[发明专利]用于确定无线工具的磁性位置的系统和方法

说明书

本发明题为：“用于确定无线工具的磁性位置的系统和方法”。本发明提供了一种用于在3D空间中定位工具的方法。该方法包括确定与工具的位置对应的位置数据是否可用。如果位置数据可用，则该方法包括提供位置数据以用于呈现工具的位置。如果位置数据不可用，则该方法包括基于工具的速度和工具的加速度来确定工具的估计位置，生成与工具的估计位置对应的估计位置数据，以及提供估计位置数据以用于呈现作为工具的位置的估计位置。该方法还包括确定加速度计数据是否可用。如果加速度计数据可用，则该方法包括使用加速度计数据来估计工具的位置。

发明内容

本发明提供了一种用于在三维(3D)空间中定位工具的方法。该方法包括确定与工具的位置对应的位置数据是否可用。如果该位置数据可用，则该方法包括提供位置数据以用于呈现工具的位置。如果该位置数据不可用，则该方法包括基于工具的速度和工具的加速度来确定工具的估计位置，生成与工具的估计位置对应的估计位置数据，以及提供估计位置数据以用于呈现作为工具的位置的估计位置。该方法还包括确定加速度计数据是否可用。如果加速度计数据可用，则该方法包括使用加速度计数据来估计工具的位置。

提供了一种用于在3D空间中定位工具的电磁导航系统。该系统包括被配置成存储数据的存储器和与该存储器通信的处理器。处理器被配置成确定与工具的位置对应的位置数据是否可用。如果该位置数据可用，则处理器被配置成提供位置数据以用于呈现工具的位置。如果该位置数据不可用，则处理器被配置成基于工具的速度和工具的加速度来确定工具的估计位置，生成与工具的估计位置对应的估计位置数据，以及提供估计位置数据以用于呈现作为工具的位置的估计位置。

提供了一种非暂态计算机可读介质。该计算机可读介质具有指令，该指令在被执行时使计算机执行在3D空间中定位工具的方法。该方法包括确定与工具的位置对应的位置数据是否可用。如果该位置数据可用，则该方法包括提供位置数据以用于呈现工具的位置。如果该位置数据不可用，则该方法包括基于工具的速度和工具的加速度来确定工具的估计位置，生成与工具的估计位置对应的估计位置数据，以及提供估计位置数据以用于呈现作为工具的位置的估计位置。该方法还包括确定加速度计数据是否可用。如果加速度计数据可用，则该方法包括使用加速度计数据来估计工具的位置。

附图说明

通过以举例的方式结合附图提供的以下具体实施方式可得到更详细地理解，其中：

图1是用于在其中可以实现本文所公开的实施方案的3-D空间中导航工具的示例性医疗系统的图示；

图2是示出与本文所述的实施方案一起使用的示例性医疗系统的部件的框图；

图3是与本文所述实施方案一起使用的示例性无线工具的图示；和

图4是示出根据实施方案将工具定位在3-D空间中的示例性方法的流程图。

具体实施方式

电磁导航系统用于在医疗过程中确定医疗工具在3-D空间中的位置。在该过程中，医疗工具会(例如，基于磁场幅度和相位的电信号)生成并传输信号，以便于确定其位置。在一些常规系统中，信号经由有线介质(例如，缆线)传输到系统组件。

然而，由于短距离无线电技术的进步，一些系统利用无线连接到系统组件的工具，并且信号经由各种短程无线协议无线传输到系统组件(电气电子工程师学会(IEEE)802.11g IrDA(红外数据)和Ericsson Bluetooth^TM)。例如，医务人员(例如，耳鼻喉科(ENT)医师和心脏科医师)使用电池供电的工具(诸如导管)来对患者解剖结构执行医疗过程。基于确定的工具位置，向医务人员呈现(例如，显示)患者的解剖信息。因此，手术的效率和成功依赖于连续提供工具的位置。