耳蜗植入物定位系统技术方案

技术编号:25717104 阅读:38 留言:0更新日期:2020-09-23 03:01
一种导航系统或导航系统的组合可以用于提供用于跟踪位置和导航体积中的单个器械的一个或多个导航模态。例如,电磁(EM)导航系统和电极电势(EP)导航系统两者可以用于导航所述体积内的器械。两个导航系统可以分别用于选择性地单独地导航所述体积中的所述单个器械。还公开了用于单独地或与所述器械的位置组合地确定所述单个器械的形状的系统和过程。所述器械可以通过添加跟踪装置或通过所述器械的本机部分或固有部分进行导航。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耳蜗植入物定位系统相关申请的交叉引用本申请包含与标题为“耳蜗植入物定位系统(COCHLEARIMPLANTLOCALIZATIONSYSTEM)”的美国专利申请第15/890,920号和标题为“耳蜗植入物定位系统(COCHLEARIMPLANTLOCALIZATIONSYSTEM)”的美国专利申请第15/890,949号中的公开的主题相关的主题。上述申请中的每一个申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本公开总体上涉及一种用于定位被跟踪物品的系统,并且尤其涉及一种使用一种或多种模态(modality)来定位体积内的物品的定位系统。
技术介绍
此部分提供与本公开相关的背景信息,其不一定是现有技术。导航系统可以用于跟踪和导航体积内的器械。例如,导航系统可以用于在外科手术过程中跟踪器械上的电磁跟踪装置。跟踪装置被定位用于确定器械的定位。然而,某些器械不与跟踪装置相关联。因此,某些器械不可用导航系统进行跟踪。不可跟踪的器械可能需要直接检查以确定最终定位。此外,由于各种限制,可能难以将跟踪硬件与此类器械相关联。
技术实现思路
此部分提供对本公开的大致概述,并且并不是对其全部范围或其全部特征的全面公开。导航系统或导航系统的组合可以用于提供用于跟踪器械的导航。所述器械可以是帮助进行手术的器械和/或可以是永久植入的装置。永久可植入装置可以包含公知的装置,如耳蜗植入物,包含由在美国科罗拉多州百年市(Centennial,CO,USA)设有营业地的美洲科利耳公司(CochlearAmericas)销售的Contour和/或耳蜗植入物。耳蜗植入物可以包含沿可植入装置的长度间隔开的多个电极。因此,可植入装置可以是植入物。植入物可以出于各种目的(如接收、放大和/或提供刺激)而被连接到外部装置。用于接收音频信号并且在耳蜗内提供刺激以复制听觉的耳蜗植入物的手术对于所属领域的技术人员来说是众所周知的。导航系统可以包含一种或多种类型的导航或导航模态以导航单个器械。单个器械可以被放置在患者体内并且对其进行跟踪。例如,电磁(EM)跟踪系统和电极电势(EP)跟踪系统两者均可以用于导航患者体内的器械。各种EM导航系统包含美国专利第7,599,730号和第7,697,972号中公开的EM导航系统,所述两个专利均通过引用并入本文。各种EP导航系统包含美国专利第8,260,395号和第9,101,285号中公开的EP导航系统,所述两个专利均通过引用并入本文。某些导航系统可以结合两种类型的导航模态(如EM和EP两者)和/或使用两种类型的导航模态进行操作,并且其包含美国专利第8,494,613和第8,494,614中公开的导航模态。导航系统通常可以包含定位器和跟踪装置。本领域的技术人员将理解,所述定位器可以发射或接收信号,并且所述跟踪装置也可以发射或接收信号,以允许确定与外科手术器械相关联的所述跟踪装置的定位。外科手术器械可以具有与其相关联的一个或多个用于导航的跟踪装置,如本文所讨论的。而且,每个跟踪装置可以用于一个或多个导航模态。例如,一种器械可以包含可以与EP跟踪系统一起使用并且还可以相对于包含要与EM跟踪系统一起使用的EM线圈的跟踪装置相关联或移动的电极。一种器械可以包含在单个手术期间与一个或多个导航系统一起使用的一个或多个跟踪装置。另外,可以在单个手术期间使用一种方法来配准两个导航系统。两个导航系统的配准可以允许确定一个导航域内的所有或选定数量的点,以协调或对应于第二导航域内的所有或选定数量的点。所述器械还可以包含可以与单个选定模态的单个选定导航系统一起使用的一个或多个跟踪装置。在各个实施例中,器械的多个部分(包含植入物)可以在植入手术期间用作跟踪装置。在植入之后,相同的部分可以被重新用作增强部分或被重新分配为增强部分。应当理解,尽管以下公开内容具体涉及耳蜗植入物,但是也可以使用其它类型的植入物。如本文所讨论的,耳蜗植入物包含在植入手术期间可以用于导航目的但在植入之后可以被改变用途以刺激患者的各种部分。换言之,耳蜗植入物可以具有以第一功能操作并且然后被改变成不同的功能的部分(例如,电极)。耳蜗植入物可以包含连接到接收器和刺激器(R&S)以供使用的多个电极。在植入之后的使用期间,R&S可以接收信号并且向电极提供刺激信号。在植入之前,电极可以用于跟踪,使得不需要更改或增加植入物的硬件。因此,可以维持耳蜗植入物的标准结构。然而,如本文所讨论的,可以将各种另外的跟踪装置添加到耳蜗植入物中。此外,应当理解,本文所公开的系统和方法不限于在植入人体期间使用,而是也可以在器械相对于具有选定或合适特征的任何非活体机器的导航期间使用。根据本文所提供的说明,其它应用领域将变得清楚。本
技术实现思路
中的描述和具体实例仅用于说明的目的,并且并不旨在限制本公开的范围。附图说明本文所描述的附图仅仅是出于对所选实施例而不是所有可能的实施方案的说明性目的,并且不旨在限制本公开的范围。图1是导航系统的环境视图;图2A是根据各个实施例的受试者和定位器部分的详细视图;图2B是根据各个实施例的受试者的详细横截面视图;图3是根据各个实施例的器械的详细视图;图4是根据各个实施例在植入受试者期间器械的环境视图;图5是根据各个实施例的器械的详细视图;图6是根据各个实施例的器械的详细环境视图;图7、7A和7B是示出确定可植入装置的形状的方法和其子程序的流程图;图7A1和7A2示出了基于多个电极之间的电容的理论形状;以及图8是根据各个实施例的可植入装置的透视图。贯穿附图的若干视图,对应的附图标记指示对应的部分。具体实施方式现在将参考附图对示例实施例进行更全面的描述。图1示出了导航系统20,并且在图2A中进一步详细进行了示出,所述导航系统可以是外科手术导航系统。第一跟踪系统可以包含电极电势(EP)跟踪系统22。第二跟踪系统可以包含电磁(EM)跟踪系统24。合适的EP跟踪系统可以包含美国专利第8,260,395号和第9,101,285号中公开的EP跟踪系统,所述美国专利均通过引用并入本文。合适的EM导航系统包含美国专利第7,599,730号和第7,697,972号中公开的EM导航系统,所述美国专利均通过引用并入本文。第一跟踪系统22和第二跟踪系统24可以用于跟踪一个或多个器械,如单个外科手术器械26。外科手术器械26可以是任何合适的器械,包含定位于受试者的内耳的耳蜗中的耳蜗植入物。其它合适的器械还可以包含(但不限于)心脏电极植入物、大脑电极植入物、脊柱电极植入物、骶骨电极植入物、迷走神经电极植入物和胃电极植入物,如用作用于心律治疗、神经系统治疗、消融或其它合适的目的的可植入医疗装置(IMD)的一部分的引线。导航系统20可以仅利用跟踪系统22、24中的单个跟踪系统来操作,每个跟踪系统以选定单独模态提供。第一跟踪系统22是EP模态跟踪系统,并且第二跟踪系统24是EM模态跟踪系统。因本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于跟踪可植入耳蜗刺激器电极组合件的系统,其包括:/n定位器,其被定位在受试者附近,所述可植入耳蜗刺激器电极组合件将被定位在所述受试者体内;/n处理器系统,其被配置成从与所述可植入耳蜗刺激器电极组合件相关联的可跟踪部分接收信号;以及/n显示装置,其被配置成显示所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的位置;/n其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件包含至少一个电极部分,所述至少一个电极部分被配置成发射刺激所述受试者的耳蜗。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180207 US 15/890,882;20180207 US 15/890,920;20181.一种用于跟踪可植入耳蜗刺激器电极组合件的系统,其包括:
定位器,其被定位在受试者附近,所述可植入耳蜗刺激器电极组合件将被定位在所述受试者体内;
处理器系统,其被配置成从与所述可植入耳蜗刺激器电极组合件相关联的可跟踪部分接收信号;以及
显示装置,其被配置成显示所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的位置;
其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件包含至少一个电极部分,所述至少一个电极部分被配置成发射刺激所述受试者的耳蜗。


2.根据权利要求1所述的系统,其中所述定位器包含:
驱动器,其被配置成产生电流;以及
至少一个轴电极,其被配置成定位成与所述受试者接触;
其中所述至少一个轴电极被配置成产生相对于所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的至少一个电极的电势。


3.根据权利要求2所述的系统,其中所述至少一个轴电极包含第一轴电极、第二轴电极和第三轴电极;
其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的所述至少一个电极被配置成感测相对于所述第一轴电极的第一电势、相对于所述第二轴电极的第二电势和相对于所述第三轴电极的第三电势;
其中所述处理器系统被配置成确定所述至少一个电极相对于所述第一轴电极、所述第二轴电极和所述第三轴电极中的每个轴电极的位置。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统,其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的所述至少一个电极部分包含多个植入物电极部分。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统,其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的所述至少一个电极部分被配置成在植入期间感测电压,并且被配置成在植入之后发射所述刺激所述耳蜗。


6.根据权利要求1、4和5中任一项所述的系统,其中所述定位器包含线圈,所述线圈被配置成产生电磁场。


7.根据权利要求6所述的系统,其进一步包括:
可移除套管,其能够定位在所述可植入耳蜗刺激器电极组合件之上;
其中所述可跟踪部分包含EM跟踪装置,所述EM跟踪装置被配置成具有基于所产生的电磁场而在所述EM跟踪装置中感应的信号;
其中所述EM跟踪装置被固定到所述可移动套管;
其中所述EM跟踪装置的位置由执行指令的所述处理器系统基于所述信号来确定;
其中所述可移除套管在植入期间相对于所述可植入耳蜗刺激器电极组合件保持在选定的固定位置处。


8.根据权利要求7所述的系统,其中所述可移除套管包含易碎部分;
其中所述易碎部分在所述可植入耳蜗刺激器处于选定的植入位置之后破裂,以从所述可植入耳蜗刺激器电极组合件中移除所述可移除套管。


9.根据权利要求6所述的系统,其中所述可跟踪部分是EM跟踪装置,所述EM跟踪装置被配置成具有基于所产生的电磁场而在所述EM跟踪装置中感应的信号;
其中所述EM跟踪装置被固定到所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的一部分。


10.根据权利要求6所述的系统,其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的所述至少一个电极部分被形成为由导电材料制成的线圈;
其中被形成为线圈并且被配置成已在所述线圈中感应到由于所述电磁场而产生的电流的所述至少一个电极部分在所述可跟踪部分中。


11.根据权利要求1、4和5中任一项所述的系统,其中所述定位器包含至少三个轴电极;
其中所述至少三个轴电极中的每个轴电极被驱动以在所述至少三个轴电极中的每个轴电极与至少三个轴电极对中的相应成对轴电极之间将电流注入到所述受试者体内;
其中所述至少一个电极部分为所述可跟踪部分;
其中所述至少一个电极被配置成相对于每个轴电极对感测由于注入的电流而产生的电容。


12.根据权利要求12所述的系统,其中所述至少三个轴电极中的每个轴电极以唯一的频率注入电流或者在唯一的时间注入所述电流。


13.一种用于跟踪可植入耳蜗刺激器电极组合件的系统,其包括:
定位器,其被配置成定位在受试者附近,所述可植入耳蜗刺激器电极组合件将被定位在所述受试者体内;
其中所述定位器能够用以进行以下操作中的至少一个:产生场或将电流注入到所述受试者体内,并且
其中电极部分形成有所述可植入耳蜗刺激器电极组合件,所述可植入耳蜗刺激器电极组合件被配置成进行以下操作中的至少一个:感测所述场或基于所述电流感测电压;
处理器系统,其被配置成从最初用作与所述可植入耳蜗刺激器电极组合件相关联的跟踪装置的所述电极部分接收信号;以及
显示装置,其被配置成显示所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的位置或形状中的至少一个;
其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的所述电极部分被配置成用于向所述受试者的耳蜗发射刺激信号。


14.根据权利要求13所述的系统,其中所述定位器包含用于产生所述场的由导电材料制成的至少一个线圈;
其中所述场是电磁场。


15.根据权利要求13所述的系统,其中所述定位器包含至少一个轴电极,所述至少一个轴电极被配置成将所述电流注入到所述受试者体内。


16.根据权利要求15所述的系统,其中所述至少一个轴电极包含至少三个轴电极;
其中所述至少三个轴电极中的每个轴电极被驱动以将电流注入到所述受试者体内;
其中所述至少三个轴电极中的每个轴电极以唯一的频率注入电流。


17.根据权利要求16所述的系统,其中所述处理器系统被配置成至少对所述电极相对于所述至少三个轴电极的欧几里得坐标定位进行三角测量。


18.一种用于跟踪耳蜗刺激器电极组合件的方法,其包括:
将定位器定位在受试者附近,所述可植入耳蜗刺激器电极组合件将被定位在所述受试者体内;
操作所述定位器以进行以下操作中的至少一个:产生场或注入电流;
操作具有处理器系统的跟踪系统以从具有所述耳蜗刺激器电极组合件的跟踪装置接收信号,所述耳蜗刺激器电极组合件被配置成进行以下操作中的至少一个:感测所述场或基于所述电流感测电压;
在显示装置上显示所述耳蜗刺激器电极组合件的位置;以及
将所述耳蜗刺激器电极组合件的电极部分配置成用以向所述受试者的耳蜗发射刺激信号。


19.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括:
将所述耳蜗刺激器电极组合件联接到所述跟踪系统,以从所述跟踪装置接收所述信号;
将所述电极部分配置为所述跟踪装置,其中所述电极部分是形成有所述耳蜗刺激器电极组合件的电极,其中所述电极部分最初被用作与所述耳蜗刺激器电极组合件相关联的所述跟踪装置;以及
在操作作为所述跟踪装置的所述电极部分之后,将所述耳蜗刺激器电极组合件的所述电极部分配置成用以向所述受试者的所述耳蜗发射所述刺激信号。


20.根据权利要求19所述的方法,其进一步包括:
将所述耳蜗刺激器与所述跟踪系统解除联接;以及
将所述耳蜗刺激器联接到刺激器;
其中所述刺激器被配置成向所述电极部分提供信号以刺激所述受试者的所述耳蜗。


21.根据权利要求19所述的方法,其进一步包括:
相对于所述受试者定位至少第一轴电极、第二轴电极和第三轴电极;
操作被配置成以第一频率或在第一时间产生待由所定位的第一轴电极注入的第一电流的驱动器;
操作被配置成以第二频率或在第二时间产生待由所定位的第二轴电极注入的第二电流的所述驱动器;
操作被配置成以第三频率或在第三时间产生待由所定位的第三轴电极注入的第三电流的所述驱动器;
操作所述处理器系统以由执行指令的所述处理器系统确定所述至少一个电极相对于所述第一轴电极、所述第二轴电极和所述第三轴电极中的每个轴电极的位置;以及
使用所述显示器显示所确定的位置。


22.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括:
将所述跟踪装置从所述耳蜗刺激器移除。


23.根据权利要求22所述的方法,其中移除所述跟踪装置包含从与所述耳蜗刺激器一起定位的套管中抽出具有所述跟踪装置的导丝。


24.根据权利要求22所述的方法,其中移除所述跟踪装置包含:
使定位在所述耳蜗刺激器之上的套管的易碎部分破裂;以及
从所述耳蜗刺激器中移动所述套管。


25.一种用于跟踪可植入耳蜗刺激器电极组合件的系统,其包括:
定位器,其具有至少三对轴电极,其中每对轴电极附接到受试者,并且被驱动以在所述至少三对轴电极中的每对轴电极之间将电流注入到所述受试者体内;
可植入刺激器电极阵列的电极部分,所述电极部分被配置成至少基于所注入的电流感测电压;
处理器系统,其被配置成从最初用作与所述可植入耳蜗刺激器电极组合件相关联的跟踪装置的所述电极部分接收信号;以及
显示装置,其被配置成显示所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的位置或形状中的至少一个;
其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的所述电极部分被配置成用于向所述受试者的耳蜗发射刺激信号。


26.根据权利要求25所述的系统,其中所述电极部分被配置成在植入所述可植入耳蜗刺激器电极组合件之后连接到刺激器以向所述耳蜗发射所述刺激信号。


27.根据权利要求25或26中任一项所述的系统,其中所述处理器系统被配置成至少对所述电极相对于所述至少三个轴电极对的欧几里得坐标定位进行三角测量。


28.一种用于跟踪可植入耳蜗刺激器电极组合件的系统,其包括:
定位器,其被定位在受试者附近,所述可植入耳蜗刺激器电极组合件将被定位在所述受试者体内;以及
处理器系统,其被配置成从所述可植入耳蜗刺激器电极组合件内的可跟踪部分接收信号;
其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件包含第一电极部分,所述第一电极部分最初被配置为所述可跟踪部分并且随后被配置成在植入所述可植入耳蜗刺激器电极组合件之后向所述受试者的耳蜗发射刺激。


29.根据权利要求28所述的系统,其进一步包括:
显示装置,其被配置成显示所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的位置。


30.根据权利要求28或29中任一项所述的系统,其中所述第一电极部分包含:
由导电材料制成的线圈,其具有围绕芯体缠绕的由所述导电材料制成的多个线圈。


31.根据权利要求30所述的系统,其中所述芯体是空气芯;
其中所述芯体沿从所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的中心纵轴延伸的轴延伸。


32.根据权利要求30或31中任一项所述的系统,其中后续配置中的所述第一电极使用与所述受试者接触的所述线圈的至少部分发射刺激信号。


33.根据权利要求28至32中任一项所述的系统,其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件沿纵轴延伸一定长度,并且被配置成植入在所述受试者的耳蜗中。


34.根据权利要求28至33中任一项所述的系统,其进一步包括:
护套,其被配置成覆盖所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的长度的至少一部分;以及
护套连接器,其形成在所述护套的内表面上;
其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件包含第二电极部分;
其中所述护套连接器被配置成电连接至少所述第一电极部分和所述第二电极部分。


35.根据权利要求34所述的系统,其进一步包括:
第一电极部分连接器;
第二电极部分连接器;
其中所述护套连接器在电连接至少所述第一电极部分和所述第二电极部分时形成线圈;
其中所述定位器能够用以产生在所述线圈中感应电流的电磁场。


36.根据权利要求35所述的系统,其中所述第一电极部分和所述第二电极部分是一体式电极部分。


37.根据权利要求35所述的系统,其中所述第一电极和所述第二电极被间隔开。


38.根据权利要求37所述的系统,其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件包含第三电极部分;
其中所述第三电极部分位于所述第一电极部分与所述第二电极部分之间;
其中所述护套连接器不电连接到所述第三电极部分。


39.根据权利要求38所述的系统,其中所述护套包含易碎部分,所述易碎部分被配置成允许在植入所述可植入耳蜗刺激器电极组合件之后移除所述护套。


40.根据权利要求28所述的系统,其进一步包括:
护套,其被配置成覆盖所述可植入耳蜗刺激器电极组合件的长度的至少一部分;以及
第一护套连接器和第二护套连接器,其形成在所述护套的内表面上;
其中所述可植入耳蜗刺激器电极组合件包含所述第一电极部分的多个电极部分;
其中所述第一护套连接器被配置成电连接所述多个电极部分中的至少第一子多个电极部分,并且所述第二护套连接器被配置成电连接所述多个电极部分中的至少第二子多个电极部分;
其中所述多个电极部分中的所述第一子多个电极部分形成第一线圈,所述第一线圈被配置成具有在其中感应的第一电流,并且所述多个电极部分中的所述第二子多个电极部分形成第二线圈,所述第二线圈被配置成具有在其中感应的第二电流。
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【专利技术属性】
技术研发人员:I·A·蔡B·雅各布森N·J·罗卢克S·罗恩
申请(专利权)人:美敦力施美德公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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