[发明专利]用于电磁引导的跟踪质量控制

说明书

一种电磁场质量保证系统，采用：用于发射电磁场(12)的电磁场生成器(10)，以及用于感测电磁场(12)的发射的一个或多个质量保证电磁传感器(11、21、31、41、50)。所述系统还采用质量保证控制器(74)，以用于评估根据对电磁场(12)的视场内的每个质量保证电磁传感器(11、21、31、41、50)的感测位置的监测导出的电磁场(12)的跟踪质量。电磁场生成器(10)、超声探头(20)、超声步进器(30)和/或患者台(40)可以被装备有(一个或多个)质量保证电磁传感器(11、21、31、41、50)。

技术领域

本发明总体上涉及跟踪在介入流程(例如，经直肠活检、经会阴活检、低剂量率近距离治疗和高剂量率近距离治疗)期间被发射用于进行电磁引导的电磁场(“EMF”)的质量。本发明具体地涉及基于监测EMF的视场(即，EMF的校准跟踪区)内的(一个或多个)质量保证电磁传感器来评估电磁场(“EMF”)的不均匀度。

背景技术

在涉及电磁引导的近距离治疗流程中，由EMF生成器生成的电磁场被定位为接近感兴趣解剖区域。典型的EMF生成器具有有限的视场(“FOV”)(例如，针对典型的砖式EMF生成器，50×50×50cm的FOV)。EMF生成器的跟踪准确度取决于每个被跟踪的设备相对于EMF生成器的相对距离和位置，并且还取决于FOV中的(一个或多个)任何金属对象的存在。通常，鉴于介入流程之中的在患者的几何结构、操作环境和不同医师的工作流程的偏好方面的变化，EMF生成器和(一个或多个)被跟踪的设备不能针对每个介入流程被置于恒定配置中。

在前列腺近距离治疗的情况下，EMF生成器可以以距(一个或多个)被跟踪的设备的可变距离置于患者上方、旁边或下方。被跟踪的设备通常是附接到近距离治疗步进器的六(6)自由度(“DoF”)参考传感器、附接到经直肠超声(“TRUS”)探头的六(6)DoF传感器以及被跟踪针或导丝内部的五(5)DoF传感器。由于来自时间噪声的电磁场的不均匀性，即使在无失真的电磁场FOV内部，跟踪准确度和精确度是可变的。

发明内容

由于EMF生成器相对于手术室中的(一个或多个)被跟踪的设备的位置是可变的，因此必须要有质量控制以示出跟踪数据是否可靠。此外，可以在手术期间向EMF的FOV中引入金属对象，这可能导致EMF失真并降低跟踪准确度。本发明提供了用于EM跟踪数据的跟踪质量控制的方法、系统和设备。通过监测来自质量控制系统的信号，可以通知EM引导的操作者是否操作者可以信任EM跟踪信息(例如，图形用户界面(“GUI”)上的绿色图像/图标表示可靠的跟踪信息，并且GUI上红色的图像/图标表示不可靠的跟踪信息)。来自系统/设备的质量保证数据也可以在初始放置EMF生成器时辅助操作者，使得获得高质量的测量结果。

本发明的一种形式是电磁场质量保证系统，其采用电磁场生成器来发射电磁场，并且采用一个或多个质量保证电磁传感器来感测电磁场的发射。该系统还采用质量保证控制器，以用于评估根据对电磁场的视场内的任何质量保证电磁传感器的感测位置的监测导出的电磁场的跟踪质量。电磁场生成器、超声探头、超声步进器和/或患者台可以被装备有质量保证电磁传感器。

出于本发明的目的，术语“电磁传感器”宽泛地涵盖能够被电磁场诱发以为了感测传感器和(一个或多个)任何关联对象(例如，EMF生成器、超声探头、超声步进器和/或患者台)相对于参考的位置和/或取向的目的而生成可检测信号(例如，电压)的所有传感器。电磁传感器的范例包括，但不限于市售的作为电磁跟踪系统部件的传感器线圈。

出于本发明的目的，术语“质量保证”作为术语“电磁传感器”的修饰语被严格用于指代可与相对于参考电磁传感器跟踪超声探头和额外介入工具的目的区分的评估电磁场的跟踪质量的特定目的。