[发明专利]用于场补偿应用的自适应荧光镜定位

说明书

本发明公开了当场扰动元件在已知位置中时，通过创建反应场模型来实现用于定位探头的磁跟踪系统中的场扰动元件的补偿。磁场位置传感器设置在跟踪系统的场扰动元件和磁场发生器之间。当场扰动元件存在时，从位置传感器和在探头上的磁场传感器获得磁场读数。从位置传感器读数以及从反应场模型计算出的预测反应场来估计场扰动元件的位置。通过从位置传感器所检测的场减去预测反应场获得补偿测量。使用补偿测量调整来自探头传感器的读数，以便计算探头的真实位置。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及感测放置在活体内的对象的位置。更具体地，本发明涉及对于导管跟踪系统的改进。

2.相关领域的描述

本文所用的某些首字母缩略词和缩写词的含义在表1中给出。

表1-首字母缩略词和缩写词

FER	荧光效应降低
LAO	左前倾斜
LP	定位垫
RAO	右前倾斜
SID	源至图像的距离

多种医学规程涉及在身体内放置诸如传感器、管、导管、分配装置和植入物之类的对象。实时成像方法通常用于在这些规程期间协助医生将对象及其周围的事物可视化。一些方法利用磁场来跟踪对象。然而，磁场中的扰动可产生跟踪误差。

当结合磁跟踪系统使用x射线荧光镜来监控过程时，导管被频繁地插入患者体内。在规程期间，荧光镜可以作为在可用的或同时产生的解剖图上的额外目视检查而被启用，以观察可位于患者体内的其他器械。为此，手术员倾向于将检测器尽可能靠近患者放置。这使得工作人员遭受的辐射剂量最小化并使得投影图像的尺寸最大化。然而，当荧光镜检测器太靠近患者放置时，其金属部件导致对于磁跟踪系统必要的磁场测量失真。失真使得磁跟踪系统记录明显的位置以及从其真实值偏移的取向。平移偏移可达到若干厘米，并且旋转偏移可大至若干度。此类偏移可以或导致手术员在磁跟踪系统中失去信心，或者甚至误导未察觉失真的手术员。

Osadchy等人的美国专利6,147,480，其公开内容以引用方式并入本文，描述了在由于响应于场引入制品而导致存在干扰的情况下，在对象附近使用能量场来跟踪对象的方法。

共同转让的并以引用方式并入本文的Montag等人的美国专利申请公布2012/0165656描述了使用多个磁发射器在区域中生成磁场并将场扰动元件引入到区域中。该方法包括表征场扰动元件中每个磁发射器的多个图像，并且基于表征的图像来计算区域中的反应磁场。该方法还包括将探头定位在区域中并测量在探头处的扰动磁场，以及确定探头的位置来响应所测量的扰动磁场和所计算的反应磁场。

发明内容