对象身体内的放射性源定位制造技术

本发明专利技术公开了一种用于定位装置的计算机化系统４０。系统４０包括传感器模块２０和ＣＰＵ４２。与装置相关联的放射性源３８产生放射性衰变形式的信号。模块２０包括能够从连接到装置的源３８接收信号的辐射探测器２２。模块２０产生输出信号３４。ＣＰＵ４２接收输出信号３４，并将输出３４转换成与源３８的位置有关的方向信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如在对象身体内电离辐射源的定位和跟踪。
技术介绍
体内跟踪的现有技术包括使用腹腔镜的直接视频成像、荧光检查(在持续或定期X射线成像下执行过程)、电磁跟踪、光学跟踪、计算机层析成像(CT)跟踪及超声图像辅助跟踪。这些技术中的一些技术明确避免电离辐射。如荧光检查和CT等采用电离辐射的那些技术需要足够多的电离辐射，以致对象和医疗人员的辐射照射受到关注。对于诸如心导管插入术等需要体内跟踪的一些应用，由于正在导航被跟踪医疗装置所通过的组织移动频繁，因而需要同时采集的图像。对于诸如颅内过程等需要体内跟踪的其它应用，由于相关组织相对不动，因此，更适合使用预采集的图像。专利技术概述本专利技术一些实施例的一个方面涉及使用来自源的电离辐射以便探测其任选地在对象身体中或附近的位置而不产生图像。任选地，源与医疗装置形成整体或连接到医疗装置。医疗装置包括但不限于工具、植入物、导航仪器和管状物。在本专利技术的一个示范实施例中，源的位置通过非成像数据采集而确定。对此说明书和所附权利要求书而言，短语“非成像”指独立于图像采集过程而采集的数据，该过程在同一图像中包括源和解剖或其它非源特性。任选地，使用传感器来确定位置，该传感器具有角灵敏度，从而根据来自源的辐射的有效入射角，产生由辐射探测引起的可探测的输出变化。有效入射角的灵敏度越大，位置确定在速度和精确度方面的效率就越大。公开的实施例带有不到±100毫弧度、任选地不到±50毫弧度的角范围。在本专利技术的一个示范实施例中，通过移动辐射探测器和/或屏蔽，可实现更大的对有效入射角的灵敏度。任选地，电离辐射源具有在0.01mCi到0.5mCi的范围内的放射性。任选地，电离辐射源具有不到0.1mCi的放射性。任选地，电离辐射源具有大约0.05mCi的放射性。在本专利技术的一个示范实施例中，可采用不会严重危及患者(即，短期照射)和/或医疗人员(即，长期照射)健康的辐射源。任选地，位置数据的刷新率确保位置信息在时间上与被跟踪对象(例如，医疗装置)的实际位置良好地相关。建议的刷新率根据被跟踪对象移动的速度和根据被跟踪对象移动所处的环境而不同。在本专利技术的一个示范实施例中，对于通过例如脑或消化道等更不活动的身体部分的医疗装置的跟踪，例如每秒10次这样的更低刷新率可能是适当的。在用于跟踪通过诸如心脏等活动频繁的身体部分的医疗装置的实施例中，可能需要例如每秒20次这样的更高刷新率。任选地，可实施ECG输出选通，以致标绘选定心动周期阶段的位置。任选地，电离辐射源的已计算位置的RMS误差小于10毫米、任选地小于5毫米、任选地小于2毫米、任选地小于1毫米、任选地在0.5毫米到0.8毫米之间或更佳。可影响已确定位置的精确度的不定因素包括以DPM为单位的源的放射性、用于探测的辐射传感器的精确度和/或响应时间及植入医疗装置的速度。一个或多个这些不定因素的改进可补偿一个或多个其它不定因素。任选地，降低被跟踪医疗装置的速度可用于补偿其它不定因素。任选地，位置信息在解剖成像数据环境中显示。任选地，相关解剖特性突出显示以便于医疗人员对医疗装置的导航。任选地，已确定位置可显示在单独采集的图像环境中。任选地，可同时跟踪两个或更多个源。任选地，使用多源跟踪来确定非对称医疗装置的定向。任选地，使用多源跟踪为医疗过程协调两个或更多个装置的活动。本专利技术一些实施例的一个方面涉及使用具有角灵敏度的传感器来探测朝向电离辐射源的方向。任选地，可同时或连续确定两个或三个或更多个方向，以便可通过计算方向的相交而确定位置。如果采用三个或更多个方向，则可将位置表示为三维位置。任选地，使用方向来确定源所处的平面。任选地，通过将用于探测来自源的辐射的传感器的至少一部分绕轴转过旋转角，传感器可实现所需的角灵敏度。例如，可旋转探测器或辐射屏蔽。传感器或者或另外可通过平移运动实现所需的角灵敏度。本专利技术一些实施例的一个方面涉及具有角灵敏度的传感器，它使来自至少一个辐射探测器的输出信号响应探测器与源之间的有效入射角而变化。输出信号的目标值在指示朝向源的方向的角度上实现。该方向任选地用于确定源所处的平面。任选地，传感器可包括不止一个辐射探测器，每个辐射探测器具有单独的输出信号。任选地，一个或多个辐射屏蔽可用于屏蔽或遮蔽至少一个辐射探测器的至少一部分，使其无入射辐射。屏蔽程度在出现偏离指示朝向源的方向的角度偏差时变化，并且输出信号根据屏蔽程度而不同。任选地，一起采用多个辐射屏蔽以形成准直仪。辐射屏蔽可以相互平行或向内偏斜。任选地，可旋转多个平行或偏斜的辐射屏蔽。任选地，偏离目标输出的偏差为每毫弧度的偏离指示朝向源的方向的角度的角位移1％的输出范围。任选地，输出偏差指示偏差方向及偏差量。根据本专利技术的各种实施例，辐射探测器和/或辐射屏蔽可产生位移以传达角灵敏度。此位移可以是旋转和/或平移。本专利技术一些实施例的一个方面涉及用于通过使用传感器模块的角灵敏度来确定方向而定位任选地在对象身体内的医疗装置的计算机化系统。传感器模块测量在一个或多个辐射探测器上的入射辐射。入射辐射产生输出信号，输出信号由系统转换成方向信息。本专利技术一些实施例的一个方面涉及电离辐射源与医疗装置的关联，以便于任选地在医疗过程期间在对象身体内或附近导航装置时确定装置的位置。任选地，电离辐射源具有在0.01mCi到0.5mCi的范围内的放射性。任选地，电离辐射源具有不到0.1mCi的放射性。任选地，电离辐射源具有大约0.05mCi的放射性。关联包括将源和装置形成整体为单个单元。关联还包括将源连接到装置。任选地，源在最大尺寸小于10毫米、任选地小于5毫米、任选地小于2.5毫米、任选地小于1毫米的区域中集中。本专利技术一些实施例的一个方面涉及使用具有0.1mCi或更少放射性的电离辐射源作为任选地在医学环境中非成像定位或跟踪的目标。电离辐射源选择为降低在患者和/或医疗人员上的生物效应。此选择涉及考虑辐射强度、辐射类型和/或照射时间量(例如，在经受过程的患者身体中的时间)。或者或另外可采用由生物相容性材料构成和/或涂有生物相容性涂层的辐射源。在本专利技术的一个示范实施例中，提供了一种用于跟踪和定位电离辐射源的计算机化系统。该系统包括(a)至少一个包括至少一个辐射探测器的非成像传感器模块，该至少一个辐射探测器能够从辐射源接收电离辐射并产生输出信号；以及(b)设计和配置为接收输出信号并将输出信号转换成方向信息的CPU。任选地，辐射源与医疗装置形成整体或连接到医疗装置。任选地，该至少一个传感器模块包括至少两个传感器模块。任选地，该至少两个传感器模块包括至少三个传感器模块。任选地，该至少一个传感器模块中至少一个还包括移动装置，该移动装置能够将平移运动传给传感器模块以致传感器模块移到新位置。任选地，移动装置可根据来自CPU的平移运动信号操作。任选地，该系统另外包括成像模块，该成像模块能够将图像信号提供到CPU，CPU能够将图像信号转换成部分对象身体的图像。任选地，该系统还包括显示装置。任选地，显示装置能够显示部分对象身体的图像，并且医疗装置的已确定位置叠加在部分对象身体的图像上。任选地，CPU接收输出信号中的至少两个，并基于输出信号计算辐射源的位置。任选地，CPU接收输出信号中的至少三个，并基于该至少三个输出信号计算辐射源的位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于跟踪和定位电离辐射源的计算机化系统，所述系统包括：　　　　（ａ）至少一个包括至少一个辐射探测器的非成像传感器模块，所述至少一个辐射探测器能够从所述辐射源接收电离辐射并产生输出信号；以及　　　　（ｂ）设计和配置为接收所述输出信号并将所述输出信号转换成方向信息的ＣＰＵ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G科恩布劳，S本阿里，
申请(专利权)人：纳沃特克医药有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]