BR102018073334A2

BR102018073334A2 - Calibração de uma ferramenta ent rígida

Info

Publication number: BR102018073334A2
Application number: BR102018073334-6A
Authority: BR
Inventors: Yoav Pinsky; Akram Zoabi; Itamar Bustan; Michal Alroy Levy
Original assignee: Biosense Webster (Israel) Ltd.
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2019-06-04
Also published as: IL262934A; AU2018256570A1; CA3023579A1; CN109998637A; EP3482686A1; RU2018139654A; JP7330685B2; US20190142521A1; US11065064B2; KR20190054975A; RU2018139654A3; EP3482686B1; IL262934B; MX2018013913A; JP2019088784A

Abstract

trata-se de um aparelho que inclui um gerador de campo magnético, um primeiro sensor de campo magnético configurado para fixação a uma extremidade proximal de uma ferramenta cirúrgica configurada para inserção em um corpo e um dispositivo de calibração que inclui um segundo sensor de campo magnético e um sensor de proximidade, em que os sensores de campo geram sinais de localização respectivos em resposta a um campo magnético que emana do gerador e atravessa os sensores de campo. o aparelho inclui uma unidade de controle que recebe os sinais a partir de todos os sensores, extrai as respectivas coordenadas de localização e orientação dos sensores de campo com base nos sinais, calcula uma relação de conversão entre as coordenadas do primeiro sensor e de uma extremidade distal da ferramenta que é colocada em contato com o dispositivo de calibração e, em seguida, aplica a relação de conversão, juntamente com as coordenadas do primeiro sensor, no fornecimento de uma indicação visual de uma localização da extremidade distal no interior do corpo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CALIBRAÇÃO DE UMA FERRAMENTA ENT RÍGIDA.

CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção refere-se de modo geral, a imageamento médico e, especificamente, à calibração de um sensor de campo magnético fixado a uma ferramenta cirúrgica rígida. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [0002] Uma ampla gama de procedimentos médicos envolve colocar objetos, como sensores, tubos, cateteres, dispositivos dispensadores e implantes, dentro do corpo. Métodos de imageamento em tempo real são frequentemente usados para auxiliar os médicos a visualizar o objeto e seus arredores durante esses procedimentos. Na maioria das situações, entretanto, o imageamento tridimensional em tempo real não é possível ou desejável. Em vez disso, sistemas para a obtenção de coordenadas espaciais em tempo real do objeto interno são frequentemente utilizadas.

[0003] A patente N° U.S. 8.190.389 de Kim et al. descreve dispositivos e métodos para rastrear uma localização de um dispositivo médico dentro de um corpo de um indivíduo humano ou animal. O dispositivo médico inclui um corpo rígido de calibração que tem um sulco receptor, uma primeira ponta de calibração e uma segunda ponta de calibração. Para rastrear o dispositivo médico, a primeira ponta de calibração pode ser posicionada em uma posição conhecida em relação a um transmissor eletromagnético durante a obtenção de ao menos uma leitura com o uso do sistema de cirurgia guiada por imagem, a segunda ponta de calibração pode ser posicionada em uma posição conhecida em relação ao sistema de cirurgia guiada por imagem e o sistema de cirurgia guiada por imagem pode ser calibrado para o formato substancial mente fixo do dispositivo médico com base nas leituras obtidas.

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2/14 [0004] A patente U.S. N° 7.720.521 de Chang et al. descreve dispositivos, sistemas e métodos para realizar procedimentos intervencionais e cirúrgicos orientados por imagem. O sistema inclui um dispositivo de trabalho que pode ser inserido no corpo de um indivíduo e compreende um único sensor que recebe sinais de pelo menos três transmissores. Um computador pode, então, analisar os sinais recebidos para calcular (por exemplo, com o uso de triangulação) uma posição tridimensional do sensor dentro do corpo.

[0005] A patente U.S. N° 7.876.942 de Gilboa et al. descreve um sistema e um método para medição de posição óptica e orientação de uma ferramenta rígida ou semiflexível a um alvo. O sistema inclui uma câmera fixada à ferramenta e um sistema de processamento que processa imagens da câmera para determinar uma localização da ferramenta. Em algumas modalidades, o sistema pode ajudar um operador a guiar a ferramenta ao alvo identificando-se opticamente pontos de referência fiduciais definidos na superfície externa do corpo, derivando-se um plano que contém o alvo e apresentando-se, ao operador, a ponta da ferramenta e a posição-alvo no plano.

[0006] Os documentos incorporados a título de referência no presente pedido de patente devem ser considerados uma parte integrante do pedido exceto que, até o ponto em que quaisquer termos são definidos nesses documentos incorporados de uma maneira que entra em conflito com as definições feitas explícita ou implicitamente no presente relatório descritivo, apenas as definições no presente relatório descritivo devem ser consideradas.

[0007] A descrição acima é apresentada como uma visão geral da técnica relacionada neste campo e não deve ser interpretada como uma admissão de que quaisquer das informações que ela contém constituem técnica anterior contra o presente pedido de patente.

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SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0008] É fornecido, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um aparelho que inclui um gerador de campo magnético, um primeiro sensor de campo magnético, um dispositivo de calibração e uma unidade de controle. O primeiro sensor de campo magnético é configurado para fixação a uma extremidade proximal de uma ferramenta cirúrgica rígida configurada para ser inserida em um corpo vivo, e o dispositivo de calibração inclui um segundo sensor de campo magnético e um sensor de proximidade, sendo que o primeiro e o segundo sensores de campo geram sinais de localização respectivos em resposta a um campo magnético que emana do gerador de campo magnético e atravessa os sensores. O sensor de proximidade gera um sinal de proximidade que indica um contato com o dispositivo de calibração. A unidade de controle recebe os sinais a partir de todos os sensores, extrai as respectivas coordenadas de localização e orientação dos sensores de campo magnético com base nos sinais, calcula uma relação de conversão entre as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético e de uma extremidade distai da ferramenta que é colocada em contato com o dispositivo de calibração e, em seguida, aplica a relação de conversão, juntamente com as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético, no fornecimento de uma indicação visual de uma localização da extremidade distai da ferramenta no interior do corpo.

[0009] Em algumas modalidades, a ferramenta cirúrgica rígida inclui um endoscópio rígido. Em modalidades adicionais, o sensor de proximidade inclui um indicador de contato. Em modalidades adicionais, o sensor de proximidade pode ser selecionado a partir de um grupo que consiste em um sensor de força, um sensor óptico e um sensor elétrico. [0010] Em uma modalidade, o primeiro sensor de campo magnético é configurado para ser fixado de modo removível à extremidade

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4/14 proximal da ferramenta cirúrgica rígida. Em outra modalidade, o dispositivo de calibração é configurado para ser colocado em um objeto de referência. Em modalidades suplementares, o objeto de referência inclui uma superfície do corpo vivo.

[0011] Em algumas modalidades, o aparelho inclui uma tela configurada para apresentar a indicação visual da localização da extremidade distai da ferramenta dentro do corpo. Em modalidades adicionais, o aparelho inclui uma memória, sendo que o processador é configurado para armazenar a relação de conversão computada na memória e para recuperar a relação de conversão da memória. Em modalidades adicionais, a relação de conversão inclui uma orientação e uma distância entre a localização do primeiro sensor de campo magnético e uma localização da extremidade distai.

[0012] É também fornecido, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um método que inclui receber, a partir de um primeiro sensor de campo magnético fixado a uma extremidade proximal de uma ferramenta cirúrgica rígida, primeiros sinais de localização em resposta a um campo magnético que emana de um gerador de campo magnético e atravessa o primeiro sensor de campo magnético, receber, a partir de um segundo sensor magnético em um dispositivo de calibração, segundos sinais de localização em resposta ao campo magnético que emana do gerador de campo magnético e atravessa o segundo sensor de campo magnético, receber, a partir de um sensor de proximidade no dispositivo de calibração, um sinal de proximidade que indica um contato próximo com o dispositivo de calibração, extrair, por um processador, respectivas coordenadas de localização e orientação dos sensores de campo magnético com base nos sinais, calcular uma relação de conversão entre as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético e de uma extremidade distai da ferramenta que é colocada em contato com o dispositivo de calibração

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5/14 e, subsequentemente, aplicar a relação de conversão, juntamente com as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético, no fornecimento de uma indicação visual de uma localização da extremidade distai da ferramenta inserida em um corpo vivo.

[0013] É adicionalmente fornecido, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um produto de software para computador operado em conjunto com uma ferramenta cirúrgica rígida que tem um primeiro campo magnético fixado a uma extremidade proximal da ferramenta cirúrgica rígida, sendo que o produto inclui um meio legível por computador não transitório no qual as instruções de programa são armazenadas, instruções essas que, quando lidas por um computador, fazem com que o computador receba, a partir do primeiro sensor de campo magnético, primeiros sinais de localização em resposta a um campo magnético que emana de um gerador de campo magnético e atravessa o primeiro sensor de campo magnético, receba, a partir de um segundo sensor magnético em um dispositivo de calibração, segundos sinais de localização em resposta ao campo magnético que emana do gerador de campo magnético e atravessa o segundo sensor de campo magnético, receba, a partir de um sensor de proximidade no dispositivo de calibração, um sinal que indica um contato próximo com o dispositivo de calibração, extraia respectivas coordenadas de localização e orientação dos sensores de campo magnético com base nos sinais, calcule uma relação de conversão entre as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético e de uma extremidade distai da ferramenta que é colocada em contato com o dispositivo de calibração e, subsequentemente, aplique a relação de conversão, juntamente com as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético, no fornecimento de uma indicação visual de uma localização da extremidade distai da ferramenta inserida em um corpo vivo.

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BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0014] A descrição é descrita agora apenas à título de exemplificação em referência aos desenhos anexos, em que:

[0015] Figura 1 é uma ilustração esquemática e pictórica de um sistema médico que compreende uma ferramenta cirúrgica rígida que tem um sensor de campo magnético fixado de modo removível, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0016] Figura 2 é um fluxograma que ilustra esquematicamente um método para calcular um vetor de calibração para a ferramenta cirúrgica rígida, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0017] Figura 3 é um fluxograma que ilustra esquematicamente um método de uso do vetor de calibração para determinar uma localização de uma extremidade distai da ferramenta cirúrgica rígida inserida em uma cavidade corporal de um paciente, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0018] Figura 4 é uma ilustração esquemática pictórica do uso do sistema médico para realizar um procedimento na cavidade corporal do paciente, de acordo com uma modalidade da presente invenção; e [0019] Figura 5 é uma ilustração esquemática e pictórica da extremidade distai da ferramenta cirúrgica rígida inserida na cavidade do corpo do paciente, de acordo com uma modalidade da presente invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES [0020] Durante um procedimento otorrinolaringológico que usa uma ferramenta cirúrgica rígida como um endoscópio rígido, é importante rastrear uma extremidade distai da ferramenta que pode estar oculta da vista direta durante o procedimento. Uma forma de executar tal rastreamento é incorporar um sensor de campo magnético na extremidade distai da ferramenta. Entretanto, existem muitas ferramentas que não têm tais sensores de extremidade distai e em que é impraticável adaptar esse sensor.

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7/14 [0021] As modalidades da presente invenção fornecem sistemas e métodos para calibrar um sensor de campo magnético que pode ser fixado de modo removível a uma ferramenta cirúrgica rígida. Conforme descrito mais adiante neste documento, o sistema inclui um gerador de campo magnético, um primeiro sensor de campo magnético, um dispositivo de calibração e uma unidade de controle, sendo que o primeiro sensor de campo magnético é configurado para fixação a uma extremidade proximal de uma ferramenta cirúrgica rígida configurada para ser inserida em um corpo vivo, e o dispositivo de calibração inclui um segundo sensor de campo magnético e um sensor de proximidade, em que o primeiro e o segundo sensores de campo geram sinais de localização respectivos em resposta a um campo magnético que emana do gerador de campo magnético e atravessa os sensores. O sensor de proximidade gera um sinal de proximidade que indica um contato com o dispositivo de calibração.

[0022] Nas modalidades aqui descritas, a unidade de controle recebe os sinais a partir de todos os sensores, extrai as respectiva coordenadas de localização e orientação dos sensores de campo magnético com base nos sinais, calcula uma relação de conversão entre as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético e de uma extremidade distai da ferramenta que é colocada em contato com o dispositivo de calibração e, em seguida, aplica a relação de conversão, juntamente com as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético, no fornecimento de uma indicação visual de uma localização da extremidade distai da ferramenta no interior do corpo.

Descrição do Sistema [0023] A Figura 1 é uma ilustração esquemática e pictórica de um sistema médico 20 que compreende uma ferramenta cirúrgica rígida 22, um dispositivo de calibração 24 e um console de controle 26, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Em modalidades descritas

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8/14 na presente invenção, assume-se que a ferramenta cirúrgica rígida 22 é utilizada para tratamento diagnóstico ou terapêutico, tal como cirurgia de seio nasal minimamente invasiva realizada com cateter em um paciente (não mostrada). Alternativamente, a ferramenta cirúrgica rígida 22 pode ser utilizada, mutatis mutandis, para outros fins terapêuticos e/ou diagnósticos.

[0024] A ferramenta cirúrgica rígida 22 compreende um tubo de inserção rígido 28 afixado a um cabo 30 que um profissional médico 32 pode segurar e manipular para inserir uma extremidade distai 34 do tubo de inserção em um lúmen, como uma cavidade nasal ou um seio paranasal, de um paciente (não mostrado). A ferramenta cirúrgica rígida 22 compreende, também, um primeiro sensor de campo magnético 36 afixado a uma extremidade proximal 38 da ferramenta cirúrgica. Em algumas modalidades, o primeiro sensor de campo magnético 36 pode ser fixado de modo removível à extremidade proximal 38. Na configuração mostrada na Figura 1, o primeiro sensor de campo magnético 36 está contido em um acessório removível 40 que se acopla ao cabo 30 e ao tubo de inserção 28.

[0025] O dispositivo de calibração 24 compreende um segundo sensor de campo magnético 42 e um sensor de proximidade 44. Em algumas modalidades, o sensor de proximidade 44 compreende um indicador de contato que gera sinais de proximidade que podem fornecer uma indicação quando o sensor de proximidade é tocado. Por exemplo, o sensor de proximidade 44 pode compreender um sensor de força que indica o contato por uma alteração de força, um sensor óptico que indica o contato por uma alteração de intensidade de luz ou um sensor elétrico que indica o contato por uma alteração de um parâmetro elétrico, tal como corrente.

[0026] Nas modalidades aqui descritas, o sistema médico 20 usa detecção de posição magnética para determinar as coordenadas de

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9/14 posição da extremidade distai 34 da ferramenta cirúrgica 22. Para implementar detecção de posição com base magnética, o console de controle 26 compreende um circuito acionador46 que aciona geradores de campo 48 (também chamado coletivamente de gerador de campo magnético) para gerar campos magnéticos dentro de um volume tridimensional (3D) acima de uma mesa 50, sendo que volume 3D inclui o dispositivo de calibração 24. Tipicamente, os geradores de campo 48 compreendem bobinas que são colocadas abaixo do dispositivo de calibração 24 em posições conhecidas externas ao dispositivo de calibração.

[0027] Além do circuito acionador 46, o console de controle 26 compreende um processador 52, uma interface de comunicações de entrada/saída (l/O) 54 e uma memória 56. A memória 56 pode compreender qualquer memória volátil e/ou não volátil adequada, como uma memória de acesso aleatório, uma unidade de disco rígido ou um disco de estado sólido. A interface de comunicações de l/O 54 possibilita que o console de controle transfira sinais a partir de sensores de campo magnético 36 e 42 e sensor de proximidade 44 e/ou transfira sinais para os mesmos. Os Sensores de campo magnético 36 e 42, o sensor de proximidade 44 e o processador 52 são todos acoplados à interface de comunicações de l/O 54 por meio de conexões com fio e/ou sem fio.

[0028] Em algumas modalidades, cada um dos sensores de campo magnético compreende um conjunto de três bobinas de sensor ortogonal, e os geradores de campo 48 compreendem três bobinas de gerador orientadas ortogonalmente. As bobinas do gerador transmitem campos magnéticos alternados para uma região dentro do volume em 3D, os campos magnéticos alternados atravessam e induzem sinais nos sensores de campo magnético e o processador 52 pode analisar esses sinais para derivar a localização e a orientação dos sensores de campo

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10/14 magnético (isto é, no que diz respeito às bobinas no gerador de campo 48) em um sistema de coordenadas 58 que compreende um eixo geométrico x 60, um eixo geométrico y 62 e um eixo geométrico z 64. Técnicas de rastreamento de posição magnética são descritas, por exemplo, nas Patentes n^os US 5.391.199, 6.690.963, 5.443.489, 6.788.967, 5.558.091, 6.172.499 e 6.177.792, cujas descrições estão aqui incorporadas a título de referência.

[0029] Em modalidades da presente invenção, o processador 52 calibra a ferramenta cirúrgica rígida 22 mediante o cálculo de uma relação de conversão entre as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético e da extremidade distai 34. Em algumas modalidades, o processador 52 pode armazenar a relação de conversão na memória 56 como um vetor de calibração 66 que corresponde ao deslocamento entre o primeiro sensor de campo magnético e a extremidade distai 34. Durante a calibração, o processador 52 aciona uma tela 68 (por exemplo, um monitor de LED) para apresentar informações de localização 70 para os sensores de campo magnético e a relação de conversão.

[0030] O processador 52 compreende tipicamente um computador de propósito geral, com circuitos de front end e de interface adequados para receber sinais da ferramenta cirúrgica rígida 22, do dispositivo de calibração 24 e para controlar os outros componentes do console de controle 26. O processador 52 pode ser programado em software para executaras funções que são descritas na presente invenção. O software pode ser baixado para o console de controle 26 em forma eletrônica, de uma rede, por exemplo, ou pode ser fornecido em meios tangíveis não transitórios, como uma mídia de memória óptica, magnética ou eletrônica. Alternativamente, algumas ou todas as funções do processador 52 podem ser executadas por componentes de hardware digital dedicados ou programáveis.

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Calibração da Ferramenta Cirúrgica Rígida [0031] A Figura 2 é um fluxograma que ilustra esquematicamente um método para calibrar uma ferramenta cirúrgica rígida 22, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Em uma etapa de colocação 80, o profissional médico 32 coloca o dispositivo de calibração 24 na mesa 50, e em uma etapa de fixação 82, o profissional médico fixa o primeiro sensor de campo magnético 36 à extremidade proximal 38 da ferramenta cirúrgica rígida 22. No exemplo mostrado na Figura 1, o profissional médico 32 fixa o sensor de campo magnético prendendo-se uma extremidade do acessório removível 40 ao cabo 30 e prendendo-se a outra extremidade do acessório removível ao tubo de inserção 28.

[0032] Ao colocar o dispositivo de calibração 24 na mesa 50 e fixar o primeiro sensor de campo magnético 36 à extremidade proximal 38, o profissional médico manipula o cabo 30 de modo que a extremidade distai 34 do tubo de inserção 28 se mova em direção ao dispositivo de calibração. Em uma primeira etapa de recepção 84, o processador 52 recebe um primeiro sinal de localização do primeiro sensor de campo magnético 36, e em uma segunda etapa de recepção 86, o processador recebe um sinal de contato do sensor de proximidade 44 e um segundo sinal de localização do segundo sensor de campo magnético 42.

[0033] Em uma etapa de comparação 88, se o sinal de contato não indicar um contato (isto é, pela extremidade distai 34) com o dispositivo de calibração 24, então, o método retorna para a etapa 84. Entretanto, se o sinal de contato indicar um contato com o dispositivo de calibração 24, então, em uma etapa de extração 90, o processador 52 extrai, dos sinais de localização, coordenadas de localização e orientação para os sensores de campo magnético 36 e 42. Em uma etapa de cálculo 92, o processador 52 calcula, com base em um comprimento especificado do tubo de inserção 28, uma relação de conversão entre as coordenadas

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12/14 de localização e orientação para o sensor de campo magnético 36 e a extremidade distai 34. Em algumas modalidades, a relação de conversão compreende uma orientação e uma distância entre localizações do primeiro sensor de campo magnético 36 e da extremidade distai 34 no sistema de coordenadas 58.

[0034] Finalmente, em uma etapa de armazenamento 94, o processador 52 armazena a relação de conversão na memória 56 e o método termina. Em algumas modalidades, o processador pode armazenar, na memória 56, a relação de conversão como o vetor de calibração 66.

[0035] A Figura 3 é um fluxograma que ilustra esquematicamente um método para apresentar a extremidade distai 34 da ferramenta cirúrgica rígida na tela 68, a figura 4 é uma ilustração esquemática pictórica do profissional médico 32 utilizando o sistema médico 20 para realizar um procedimento em um paciente 120 (também chamado na presente invenção de um corpo vivo) e a Figura 5 é uma ilustração esquemática pictórica da extremidade distai 34 da ferramenta cirúrgica rígida dentro de uma cabeça 130 do paciente, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Em algumas modalidades, o dispositivo de calibração 24 pode ser colocado no paciente 120, tipicamente antes ou durante o procedimento. Deve-se compreender que o dispositivo de calibração 24 pode ser colocado em qualquer objeto de referência, como uma mesa 50 ou paciente 120, contanto que os sinais do sensor de campo magnético 42, gerados em resposta aos campos dos geradores 48, possibilitem que o processador 52 meça a localização e a orientação do dispositivo de calibração.

[0036] Durante o procedimento, os geradores de campo magnético 48 transmitem campos magnéticos alternados em um volume operacional predefinido que contém um lúmen como um seio paranasal dentro do paciente 120, os campos magnéticos alternados induzem

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13/14 sinais no primeiro sensor de campo magnético 36 e o processador 52 analisa esses sinais para derivar a localização e a orientação do primeiro sensor de campo magnético em relação ao gerador de campo magnético. Adicionalmente, durante o procedimento, o processador 52 pode apresentar, na tela 68, informações de procedimento como uma imagem 122 que mostra uma localização atual da extremidade distai 34 dentro do paciente 120. Em algumas modalidades, o console de controle 26 pode compreender um ou mais dispositivos de entrada 124 que o profissional médico pode usar durante o procedimento para manipulara imagem.

[0037] Em uma etapa de recuperação 100, o processador 52 recupera o vetor de calibração 66 a partir da memória 56, e em uma etapa de inserção 102, o profissional médico 32 insere a extremidade distai 28 do tubo de inserção em uma cavidade corporal do paciente 120. No exemplo mostrado na figura 5, a cavidade corporal compreende uma cavidade sinusal 132 na cabeça 130.

[0038] Em uma etapa de recepção 104, o processador 52 recebe um sinal de localização do primeiro sensor de campo magnético 36, e em uma etapa de extração 106, os extratos de processador, do sinal de localização recebido com o uso das modalidades descritas supra, as coordenadas de localização e orientação no sistema de coordenadas 58 para o primeiro sensor de campo magnético. Em uma etapa de cálculo 108, o processador 52 usa as coordenadas de localização e orientação extraídas e a relação de conversão do vetor de calibração 66 para calcular coordenadas de localização e orientação para a extremidade distai 34. Finalmente, em uma etapa de visualização 110, o processador 52 usa as coordenadas de localização e orientação calculadas para fornecer, na imagem 122, uma indicação visual da extremidade distai 34 no paciente 122, e o método termina.

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14/14 [0039] Será entendido que as modalidades descritas acima são citadas a título de exemplo, e que a presente invenção não se limita ao que foi particularmente mostrado e descrito anteriormente neste documento. Em vez disso, o escopo da presente invenção inclui tanto combinações como subcombinações dos vários recursos anteriormente descritos neste documento, bem como variações e modificações das mesmas que ocorreriam aos versados na técnica mediante a leitura da descrição anteriormente mencionada e que não são reveladas na técnica anterior.

Claims

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REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho caracterizado pelo fato de que compreende:

um gerador de campo magnético;

um primeiro sensor de campo magnético configurado para fixação a uma extremidade proximal de uma ferramenta cirúrgica rígida configurada para ser inserida em um corpo vivo;

um dispositivo de calibração, que inclui um segundo sensor de campo magnético e um sensor de proximidade, sendo que o primeiro e o segundo sensores de campo geram sinais de localização respectivos em resposta a um campo magnético que emana do gerador de campo magnético e atravessa os sensores, e sendo que o sensor de proximidade gera um sinal de proximidade que indica um contato com o dispositivo de calibração; e uma unidade de controle que recebe os sinais a partir de todos os sensores, extrai respectivas coordenadas de localização e orientação dos sensores de campo magnético com base nos sinais, calcula uma relação de conversão entre as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético e de uma extremidade distai da ferramenta que é colocada em contato com o dispositivo de calibração e, em seguida, aplica a relação de conversão, juntamente com as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético, no fornecimento de uma indicação visual de uma localização da extremidade distai da ferramenta no interior do corpo.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta cirúrgica rígida compreende um endoscópio rígido.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de proximidade compreende um indicador de contato.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado

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2/5 pelo fato de que o sensor de proximidade é selecionado a partir de um grupo que consiste em um sensor de força, um sensor óptico e um sensor elétrico.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor de campo magnético é configurado para ser fixado de modo removível à extremidade proximal da ferramenta cirúrgica rígida.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de calibração é configurado para ser colocado em um objeto de referência.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o objeto de referência compreende uma superfície do corpo vivo.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma tela configurada para apresentar a indicação visual da localização da extremidade distai da ferramenta dentro do corpo.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma memória, em que o processador é configurado para armazenar a relação de conversão calculada na memória e para recuperar a relação de conversão da memória.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a relação de conversão compreende uma orientação e uma distância entre a localização do primeiro sensor de campo magnético e uma localização da extremidade distai.

11. Método caracterizado pelo fato de que compreende:

receber, a partir de um primeiro sensor de campo magnético fixado a uma extremidade proximal de uma ferramenta cirúrgica rígida, primeiros sinais de localização em resposta a um campo magnético que emana de um gerador de campo magnético e atravessa o primeiro

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3/5 sensor de campo magnético;

receber, a partir de um segundo sensor magnético em um dispositivo de calibração, segundos sinais de localização em resposta ao campo magnético que emana do gerador de campo magnético e atravessa o segundo sensor de campo magnético;

receber, a partir de um sensor de proximidade no dispositivo de calibração, um sinal de proximidade que indica um contato com o dispositivo de calibração;

extrair, por um processador, as respectivas coordenadas de localização e orientação dos sensores de campo magnético com base nos sinais;

calcular uma relação de conversão entre as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético e de uma extremidade distai da ferramenta que é colocada em contato com o dispositivo de calibração; e subsequentemente, aplicar a relação de conversão, juntamente com as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético, para fornecer uma indicação visual de uma localização da extremidade distai da ferramenta inserida em um corpo vivo.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo cirúrgico rígido compreende um endoscópio rígido.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sensor de proximidade compreende um indicador de contato.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o sensor de proximidade é selecionado a partir de um grupo que consiste em um sensor de força, um sensor óptico e um sensor elétrico.

15. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado

Petição 870180150982, de 13/11/2018, pág. 30/62

4/5 pelo fato de que o primeiro sensor de campo magnético é fixado de modo removível à extremidade proximal da ferramenta cirúrgica rígida.

16. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de calibração está situado em um objeto de referência.

17. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a apresentação da indicação visual compreende apresentar, em uma tela, a localização da extremidade distai da ferramenta dentro do corpo.

18. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende armazenar a relação de conversão calculada em uma memória e, subsequentemente, recuperar a relação de conversão a partir da memória.

19. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a relação de conversão compreende uma orientação e uma distância entre a localização do primeiro sensor de campo magnético e uma localização da extremidade distai.

20. Produto de software de computador caracterizado pelo fato de que é operado em conjunto com uma ferramenta cirúrgica rígida que tem um primeiro campo magnético fixado a uma extremidade proximal da ferramenta cirúrgica rígida, sendo que o produto compreende um meio não transitório legível por computador no qual instruções de programa são armazenadas, instruções as quais, quando lidas por um computador, fazem com que o computador:

receba, a partir do primeiro sensor de campo magnético, primeiros sinais de localização em resposta a um campo magnético que emana de um gerador de campo magnético e atravessa o primeiro sensor de campo magnético;

receba, a partir de um segundo sensor magnético em um dispositivo de calibração, segundos sinais de localização em resposta

Petição 870180150982, de 13/11/2018, pág. 31/62

5/5 ao campo magnético que emana do gerador de campo magnético e atravessa o segundo sensor de campo magnético;

receba, a partir de um sensor de proximidade no dispositivo de calibração, um sinal de proximidade que indica um contato com o dispositivo de calibração;

extraia as respectivas coordenadas de localização e orientação dos sensores de campo magnético com base nos sinais;

calcule uma relação de conversão entre as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético e de uma extremidade distai da ferramenta que é colocada em contato com o dispositivo de calibração; e subsequentemente, aplique a relação de conversão, juntamente com as coordenadas do primeiro sensor de campo magnético, para fornecer uma indicação visual de uma localização da extremidade distai da ferramenta inserida em um corpo vivo.