號(hào)，以收集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對(duì)于被引入在所述連接器處的所述信號(hào)中的干擾隨所述近端的位置而變，以測(cè)量所述輔助位置傳感器的第二位置，以響應(yīng)測(cè)量的所述第二位置和所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)消除所述信號(hào)中的所述干擾，以及在消除所述干擾之后，根據(jù)所述信號(hào)計(jì)算所述第一位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述醫(yī)療探針包括導(dǎo)管。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)由所述主位置傳感器響應(yīng)一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)產(chǎn)生，所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)在所述探針的附近施加并且由所述主位置傳感器感測(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述輔助位置傳感器與所述連接器相鄰地裝配。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述探針包括柄部，并且其中所述輔助位置傳感器和所述連接器耦合到所述柄部。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述處理器被配置成通過(guò)從所述輔助位置傳感器收集多個(gè)輔助位置信號(hào)來(lái)收集所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而所述近端相對(duì)于干擾源設(shè)置在相應(yīng)的位置，并且測(cè)量隨所述輔助位置信號(hào)而變的所述干擾。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述處理器被配置成從所述輔助位置傳感器接收信號(hào)，以及根據(jù)接收的所述信號(hào)計(jì)算所述第二位置，所述信號(hào)由所述輔助位置傳感器響應(yīng)一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)產(chǎn)生，所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)在所述近端的附近施加。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述處理器被配置成向操作者呈現(xiàn)計(jì)算的所述第一位置。
17.一種計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品結(jié)合醫(yī)療探針操作，所述醫(yī)療探針包括遠(yuǎn)端、近端、連接器、和布線，所述遠(yuǎn)端包括主位置傳感器，所述近端包括輔助位置傳感器， 所述連接器將所述遠(yuǎn)端連接到所述近端，所述布線遍歷所述探針并且將所述主位置傳感器耦合到所述連接器，所述產(chǎn)品包括非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中計(jì)算機(jī)指令被儲(chǔ)存，這些指令在被計(jì)算機(jī)讀取時(shí)引起所述計(jì)算機(jī)經(jīng)所述布線從所述主位置傳感器接收表征所述遠(yuǎn)端的第一位置的信號(hào)；收集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對(duì)于被引入在所述連接器處的所述信號(hào)中的干擾隨所述近端的位置而變；測(cè)量所述輔助位置傳感器的第二位置；響應(yīng)測(cè)量的所述第二位置和所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)消除所述信號(hào)中的所述干擾；以及在消除所述干擾之后，根據(jù)所述信號(hào)計(jì)算所述第一位置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了用于位置跟蹤的方法，所述方法包括接收信號(hào)，所述信號(hào)從在醫(yī)療探針的遠(yuǎn)端處的主位置傳感器經(jīng)過(guò)遍歷所述探針的布線傳到在所述探針的近端處的連接器，以用于連接到處理器，所述處理器處理所述信號(hào)，以找到所述遠(yuǎn)端的第一位置。收集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對(duì)于被引入在所述連接器處的所述信號(hào)中的干擾作用隨所述近端的位置而變。測(cè)量在所述探針的所述近端處的輔助位置傳感器的第二位置。響應(yīng)測(cè)量的所述第二位置和所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來(lái)消除所述信號(hào)中的所述干擾作用。在消除所述干擾作用之后，根據(jù)所述信號(hào)計(jì)算所述第一位置。
文檔編號(hào)A61B5/06GK102389334SQ20111017985
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者A·戈瓦里 申請(qǐng)人:韋伯斯特生物官能(以色列)有限公司