ES2295767T3 - Bobinas moviles de transmision y recepcion para sistema de localizacion. - Google Patents
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Abstract
Un sistema para determinar la disposición de una sonda (20; 40) en el interior del cuerpo de un paciente, que comprende: (a) una sonda (20; 40) que tiene uno o más transductores (21) de campo de la sonda montados en la misma; (b) dos o más transductores (30, 32, 34;74;302) de campo de referencia montados sobre un marco (23;22;38;71;72;110;300); (c) medio de montaje de dicho marco (23; 22; 38; 71; 72; 110; 300) para el movimiento relativo del paciente; (d) medio de transmisión para transmitir uno o más campos no ionizantes entre dichos transductores (21) de campo de la sonda y dichos transductores (30; 32; 38; 71; 72; 116; 302)de campo de referencia; (e) medios de detección para detectar cada uno de dichos campos transmitidos; (f) medios de cálculo para determinar la disposición relativa de dicha sonda (20;40) con respecto a dichos transductores (30, 32, 34;74;302) de campo de referencia a partir de las propiedades de los campos detectado y de las disposiciones relativas de dichos transductores (30, 32, 34;74;302) de campo de referencia unos con respecto a los otros; y (g) medio de conversión para convertir la disposición de dicha sonda (20;40) respecto de dichos transductores de campo (30, 32, 34;74;302) de referencia en una disposición conocida relativa al cuerpo del paciente; En el que dicho medio de conversión incluye medios para determinar la disposición de dichos transductores (30; 32; 34; 74; 302) de campo de referencia respecto del paciente que incluyen uno o más transductores de referencia del paciente sujetables al cuerpo del paciente y calcular la disposición de la sonda (20; 40) respecto del paciente sobre la base de la disposición de los transductores (30; 32; 34; 74; 302) de campo de referencia respecto del paciente, en el que la disposición de los transductores (30; 32; 34; 74; 302) de campo de referencia se determina transmitiendo y recibiendo campos no ionizantes entre el uno o más transductores de referencia del paciente y los transductores de campo de referencia, caracterizado porque el marco incorpora una conexión para que dichos transductores (30; 32; 34; 74; 302) de campo de referencia sean móviles en una relación espacial conocida de unos con respecto a los otros, de manera que se puedan situar en diferentes posiciones en la proximidad inmediata del cuerpo del paciente.
Description
Bobinas móviles de transmisión y recepción para
sistema de localización.
La presente invención se refiere a sistemas para
diagnósticos y tratamientos médicos y, específicamente, al uso de
transductores de campo de referencia y sondas médicas con
transductores de campo de la sonda para detectar la posición, la
orientación, o ambas, de la sonda en el interior del cuerpo de un
sujeto.
Existen numerosos procedimientos médicos en los
que se introducen sondas, tales como catéteres, en el cuerpo de un
sujeto o paciente. En procedimientos tales como cateterismo cardiaco
y neurocirugía, suele ser necesario que el médico o cirujano
conozca la localización del extremo distal de la sonda en el
interior del cuerpo. Aunque a veces se utilizan para este fin
procedimientos de tratamiento de imágenes tales como fluoroscopia y
ecografía, estos no siempre son prácticos o deseables. Por ejemplo,
dichos sistemas exigen típicamente el tratamiento continuo de la
imagen de la sonda y del paciente durante el procedimiento. Además,
los sistemas fluoroscópicos suelen ser indeseables porque exponen
al paciente y al médico a una sustancial radiación ionizante.
Han sido propuestos diversos sistemas de
localización para detectar la posición de una sonda o de una punta
de catéter en el cuerpo de un paciente sin necesidad de un
tratamiento continuo de imágenes del paciente. Entre sistemas
incluyen, por ejemplo, los revelados en las Patentes Estadounidenses
5.558.091; 5.391.199; 5.443.489; y en las Publicaciones de Patentes
Internacionales WO 94/04938 y WO 96/05768. Se describen otros
sistemas electromagnéticos de rastreo, no necesariamente para
aplicaciones médicas, en los documentos WO94/23647, WO95/09562, EP0
600 610 y en las Patentes Estadounidenses 3.644.825, 3.868.565,
4.017.858, 4.054.881, 4.849.692, 5.377.678, 5.523.647.
Los sistemas tales como los revelados en las
patentes '091, '199 y '489 y en la publicación '768 determinan la
disposición (es decir, la posición, la orientación, o ambas) de una
sonda que utiliza uno o más transductores de campo, tales como
dispositivos de efecto Hall, dispositivos magnetorresistivos,
bobinas u otras antenas portadas por la sonda. Los transductores
están situados típicamente en el extremo distal de la sonda, o
contiguos al mismo, o en una posición respecto del extremo distal
de la sonda conocida con exactitud. Dichos sistemas utilizan además
uno o más transductores de campo de referencia dispuestos fuera del
cuerpo para proveer un marco externo de referencia. Los
transductores de campo de referencia sirven para transmitir o
detectar campos o componentes de campos no ionizantes tales como un
campo magnético, radiación electromagnética, o energía acústica tal
como una vibración ultrasónica. Transmitiendo campos entre los
transductores de campo de referencia externos y los transductores
de campo de la sonda, pueden determinarse características de las
transmisiones de campo entre estos dispositivos y, seguidamente,
utilizarlas para determinar la posición y la orientación de la
sonda en el marco externo de referencia.
Como se ha descrito, por ejemplo, en la antes
citada patente '091, el marco de referencia de los transductores de
campo externos puede hacerse coincidir con el marco de referencia de
unos datos de tratamiento de imágenes, tales como datos de
tratamiento de imágenes der resonancia magnética, datos de
tomografías axiales computerizadas ("TAC"), o datos de
tratamiento de imágenes de rayos X convencionales, y por lo tanto se
pueden visualizar datos de posición y/u orientación obtenidos del
sistema como una representación de la sonda superpuesta sobre una
imagen del cuerpo del paciente. El médico puede usar esta
información para guiar la sonda hacia la ubicación deseada en el
interior del cuerpo del paciente, y para monitorizar su posición y
orientación durante el tratamiento o medición de la estructura
interna del cuerpo. Esta disposición mejora en gran medida la
capacidad del médico para guiar el extremo distal de la sonda a
través de las estructuras corporales y presenta ventajas
significativas sobre los procedimientos convencionales de guiado de
las sondas en el interior del cuerpo únicamente al tacto. Gracias a
que esto no requiere adquirir una imagen óptica de los tejidos
circundantes con fines de guiado, se pueden utilizar con sondas que
por su pequeño tamaño no pueden alojar elementos ópticos. Estos
sistemas basados en transductores evitan también las dificultades
asociadas con el guiado de una sonda mediante el tratamiento
continuo de imágenes de la sonda y del paciente durante el
procedimiento y evita, por ejemplo, la exposición prolongada a la
radiación ionizante inherente a los sistemas fluoroscópicos.
Dichos sistemas utilizan típicamente
transductores de campo de referencia o bobinas que están provistos
en un conjunto fijo e inamovible en ubicaciones tales como el techo
de un quirófano o unidos rígidamente a una mesa de operaciones o de
cateterizaciones. En aplicaciones médicas en las que el sistema se
utiliza para rastrear la ubicación de una sonda en el interior del
cuerpo de un paciente, el montaje de la bobina puede estorbar el
libre acceso del médico al paciente.
Por ejemplo, la publicación '768 antes citada
describe un sistema de catéter que utiliza una pluralidad de
bobinas no concéntricas contiguas al extremo distal del catéter.
Estas bobinas generan señales en respuesta a campos magnéticos
aplicados externamente, que permiten calcular seis coordenadas de
posición y orientación, de manera que la disposición del catéter
sea conocida sin necesidad de tratamientos de imágenes simultáneos.
Preferiblemente, tres de dichas bobinas o radiadores están
dispuestas posiciones fijas fuera del cuerpo, contiguas al área del
cuerpo en la que está introducido el catéter. Por ejemplo, en una
cateterización cardiaca, durante la cual el paciente se encuentra
típicamente en posición supina, se fijan típicamente tres radiadores
debajo del tórax del paciente, en una disposición triangular fija
coplanarmente, con los centros de las bobinas separados
aproximadamente de 2 a 30 cm. Sin embargo, un movimiento indeseado
de este conjunto de radiadores puede conducir a errores en la
determinación de la posición u orientación del catéter.
Para la detección de la posición y orientación
de catéteres o sondas insertados en el cerebro, los transductores o
bobinas radiantes de campos deben estar situados deseablemente
contiguos a la cabeza del paciente. Sin embargo, en neurocirugía,
el paciente está frecuentemente sentado, en posición erguida o
incluso boca abajo. Por lo tanto, no es posible colocar bajo la
cabeza, de manera estable y cómoda, un marco triangular sosteniendo
los tres radiadores descritos anteriormente. No obstante, la
colocación del marco encima o al lado de la cabeza estorbará
generalmente al cirujano en la manipulación de las sondas e
instrumentos quirúrgicos.
Sería deseable, por lo tanto, mejorar la
precisión y la eficacia de los sistemas de rastreo de sondas
anteriormente descritos, y de otros tipos de sistemas que impliquen
la aplicación de campos electromagnéticos o de otras energías a un
cuerpo humano, mediante el ajuste y la optimización de las
posiciones de los transductores de campo de referencia. Como en el
caso de la neurocirugía, puede que no sea posible una colocación
óptima si los transductores están restringidos en una posición fija
por un marco de montaje triangular o similar. Por ejemplo, cuando
hay que rastrear una sonda por el interior del abdomen de un
paciente, puede ser deseable colocar radiadores en posiciones fijas
y conocidas alrededor de la circunferencia del abdomen, en lugar de
bajo la espalda del paciente.
Además, sería deseable proporcionar una mayor
flexibilidad en cuanto al punto de colocación de los transductores
alrededor del sujeto. Dicha mayor flexibilidad de colocación
permitiría al médico un acceso más fácil al paciente. La
flexibilidad en la colocación de los transductores permitiría una
colocación personalizada de los transductores para desplazarlos a
posiciones lo más cercanas posible para aumentar la sensibilidad del
sistema de localización.
La presente invención trata de la necesidad de
proporcionar una mayor flexibilidad a la situación de los
transductores que determina su posición, proporcionando un sistema
para determinar la disposición de una sonda en el interior del
cuerpo de un paciente, según se define en la reivindicación 1, que
comprende una sonda que tiene uno o más transductores de campo de
sonda moblados en la misma, y dos o más transductores de campo de
referencia montados en un marco. El sistema incluye medios para
montar el marco con movimiento respecto del paciente, de manera que
los transductores de campo de referencia puedan ser situados a
voluntad en diferentes posiciones en la proximidad inmediata del
cuerpo del paciente. Los medios de montaje pueden comprender
deseablemente un brazo flexible en forma de cuello de cisne.
Se proporcionan medios de transmisión para
transmitir uno o más campos no ionizantes entre los transductores
de campo de la sonda y los transductores de campo de referencia, y
medios de detección que detecten cada uno de dichos campos
transmitidos. Finalmente, medios de cálculo para determinar la
disposición relativa de dicha sonda con respecto a dichos
transductores de campo de referencia a partir de las propiedades de
los campos detectados y de las disposiciones relativas de dichos
transductores de campo de referencia entre sí.
Se proveen dos o más transductores de campo de
referencia, y el marco incorpora una articulación que permite a
cada uno de dichos transductores de campo de referencia moverse
según una relación espacial entre sí conocida.
Medios de conversión, tales como uno o más
transductores de referencia estándar, sujetos al cuerpo del
paciente, convierten la disposición de dicha sonda con relación a
dichos transductores de campo de referencia en una disposición
conocida con relación al cuerpo del paciente.
Es también un objetivo de la presente invención
proporcionar un marco estable para sostener los transductores de
campo de referencia para su uso en la determinación de la
disposición de una sonda en el interior del cuerpo de un sujeto
durante un procedimiento médico o quirúrgico. En un aspecto de la
presente invención, el marco es adecuado para situar los
transductores de campo de referencia en la proximidad inmediata de
la cabeza del sujeto sin interferir con los procedimientos
neuroquirúrgicos.
Otro objetivo de la presente invención es que el
marco pueda ser fijado rápida y convenientemente en una posición
deseada para optimizar la transmisión de campos no ionizantes hacia
el interior de una parte del cuerpo del sujeto, preferiblemente
alrededor de esa parte del cuerpo, y que después pueda ser retirado
rápidamente de la posición.
En realizaciones preferentes de la presente
invención, un aparato para generar campos de energía no ionizante,
útiles para determinar la disposición de una sonda en el interior
del cuerpo, comprende uno o más transductores de campo de
referencia fijos a un marco rígido cuya forma permite que los
transductores sean situados de modo estable en una localización
óptima en la proximidad inmediata de una parte del cuerpo en la cual
se inserta la sonda para permitir la determinación precisa de la
disposición de la sonda. En realizaciones preferentes de la
presente invención, los transductores de campo de referencia son
bobinas radiantes que generan campos electromagnéticos.
En algunas realizaciones preferentes de la
presente invención, el aparato para generar campos no ionizantes
comprende tres transductores o bobinas fijos a un marco rígido.
Preferiblemente el marco se sitúa conveniente y establemente debajo
del tórax o del abdomen durante la inserción de la sonda en el
mismo. En otras realizaciones preferentes de la presente invención,
para su uso en neurocirugía, el aparato para generar campos no
ionizantes comprende tres bobinas fijas a un marco situado debajo
de la cabeza, en la proximidad inmediata de la misma.
Preferiblemente el marco incluye una abertura adaptada para
ajustarlo alrededor de la cabeza o del cuello.
Más generalmente, en realizaciones preferentes
de la presente invención, tres o más transductores de campo de
referencia, coplanares, definen una forma poligonal, en la cual los
transductores se corresponden con los vértices del polígono. Una
sección del marco que se corresponde con un lado del polígono está
abierta, y el marco se sitúa de manera que la parte del cuerpo
quede parcialmente contenida en esta sección abierta. El marco
puede comprender un soporte de montaje, que se acopla rígidamente a
la mesa de operaciones, cama o a cualquier aparato usado para fijar
la posición del sujeto.
En algunas realizaciones preferentes de la
presente invención, el marco se acopla al aparato para fijar la
posición de la cabeza de un sujeto durante la neurocirugía. En una
de dichas realizaciones preferentes, se fija uno o más
transductores de campo de referencia al aparato de fijación de la
cabeza. Los campos electromagnéticos generados por los
transductores les hacen generar señales eléctricas sensibles a la
posición, que son analizadas para determinar y verificar la
posición del aparato con relación al marco. Además, en algunas de
dichas realizaciones preferentes de la presente invención, el marco
o el aparato de fijación de la cabeza incluye además posiciones
predeterminadas conocidas, marcadas sobre el marco o aparato de
fijación de la cabeza, en las cuales se coloca primero la sonda
para su inserción en el cuerpo para su calibración y situación de
referencia.
Además, en algunas realizaciones preferentes de
la presente invención, el soporte de montaje incluye una junta
fijable que permite ajustar la orientación angular del marco con
respecto a la cama o con respecto al aparato de fijación de la
cabeza y, seguidamente, fijarla rígidamente con el ángulo deseado.
En algunas realizaciones preferentes, el marco incluye una o más
bisagras de ajuste. Cada una de dichas bisagras puede flexionarse
para ajustar el ángulo entre los dos lados del marco contiguos a la
misma y, a continuación, fijarla rígidamente con el ángulo
deseado.
En algunas realizaciones preferentes de la
presente invención, el marco comprende accesorios para el apoyo de
la cabeza. La posición de estos accesorios puede ajustarse para que
los accesorios se adapten estrechamente a la cabeza, con objeto de
mantener la cabeza en una posición fija con respecto a los
transductores de campo de referencia y prevenir el movimiento de la
cabeza con relación al marco.
Por lo tanto, según una realización preferente
de la presente invención, se provee un aparato para generar campos
no ionizantes dentro del cuerpo de un sujeto, que comprende una
pluralidad de transductores de campo de referencia, que generan
campos no ionizantes, y un marco rígido al cual están sujetos los
transductores. El marco rígido está construido para permitir situar
fijamente los transductores de campo de referencia en la proximidad
inmediata del cuerpo. Preferiblemente, los transductores definen un
polígono, y el marco está construido para que sea situable de
manera que un eje perpendicular al plano del polígono y que pasa por
su centro, pase a través del cuerpo. Además, el marco está
construido preferiblemente para que sea situable de manera que una
parte del cuerpo esté sustancialmente dentro del polígono.
Preferiblemente, el marco incluye un soporte de
montaje que se acopla rígidamente a una mesa de operaciones o cama.
El soporte de montaje incluye preferiblemente una junta fijable,
construida de manera que permita el ajuste y fijación del marco con
un ángulo deseado con respecto a la mesa de operaciones o cama.
Además, el marco puede incluir preferiblemente una pluralidad de
brazos y una bisagra de ajuste que se acopla a dos o más de los
brazos y que está construido para permitir un ángulo definido por
los dos o más brazos a los que se acopla para su ajuste y fijación
rígidamente en una posición deseada.
Las realizaciones preferentes de la presente
invención permiten que el marco esté adaptado para que los
transductores de campo de referencia se sitúen fijamente en la
proximidad inmediata de la cabeza y generen campos no ionizantes en
las cercanías de la cabeza. Preferiblemente el marco se acopla
mecánicamente al aparato para fijar la posición de la cabeza
durante la cirugía. Alternativamente, el marco puede estar adaptado
para fijar la posición de la cabeza durante la cirugía. El marco
puede comprender además elementos de enganche de la cabeza que se
apoyan contra lados opuestos de la cabeza. Preferiblemente, los
transductores son bobinas que generan campos magnéticos.
Se provee además, de acuerdo con una realización
preferente de la presente invención, un sistema para determinar la
posición y orientación de una sonda en el interior del cuerpo de un
sujeto, que incluye un aparato para generar campos, según se
describió anteriormente; una sonda para su inserción en el cuerpo; y
al menos un dispositivo sensible a los campos para determinar las
coordenadas de posición y orientación de la sonda. Preferiblemente,
este sistema incluye uno o más dispositivos de detección de
posición, preferiblemente fijos a la sonda y adaptados para poder
determinar la posición de los transductores. Preferiblemente los
campos son campos magnéticos, y el dispositivo sensible al campo es
una bobina. Asimismo, el marco incluye además preferiblemente
receptáculos de calibración de la sonda.
Otras realizaciones preferentes de la presente
invención incluyen un aparato para generar campos no ionizantes en
la proximidad inmediata de la cabeza de un paciente médico humano,
incluyendo dicho aparato uno o más transductores de campo de
referencia y un marco rígido al cual están fijos los transductores.
El marco tiene una abertura en el mismo en la que se puede situar
la cabeza de manera tal que el marco esté en la proximidad inmediata
de, y circunde al menos parcialmente una parte de, la cabeza o
cuello del paciente.
El marco comprende preferiblemente un par de
miembros de brazo que definen un triángulo que tiene dos lados
cerrados y un lado abierto, de manera tal que se pueda situar
fácilmente una parte de la cabeza o del cuello dentro del marco a
través del lado abierto. Preferiblemente, los transductores están
situados en al menos los tres o más vértices del marco y los
miembros de brazo del marco están conectados engoznadamente entre
si. Además, pueden estar provistos medios para medir el
desplazamiento relativo entre los miembros de brazo.
En otras realizaciones preferentes, la sujeción
de la cabeza puede estar unida al marco para prevenir el movimiento
de la cabeza. En otra disposición preferente, el marco puede formar
parte integral de la sujeción de la cabeza para prevenir su
movimiento de la cabeza. En otras realizaciones preferentes, el
marco puede incluir además accesorios de enganche de la cabeza
ajustables para su apriete a la cabeza.
La Figura 1 muestra una realización preferente
de la presente invención en uso durante una cateterización
cardiaca;
La Figura 2 es una representación esquemática de
un marco en el que están montados transductores de campo cuyo uso
se muestra en la Figura 1;
La Figura 3 muestra una realización preferente
de la presente invención en uso durante una neurocirugía;
La Figura 4 es una representación esquemática de
un marco en el que están montados transductores de campo de acuerdo
con la realización preferente de la presente invención cuyo uso se
muestra en la Figura 3;
La Figura 5 es una vista en sección que muestra
detalles de una bisagra, una articulación y un soporte de montaje
de acuerdo con una realización preferente de la presente
invención;
La Figura 6A es una representación esquemática
de un marco de acuerdo con otra realización preferente de la
presente invención;
La Figura 6B muestra el marco de la Figura 6A en
uso durante una neurocirugía;
La Figura 7 es una representación esquemática de
un marco;
La Figura 8A es una representación esquemática
de un marco de acuerdo con otro ejemplo más;
La Figura 8B es una vista esquemática desde
arriba del ejemplo de la Figura 8A;
La Figura 9 es una representación esquemática de
un ejemplo alternativo;
La Figura 10 es una vista en perspectiva de otro
ejemplo para su uso en cirugía abdominal o torácica;
La Figura 11A es una vista frontal esquemática
de otro ejemplo; y
La Figura 11B es una vista lateral del ejemplo
mostrado en la Figura 11A.
La Figura 1 muestra un sistema para determinar
la posición, la orientación, o ambas, de una sonda, tal como un
catéter 20 dispuesto dentro del cuerpo de un sujeto, en uso durante
un procedimiento de cateterización cardiaca, de acuerdo con una
realización preferente de la presente invención.
Preferiblemente el sistema es del tipo descrito
en la publicación '768, que está asignada al cesionario de la
presente solicitud de patente y cuya revelación está incorporada a
la presente como referencia. El sistema incluye medios para generar
la disposición del extremo distal de la sonda o catéter 20. Tal como
se usa en esta revelación, el término "disposición" se refiere
a la posición, orientación, o ambas, de la sonda o transductor.
Aquí, la sonda incluye una pluralidad de
transductores en forma de bobinas 21 receptoras no concéntricas (de
las cuales sólo se muestra una) contiguas a un sitio localizable del
catéter, por ejemplo cerca de su extremo distal. Estas bobinas
generan señales en respuesta a los campos magnéticos generados por
unos transductores 22 de campo de referencia 22, fijos a un marco
23 que, a su vez, está fijo a una mesa 24 de operaciones debajo del
tórax 26 del sujeto 28. Las señales permiten determinar seis
coordenadas de situación y de orientación, de manera que se conoce
la disposición del catéter 20 sin necesidad del tratamiento de
imágenes simultáneamente.
Se comprenderá que aunque se describan esta y
otras realizaciones preferentes de la presente invención se
describen con referencia a sistemas para la determinación de la
disposición en seis dimensiones, la presente invención es
igualmente aplicable a sistemas que determinen una, dos, tres,
cuatro o cinco coordenadas dimensionales de situación y
orientación.
La Figura 2 muestra una vista esquemática que no
forma parte de la presente invención que comprende un marco 22 al
que están fijos tres transductores 30, 34 y 34 de campo de
referencia.
El marco 22 está hecho preferiblemente de
plástico rígido u otro material rígido y está montado de manera que
previene el movimiento de los transductores de campo de referencia
durante la cateterización u otro procedimiento médico. Los
transductores 30, 32 y 34 son preferiblemente bobinas generadoras de
campo, que generan una multiplicidad de campos magnéticos de CA al
ser excitados por los circuitos generadores de campo (no
representados en la figura). Los expertos en la técnica apreciarán
que los respectivos campos magnéticos generados por los
transductores 30, 32 y 34 tendrán amplitudes aproximadamente
iguales y máximas en una región contigua a un eje A que pasa por el
centro de un triángulo definido por los transductores y que es
perpendicular al plano de los mismos. Se ha descubierto
empíricamente que la posición de la sonda y, por lo tanto, del
catéter se determina con la mayor precisión en esta región.
En realizaciones preferentes de la presente
invención, los campos magnéticos generados por los transductores
30, 32 y 34 son distinguibles por el hecho de tener diferentes
frecuencias de CA. Los transductores son preferiblemente bobinas
excitadas por circuitería de excitación (no representada en las
figuras) a respectivas frecuencias de resonancia de las mismas y
que generan unos campos magnéticos cuyas amplitudes son
sustancialmente iguales en esas frecuencias. Según es sabido en la
técnica, dadas dos bobinas resonantes de diámetros respectivos
D_{1} y D_{2}, y frecuencia respectivas \omega_{1} y
\omega_{2}, si \omega_{1} > \omega_{2} y ambas
bobinas son excitadas con niveles iguales de energía eléctrica de
entrada, en ese caso D_{2} tiene que ser generalmente mayor que
D_{1} para que las amplitudes de los campos magnéticos a las
respectivas frecuencias \omega_{1} y \omega_{2} sea
sustancialmente iguales. Por consiguiente, los transductores 30, 32
y 34 son preferiblemente de diámetros diferentes, según se muestra,
por ejemplo, en la Figura 8B, con la bobina cuya frecuencia de
resonancia es la mayor teniendo el menor diámetro, y viceversa.
Los transductores 30, 32 y 34 están fijos al
marco 22 para definir un triángulo isósceles. Preferiblemente este
triángulo no es equilátero, sino que tiene un ángulo más agudo que
los otros dos, de manera que el marco puede encajar fácilmente bajo
la mesa 24 de operaciones (Figura 1) sin sobresalir por los lados.
Preferiblemente, por la misma razón, lo más amplio de las bobinas
se sitúa en el pico del triángulo.
Aunque la Figura 2 muestra un marco 22
triangular y tres transductores 30, 32 y 34, el dispositivo puede
comprender dos, cuatro o más transductores. Además, el marco sobre
el que están fijos los transductores puede ser de alguna otra forma
poligonal o no poligonal, que puede ser plana o no plana, siempre
que la forma del marco sea tal que permita que los transductores
estén situados de manera estable contiguos a la parte del cuerpo en
la que está situada la sonda. Preferiblemente, el marco se sitúa y
se orienta de manera que la parte del cuerpo en la que está situada
la sonda sea contigua a un eje central definido por las posiciones
de los transductores. Los términos centro y central en este
contexto se refieren al centro de un polígono equilátero, si los
transductores definen dicha figura geométrica, o al centro
geométrico de la masa de una figura definida por los transductores,
según se determina mediante procedimientos conocidos en la
técnica.
En otra realización preferente de la presente
invención, mostrada en la Figura 3, se utiliza durante una
neurocirugía un sistema para determinar la disposición de una
sonda, preferiblemente un catéter 40, en el interior de la cabeza
42 de un sujeto 44. Preferiblemente el sistema es de un tipo
descrito en la solicitud de patente PCT '103 mencionada
anteriormente, aunque la realización preferente de la invención
mostrada en la Figura 3 es igualmente aplicable a otros tipos de
sistemas para determinar la disposición de una sonda. El marco 38
sostiene los transductores 30, 32 y 34 de campo de referencia
contiguos la cabeza 42 del sujeto 44.
Como se muestra en la Figura 4, en una
realización preferente de la presente invención, el marco 38
comprende unos brazos 36 y 37 rígidos que forman dos lados de un
triángulo. Los brazos 36 y 37 rígidos están hechos preferiblemente
de plástico duro u otro material rígido. El tercer lado del
triángulo está abierto, de manera que la parte posterior de la
cabeza 42 del paciente 44 pueda colocarse en el espacio existente
entre los brazos 36 y 37, según se muestra en la Figura 3. De este
modo los transductores 30, 32 y 34 están situados de manera que la
cabeza 42 del paciente 44 pueda estar situada en el espacio
comprendido los brazos 36 y 37, como se muestra en la figura 3. De
esta manera, los transductores 30, 34 y 34 se sitúan de manera que
la cabeza 42 se coloca dentro de la región en la que se puede
determinar la posición del catéter más precisamente, como se expuso
anteriormente.
Con referencia también a la figura 5, el marco
38 puede sujetarse a la mesa 46 de operaciones mediante un soporte
50 de montaje, que se coloca para mantener al paciente en posición
asentada durante la cirugía. La sujeción 47 de la cabeza se fija a
la mesa 46 y se sujeta firmemente a la cabeza 42 para prevenir el
movimiento de la cabeza. Se apreciará que el cirujano 48 tiene
libertad para operar en la parte frontal de la cabeza 42, sin que
le estorbe el marco
38.
38.
En la vista seccionada de la Figura 5 se
muestran detalles de una realización preferente del soporte 50 de
montaje. Preferiblemente el soporte 50 comprende una mordaza 51 con
un canal 52 que engancha en el carril 54, rígidamente unido a la
mesa 46. Un tornillo 56 de mariposa está apretado contra el carril
54 para mantener el soporte en la posición deseada. El soporte 50
está acoplado al marco 38 por una articulación 58 inmovilizable,
que preferiblemente es una articulación esférica. Una vez colocada
la articulación 58 ha sido situada con el ángulo deseado, se
aprieta el tornillo 60 de mariposa para mantener rígidamente la
posición de la articulación 58.
Además, en la realización preferente de la
presente invención representada en la Figura 5, una bisagra
ajustable 62 permite ajustar el ángulo entre los brazos 36 y 37 del
marco 38. Una vez colocados los brazos con el ángulo deseado, se
aprieta el tornillo 64 de mariposa para prevenir el movimiento
adicional de la bisagra. La bisagra 62 incluye preferiblemente un
dispositivo 65 medidor de rotación, de un tipo conocido en la
técnica, tal como un dispositivo codificador óptico, que permita
determinar con precisión el ángulo formado por los brazos 36 y 37
para conocer las posiciones relativas de los transductores 30, 32 y
34.
Análogamente, otras realizaciones preferentes de
marcos, a los que se fijan los transductores según la presente
invención, pueden incluir bisagras o articulaciones que permitan
variar el ángulo y el desplazamiento entre los brazos del marco,
con el fin de situar óptimamente los transductores en la proximidad
de una parte del cuerpo de un sujeto para determinar con precisión
la posición de una sonda en la misma. Los marcos según estas
realizaciones pueden incluir preferiblemente unos medios, conocidos
en la técnica, para la medición de los ángulos y el desplazamiento
entre los brazos del marco.
Aunque, según se ha explicado anteriormente, las
posiciones relativas de los transductores entre sí pueden
determinarse mediante procedimientos geométricos tales como la
medición de loa ángulos formado por los transductores o el
desplazamiento de los brazos que portan los transductores, también
pueden utilizarse otros procedimientos. Por ejemplo, según se
describe en la solicitud titulada "Independently Positionable
Transducers For Location System (Transductores posicionables
independientemente para un sistema de localización)" presentada
en la misma fecha que la presente solicitud y cedida al mismo
cesionario, pueden estar provistos uno o más transductores de campo
de calibración asociados con cada transductor de campo de
referencia. Los transductores de calibración determinan las
posiciones relativas de los transductores de campo entre sí, una vez
situados en las posiciones deseadas, mediante la transmisión y la
detección de campos no ionizantes entre los transductores de campo
de referencia y de calibración. En una realización preferente de
este tipo, un dispositivo para generar información de posición está
situado contiguo a cada uno de los transductores sobre el marco,
permitiendo así determinar con precisión la posición relativa de
los transductores. Estos dispositivos para generar información de
posición pueden comprender, por ejemplo, transductores tales como
bobinas sensoras, que generan señales eléctricas de posición en
respuesta a unos campos magnéticos aplicados externamente, y dichas
señales son analizadas para determinar la posición del aparato con
relación al
marco.
marco.
En algunas realizaciones preferentes de la
presente invención, según se muestra en las Figuras 6A y 6B, el
marco 38 incluye unos accesorios 70 para sujetar la cabeza que están
contiguas a la cabeza. Los accesorios 70 se ajustan y se aprietan,
para apoyarse firmemente contra los lados opuestos de la cabeza, por
ejemplo girando los tornillos 68 de mariposa para hacer avanzar las
varillas roscadas 66, acopladas a los accesorios 70, a través de
los respectivos orificios roscados de los brazos 36 y 37. De este
modo, los transductores 30, 32 y 34 se mantienen en posiciones
fijas con respecto a la cabeza durante toda la operación quirúrgica.
Además, en esta realización, el marco 38 también puede ser útil
para mantener la cabeza 42, en una orientación deseada respecto a
la mesa 46 de operaciones, en conjunción con la sujeción 47 de la
cabeza.
En otro ejemplo que no forma parte de la
presente invención, mostrado en la figura 7, los transductores 30,
32 y 34 están sujetos a una sujeción 71 rígida de la cabeza, que
sirve así de marco para montar los radiadores según la invención.
La sujeción de la cabeza se sujeta preferiblemente a la cabeza del
paciente de manera similar a la sujeción 37 de cabeza, representada
en la Figura 3.
Las Figuras 8A y 8B muestran otro ejemplo que no
forma parte de la presente invención, útil para asegurar que los
transductores 30, 32 y 34 esté seguramente fijos y que no se muevan
en el curso de la operación quirúrgica. La Figura 8A muestra un
marco 72 sujeto a una mesa 94 de operaciones. El marco 72 incluye
unas monturas 74 a las que se fijan los transductores 30, 32 y 34.
Como se muestra en la Figura 8B, el marco 72 comprende además dos
pares de receptáculos 76 y 78 de pasador en lados opuestos del marco
que son enganchados por pasadores 80 de bisagra y pasadores 82
guía, respectivamente. El marco 72 puede estar hecho de una sola
pieza de material rígido que, preferiblemente, es plástico.
Los pasadores 80 de bisagra se enganchan en unos
orificios de los anillos 84 de guiado y em los retenedores 86
situados a ambos lados del marco 72, de manera que el marco pueda
girar alrededor de un eje 88 definido por el par de pasadores 80,
según se muestra en la Figura 8B. Los pasadores 82 de guiado
enganchan las ranuras 90 de los anillos 84 de guiado, de manera
que, a medida que el marco 72 gira alrededor del eje 88, los
pasadores 82 se deslizan por las ranuras. Los retenedores 86 son
enganchados por las varillas 92, que se acoplan el marco 72 y los
anillos 84 de guiado a la mesa 94 de operaciones.
Durante la preparación de un procedimiento
quirúrgico según las Figuras 8A y 8B, un sujeto está tendido sobre
la colchoneta 95 de la mesa 94 de operaciones, con su cabeza en
contacto con y sujeta firmemente al soporte 96 de cabeza, cuyos
detalles no se muestran en las figuras. Se gira el marco 72
alrededor del eje 88 para situar los radiadores fijos a las
monturas 74 en las posiciones deseadas contiguos a la cabeza.
Seguidamente, se aprietan los pomos 98, 100, 102 y 104 para
mantener rígidamente el marco en la orientación deseada. Los pomos
98 y 104 previenen conjuntamente el movimiento de las varillas 92,
mientras que los pomos 100 aprietan los pasadores 82 de guiado en
las ranuras 90, y los pomos 102 previenen la rotación de los
pasadores 80 de bisagra en los retenedores 86. Esta redundancia de
pomos de apriete asegura que el marco 72 no se mueva
accidentalmente.
La Figura 9 muestra un ejemplo alternativo que
no forma parte de la presente invención, en el cual el marco 106
tiene un funcionamiento idéntico al del marco 72 mostrado en las
Figuras 8A y 8B. Sin embargo, en la Figura 9, la parte del marco
106 que engancha los pasadores 80 y 82 es más ancha, de manera que
el marco se mantendrá en posición con respecto a la mesa 94 con
mayor rigidez cuando haya sido fijado apretando los pomos 98, 100,
102 y 104.
El marco 106 incluye además unos receptáculos
108 para calibración del catéter, situados en ubicaciones conocidas
con respecto a las monturas 74 de los transductores.
Preferiblemente, antes de que un catéter portador de una sonda se
inserte en el cuerpo de un sujeto, el catéter se calibra colocando
la punta distal del mismo, que porta la sonda, en cada uno de los
receptáculos 108 por turno, y se comparan las respectivas posiciones
conocidas del receptáculo con la información de posición obtenida
de las señales generadas por los medios generadores de información
de posición del catéter, según se describió anteriormente.
Los datos de calibración obtenidos mediante este
procedimiento pueden ser utilizados rn conjunción con los datos de
calibración almacenados en el catéter, según se describe en una
solicitud 60/017.634 de patente provisional estadounidense, no
publicada, de Osadchy, Fried y Ben-Haim, titulada
"Catheter Calibration System (Sistema de calibración de
catéteres)", y presentada el 17 de mayo de 1996, que fue
concedida al cesionario de la presente solicitud d patente.
Las realizaciones preferentes y ejemplo
anteriores han sido descritos con respecto a su uso en neurocirugía.
Se apreciará, sin embargo, que otras realizaciones de la presente
invención pueden ser útiles para rastrear la posición de una sonda
o catéter en el interior de otras partes del cuerpo, bajo las cuales
no se pueda situar un marco poligonal cerrado de manera cómoda y
estable durante la cirugía. Incluso son útiles otras realizaciones
preferentes de la invención cuando, para obtener unas prestaciones
de rastreo óptimas, sea deseable situar los transductores
alrededor, y no debajo, de la parte de cuerpo en cuestión.
Así pues, en un ejemplo que no forma parte de la
presente invención, mostrada en la Figura 10, un marco 110 en forma
de U proporciona una montura estable para los transductores 122, 124
y 126 sujetos al mismo, que se puede usar como parte de un sistema
para el rastreo de una sonda en el interior del abdomen del paciente
128. El marco 110 permite colocar los transductores 122 y 126
encima de los lados izquierdo y derecho del abdomen,
respectivamente, mientras que el transductor 124 se coloca debajo de
la espalda. El marco 110 se conecta a la mesa 112 de operaciones
mediante mecanismos 114 de montaje, cuya función y construcción son
similares a las del soporte 50 de montaje, como se muestra en la
Figura 5. El mecanismo 114 permite que el marco bascule de uno al
otro lado y se deslice adecuadamente hacia delante y hacia atrás a
lo largo de la longitud de la mesa 112, hasta que se bloquea en la
posición deseada.
Se apreciará además que aunque los aspectos de
los ejemplos y realizaciones anteriores han sido descritos con
referencia a un sistema de determinación de posiciones basado en
campos magnéticos, la presente invención es igualmente aplicable a
otros tipos de sistemas de determinación de posiciones conocidos en
la técnica, sistemas tales como los que usan otras formas de
transductores de campo, tales como los que irradian y detectan
campos acústicos, ópticos o ultrasónicos. La presente invención será
genéricamente útil en otros sistemas de uso médico en los que se
transmitan o reciban campos de radiación hacia y desde el cuerpo de
un sujeto.
En otro ejemplo que no forma parte de la
presente invención, tal como el mostrado en las Figuras 11A y 11B,
se muestra un conjunto 300 transductor móvil, también denominado
minirradiador de "cuello de cisne", que incluye uno o más
transductores 302 de campo de campo de referencia que son
preferiblemente bobinas transmisoras de campo de muy pequeño
tamaño, y que pueden incorporar núcleos de ferrita. Las bobinas
pequeñas son preferentes ya que tienden a actuar más como dipolos
de fuente puntuales que permiten al ordenador realizar cálculos
más precisos de la disposición de la sonda. Cada bobina 302 está
unida a un brazo 304 de retención de la bobina que forma el soporte
306, formado, preferiblemente, de un material ligero tal como
plástico. En el centro del soporte 306 está un tornillo 308 de
sujeción que permite sujetar el soporte a un brazo 310 de cuello de
cisne flexible, según se muestra en la Figura 11B. La totalidad del
conjunto 300 transductor móvil se puede montar en una mesa de
operaciones o similar mediante un mecanismo 312 de montaje
ajustable, que incluye una mordaza 314 móvil apretable contra el
brazo 316 superior mediante por rotación del tornillo 318 de
apriete. Se incluye opcionalmente un disco 309 soporte para proveer
un soporte mejorado para las bobinas 302. No obstante, el disco 309
de soporte se puede eliminar en situaciones en las que puedan
producirse sombras indeseables debido a la iluminación de la salan
en la que se encuentra el paciente. Aunque son preferentes tres
transductores, puede utilizarse uno, dos o más de tres
transductores. Por ejemplo, se puede usar un solo sensor de
posición de estado sólido multieje cuando los transductores de la
sonda comprendan transductores generadores de campo.
Según se muestra en la Figura 11B, se sujeta al
cuerpo del paciente uno o más transductores 320 de referencia y se
utilizan para determinar la posición de los transductores del
conjunto 300 transductores móvil con relación al marco de
referencia del paciente una vez desplazado el conjunto transductores
móviles a su posición deseada. Preferiblemente, el transductor 320
de referencia del paciente comprende en un sensor de posición
triaxial de estado sólido. Una vez que el conjunto transductor
móvil se encuentra en posición, la disposición de los transductores
del conjunto transductor móvil con relación al marco de referencia
del paciente (definido por el transductor o transductores 320 de
referencia del paciente) puede ser determinada del modo convencional
transmitiendo y recibiendo campos no ionizantes entre los
transductores de referencia del paciente y los transductores de
campo de referencia del conjunto transductor móvil.
El conjunto 300 transductor móvil mostrado en
las Figuras 11A y 11B es sólo un ejemplo del soporte que puede
usarse para proporcionar transductores de campo de referencia
fácilmente resituables. Pueden emplearse otros medios para
proporcionar un soporte móvil y resituable, tal como sustituyendo el
brazo 310 de cuello de cisne por un número de miembros de brazo
rígidos y más pequeños unidos entre si por uniones ajustables y
apretables tales como la disposición de articulación y tornillo de
mariposa mostrada en la Figura 5. Además, se puede emplear más de
tres bobinas en el conjunto transductor móvil, y no ser necesario
que las bobinas sean fijadas en una relación coplanar, siempre que
las posiciones relativas entre las bobinas sean conocidas y
determinables.
El uso de este conjunto transductor móvil tiene
numerosas ventajas. Notablemente, el conjunto transductor móvil es
desplazable hasta cerca de la región de interés durante el
procedimiento quirúrgico, así como resituable lejos de las áreas a
las que deba acceder el cirujano. El conjunto transductor móvil es
pequeño y dirigible haciendo posible con ello un sistema de
suspensión ajustable y estable para que los transductores de campo
dirijan los campos creados únicamente hacia el volumen de tejido
concreto cuya imagen se va cotejar.
Con el conjunto transductor móvil de la presente
invención se obtiene también un rendimiento superior en la relación
señal-ruido. En general, con el uso de uno o más
transductores en un sistema de localización de sondas, existe una
región de volumen asociado con los transductores en la cual se
optimiza la relación señal-ruido del conjunto (la
denominada "zona óptima"), que permite realizar mediciones de
campo con mayor precisión. Sin embargo, con los sistemas de
localización de sondas anteriores, en los que los transductores de
referencia se montaban en posiciones fijas alrededor de la cama del
paciente, esta zona óptima puede abarcar típicamente un área grande
para compensar el posible desplazamiento de la sonda a través del
paciente. Por ejemplo, si hay que rastrear una sonda, tal como un
catéter, desde una pierna hasta el corazón del paciente, la región
óptima definida por los transductores fijos tiene que ser
suficientemente grande para cubrir la mayor parte del paciente. Sin
embargo, cuanto mayor sean las regiones óptimas, más difícil será
obtener una alta relación de señal-ruido a través
de dicha área. Con el conjunto transductor móvil de la presente
invención, esta área óptima puede ser más pequeña y muy
concentrada, puesto que el conjunto es móvil, incluso durante el
procedimiento quirúrgico, en la región de interés del paciente. En
consecuencia, las realizaciones preferentes de la presente
invención pueden proporcionar un mayor rendimiento de la relación
señal-ruido mejorada en comparación con un conjunto
transductor fijo que utilice los mismos transductores con una
distribución fija de gran tamaño. El rendimiento de la relación
señal-ruido del sistema depende también de las
propiedades del transductor de la sonda. El rendimiento mejorado
permitido por las realizaciones preferentes de la presente invención
puede proporcionar un rendimiento aceptable de
señal-ruido con un transductor de sonda menos
sensible, lo que, a su vez, facilita la miniaturización del
transductor de la sonda y de la sonda. Alternativamente, el
beneficio proporcionado por el conjunto transductor móvil puede
permitir el uso de transductores de referencia menores, más
económicos y menos obstrusivos, manteniendo a la vez un rendimiento
satisfactorio.
El conjunto transductor móvil puede colocarse
óptimamente para no estorbar la visión del ayudante del cirujano ni
el acceso al paciente. El conjunto transductor móvil puede sujetarse
al carril de la cama de operaciones y puede deslizarse arriba y
abajo por el carril a voluntad. Dado que un transductor de
referencia del paciente puede estar dotado para tener en cuenta el
movimiento de los transductores de campo de referencia con respecto
al paciente, una nueva coincidencia con los datos de imagen
preadquiridos se realiza fácilmente.
Además, puede estar provisto un software del
sistema así como el uso técnicas de realimentación para corregir la
colocación inadecuada del conjunto transductor móvil. Por ejemplo,
puede generarse una señal indicadora, tal como una luz o un tono,
cuando la posición de los transductores de campo de referencia esté
demasiado alejada del sensor de posición situado en la punta distal
de la sonda, para generar una detección de campo y una información
de posición fiables.
El uso de pequeños electroimanes de fuente
puntual tiene ventajas ya que son ligeros y por tanto pueden ser
desplazados rápida y fácilmente hacia las posiciones deseadas, o
alejados del camino del cirujano, durante un procedimiento
quirúrgico. El uso de pequeños electroimanes de fuente puntual
permite también un modelado por ordenador más preciso puesto que
las bobinas se comportan mejor como dipolos que los sistemas de
bobinas fijas usados actualmente.
Además, con las disposiciones de bobinas tales
como el conjunto transductor móvil según la presente invención, es
posible reducir la separación entre el plano de los radiadores y el
volumen de trazado de mapas hasta tan pequeña como unas pulgadas e
incluso fracciones de pulgada.
Las disposiciones de bobinas de la presente
invención solucionan varios problemas producidos por el uso de
sistemas de bobinas fijas o no móviles. Por ejemplo, en
procedimientos espinales, los sistemas de bobinas fijas pueden
estorbar a los médicos y pueden impedir al ayudante del cirujano
permanecer enfrente del cirujano principal. Generalmente, los
sistemas de bobinas no móviles no pueden colocarse encima del
paciente porque tapan la iluminación. Además, los sistemas de
bobinas no móviles puedan no ser situables debajo del paciente ya
que la cama metálica caliente del paciente puede provocar
interferencias, y no todas las camas pueden ser sustituidas o
modificadas para eliminar este problema. Por lo tanto los sistemas
actuales se colocan típicamente paralelos a la cama del paciente y
pueden provocar obstrucciones tanto visuales como logísticas.
Además, con las bobinas no móviles, los volúmenes de cartografía
son demasiado pequeños para ser útiles si no se pueden mover las
bobinas de tiempo en tiempo.
Una vez más, con las diversas realizaciones de
la presente invención descritas en la presente se logran varias
ventajas, tales como poder desplazar los transductores más cerca del
área de interés para obtener mejores lecturas y poder usar
transductores aún más pequeños, puesto que ahora los transductores
pueden situarse en un área más pequeña, mas enfocada. También es
posible alejar los transductores, o colocarlos en una nueva
posición para un determinado procedimiento.
La presente invención también puede usar
simultáneamente dos o más juegos de transductores de campo de
referencia situados en diferentes áreas sobre el paciente, que
defina con efectividad dos o más marcos externos de referencia. Con
esta disposición, el sistema estar operativo seguidamente para
conmutar entre los juegos de traductores a medida que la sonda se
desplaza entre los juegos de transductores.
La presente invención puede utilizarse además en
conjunción con el sistema revelado en la solicitud de EE. UU. de
serie nº. 08/476.380.
En la solicitud 08/476,380 se utiliza la
realimentación adaptable para ajustar las corrientes suministradas
a los transductores o bobinas de campo de referencia para garantizar
que el sensor de la sonda reciba campos dentro del rango
preseleccionado independientemente de la ubicación de la sonda. Esto
garantiza que el sensor opere dentro de su rango óptimo y permite
el uso de transmisores y sensores compactos. Por ello, las técnicas
de realimentación adaptables reveladas en la solicitud '380 pueden
ser utilizadas con la presente invención para ajustar las
intensidades de los campos no ionizantes generados entre los
transductores de campo de referencia y el transductor de campo de
la sonda.
También puede utilizarse la presente invención
en conjunción con el "sistema de exploración de emplazamientos de
sonda/instrumento" revelado solicitud de PCT presentada en la
misma fecha que la presente y titulada "Medical Procedures And
Apparatus Using Intrabody Probes (Procedimientos y aparatos médicos
que utilizan sondas intracorpóreas)", y que está comúnmente
concedida al cesionario de la presente solicitud. En este sistema de
exploración de emplazamiento de sondas/instrumentos, una sonda
médica tal como un catéter es guiada en el interior del cuerpo de
un paciente, determinando las posiciones relativas de la sonda con
respecto de otra sonda mediante la transmisión de una radiación no
ionizante a o desde transductores de campo montados en ambas sondas.
En particular, una sonda local puede estar sujeta a una lesión en
el interior del cuerpo, y una sonda del instrumento para tratar la
lesión puede ser guiada hacia la lesión, monitorizándose las
posiciones relativas de las sondas. No es necesario proveer una
imágenes simultáneas de la disposición de la sonda médica y/o de la
sonda de imagen en el interior del paciente, ya que puede que sólo
sea necesario guiar la sonda del instrumento hasta la sonda local
para suministrar medicación o hacer una biopsia de una muestra de
tejido. Por lo tanto, las diversas disposiciones de transductores
móviles de la presente invención pueden ser utilizadas con el
sistema de exploración de emplazamiento de sondas/instrumentos, con
o sin imágenes simultáneas del paciente, para localizar las
disposiciones de las sondas en el marco de referencia definido por
los transductores de campo de referencia.
Dado que pueden utilizarse estas y otras
variaciones y combinaciones de las características descritas
anteriormente sin salir de la presente invención, la anterior
descripción de las realizaciones preferentes deberá tomarse a
título ilustrativo y no como limitación de la invención según está
definida en las reivindicaciones.
La presente solicitud reivindica el beneficio de
la Solicitud Provisional de EE. UU. nº. 60/012.241, presentada el
26 de enero de 1996 y de la Solicitud Provisional de EE. UU. nº.
60/011.720 presentada el 15 de febrero de 1996. Se hace referencia
a las siguientes solicitudes de PCT; en cada una de las cuales se
menciona a Biosense, Inc. como solicitante: Cirugía basada en
Catéter presentada en o aproximadamente en 14 de febrero de 1997 en
el departamento de recepción israelí; Enfoque de Energía
Intracorpórea presentada el o aproximadamente el 14 de febrero de
1997 en el departamento de recepción israelí; Aguja de Biopsia
Localizable, presentada el o aproximadamente el 14 de febrero de
1997 en el departamento de recepción israelí; Calibración de
Catéteres y Uso de la Monitorización presentada el o
aproximadamente el 14 de febrero de 1997; Determinación de la
Posición Precisa de Endoscopios presentada el o aproximadamente el
14 de febrero de 1997 en el departamento de recepción israelí;
Sondas Médicas con Transductores de Campo presentada el 14 de
febrero de 1997 en el departamento de recepción de EE. UU;
Procedimientos Médicos y Aparato que usa sondas intracorpóreas
presentada el 14 de febrero de 1997 en el departamento de recepción
de EE.UU.; y Transductores Situables Independientemente para
Sistemas de Localización presentada el 14 de febrero de 1997 en el
departamento de recepción de EE. UU.; y para PCT solicitud
titulada, Enfoque de Energía Multielemento, presentada el 14 de
febrero de 1996 el en departamento de recepción israelí y
mencionado Victor Spivak como solicitante.
La invención puede ser utilizada en
procedimientos médicos y afines.
Claims (6)
1. Un sistema para determinar la disposición de
una sonda (20; 40) en el interior del cuerpo de un paciente, que
comprende:
(a) una sonda (20; 40) que tiene uno o más
transductores (21) de campo de la sonda montados en la misma;
(b) dos o más transductores (30, 32, 34; 74;
302) de campo de referencia montados sobre un marco (23; 22; 38; 71;
72; 110; 300);
(c) medio de montaje de dicho marco (23; 22; 38;
71; 72; 110; 300) para el movimiento relativo del paciente;
(d) medio de transmisión para transmitir uno o
más campos no ionizantes entre dichos transductores (21) de campo
de la sonda y dichos transductores (30; 32; 38; 71; 72; 116;
302)de campo de referencia;
(e) medios de detección para detectar cada uno
de dichos campos transmitidos;
(f) medios de cálculo para determinar la
disposición relativa de dicha sonda (20; 40) con respecto a dichos
transductores (30, 32, 34; 74; 302) de campo de referencia a partir
de las propiedades de los campos detectado y de las disposiciones
relativas de dichos transductores (30, 32, 34; 74; 302) de campo de
referencia unos con respecto a los otros; y
(g) medio de conversión para convertir la
disposición de dicha sonda (20; 40) respecto de dichos transductores
de campo (30, 32, 34; 74; 302) de referencia en una disposición
conocida relativa al cuerpo del paciente;
En el que
dicho medio de conversión incluye medios para
determinar la disposición de dichos transductores (30; 32; 34; 74;
302) de campo de referencia respecto del paciente que incluyen uno o
más transductores de referencia del paciente sujetables al cuerpo
del paciente y calcular la disposición de la sonda (20; 40) respecto
del paciente sobre la base de la disposición de los transductores
(30; 32; 34; 74; 302) de campo de referencia respecto del
paciente,
en el que la disposición de los transductores
(30; 32; 34; 74; 302) de campo de referencia se determina
transmitiendo y recibiendo campos no ionizantes entre el uno o más
transductores de referencia del paciente y los transductores de
campo de referencia, caracterizado porque el marco incorpora
una conexión para que dichos transductores (30; 32; 34; 74; 302) de
campo de referencia sean móviles en una relación espacial conocida
de unos con respecto a los otros, de manera que se puedan situar en
diferentes posiciones en la proximidad inmediata del cuerpo del
paciente.
2. Un sistema como el reivindicado en la
reivindicación 1, en el que dichos dos o más transductores (30, 32,
34; 74; 302) de campo de referencia están en una relación espacial
entre si conocida.
3. Un sistema como el reivindicado en la
reivindicación 1 ó 2, en el que una vez que dichos dos o más
transductores (30, 32, 34; 74; 302) de campo de referencia han sido
desplazados, dicho marco (23; 22; 38; 71; 72; 110; 300) mantiene
dichos transductores (30, 32, 34; 74; 302) de campo de referencia en
una posición relativa fija entre si y en las posiciones en la
proximidad inmediata del cuerpo de un paciente.
4. Un sistema como el reivindicado en la
reivindicación 1, 2 o 3, en el que dicho medio de montaje comprende
un brazo flexible.
5. Un sistema como el reivindicado en una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el marco
comprende dos brazos (36, 37) y un gozne (62) ajustable para
permitir el ajuste del ángulo entre los brazos (36, 37).
6. Un sistema como el reivindicado en la
reivindicación 5, en el que un dispositivo (65) de medición de
rotaciones permite determinar el ángulo entre los brazos (36, 37)
con precisión.
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