CN115919354A - 导管的pcb上的磁性定位传感器和超声阵列及其校准 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医疗探头，该医疗探头包括轴和远侧端部组件。该轴被配置用于插入到人体的器官中。该远侧端部组件装配在该轴的远侧端部处。该远侧端部组件包括：(a)基板，(b)位于该基板上的二维(2D)超声换能器阵列，和(c)传感器，该传感器也位于该基板上，该传感器被配置为输出指示该器官内部的该2D超声换能器阵列的位置和取向的信号。
Description
技术领域
本发明整体涉及医疗探头，并且具体地涉及包括超声阵列和定位传感器的心内探头。
背景技术
先前已在专利文献中提出了在导管上实现定位传感器的技术。例如，美国专利申请公开2018/0228392描述了一种定位传感器，其包括形成为三维(3D)形状的柔性基板。至少第一场感测线圈和第二场感测线圈形成于所述柔性基底的相应的第一层和第二层中，使得在所述三维形状中所述第一场感测线圈和所述第二场感测线圈具有不彼此平行的相应的第一轴线和第二轴线。
心腔的侵入式超声成像是已知的诊断技术，它需要进行校准以产生可靠的图像。例如，美国专利7,996,057描述了一种具有刚性机械框架的设备，用于校准包括磁性定位传感器和声学成像装置的探头。固定至框架的一个或多个场发生器产生具有已知空间特性的磁场。声学目标组件包括联接到运动机构的模体，该运动机构被布置成相对于框架在已知轨道中移动该模体。固定到框架的夹具以适合成像装置将模体成像的取向将探头保持在该一个或多个场发生器的磁场内。处理器处理来自探头的位置和图像信号，以便校准成像装置相对于定位传感器的坐标。
作为另一示例，美国专利9,468,422描述了一种联接到超声探头的传感器，该传感器提供与对象中的超声成像位置有关的位置信息。处理器执行医学图像与超声图像之间的第一配准，该第一配准提供医学图像的坐标系与超声图像的坐标系之间的关系。这样，处理器获取基于第一配准的第一配准信息。处理器基于位置信息和第一配准信息执行传感器和医学图像之间的第二配准，并且基于第二配准获得第二配准信息。
发明内容
下文所述的本发明的实施方案提供了一种包括轴和远侧端部组件的医疗探头。该轴被配置用于插入到人体的器官中。该远侧端部组件装配在该轴的远侧端部处。该远侧端部组件包括：(a)基板，(b)位于基板上的二维(2D)超声换能器阵列，和(c)也位于基板上的传感器。传感器被配置为输出指示器官内部的2D超声换能器阵列的位置和取向的信号。
在一些实施方案中，基板是柔性的并且至少具有平坦部分和弯曲部分，并且传感器至少包括位于该平坦部分上的第一感测元件和位于弯曲部分上的第二感测元件。
在其他实施方案中，位于柔性基板的弯曲部分上的第一感测元件具有与远侧端部组件的纵向方向平行的对称轴。
根据本发明的另一实施方案，还提供了一种用于校准的设备。该设备包括安装件、一个或多个声学目标、多个磁场发生器和处理器。安装件适于保持医疗探头，该医疗探头包括：(i)超声换能器阵列，这些超声换能器发射超声波束并且响应于该超声波束而接收反射的超声波，和(ii)磁性定位传感器。该一个或多个声学目标安装在超声波束的视场内。该多个磁场发生器被配置为在磁性定位传感器附近产生磁场。处理器被配置为：(a)从超声换能器接收指示反射的超声波的第一信号，(b)从定位传感器接收指示该定位传感器的位置和取向的第二信号，以及(c)基于该第一信号和该第二信号确定定位传感器与超声换能器阵列之间的配准。
在一些实施方案中，处理器被配置为：(i)根据第一信号生成对应于医疗探头相对于安装件的多个相应位置和取向的多个超声图像，(ii)从该多个超声图像中识别与包括声学目标的预定义参考图像匹配的超声图像，以及(iii)基于第二信号确定配准，这些第二信号在产生与预定义参考图像匹配的超声图像的位置和取向处从定位传感器接收。
在实施方案中，声学目标被成形为球。
在另一实施方案中，安装件和一个或多个声学目标是非铁磁性的。
在又一实施方案中，这些声学目标中的至少一个声学目标包括移动声学目标。
根据本发明的另一实施方案，还提供了一种用于校准的方法，该方法包括用安装件保持医疗探头，该医疗探头包括：(i)超声换能器阵列，这些超声换能器发射超声波束并且响应于该超声波束而接收反射的超声波，和(ii)磁性定位传感器。一个或多个声学目标安装在超声波束的视场内。在磁性定位传感器附近产生磁场。从超声换能器接收第一信号，这些第一信号指示反射的超声波。从定位传感器接收第二信号，这些第二信号指示定位传感器的位置和取向。基于第一信号和第二信号，在定位传感器与超声换能器阵列之间确定配准。
在一些实施方案中，确定包括根据第一信号生成对应于医疗探头相对于安装件的多个相应位置和取向的多个超声图像。从多个超声图像中识别超声图像，该超声图像与包括声学目标的预定义参考图像匹配。基于第二信号确定配准，这些第二信号在产生与预定义参考图像匹配的超声图像的位置和取向处从定位传感器接收。
结合附图，通过以下对本发明的实施方案的详细描述，将更全面地理解本发明，其中：
附图说明
图1为根据本发明的实施方案的用于超声成像和位置跟踪的基于导管的系统的示意性图解；
图2为根据本发明的实施方案的图1的心内超声成像导管的远侧端部组件的示意性透视图；
图3为根据本发明的实施方案的图1的心内超声成像导管的用于校准的设备的示意性图解；并且
图4为示意性地示出根据本发明的实施方案的用于校准图1的心内超声成像导管的方法的流程图。
具体实施方式
概述
下文所述的本发明的实施方案提供用于使用体内探头(诸如导管)进行超声成像，以及用于此类探头的校准的方法和系统。所公开的实施方案中的一些实施方案使用探头(诸如导管)，该探头具有用于产生三维(3D)或四维(4D)超声图像的超声换能器的二维(2D)阵列。在本文中，术语“3D超声图像”是指在三个维度上表示一定体积的超声图像。
术语“4D超声导管”是指包含超声换能器2D阵列的导管。术语“4D超声图像”是指通过2D阵列获取的一定体积的3D超声图像的时间序列。4D图像可被视为3D电影，第四维度是时间。描述4D图像(或渲染)的另一种方式是时间相关的3D图像(或渲染)。在心脏中使用的情况下，4D超声导管可被称为“4D心脏内超声心动图(ICE)”导管。
在本文所公开的实施方案中，导管还包括集成定位传感器，该集成定位传感器具有一个或多个感测元件，诸如具有一个或多个线圈的磁定位传感器，该集成定位传感器基于定位传感器与2D阵列之间的导管轴上的已知相对位置和取向与2D阵列进行预配准。2D阵列产生占据预定义立体角的3D扇形超声波束；(此类波束在本文中被称为“楔形”，与1D阵列“扇形”相反)。因此，2D阵列能够对器官(诸如心腔)的内壁的2D区段进行成像。由于集成位置传感器及其与2D阵列的预配准，成像区段中的每个体素的空间坐标都是已知的。
在本发明的一些实施方案中，超声换能器阵列安装在基板，诸如柔性印刷电路板(称为“柔性PCB”或“柔性电路”)上，并且定位传感器也设置在同一PCB上。在所公开的实施方案中，定位传感器是磁性定位传感器，诸如单轴/双轴/三轴传感器(SAS/DAS/TAS)。
在一个实施方案中，定位传感器是包括两个正交线圈的DAS，这些线圈中的一个线圈位于柔性电路的平面表面上，以限定远侧端部组件的滚动角度。另一线圈形成在柔性电路的弯曲部分上，以限定远侧端部组件的纵向方向。因此，该线圈的对称轴限定了远侧端部组件的空间中的方向。就TAS而言，具有不平行于柔性设置的线圈中的任一个线圈的对称轴的第三线圈可以是设置在PCB上的独立单元。
在组装此类导管时，超声换能器的2D阵列和磁性定位传感器应与公共坐标系配准，使得由传感器提供的信号给出处理器确定阵列的位置和/或方向和/或取向的方式。应将配准的传递函数提供给操作导管的系统。
本发明的一些实施方案提供了一种夹具，该夹具包括腔室，导管可被放置到该腔室中，并且用六个自由度调节。夹具包括磁场发生器，这些磁场发生器类似于操作导管的系统的跟踪系统的定位垫的磁场发生器。夹具被设计成使得夹具中存在一个点，如果超声换能器阵列居中定位并且正确取向，则生成的2D阵列超声图像是唯一的。为此，夹具还包括“声学目标”，其在下文中被定义为具有已知几何形状和位置并且反射超声波(即，作为高对比度对象出现在图像中)的物理对象。在实施方案中，声学目标是一组不同大小的球，其被定位成使得如果阵列中心被正确地放置在空间中的点处，
则球图像是唯一的，如下所述。尽管夹具用于配准2D超声阵列，但也可用于配准其他类型的超声成像装置，例如1D阵列。
一旦已经调整了导管以给出预定义且可识别的唯一超声图像，就获取该超声图像的定位传感器读数。定位传感器读数用于生成校准数据，通常是导管的传递函数。该函数存储在非易失性存储器上，例如，伴随导管或在位置跟踪和超声成像系统的存储器上的EEPROM。
在实践过程中，2D超声阵列，并且更一般地，在导管中使用的任何超声成像装置和磁性传感器在单独的步骤中在它们自己的不同坐标系内被校准。为了关联使用两个传感器测量的坐标(例如，位置、方向、滚动角度)，在单个设备(即，夹具中)中执行超声成像装置的坐标系与磁性定位传感器的坐标系的配准。
在一个实施方案中，声学目标的使用实现了自动识别目标、自动校准以及使用图像处理技术对来自成像装置的超声图像进行后续自动分析。
在一些实施方案中，夹具完全由非铁磁性材料制成，并且因此适合与磁性校准设备结合使用。这样，校准和配准在单个设备中进行，如下所述。在一些实施方案中，定位传感器的校准过程提供传递函数，该传递函数包括在适用于基于定位传感器的读数而由探头形成的超声图像的计算坐标中使用的校准系数。在一些实施方案中，校准系数还用于确定沿着探头的纵向轴线，或沿着磁性传感器与声学成像装置之间的任何其他轴线的物理位移。
系统描述
图1为根据本发明的实施方案的用于超声成像和位置跟踪的基于导管的系统20的示意性图解。医生30(诸如介入性心脏病专家)将导管21插入穿过躺在医疗手术台29上的患者28的血管系统。导管21包括轴22和装配在轴22的远侧端部处的远侧端部组件40。组件40包括双轴定位传感器(DAS)52和超声2D阵列50，在插图23中示出。医生30通过利用导管的近侧端部附近的操纵器32来操纵导管21而在心脏26中的目标区域附近移动导管21的组件40，如插图25中示出的。导管21的近侧端部连接到控制台24中的接口电路34以传送和接收来自DAS 52和2D阵列50的信号。
当医生使其上安装有2D阵列的导管轴平移、偏转和/或旋转，使得心腔的附加部分进入超声楔形束250的视场内时，可对心腔或腔室的一部分进行成像。实现此类偏转和旋转的示例性血管内导管和成像组件在美国专利9,980,786、10,537,306；和美国专利公布号2020-0061340 A1中，这些专利的公开内容均以引用方式并入本文。
如插图23中所见，DAS 52包括分别具有大致相互正交的轴线x和z的线圈152a和152b。为此，DAS 52集成在形成为三维(3D)形状的柔性基板44(例如，柔性印刷电路板(PCB))上。具体地，线圈152b设置在柔性基板44的弯曲部分444上。超声阵列50也安装在柔性PCB 44上。
使用线圈152a和152b，处理器39可确定2D阵列50的滚动角度和方向。为此，控制台24还包括驱动电路38，该驱动电路驱动放置在患者28体外已知位置处(例如，患者躯干下方)的磁场发生器36。医生30可观察组件40在用户显示器31上的心脏26的图像33中的位置。
位置感测的方法在例如由Biosense Webster公司生产的CARTOTM系统中实现，并且在美国专利5,391,199、6,690,963、6,484,118、6,239,724、6,618,612和6,332,089中，在PCT专利公开WO 96/05768中以及在美国专利申请公开2002/0065455 A1、2003/0120150 A1和2004/0068178 A1中有详细描述，这些专利和公开的公开内容全部都以引用方式并入本文。
系统20使用2D阵列50以用于对在远侧端部组件40附近的心脏进行成像。超声2D阵列50由包括在控制台24中的信号发生器(未示出)用合适的电信号驱动。响应于这些信号，2D阵列50发射照射组件40的远侧端部周围的心内体积的超声波。2D阵列50接收从声波照射的心脏组织反射的超声波并将反射波(“回波”)转换成电信号。
在以下文章中描述了合适的2D阵列的示例：D.Wildes等人的“4-DICE:A 2-DArray Transducer With Integrated ASIC in a 10-Fr Catheter for Real-Time 3-DIntracardiac Echocardiography”，发表于“IEEE Transactions on Ultrasonics,Ferroelectrics,and Frequency Control”第63卷，第12期，第2159-2173页，2016年12月，doi：10.1109/TUFFC.2016.2615602，其全文以引用方式并入本文。
2D阵列50是包括各个换能器(未示出)的相控阵列，该相控阵列生成扇形“楔形”束以在每个扫描步骤处获取心腔的体积部分。此类二维超声相控阵列描述于例如提交于2021年6月24日的标题为“Reconstructing a 4D Shell of a Volume of an Organ Using a4D Ultrasound Catheter”的美国专利申请17/357,231中，该专利申请被转让给本专利申请的受让人并且其公开内容以引用方式并入本文。
如插图23所示，由于组件40的构造中的物理约束，DAS 52和2D阵列50分别位于某些相应距离处。通过校准例如DAS 52与阵列50之间的纵向位移来计算由2D阵列50产生的楔形束的实际位置。还校准2D阵列50的实际滚动角度。校准可被实现为导管的传递函数。该函数可存储在控制台34的存储器37中或例如导管手柄中的非易失性存储器上。
处理器39通常是通用计算机，该处理器具有合适的前端和接口电路，以用于从导管21接收信号并用于控制本文所述的系统20的其他部件。处理器39可以软件形式进行编程以执行由系统使用的功能，并且处理器将用于软件的数据存储在存储器37中。例如，软件可通过网络以电子形式下载到控制台24，或者可在非临时性有形介质诸如光学、磁性或电子存储器介质上提供软件。另选地，可通过专用或可编程数字硬件部件来执行处理器的功能中的一些功能或全部功能。
尽管图1示出了特定的系统配置，但是在本发明的替代实施方案中可以使用其他系统配置。例如，导管21可包括本领域已知的任何其他合适类型的定位传感器，诸如其他类型的场感测装置，例如霍尔效应传感器。另选地，DAS 52可产生由体外的感测天线检测到的磁场。本发明的原理适用于可在医疗探头中实现的基本上任何的位置感测技术。组件40还可包括一个或多个映射电极(未示出)。
用于导管的基于PCB的磁性定位传感器和2D超声阵列
图2为根据本发明的实施方案的图1的心内超声成像导管21的远侧端部组件40的示意性透视图。导管21被示出在顶部具有示意性楔形束250，2D阵列50响应于施加到阵列50的换能器的驱动信号而发射该示意性楔形束。
在附图的底部处的远侧端部组件40的示意性详细结构示出了图1的2D阵列50和DAS 52的线圈152A和152b。2D阵列50由板257机械地支撑。具有元件52和50两者的柔性PCB44的一部分用合适的封装件267封装。柔性PCB还设置有电子元件247，这些电子元件有利于DAS 52和超声阵列50的操作，以及任选地远侧端部上的其他元件(诸如电极和温度传感器)的操作。
最后，如所见，为了使线圈152a和152b具有大致相互正交的轴线：取向轴线x和纵向(方向)轴线z，线圈152a设置在柔性基板44的平坦部分上，而线圈152b设置在柔性基板44的弯曲部分444上。
传感器(例如，线圈)也可附接到换能器PCB刚性部分作为包括所有传感器的一个单元或多个单元。就这一点而言，传感器可附接为任何其他电子部件。定位传感器可以是单个TAS传感器或各自彼此正交的多个SAS传感器。
导管的基于PCB的磁性定位传感器和2D超声阵列的校准
如上所述，所公开的发明的实施方案提供了一种用于校准的设备，诸如下文所述的设备300。该设备包括：(a)安装件，该安装件适于保持医疗探头，该医疗探头包括：(i)超声换能器阵列，这些超声换能器发射超声波束并且响应于该超声波束而接收反射的超声波，和(ii)磁性定位传感器；(b)一个或多个声学目标，这些声学目标安装在超声波束的视场内；和(c)多个磁场发生器，该多个磁场发生器被配置为在磁性定位传感器附近产生磁场，和(d)处理器，该处理器被配置为：
(i)从超声换能器接收第一信号，这些第一信号指示反射的超声波；
(ii)从定位传感器接收第二信号，这些第二信号指示定位传感器的位置和取向；以及
(ii)基于第一信号和第二信号，确定定位传感器与超声换能器阵列之间的配准。
该处理器还被配置为：
(i)根据第一信号生成对应于医疗探头相对于安装件的多个相应位置和取向的多个超声图像；
(ii)从多个超声图像中识别与包括声学目标的预定义参考图像匹配的超声图像；以及
(iii)基于第二信号确定配准，这些第二信号在产生与预定义参考图像匹配的超声图像的位置和取向处从定位传感器接收。
图3为根据本发明的实施方案的用于校准图1的心内超声成像导管21的设备300的示意性图解。设备300包括校准夹具302，该校准夹具可与需要校准的导管21和校准控制台354联接。
导管21电连接到校准控制台354(缆线未示出)以传送来自DAS 52的位置信号和来自2D阵列50的超声信号。存在其他布线，诸如用于驱动远侧端部组件40的各种元件的布线，并且为清楚起见省略了该布线。
夹具302包括具有基部306的腔室304，该腔室用作一组磁场发生器236和声学目标310的刚性机械框架。磁场发生器236通常类似于图1的磁场发生器36。
夹具302经由缆线308连接到校准控制台354，该缆线用于将驱动信号传送到发生器236。基于DAS 52响应于由发生器236发射的磁场而生成的方向和取向信号，处理器365确定由2D阵列50捕获的每个2D超声图像的DAS的位置和取向。
在同一设置中应用超声校准和磁性校准使处理器365能够执行两种模态中的每种模态的坐标系的高度准确的配准。该准确性通过找到例如超声坐标系和磁性坐标系的起点之间的精确位移来表现。这些起点通常被定义为换能器2D阵列50的中心380和线圈152a和152b的中心。
在本示例中，夹具302完全由非铁磁性材料制成，以实现其在磁性校准设备中的使用。导管21的远侧端部组件40插入到夹具302的合适安装件332中，该安装件包括一个或多个固定装置(具有总共六个自由度)，以将远侧端部组件40引导到夹具302的腔室304内的给定位置并保持远侧端部组件40。
如上所述，为了执行校准，使用校准控制台354，其通常包括具有合适信号处理和用户界面电路的处理器365。通常，控制台354使用户能够观察和调节导管21的功能，并且在监视器(显示器)366上显示使用导管成像的声学目标310的超声图像。这些球可由任何合适的非铁磁性超声反射材料制成。
如图3所见，对准导管21使得2D阵列50发射的楔形束250覆盖声学目标球310。当导管良好对准时，目标球310位于平行于x方向(取向轴线)、正交于z方向(远侧端部组件40的纵向轴线)的线314(即，对准)，并且由楔形束250从导管的前述位置
正交扫描，该位置是例如位于导管21对准之后的换能器2D阵列50的中心380的位置。换句话说，当远侧端部组件40相对于球310良好对准时，球310将在超声波束平面中彼此重叠，以产生唯一的图像，在该图像中所有球都被合并以在所得的超声图像中出现为单个点。
图3所示的示例性例证完全是为了概念清晰而选择的。声学目标的类型和布置可变化，包括例如除静态球之外的可移动目标，以便测量由2D阵列50生成的图像的时间分辨率。本领域的技术人员将会想到模体夹具302的固定装置、致动器和附加的机械元件的其他机械设计以及相应的对准技术。
图4为示意性地示出了用于校准图1的心内超声成像导管21的方法的流程图。该过程开始于导管对准步骤402处的在夹具302中机械对准导管21的远侧端部组件40。在该步骤中，在使用2D阵列50获取超声图像时，用户重新定位和重新取向腔室中的导管。
在超声成像和匹配步骤404处，一旦导管已经在步骤402处正确定位和取向，处理器365就将由导管获取的超声图像与超声目标310的预定义参考图像进行比较，直到找到匹配(例如，图像中的目标的重叠)为止。
为此，声学目标310被布置成一旦导管处于给定位置和取向角度(换句话说，“正确定位”)，就与超声波束的平面相交。为此，当导管被机械地良好对准时，声学目标(例如，球)在平行于远侧端部组件的取向轴线x的线314上对准。
在导管固定步骤406处，用户将腔室304内部的导管固定在找到图像之间的匹配的位置和取向处。
在定位信号接收步骤408处，在该位置和取向处，处理器365响应于由场发生器236生成的磁场的磁场而接收来自定位传感器的定位信号。
声学目标310的使用实现了使用图像处理技术自动识别目标，然后基于对来自2D阵列50的超声图像的自动分析而自动校准(例如，超声阵列与传感器之间的坐标配准)。
一旦导管生成与唯一参考图像匹配的超声图像，就可假设传感器的位置和取向将给出必要的校准数据。
因此，在下一个校准步骤410中，处理器365根据定位信号生成校准数据。校准数据可以是具有操作定位传感器的位置跟踪系统的坐标系的超声位置和滚动角度的配准矩阵的形式。例如，校准数据提供了：(a)超声2D阵列50与线圈152a和152b之间的位移的校正，和(b)超声2D阵列50的取向轴线x(例如，超声阵列50的2D平面的法线)与线圈152a的对称轴之间的角位移的校正。最后，在校准数据存储步骤412处，处理器365将校准数据存储在存储器(例如，将随后安装在导管手柄中的EEPROM)中。
图4中示出的示例性流程图完全是为了概念清晰而选择的。在另选的实施方案中，可通过相同的方法来校准其他超声探头，例如具有一维超声阵列的超声探头。作为另一示例，校准TAS。
虽然上述实施方案具体涉及导管21，但本发明的原理同样适用于其他类型的超声探头，包括侵入式探头和在体外使用的探头两者。
因此应当理解，上面描述的实施方案以举例的方式被引用，并且本发明不限于上文特定示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文描述的各种特征的组合和子组合以及它们的变型和修改，本领域的技术人员在阅读上述描述时将会想到该变型和修改，并且该变型和修改并未在现有技术中公开。以引用方式并入本专利申请的文献被视为本申请的整体部分，不同的是如果这些并入的文献中限定的任何术语与本说明书中明确或隐含地给出的定义相冲突，则应仅考虑本说明书中的定义。
Claims (15)
1.一种医疗探头，包括：
轴，所述轴用于插入到人体的器官中；和
远侧端部组件，所述远侧端部组件装配在所述轴的远侧端部处，所述远侧端部组件包括：
基板；
位于所述基板上的二维(2D)超声换能器阵列；和
传感器，所述传感器也位于所述基板上，所述传感器被配置为输出指示所述器官内部的所述2D超声换能器阵列的位置和取向的信号。
2.根据权利要求1所述的探头，其中，所述基板是柔性的并且至少具有平坦部分和弯曲部分，并且其中所述传感器至少包括位于所述平坦部分上的第一感测元件和位于所述弯曲部分上的第二感测元件。
3.根据权利要求2所述的探头，其中，位于所述柔性基板的所述弯曲部分上的所述第一感测元件具有与所述远侧端部组件的纵向方向平行的对称轴。
4.根据权利要求3所述的探头，还包括具有不平行于所述第一感测元件和所述第二感测元件中的任一者的对称轴的第三感测元件。
5.根据权利要求1所述的探头，其中，所述传感器与所述二维超声换能器阵列预配准。
6.一种用于校准的设备，包括：
安装件，所述安装件适于保持医疗探头，所述医疗探头包括：(i)超声换能器的阵列，所述超声换能器发射超声波束并且响应于所述超声波束而接收反射的超声波；和(ii)磁性定位传感器；
一个或多个声学目标，所述一个或多个声学目标安装在所述超声波束的视场内；
多个磁场发生器，所述多个磁场发生器被配置为在所述磁性定位传感器附近产生磁场；和
处理器，所述处理器被配置为：
从所述超声换能器接收第一信号，所述第一信号指示所述反射的超声波；
从所述定位传感器接收第二信号，所述第二信号指示所述定位传感器的位置和取向；以及
基于所述第一信号和所述第二信号，确定所述定位传感器与超声换能器的所述阵列之间的配准。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述处理器被配置为：
根据所述第一信号生成对应于所述医疗探头相对于所述安装件的多个相应位置和取向的多个超声图像；
从所述多个超声图像中识别与包括所述声学目标的预定义参考图像匹配的超声图像；以及
基于所述第二信号确定所述配准，所述第二信号在产生与所述预定义参考图像匹配的所述超声图像的所述位置和取向处从所述定位传感器接收。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述声学目标被成形为球。
9.根据权利要求6所述的设备，其中，所述安装件和所述一个或多个声学目标是非铁磁性的。
10.根据权利要求6所述的设备，其中，所述声学目标中的至少一个声学目标包括移动声学目标。
11.一种用于校准的方法，所述方法包括：
用安装件来保持医疗探头，所述医疗探头包括：(i)超声换能器的阵列，所述超声换能器发射超声波束并且响应于所述超声波束而接收反射的超声波；和(ii)磁性定位传感器；
在所述超声波束的视场内安装一个或多个声学目标；
在所述磁性定位传感器附近产生磁场；
从所述超声换能器接收第一信号，所述第一信号指示所述反射的超声波；
从所述定位传感器接收第二信号，所述第二信号指示所述定位传感器的位置和取向；以及
基于所述第一信号和所述第二信号，确定所述定位传感器与超声换能器的所述阵列之间的配准。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，确定所述配准包括：
根据所述第一信号生成对应于所述医疗探头相对于所述安装件的多个相应位置和取向的多个超声图像；
从所述多个超声图像中识别与包括所述声学目标的预定义参考图像匹配的超声图像；以及
基于所述第二信号确定所述配准，所述第二信号在产生与所述预定义参考图像匹配的所述超声图像的所述位置和取向处从所述定位传感器接收。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述声学目标被成形为球。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述安装件和所述一个或多个超声目标是完全非铁磁性的。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，安装所述声学目标包括安装至少一个移动声学目标。
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