[发明专利]使用局部坐标系的位置感测

说明书

技术领域

本发明整体涉及用于侵入式医学治疗的方法和装置，具体地讲涉及精确感测身体器官内部的探针的位置。

背景技术

磁位置感测现在广泛用于追踪心脏中导管的位置，以同时用于诊断目的(例如标测心电活动)和治疗(例如消融致心律失常性组织)。这种类型的位置感测在由Biosense Webster Inc.(Diamond Bar，Califomia)制备的系统中实施。

此类磁位置感测系统(例如)在美国专利6,690,963中有所描述，该专利的公开内容以引用的方式并入本文。该系统用于测定侵入式医疗器械(例如导管或内窥镜)相对于参考系的位置和取向。它包括多个场发生器，所述场发生器响应于驱动信号产生已知的可分辨的场，优选连续的交流磁场。多个传感器位于侵入式医疗器械中邻近其远端的位置，并且响应于所述场产生传感器信号。信号处理器具有与驱动信号和传感器信号对应的多个信号的输入端，并且对侵入式医疗器械上的某个点产生三个位置坐标和三个取向坐标。

具有多个可追踪的臂的导管在本领域中也是已知的。例如，美国专利7,099,712描述了用于标测心脏中电活动的此类导管，该专利的公开内容以引用的方式并入本文。该导管包括多个脊，每个脊均能够获得电气数据、机械数据和位置数据。每个脊包括至少一个位置传感器和至少一个电极(优选末端电极)以及至少一个环形电极。脊可以布置成展开布置方式，其中每个脊从导管主体径向向外延伸，或布置成收缩布置方式，其中每个脊大致沿导管主体的纵向轴线设置。在使用过程中，每个脊的至少一个电极被设置为与心脏组织接触，以标测心脏的电活动。位置传感器用于确定监视电活动的每个点的位置。

发明内容

本发明的实施例提供了提高相对于探针所在的器官追踪侵入式探针的位置的精确性的设备和方法。

因此根据本发明的实施例提供了侵入式医疗探针，该探针包括具有近端和配置成插入患者的身体内的远端的插入管。多个臂从插入管的远端朝远侧延伸，每个臂具有远侧末端并且包括磁换能器和粘合元件，该粘合元件配置成将远侧末端可拆卸地附接到所述身体内的组织表面。

磁换能器可包括一个或多个线圈。

在一个实施例中，粘合元件配置成经由远侧末端挤出生物相容性胶，以便将远侧末端附接到组织表面。在另一个实施例中，粘合元件配置成冷却远侧末端，以便通过冷冻粘附将远侧末端附接到组织表面。

通常，臂在收缩布置方式和展开布置方式之间是变动的，其中在收缩布置方式中臂沿插入管的纵向轴线设置，在展开布置方式中臂径向伸展开以便在不同的相应位置接触组织表面。

在本发明所公开的实施例中，插入管配置成插入患者的心室中，并且每个臂的粘合元件配置成将远侧末端可拆卸地附接到心内膜组织。

另外根据本发明的实施例提供了医疗系统，该系统包括参比探针，该参比探针包括具有近端和配置成插入患者的身体内器官中的远端的插入管，并且包括从插入管的远端朝远侧延伸的多个臂。臂具有相应的远侧末端并且包括相应的第一磁换能器和粘合元件，该粘合元件配置成将远侧末端可拆卸地附接到器官内组织表面上的相应位置，从而限定器官参考系。手术探针配置成邻近所述参比探针插入所述器官中并且包括第二磁换能器和至少一个功能元件。控制单元配置成驱动臂中和手术探针中的磁换能器以传输和接收磁场，并且联接控制单元以接收和处理来自磁换能器的、响应于磁场的信号，以便计算手术探针在器官参考系中的位置坐标。

在一些实施例中，通过磁换能器传输的磁场为第一磁场，并且响应于第一磁场、由控制单元接收的信号为第一信号，其中系统包括多个场发生器，所述场发生器配置成从患者的身体外的、限定固定的参考系的相应位置产生相应的第二磁场，并且其中联接控制单元以接收和处理来自第一磁换能器的、响应于第二磁场的信号，以便计算臂在固定参考系中的相应坐标。

可联接控制单元以基于远侧末端的相应坐标、相对于固定的参考系配准器官参考系。除此之外或作为另外一种选择，控制单元可配置成驱动第一磁换能器以传输第一磁场，并且配置成接收来自第二磁换能器的、响应于第一磁场的第一信号。

在本发明所公开的实施例中，功能元件包括至少一个电极。通常，控制单元配置成响应于信号追踪手术探针在器官参考系中的所述位置坐标，同时手术探针在通过手术探针进行医疗手术过程中在器官内移动。