导管位置、取向和移动方向的检测制造技术

本发明专利技术题为“导管位置、取向和移动方向的检测”。本文公开了用于医疗规程的方法、设备和系统，该方法、设备和系统包括导管，该导管具有第一电极和第二电极，该第一电极被配置成发射第一电磁信号并且该第二电极被配置成发射第二电磁信号。各自被配置成接收该第一电磁信号和第二电磁信号的第一贴片、第二贴片和第三贴片被包括并以三角形形式被布置在患者身体的第一表面上。在第一时间和第二时间确定相对于该第一贴片、该第二贴片和该第三贴片的第一导管方位。该第一导管方位和相对于该第一导管方位的该第二导管方位能够被显示，使得该第一导管方位在视觉上被连接到该第二导管方位。

【技术实现步骤摘要】
导管位置、取向和移动方向的检测
本公开涉及用于改进医疗规程和标测的系统、设备和方法。
技术介绍
诸如心律失常(例如心房纤颤(AF))的医疗状况通常通过体内规程来诊断和治疗。例如，使用消融来执行与左心房(LA)体的肺静脉电隔离(PVI)以用于治疗AF。PVI和许多其他微创导管插入术会导致损伤目标器官组织，从而阻止电活动穿过器官组织。此类规程通常需要导管和/或其他插入部件横穿患者身体的一部分以到达预期位置。导管和/或其他插入部件的体内导航可在视觉上通过诸如荧光镜透视检查或定位垫的技术来辅助，该定位垫经由磁性探头发射信号以用于位置跟踪。此类技术通常因潜在的辐射暴露、所涉及的部件的数量或复杂性、或耗时的校准而为有问题的。
技术实现思路
本文公开了用于医疗规程的方法、设备和系统，所述方法、设备和系统包括导管，所述导管包括第一电极和第二电极，所述第一电极被配置成发射第一电磁信号，并且所述第二电极被配置成发射第二电磁信号。各自被配置成接收所述第一电磁信号和第二电磁信号的第一贴片、第二贴片和第三贴片被包括并以三角形形式被布置在患者身体的第一表面上。处理器被配置成基于在所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片处接收的所述第一电磁信号和所述第二电磁信号来在第一时间确定相对于所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片的第一导管方位。所述处理器可基于在所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片处接收的所述第一电磁信号和所述第二电磁信号的所述信号强度来在第二时间确定相对于所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片的第二导管方位。所述处理器可将所述第一导管方位和相对于所述第一导管方位的所述第二导管方位提供给显示器，使得所述第一导管方位在视觉上被连接到所述第二导管方位，其中所述第一导管方位和所述第二导管方位各自包括位置和取向。附图说明结合附图以举例的方式给出的以下描述可得到更详细的理解，其中：图1为本专利技术所公开的主题的示例性系统的图；图2为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的具有电极的导管的图；图3为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的用于确定导管方位的流程图；图4A为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的患者身体的第一表面上的多个贴片的图示；图4B为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的患者身体的第二表面上的多个贴片的图示；图4C为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的用于确定导管方位的图；图4D为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的用于确定导管方位的另一个图；图4E为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的用于确定导管方位的另一个图；图4F为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的用于确定导管方位的另一个图；图5A为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的用于确定第一方向上的导管方位的图；图5B为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的示出图5A中所确定的导管方位的曲线图；图5C为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的示出图5A中所确定的导管方位的实验结果曲线图；图6A为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的用于确定第二方向上的导管方位的图；图6B为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的示出图6A中所确定的导管方位的曲线图；图6C为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的示出图6A中所确定的导管方位的实验结果曲线图；图7A为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的用于确定第三方向上的导管方位的图；图7B为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的示出图7A中所确定的导管方位的曲线图；图8为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的示出图7A中所确定的导管方位的实验结果曲线图；并且图9为根据本专利技术所公开的主题的具体实施的示出导管路径和导管方向的图。具体实施方式根据本专利技术所公开的主题的具体实施，可确定导管相对于多个感测部件(例如，体表贴片、外部电极、收发器等)(在本文中通常称为“贴片”)的方位。导管方位可包括导管相对于贴片的位置和取向两者，并且可在导管横穿患者身体时引导医疗专业人员。例如，由导管方位传达的位置和取向信息可使得医疗专业人员能够确定导管是否沿正确方向进行取向、导管是否正朝向目标横穿、导管是否已遇到阻塞等。导管方位可相对于多个贴片来提供，使得导管方位不是根据预先确定的坐标的绝对方位，而是相对于贴片的相对方位。通过确定相对方位，导管的初始插入点不一定是必需的，从而允许无校准设置。此外，检测相对方位而非绝对方位使得导管上的部件(例如，电极)能够发射被贴片接收的电磁信号，而非经校准贴片和/或定位垫发射将被导管接收的电磁信号。这可减少患者体内的电磁活动，并且还可提供单个发射源。另外，获得导管的相对方位可无需诸如使用放置在患者身体附近的定位垫来进行时间和资源密集型的坐标校准。本文所公开的贴片可施用到患者身体的一个或多个表面(例如，前表面和/或后表面)。多个贴片可用于确定二维导管位置和/或三维导管位置。导管可包括发射被贴片接收的电磁信号的多个部件(例如，电极)。例如，第一导管电极可发射第一电磁信号，并且第二导管电极可被配置成发射第二电磁信号。给定贴片可接收第一电磁信号和第二电磁信号两者。如本文所进一步公开，处理器诸如图1的处理器41可被配置成比较第一电磁信号和第二电磁信号以确定导管的取向。例如，如果第一电极位于导管的顶部，第二电极位于导管的底部，并且给定贴片接收到来自第一电极的振幅为.5mV的第一电磁信号和来自第二电极的振幅为.7mV的第二电磁信号，则处理器可确定导管的底部比导管的顶部更靠近给定贴片。根据本专利技术所公开的主题的具体实施，一组至少三个贴片可以三角形配置被布置在患者身体的第一表面(例如，顶部表面)上。这些贴片可被配置成接收由插入患者体内的导管的部件(例如，电极)发射的电磁信号。基于被该组至少三个贴片接收的电磁信号的特性，可确定导管相对于该至少三个贴片的方位(即，位置和取向)。值得注意的是，由于该组至少三个贴片大致位于患者身体的单个表面(即，平面)上，因此该阶段的方位将为二维方位。这里，大致位于单个/相同表面或平面上意味着该组贴片在相同维度(例如，相对于患者身体的Z维度)内具有其坐标的绝大多数权重(例如，90％)。例如，基于肌肉、骨、组织高度、深度或弯曲的贴片坐标的轻微波动仍然导致大致位于单个/相同表面或平面上的一组贴片。一组至少三个贴片可接收来自导管上的多个电极的电磁信号。处理器可基于在该组至少三个贴片处接收的电磁信号来确定相对导管方位。值得注意的是，该组至少三个贴片可以三角形配置进行布置，使得它们限定二维平面。处理器可确定该二维平面内的相对导管方位。根据一个具体实施，一个或多个附加第四贴片可被布置在与该组至少三个贴片相同的第一表面上。第一贴片和第一贴片可建立虚拟方向线。在第一贴片和第四贴片处接收的电磁信号可被组合(例如，平均、归一化等)，使得组合读数被用于确定导管方位在垂直于虚拟方向线的方向上的部分。以这种方式组合两个或更多个贴片处的电磁信号可降低确定导管方位时的误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，所述系统包括：/n导管，所述导管包括第一电极和第二电极，所述第一电极被配置成发射第一电磁信号并且所述第二电极被配置成发射第二电磁信号；/n第一贴片、第二贴片和第三贴片，所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片各自被配置成接收所述第一电磁信号和所述第二电磁信号并且以三角形形式被布置在患者身体的第一表面上；/n处理器，所述处理器被配置成：/n基于在所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片处接收的所述第一电磁信号和所述第二电磁信号来在第一时间确定相对于所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片的第一导管方位；/n基于在所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片处接收的所述第一电磁信号和所述第二电磁信号来在第二时间确定相对于所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片的第二导管方位；以及/n将所述第一导管方位和相对于所述第一导管方位的所述第二导管方位提供给显示器，使得所述第一导管方位在视觉上被连接到所述第二导管方位，其中所述第一导管方位和所述第二导管方位各自包括位置和取向。/n

【技术特征摘要】
20200224 US 16/7993381.一种系统，所述系统包括：
导管，所述导管包括第一电极和第二电极，所述第一电极被配置成发射第一电磁信号并且所述第二电极被配置成发射第二电磁信号；
第一贴片、第二贴片和第三贴片，所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片各自被配置成接收所述第一电磁信号和所述第二电磁信号并且以三角形形式被布置在患者身体的第一表面上；
处理器，所述处理器被配置成：
基于在所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片处接收的所述第一电磁信号和所述第二电磁信号来在第一时间确定相对于所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片的第一导管方位；
基于在所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片处接收的所述第一电磁信号和所述第二电磁信号来在第二时间确定相对于所述第一贴片、所述第二贴片和所述第三贴片的第二导管方位；以及
将所述第一导管方位和相对于所述第一导管方位的所述第二导管方位提供给显示器，使得所述第一导管方位在视觉上被连接到所述第二导管方位，其中所述第一导管方位和所述第二导管方位各自包括位置和取向。


2.根据权利要求1所述的系统，其中基于所述第一电磁信号与所述第二电磁信号的比较来确定所述取向。


3.根据权利要求2所述的系统，其中基于所述第一电磁信号到所述第二电磁信号之间的时间差值来确定所述取向。


4.根据权利要求2所述的系统，其中基于所述第一电磁信号到所述第二电磁信号之间的振幅差值来确定所述取向。


5.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述第一身体表面相对的第二身体表面上的第四贴片，并且所述处理器还被配置成基于在所述第四贴片处接收的所述第一电磁信号和所述第二电磁信号来确定所述第一导管方位，所述第一导管方位具有三个维度。


6.根据权利要求1所述的系统，还包括所述第一身体表面上的第四贴片，所述第一贴片和所述第四贴片建立第一方向线，基于在所述第一贴片和所述第四贴片处接收的所述第一电磁信号和所述第二电磁信号的组合来确定所述第一导管方位。


7.根据权利要求6所述的系统，其中基于在所述第一贴片和所述第四贴片处接收的所述第一电磁信号和所述第二电磁信号的组合来确定垂直于所述第一方向线的所述第一导管方位的第一分量。


8.根据权利要求7所述的系统，其中进一步地基于在所述第二贴片和所述第三贴片中的至少一者处接收的所述第一电磁信号和所述第二电磁信号来确定所述第一导管方位的第二分量。


9.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器还被配置成：
基于由所述电极感测的阻抗值超过阈值阻抗来确定所述导管处于血流中；以及
基于确定所述导管处于所述血流中来确定所述第一导管方位。


10.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器还被配置成基于所述第一导管方位和所述第二导管方位...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·阿扎里亚，T·A·耶林，D·斯滕伯格，M·梅德尔，A·B·纳坦，
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：以色列;IL