用于确定导管的具体位置的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于确定解剖结构中的导管(10)的远端(11)的具体位置的设备(1)和系统、一种用于确定解剖结构中的导管(10)的远端(11)的具体位置的方法、一种用于控制这样的设备(1)的计算机程序单元和一种存储有这样的计算机程序单元的计算机可读介质。所述设备(1)包括导管(10)，所述导管具有远端(11)和在近端方向上与所述远端(11)间隔布置的位置传感器(12)。所述位置传感器(12)被配置为提供位置数据。所述设备(1)还包括处理单元(20)，其中，所述处理单元(20)被配置为处理所述解剖结构的给定解剖数据；基于所述解剖数据和所述位置传感器(12)的所述位置数据来检测所述导管(10)通过所述解剖结构的路径；并且基于所述路径和所述位置传感器(12)的所述位置数据来确定所述解剖结构中的所述导管(10)的所述远端(11)的具体位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定解剖结构中的导管的远端的具体位置的设备和系统、一种用于确定解剖结构中的导管的远端的具体位置的方法、一种用于控制这样的设备的计算机程序单元以及一种存储有这样的计算机程序单元的计算机可读介质。
技术介绍
对于例如冠状动脉疾病（CAD）的诊断和介入而言，不同医学模态的使用是已知的。作为常见模态之一的X射线被用于对CAD的诊断并且被用于在介入流程中的引导。因此，X射线图像可以提供例如血管的解剖结构和介入工具的轮廓。可以使用像血管内超声（IVUS）、光学相干断层摄影（OCT）、血流储备分数（FFR）、近红外波谱分析（NIRS）和其他血管内技术作为其他常见模态，以便收集关于血管和例如斑块/组织特性的内部结构和功能的更多信息。WO2009/044321A2公开了一种用于对介入工具的自动检测和跟踪的方法。其包括计算供配准的X射线图像与术前采集的3D体素体积的2D投影图像数据之间的差并且使用这些差来示出介入工具。然而，仍能够改进对介入工具（并且特别是导管）的检测和跟踪。
技术实现思路
因此，可能需要提供一种允许对解剖结构中的导管的远端的具体位置的精确且容易的确定的设备。本专利技术的目标是通过独立权利要求的主题来解决的，其中，其他实施例被包含在从属权利要求中。应当注意，下文所描述的本专利技术的各方面还适于用于确定解剖结构中的导管的远端的具体位置的设备和系统、用于确定解剖结构中的导管的远端的具体位置的方法、计算机程序单元以及计算机可读介质。根据本专利技术，提出了一种用于确定解剖结构中的导管的远端的具体位置的装置。所述导管还可以是导丝或任何其他种类的介入工具。所述解剖结构约束所述导管的移动并且可以是血管。用于确定导管的远端的具体位置的所述设备包括具有远端的导管以及在近端方向上与所述远端间隔布置的位置传感器。所述位置传感器可以是电磁传感器。所述位置传感器被配置为提供位置数据。所述位置传感器可以被集成在所述导管中，优选不在所述导管的远端处，而是更近端地，使得所述导管将保持其在尖端处的自然松弛。用于确定导管的远端的具体位置的所述设备还包括处理单元。所述处理单元被配置为处理所述解剖结构的给定解剖数据。所述给定解剖结构描述所述解剖结构并且可以是例如所述血管树的解剖结构。其可以由解剖数据单元（如例如X射线单元、血管造影单元等）提供。所述处理单元还被配置为：基于所述解剖数据和所述位置传感器的位置数据来检测导管通过所述解剖结构的路径，并且基于所述路径和所述位置传感器的位置数据来确定所述解剖结构中的所述导管的所述远端的具体位置。还能够基于所述路径和所述位置传感器的位置数据通过用户输入来检测所述解剖结构中的所述导管的远端的具体位置。所述导管可以例如是导管在血管中的拉回或前推路径。其能够是其中在血管中移动导管以获得例如血管内数据的路径。因此，提供了一种用于确定解剖结构中的导管的远端的具体位置的设备。为了确定所述导管的远端的具体位置，所述位置传感器到所述导管的远端的确切距离必须是已知的。因此，所述位置传感器的位置可以包括在所述解剖结构中的位置数据以及在所述导管上的位置。所述设备允许对所述解剖结构中的所述导管的远端的具体位置的精确且容易的确定。这能够在所述位置传感器在近端方向上与所述远端间隔布置并且不需要被布置在所述导管尖端处时实现。这允许维持所述导管尖端的一定的灵活性并且避免对解剖结构的损伤。本专利技术能够适于例如冠状动脉流程和其中应当或者能够识别路径的其他应用领域。在范例中，用于确定解剖结构中的导管的远端的具体位置的所述设备还包括：血管内数据采集传感器，其基本上被布置在所述导管的所述远端处并且被配置为提供血管内数据。所述血管内数据采集传感器可以基于血管内技术，像血管内超声（IVUS）、光学相干断层摄影（OCT）、血流储备分数（FFR）、近红外波谱分析（NIRS）等。所述血管内数据采集传感器还可以是血管内成像传感器。所述处理单元可以被配置为：基于所述位置传感器的位置数据将血管内数据与所述位置传感器的位置数据配准和/或与所述解剖数据配准。示范性地并且换言之，借助于电磁位置传感器，提供了对血管内数据采集传感器和在冠状动脉树内的血管内采集的数据的基于电磁的位置定位。所述血管内数据采集传感器的位置是基于在所述血管内数据采集传感器与所述位置传感器之间的预定义距离来确定的。由于所述位置传感器和所述血管内数据采集传感器未搭配并且未刚性地链接，因而基于所述位置传感器的位置和所述血管树的解剖结构的先验知识来推断所述血管内数据采集传感器的位置。因此，允许在没有有害的X射线辐射的连续使用的情况下对所述解剖结构的相关血管内采集的数据的导管跟踪和配准。所述位置数据可以被用于延伸对超出给定解剖数据的路径的检测。示范性地并且换言之，可能的是，例如在拉回期间，所述位置传感器离开所述给定解剖数据，例如离开初始X射线视场，并且因此离开所识别的拉回路径。如果这样的话，所述位置传感器的电磁跟踪的位置能够在拉回期间被用于延伸在初始X射线视场外部的所述拉回路径的拓扑。在范例中，用于确定解剖结构中的导管的远端的具体位置的所述设备还包括反馈单元，所述反馈单元被配置为提供关于所述导管相对于所述路径的移动的反馈。所述反馈优选基于所述位置数据。示范性地并且换言之，所述系统能够给出关于例如取决于所述血管内系统的拉回过程的正确性的反馈和引导。优选地，可能存在对所述拉回的速度和/或所述血管内系统或导管的任何其他方面的限制。基于由所述位置传感器的位置跟踪，例如反馈，能够向用户给出用户警报和视觉信息。具体而言，如果手动地执行所述拉回，则在所述拉回速度相对于所述患者或所述血管内数据采集传感器的特性将过高的情况下可以发出警报。在另一范例中，用于确定解剖结构中的导管的远端的具体位置的所述设备还包括显示单元，所述显示单元被配置为呈现所述血管内数据、所述位置数据和/或基于所述位置数据的所述解剖数据的同步的和/或配准的视图。换言之，采集所述血管内数据的解剖位置现在是已知的。优选地，所述位置传感器和/或所述血管内数据采集传感器在所述解剖数据中是可见的。所述显示单元还能够被配置为呈现所述反馈单元的反馈和引导。在另一范例中，所述路径由起始点、终止点或者这两者来定义，所述起始点、终止点或者这两者要么由用户输入（例如，借助于所述显示单元）来识别，要么由所述数据采集传感器和/或所述位置传感器的位置来识别。根据本专利技术，还提出了一种用于确定解剖结构中的导管的远端的具体位置的系统。其包括解剖数据单元、导管和处理单元，所述导管包括远端和在近端方向上与所述远端间隔布置的位置传感器。所述解剖数据单元被配置为提供解剖数据。所述解剖数据单元可以是X射线单元、血管造影单元等。所述位置传感器被配置为提供位置数据。所述位置传感器可以是电磁传感器。所述处理单元被配置为：基于所述解剖数据和所述位置传感器的所述位置数据，来检测导管通过解剖结构的路径。所述处理单元还被配置为：基于所述路径和所述位置传感器的位置数据，来确定所述解剖结构中的所述导管的远端的具体位置。根据本专利技术，还提出了一种用于确定解剖结构中的导管的远端的具体位置的方法。在范例中，所述方法包括如下步骤（不一定以该顺序）：a）提供导管，其包括远端和在近端方向上与所述远端间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定解剖结构中的导管(10)的远端(11)的具体位置的设备(1)，包括：‑导管(10)，其包括远端(11)和在近端方向上与所述远端(11)间隔布置的位置传感器(12)，以及‑处理单元(20)，其中，所述位置传感器(12)被配置为提供位置数据，并且其中，所述处理单元(20)被配置为：处理所述解剖结构的给定解剖数据，基于所述解剖数据和所述位置传感器(12)的所述位置数据来检测所述导管(10)通过所述解剖结构的路径，并且基于所述路径和所述位置传感器(12)的所述位置数据来确定所述解剖结构中的所述导管(10)的所述远端(11)的具体位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.29 EP 14166325.21.一种用于确定解剖结构中的导管(10)的远端(11)的具体位置的设备(1)，包括：-导管(10)，其包括远端(11)和在近端方向上与所述远端(11)间隔布置的位置传感器(12)，以及-处理单元(20)，其中，所述位置传感器(12)被配置为提供位置数据，并且其中，所述处理单元(20)被配置为：处理所述解剖结构的给定解剖数据，基于所述解剖数据和所述位置传感器(12)的所述位置数据来检测所述导管(10)通过所述解剖结构的路径，并且基于所述路径和所述位置传感器(12)的所述位置数据来确定所述解剖结构中的所述导管(10)的所述远端(11)的具体位置。2.根据权利要求1所述的设备(1)，还包括血管内数据采集传感器(13)，所述血管内数据采集传感器基本上被布置在所述导管(10)的所述远端(11)处并且被配置为提供血管内数据。3.根据权利要求2所述的设备(1)，其中，所述处理单元(20)还被配置为基于所述位置传感器(12)的位置数据来将血管内数据与所述位置传感器(12)的所述位置数据配准和/或与所述解剖数据配准。4.根据前述权利要求中的一项所述的设备(1)，其中，所述位置数据被用于延伸(11)对超出所述给定解剖数据的所述路径的检测。5.根据前述权利要求中的一项所述的设备(1)，还包括反馈单元，所述反馈单元被配置为优选基于所述位置数据来提供关于所述导管(10)相对于所述路径的移动的反馈。6.根据前述权利要求中的一项所述的设备(1)，其中，所述路径通过由用户输入或者由所述数据采集传感器(13)和/或所述位置传感器(12)的所述位置而识别的起始点和/或结束点(11)来限定。7.根据前述权利要求中的一项所述的设备(1)，其中，所述设备(1)还包括显示单元，所述显示单元被配置为基于所述位置数据来呈现所述血管内数据和所述解剖数据的同步视图。8.一种用于确定解剖结构中的导管(10)的远端(11)的具体位置的系统，包括解剖数据单元(30)和根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1)，其中，所述解剖数据单元(30)被配置为提供所述给定解剖数据。...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·博兹卡亚，A·法齐，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL