JP5052994B2 - 周波数外挿を利用した歪みのない位置追跡方法およびシステム - Google Patents
周波数外挿を利用した歪みのない位置追跡方法およびシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5052994B2 JP5052994B2 JP2007213905A JP2007213905A JP5052994B2 JP 5052994 B2 JP5052994 B2 JP 5052994B2 JP 2007213905 A JP2007213905 A JP 2007213905A JP 2007213905 A JP2007213905 A JP 2007213905A JP 5052994 B2 JP5052994 B2 JP 5052994B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- function
- frequency
- processor
- distortion
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 title description 9
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 178
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 38
- 238000000513 principal component analysis Methods 0.000 claims description 27
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 14
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 13
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000012892 rational function Methods 0.000 claims description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 5
- 239000002907 paramagnetic material Substances 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 6
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 2
- 238000002594 fluoroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 2
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 2
- 230000033912 thigmotaxis Effects 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000003094 perturbing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
-
- 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
- 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
- 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
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N15/00—Holding or levitation devices using magnetic attraction or repulsion, not otherwise provided for
-
- 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
- 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
- A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
- A61B2090/3954—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers magnetic, e.g. NMR or MRI
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Robotics (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
本発明は、一般的には磁気位置追跡システムに関し、特に、磁界を歪ませる物体の存在下でも正確な位置測定をおこなうための方法およびシステムに関する。
医療処置に関わる物体の座標を追跡するためのさまざまな方法およびシステムが当該技術で知られている。これらのシステムのいくつかは磁場測定を用いている。例えば、米国特許第5,391,199号および第5,443,489号には体内のプローブの座標を一つあるいは複数のフィールドトランスデューサー(field transducers)を使って測定するシステムが述べられており、これら特許の開示するところは参照して本明細書に組み込まれる。このようなシステムは、医療用プローブあるいはカテーテルに関しての位置情報を作り出すのに用いられている。コイルなどのセンサーがプローブ内に置かれ、外部から加えられる磁界に応答して信号を発生する。磁界は、外部基準わく上のたがいに離間した既知の位置に固定されたラジエイターコイル(radiator coil)などの磁界トランスデューサーにより発生させられる。
本発明の実施態様は、周波数外挿(frequency extrapolation)を利用して、金属性、常磁性および/または強磁性物体(これらをまとめてフィールド歪み物体と呼ぶ)の存在下で、磁気位置追跡測定をおこなうための改良された方法およびシステムを提供する。
少なくとも一つの磁界発生器を使用して前記物体の近傍に二つあるいはそれ以上の周波数で交流(AC)磁界を発生させるステップと、
前記物体に関連付けられたフィールドセンサーを使用して、前記AC磁界を検出し、前記フィールドセンサーでの前記AC磁界の振幅および方向を示す対応するACデータポイントを作り出すステップであって、前記検出されたAC磁界の少なくともいくつかが歪みを受けている、ステップと、
前記AC磁界の前記振幅および方向を前記歪みの低減したレベルの状態で求めるために、前記ACデータポイントの前記AC磁界の複数の周波数への依存を単一の標的周波数への依存に外挿するステップと、
前記外挿されたデータポイントに応じて、前記少なくとも一つの磁界発生器に対する前記物体の位置座標を計算するステップと、
を含む。
少なくとも一つの磁界発生器であって、前記物体の近傍に二つあるいはそれ以上の周波数で交流(AC)磁界を発生させるように構成された、少なくとも一つの磁界発生器と、
前記物体に関連付けられたフィールドセンサーであって、前記AC磁界を検出し、前記フィールドセンサーでの前記AC磁界の振幅および方向を示す対応するACデータポイントを作り出すように構成され、前記検出されたAC磁界の少なくともいくつかが歪みを受けている、フィールドセンサーと、
プロセッサであって、前記AC磁界の前記振幅および方向を前記歪みの低減したレベルの状態で求めるために前記ACデータポイントの前記AC磁界の複数の周波数への依存を単一の標的周波数への依存に外挿し、前記外挿されたデータポイントに応じて前記少なくとも一つの磁界発生器に対する前記物体の位置座標を計算するように構成されている、プロセッサと、
を備えている。
この製品は、コンピュータ読み取り可能な媒体であって、プログラム命令が格納されている、媒体を含み、
このプログラム命令は、該コンピュータに前記プログラム命令が読み取られると、該コンピュータに、
前記物体の近傍に交流(AC)磁界を二つあるいはそれ以上の周波数で発生させるために少なくとも一つの磁界発生器を制御させ、
フィールドセンサーにより検出された前記それぞれのAC磁界の振幅および方向を示すACデータポイントを前記物体に関連付けられたフィールドセンサーから受取らせ、ここで、前記検出されたAC磁界の少なくともいくつかは歪みを受けており、
前記AC磁界の前記振幅および方向を前記歪みの低減したレベルの状態で決定するために前記ACデータポイントの前記AC磁界の複数の周波数への依存を単一の標的周波数への依存に外挿させ、さらに、
前記外挿されたデータポイントに応じて前記少なくとも一つの磁界発生器に対する前記物体の位置座標を計算させる。
システムの説明
図1は、本発明の実施態様例による体内にある物体の位置追跡および操作(steering)のためのシステム20を簡略化して示した絵入りの図である。システム20は、患者の心臓28などの臓器に挿入した心臓カテーテル24など体内にある物体を追跡および操作する。システム20はまた、カテーテル24の位置(即ち、場所および向き)の測定、追跡および表示もおこなう。幾つかの実施態様では、カテーテルの位置は、心臓あるいはその一部分の3次元モデルを用いて登録されている。心臓に対するカテーテルの位置がディスプレイ装置30で医師に対して表示される。医師は操作卓31を使用して医療処置の間にカテーテルを操作し、その位置を見る。
多くの場合、磁界を歪ませる物体によりもたらされる歪みはトラッキングフィールドの周波数によって決まる。いくつかの場合(scenarios)には、歪みが最小となる最適周波数がある。例えば、前述の米国特許第6,373,240号に記載されているように、いくつかの方法およびシステムでは、トラッキングフィールドの周波数範囲を走査して、そのような最適周波数を探す。しかし、外部磁石36が存在する場合のように、金属による外乱が著しいときには、システムが使用する全周波数範囲にわたって深刻な歪みがもたらされる可能性がある。さらに、カテーテルを移動させる時に磁石36は物理的に動かされるので、既知の先験的な歪み較正および消去法を適用できないことがよくある。
の形の多項式関数を構成し、ここでmは多項式X(f)のランクを示し、a0, …, amはm+1個の多項式係数で、これら係数はデータポイント68に応じてプロセッサ48により当てはめられる。プロセッサ48は、係数a0, …, amの値を求めるための、当該技術分野で知られている多項式適合(polynomial fitting)方法、例えば最小2乗(LS)法、を使うことができる。
(1)物体の位置を追跡する方法において、
少なくとも一つの磁界発生器を使用して前記物体の近傍に二つあるいはそれ以上周波数で交流(AC)磁界を発生させるステップと、
前記物体に関連付けられたフィールドセンサーを使用して前記AC磁界を検出し、前記フィールドセンサーでの前記AC磁界の振幅および方向を示す対応するACデータポイントを作り出すステップであって、前記検出されたAC磁界の少なくともいくつかが歪みを受けている、ステップと、
前記AC磁界の前記振幅および方向を前記歪みの低減したレベルの状態で求めるために、前記ACデータポイントの前記AC磁界の複数の周波数への依存を単一の標的周波数への依存に外挿するステップと、
前記外挿されたデータポイントに応じて、前記少なくとも一つの磁界発生器に対する前記物体の位置座標を計算するステップと、
を含む、方法。
(2)実施の態様1に記載の方法において、
前記方法は、前記物体を患者の臓器内に挿入するステップを含み、
前記物体の位置座標を計算するステップは、前記臓器内での前記物体の位置を追跡することを含む、方法。
(3)実施の態様2に記載の方法において、
前記少なくとも一つの磁界発生器は、前記物体に関連付けらており、
前記フィールドセンサーは、前記臓器の外部に配置されている、方法。
(4)実施の態様1に記載の方法において、
前記歪みは、前記AC磁界の少なくともいくつかにさらされている磁界歪み物体(field-distorting object)が原因で発生し、
前記物体は、金属性材料、常磁性材料、および強磁性材料からなる群から選択される材料を含む、方法。
(5)実施の態様1に記載の方法において、
前記標的周波数は、ゼロ周波数を含む、方法。
(6)実施の態様1に記載の方法において、
前記標的周波数は、無限周波数を含む、方法。
(7)実施の態様1に記載の方法において、
前記依存を外挿するステップは、関数を前記ACデータポイントおよび前記AC磁界の前記周波数に適合させること、ならびに、前記標的周波数での前記関数の値を求めることを含む、方法。
(8)実施の態様7に記載の方法において、
前記関数は、多項式関数および有理関数からなる群から選択され、
前記関数を適合させることは、前記関数の係数に値を割当てることを含む、方法。
(9)実施の態様7に記載の方法において、
前記依存を外挿するステップは、事前に得た磁界測定値(field measurements)に基づいて前記関数を定義することを含む、方法。
(10)実施の態様9に記載の方法において、
前記関数を定義することは、主成分分析(PCA)法を適用して、前記事前に得た磁界測定値に基づいてPCA基底関数を作り出すこと、および、前記PCA基底関数を使って前記関数を定義すること、を含む、方法。
少なくとも一つの磁界発生器であって、前記物体の近傍に二つあるいはそれ以上周波数で交流(AC)磁界を発生させるように構成された、少なくとも一つの磁界発生器と、
前記物体に関連付けられたフィールドセンサーであって、前記AC磁界を検出し、前記フィールドセンサーでの前記AC磁界の振幅および方向を示す対応するACデータポイントを作り出すように構成され、前記検出されたAC磁界の少なくともいくつかが歪みを受けている、フィールドセンサーと、
プロセッサであって、前記AC磁界の前記振幅および方向を前記歪みの低減したレベルの状態で求めるために前記ACデータポイントの前記AC磁界の複数の周波数への依存を単一の標的周波数への依存に外挿し、前記外挿されたデータポイントに応じて前記少なくとも一つの磁界発生器に対する前記物体の位置座標を計算するように構成されている、プロセッサと、
を備えている、システム。
(12)実施の態様11に記載のシステムにおいて、
前記物体は、患者の臓器内に挿入するように構成されており、
前記プロセッサは、前記臓器内で前記物体の位置を追跡するように構成されている、システム。
(13)実施の態様12に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも一つの磁界発生器は、前記物体に関連付けらており、
前記フィールドセンサーは、前記臓器の外部に配置されている、システム。
(14)実施の態様11に記載のシステムにおいて、
前記歪みは、前記AC磁界の少なくともいくつかにさらされている磁界歪み物体が原因で発生し、
前記物体は、金属性材料、常磁性材料、および強磁性材料からなる群から選択される材料を含む、システム。
(15)実施の態様11に記載のシステムにおいて、
前記標的周波数は、ゼロ周波数を含む、システム。
(16)実施の態様11に記載のシステムにおいて、
前記標的周波数は、無限周波数を含む、システム。
(17)実施の態様11に記載のシステムにおいて、
前記プロセッサは、関数を前記ACデータポイントおよび前記AC磁界の前記周波数に適合させ、かつ前記標的周波数での前記関数の値を求めるように構成されている、システム。
(18)実施の態様17に記載のシステムにおいて、
前記関数は、多項式関数および有理関数からなる群から選択され、
前記プロセッサは、前記関数の係数に値を割当てることにより前記関数を適合するように構成されている、システム。
(19)実施の態様17に記載のシステムにおいて、
前記プロセッサは、事前に得た磁界測定値に基づいて前記関数を定義するように構成されている、システム。
(20)実施の態様19に記載のシステムにおいて、
前記プロセッサは、主成分分析(PCA)法を適用して前記事前に得た磁界測定値に基づいてPCA基底関数を作り出すように構成されており、かつ、前記PCA基底関数を使って前記関数を定義するように構成されている、システム。
前記製品は、コンピュータ読み取り可能な媒体であって、プログラム命令が格納されている、媒体を含み、
このプログラム命令は、該コンピュータに前記プログラム命令が読み取られると、該コンピュータに、
前記物体の近傍に交流(AC)磁界を二つあるいはそれ以上の周波数で発生させるために少なくとも一つの磁界発生器を制御させ、
前記フィールドセンサーにより検出された前記それぞれのAC磁界の振幅および方向を示すACデータポイントを前記物体に関連付けられたフィールドセンサーから受取らせ、ここで、前記検出されたAC磁界の少なくともいくつかは歪みを受けており、
前記AC磁界の前記振幅および方向を前記歪みの低減したレベルの状態で求めるために前記ACデータポイントの前記AC磁界の複数の周波数への依存を単一の標的周波数への依存に外挿させ、さらに、
前記外挿されたデータポイントに応じて前記少なくとも一つの磁界発生器に対する前記物体の位置座標を計算させる、
製品。
Claims (19)
- 物体の位置を追跡する方法において、
少なくとも一つの磁界発生器を使用して前記物体の近傍に二つあるいはそれ以上の周波数で交流(AC)磁界を発生させるステップと、
前記物体に関連付けられたフィールドセンサーを使用して前記AC磁界を検出し、前記フィールドセンサーでの前記AC磁界の振幅および方向を示す対応するACデータポイントを作り出すステップであって、前記検出されたAC磁界の少なくともいくつかが歪みを受けている、ステップと、
前記AC磁界の前記振幅および方向を前記歪みの低減したレベルの状態で求めるために、前記ACデータポイントの前記AC磁界の複数の周波数への依存を単一の標的周波数への依存に外挿するステップと、
前記外挿されたデータポイントに応じて、前記少なくとも一つの磁界発生器に対する前記物体の位置座標を計算するステップと、
を含む、方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記歪みは、前記AC磁界の少なくともいくつかにさらされている磁界歪み物体が原因で発生し、
前記物体は、金属性材料、常磁性材料、および強磁性材料からなる群から選択される材料を含む、方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記標的周波数は、ゼロ周波数を含む、方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記標的周波数は、無限周波数を含む、方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記依存を外挿するステップは、関数を前記ACデータポイントおよび前記AC磁界の前記周波数に適合させること、ならびに、前記標的周波数での前記関数の値を求めること、を含む、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
前記関数は、多項式関数および有理関数からなる群から選択され、
前記関数を適合させることは、前記関数の係数に値を割当てることを含む、方法。 - 請求項5に記載の方法において、
前記依存を外挿するステップは、事前に得た磁界測定値に基づいて前記関数を定義することを含む、方法。 - 請求項7に記載の方法において、
前記関数を定義することは、主成分分析(PCA)法を適用して、前記事前に得た磁界測定値に基づいてPCA基底関数を作り出すこと、および、前記PCA基底関数を使って前記関数を定義すること、を含む、方法。 - 物体の位置を追跡するためのシステムにおいて、
少なくとも一つの磁界発生器であって、前記物体の近傍に二つあるいはそれ以上の周波数で交流(AC)磁界を発生させるように構成された、少なくとも一つの磁界発生器と、
前記物体に関連付けられたフィールドセンサーであって、前記AC磁界を検出し、前記フィールドセンサーでの前記AC磁界の振幅および方向を示す対応するACデータポイントを作り出すように構成され、前記検出されたAC磁界の少なくともいくつかが歪みを受けている、フィールドセンサーと、
プロセッサであって、前記AC磁界の前記振幅および方向を前記歪みの低減したレベルの状態で求めるために前記ACデータポイントの前記AC磁界の複数の周波数への依存を単一の標的周波数への依存に外挿し、前記外挿されたデータポイントに応じて前記少なくとも一つの磁界発生器に対する前記物体の位置座標を計算するように構成されている、プロセッサと、
を備えている、システム。 - 請求項9に記載のシステムにおいて、
前記物体は、患者の臓器内に挿入するように構成されており、
前記プロセッサは、前記臓器内で前記物体の位置を追跡するように構成されている、システム。 - 請求項10に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも一つの磁界発生器は、前記物体に関連付けらており、
前記フィールドセンサーは、前記臓器の外部に配置されている、システム。 - 請求項9に記載のシステムにおいて、
前記歪みは、前記AC磁界の少なくともいくつかにさらされている磁界歪み物体が原因で発生し、
前記物体は、金属性材料、常磁性材料、および強磁性材料からなる群から選択される材料を含む、システム。 - 請求項9に記載のシステムにおいて、
前記標的周波数は、ゼロ周波数を含む、システム。 - 請求項9に記載のシステムにおいて、
前記標的周波数は、無限周波数を含む、システム。 - 請求項9に記載のシステムにおいて、
前記プロセッサは、関数を前記ACデータポイントおよび前記AC磁界の前記周波数に適合させ、かつ前記標的周波数での前記関数の値を求めるように構成されている、システム。 - 請求項15に記載のシステムにおいて、
前記関数は、多項式関数および有理関数からなる群から選択され、
前記プロセッサは、前記関数の係数に値を割当てることにより前記関数を適合するように構成されている、システム。 - 請求項15に記載のシステムにおいて、
前記プロセッサは、事前に得た磁界測定値に基づいて前記関数を定義するように構成されている、システム。 - 請求項17に記載のシステムにおいて、
前記プロセッサは、主成分分析(PCA)法を適用して前記事前に得た磁界測定値に基づいてPCA基底関数を作り出すように構成されており、かつ、前記PCA基底関数を使って前記関数を定義するように構成されている、システム。 - 物体の位置を追跡するシステムに使用されるコンピュータソフトウェア製品において、
前記製品は、コンピュータ読み取り可能な媒体であって、プログラム命令が格納されている、媒体を含み、
このプログラム命令は、該コンピュータに前記プログラム命令が読み取られると、該コンピュータに、
前記物体の近傍に交流(AC)磁界を二つあるいはそれ以上の周波数で発生させるために少なくとも一つの磁界発生器を制御させ、
前記フィールドセンサーにより検出された前記それぞれのAC磁界の振幅および方向を示すACデータポイントを前記物体に関連付けられたフィールドセンサーから受取らせ、ここで、前記検出されたAC磁界の少なくともいくつかは歪みを受けており、
前記AC磁界の前記振幅および方向を前記歪みの低減したレベルの状態で求めるために前記ACデータポイントの前記AC磁界の複数の周波数への依存を単一の標的周波数への依存に外挿させ、さらに、
前記外挿されたデータポイントに応じて前記少なくとも一つの磁界発生器に対する前記物体の位置座標を計算させる、
製品。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/465,920 | 2006-08-21 | ||
US11/465,920 US8326402B2 (en) | 2006-08-21 | 2006-08-21 | Distortion-immune position tracking using frequency extrapolation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008058307A JP2008058307A (ja) | 2008-03-13 |
JP5052994B2 true JP5052994B2 (ja) | 2012-10-17 |
Family
ID=38858972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007213905A Active JP5052994B2 (ja) | 2006-08-21 | 2007-08-20 | 周波数外挿を利用した歪みのない位置追跡方法およびシステム |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8326402B2 (ja) |
EP (1) | EP1891895B1 (ja) |
JP (1) | JP5052994B2 (ja) |
KR (1) | KR20080017275A (ja) |
CN (1) | CN101129264B (ja) |
AT (1) | ATE459291T1 (ja) |
AU (1) | AU2007207882B2 (ja) |
BR (1) | BRPI0703121A (ja) |
CA (1) | CA2598135C (ja) |
DE (1) | DE602007005062D1 (ja) |
IL (1) | IL185365A (ja) |
MX (1) | MX2007010135A (ja) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8442619B2 (en) * | 2006-08-30 | 2013-05-14 | General Electric Company | System and method for detecting errors in position tracking systems used for medical applications |
JP2012517262A (ja) | 2009-02-11 | 2012-08-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 医療処置においてトラッキング及びマッピングする方法並びにシステム |
FR2946154B1 (fr) | 2009-05-26 | 2011-07-01 | Commissariat Energie Atomique | Procede de detection et detecteur de perturbateur, procede et systeme de localisation utilisant ce procede. |
JP5386698B2 (ja) * | 2009-09-07 | 2014-01-15 | アイチ・マイクロ・インテリジェント株式会社 | 室内位置検出装置 |
FR2954522B1 (fr) | 2009-12-22 | 2012-03-09 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif d?identification d'un sous-ensemble de mesures, procede et systeme de localisation d?un objet, support d?enregistrement pour ces procedes |
DE102010021255B4 (de) * | 2010-05-21 | 2018-02-15 | Siemens Healthcare Gmbh | Elektromagnetische Positionsmessung mit Mehrfrequenz-Sonde |
US9211094B2 (en) | 2010-12-10 | 2015-12-15 | Biosense Webster (Israel), Ltd. | System and method for detection of metal disturbance based on contact force measurement |
US9044244B2 (en) * | 2010-12-10 | 2015-06-02 | Biosense Webster (Israel), Ltd. | System and method for detection of metal disturbance based on mutual inductance measurement |
US10307205B2 (en) | 2010-12-10 | 2019-06-04 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | System and method for detection of metal disturbance based on orthogonal field components |
US9717442B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-08-01 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and system for navigating an instrument |
JP2017527327A (ja) | 2014-07-03 | 2017-09-21 | セント・ジュード・メディカル・インターナショナル・ホールディング・エスエーアールエルSt. Jude Medical International Holding S.a,r.l. | 局所磁場発生装置 |
US10816585B2 (en) * | 2014-12-24 | 2020-10-27 | Koninklijke Philips N.V. | Tracking quality control for electromagnetic guidance |
CA2919901A1 (en) | 2015-02-04 | 2016-08-04 | Hossein Sadjadi | Methods and apparatus for improved electromagnetic tracking and localization |
CN107949349B (zh) | 2015-03-10 | 2021-03-23 | 斯滕特泰克有限公司 | 手术系统、及其用于经皮动静脉瘘(avf)创建的装置和方法 |
CN109952071B (zh) * | 2016-11-21 | 2022-04-26 | 圣犹达医疗用品国际控股有限公司 | 荧光磁场发生器 |
EP3476358B8 (de) | 2017-10-27 | 2020-10-21 | Siemens Healthcare GmbH | System zum nachverfolgen einer position eines zielobjekts |
CN112601500A (zh) * | 2018-04-20 | 2021-04-02 | 斯滕特泰克有限公司 | 经皮设备中的定向显示和对准的装置和方法 |
US11439317B2 (en) * | 2018-04-26 | 2022-09-13 | Medtronic Navigation, Inc. | Position determination system and method |
FR3089780B1 (fr) * | 2018-12-12 | 2022-07-22 | Quantum Surgical | Recalage automatique d’un bras robot pour une intervention médicale |
IT201900011526A1 (it) * | 2019-07-11 | 2021-01-11 | Scuola Superiore Di Studi Univ E Di Perfezionamento Santanna | Sistema per la localizzazione e la locomozione magnetica di una capsula endoscopica |
US11872080B1 (en) * | 2020-02-26 | 2024-01-16 | Board Of Trustees Of The University Of Alabama, For And On Behalf Of The University Of Alabama In Huntsville | Multi-modal heart diagnostic system and method |
US20220183765A1 (en) * | 2020-12-16 | 2022-06-16 | Medtronic Navigation, Inc. | Systems and methods for improved electromagnetic tracking |
WO2022169803A1 (en) * | 2021-02-02 | 2022-08-11 | Medtronic Navigation, Inc. | Systems for improved electromagnetic tracking |
Family Cites Families (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4737794A (en) * | 1985-12-09 | 1988-04-12 | Mcdonnell Douglas Corporation | Method and apparatus for determining remote object orientation and position |
US4829250A (en) * | 1988-02-10 | 1989-05-09 | Honeywell, Inc. | Magnetic direction finding device with improved accuracy |
JPH0424016A (ja) * | 1990-05-21 | 1992-01-28 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡装置 |
WO1996005768A1 (en) | 1994-08-19 | 1996-02-29 | Biosense, Inc. | Medical diagnosis, treatment and imaging systems |
US5391199A (en) | 1993-07-20 | 1995-02-21 | Biosense, Inc. | Apparatus and method for treating cardiac arrhythmias |
US5654864A (en) | 1994-07-25 | 1997-08-05 | University Of Virginia Patent Foundation | Control method for magnetic stereotaxis system |
US6690963B2 (en) | 1995-01-24 | 2004-02-10 | Biosense, Inc. | System for determining the location and orientation of an invasive medical instrument |
JP4072587B2 (ja) | 1996-02-15 | 2008-04-09 | バイオセンス・ウェブスター・インコーポレイテッド | 位置決定システム用の独立位置可能トランスデューサ |
IL125757A (en) | 1996-02-15 | 2003-09-17 | Biosense Inc | Medical procedures and apparatus using intrabody probes |
JPH09281249A (ja) * | 1996-04-15 | 1997-10-31 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気発生源推定装置 |
JP3849250B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2006-11-22 | 株式会社島津製作所 | 磁気式3次元トラッカー |
US6147480A (en) | 1997-10-23 | 2000-11-14 | Biosense, Inc. | Detection of metal disturbance |
US6239724B1 (en) | 1997-12-30 | 2001-05-29 | Remon Medical Technologies, Ltd. | System and method for telemetrically providing intrabody spatial position |
US6373240B1 (en) | 1998-10-15 | 2002-04-16 | Biosense, Inc. | Metal immune system for tracking spatial coordinates of an object in the presence of a perturbed energy field |
JP2002533143A (ja) * | 1998-12-23 | 2002-10-08 | ヤカブ、ピーター・ディー | 電磁式位置及び向き追跡装置を備える磁気共鳴スキャナ |
US6427079B1 (en) * | 1999-08-09 | 2002-07-30 | Cormedica Corporation | Position and orientation measuring with magnetic fields |
US6702804B1 (en) | 1999-10-04 | 2004-03-09 | Stereotaxis, Inc. | Method for safely and efficiently navigating magnetic devices in the body |
US6172499B1 (en) * | 1999-10-29 | 2001-01-09 | Ascension Technology Corporation | Eddy current error-reduced AC magnetic position measurement system |
US6624626B2 (en) * | 1999-11-01 | 2003-09-23 | Polhemus Inc. | Method and apparatus for electromagnetic position and orientation tracking with distortion compensation employing modulated signal |
US6553326B1 (en) * | 2000-04-07 | 2003-04-22 | Northern Digital Inc. | Errors in systems using magnetic fields to locate objects |
US6724191B1 (en) * | 2000-05-09 | 2004-04-20 | Admiralty Corporation | Systems and methods useful for detecting presence and/or location of various materials |
US7809421B1 (en) * | 2000-07-20 | 2010-10-05 | Biosense, Inc. | Medical system calibration with static metal compensation |
JP4527273B2 (ja) * | 2000-12-13 | 2010-08-18 | 株式会社レイディック | 方位測定方式 |
JP2002340504A (ja) * | 2001-05-15 | 2002-11-27 | Japan Science & Technology Corp | 磁気式位置検出方法及びその装置 |
US6636757B1 (en) * | 2001-06-04 | 2003-10-21 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Method and apparatus for electromagnetic navigation of a surgical probe near a metal object |
JP3816762B2 (ja) * | 2001-06-05 | 2006-08-30 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ニューラルネットワーク、ニューラルネットワークシステム及びニューラルネットワーク処理プログラム |
US6653831B2 (en) * | 2001-11-20 | 2003-11-25 | Gentex Corporation | Magnetometer having a dynamically adjustable bias setting and electronic vehicle compass incorporating the same |
US7729742B2 (en) | 2001-12-21 | 2010-06-01 | Biosense, Inc. | Wireless position sensor |
US7020512B2 (en) * | 2002-01-14 | 2006-03-28 | Stereotaxis, Inc. | Method of localizing medical devices |
US6774624B2 (en) * | 2002-03-27 | 2004-08-10 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Magnetic tracking system |
US7769427B2 (en) * | 2002-07-16 | 2010-08-03 | Magnetics, Inc. | Apparatus and method for catheter guidance control and imaging |
US20040068178A1 (en) | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Assaf Govari | High-gradient recursive locating system |
US7783441B2 (en) * | 2003-04-17 | 2010-08-24 | Northern Digital Inc. | Eddy current detection and compensation |
US20040220471A1 (en) * | 2003-04-29 | 2004-11-04 | Yitzhack Schwartz | Method and device for transseptal facilitation using location system |
US7974680B2 (en) | 2003-05-29 | 2011-07-05 | Biosense, Inc. | Hysteresis assessment for metal immunity |
EP1547540A1 (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus for directing a magnetic element in a body of a patient |
DE102004045989B4 (de) * | 2004-09-22 | 2007-04-26 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Führen eines magnetischen Elements |
IL165314A (en) * | 2004-11-21 | 2009-08-03 | Elbit Ltd | Electromagnetic tracker |
US9295529B2 (en) * | 2005-05-16 | 2016-03-29 | Biosense Webster, Inc. | Position tracking using quasi-DC magnetic fields |
CN101238353B (zh) * | 2005-08-04 | 2015-07-22 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 对用于介入设备定位的传感器进行磁跟踪的系统和方法 |
US7835785B2 (en) * | 2005-10-04 | 2010-11-16 | Ascension Technology Corporation | DC magnetic-based position and orientation monitoring system for tracking medical instruments |
US7439713B2 (en) * | 2006-09-20 | 2008-10-21 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Modulation control of power generation system |
-
2006
- 2006-08-21 US US11/465,920 patent/US8326402B2/en active Active
-
2007
- 2007-08-16 AU AU2007207882A patent/AU2007207882B2/en not_active Ceased
- 2007-08-19 IL IL185365A patent/IL185365A/en active IP Right Grant
- 2007-08-20 CA CA2598135A patent/CA2598135C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-08-20 JP JP2007213905A patent/JP5052994B2/ja active Active
- 2007-08-20 DE DE602007005062T patent/DE602007005062D1/de active Active
- 2007-08-20 EP EP07253262A patent/EP1891895B1/en active Active
- 2007-08-20 MX MX2007010135A patent/MX2007010135A/es not_active Application Discontinuation
- 2007-08-20 AT AT07253262T patent/ATE459291T1/de not_active IP Right Cessation
- 2007-08-21 KR KR1020070083768A patent/KR20080017275A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-08-21 CN CN2007101417322A patent/CN101129264B/zh active Active
- 2007-08-21 BR BRPI0703121-1A patent/BRPI0703121A/pt not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20080125646A1 (en) | 2008-05-29 |
AU2007207882A1 (en) | 2008-03-06 |
BRPI0703121A (pt) | 2008-04-08 |
MX2007010135A (es) | 2009-01-29 |
IL185365A (en) | 2011-03-31 |
JP2008058307A (ja) | 2008-03-13 |
EP1891895B1 (en) | 2010-03-03 |
US8326402B2 (en) | 2012-12-04 |
EP1891895A1 (en) | 2008-02-27 |
AU2007207882B2 (en) | 2010-12-02 |
DE602007005062D1 (de) | 2010-04-15 |
ATE459291T1 (de) | 2010-03-15 |
IL185365A0 (en) | 2008-01-06 |
CA2598135A1 (en) | 2008-02-21 |
CN101129264B (zh) | 2012-02-08 |
CN101129264A (zh) | 2008-02-27 |
CA2598135C (en) | 2016-02-16 |
KR20080017275A (ko) | 2008-02-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5052994B2 (ja) | 周波数外挿を利用した歪みのない位置追跡方法およびシステム | |
JP5191704B2 (ja) | 重複した測定を用いた歪みに対して免疫性の位置追跡 | |
JP6301051B2 (ja) | 複数の追跡方法を用いたプローブ追跡 | |
JP4684590B2 (ja) | 磁気トラッキング装置における金属妨害の検出 | |
US7020512B2 (en) | Method of localizing medical devices | |
US7902817B2 (en) | Electromagnetic tracking method and system | |
JP5667988B2 (ja) | 電磁追跡システムの動的金属歪補償のためのシステム及び方法 | |
US8131342B2 (en) | Method and system for field mapping using integral methodology | |
US20230000386A1 (en) | Position Determination System And Method | |
JP6640382B2 (ja) | 磁気的位置特定システムにおける磁場歪み検出および補正 | |
KR20040103414A (ko) | 금속 면역에 대한 히스테리시스 평가 방법 및 장치 | |
KR20040103415A (ko) | 히스테리시스에 의한 동적 금속 면역 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20081110 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100525 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111122 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120222 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120227 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120316 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120703 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120725 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5052994 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |