服務器環(huán)境中，這種軟件程序代碼可以存儲在客戶端或服務器上。該軟件程序代碼可以包含在用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的多種已知介質的任何一種上，例如軟磁盤、硬驅動器或⑶-ROM。該代碼可以分布在這種介質上，或者可以通過到其它計算機系統(tǒng)的某種類型的網(wǎng)絡從一個計算機系統(tǒng)的存儲器或存儲分布給用戶，用于由這種其它系統(tǒng)的用戶使用。
[0027]現(xiàn)在轉到附圖，首先參照圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明公開的實施例構造和操作的、使用虛擬觸摸屏在活體內(nèi)跟蹤和操作醫(yī)療器具的系統(tǒng)20的圖示。例如醫(yī)生22的操作者可以使用系統(tǒng)20，以使用可以插入內(nèi)部體腔(如對象26的心臟24的心室)中的探針(如導管23)獲得醫(yī)療圖像。典型地，導管23用于診斷或治療醫(yī)學過程，如標測(map)心臟中的電勢或執(zhí)行心臟組織的消融。通過自身或結合它治療設備，導管或其它體內(nèi)設備可以可選地用于其它目的。參照圖1描述的心臟應用是示例性的。本發(fā)明的原理可應用到遍及身體的許多侵入式醫(yī)療和手術過程。
[0028]現(xiàn)在參照圖2，圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的導管23的圖示。示出的導管是示例性的；許多其它類型的導管可以用作導管23。導管23典型地包括手柄28上的定位控制27，以使得醫(yī)生能夠根據(jù)需要操縱(steer)、定位和定向、以及操作導管23的遠端(distalend)29。
[0029]例如操縱桿52的定點設備附接到手柄28。在一些實施例中，手柄28包括一個或多個觸摸激活的開關，顯示為按鈕56?？蛇x地，按鈕56可以位于操縱桿52上。操縱桿52和按鈕56用于控制系統(tǒng)20，如以下詳細描述的。
[0030]遠端29和操縱桿52分別包括位置傳感器32和54，每個位置傳感器包括如下所述的傳感器線圈35。
[0031]在一些實施例中，遠端29包括超聲成像傳感器39。超聲成像傳感器39典型地發(fā)送短的超聲能量脈沖(burst)，并且將反射的超聲轉換為電信號，該電信號經(jīng)由電纜33被傳送到控制臺34 (圖1)，如本領域所知的。
[0032]在一些實施例中，遠端29還包括至少一個電極42，用于執(zhí)行診斷功能、治療功能或兩者，如電生理標測和射頻(RF)消融。在一個實施例中，電極42用于感測局部電勢。通過電極42測量的電勢可以用于將局部電活動映射到心臟內(nèi)表面上。當使得電極42與心臟24(圖1)的內(nèi)表面上的點接觸或靠近時，該電極測量在該點處的局部電勢。測量的電勢被轉換為電信號，并且通過導管23發(fā)送給圖像處理器43 (圖1)，該圖像處理器43將信號轉換為電解剖圖。
[0033]可選地，電極42可用于測量不同于上述電勢的參數(shù)，如各種組織特性、溫度和血流。
[0034]再次參照圖1，系統(tǒng)20包括定位子系統(tǒng)30，定位子系統(tǒng)30測量導管23的遠端29的地點和方位坐標。如這里使用的，術語“地點(locat1n)”指物體的空間坐標，術語“方位”指物體的角坐標，而術語“位置(posit1n) ”指物體的全部位置定位信息，包括地點和方位坐標兩者。
[0035]在一個實施例中，定位子系統(tǒng)30包括磁位置跟蹤系統(tǒng)，所述磁位置跟蹤系統(tǒng)確定導管23的遠端29的位置。定位子系統(tǒng)30典型地包括一組外部輻射器，如場產(chǎn)生元件(例如線圈31)，其處于對象外部的固定已知位置。線圈31在心臟24附近產(chǎn)生場，典型地為磁場。
[0036]再次參照圖2，位置傳感器32感測由線圈31產(chǎn)生的場，并且響應于感測的場，通過穿過導管23的電纜33將位置相關的電信號發(fā)送到控制臺34(圖1)。可選地，位置傳感器32可以通過無線鏈路發(fā)送信號到該控制臺。
[0037]為了確定6個定位坐標(X、Y、Z方向和俯仰、偏轉和橫滾方位)，位置傳感器32包括至少兩個，并且優(yōu)選為三個，傳感器線圈35，所述線圈被適配為其中一個線圈31的頻率，如本領域所知的。傳感器線圈35纏繞在空心芯或材料芯上。傳感器線圈35的軸應當是非平行的，并且優(yōu)選是相互正交的。
[0038]在其中要求更少的位置坐標的一些應用中，在位置傳感器32中只需要單個傳感器線圈35。
[0039]位于操縱桿52中(優(yōu)選地在手柄中)的位置傳感器54類似于位置傳感器32。位置傳感器54感測由線圈31產(chǎn)生的場，并且用于確定操縱桿52的手柄的位置，包括其在空間中的角度方位。位置傳感器54要求至少一個感測線圈，并且優(yōu)選地具有三個線圈。
[0040]再次參照圖1，控制臺34包括位置處理器36，該位置處理器36基于由位置傳感器32 (圖2)發(fā)送的信號，計算導管23的遠端29的地點和方位。位置處理器36典型地接收、放大、過濾、數(shù)字化和以其他方式處理來自導管23的信號。系統(tǒng)20和位置處理器36還可以被實現(xiàn)為CARTO XP EP導航和消融系統(tǒng)的元件，其可以從B1sense Webster公司，3333Diamond Canyon Road,Diamond Bar, CA 91765獲得，并且適當?shù)匦薷囊詧?zhí)行本發(fā)明的原理。
[0041]例如在美國專利N0.6，690，963,6, 618，612和6，332，089以及美國專利申請公開2004/0147920和2004/0068178中描述了可以用于本發(fā)明的實施例的一些位置跟蹤系統(tǒng)，所有這些專利和專利申請在此引入以供參考。
[0042]在一些實施例中，圖像處理器43使用從超聲成像傳感器39(圖2)接收的電信號和從位于導管23的遠端29中的位置傳感器32接收的定位信息，來產(chǎn)生對象的心臟的目標結構的圖像。這些圖像可以使用從電極42導出的電信息來增強。
[0043]在其它實施例中，圖像處理器43可能不產(chǎn)生醫(yī)療圖像，而可能只產(chǎn)生疊加在對象26的表示上的導管23的遠端29的圖像，或者可能只顯示遠端29關于對象內(nèi)的目標的位置，以便輔助醫(yī)生22進行醫(yī)療過程。
[0044]由圖像處理器43產(chǎn)生的圖像被輸出到顯示設備44上。例如，圖1示出了部分心臟24的圖像46。系統(tǒng)20典型地提供顯示控制，例如⑶I (圖形用戶接口 )，其包括窗口、圖標和菜單，用于操縱和查看由圖像處理器43產(chǎn)生的圖像。接口設備用于在顯示設備44上移動光標48。
[0045]在一個實施例中，該接口設備包括操縱桿52 (圖2)，當醫(yī)生22使用操作控制27時，該操縱桿52在他可及的范圍內(nèi)。例如，在涉及實時圖像處理的醫(yī)療過程中，操縱桿的旋轉可以連續(xù)地控制諸如邊緣檢測算法中的邊緣閾值的參數(shù)。其它操縱桿運動和按鈕命令可以由用戶分配，以便控制系統(tǒng)20的操作的其它方面。當醫(yī)生22移動操縱桿52時，位置傳感器54的地點由位置處理器36 (圖1)跟蹤，發(fā)送給控制臺34，在控制臺34其在顯示器44上進行配準。位置處理器36將操縱桿移動轉換為顯示設備44上的光標48的移動。
[0046]可選地，該接口設備可以是不同于導管23或任何其它醫(yī)療設備的單獨的設備?，F(xiàn)在參照圖3，圖3是根據(jù)本發(fā)明的替代實施例的、用于供系統(tǒng)20(圖1)使用的示例性接口設備60的示圖。接口設備60可以是掃描筆(wand)或觸針，并且成形為易于由醫(yī)生22 (圖1)抓住和操縱。如上所述，接口設備60包括位置傳感器54和按鈕56。位置傳感器54感測由線圈31(圖1)產(chǎn)生的磁場，并且響應于感測的場，通過電纜63發(fā)送位置相關的電信號到控制臺34?？蛇x地，位置傳感器54可以通過無線鏈路發(fā)送信號到控制臺。通過這種方式，系統(tǒng)20能夠確定接口設備60的位置。
[0047]位置處理器36將包括顯示器40的屏幕62的三維空間區(qū)域61映射到靠近或包括