[发明专利]在医学过程中进行电磁跟踪的方法和系统

说明书

本申请涉及治疗领域，具体涉及用于医学过程的电磁跟踪并将结合其特定参考加以描述。

已经提出基于来自3D成像格式的测量结果改善向组织内放置工具(例如，放置导管)的精度的各种技术和系统。这些成像格式试图相对于诸如MRI检测到的靶标组织的治疗靶标组织定位针状进入装置。这些成像格式生成用于在治疗期间确定针的适当位置的成像数据，所述针通常被置于引导装置中并移动至组织内。

在许多情况下，医学装置的递送仅仅基于这一成像数据信息并且最终医学装置相对于靶标的位置的确认需要采集第二组图像。在组织硬度差异很大的情况下，医学装置可能与预期的路径偏离。类似地，医学装置可能使组织自身扭曲并且因此将靶标组织移动到新的位置，使得原始的靶标向坐标不再正确。

因此，需要一种用于在医学过程期间将手术装置精确放置到靶标解剖结构中的技术和系统。

依照要求简要指出本发明的类型和主旨的本发明的概要说明的美国法规37C.F.R.§1.73，提供了概括说明。应当理解，其并非用于解释或限制权利要求的范围或意义，并在此基础上进行提交。

根据示范性实施例的一个方面，一种跟踪医学装置的方法能够包括：提供用于使靶标解剖结构的电磁空间与靶标解剖结构的成像空间配准的至少三个标记物，其中，所述标记物包括第一标记物和第二标记物；将第一标记物定位于患者的靶标解剖结构中，其中，第一标记物具有第一电磁(EM)传感器和可成像区域；将第二标记物定位于患者身上接近靶标解剖结构处，其中，第二标记物具有第二EM传感器并且是可成像的；使用患者外部的场发生器在第一和第二传感器中诱发电流；基于所诱发的电流确定第一和第二标记物的位置；执行对靶标解剖结构的成像，其包括使可成像区域和第二标记物可视化；以及至少部分基于对第一和第二标记物确定的位置以及对可成像区域和第二标记物的可视化，将靶标解剖结构的电磁空间与靶标解剖结构的成像空间配准。

根据示范性实施例的另一方面，一种计算机可读存储介质能够包括其中存储的计算机可执行代码，其中，所述计算机可执行代码被配置成令在其中提供有所述计算机可读存储介质的计算装置执行以下步骤：基于在第一和第二标记物中诱发的电流获得第一和第二标记物的位置，其中，第一标记物在靶标解剖结构内，而第二标记物在靶标解剖结构外部；获得对靶标解剖结构的成像，其包括使第二标记物和与第一标记物相关联的可成像区域可视化；以及至少部分基于第一和第二标记物的位置以及可成像区域和第二标记物的可视化，将靶标解剖结构的电磁空间与靶标解剖结构的成像空间配准。

根据示范性实施例的另一方面，一种针对患者的靶标解剖结构的跟踪系统能够包括：第一标记物，其具有用于插入患者以到达靶标解剖结构的尺寸和形状，其中，所述第一标记物具有第一电磁(EM)传感器和可成像区域；多个第二标记物，其具有用于粘附至患者身上接近靶标解剖结构处的尺寸和形状，其中，所述第二标记物每个都具有第二EM传感器并且是可成像的；场发生器，其适于向靶标解剖结构施加磁场并在第一和第二传感器中诱发电流；以及处理器，其具有适于基于所诱发的电流确定第一和第二标记物的位置的控制器。

本文所描述的示范性实施例与目前的系统和处理相比具有若干优点，包括手术装置放置的精度。此外，本文所描述的系统和方法能够与具有跟踪装置的现有手术装置一起使用。在阅读和理解下文的详细描述的基础上，进一步的优点和益处对本领域普通技术人员而言将变得显而易见。

本领域技术人员根据下文的详细描述、附图和所附权利要求书将意识到并理解本公开的上述和其他特征及优点。

图1是与一个示范性实施例的跟踪系统一起使用的内部标记物的分解图的示意性图示；

图2是图1中的内部标记物的另一示意性图示；

图3是耦合到内部标记物的跟踪系统的示意性图示；

图4是内部标记物的另一示范性实施例的示意性图示；

图5是内部标记物的另一示范性实施例的示意性图示；

图6是内部标记物的另一示范性实施例的示意性图示；以及

图7是可以由图1-6中的系统用于执行对医学装置的跟踪的方法。

结合电磁跟踪系统描述本公开的示范性实施例，所述电磁跟踪系统用于在针对人的过程期间使用的手术或其他医学装置。本领域普通技术人员应当理解，本公开的示范性实施例可以应用于各种类型的医学或手术装置、各种类型的过程以及人或动物的身体的各个部分，或者与其一起使用。本公开的示范性实施例的方法和系统的使用可以适于对其他类型的内部标记物的应用。