CN101657153B - 用于非均匀场校正的系统和方法 - Google Patents

用于非均匀场校正的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101657153B
CN101657153B CN2007800520875A CN200780052087A CN101657153B CN 101657153 B CN101657153 B CN 101657153B CN 2007800520875 A CN2007800520875 A CN 2007800520875A CN 200780052087 A CN200780052087 A CN 200780052087A CN 101657153 B CN101657153 B CN 101657153B
Authority
CN
China
Prior art keywords
location
electrode
field
coordinate
dimensional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007800520875A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101657153A (zh
Inventor
E·奥尔森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
St Jude Medical Atrial Fibrillation Division Inc
Original Assignee
St Jude Medical Atrial Fibrillation Division Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by St Jude Medical Atrial Fibrillation Division Inc filed Critical St Jude Medical Atrial Fibrillation Division Inc
Publication of CN101657153A publication Critical patent/CN101657153A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101657153B publication Critical patent/CN101657153B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A61B5/061—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body
    • A61B5/062—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body using magnetic field
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/28—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electrocardiography [ECG]
    • A61B5/283—Invasive
    • A61B5/287—Holders for multiple electrodes, e.g. electrode catheters for electrophysiological study [EPS]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/503—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of the heart
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00039—Electric or electromagnetic phenomena other than conductivity, e.g. capacity, inductivity, Hall effect
    • A61B2017/00044—Sensing electrocardiography, i.e. ECG
    • A61B2017/00048—Spectral analysis
    • A61B2017/00053—Mapping
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00238—Type of minimally invasive operation
    • A61B2017/00243—Type of minimally invasive operation cardiac
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00477—Coupling
    • A61B2017/00482—Coupling with a code
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00681—Aspects not otherwise provided for
    • A61B2017/00694—Aspects not otherwise provided for with means correcting for movement of or for synchronisation with the body
    • A61B2017/00703—Aspects not otherwise provided for with means correcting for movement of or for synchronisation with the body correcting for movement of heart, e.g. ECG-triggered
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00681—Aspects not otherwise provided for
    • A61B2017/00725—Calibration or performance testing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/101—Computer-aided simulation of surgical operations
    • A61B2034/105—Modelling of the patient, e.g. for ligaments or bones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2051—Electromagnetic tracking systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2051—Electromagnetic tracking systems
    • A61B2034/2053—Tracking an applied voltage gradient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B2090/364—Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/90—Identification means for patients or instruments, e.g. tags

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

一种用于确定由定位系统产生的三维定位场中物体位置的方法，该方法包括以下步骤：提供具有已知电极之间间距的导管；提供将定位场内物体位置与通过定位系统所做的测量相关联的数据的查找表；将导管放置入定位场中；基于查找表，使用定位系统来确定该电极位置；计算电极之间的观测距离；将观测距离和已知的电极间距进行比较；以及调整查找表来更准确地测量电极的间距。例如高斯函数的导数的核函数可以被用来更新查找表。

Description

用于非均匀场校正的系统和方法
相关申请交叉引用
本申请要求2007年3月9日提交的目前未决的美国非临时申请No.11/715,919(简称‘919申请)的优先权。本申请与2007年3月9日提交的美国申请No.11/715,923(简称‘923申请)相关。申请‘919和‘923两者内容都通过引用全部包括在本申请中，如同在此完全阐述。
技术领域
本发明涉及利用定位场测量位置的定位系统。更具体的，本发明涉及解决定位场的非均匀性的系统和方法。
背景技术
众所周知生成心腔的几何形态为心脏病诊断或治疗操作做准备。通常，标测导管被引入所关注的心腔并在心腔内或随机，伪随机或按照一个或多个预定图案来回移动。使用定位系统(有时也称为“标测系统”，“导航系统”或“位置反馈系统”)，三维坐标被测量出。定位系统一般通过将标测导管经受到的定位场的特性(如电压)同场内导管的位置相关联来测量在定位场内的标测导管的坐标。类似的处理可被用来测量任何物体，如消融导管或其他医疗设备，在定位场内的位置。
然而，已知定位场可能不是均匀的。就是说，随物体在定位场中移动，可能不会存在特性和场内的物体位置的恒定关系。这些潜在的不均匀性减少了通过定位系统所做的位置测量的精确度和准确度。
发明内容
因此期望能够解决定位场中的非均匀性。
本文公开的是一种用于确定由定位系统产生的三维定位场中物体位置的方法。该方法包括以下步骤：提供具有多个电极的导管，每个电极以已知的电极间隔距离与相邻的电极间隔；提供由定位系统使用的三维查找表，其中该表包含当物体处在不同位置时，将定位场内物体位置与由定位系统所做的测量相关联的参考数据；将导管放置入定位场中；基于三维查找表中的参考数据，使用定位系统来确定该多个电极中每一个的位置；根据该多个电极中每一个被确定的位置，计算每对相邻电极之间的观测距离；将至少一对相邻电极之间的观测距离和已知的电极间距进行比较以确定误差信号；以及基于误差信号调整三维查找表中参考数据，来更准确地测量电极的间距。可选的，物体被放入定位场中，优选的是紧靠着导管处，于是使用三维查找表中的调整数据来确定物体的位置。
在本发明的一些实施例中，参考数据包含将电压读数和定位场内的实际位置相关联的信息，并且可通过预测用于完全均匀的定位场的参考数据来生成三维查找表。一般地，核函数将被用来适应性地更新三维查找表中的参考数据。该核函数优选为衰减函数，其中对参考数据的更新在数量上随调整点到该多个电极位置的距离的增加而减少。一个合适的核函数是具有一般形式 K ( x ) = ax e x 2 2 σ 2 的高斯曲线的导数。
还公开了用于在限定空间内定位物体的方法，包括步骤：提供具有以已知间隔距离间隔的多个校准元件的校准物体；定义用于定位场的三维坐标系，该坐标系包含多个参考点，这些参考点作为用于定义位于定位场中物体的观测位置的参考；将校准物体放入定位场中；接收与三维坐标系相关的参考信息，该参考信息给每个校准元件提供位置信息；对至少两个校准元件计算观测的间隔距离；基于观测的间隔距离和已知间隔距离的比较生成校准信号；将物体放置到定位场中；以及使用校准信号来确定定位场中该物体的位置。
可选的，可使用核函数适应性处理多个参考点中的至少一部分以产生修订的三维坐标系，使得观测间隔距离和已知的间隔距离之间的差异可被减少。例如，如果观察的间隔距离大于已知间隔距离，分隔至少两个参考点的距离可被减小。同样地，如果观测的间隔距离小于已知间隔距离，分隔至少两个参考点的距离可被增加。也应该考虑到该方法可以包括通过提供相对于修订的三维坐标系的参考信息来定位在定位场内的物体，该参考信息包括定位场内物体的位置信息。
本发明也包括用于非均匀定位场的具有误差校正的定位系统。该系统包括：用于产生定位场的至少一个定位场发生器，该定位场可被用来确定在定位场内的物体位置；测量由该至少一个定位场发生器产生的定位场特性的至少一个检测器；产生用于定位空间的三维坐标系的建模处理器，该坐标系包括作为定义在定位空间内物体的观测位置的参考的多个参考点；确定观测距离和实际距离之间差异的误差处理器；以及耦合到建模处理器和误差处理器的校正处理器，其中该校正处理器调整在三维坐标系中至少两个参考点的位置来调整由误差处理器检测出的差异，使得观测距离和实际距离之间的任何差异被减少。当然，该校正处理器可使用核函数来适应性调整至少两个参考点的位置，例如通过当观测距离大于实际距离时减少至少两个参考点间的距离来实现，反之亦然。该系统可选择的进一步包括具有以已知距离间隔的多个校准元件的校准工具，使得校准元件之间的观测距离可以与校准元件间的实际距离比较。
该建模处理器可产生包括三维查找表的三维坐标系，在查找表中参考点与由至少一个检测器测量的测定值相关联。在本发明的一些实施例中，该至少一个定位场发生器包括沿三个轴间隔的三对电极，其中三对电极产生三个可用于确定在定位空间内物体位置的电场。该至少一个检测器可因此测量与三个电场中每一个相关联的电压电平，并且该建模处理器可产生包括三维查找表的三维坐标系，在查找表中坐标系的参考点与该至少一个检测器所测量的三个电场中的每一个的测定值相关联。该校正处理器则可调整三个电场中的不均匀性。作为可替代的，该定位场可以是磁场，并且该至少一个检测器可包括检测磁场不同分量的三个线圈。
在本发明的另一方面中，用于确定在由定位系统产生的三维定位场中物体位置的方法包括步骤：提供多个电极，每个电极以已知电极间隔距离与相邻电极间隔；将该多个电极放置入定位场中；使用参考数据确定至少两个电极的观测位置；根据两个电极的观测位置计算该一对电极之间观测距离；将两个电极之间的观测距离与已知电极间距进行比较以确定误差信号；以及调整参考数据来更准确地测量电极间距。可使用核函数适应性更新参考数据，该核函数例如包括具有中心最大值并且在中心最大值的任一边上平滑衰减到零的正波瓣以及具有中心最小值并且在中心最小值的任一边上平滑衰减到零的负波瓣。该参考数据可以为查找表的形式，该查找表将定位场中的位置与定位场的一个或多个特性相关联，例如一个或多个电场特性或者一个或多个磁场特性。也应该考虑到已知电极间距可从导管列表中导出(就是说，列出已知导管和它们已知电极间距的列表)。
本发明的优点是提供了校正在其内位置被测量的定位场中的不均匀性的定位系统。
通过阅读下面的描述和权利要求书并参考附图，本发明的前述的和其他方式、特性、细节、使用和优点将显见。
附图说明
图1是在电生理学研究中采用的定位系统的原理图。
图2描述了用于电生理学研究中的示例性导管。
图3示出了二维形式的代表性的查找表。
图4示出了核函数。
图5a示出了由假设均匀的定位系统所观测到的导管。
图5b示出了对定位系统的参考点已经执行更新迭代后所观测到的图5a中导管。
具体实施方式
本发明提供用于解决定位场中不均匀性的方法和系统。定位场常被使用于在人体内进行的操作，而且特别是在心脏病诊断和治疗操作中。因此，为了方便说明，本发明将以在心脏电生理学操作中采用的定位系统的情况下进行详细说明。然而，应该考虑到本发明可很有利地实际应用在其他情况下，包括例如制造环境中内部形变的测量。此外，虽然本发明一般以二维形式图示，然而本领域普通技术人员会理解到如何将本文所述的原理应用到任意维数中。例如，本发明可实际应用于时域中，以补偿定位场中随呼吸和心脏活动而发生的变化。
图1显示定位系统8的原理图，该定位系统用于通过导航心导管和测量发生在患者11的心脏10中的电活动，并将该电活动和/或与这样测量的电活动相关或表示该电活动的信息进行三维映射，来进行心脏电生理学研究。例如，使用一个或多个电极，系统8可被用来产生患者的心脏10的解剖模型。系统8还可被用来在沿心脏表面的多个点测量电生理学数据，并存储与在电生理学数据被测量的每一个测量点的位置信息相关联的测量数据，例如用于产生患者心脏的诊断数据图。本领域技术人员会认识到，并且如下将进一步描述的，定位系统8典型地在三维空间内确定物体位置，并且将这些位置表示相对于至少一个参考确定的位置信息。
为了说明简单起见，患者11被示意性描述为椭圆形。三组表面电极(例如，片电极)被显示应用于患者11的表面，定义三个大体相互垂直的轴，本文中被称为X轴、Y轴和Z轴。X轴表面电极12、14可沿第一轴应用于患者，例如在患者的胸部的外侧(例如，应用于患者在胳臂下的皮肤)，并且可被称为左和右电极。Y轴电极18，19可沿大体垂直于X轴的第二轴应用于患者，例如沿患者的大腿内侧和颈部，并且可被称为左腿和颈部电极。Z轴电极16，22沿大体垂直于X轴和Y轴的第三轴线上应用，例如在患者的胸部区域中沿胸骨和脊柱，并且可被称为胸部和背部电极。心脏10位于这些表面电极对12/14、18/19、16/22之间。
附加的表面参考电极(例如，“腹片(belly patch)”)21提供用于系统8的参考和/或接地电极。腹片电极21可为固定的心内电极31的替换，在下面将进一步描述。此外，还应当理解，患者11可以有在适当位置的大部分或全部传统心电图(ECG)系统的引线。尽管没有在图1中图示，该ECG信息对于系统8是可获得的。
还示出了具有至少一个电极17(例如，远端电极)的代表性导管13。说明书全篇中，该代表性导管电极17被称为“流动电极(rovingelectrode)”，“移动电极”，或“测量电极”。一般地，使用在导管13上或在多个这样的导管上的多个电极。例如在一个实施例中，定位系统8可包含在多达12个导管上的64个电极，这些导管被布置在患者的心脏和/或脉管系统中。当然，这个实施例仅是示范性的，并且在本发明的范围内任何数目的电极和导管均可被使用。
为了该公开文本的目的，示范性导管13在图2中示出。在图2中，导管13延伸进入患者的心脏10的左心室50。导管13包括在其远端上的电极17，和多个附加测量电极52、54、56，该测量电极沿其长度间隔布置。一般地，相邻电极之间的间距是已知的，然而应该理解电极甚至可能不是沿导管13均匀间隔或彼此大小相等。因这些电极17、52、54、56中每一个都位于患者体内，通过定位系统8可以同时收集每个电极的位置数据。
现返回图1，第二导管29上示出了可选的固定参考电极31(例如，附于心脏10的壁)。出于校准的目的，该电极31可以为静止(例如，附于或靠近心脏的壁)或与流动电极(例如，电极17、52、54、56)以固定空间关系放置，并且因而可被称为“导航参考”或“本地参考”。该固定参考电极31可用于上述表面参考电极21的补充或替换。在很多情况下，在心脏10中的冠状窦电极或其他固定电极可被用作测量电压和位移的参考；就是说，如下所述，固定参考电极31可以定义坐标系原点。
每个表面电极耦合到多路开关24，并且通过在计算机20上运行的软件选择表面电极对，多路开关24将表面电极耦合到信号发生器25。例如，计算机20可包括传统的通用计算机、专用计算机、分布式计算机或任何其他类型的计算机。计算机20可包含一个或多个处理器，例如单个中央处理器(CPU)，或多个处理单元，通常被称为并行处理环境，这些处理器可执行指令来实现这里所述本发明的不同方面。
一般地，通过一系列被驱动和被感应的电偶极子(例如，表面电极对12/14，18/19，以及16/22)产生三个标称的正交电场，以用于实现导管在生物导体内的导航。可替换的，这些正交场可被分解并且任何表面电极对都可被作为偶极子驱动以提供有效的电极的三角测量。此外，这样的非正交方法增加系统的挠性。对于任何期望轴线，由预定一组驱动(源-沉)配置得到的跨过流动电极测量的电势可以被用代数方法组合以产生与简单驱动沿正交轴的均匀电流所获得的电势相同的有效电势。
因此，表面电极12、14、16、18、19、22中任意两个可被选作为相对于诸如腹片21的接地参考的偶极子的源极和漏极，同时未激励的电极测量相对于接地参考的电压。放置在心脏10中的流动电极17、52、54、56被暴露于来自电流脉冲的场中并且相对于诸如腹片21的接地被测量。在实践中心脏中的导管可包括比示出的4个电极更多或更少的电极，并且每个电极电势可被测量。如上所述，至少一个电极可被固定到心脏的内表面以形成固定参考电极31，其也是相对于诸如腹片21的接地进行测量的，并且可被定义为定位系统8相对于其测量位置的坐标系的原点。来自表面电极，内部电极，和虚拟电极的数据集可以全都被用于确定在心脏10内的流动电极17、52、54、56的位置。
所测量的电压可被用来确定心脏内部的诸如流动电极17、52、54、56的电极相对于诸如参考电极31的参考位置的三维空间中的位置。就是说，在参考电极31上测量的电压可被用于定义坐标系的原点，而在流动电极17、52、54、56上测量的电压可被用来表示流动电极17、52、54、56相对于该原点的位置。虽然使用其他坐标系，如极，球面和柱面坐标系也在本发明的范围内，但优选的，坐标系为三维(X，Y，Z)笛卡尔坐标系。
如从上述讨论可以清楚得知的，当表面电极对施加电场在心脏上时，测量用于确定在心脏内的电极位置的数据。该电极数据也可被用来产生呼吸补偿值，该呼吸补偿值用于改进电极位置的原始位置数据，如在美国专利申请公开2004/0254437中所述，其全部内容通过引用合并入本文。该电极数据也可被用于补偿患者的身体阻抗的变化，如于2005年9月15日提交的共同未决美国专利申请11/227,580中所述，该专利申请全部通过引用合并入本文。
总之，系统8首先选择一组表面电极随后用电流脉冲驱动该组电极。当电流脉冲正被输送时，测量并存储电活动，该电活动是例如在至少一个剩余的表面电极和体内电极处所测量的电压。用于如呼吸作用和/或阻抗偏移的人为现象的补偿也可如上所述的执行。
在优选的实施例中，定位/映射系统是St.Jude Medical，Atrial Fibrillation Division，Inc的EnSite NavXTM导航和可视化系统，其产生上述电场。然而，其他定位系统可与本发明结合使用，包括例如，Biosense Webster，Inc的CARTO导航和定位系统，或NorthernDigital Inc的
Figure G2007800520875D00071
系统，两者都利用磁场而不是电场。下面专利中描述的定位和映射系统(所有这些以其全部内容通过引用合并入本文)也可与本发明一起使用：美国专利6,990,370；6,978,168；6,947,785；6,939,309；6,728,562；6,640,119；5,983,126和5,697,377。
由定位系统8产生的场，不论是电场(例如，EnSite NavXTM)，磁场(例如，CARTO，
Figure G2007800520875D00072
)，或者另外的合适的场，通常被称为“定位场”，而产生场的元件，例如表面电极12、14、16、18、19以及22通常被称为“定位场发生器”。如上所述，表面电极12、14、16、18、19和22也可起测量定位场的特性(例如，在流动电极17、52、54、56上测量的电压)的检测器的作用。虽然基本将在产生电场的定位系统情况下描述本发明，本领域技术人员会理解到如何将本发明在此公开的原理应用于其他类型的定位场(例如，通过用检测磁场不同分量的线圈替代电极17、52、54、56)。
定位系统8可配备有包括参考数据的三维查找表，当物体位于定位场中的不同位置时，该参考数据将在定位场中的物体位置与由定位系统所做的测量相关联。例如，如上所述，由表面电极对12/14，18/19，以及16/22产生的电场内的流动电极17、52、54、56上测量的电压可被利用来确定该定位场内的电极17、52、54、56的位置，使得在查找表中的参考数据可包括将电压读数与定位场内的实际位置关联的信息。实际上，查找表定义用于定位场的三维坐标系，包括用来作为定义或识别位于定位场内的物体的观测位置的参考的多个参考点(如，查找表的单元或结点)。在本发明的一些实施例中，三维查找表以及因此形成的三维坐标系是由可以包含在计算机20内的建模处理器来生成。
起初，查找表可包括用于完全均匀定位场的预测的参考数据。这样的查找表被图示(以二维形式)于图3中。仅出于说明的目的，查找表假设在X轴(片电极12、14)和Y轴(片电极18、19)的表面电极上施加9伏电压，而且该表面电极分别以9个单位距离分隔开，使得1伏的变化相当于1单位的移动。另外，查找表假设原点(0，0)由例如参考电极31定义，在X轴上经受3伏电压并在Y轴上经受5伏电压。大于参考电极31上所测电压的电压被定义为正，而小于参考电极31上所测电压的电压被定义为负。查找表内的每个项目(如，查找表的每个单元或结点)定义坐标系的参考点，定位系统8相对于该参考点测量定位场内的物体位置。虽然仅整数值被表示在图3的查找表中，应该考虑到在实现本发明时使用的查找表可具有附加细节(就是说，查找表的轴可以以任何间隔标度)。当然，也应该考虑到可以通过插值确定中间值(就是说，没有精确对应于查找表中单元的值)，优选利用在查找表的结点之间的连续的插值函数。
如本领域技术人员所知的，与用来最初填充三维查找表中结点的假设相反，由定位系统8产生的定位场可能不是完全均匀的。用来最初填充查找表的预测参考数据可能因此不精确，并且可能引入误差到定位场内的流动电极17、52、54、56或其它物体的所测得的位置。期望对这些不均匀性进行校正以使得测量误差最小化，从而改善定位系统8的准确度和精确度。
在定位场中放置入导管后，定位系统8可以被用来基于查找表内的数据确定多个电极17、52、54、56中每一个的位置。如查找表中参考数据所确定的电极17、52、54、56的位置可以随后被用于计算电极对之间的观测距离，而且优选是诸如电极17和52的相邻电极对之间的距离。
例如，假定定位系统8在电极17上测得X轴上有7伏电压以及Y轴上有6伏电压，并且在电极52上测得X轴上有7伏电压以及Y轴上有8伏电压。如用于均匀定位场的原始填充的查找表指示电极17位于坐标(4，1)，而电极52位于坐标(4，3)。因此电极17和52之间所观测的距离为2个单位，如等式 d = ( x 1 - x 2 ) 2 + ( y 1 - y 2 ) 2 所给出的，这里为d两个坐标点(x1，y1)和(x2，y2)之间的距离。
如上所述，电极17和52之间的实际距离为已知。由于定位场内的不均匀性，电极17和52之间的观测距离可能不同于实际距离。因此，可以作为计算机20的一部分的误差处理器优选将观测距离和实际距离相比较以确定并输出误差信号。误差信号又可被用来调整三维查找表中的参考数据以便更准确地测量电极17、52、54、56的间距。可以包含到计算机20中的并且优选耦合到建模处理器和误差处理器的校正处理器可以调整参考数据以减少误差信号(就是说，减少观测距离和实际距离之间的差异)。
应当理解，虽然电极17和52在本文中被用作示例，当导管13随着时间移动通过定位场时误差信号优选合并来自全部电极17、52、54、56的信息，从而提供电极对之间的可以与这些电极之间的实际距离相比较的多个观测距离。这可以实时地完成或基于前面记录的数据完成。
在本发明的一些实施例中，核函数被用于适应性更新三维查找表中的参考数据。优选的，该核函数为衰减函数，其中对参考数据的更新在数量上随调整点到该多个电极位置的距离增加而减少。就是说，查找表中的最接近观测坐标的参考点或结点将会更新最多，那些查找表中直接邻接观测坐标的参考点或结点将会更新其次多，依此类推；那些查找表中最远离观测坐标的参考点或结点会更新最少，或者可能完全没有。
一个合适的核函数是高斯曲线的导数，并可由通用公式 K ( x ) = ax e x 2 2 σ 2 给出。该核函数图被示于图4中，并具有随离波瓣中心的距离增加而平滑衰减到零的正和负波瓣。然而，应该考虑到任何具有正波瓣和负波瓣的核函数可被使用来实现本发明，其中正波瓣和负波瓣的每个随离波瓣中心的距离增加而平滑衰减到零。
因而，例如如果电极之间的观测距离小于电极之间的已知距离，误差信号为负，于是分隔坐标系内的参考点的距离可以增加(例如，定位场可能会被拉长)。类似的，如果电极之间的观测距离大于电极之间的已知距离，则误差信号为正，于是分隔坐标系内的参考点的距离可以减小(例如，定位场可能会被收缩)。
图5a和5b图示了后者的情形。图5a图示如在定位系统8产生的定位场中测量到的导管13和电极17、52、54、56。该定位场以网格的形式被示出。电极17和52之间的观测距离是大约4个单位，电极52和54之间的观测距离是大约5个单位，而电极54和56之间的观测距离是大约3.5个单位。然而，假设电极之间的已知距离仅为1个单位，使得观测值太大(例如，导管13表现出拉长超过其已知尺寸)。核函数将会相应地更新三维查找表中的参考数据以有效地收缩该定位场。如图5b中所示，其显示了核函数的单迭代之后的图5a中的定位场，参考点(例如，网格)已经被收缩，并且查找表中的项目已经被更新，使得电极17和52之间的观测距离大约为2.5个单位，电极52和54之间的观测距离大约为3个单位，而电极54和56之间的观测距离大约为2个单位。
如由上文的讨论可清楚得知的，核函数的单迭代可能不能解决定位场中的所有不均匀性。优选地，在核函数的每个迭代过程中，对参考数据做比较小的调整以接近具有逐渐减小的小误差信号的最优解。还应当考虑到当导管13在患者的心脏10中被移动时，这些迭代可以实时地进行，例如当收集多个几何形态点时，从该几何形态点生成心脏表面模型，并且这样收集成的几何形态点还可以与三维查找表中的参考数据一起被更新。
在核函数已经执行了足够次数的迭代后，三维查找表将已经被更新到接近具有逐渐减小的小误差信号的最优解。然后物体可以被放入定位场内，并且使用三维查找表中调整的数据，物体的位置会被准确和精确地确定。
更一般地，本发明可被用来对定义空间内的物体定位，即使该物体缺少具有已知间隔的元件，如典型地是对于电极17、52、54、56的情况那样。如上所述，定位场可以具有定义的包括多个参考点的三维坐标系，该多个参考点作为定义在定位场内物体的观测位置的参考。具有以已知距离间隔的多个校准元件(例如电极17、52、54、56)的校准工具或物体(例如，导管13)可以被放置入定位场中。诸如每个校准元件的位置信息的参考信息则可以相对于三维坐标系被接收，并且对于至少两个校准元件可以计算观测间隔距离。可基于观测间隔距离和已知间隔距离的比较来生成校准信号。物体可以被置于定位场中最接近校准工具处，并且校准信号可以被用来确定在定位场中物体的位置。
如上所述，可以用核函数适应性处理多个参考点中的至少一些来产生修订的三维坐标系，该坐标系减小观测间隔距离和已知间隔距离之间的差异，并且在足够次数的迭代之后逐渐缩小趋向于零。物体被置入定位场中并且它的位置相对于修订的三维坐标系被确定。
虽然上面以某种程度的特殊性已经描述本发明的几个实施例，但本领域技术人员可对公开的实施例进行多种变化而不脱离本发明精神和范围。例如，本文中描述的不同处理器(例如，建模处理器，误差处理器，以及校正处理器)的功能可以被合并到一个或多个计算机系统内的一个或多个处理器中而不脱离本发明的精神和范围。
另外，虽然已经结合了电或磁定位场描述本发明，应该考虑到本发明也可与成像系统结合实现，例如荧光成像，心脏内回波，磁共振等等用于导管导航。这些成像系统可被认为是在本文中使用的术语“定位场”的含义内。
另外，虽然本发明被描述为使用将定位系统所做的测量与定位场内的物体位置相关联的迭代更新查找表，其他方法也在落在本发明的精神和范围内。例如，代数法，包括加权函数的使用，可被用来替代查找表；定位场中的不均匀性可通过调整函数的相对权重来补偿。类似的，神经网络或其他机器学习技术都可被使用。
所有方向性参考(例如上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶、底、上面、下面、垂直、水平、顺时针和逆时针)仅被用于识别的目的以帮助读者理解本发明，并不产生限制，尤其是关于本发明的位置、方向或使用。连接参考(例如，附着、耦合、连接等等)是广义上的解释并可包括在元件连接之间的中间部件和在元件之间的相对移动。照此，连接参考没有必要是指两个元件直接连接并且相互之间以固定关系连接。
可以想到上述说明所包含的或附图中示出的所有内容应该被认为是说明性而非限制。在不脱离如所附权利要求所限定的本发明精神的情况下，可做细节或结构的改变。

Claims (25)

1.一种用于确定由定位系统产生的三维定位场中物体位置的方法，包括：
提供由定位系统使用的三维查找表，其中该表包括当物体处在不同位置时，将定位场内的物体位置与通过定位系统所做的测量相关联的参考数据；
基于三维查找表中的参考数据，使用定位系统来确定位于定位场中的具有多个电极的导管中的每一个电极的位置，其中每个电极以已知的电极间隔距离与相邻的电极间隔；
根据该多个电极中的每一个的被确定的位置，计算每对相邻电极之间的观测距离；
将至少一对相邻电极之间的观测距离和已知的电极间隔距离进行比较以确定误差信号；
基于误差信号调整三维查找表中的参考数据，来更准确地测量电极的间距;以及
使用所述查找表中的调整的数据确定物体的位置。
2.权利要求1所述的方法，其中基于误差信号调整三维查找表中的参考数据包括使用核函数来适应性更新三维查找表中的参考数据。
3.权利要求2所述的方法，其中该核函数为衰减函数，其中对参考数据的更新在数量上随调整点到该多个电极的位置的距离的增加而减少。
4.权利要求2所述的方法，其中核函数为高斯曲线的导数。
5.权利要求4所述的方法，其中核函数具有
Figure FDA00003551967000011
的一般形式。
6.权利要求1所述的方法，其中参考数据包括将电压读数与在定位场中实际位置相关联的信息。
7.权利要求1所述的方法，其中提供三维查找表，其包括通过预测用于完全均匀定位场的参考数据来生成三维查找表。
8.一种用于在由定位场定义的空间内定位物体的方法，包括：
定义用于定位场的三维坐标系，该坐标系包含多个参考点，这些参考点作为用于定义位于定位场中的物体的观测位置的参考；
接收与三维坐标系相关的参考信息，该参考信息给位于定位场中的具有多个校准元件的校准物体的每个校准元件提供位置信息，其中所述多个校准元件以已知间隔距离间隔；
对至少两个校准元件计算观测间隔距离；
基于观测间隔距离和已知间隔距离的比较来生成校准信号；以及
使用该校准信号来确定在定位场中的物体的位置。
9.权利要求8所述方法，进一步包括用核函数适应性处理三维坐标系中多个参考点中的至少一部分，以产生修订的三维坐标系，使得减少在观测间隔距离和已知的间隔距离之间的差异。
10.权利要求9所述的方法，其中适应性处理三维坐标系中多个参考点中的至少一部分的步骤包括：
当观测间隔距离大于已知间隔距离时，减少分隔三维坐标系中至少两个参考点的距离；和
当观测间隔距离小于已知间隔距离时，增加分隔三维坐标系中至少两个参考点的距离。
11.权利要求9所述的方法，进一步包括：
定位定位场中的物体；以及
提供相对于修订的三维坐标系的参考信息，该参考信息提供位于定位场内的物体的位置信息。
12.一种用于非均匀定位场的具有误差校正的定位系统，包括：
用于产生定位场的至少一个定位场发生器，该定位场被用来确定在定位场内的物体位置；
测量由该至少一个定位场发生器产生的定位场特性的至少一个检测器；
产生用于定位空间的三维坐标系的建模处理器，所述坐标系包括用作为定义物体在定位空间内的观测位置的参考的多个参考点；
确定观测距离和实际距离之间差异的误差处理器；以及
耦合到建模处理器和误差处理器的校正处理器，其中该校正处理器调整在三维坐标系中的至少两个参考点的位置来调整由误差处理器检测的差异，使得观测距离和实际距离之间的任何差异被减少。
13.权利要求12所述的系统，其中该校正处理器使用核函数来适应性调整至少两个参考点的位置。
14.权利要求12所述的系统，其中该校正处理器通过以下步骤来适应性调整至少两个参考点的位置：
当观测距离大于实际距离时，减少间隔三维坐标系的至少两个参考点的距离；以及
当观测距离小于实际距离时，增加间隔三维坐标系的至少两个参考点的距离。
15.权利要求12所述的系统，进一步包括具有以已知间隔距离间隔的多个校准元件的校准工具，使得校准元件之间的观测距离与校准元件之间的实际距离可以相比较。
16.权利要求12所述的系统，其中该建模处理器产生包括三维查找表的三维坐标系，在该三维查找表中参考点与由至少一个检测器测量的测定值相关联。
17.权利要求12所述的系统，其中：
该至少一个定位场发生器包括沿三个轴间隔的三对电极，其中该三对电极产生用于确定在定位空间内的物体位置的三个电场；
该至少一个检测器测量与三个电场中的每一个相关联的电压电平；以及
该建模处理器产生包括三维查找表的三维坐标系，在该查找表中坐标系的参考点与由该至少一个检测器所测量的三个电场中的每一个的测定值相关联。
18.权利要求17所述的系统，其中该校正处理器调整三个电场中的不均匀性。
19.权利要求12所述的系统，其中定位场为磁场，并且其中至少一个检测器包括检测磁场的不同分量的三个线圈。
20.一种用于确定在由定位系统产生的三维定位场中物体位置的方法，包括：
使用包括将定位场中的位置与该定位场的一个或多个特性相关联的查找表的参考数据确定位于定位场中的多个电极中的至少两个电极的观测位置，其中每个电极以已知电极间隔距离与相邻电极间隔；
根据两个电极的观测位置计算该一对电极之间的观测距离；
比较两个电极之间的观测距离和已知电极间隔距离以确定误差信号；
调整参考数据来更准确地测量电极的间距；以及
使用所述查找表中的调整的数据确定物体的位置。
21.权利要求20所述的方法，其中调整参考数据来更准确测量电极的间隔的步骤包括使用核函数来适应性更新参考数据。
22.权利要求21所述的方法，其中核函数包括具有中心最大值并且在中心最大值的任一边平滑衰减到零的正波瓣，以及具有中心最小值并且在中心最小值的任一边平滑衰减到零的负波瓣。
23.权利要求20所述的方法，其中查找表将定位场中的位置与该定位场的一个或多个电特性相关联。
24.权利要求20所述的方法，其中查找表将定位场中的位置与该定位场的一个或多个磁特性相关联。
25.权利要求20所述的方法，其中从导管列表中导出已知电极间隔距离。
CN2007800520875A 2007-03-09 2007-12-31 用于非均匀场校正的系统和方法 Active CN101657153B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/715,919 US9549689B2 (en) 2007-03-09 2007-03-09 System and method for correction of inhomogeneous fields
US11/715,919 2007-03-09
PCT/US2007/089198 WO2008112039A1 (en) 2007-03-09 2007-12-31 System and method for correction of inhomogeneous fields

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101657153A CN101657153A (zh) 2010-02-24
CN101657153B true CN101657153B (zh) 2013-12-18

Family

ID=39742431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800520875A Active CN101657153B (zh) 2007-03-09 2007-12-31 用于非均匀场校正的系统和方法

Country Status (5)

Country Link
US (3) US9549689B2 (zh)
EP (1) EP2120700B1 (zh)
JP (1) JP5419717B2 (zh)
CN (1) CN101657153B (zh)
WO (1) WO2008112039A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110582247A (zh) * 2017-04-28 2019-12-17 美敦力导航股份有限公司 器械的自动标识

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8839798B2 (en) 2008-04-18 2014-09-23 Medtronic, Inc. System and method for determining sheath location
US8340751B2 (en) * 2008-04-18 2012-12-25 Medtronic, Inc. Method and apparatus for determining tracking a virtual point defined relative to a tracked member
US8532734B2 (en) * 2008-04-18 2013-09-10 Regents Of The University Of Minnesota Method and apparatus for mapping a structure
US8260395B2 (en) 2008-04-18 2012-09-04 Medtronic, Inc. Method and apparatus for mapping a structure
US8663120B2 (en) 2008-04-18 2014-03-04 Regents Of The University Of Minnesota Method and apparatus for mapping a structure
US8494608B2 (en) * 2008-04-18 2013-07-23 Medtronic, Inc. Method and apparatus for mapping a structure
WO2010065379A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Method and apparatus for determining relative positioning between neurostimulation leads
US8175681B2 (en) 2008-12-16 2012-05-08 Medtronic Navigation Inc. Combination of electromagnetic and electropotential localization
US9254123B2 (en) 2009-04-29 2016-02-09 Hansen Medical, Inc. Flexible and steerable elongate instruments with shape control and support elements
US8494613B2 (en) 2009-08-31 2013-07-23 Medtronic, Inc. Combination localization system
US8494614B2 (en) 2009-08-31 2013-07-23 Regents Of The University Of Minnesota Combination localization system
US8355774B2 (en) 2009-10-30 2013-01-15 Medtronic, Inc. System and method to evaluate electrode position and spacing
US8694074B2 (en) * 2010-05-11 2014-04-08 Rhythmia Medical, Inc. Electrode displacement determination
US8827948B2 (en) 2010-09-17 2014-09-09 Hansen Medical, Inc. Steerable catheters
WO2012064769A2 (en) 2010-11-08 2012-05-18 Vasonova, Inc. Endovascular navigation system
US10524765B2 (en) 2010-12-27 2020-01-07 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Refinement of an anatomical model using ultrasound
US20120165658A1 (en) * 2010-12-28 2012-06-28 Jiazheng Shi System, article of manufacture, and method for characterizing a medical device and/or one or more sensors mounted thereon
US9414770B2 (en) 2010-12-29 2016-08-16 Biosense Webster (Israel) Ltd. Respiratory effect reduction in catheter position sensing
US9113824B2 (en) 2011-01-31 2015-08-25 Biosense Webster (Israel), Ltd. Compensation for respiratory motion
US10918307B2 (en) * 2011-09-13 2021-02-16 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Catheter navigation using impedance and magnetic field measurements
US9901303B2 (en) 2011-04-14 2018-02-27 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for registration of multiple navigation systems to a common coordinate frame
US10362963B2 (en) 2011-04-14 2019-07-30 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Correction of shift and drift in impedance-based medical device navigation using magnetic field information
CN102209387B (zh) * 2011-06-13 2014-09-17 南京漫城软件科技有限公司 一种基于wsn技术的三维快速定位方法
US20130030363A1 (en) 2011-07-29 2013-01-31 Hansen Medical, Inc. Systems and methods utilizing shape sensing fibers
US10149720B2 (en) 2013-03-08 2018-12-11 Auris Health, Inc. Method, apparatus, and a system for facilitating bending of an instrument in a surgical or medical robotic environment
US10080576B2 (en) 2013-03-08 2018-09-25 Auris Health, Inc. Method, apparatus, and a system for facilitating bending of an instrument in a surgical or medical robotic environment
US10376672B2 (en) 2013-03-15 2019-08-13 Auris Health, Inc. Catheter insertion system and method of fabrication
EP3733060B1 (en) 2013-05-07 2021-06-16 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Utilization of electrode spatial arrangements for characterizing cardiac conduction conditions
US10835183B2 (en) 2013-07-01 2020-11-17 Zurich Medical Corporation Apparatus and method for intravascular measurements
JP5976983B1 (ja) 2013-07-01 2016-08-24 ズーリック・メディカル・コーポレイションＺｕｒｉｃｈ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 血管内測定のための装置および方法
KR102332023B1 (ko) 2013-10-24 2021-12-01 아우리스 헬스, 인크. 로봇-보조식 내강 내부 수술용 시스템 및 이와 관련된 방법
US9867556B2 (en) 2014-02-07 2018-01-16 St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. System and method for assessing dimensions and eccentricity of valve annulus for trans-catheter valve implantation
WO2015130829A1 (en) 2014-02-25 2015-09-03 St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. Systems and methods for using electrophysiology properties for classifying arrhythmia sources
US10792464B2 (en) 2014-07-01 2020-10-06 Auris Health, Inc. Tool and method for using surgical endoscope with spiral lumens
US9744335B2 (en) 2014-07-01 2017-08-29 Auris Surgical Robotics, Inc. Apparatuses and methods for monitoring tendons of steerable catheters
US9561083B2 (en) 2014-07-01 2017-02-07 Auris Surgical Robotics, Inc. Articulating flexible endoscopic tool with roll capabilities
US11819636B2 (en) 2015-03-30 2023-11-21 Auris Health, Inc. Endoscope pull wire electrical circuit
WO2016164257A1 (en) 2015-04-07 2016-10-13 St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. System and method for intraprocedural assessment of geometry and compliance of valve annulus for trans-catheter valve implantation
EP3270776B1 (en) 2015-05-12 2020-05-27 St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. Systems and methods for orientation independent sensing
EP3294412B1 (en) * 2015-05-13 2024-04-17 Acutus Medical, Inc. Localization system and method useful in the acquisition and analysis of cardiac information
US10398509B2 (en) * 2015-09-18 2019-09-03 General Electric Company System and method for optimal catheter selection for individual patient anatomy
EP3454734B1 (en) 2016-05-11 2024-04-17 Affera, Inc. Anatomical model generation
US20170325901A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Affera, Inc. Anatomical model controlling
US20170367615A1 (en) * 2016-06-22 2017-12-28 St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. System and Method for Electrophysiology Procedures
JP6750085B2 (ja) * 2016-07-15 2020-09-02 セント・ジュード・メディカル，カーディオロジー・ディヴィジョン，インコーポレイテッド 細長い医療デバイスの平滑化された画像を生成するための方法およびシステム
US10463439B2 (en) 2016-08-26 2019-11-05 Auris Health, Inc. Steerable catheter with shaft load distributions
EP3795079B9 (en) 2017-04-14 2022-12-21 St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. Orientation independent sensing, mapping, interface and analysis systems and methods
CN110769736B (zh) 2017-05-17 2023-01-13 奥瑞斯健康公司 可更换工作通道
DE102018100462A1 (de) * 2018-01-10 2019-07-11 B. Braun Avitum Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer Aufnahmekapazität eines Sauerstoffabsorbers
CN117017505A (zh) 2018-03-28 2023-11-10 奥瑞斯健康公司 复合器械和机器人系统
KR20230169481A (ko) 2018-08-07 2023-12-15 아우리스 헬스, 인코포레이티드 카테터 제어와의 변형-기반 형상 감지의 조합
EP3799652A1 (en) 2018-09-10 2021-04-07 St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. System and method for displaying electrophysiological signals from multi-dimensional catheters
WO2020068853A2 (en) 2018-09-26 2020-04-02 Auris Health, Inc. Articulating medical instruments
WO2020139973A1 (en) 2018-12-28 2020-07-02 Auris Health, Inc. Medical instrument with articulable segment
CN111407279A (zh) * 2019-01-07 2020-07-14 四川锦江电子科技有限公司 一种基于神经网络的磁电结合定位追踪方法及装置
WO2020171998A2 (en) 2019-02-21 2020-08-27 St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. Systems and methods for assessing ablation lesions
US11617627B2 (en) 2019-03-29 2023-04-04 Auris Health, Inc. Systems and methods for optical strain sensing in medical instruments
EP4013285A4 (en) 2019-08-15 2023-11-22 Auris Health, Inc. MEDICAL DEVICE COMPRISING SEVERAL FLEXIBLE SECTIONS
CN110811808B (zh) * 2019-11-15 2021-04-06 北京积水潭医院 杆状手持操作装置及其力和位置同步测量的方法
US11950872B2 (en) 2019-12-31 2024-04-09 Auris Health, Inc. Dynamic pulley system
CN115605136A (zh) 2020-05-19 2023-01-13 圣犹达医疗用品心脏病学部门有限公司（Us） 用于标测电生理激活的系统和方法
CN113907880B (zh) * 2020-07-07 2023-05-16 上海微创电生理医疗科技股份有限公司 介入装置的定位设备、方法及计算机设备、可读存储介质
US11903663B2 (en) * 2021-08-24 2024-02-20 Hyperion Surgical, Inc. Robotic systems, devices, and methods for vascular access
EP4306051A1 (en) * 2022-07-14 2024-01-17 Koninklijke Philips N.V. Determining a distance between pairs of field-sensitive sensors of an interventional device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5944022A (en) * 1997-04-28 1999-08-31 American Cardiac Ablation Co. Inc. Catheter positioning system
US5983126A (en) * 1995-11-22 1999-11-09 Medtronic, Inc. Catheter location system and method

Family Cites Families (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0779804B2 (ja) 1989-09-13 1995-08-30 利光 武者 等価双極子測定装置
KR100277320B1 (ko) 1992-06-03 2001-01-15 가나이 쓰도무 온라인 롤 연삭 장치를 구비한 압연기와 압연 방법 및 회전 숫돌
US5662108A (en) * 1992-09-23 1997-09-02 Endocardial Solutions, Inc. Electrophysiology mapping system
JP3581888B2 (ja) * 1992-09-23 2004-10-27 エンドカーディアル・セラピューティクス・インコーポレーテッド 心内膜の写像システム
US5297549A (en) * 1992-09-23 1994-03-29 Endocardial Therapeutics, Inc. Endocardial mapping system
US20020115941A1 (en) * 1993-04-15 2002-08-22 Scimed Life Systems, Inc. Systems and methods using annotated images for controlling the use of diagnostic or therapeutic instruments in interior body regions
US5391199A (en) * 1993-07-20 1995-02-21 Biosense, Inc. Apparatus and method for treating cardiac arrhythmias
US5738096A (en) * 1993-07-20 1998-04-14 Biosense, Inc. Cardiac electromechanics
US6947785B1 (en) * 1993-09-23 2005-09-20 Endocardial Solutions, Inc. Interface system for endocardial mapping catheter
US5941251A (en) 1994-10-11 1999-08-24 Ep Technologies, Inc. Systems for locating and guiding operative elements within interior body regions
JPH08131403A (ja) 1994-11-09 1996-05-28 Toshiba Medical Eng Co Ltd 医用画像処理装置
US5954665A (en) * 1995-06-07 1999-09-21 Biosense, Inc. Cardiac ablation catheter using correlation measure
US5718241A (en) * 1995-06-07 1998-02-17 Biosense, Inc. Apparatus and method for treating cardiac arrhythmias with no discrete target
JP3358411B2 (ja) * 1995-11-30 2002-12-16 日産自動車株式会社 内燃機関の回転速度制御装置
US6016439A (en) * 1996-10-15 2000-01-18 Biosense, Inc. Method and apparatus for synthetic viewpoint imaging
JPH10149445A (ja) * 1996-11-19 1998-06-02 Image Joho Kagaku Kenkyusho 身体動作解析可視化装置
US6104944A (en) 1997-11-17 2000-08-15 Martinelli; Michael A. System and method for navigating a multiple electrode catheter
WO1999049783A1 (en) * 1998-03-30 1999-10-07 Biosense Inc. Three-axis coil sensor
US7263397B2 (en) * 1998-06-30 2007-08-28 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Method and apparatus for catheter navigation and location and mapping in the heart
US6226542B1 (en) * 1998-07-24 2001-05-01 Biosense, Inc. Three-dimensional reconstruction of intrabody organs
WO2000033723A2 (en) 1998-11-20 2000-06-15 Intuitive Surgical, Inc. Performing cardiac surgery without cardioplegia
US6468265B1 (en) 1998-11-20 2002-10-22 Intuitive Surgical, Inc. Performing cardiac surgery without cardioplegia
US20020168618A1 (en) 2001-03-06 2002-11-14 Johns Hopkins University School Of Medicine Simulation system for image-guided medical procedures
US6368285B1 (en) 1999-09-21 2002-04-09 Biosense, Inc. Method and apparatus for mapping a chamber of a heart
CA2405772A1 (en) * 2000-04-07 2001-10-18 Daniel Fritsch Systems and methods for tubular object processing
US6400981B1 (en) * 2000-06-21 2002-06-04 Biosense, Inc. Rapid mapping of electrical activity in the heart
WO2002082375A2 (en) 2001-04-06 2002-10-17 Stephen Solomon Cardiological mapping and navigation system
DE10136160A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-13 Philips Corp Intellectual Pty Verfahren und Vorrichtung zur Registrierung zweier 3D-Bilddatensätze
US6652018B2 (en) * 2001-09-17 2003-11-25 Great Dane Limited Partnership Trailer with side wall having laminate panel
US7499743B2 (en) 2002-03-15 2009-03-03 General Electric Company Method and system for registration of 3D images within an interventional system
US7778686B2 (en) 2002-06-04 2010-08-17 General Electric Company Method and apparatus for medical intervention procedure planning and location and navigation of an intervention tool
US6925318B2 (en) 2002-06-14 2005-08-02 Scimed Life Systems, Inc. Medical probe with variable tip length and shape
US6957101B2 (en) * 2002-08-21 2005-10-18 Joshua Porath Transient event mapping in the heart
US7599730B2 (en) * 2002-11-19 2009-10-06 Medtronic Navigation, Inc. Navigation system for cardiac therapies
US7505809B2 (en) * 2003-01-13 2009-03-17 Mediguide Ltd. Method and system for registering a first image with a second image relative to the body of a patient
US20070055142A1 (en) 2003-03-14 2007-03-08 Webler William E Method and apparatus for image guided position tracking during percutaneous procedures
CA2530235C (en) 2003-06-23 2011-01-18 The Procter & Gamble Company Rolled substrate products with highly registered printed images and embossment patterns
EP1659950A1 (en) * 2003-08-20 2006-05-31 Hansen Medical, Inc. System and method for 3-d imaging
JP4356831B2 (ja) 2003-08-28 2009-11-04 株式会社Ａｚｅ 複数画像間の非剛体レジストレーション方法
US7840253B2 (en) * 2003-10-17 2010-11-23 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for surgical navigation
US20050244042A1 (en) * 2004-04-29 2005-11-03 General Electric Company Filtering and visualization of a multidimensional volumetric dataset
US20060100610A1 (en) * 2004-03-05 2006-05-11 Wallace Daniel T Methods using a robotic catheter system
JP4755638B2 (ja) * 2004-03-05 2011-08-24 ハンセン メディカル，インク． ロボットガイドカテーテルシステム
US10863945B2 (en) * 2004-05-28 2020-12-15 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Robotic surgical system with contact sensing feature
US7440628B2 (en) 2004-08-31 2008-10-21 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Method and system for motion correction in a sequence of images
US8515527B2 (en) * 2004-10-13 2013-08-20 General Electric Company Method and apparatus for registering 3D models of anatomical regions of a heart and a tracking system with projection images of an interventional fluoroscopic system
US7327872B2 (en) 2004-10-13 2008-02-05 General Electric Company Method and system for registering 3D models of anatomical regions with projection images of the same
US7720520B2 (en) * 2004-12-01 2010-05-18 Boston Scientific Scimed, Inc. Method and system for registering an image with a navigation reference catheter
US7476616B2 (en) * 2004-12-13 2009-01-13 Fsi International, Inc. Reagent activator for electroless plating
US8335357B2 (en) * 2005-03-04 2012-12-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processing apparatus
US10143398B2 (en) * 2005-04-26 2018-12-04 Biosense Webster, Inc. Registration of ultrasound data with pre-acquired image
US7831073B2 (en) * 2005-06-29 2010-11-09 Accuray Incorporated Precision registration of X-ray images to cone-beam CT scan for image-guided radiation treatment
US7536218B2 (en) 2005-07-15 2009-05-19 Biosense Webster, Inc. Hybrid magnetic-based and impedance-based position sensing
US7756576B2 (en) 2005-08-26 2010-07-13 Biosense Webster, Inc. Position sensing and detection of skin impedance
US7885707B2 (en) * 2005-09-15 2011-02-08 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Method of scaling navigation signals to account for impedance drift in tissue
US8303505B2 (en) 2005-12-02 2012-11-06 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Methods and apparatuses for image guided medical procedures
US7855723B2 (en) * 2006-03-21 2010-12-21 Biosense Webster, Inc. Image registration using locally-weighted fitting
US20070297657A1 (en) 2006-06-23 2007-12-27 Julian Mattes Quantification and visualization of the motion and deformation of one or several objects inside a living entity
US10433929B2 (en) 2007-03-09 2019-10-08 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for local deformable registration of a catheter navigation system to image data or a model

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5983126A (en) * 1995-11-22 1999-11-09 Medtronic, Inc. Catheter location system and method
US5944022A (en) * 1997-04-28 1999-08-31 American Cardiac Ablation Co. Inc. Catheter positioning system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110582247A (zh) * 2017-04-28 2019-12-17 美敦力导航股份有限公司 器械的自动标识
CN110582247B (zh) * 2017-04-28 2022-10-14 美敦力导航股份有限公司 器械的自动标识

Also Published As

Publication number Publication date
US20170172454A1 (en) 2017-06-22
US9549689B2 (en) 2017-01-24
JP5419717B2 (ja) 2014-02-19
EP2120700A1 (en) 2009-11-25
US9591990B2 (en) 2017-03-14
CN101657153A (zh) 2010-02-24
EP2120700A4 (en) 2012-01-18
EP2120700B1 (en) 2020-05-13
US10945633B2 (en) 2021-03-16
US20080221438A1 (en) 2008-09-11
US20080221643A1 (en) 2008-09-11
JP2010520780A (ja) 2010-06-17
WO2008112039A1 (en) 2008-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101657153B (zh) 用于非均匀场校正的系统和方法
CN102525657B (zh) 使用多种跟踪方法进行探针跟踪
RU2527152C2 (ru) Следящее устройство для токовой локализации
CN102958428B (zh) 电极位移确定
CN103687533A (zh) 用于将多个导航系统配准至共用坐标系的系统和方法
EP2888997B1 (en) Adaptive fluoroscope location for the application of field compensation
US20100168558A1 (en) Method and apparatus for the cancellation of motion artifacts in medical interventional navigation
CN113543697A (zh) 用于校正细长医疗装置的电极位置的方法和系统
CN116802695A (zh) 生成解剖腔体的解剖模型
EP3430999A1 (en) Improving impedance-based position tracking performance using scattered interpolant
US20240065635A1 (en) Quality measure for a mapping function
EP3643234A1 (en) On-the-fly calibration for catheter location and orientation
US11344236B2 (en) System and method for generating electrophysiology maps
CN110013311B (zh) 使用主成分分析改善基于阻抗的位置跟踪性能
CN113164123B (zh) 用于标测心脏激活波前的系统和方法
CN116669620A (zh) 跟踪介入设备的位置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant