插入装置定位引导系统和方法制造方法及图纸

本申请涉及插入装置定位引导系统和方法。本文提供用于引导胃肠管的插入的系统和方法，包括：配置为生成覆盖治疗区域的电磁场的电磁场发生器，电磁场发生器在患者体外；配置为标记患者躯干上的解剖位置的配准传感器；包括配置为感测其相对于电磁场发生器的定位和/或定向的尖端传感器的胃肠管；以及处理电路，其被配置为：基于配准传感器标记的解剖位置计算受试者相对于场发生器的定向；加载表示躯干的预定义解剖图；基于配准传感器标记的解剖位置对准图，并在图上显示胃肠管插入的路径，其中路径根据尖端传感器在胃肠管插入期间感测的电磁场强度的变化生成，与受试者的运动无关且与场发生器的定位和/或定向的偏差无关。

Positioning guide system and method of insertion device

【技术实现步骤摘要】
插入装置定位引导系统和方法专利
本公开的实施例涉及插入装置定位引导系统和方法。背景肠内喂食通常被用作不能以其他方式被喂食的患者的营养支持。尽管许多益处与早期开始肠内喂食相关，但是喂食管的错位相对常见，并且会导致患者不适和并发症。只有在管已经插入后才确认其定位延迟了喂食和水合或药物治疗的开始。用于鼻肠喂食管的引导放置的床边电磁(EM)系统是可用的，且被医务人员在治疗过程中进行使用，以避免喂食管的错位。然而，仍然需要在医疗程序中针对关键工具定位提供增强的精度的可靠的实时跟踪系统。相关技术的前述示例和与之相关的限制旨在是说明性而不是排他性的。通过阅读说明书和研究附图，相关技术的其他限制对于本领域技术人员来说将变得明显。概述结合系统、工具和方法描述和说明了以下实施例及其各方面，这些实施例和方面是示例性和说明性的，而不是范围上的限制。通常与使用电磁定位引导系统插入喂食管相关联的问题之一在于，在通常是动态的患者环境中难以获得可靠性。例如，患者经常移动，以及床从一个地方移动到另一个地方。因此，本文提供了一种电磁定位引导系统，不管患者的运动或定位如何，该电磁定位引导系统都能够可靠地操作，并且不需要校准。根据一些实施例，提供了一种插入装置定位引导系统，其包括：电磁场发生器，该电磁场发生器被配置为生成覆盖治疗区域的电磁场，其中，所述电磁场发生器在患者体外；配准传感器，该配准传感器被配置为标记患者躯干上的至少三个解剖位置；胃肠管(gastroenteraltube)，该胃肠管包括尖端传感器，该尖端传感器被配置为感测其相对于电磁场发生器的位置；以及处理电路，该处理电路被配置为：基于由配准传感器标记的三个解剖位置计算受试者相对于场发生器的定向；加载表示躯干的预定义解剖图；根据由配准传感器标记的至少三个解剖位置、基于对应于或邻近于胸骨上切迹(suprasternalnotch)的定位和胸骨上切迹下方的原子位置(atomiclocation)——例如但不限于剑突——来对准(align)图；并在图上显示胃肠管插入的路径，其中，该路径是根据胃肠管的插入期间由尖端传感器感测的电磁场强度的变化而生成的，同时最小化对受试者的运动和/或场发生器的定位和/或定向的偏差的灵敏度。根据一些实施例，该系统还包括参考传感器，该参考传感器被配置为在受试者的躯干上在治疗区域内进行定位，该参考传感器被配置为定义表示受试者躯干相对于场发生器的定位和定向的参考坐标系。在一些实施例中，参考传感器被配置成被定位于患者躯干的一侧上。在一些实施例中，解剖图显示受试者的基本平行于患者姿势的正面上身图(frontalupperview)。在一些实施例中，解剖图显示受试者的侧视图。在一些实施例中，解剖图显示受试者的轴向视图。在一些实施例中，该系统还包括被配置为显示解剖图的监视器。根据一些实施例，本文公开的术语“解剖图”可以指一个或更多个示意图、一个或更多个2D解剖图、一个或更多个3D解剖图、或其任意组合。根据一些实施例，本文公开的术语“解剖图”可以指一组图(例如，2个、3个、4个或更多个)，每个图表示不同的视图(例如，正视图、正面上身图、侧视图、轴向视图)。在一些实施例中，配准传感器是被配置为手动操作的触针。在一些实施例中，触针在其远端处包括5DOF传感器。在一些实施例中，插入装置是胃肠管。在一些实施例中，由配准传感器标记的至少三个解剖位置包括剑突和靠近左锁骨和右锁骨的区域。在一些实施例中，由配准传感器标记的至少三个解剖位置包括剑突和靠近左肩部和右肩部的区域。在一些实施例中，确定/估计受试者的定向包括定义在剑突和左锁骨之间的第一向量和在剑突和右锁骨之间的第二向量。在一些实施例中，胸骨上切迹的定位是基于标记的左锁骨和右锁骨来计算的。在一些实施例中，配准传感器被配置成标记至少四个解剖位置，其中，第四解剖位置包括患者的胸骨上切迹。在一些实施例中，至少四个解剖位置包括胸骨上切迹和剑突。在一些实施例中，胃肠管相对于胸骨上切迹和剑突的路径的正视图显示指示成功插入。在一些实施例中，胃肠管的显示路径(在正视图中)穿过在胸骨上切迹和剑突之间的轴的位置指示成功插入。在一些实施例中，胃肠管的显示路径的实际形状指示成功插入。根据一些实施例，处理电路可以被配置成基于由配准传感器对剑突和左锁骨与右锁骨的配准，在坐标系内确定/计算/绘制在剑突和左锁骨之间延伸的第一向量(v1)与在剑突和右锁骨之间延伸的第二向量(v2)。根据一些实施例，处理电路可以被配置成基于第一和第二向量(v1和v2)，例如v1和v2的叉积来确定/计算/绘制第三向量(v3)，第三向量指示受试者的位置、定向和/或姿势。根据一些实施例，该系统被配置为在不使用额外传感器的情况下确定胃肠插入管的路径。根据一些实施例，提供了一种用于引导插入装置的方法，该方法包括：利用外部电磁场发生器，施加覆盖治疗区域的电磁场；利用配准传感器，标记受试者的躯干上的至少三个解剖位置；以及利用处理电路以：基于由配准传感器标记的三个解剖位置来计算受试者相对于场发生器的定向；加载表示躯干的预定义解剖图；根据由配准传感器标记的至少三个解剖位置，基于对应于胸骨上切迹或其附近区域的定位和胸骨上切迹下方的解剖位置(例如但不限于剑突或肚脐)来对准图；将胃肠管插入患者体内，胃肠管包括被配置为感测其相对于电磁场发生器的位置的尖端传感器；并在图上显示胃肠管插入的路径，其中，该路径是根据胃肠管的插入期间由尖端传感器感测的电磁场强度的变化而生成的，而与受试者的运动无关并且与所述场发生器的定位和/或定向的偏差无关。在一些实施例中，由配准传感器标记的至少三个解剖位置包括剑突以及左锁骨和右锁骨。在一些实施例中，确定/估计受试者的定向包括定义在剑突和左锁骨之间的第一向量与在剑突和右锁骨之间的第二向量。在一些实施例中，胸骨上切迹的定位是基于标记的左锁骨和右锁骨计算的。在一些实施例中，配准传感器被配置成标记至少四个解剖位置，其中，第四解剖位置包括患者的胸骨上切迹。根据一些实施例，计算受试者的定位、定向和/或姿势可以包括基于由配准传感器对剑突和左锁骨与右锁骨的配准，在坐标系内确定/计算/绘制在剑突和左锁骨之间延伸的第一向量(v1)与在剑突和右锁骨之间延伸的第二向量(v2)。根据一些实施例，处理电路可以被配置成基于第一和第二向量(v1和v2)，例如通过计算v1与v2的叉积来确定/计算/绘制第三向量(v3)，第三向量指示受试者的定位、定向和/或姿势。在一些实施例中，该方法还包括在解剖图上显示插入装置的远侧尖端部分的路径以及从而有助于确定成功的医疗程序的步骤。在一些实施例中，对参考传感器的定位包括将其定位在患者的躯干的一侧上。在一些实施例中，配准传感器是手动操作的触针。在一些实施例中，解剖图显示了受试者的正面上身图。在一些实施例中，解剖图显示了受试者的侧视图。在一些实施例中，解剖图显示了受试者的轴向视图。在一些实施例中，胃肠管相对于第一解剖位置和第二解剖位置的路径显示指示成功插入。在一些实施例中，胃肠管的显示路径穿过在第一解剖位置和第二解剖位置之间的轴的位置指示成功插入。在一些实施例中，胃肠管的显示路径的形状指示成功插入。在一些实施例中，电磁场发生器与患者没有任何身体接触。在一些实施例中，电磁场本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胃肠管定位引导系统，包括：电磁场发生器，所述电磁场发生器被配置为生成覆盖治疗区域的电磁场，其中，所述电磁场发生器在患者的体外；配准传感器，所述配准传感器被配置为标记在患者的躯干上的至少三个解剖位置；胃肠管，所述胃肠管包括尖端传感器，所述尖端传感器被配置为感测所述尖端传感器相对于所述电磁场发生器的位置；和处理电路，所述处理电路被配置为：基于由所述配准传感器标记的所述三个解剖位置计算受试者相对于所述场发生器的定向；加载表示躯干的预定义解剖图；基于对应于受试者的上身上的从由所述配准传感器标记的所述至少三个解剖位置导出的两个位置的定位来对准所述图，以及在所述图上显示所述胃肠管插入的路径，其中，所述路径根据所述尖端传感器在所述胃肠管的插入期间所感测的电磁场的强度的变化生成。

【技术特征摘要】
2018.04.30 US 62/664,4471.一种胃肠管定位引导系统，包括：电磁场发生器，所述电磁场发生器被配置为生成覆盖治疗区域的电磁场，其中，所述电磁场发生器在患者的体外；配准传感器，所述配准传感器被配置为标记在患者的躯干上的至少三个解剖位置；胃肠管，所述胃肠管包括尖端传感器，所述尖端传感器被配置为感测所述尖端传感器相对于所述电磁场发生器的位置；和处理电路，所述处理电路被配置为：基于由所述配准传感器标记的所述三个解剖位置计算受试者相对于所述场发生器的定向；加载表示躯干的预定义解剖图；基于对应于受试者的上身上的从由所述配准传感器标记的所述至少三个解剖位置导出的两个位置的定位来对准所述图，以及在所述图上显示所述胃肠管插入的路径，其中，所述路径根据所述尖端传感器在所述胃肠管的插入期间所感测的电磁场的强度的变化生成。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所导出位置是胸骨上切迹和剑突。3.根据权利要求1所述的系统，还包括参考传感器，所述参考传感器被配置为在受试者的躯干上在所述治疗区域内进行定位，并且定义表示受试者的躯干相对于所述场发生器的定位和定向的所述参考坐标系。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述解剖图显示受试者的正面上身图、受试者的侧视图和/或受试者的轴向视图。5.根据权利要求1所述的系统，还包括监视器，所述监视器被配置为显示所述图。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述配准传感器被结合到被配置为手动操作的触针的尖端中。7.根据权利要求1所述的系统，其中，由所述配准传感器标记的所述至少三个解剖位置包括剑突以及左锁骨和右锁骨。8.根据权利要求7所述的系统，其中，确定/估计受试者的定向包括限定在所述剑突和所述左锁骨之间的第一向量以及在所述剑突和所述右锁骨之间的第二向量。9.根据权利要求7所述的系统，其中，胸骨上切迹的定位基于标记的左锁骨和右锁骨来计算。10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述配准传感器被配置成标记至少四个解剖位置，其中，第四解剖位置包括患者的胸骨上切迹。11.一种用于引导胃肠管插入受试者的方法，所述方法包括：利用外部电磁场发生器，施加覆盖治...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰·科恩，阿米特·科恩，多伦·贝瑟，
申请(专利权)人：恩维森医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL