导丝跟踪制造技术

在一个方面中，总的来说，一种方法包括：在计算机系统处从电磁传感器接收数据；在计算机系统处基于所接收的数据来确定插入在患者中的导丝的末端的位置；以及通过计算机系统使得对所确定的导丝的末端的位置的指示显示在表示导丝的至少一部分的叠加图像中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导丝跟踪优先权声明本申请要求于2011年11月22日提交的美国临时申请第61/562,991号的权益，其全部内容通过引用合并于本申请中。
本公开涉及导丝跟踪。
技术介绍
中心静脉通路是侵入性手术。中心静脉通路涉及放置延伸到胸部或腹部的深静脉中的长导管。中心静脉通路提供了用于输注对臂部的较小静脉有腐蚀作用的药剂的方法。因此，中心静脉通路被用于化疗、完全肠胃外营养法，以及许多其他药剂。较大直径的导管被用于需要高流速的应用，如血液透析、血浆置换术以及容量复苏。
技术实现思路
在一个方面中，总的来说，一种方法包括：在计算机系统处从电磁传感器接收数据；在计算机系统处基于所接收的数据来确定插入在患者中的导丝的末端的位置；以及通过计算机系统使对所确定的导丝的末端的位置的指示显示在表示导丝的至少一部分的叠加图像中。该方面的实施可以包括下面特征中的一个或更多个特征。叠加包括X射线图像。叠加包括超声图像。导丝插入到患者的静脉中。确定导丝的末端的位置包括：测量导丝的三维坐标。该方法包括在已经确定导丝的末端的位置后生成X射线图像。导丝的末端包括电磁发射器。电磁传感器被放置在患者的外部。在另一方面中，总的来说，一种方法包括：在计算机系统处从电磁传感器接收数据；在计算机系统处基于所接收的数据来确定插入在患者中的导丝的末端的位置；以及通过计算机系统将对导丝的末端已经被定位在预定位置处的指示提供给用户界面。该方面的实施可以包括下面特征中的一个或更多个特征。该方法包括：在计算机系统处确定导管的末端是否已经被定位在所确定的导丝的末端的位置处；以及通过计算机系统将对导管的末端已经被定位在所确定的导丝的末端的位置处的指示提供给用户接口。预定位置对应于目标装置的位置。目标装置在患者的内部。对导管的末端已经被定位在所确定的位置处的指示包括视觉确认和听觉确认中的至少之一。在另一方面中，总的来说，一种系统包括：布置在导丝的末端的电磁信号发射器；用于接收由传感器发射的电磁信号的传感器；与传感器通信的计算机系统，计算机系统被配置为基于由传感器接收的信号来确定导丝的末端的位置；以及与计算机系统通信的显示系统，显示系统被配置为将对所确定的导丝的末端的位置的指示以叠加的方式显示在导丝的至少一部分的图像上。该方面的实施可以包括下面特征中的一个或更多个特征。图像包括超声图像。图像包括X射线图像。计算机系统包括用于测量电磁信号的上升沿和稳定状态的积分器。发射器包括多轴发射器。传感器包括单轴线圈。发射器将脉冲DC电流信号提供给每个发射器轴。传感器包括5自由度传感器。传感器包括能够附贴于患者的垫。在另一方面中，总的来说，一种计算机程序产品存储在计算机可读存储装置上，计算机程序产品包括指令，指令在被执行时使得计算机系统：从电磁传感器接收数据；基于所接收的数据来确定插入在患者中的导丝的末端的位置；以及使得对所确定的导丝的末端的位置的指示以叠加的方式显示在表示导丝的至少一部分的图像上。该方面的实施可以包括下面特征中的一个或更多个特征。图像包括超声图像。图像包括X射线图像。这些和其他方面和特征及其各种组合可以表示为方法、设备、系统、用于执行功能的装置、程序产品以及其他方式。从说明书和权利要求中，其他特征和优点将变得明显。附图说明图1示出了中心静脉导管。图2是导丝跟踪系统的部件的框图。图3示出了电磁传感器。图4示出了流程图。图5示出了解剖标记。图6示出了流程图。图7是计算机系统的框图。在各个附图中相同的附图标记表示相同的元件。具体实施方式使用电磁信号的导丝跟踪系统(GTS)可以使外科医生能够通过虚拟图像叠加(例如，在超声图像上)连续地使导管放置可视化，同时将外科医生和患者(例如，儿科患者)二者的X射线曝露降至最低。导丝是插入到经受插管手术的患者中并且用于定位导管的装置。在手术室中可以使用荧光透视引导，在全身麻醉之后放置中心导管例如图1中示出的中心导管，这导致使用多个X射线图像。辐射可能具有副作用。本文描述的系统能够最小化或消除辐射的使用。该系统还可以适用于其他情况中例如手术室的外部的导管放置，其中在不使用荧光透视法的情况下插入导管。在该场所中，导管和导丝操作通常以不可视的方式进行。缺少实时反馈会造成能够引起放置不成功的各种问题。例如，导管错位可能导致重复手术，而这又会增加感染的风险、血管损伤的可能性并且需要附加的X射线成像来对放置进行确认。可以从本文所描述的系统受益的另一手术是将静脉注射管线较长期地放置到儿童的中心静脉。该手术用于给药、输血、输送液体或营养。血液测试也可以通过导管抽吸。导管被设计用于长时间使用，以使得可以避免许多令人痛苦的针扎。成像引导通过有助于将针放置在静脉中和使导管前移到目标位点，可以提高导管插入的成功率。超声成像通常用于在初始进入到静脉期间帮助引导针。又小又轻且便宜的超声单元的引入便于遵从该推荐。然而，超声不适用于查看导管的最终放置。出于该目的，如下文所述，使用荧光透视法。参照图1，一般在某一解剖区域，通常是右心房1上方的上腔静脉内进行导管放置以避免并发症。导管插入太深会增加心律失常和心房穿孔的风险，而导管插入不足够深会增加静脉血栓形成以及透析和血浆置换流速不足的风险。有时在导管插入期间使用荧光透视法，并且所得到的反馈可以增加适当地定位导管末端的可能性。初始荧光透视图像可以用于给出整体视图和起始点，但是可以通过使用电磁传感器对导丝末端进行实时跟踪来避免随后的荧光透视图像，并且在手术完成时只需要一个另外的最终确认荧光透视图像，这使X射线剂量降至最低。在另一示例中，既不需要初始荧光透视图像也不需要最终确认荧光透视图像。换言之，操作者可以仅依靠来自电磁传感器和超声的反馈来实施手术。可以通过使用电磁跟踪技术来改进导丝跟踪。该技术基于已知的电磁场结构和联接器的生成。系统可以被设计为测量3自由度(DOF)、5DOF和/或6DOF。3DOF通常对应于3个基本位置坐标，5DOF对应于3个位置测量和2个取向测量(没有滚动)，6DOF对应于3个位置测量和3个取向(水平转动、垂直转动和滚动)测量。所有的系统利用电磁场的源。这些电磁场的源可以是AC、脉冲DC、永久磁体、动磁体等。还有用于测量电磁场的技术。可以用磁通门、其两端具有感应电压的有芯线圈和无芯线圈、霍尔效应装置、各种形式(例如，普通、巨型、超巨型、隧道)的磁控电阻器、场依赖型振荡器、超导量子干涉仪(squids)、磁力计等来测量电磁场。这些系统可以沿任一方向操作，即所跟踪的对象可以生成或感测磁场，而跟踪系统感测或生成该磁场。参照图2，在一些实施方式中，采用5DOF脉冲DC跟踪系统200进行导丝跟踪。电磁跟踪系统电子装置20包括计算机部件、发射器激励部件以及接收部件。在计算机的命令和控制下，多轴发射器组件30的每个轴通过DC驱动电子装置通电，以发射对称的、顺序激励的基于DC的非交叠正方形波形。这些波形由一个或更多个传感器10通过空气或身体组织接收，传感器10将这些信号传达给电磁跟踪系统电子装置20内的信号处理电子装置。电磁跟踪系统电子装置20中的计算机包括用于测量每个轴的顺序波形的上升沿和稳定状态的积分器，使得可以在稳定状态时间段结束时测量积分结果。计算机还控制发射器DC驱动电子装置，以操作发射器并且从信号处理电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：在计算机系统处从电磁传感器接收数据；在所述计算机系统处基于接收的数据来确定插入在患者中的导丝的末端的位置；以及通过所述计算机系统使对确定的导丝的末端的位置的指示显示在表示所述导丝的至少一部分的叠加图像中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.22 US 61/562,9911.一种导丝跟踪系统，包括：发射器，被配置为接收AC电流信号，所述AC电流信号用于使得所述发射器发射电磁信号；导丝，所述导丝包括在所述导丝的远侧末端处的金属管，所述金属管被配置为在患者的使用期间保持柔性；布置在所述导丝的金属管中的传感器，所述传感器用于接收由所述发射器发射的所述电磁信号，其中，使用环氧树脂来密封所述传感器以使体液不可渗透所述传感器，并且所述金属管涂覆有聚四氟乙烯以用于在所述患者的使用期间的保护；固定到所述患者的解剖标记的电磁可跟踪垫，所述解剖标记包括所述患者的剑状软骨、所述患者的胸骨上切记以及所述患者的肩锁关节；与所述传感器通信的计算机系统，所述计算机系统被配置为相对于所述电磁可跟踪垫的位置来确定插入到所述患者中的所述导丝的远侧末端的位置；以及与所述计算机系统通信的显示系统，所述显示系统被配置为将对确定的所述导丝的远侧末端的位置的指示显示在参考图像之上的叠加中，所述叠加表示所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·罗伯特·施奈德，杰克·托马斯·斯库利，
申请(专利权)人：阿森松技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US