[发明专利]用于位置感测的方法以及医疗系统

说明书

技术领域

本发明整体涉及感测位于活体内的物体的位置，具体地讲，涉及使用阻抗测量值感测位置。

背景技术

大量医疗操作涉及将物体(例如传感器、管、导管、分散装置和植入物)设置在体内。实时成像方法常常用来辅助医务人员在手术过程中观察物体及其周边环境。然而在许多情况下，实时成像不可能或不可取。相反，常常使用用于获得内部物体实时空间坐标的系统。现有技术已经开发或构想了许多这种位置感测系统。

例如，授予Wittkampf的美国专利5,983,126描述了一种系统，其中使用电阻抗方法检测导管位置，该专利的公开内容以引用方式并入本文中。授予Govari等人的美国专利申请公开2006/0173251以及授予Osadchy的2007/0038078描述了基于阻抗的方法，该方法通过使电流流过探针上的电极和体表上的多个位置之间的身体部分来感测探针的位置，两专利均以引用方式并入本文中。

发明内容

本发明的实施例提供了有效的装置和方法，用于根据探针上的电极和体表电极之间的电流的测量值实时确定设置在活体内的探针的位置。下文所述方法和装置用来减少所测电流的失真，从而提高位置测量的精度。

因此，根据本发明的实施例提供了用于感测位置的方法，该方法包括：

将包括第一探针电极和第二探针电极的探针插入受试者体内；

将体表电极耦合到身体表面；

使用第一电路测量第一探针电极和体表电极之间的电流，其中第一电路耦合到至少第一探针电极，并具有第一电气接地；

根据测得的电流确定探针位置坐标；

将具有第二电气接地的第二电路耦合到至少第二探针电极；以及

隔离第一电气接地与第二电气接地。

在一些实施例中，隔离第一电气接地还包括将第一电气接地通过预定的接地间耦合阻抗耦合到第二电气接地。

通常，接地间耦合阻抗值经过选择，以最大限度提高确定位置坐标的精度。

在一些实施例中，接地间耦合阻抗在500和5000Ω之间。

通常，插入探针包括将探针通入受试者心脏，耦合第二电路包括使用至少第二探针电极测量心脏的电活动。

在一些实施例中，第一和第二探针电极都需要耦合，以确定位置坐标和测量电活动。

在另一些实施例中，第一电路包括耦合到至少第一探针电极的具有隔离变压器的前端，其中隔离变压器具有主线圈和次线圈。在这些实施例中，将第一电气接地与第二电气接地隔离可包括将隔离变压器的次线圈耦合到第一电气接地，同时将主线圈耦合到第二电气接地。

在一些实施例中，测量电流包括耦合具有通常大于100,000Ω的输出阻抗的前端，以经过至少第一探针电极传输电流。

根据本发明的实施例，还提供医疗系统，所述系统包括：

探针，所述探针能够插入受试者体内，所述探针包括第一探针电极和第二探针电极；

多个体表电极，所述多个体表电极能够在各自的位置处固定到身体表面；

第一电路，所述第一电路耦合到至少第一探针电极，被配置为测量第一探针电极和体表电极之间的电流，并且具有第一电气接地；

定位处理器，所述定位处理器被配置为根据测得的电流确定探针的位置坐标；以及

第二电路，所述第二电路耦合到至少第二探针电极，并且具有与第一电气接地隔离的第二电气接地。

通过以下结合附图的实施例的详细说明，将更全面地理解本发明。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的医疗系统的示意性图示；

图2为根据本发明的实施例的示意图，示出了电极与其相关电路之间的相互作用；

图3、4和5为根据本发明的实施例的示意性电路图，示出了功能电极对定位电流的影响；以及

图6为根据本发明的实施例的示意性电路图，提供了定位探针前端的典型实施方案。

具体实施方式

图1为根据本发明的实施例的医疗系统20的示意性图示。系统20包括能够插入受试者50体腔(例如心脏40的心室)内的探针30(例如导管)。通常，探针由医务人员60用于一个或多个医学诊断或治疗功能，例如心内心电图(ECG)、映射心脏电势、进行心脏组织消融或其他医学功能。为了有利于有效施加医学手术，系统20能够确定探针30在受试者体内的位置。探针位置以及其他诊断和/或治疗数据通常在显示器70上或通过其他合适的媒体提供给医务人员60。