[发明专利]脉动光发射标记设备

说明书

本发明涉及用于被引入到人类组织中并且跟踪人体的感兴趣区域的有源标记设备(100)。所述有源标记设备包括光源(101)，所述光源用于发射光，使得能够由光传感器探测到发射的光。以这种方式，有源标记设备和/或感兴趣区域能够由包括光学传感器的跟踪系统来跟踪。有源标记设备(100)还包括开关(102)，所述开关用于打开和关闭光源，并且用于以脉动模式操作光源。

技术领域

本发明涉及标记和/或跟踪人体的感兴趣区域。具体地，本发明涉及有源标记设备、跟踪系统和检查装置。

背景技术

在手术中，能够需要提供术中成像。这是因为术前已经被成像的解剖结构可以在手术期间明显改变。例如，通过组织切割或通过人体中的器官，(例如肝脏)的移动可以引起变形。因此，可以具有组织的显著非线性变形，并且术中成像与术前成像的简单配准能够是困难的。

为了这个目的，已知使用组织标记以便找到在后续过程期间在术前成像中识别的相关组织。在术前阶段期间这样的标记被引入组织中。例如，可以使用在术中采集的X射线图像中可见的X射线吸收标记。

然而，应当限制在手术期间的X射线的使用，不仅仅为了限制由患者接收的有害辐射的剂量，而且例如由于手术环境必须是无菌的事实。当应用X射线成像时，这是更困难的，因为术中X射线成像要求外科医师穿戴例如铅屏蔽布，其可以是不方便的。

发明内容

能够需要提供适于人体的感兴趣物体的精确和可靠标记的标记设备。

在独立权利要求中定义了本发明。在从属权利要求、描述和附图中定义了另外的优点和实施例。

本发明的第一方面涉及一种标记设备，其可被引入到组织中以用于跟踪对象的感兴趣区域，诸如患者的身体。标记设备包括适于发射光的光源，使得标记设备对光学传感器是可见的。此外，标记设备包括适于以脉动模式操作光源的开关。

下文中，根据本发明的标记设备也被称为“有源标记设备”，即包括有源发射器，具体地光源的标记设备。这与“无源”标记设备(诸如X射线吸收标记)是相反的。

本发明的主旨可以在于提供用于跟踪和/或记录人体的感兴趣物体或区域的光学标记。为了这个目的，提供了在本发明的背景下描述的有源标记设备。可以理解，有源标记设备的光源具体地被配置用于发射脉动光。

有源标记能够在术前阶段期间被植入到身体中。在后续过程期间，能够使用合适的跟踪设备跟踪有源标记设备，其优选地包括光学传感器和更优选地至少一个飞行时间相机。因此，标记的组织结构能够直接被链接到在手术室中的坐标系，并且例如也被链接到诸如X射线系统的医学成像系统的坐标系。

通过发射脉动光，有源标记设备消耗更少的电功率。此外，能够由飞行时间相机更可靠地探测发射脉动光的有源标记设备。此外，从有源标记设备发射的脉动光可更好地区别于周围光，例如，通过手术任务光或通过在操作室的天花板上的灯具发射的光，而不是静态光源。

此外，有源标记设备可以是通过脉动光属性，例如，频率或具体脉冲样式可识别的。脉动LED的又一优点可以是超驱动LED的能力，即，峰值功率可以大于最大平均功率。以这种方式，平均LED温度可以是更低的，使得效率被改进，并且可以从LED发射更亮的闪光。

尽管有源标记设备被描述为可引入到人组织中，但是有源标记设备可以适于被引入到动物组织中，例如，为了兽医的目的。此外，有源标记设备可以适于被引入到死亡组织中，例如，为了病理学。