准确的篮式导管跟踪制造技术

本发明专利技术题为“准确的篮式导管跟踪”。在一个实施方案中，一种系统包括：导管，该导管包括插入管和第一方位传感器；推动器，该推动器包括第二方位传感器；以及可膨胀组件，该可膨胀组件包括围绕该推动器的远侧部分周向设置的柔性条带，其中该条带的第一端部连接到插入管的远侧端部并且该条带的第二端部连接到推动器的远侧部分，该柔性条带在推动器回缩时径向向外弯曲；处理电路，该处理电路用于：从第一方位传感器和第二方位传感器接收相应的方位信号；计算方位传感器的位置和取向坐标，这受到方位传感器同轴并且具有相同取向的约束；计算方位传感器的所计算的位置坐标之间的距离；以及响应于至少所计算的距离来找到柔性条带的方位坐标。坐标。坐标。

【技术实现步骤摘要】
准确的篮式导管跟踪


[0001]本专利技术涉及医疗装置，并且具体地涉及跟踪导管的方位。

技术介绍

[0002]大量的医疗手术涉及将探针诸如导管放置在患者体内。已经开发出位置感测系统来跟踪这类探针。磁性位置感测为本领域已知的一种方法。在磁性位置感测中，通常将磁场发生器放置在患者体外的已知位置处。探针远侧端部内的磁场传感器响应于这些磁场产生电信号，该电信号被处理以确定探针远侧端部的坐标位置。这些方法和系统在美国专利5,391,199、6,625,563、6,690,963、,484,118、6,239,724、6,618,612和6,332,089中、在PCT国际公布WO 1996/005768中、以及在美国专利申请公布2003/0120150和2004/0068178中有所描述，这些专利的公开内容全部以引用方式并入本文。还可使用基于阻抗或电流的系统来跟踪位置。
[0003]Hoitink等人的欧洲专利公布3,178,384描述了在导管主体的远侧端部处具有双节点多射线电极组件的导管。双节点多射线电极组件包括近侧多射线阵列和远侧节点，该近侧多射线阵列具有在一个端部处连接的多个脊，每个脊具有至少一个消融电极。双节点多射线电极组件可具有膨胀构型和塌缩构型，其中脊通常沿着导管主体的纵向轴线布置。远侧节点可被配置成部署在血管内，并且近侧多射线阵列可被配置成使形成血管口的组织与消融电极接合。在一些实施方案中，近侧多射线阵列与远侧节点之间的相对距离是可调节的。
[0004]Montag等人的美国专利公布2017/0181706描述了使用由多个导电导线环形成的框架来进行心脏的导管插入术。导线环被建模为多边形，每个多边形被细分成多个三角形。导线环暴露于相应频率下的磁通量，并且从环读取信号。多边形中的理论磁通量被计算为其三角形中的理论磁通量的总和。通过将所计算的理论磁通量与信号相关来确定框架在心脏中的定位和取向。
[0005]Esguerra等人的美国专利公布2015/0025365描述了具有单轴传感器的导管，该单轴传感器直接沿着其方位/位置是感兴趣的导管的一部分安装。基于磁的单轴传感器在线性或非线性单轴传感器(SAS)组件上。导管包括导管主体和由支撑构件提供的远侧2D或3D构型，至少一个(如果不是至少三个)单轴传感器沿着支撑构件的长度串行地安装在该支撑构件上。基于磁的传感器组件可包括缠绕在支撑构件上的至少一个线圈构件，其中线圈构件经由接头区域连接到相应的线缆构件，该线缆构件适于将提供位置信息的信号从线圈构件传输到标测和定位系统。接头区域为至少一个线圈构件和相应的线缆构件提供应变消除适配以防止分离。
[0006]Harlev等人的美国专利公布2015/0150472描述了非接触心脏标测方法，该方法包括：(i)将导管插入具有心内膜表面的心腔中，该导管包括多个空间分布的电极；(ii)响应于心腔中的电活动来测量导管电极处的信号，其中导管与心内膜表面间隔开；以及(iii)基于所测量的信号和电极相对于心内膜表面的方位来确定心内膜表面的多个位置处的生理
信息。
[0007]Fuimaono等人的美国专利公布2006/0009689描述了提供特别可用于标测心脏的改善的篮式导管。该导管包括细长导管主体，该细长导管主体具有近侧端部和远侧端部以及穿过其中的至少一个管腔。篮形电极组件安装在导管主体的远侧端部处。该篮形组件具有近侧端部和远侧端部，并且包括在其近侧端部和远侧端部处连接的多个脊。每个脊至少包括一个电极。该篮形组件具有膨胀布置方式，其中脊径向向外弯曲；以及塌缩布置方式，其中脊大体沿导管主体的轴线布置。导管还包括安装在篮形电极组件的远侧端部处或远侧端部附近的远侧位置传感器，以及安装在篮形电极组件的近侧端部处或近侧端部附近的近侧位置传感器。在使用中，可对相对于近侧传感器的坐标的远侧位置传感器的坐标进行测定，同时获取有关篮形标测组件的脊的曲率的已知信息，以便找到每个脊的至少一个电极的位置。
[0008]Kirsch等人的美国专利公布2002/0198676描述了用于确定探针的方位、取向和系统增益因子的系统，该系统包括多个磁场源和至少一个磁场传感器，使得磁场传感器和磁场源的组合产生唯一的测量磁场值。该系统包括探针，该探针的增益、方位和取向影响这些唯一的测量磁场值。处理器被配置成接收并迭代地处理这些唯一的测量磁场值，以确定指示探针的增益的系统增益因子和指示探针的方位和取向的多个位置因子。所产生的唯一的测量磁场值的数目必须至少等于所计算的增益和位置因子的数目的总和。
[0009]Kirsch等人的
技术介绍
章节提到，从磁场测量确定探针的位置和取向不是直接的，因为测量的磁场是位置和取向的非线性函数。为了根据所测量的磁场值确定探针的位置和取向，首先假定或“猜测”探针的位置和取向处于预测的位置和取向。迭代过程用于将所猜测的探针位置和取向处的磁场的值与所测量的场值进行比较。如果所猜测的位置和取向处的磁场值接近测量值，则假定所猜测的位置和取向准确地表示探针的实际位置和取向。迭代过程使用探针环境的物理模型。物理模型指定每个场源的位置和取向。根据指定的位置和取向，电动力学定律确定场值。

技术实现思路

[0010]根据本公开的实施方案，提供了一种系统，该系统包括导管，该导管被配置成插入活体受检者的身体部分中，并且包括插入管、推动器和可膨胀组件，该插入管包括远侧端部以及设置在远侧端部处的第一基于线圈的方位传感器，该推动器包括设置在其上的第二基于线圈的方位传感器以及远侧部分，并且被配置成通过插入管推进和回缩，该可膨胀组件包括围绕推动器的远侧部分周向设置的多个柔性条带，其中条带的第一端部连接到插入管的远侧端部，并且条带的第二端部连接到推动器的远侧部分，该柔性条带被配置成当推动器回缩时径向向外弯曲；至少一个磁场辐射器，该至少一个磁场辐射器被配置成将交变磁场传输到身体部分所在的区域中，第一方位传感器和第二方位传感器被配置成响应于所传输的交变磁场而输出相应的第一方位信号和第二方位信号；以及处理电路，该处理电路被配置成从第一方位传感器和第二方位传感器接收第一方位信号和第二方位信号，使用方位计算来计算第一方位传感器和第二方位传感器的位置和取向坐标，其中方位传感器中的每个方位传感器的位置和取向坐标响应于相应的接收到的方位信号以迭代方式相互依赖地计算，并且受到第一方位传感器和第二方位传感器是同轴的约束，计算第一方位传感器的
所计算的位置坐标和第二方位传感器的所计算的位置坐标之间的距离，以及响应于至少所计算的距离来估计柔性条带的相应方位。
[0011]进一步根据本公开的实施方案，该系统包括显示器，其中处理电路被配置成响应于来自第一方位传感器或第二方位传感器中的至少一者的方位信号来计算可膨胀组件的卷，并且响应于柔性条带的估计的相应方位来向显示器呈现导管的至少一部分和身体部分的表示。
[0012]更进一步根据本公开的实施方案，处理电路被配置成使用方位计算来计算第一方位传感器和第二方位传感器中的一个传感器的位置和取向坐标，并且计算第一方位传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，包括：导管，所述导管被配置成插入活体受检者的身体部分中，并且包括：插入管，所述插入管包括远侧端部以及设置在所述远侧端部处的第一基于线圈的方位传感器；推动器，所述推动器包括设置在其上的第二基于线圈的方位传感器以及远侧部分，并且被配置成通过所述插入管推进和回缩；和可膨胀组件，所述可膨胀组件包括围绕所述推动器的所述远侧部分周向设置的多个柔性条带，其中所述条带的第一端部连接到所述插入管的所述远侧端部，并且所述条带的第二端部连接到所述推动器的所述远侧部分，所述柔性条带被配置成当所述推动器回缩时径向向外弯曲；至少一个磁场辐射器，所述至少一个磁场辐射器被配置成将交变磁场传输到所述身体部分所定位于其中的区域中，所述第一方位传感器和所述第二方位传感器被配置成响应于所传输的交变磁场而输出相应的第一方位信号和第二方位信号；和处理电路，所述处理电路被配置成：从所述第一方位传感器和所述第二方位传感器接收所述第一方位信号和所述第二方位信号；使用方位计算来计算所述第一方位传感器和所述第二方位传感器的位置和取向坐标，其中所述方位传感器中的每个方位传感器的所述位置坐标和所述取向坐标响应于相应的接收到的所述方位信号而以迭代方式相互依赖地被计算，并且受到所述第一方位传感器和所述第二方位传感器是同轴的约束；计算所述第一方位传感器的所计算的位置坐标和所述第二方位传感器的所计算的位置坐标之间的距离；以及响应于至少所计算的距离来估计所述柔性条带的相应方位。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括显示器，其中所述处理电路被配置成：响应于来自所述第一方位传感器或所述第二方位传感器中的至少一者的所述方位信号来计算所述可膨胀组件的卷；以及响应于估计的所述柔性条带的所述相应方位来向所述显示器呈现所述导管的至少一部分和所述身体部分的表示。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理电路被配置成：使用所述方位计算来计算所述第一方位传感器和所述第二方位传感器中的一个传感器的所述位置坐标和所述取向坐标；以及计算所述第一方位传感器和所述第二方位传感器中的另一个传感器的所述位置坐标，这受到所述另一个传感器的计算的取向坐标将在给定公差内等于所述一个传感器的计算的取向坐标的约束。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理电路被配置成：使用所述方位计算来计算所述第一方位传感器和所述第二方位传感器的初始位置坐标和初始取向坐标；计算所述第一方位传感器和所述第二方位传感器的所述初始取向坐标的平均值；以及使用所述方位计算来计算所述第一方位传感器和所述第二方位传感器的所述位置坐标和所述取向坐标，这受到所述第一方位传感器和所述第二方位传感器的所述取向坐标在给定公差的情况下将等于所述初始取向坐标的计算的平均值的约束。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理电路被配置成计算所述第一方位
传感器和所述第二方位传感器的所述位置坐标和所述取向坐标，这受到所述第一方位传感器和所述第二方位传感器的计算的取向坐标在给定公差内将相等的约束。6.一种系统，包括：导管，所述导管被配置成插入活体受检者的身体部分中，并且包括：插入管，所述插入管包括远侧端部以及设置在所述远侧端部处的第一基于线圈的方位传感器；推动器，所述推动器包括设置在其上的第二基于线圈的方位传感器以及远侧部分，并且被配置成通过所述插入管推进和回缩；和可膨胀组件，所述可膨胀组件包括围绕所述推动器的所述远侧部分周向设置的多个柔性条带，其中所述条带的第一端部连接到所述插入管的所述远侧端部，并且所述条带的第二端部连接到所述推动器的所述远侧部分，所述柔性条带被配置成当所述推动器回缩时径向向外弯曲；至少一个磁场辐射器，所述至少一个磁场辐射器被配置成将交变磁场传输到所述身体部分所定位于其中的区域中，所述第一方位传感器和所述第二方位传感器被配置成响应于所传输的交变磁场而输出相应的第一方位信号和第二方位信号；和处理电路，所述处理电路被配置成：从所述第一方位传感器和所述第二方位传感器接收所述第一方位信号和所述第二方位信号；响应于所接收到的方位信号来计算所述第一方位传感器和所述第二方位传感器之间的距离和相对取向角度；以及响应于至少所计算的距离和所述相对取向角度来估计所述柔性条带的相应方位，同时考虑到当所述相对取向角度的值大于零时所述柔性条带中的一个或多个柔性条带从对称设置的扭曲。7.根据权利要求6所述的系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：伯恩森斯韦伯斯特以色列有限责任公司，
类型：发明
国别省市：