插入设备定位引导系统和方法技术方案

本文提供了一种用于插入设备定位引导系统的系统和方法，包括：电磁场生成器，被配置为生成覆盖治疗区域的电磁场；板传感器，被配置为定位在治疗区域内的限定对象的方位的位置；参考传感器，被配置为在治疗区域内定位在对象的躯干上，参考传感器被配置为限定表示对象的躯干相对于场生成器的位置和方位的参考坐标系；配准传感器，被配置为相对于参考坐标系标记至少第一和第二解剖位置；以及处理器，被配置为操作场生成器，读取从板传感器、参考传感器和配准传感器获得的信号，计算其相对于场生成器的位置和方位，生成表示对象躯干以及第一和第二解剖位置的3D解剖图，处理器还被配置为促进在3D解剖图上可视化相对于第一和第二解剖位置的位于插入设备的远尖端部分中的尖端传感器的位置、方位和/或路径，而与对象的移动无关并且与场生成器的位置和/或方位的偏差无关，从而促进成功医疗手术的确定。

Insertion device positioning guidance system and method

【技术实现步骤摘要】
插入设备定位引导系统和方法
本公开的实施例涉及插入设备定位引导系统和方法。
技术介绍
肠道喂饲通常用作不能另外给养的患者的营养支持。尽管许多益处与肠道喂饲的早期开始有关，但饲管的错置是相对常见的，并且可能导致患者不适和并发症。仅在管已经插入之后确认管的位置延迟了供养和水合作用或药物治疗的开始。用于鼻肠内饲管的引导放置的床边电磁(EM)系统是可用的，并且在手术期间由医务人员使用以避免饲管的错置。然而，仍然需要可靠的实时跟踪系统，其在医疗手术期间为关键工具定位提供增强的精度。相关技术的前述示例和与其相关的限制旨在是说明性的而非排他性的。在阅读说明书和研究附图之后，相关技术的其它限制对于本领域技术人员将变得显而易见。
技术实现思路
结合系统、工具和方法描述和说明了下面的实施例及其方面，这些实施例和方面是示例性和说明性的，而不是对范围的限制。通常与使用电磁定位引导系统插入饲管相关联的问题中的一个是在对象环境中难以获得可靠性，对象环境通常是动态的。例如，对象经常移动，并且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，其可以可靠地操作而不管对象的移动或位置，并且不需要校准。根据一些实施例，提供了一种插入设备定位引导系统，包括：电磁场生成器，被配置为生成覆盖治疗区域的电磁场；板传感器，被配置为定位在治疗区域内的限定对象的方位(具体地，垂直于对象胸部的矢量)的位置；参考传感器，被配置为在治疗区域内被定位在对象的躯干上，参考传感器被配置为限定表示对象的躯干相对于所述电磁场生成器的位置和方位的参考坐标系；配准传感器，被配置为相对于参考坐标系标记至少第一解剖位置和第二解剖位置；以及处理电路，被配置为操作所述电磁场生成器，读取从板传感器、所述参考传感器和所述配准传感器获得的信号，计算其相对于所述电磁场生成器的位置和方位，所述处理电路还被配置为生成表示对象的躯干以及第一解剖位置和第二解剖位置的解剖图，所述处理电路还被配置为，独立于对象的移动并且独立于所述电磁场生成器的位置和/或方位的偏差，促进在3D解剖图上可视化相对于第一解剖位置和第二解剖位置的位于插入设备的远尖端部分中的尖端传感器的位置、方位和路径，从而促进成功医疗手术的确定。在一些实施例中，参考传感器被配置为定位在对象躯干的一侧，使得3D解剖图进一步描绘对象的身体轮廓。在一些实施例中，3D解剖图示出基本上平行于板传感器的对象的正面上视图。在一些实施例中，3D解剖图示出基本上垂直于板传感器的对象的侧视图。在一些实施例中，3D解剖图示出对象的轴向图。在一些实施例中，系统还包括被配置为显示3D图的监视器。根据一些实施例，本文公开的术语“解剖图”可以指一个或多个示意图、一个或多个2D解剖图、一个或多个3D解剖图或其任何组合。根据一些实施例，如本文公开的术语“解剖图”可以指图组(例如，2、3、4个或更多图)，每一个表示不同的视图(例如，主视图、正面上视图、侧视图、轴向图)。根据一些实施例，所述解剖图或图组可以指在手术之前获取的对象胸部图像、从在手术之前进行的CT或MRI扫描生成的上躯干的类X射线图像(例如，主视图或侧视图DRR-数字重建的射线照片)。这可以有利地允许用户在对象的扫描上监视插入管(例如饲管)的插入，该对象的扫描示出例如对象的肺和/或胃肠器官。在一些实施例中，板传感器被配置为定位在对象的上躯干和/或颈部下方。在一些实施例中，配准传感器是被配置为手动操作的触针。在一些实施方式中，插入设备是胃肠管。在一些实施例中，第一解剖位置是胸骨上切迹，第二解剖位置是剑突。在一些实施例中，胃肠管相对于第一和第二解剖位置的路径的主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(在主视图中)与第一和第二解剖位置之间的轴相交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，提供了一种用于引导插入设备的方法，该方法包括：使用电磁场生成器，向治疗区域施加电磁场；将板传感器定位在治疗区域内的限定对象的方位的位置；在治疗区域内在对象的躯干上定位参考传感器，参考传感器限定表示对象的躯干相对于场生成器的位置和方位的参考坐标系；使用配准传感器，标记至少第一和第二解剖位置；使用处理电路，操作所述场生成器，读取从板传感器、参考传感器和配准传感器获得的信号，计算其相对于所述场生成器的位置和方位，生成表示对象的躯干以及第一和第二解剖位置的解剖图；以及独立于对象的移动并且独立于所述场生成器的位置和/或方位的偏差，在解剖图上显示插入设备的尖端传感器相对于第一和第二解剖位置的位置、方位和/或路径。在一些实施例中，方法还包括在解剖图上显示插入设备的远尖端部分的路径的步骤，从而便于确定成功的医疗手术。在一些实施例中，参考传感器的定位包括将其定位在对象躯干的一侧，使得解剖图进一步描绘对象的身体轮廓。在一些实施例中，板传感器的定位包括将其定位在对象的上躯干和/或颈部下方。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，解剖图示出基本上平行于板传感器的对象的正面上视图。在一些实施例中，解剖图示出基本上垂直于板传感器的对象的侧视图。在一些实施例中，解剖标测图示出对象的轴向图。在一些实施例中，插入设备是胃肠管。在一些实施例中，第一解剖位置是胸骨上切迹，第二解剖位置是剑突。在一些实施例中，胃肠管相对于第一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，胃肠管的显示路径与第一和第二解剖位置之间的轴相交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。在一些实施例中，电磁场生成器不与对象进行任何物理接触。在一些实施例中，电磁场生成器被设计成不与对象物理接触。在一些实施例中，电磁场生成器不被设计成与对象直接或间接物理接触。在一些实施例中，处理器/处理电路可包括两个单元或两个子单元。第一个被配置为控制整个跟踪系统，例如，操作场生成器，读取从板传感器、参考传感器和配准传感器获得的信号，并计算其相对于所述场生成器的位置和方位。第二个被配置为从第一处理器接收所计算的位置和方位信息，并且使用该信息来生成表示对象的躯干以及第一和第二解剖位置的3D解剖图，并且允许在3D解剖图上独立于对象的移动并且独立于场生成器的位置和/或方位的偏差来可视化尖端传感器相对于第一和第二解剖位置的位置、方位和/或路径。根据一些实施例，尖端传感器，其也可以被称为位置传感器，被定位在管/导管/探针的远端处或附近，并且帮助确定管/导管/探针的远端在对象中的位置。根据一些实施例，可以使用诸如磁场传感器、基于阻抗的传感器或超声传感器的传感器(例如，位置传感器)来应用本文所述的系统和方法。根据一些实施例，位置传感器(例如，尖端传感器)可以指安装在导管/管/探针上的元件，其导致处理电路接收指示元件的坐标的信号。位置传感器可包括接收器，其基于由传感器(例如，从场生成器)接收的能量向处理电路/控制单元生成位置信号。根据一些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于定位肠内管的引导系统，包括：/n电磁场生成器，被配置为定位在对象的躯干的外部，所述电磁场生成器被配置为产生覆盖治疗区域的电磁场；/n肠内管，包括电磁传感器，所述电磁传感器被配置为感测其相对于所述电磁场的位置和/或方位；/n参考传感器，被配置为在所述治疗区域内被定位在所述对象的躯干上，所述参考传感器被配置为限定表示所述对象的躯干相对于所述场生成器的位置和方位的参考坐标系，所述参考传感器被配置为独立于所述肠内管的插入而被定位；/n配准传感器，被配置为在所述对象的躯干上标记至少第一解剖位置和/或方位和第二解剖位置和/或方位；以及/n处理电路，被配置为/n读取从所述参考传感器和所述配准传感器获得的信号，并基于所述信号计算所述对象相对于所述场生成器的方位；/n选择并加载所述对象的术前外部图像到显示器上；/n在所述术前外部图像上标记所述第一解剖位置和所述第二解剖位置的位置；/n在所述术前外部图像上示出肠内管插入相对于所述第一解剖位置和所述第二解剖位置的路径；其中，根据在肠内管的插入期间由尖端传感器感测的电磁场的强度的变化来生成所述路径。/n

【技术特征摘要】
20181017 US 62/746,8541.一种用于定位肠内管的引导系统，包括：
电磁场生成器，被配置为定位在对象的躯干的外部，所述电磁场生成器被配置为产生覆盖治疗区域的电磁场；
肠内管，包括电磁传感器，所述电磁传感器被配置为感测其相对于所述电磁场的位置和/或方位；
参考传感器，被配置为在所述治疗区域内被定位在所述对象的躯干上，所述参考传感器被配置为限定表示所述对象的躯干相对于所述场生成器的位置和方位的参考坐标系，所述参考传感器被配置为独立于所述肠内管的插入而被定位；
配准传感器，被配置为在所述对象的躯干上标记至少第一解剖位置和/或方位和第二解剖位置和/或方位；以及
处理电路，被配置为
读取从所述参考传感器和所述配准传感器获得的信号，并基于所述信号计算所述对象相对于所述场生成器的方位；
选择并加载所述对象的术前外部图像到显示器上；
在所述术前外部图像上标记所述第一解剖位置和所述第二解剖位置的位置；
在所述术前外部图像上示出肠内管插入相对于所述第一解剖位置和所述第二解剖位置的路径；其中，根据在肠内管的插入期间由尖端传感器感测的电磁场的强度的变化来生成所述路径。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述处理电路还被配置为加载表示躯干的预定义解剖图；以及在选择和加载所述术前外部图像之前，基于由所述配准传感器标记的所述第一解剖位置和第二解剖位置以及所计算的所述对象的方位来对准所述解剖图。


3.如权利要求1所述的系统，还包括被配置为定位在所述治疗区域内的限定对象的方位的位置处的板传感器，所述板传感器被配置为独立于所述肠内管的插入而被定位；以及其中所述处理电路还被配置为读取从所述板传感器获得的信号，并且其中计算所述对象的方位还基于板传感器信号。


4.如权利要求3所述的系统，其中所述板传感器被配置为定位在所述对象的上躯干和/或颈部的下方或上方。


5.如权利要求1所述的系统，其中所述参考传感器被配置为定位在所述对象的躯干的一侧。


6.如权利要求1所述的系统，其中所述解剖图示出所述对象的正面上视图、所述对象的侧视图、所述对象的轴向图或者其组合。


7.如权利要求1所述的系统，还包括被配置为显示所述术前外部图像的监视器。


8.如权利要求1所述的系统，其中所述配准传感器被并入配置为手动操作的触针的尖端中。


9.如权利要求1所述的系统，其中所述第一解剖位置是胸骨上切迹，所述第二解剖位置是剑突，以及其中所述肠内管相对于所述第一解剖位置和第二解剖位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：多伦·贝瑟，阮·科恩，盖伊·本·以斯拉，阿纳特·霍夫斯，阿米特·科恩，
申请(专利权)人：易美逊医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL