JP6830778B2 - 磁場の不一致に基づくパッチ位置座標の修正 - Google Patents

磁場の不一致に基づくパッチ位置座標の修正 Download PDF

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Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、2015年9月4日に出願された米国仮特許出願第62/214,273号の利益を主張するものである。
(発明の分野)
本発明は、全般的に、医療用イメージングに関し、具体的には、患者に貼られた皮膚パッチの磁場の不一致に基づく位置座標の修正を示す測定値を修正するための方法に関する。
広範な医療処置は、身体内に、センサ、チューブ、カテーテル、分配装置、及び移植片のような対象物を設置することを伴う。これらの医療処置において、医師が対象物及びその周囲を可視化することを補助するために、リアルタイムイメージング法がしばしば用いられる。しかしながら、多くの場合、リアルタイム三次元イメージングは可能でなく、望ましくもない。その代わり、内部対象のリアルタイム空間座標を取得するためのシステムがしばしば利用される。
その内容が参照によって本明細書に組み込まれる、Govariらに付与された米国特許出願第2007/0016007号には、磁気式及びインピーダンス式の複合型のポジション検知システムが記載されている。このシステムは、被験者の体腔の中に導入されるように適合されたプローブを含む。
その開示内容が参照によって本明細書に組み込まれる、Gilboaに付与された米国特許第6,574,498号には、不透明体の空洞内にあるワークピースのポジションを決定するためのシステムが記載されている。このシステムは、一次場と相互作用する1つのトランスデューサと、二次場と相互作用する複数のトランスデューサと、を使用することを主張するものである。
その開示内容が参照によって本明細書に組み込まれる、Pfeifferらに付与された米国特許第5,899,860号には、患者の体の内部にあるカテーテルのポジションを決定するためのシステムが記載されている。受信した位置信号から導出した較正ポジションと既知の真の較正ポジションとの間の差から補正関数が決定されると、受信したポジション信号から導出したカテーテルポジションは、補正関数に従って後の測定段階で修正される。
参照により本特許出願に組み込まれた文書は、本出願の一体部分と見なされるべきであるが、但し、これらの組み込まれた文書で定義されているいずれかの用語が、本明細書において明示的又は暗示的になされた定義と相反するような限りにおいては、本明細書における定義のみが検討されるべきである。
上記説明は、当該分野における関連技術の一般的概論として記載したものであって、この説明に含まれる情報のうちのいずれも、本特許出願に対する先行技術を構成することを容認するものと解釈するべきではない。
本発明の一実施形態に従って、被験者の身体の表面に固定されたパッチのアレイを使用して、検知するための方法が提供され、パッチが、表面と接触しているそれぞれの電極を含み、パッチのうちの少なくとも1つが、身体に印加された磁場に応じて信号を出力するように構成されるパッチセンサを含み、該方法は、第1の時間に、パッチのうちの少なくとも1つの第1の磁場に基づく位置座標を計算するように信号を処理し、身体に印加された電流に対するインピーダンスを測定することによってパッチのうちの少なくとも1つの第1のインピーダンスに基づく位置座標を計算することと、第1の時間の後の第2の時間に、パッチのうちの少なくとも1つの第2の磁場に基づく位置座標を計算するように信号を処理し、電流に対するインピーダンスを測定することによってパッチのうちの少なくとも1つの第2のインピーダンスに基づく位置座標を計算することと、第1の磁場に基づく位置座標と、第1のインピーダンスに基づく位置座標との第1の関係、及び第2の磁場に基づく位置座標と、第2のインピーダンスに基づく位置座標との第2の関係を計算することと、第2の関係と第1の関係との間に差異があるときに、差異に対応して、磁場に基づく位置座標の修正を計算することと、印加された磁場に応じて磁気追跡センサから受信する信号に基づいて、身体内部の磁気追跡センサのポジションを追跡する際に、磁場に基づく位置座標の修正を適用することと、を含む。
本発明の実施形態において、所与のパッチに関する第1の関係は、所与のパッチの第1のインピーダンスに基づく位置座標から、所与のパッチの第1の磁場に基づく位置座標までの第1の距離及び第1の配向を含むことができ、所与のパッチに関する第2の関係は、所与のパッチの第2のインピーダンスに基づく位置座標から、所与のパッチの第2の磁場に基づく位置座標までの第2の距離及び第2の配向を含む。
いくつかの実施形態において、所与のパッチの第2の磁場に基づく位置座標に対する磁場に基づく位置座標の修正は、第1の距離及び第1の配向を含む。追加的な実施形態において、本方法は、第2の時間の後の第3の時間に、パッチのうちの少なくとも1つの第3の磁場に基づく位置座標を計算するように信号を処理し、電流に対するインピーダンスを測定することによってパッチのうちの少なくとも1つの第3のインピーダンスに基づく位置座標を計算し、磁場に基づく位置座標の修正を第3の磁場に基づく位置座標に適用すること、を含むことができる。
更なる実施形態において、磁場を発生させるように構成される複数のコイルの上に身体を配置することによって、磁場が身体に印加される。補足的な実施形態において、対象物は、プローブ電極を有する医療用プローブを含み、電流をプローブ電極に搬送することによって、電流が身体に印加される。追加的な実施形態において、信号は、第1の信号を含み、インピーダンスを測定することは、プローブ電極によって搬送される電流のインピーダンスに応じて、少なくとも1つのパッチから、第2の信号を受信することを含む。
本発明の一実施形態に従って、検知するための方法のための装置が提供され、該装置は、被験者の身体の表面に固定されたパッチのアレイであって、パッチが、表面と接触しているそれぞれの電極を含み、パッチのうちの少なくとも1つが、身体に印加された磁場に応じて信号を出力するように構成されるパッチセンサを含む、パッチのアレイと、制御コンソールであって、第1の時間に、パッチのうちの少なくとも1つの第1の磁場に基づく位置座標を計算するように信号を処理し、身体に印加された電流に対するインピーダンスを測定することによってパッチのうちの少なくとも1つの第1のインピーダンスに基づく位置座標を計算し、第1の時間の後の第2の時間に、パッチのうちの少なくとも1つの第2の磁場に基づく位置座標を計算するように信号を処理し、電流に対するインピーダンスを測定することによってパッチのうちの少なくとも1つの第2のインピーダンスに基づく位置座標を計算し、第1の磁場に基づく位置座標と第1のインピーダンスに基づく位置座標との第1の関係、及び第2の磁場に基づく位置座標と第2のインピーダンスに基づく位置座標との第2の関係を計算し、第2の関係と第1の関係との間に差異があるときに、差異に対応して、磁場に基づく位置座標の修正を計算し、印加された磁場に応じて磁気追跡センサから受信する信号に基づいて、身体内部の磁気追跡センサのポジションを追跡する際に、磁場に基づく位置座標の修正を適用するように構成されている、制御コンソールと、を含む。
更に、本発明の一実施形態に従って、被験者の身体の表面に固定するパッチのアレイを使用して、検知するためのコンピュータソフトウェア製品が提供され、パッチが、表面と接触しているそれぞれの電極を含み、パッチのうちの少なくとも1つが、身体に印加された磁場に応じて信号を出力するように構成されるパッチセンサを含み、該製品は、プログラム命令が記憶される持続性のコンピュータ可読媒体を備え、該命令がコンピュータによって読み出されたときに、コンピュータに、第1の時間に、パッチのうちの少なくとも1つの第1の磁場に基づく位置座標を計算するように信号を処理させ、身体に印加された電流に対するインピーダンスを測定することによってパッチのうちの少なくとも1つの第1のインピーダンスに基づく位置座標を計算させ、第1の時間の後の第2の時間に、パッチのうちの少なくとも1つの第2の磁場に基づく位置座標を計算するように信号を処理させ、電流に対するインピーダンスを測定することによってパッチのうちの少なくとも1つの第2のインピーダンスに基づく位置座標を計算させ、第1の磁場に基づく位置座標と、第1のインピーダンスに基づく位置座標との第1の関係、及び第2の磁場に基づく位置座標と、第2のインピーダンスに基づく位置座標との第2の関係を計算させ、第2の関係と第1の関係との間に差異があるときに、差異に対応して、磁場に基づく位置座標の修正を計算させ、かつ印加された磁場に応じて磁気追跡センサから受信する信号に基づいて、身体内部の磁気追跡センサのポジションを追跡する際に、磁場に基づく位置座標の修正を適用させる。
ここで、本願開示の発明をあくまで一例として添付図面を参照しつつ説明する。
本発明の一実施形態に従う、心臓に処置を行っている間に、1つ又は2つ以上の粘着性皮膚パッチの位置の不一致を修正するように構成されている、医療用システムの概略描写図である。 本発明の一実施形態に従う、心臓のカテーテルの概略描写図である。 本発明の一実施形態に従う、付加的な皮膚パッチからの位置測定値を使用することによって、所与の粘着性皮膚パッチの物理的位置の不一致を修正する方法を示す、フロー図である。 本発明の一実施形態に従う、所与の皮膚パッチの物理的位置の不一致を修正するために、粘着性皮膚パッチの位置から構築される剛体を例示する、概略図である。 本発明の一実施形態に従う、所与の皮膚パッチの物理的位置の不一致を修正するために、粘着性皮膚パッチの位置から構築される剛体を例示する、概略図である。 本発明の一実施形態に従う、所与の皮膚パッチの物理的位置の不一致を修正するために、粘着性皮膚パッチの位置から構築される剛体を例示する、概略図である。 本発明の一実施形態に従う、所与の皮膚パッチの物理的位置の不一致を修正するために、粘着性皮膚パッチの位置から構築される剛体を例示する、概略図である。 本発明の一実施形態に従う、所与の皮膚パッチの物理的位置の不一致を修正するために、粘着性皮膚パッチの位置から構築される剛体を例示する、概略図である。 本発明の一実施形態に従う、磁気干渉によって生じる複数の粘着性皮膚パッチの見かけの位置の不一致を修正する方法を例示する、フロー図である。 本発明の一実施形態に従う、複数の粘着性皮膚パッチの第1の、第2の、及び修正した第2の位置座標を例示する、概略図である。 本発明の一実施形態に従う、複数の粘着性皮膚パッチの第1の、第2の、及び修正した第2の位置座標を例示する、概略図である。 本発明の一実施形態に従う、複数の粘着性皮膚パッチの第1の、第2の、及び修正した第2の位置座標を例示する、概略図である。
概観
様々な診断及び治療手技は、心腔の内表面上の電位のマッピングを含む。電気マッピングは、例えば、遠位端にポジションセンサ及びマッピング電極が嵌合されている医療用プローブ(例えば、カテーテル)を、心腔の中へ挿入することによって行うことができる。心腔は、内腔表面上の多数のポイントにプローブを配置することによりマッピングされる。各ポイントで、電極を使用して電位が測定され、ポジションセンサを使用して遠位端のポジションが測定される。測定値は、一般に、心腔表面上の電位分布のマップとして提示される。
医療用プローブを心腔内に配置している間、インピーダンスに基づく及び/又は磁気に基づくポジション検知システムを使用して、心腔内のプローブの位置を決定することができる。その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,456,182号に記載されているものなどの、位置検知システムは、患者の背面に貼られた3つ一組の粘着性皮膚パッチ(本明細書では、パッチとも称される)の位置を使用することによって、プローブの位置を決定することができる。パッチから受信する位置測定値は、身体座標系において剛体を定義するために、及び剛体内のプローブの位置を決定するために使用することができる。身体座標系は、呼吸などの通常の患者の活動により粘着性皮膚パッチが移動したときに更新することができる。
典型的に、粘着性皮膚パッチは、上で言及した剛体が変形しないように移動し、互いに一致するそれぞれの位置を有するが、パッチのうちの1つ又は2つ以上の移動により、1つ又は2つ以上のパッチのそれぞれが、残りのパッチの位置と一致しない位置を有する結果をもたらす場合が存在し得る。本発明の実施形態は、粘着性皮膚パッチのうちの1つ又は2つ以上の位置の不一致を検出し、修正するための方法及び装置を提供する。
開示される実施形態において、位置の不一致は、粘着性皮膚パッチのうちの1つの物理的位置を含む。例えば、患者がテーブルの上に横になっている場合、患者が移動したときに、1つの粘着性皮膚パッチがテーブルに「固着する」場合がある。代替の実施形態において、位置の不一致は、複数のパッチの見かけの位置を含む。例えば、ポジショニングシステムは、磁気センサに基づくことができ、磁気干渉が、複数のパッチのそれぞれの「見かけの」位置への、複数のパッチの見かけの移動(すなわち、物理的な移動ではない)を生じさせる。
システムの説明
本発明の一実施形態に従って、図1は、医療用システム20の概略描写図であり、図2は、システムで使用されるプローブの概略図である。システム20は、例えば、Biosense Webster Inc.(Diamond Bar,California)によって製造される、CARTO(登録商標)システムに基づくことができる。システム20は、カテーテルなどの医療用プローブ22、及び制御コンソール24を含む。以下に記載される実施形態では、プローブ22が、心臓26の心臓組織のアブレーションを行うなどの診断処置又は治療処置に使用されることが想定される。あるいは、プローブ22は、必要な変更を加えて、心臓又は他の身体臓器において他の治療目的及び/又は診断目的で使用することができる。
操作者28は、患者30の血管系内にプローブ22を挿入し、プローブ22の遠位端32(図2)が心臓26の心腔内に進入するようにする。図1に示される構成において、操作者28は、蛍光透視ユニット34を使用して、心臓26内部の遠位端32を視覚化する。蛍光透視ユニット34は、患者30の上方に配置され患者を通してX線を透過させるX線源36を含む。患者30の下方に配置されるフラットパネル検出器38は、患者30を透過するX線を光に変換するシンチレータ層40と、光を電気信号に変換するセンサ層42とを含む。センサ層42は、典型的にはフォトダイオードの2次元アレイから構成され、各フォトダイオードは、そのフォトダイオードによって検出された光に応じた電気信号を生成する。
制御コンソール24は、蛍光透視ユニット34からの電気信号を画像46に変換する、プロセッサ44を備え、プロセッサは、該画像を処置に関する情報としてディスプレイ48上に提示する。ディスプレイ48は、一例として、ブラウン管(CRT)ディスプレイ、又は液晶ディスプレイ(LCD)、発光ダイオード(LED)ディスプレイ、若しくはプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイを備えることが想定される。しかしながら、他の表示装置もまた、本発明の実施形態の実施に使用することができる。いくつかの実施形態において、ディスプレイ48は、画像46を提示することに加えて、操作者28からの入力を受け付けるように構成されている、タッチスクリーンを備えることができる。
システム20は、磁気ポジション検知を使用して、心臓26内部の遠位端32のポジション座標を決定することができる。システム20が磁場に基づくポジション検知を使用する構成において、コンソール24は、磁場発生器52を駆動して患者30の身体内に磁場を発生させる、駆動回路50を備える。典型的に、磁場発生器52は、患者30の外部の既知のポジションで患者の下に配置されるコイルを備える。これらのコイルは、心臓26を含む既定の作業ボリューム内に磁場を生成する。プローブ22の遠位端32内の磁場センサ54(本明細書では、ポジションセンサ54とも称される)は、コイルからの磁場に応じて電気信号を発生させ、それによって、プロセッサ44が心腔内の遠位端32のポジションを決定することを可能にする。磁気ポジション追跡技術は、例えば、米国特許第5,391,199号、第6,690,963号、第5,443,489号、第6,788,967号、第5,558,091号、第6,172,499号、及び第6,177,792号に記載されており、それらの開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
加えて、システム20は、インピーダンスに基づくポジション検知を使用して、心臓26内部の遠位端32のポジション座標を決定することができる。システム20が、インピーダンスに基づくポジション検知を使用する構成において、ポジションセンサ54は、プローブ電極として構成され、典型的には、遠位端の絶縁外面76に形成され、コンソール24は、ケーブル56によって、身体表面の電極に接続され、該ケーブルは、3つの主粘着性皮膚パッチ58と、1つ又は2つ以上の副粘着性皮膚パッチ60とを備える。いくつかの実施形態において、主粘着性皮膚パッチ58は、患者30の背面62に貼られ、1つ又は2つ以上の副粘着性皮膚パッチは、患者の正面64に貼られる。動作に際し、プロセッサ44は、プローブ電極とパッチ58及び60との間で測定したインピーダンスに基づいて、心臓26内部のプローブ22のポジション座標を決定することができる。インピーダンス型位置追跡技術は、例えば、米国特許第5,983,126号、同第6,456,864号、及び同第5,944,022号に記載されており、それらの開示内容を参照によって本願に援用する。
いくつかの実施形態において、各パッチ58及び60はまた、磁場発生器52によって生じる磁場を測定し、磁場測定値をコンソール24に搬送することができる、磁場センサ(例えば、コイル)も備えることができる。パッチ58及び60から受信した測定値に基づいて、プロセッサ44は、主粘着性皮膚パッチ及び副粘着性皮膚パッチの現在のポジションを決定することができる。上に記載される磁気に基づく及びインピーダンスに基づくシステムは、遠位端32のポジションに従って変動する信号を発生させる。
プロセッサ44は、典型的には位置及び配向双方の座標を含む、遠位端32のポジション座標を決定するために、ポジションセンサ54によって発生される信号を受信し、処理する。上に記載されるポジション検知の方法は、上で述べられるCARTO(商標)システムにおいて実施され、前述した特許及び特許出願に詳細に記載される。
プロセッサ44は、典型的には、プローブ22からの信号を受信し、コンソール24のその他の構成要素を制御するのに適したフロントエンド回路及びインターフェース回路を有する、汎用コンピュータを含む。プロセッサ44は、本願に記載する機能を実行するようソフトウェアでプログラムすることが可能である。このソフトウェアは、例えば、ネットワークを介して電子的形態でコンソール24にダウンロードするか、又は光学的、磁気的若しくは電子的記録媒体など、持続性の有形媒体上に提供されてもよい。あるいは、プロセッサ44の機能の一部又は全てが、専用の又はプログラム可能なデジタルハードウェア構成要素によって実行されてもよい。
プローブ22及びシステム20の他の構成要素から受信した信号に基づいて、プロセッサ44は、ディスプレイ48を駆動して画像46を更新して、患者の身体の遠位端32の現在の位置、並びに進行中の処置に関する状態情報及びガイダンスを提示する。プロセッサ44は、画像46を表わすデータをメモリ66内に格納する。いくつかの実施形態では、操作者28は、1つ又は2つ以上の入力デバイス68を使用して、画像46を操作することができる。ディスプレイ48がタッチスクリーンディスプレイを備える実施形態において、操作者28は、タッチスクリーンディスプレイを介して、画像46を操作することができる。
図2に示される構成において、プローブ22はまた、遠位端32内に含まれる力センサ70、及びプローブ22の遠位先端部74に取り付けられるアブレーション電極72も備える。力センサ70は、遠位先端部74が心内膜組織に及ぼした力を示す信号をコンソールに向けて発生させることによって、遠位先端部が心臓26の心内膜組織に印加した力を測定する。一実施形態においては、力センサは、遠位先端部74にばねによって接続された磁場送受信器を備え、また、ばねの撓みの測定に基づく力の指示を発生させることができる。この種のプローブ及び力センサの更なる詳細は、米国特許出願公報第2009/0093806号及び同第2009/0138007号に記載されており、これらの開示事項は参照により本明細書に含まれる。あるいは、遠位端32は別の種類の力センサを含むこともできる。
電極72は、典型的には、遠位端32の外面76の上に形成される1つ又は2つ以上の薄い金属層を備える。コンソール24はまた、無線周波数(RF)アブレーションモジュール78も備える。プロセッサ44は、アブレーションモジュール78を使用して、電極72を介して印加されるアブレーション電力のレベルなどの、アブレーションパラメータを監視及び制御する。アブレーションモジュール78はまた、提供されるアブレーションの存続時間も監視及び制御する。
単一のパッチ位置の修正
本発明の一実施形態に従って、図3は、副パッチ60からの位置測定値を使用することによって、単一の主粘着性皮膚パッチ58の物理的位置の不一致を修正する方法を例示する、フロー図であり、集合的に図4と称される図4A〜4Eは、主皮膚パッチ及び副被覆パッチの位置110〜134から構築される剛体100〜108を例示する、概略図である。図4に示される実施例において、位置110〜132は、X軸138、Y軸140、及びZ軸142を含む座標系136の三次元座標を含む。
以下に記載される実施形態において、位置110〜132は、剛体100〜106に対応する空間関係を示す。したがって、図4に示される実施例において、位置110、112、114は、剛体100を定義する第1の空間関係を表し、位置122、124、126は、剛体102を定義する第2の空間関係を表し、位置110、112、114、116、118、120は、剛体104を定義する第3の空間関係を表し、位置122、126、128、130、及び132は、剛体106を定義する第4の空間関係を表す。本明細書に記載される実施形態において、剛体100はまた、第1の剛体とも称され、剛体102はまた、第2の剛体とも称され、剛体104はまた、第3の剛体とも称され、剛体106はまた、第4の剛体とも称される。
最初の工程80において、操作者28は、主粘着性皮膚パッチ58を患者30の背面62に貼り、また、副皮膚パッチ60を患者の正面64に貼る。第1の受信工程81において、プロセッサ44は、第1の時間に、パッチ58及び60から第1のポジション依存信号を受信する。図3に示されるフロー図において、主パッチ58は、背面パッチと称することができ、副パッチ60は、正面パッチと称することができる。
第1の計算工程82において、プロセッサ44は、パッチ58のそれぞれの第1の位置座標110、112、114、及びパッチ60のそれぞれの第1の位置座標116、118、120を計算する。第1の識別工程83において、プロセッサ44は、図4に示されるように、主粘着性皮膚パッチの位置110、112、及び114のそれぞれの第1の位置座標を使用して、すなわち剛体100として、パッチ58間の第1の空間関係を識別する。
第2の受信工程84において、プロセッサ44は、第1の時間の後の第2の時間に、パッチ58及び60から第2のポジション依存信号を受信する。第2の計算工程85において、プロセッサ44は、パッチ58のそれぞれの第2の位置座標122、124、126、及びパッチ60のそれぞれの第2の位置座標128、130、132を計算する。第2の識別工程86において、プロセッサ44は、図4Bに示されるように、主粘着性皮膚パッチ58の位置122、124、及び126のそれぞれの第2の位置座標を使用して、すなわち剛体102として、パッチ58の第2の空間関係を識別する。
検出工程87において、プロセッサ44は、第1の空間関係と第2の空間関係との間の矛盾を検出する。この矛盾は、他の主パッチに対する唯一の主パッチ58だけの位置の変化によって生じる。検出した矛盾は、唯一の主パッチの第2の位置が、残りの主パッチ58の第2の位置と一致しないことを示す。
本実施例において、位置の不一致は、位置112(図4A)から位置124(図4B)への唯一の主パッチ58の物理的移動が、位置110及び114から位置122及び126への残りの主パッチ58の移動(すなわち、位置112及び124がどちらも唯一の主パッチ58の物理的位置を含む)と一致しないことによるものである。例えば、プロセッサ44は、剛体100及び剛体102がもはや一致しないこと、並びにこの不一致が、事実上、身体を定義するパッチの位置のうちの1つだけの移動によって生じたものであることを検出することによって、第1の空間関係と第2の空間関係との間の矛盾を検出することができる。換言すれば、剛体100と102との間の不一致を検出することによって、プロセッサ44は、第1の位置112を有する所与のパッチ58並びにそれぞれの第1の位置110及び114を有する他のパッチ58によって生じる、第1の空間関係と第2の空間関係との間の矛盾を検出する。
第3の識別工程88において、プロセッサ44は、図4Cに示されるように、主皮膚パッチ及び副皮膚パッチの位置110、112、114、116、118、及び120によって示されるそれぞれの第1の位置座標を使用して、すなわち剛体104として、パッチ58と60との間の第3の空間関係を識別する。
医療処置中に、プロセッサ44は、主粘着性皮膚パッチ及び副粘着性皮膚パッチの全てから信号を受信する。典型的に、図4A及び4Bに示されるように、プロセッサは、主パッチ58のそれぞれの位置に基づいて、剛体100及び102を定義する。本発明の実施形態において、所与のパッチ58の移動/位置の不一致を検出すると、プロセッサ44は、以下に説明されるように、副パッチ60及び残りの主パッチの位置を使用して、剛体104(図4C)、106(図4D)、及び108(図4E)を作成することによって、所与のパッチの位置124に対する修正を計算することができる。
第4の識別工程89において、プロセッサ44は、図4Dに示されるように、主粘着性皮膚パッチ及び副粘着性皮膚パッチの位置122、126、128、130、及び132のそれぞれの第2の位置座標を使用して、すなわち剛体106として、パッチ60と他のパッチ58との第4の空間関係を識別する(すなわち、第4の空間関係は、移動が一致しない所与のパッチ58を含まない)。
算出工程90において、プロセッサ44は、空間関係に基づいて、唯一の主パッチの位置の修正を算出する。いくつかの実施形態において、空間関係は、第3の空間関係及び第4の空間関係を含む。最後に、適用工程91において、プロセッサ44は、唯一の主パッチの第2の位置に位置の修正を適用し、それによって、唯一の主パッチの修正された第2の位置を決定し、そして、本方法は終了する。いくつかの実施形態において、プロセッサ44は、患者の体内にあるプローブ22などの対象物を追跡するために、パッチ58の第2の位置座標を使用しながら、位置の修正を適用する。
第3の空間関係及び第4の空間関係(すなわち、剛体104及び106)を使用して位置の修正を算出するために、プロセッサ44は、剛体104に基づいて、(矢印144によって示される)剛体106の唯一の主パッチの予想される第2の位置(すなわち、修正された第2の位置)を決定することによって、唯一の主パッチの修正された第2の位置134を決定することができ、それによって、剛体108を定義する。位置134は、座標系136において三次元座標を含む。
プロセッサ44が唯一の主パッチの位置の修正を算出すると、プロセッサ44は、唯一の主パッチの次の位置を示す次の信号に位置の修正を適用することができる。したがって、プロセッサ44が、第2の時間の後の第3の時間に、唯一の主パッチから第3のポジション依存信号を受信すると、プロセッサは、第3のポジション依存信号に基づいて、唯一の主パッチの第2の位置座標を計算し、唯一の主パッチの第3の位置に位置の修正を適用することができ、それによって、唯一の主パッチの修正された第3の位置を決定する。
本明細書に記載される実施形態は、唯一の主パッチ58の移動の不一致を修正するために、3つの副パッチ60を使用するが、そのそれぞれの位置の測定値を使用して剛体104、106、及び108を定義することができる任意の数の副パッチ60を含む構成が、本発明の趣旨及び範囲の範囲内にあるものと見なされる。したがって、本発明の実施形態では、少なくとも4つの粘着性パッチ(すなわち、3つの主パッチ58及び少なくとも1つの副パッチ60)を患者30に貼ることができる。
複数のパッチ位置の修正
本発明の一実施形態に従って、図5は、複数の主粘着性皮膚パッチ58の見かけの位置の不一致を修正する方法を例示する、フロー図であり、集合的に図6と称される図6A〜6Cは、第1のパッチ位置座標170〜174、第2のパッチ位置座標176〜180、及び修正された第2のパッチ位置座標182〜186を例示する、概略図である。
図6に示される実施例において、位置170〜186は、X軸190、Y軸192、及びZ軸194を含む座標系188の三次元座標を含む。本明細書に記載される実施形態において、位置170〜174は、剛体196によって表される第1の空間関係を表し、位置176〜180は、剛体198によって示される第2の空間関係を表す。
最初の工程150において、操作者28は、主粘着性皮膚パッチ58を患者30の背面62に貼り、第1の受信工程152において、プロセッサ44は、第1の時間に、パッチ58から第1のポジション依存信号を受信する。第1のポジション依存信号は、上記の磁気ポジション検知を使用して発生される。本発明の実施形態において、第1のポジション依存信号はまた、各主パッチ58の第1の磁気干渉レベルも示すことができる。図1に示される実施例において、磁気干渉レベル(複数可)は、典型的に、X線源36と磁場発生器52との近接性の尺度を提供する。図5に示されるフロー図において、主パッチ58は、背面パッチとも称される。
第1の計算工程154において、プロセッサ44は、それぞれの第1の位置座標を計算し、第1の磁気干渉レベルに基づいて、第1の磁気干渉指標(すなわち、値)を計算する。第1の識別工程156において、プロセッサ44は、図6Aに示されるように、主粘着性パッチの位置170、172、及び174のそれぞれの第1の位置座標を使用して、すなわち剛体196として、主パッチ58間の第1の空間関係を識別する。
第2の受信工程158において、プロセッサ44は、第1の時間の後の第2の時間に、主パッチ58から第2のポジション依存信号を受信する。本発明の実施形態において、第2のポジション依存信号はまた、各主パッチ58の第2の磁気干渉レベルも示すことができる。
第2の計算工程160において、プロセッサ44は、各主パッチ58のそれぞれの第2の位置座標及びそれぞれの第2の磁気干渉レベルを計算し、第2の磁気干渉レベルに基づいて、第2の磁気干渉指標を計算する。第2の識別工程162において、プロセッサは、図6Bに示されるように、主粘着性皮膚パッチの位置176、178、及び180のそれぞれの第2の位置座標を使用して、すなわち剛体198として、主パッチ58の第2の空間関係を識別する。
検出工程164において、プロセッサ44は、第1の磁気指標と第2の磁気指標との間の矛盾、及び他の主パッチに対する複数の主パッチ58の第1の空間関係と第2の空間関係との間の矛盾を検出する。検出した矛盾は、複数の主パッチ58の第2の位置が、残りの主パッチ58の第2の位置と一致しないことを示す。
本実施例において、位置176は、第1の所与の主パッチ58の物理的な第1の位置を含み、位置178は、第2の所与の主パッチ58の物理的な第1の位置を含み、位置182は、第1の所与の主パッチの見かけの第2の位置を含み、位置186は、第2の所与の主パッチの見かけの第2の位置を含む。本発明の実施形態において、位置の不一致(すなわち、見かけの位置)は、第1の磁場測定値と第2の磁場測定値との差異によるものであり、この差異は、位置170、172、及び174(図6A)から位置176、178、及び180(図6B)への第1の所与の主パッチ及び第2の所与の主パッチの見かけの移動を生じさせる。いくつかの実施形態において、プロセッサ44は、剛体196と剛体198との差異を検出することによって、第1の空間関係と第2の空間関係との間の矛盾を検出することができる。
算出工程166において、プロセッサ44は、第1の位置座標に基づいて、複数の主パッチの位置の修正を算出する。いくつかの実施形態において、所与のパッチ58の位置の修正は、所与のパッチの第2の位置から所与のパッチの第1の位置までの距離及び配向を含む(逆も同じである)。最後、適用工程168において、プロセッサ44は、複数の主パッチの第2の位置に位置の修正を適用し、それによって、複数の主要なパッチの修正された第2の位置を決定し、そして、本方法は終了する。
図6に示される実施例において、矢印206、208、及び210によって示される距離及び配向に基づいて、プロセッサ44は、複数の主パッチの修正された第2の位置200、202、及び204を決定する。位置200、202、及び204は、座標系188において三次元座標を含む。パッチ58の検出した移動が磁気干渉によって生じる(すなわち、検出した移動が見かけである)実施形態では、その場合、修正された位置座標が第1の位置座標と一致する。したがって、図6に示される実施例において、位置200は、位置170と一致し、位置202は、位置202と一致し、位置174は、位置204と一致する。
プロセッサ44がパッチ58の位置の修正を算出すると、プロセッサ44は、該位置の修正を、背面パッチの次の位置を示す次の信号に適用することができる。したがって、プロセッサ44が、第2の時間の後の第3の時間に、パッチ58から第3のポジション依存信号を受信すると、プロセッサは、第3のポジション依存信号に基づいて、背面パッチの第3の位置座標を計算し、背面パッチの第3の位置に位置の修正を適用し、それによって、パッチ58の修正された第3の位置を決定する。
本発明の実施形態において、プロセッサ44は、パッチ58のそれぞれの位置座標に対して患者の身体内の対象物(例えば、プローブ22)を追跡し、一方で、パッチのそれぞれの位置座標にそれぞれの位置の修正を適用することができる。加えて、本明細書に記載される実施形態は、それぞれの位置測定値を使用して剛体100〜108及び196〜198を定義することができる、3つの主パッチ58を使用するが、3つを超えるパッチ58を備える構成が、本発明の趣旨及び範囲の範囲内にあるものと見なされる。
上の説明は、1つ又は2つ以上のパッチ58の第2の位置の不一致を特定し、修正するための2つの実施形態を提供することが理解されるであろう。第1の実施形態では、図3及び図4を参照する明細書において上に記載されるように、プロセッサ44は、唯一の主パッチ58の第2の位置の不一致を検出するが、第1の時間と第2の時間との間の磁気干渉指標の矛盾は検出しない。第2の実施形態にでは、図5及び図6を参照する明細書において上に記載されるように、プロセッサ44は、複数のパッチ58のそれぞれの第2の位置の不一致を検出し、一方で、第1の時間と第2の時間との間の磁気干渉指標の矛盾を検出する。
上記されている実施形態は、例として列挙されており、本発明は、上記で特に示され、記載されているものに限定されないことが認識されるであろう。むしろ、本発明の範囲は、上記されている種々の特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせと、前述の説明を読むことに基づいて当業者が想起するであろう、先行技術に開示されていない変形例及び修飾との両方を含む。
〔実施の態様〕
(1) 被験者の身体の表面に固定されたパッチのアレイを使用して、検知するための方法であって、前記パッチが、前記表面と接触しているそれぞれの電極を含み、前記パッチのうちの少なくとも1つが、前記身体に印加された磁場に応じて信号を出力するように構成されるパッチセンサを含み、前記方法が、
第1の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記身体に印加された電流に対するインピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1のインピーダンスに基づく位置座標を計算することと、
前記第1の時間の後の第2の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記電流に対する前記インピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2のインピーダンスに基づく位置座標を計算することと、
前記第1の磁場に基づく位置座標と、前記第1のインピーダンスに基づく位置座標との第1の関係、及び前記第2の磁場に基づく位置座標と、前記第2のインピーダンスに基づく位置座標との第2の関係を計算することと、
前記第2の関係と前記第1の関係との間に差異があるときに、前記差異に対応して、磁場に基づく位置座標の修正を計算することと、
前記印加された磁場に応じて磁気追跡センサから受信する信号に基づいて、前記身体内部の前記磁気追跡センサのポジションを追跡する際に、前記磁場に基づく位置座標の修正を適用することと、を含む、方法。
(2) 所与のパッチに関する前記第1の関係が、前記所与のパッチの前記第1のインピーダンスに基づく位置座標から、前記所与のパッチの前記第1の磁場に基づく位置座標までの第1の距離及び第1の配向を含み、前記所与のパッチに関する前記第2の関係が、前記所与のパッチの前記第2のインピーダンスに基づく位置座標から、前記所与のパッチの前記第2の磁場に基づく位置座標までの第2の距離及び第2の配向を含む、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記所与のパッチの前記第2の磁場に基づく位置座標に対する前記磁場に基づく位置座標の修正が、前記第1の距離及び前記第1の配向を含む、実施態様2に記載の方法。
(4) 前記第2の時間の後の第3の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第3の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記電流に対する前記インピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第3のインピーダンスに基づく位置座標を計算し、前記磁場に基づく位置座標の修正を前記第3の磁場に基づく位置座標に適用すること、を含む、実施態様1に記載の方法。
(5) 前記磁場を発生させるように構成される複数のコイルの上に前記身体を配置することによって、前記磁場が前記身体に印加される、実施態様1に記載の方法。
(6) 対象物が、プローブ電極を有する医療用プローブを含み、前記電流を前記プローブ電極に搬送することによって、前記電流が前記身体に印加される、実施態様1に記載の方法。
(7) 前記信号が、第1の信号を含み、前記インピーダンスを測定することが、前記プローブ電極によって搬送される前記電流の前記インピーダンスに応じて、前記少なくとも1つのパッチから、第2の信号を受信することを含む、実施態様6に記載の方法。
(8) 検知するための方法のための装置であって、
被験者の身体の表面に固定されたパッチのアレイであって、前記パッチが、前記表面と接触しているそれぞれの電極を含み、前記パッチのうちの少なくとも1つが、前記身体に印加された磁場に応じて信号を出力するように構成されるパッチセンサを含む、パッチのアレイと、
制御コンソールであって、
第1の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記身体に印加された電流に対するインピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1のインピーダンスに基づく位置座標を計算し、
前記第1の時間の後の第2の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記電流に対する前記インピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2のインピーダンスに基づく位置座標を計算し、
前記第1の磁場に基づく位置座標と前記第1のインピーダンスに基づく位置座標との第1の関係、及び前記第2の磁場に基づく位置座標と前記第2のインピーダンスに基づく位置座標との第2の関係を計算し、
前記第2の関係と前記第1の関係との間に差異があるときに、前記差異に対応して、磁場に基づく位置座標の修正を計算し、かつ
前記印加された磁場に応じて磁気追跡センサから受信する信号に基づいて、前記身体内部の前記磁気追跡センサのポジションを追跡する際に、前記磁場に基づく位置座標の修正を適用するように構成されている、制御コンソールと、を備える、装置。
(9) 所与のパッチに関する前記第1の関係が、前記所与のパッチの前記第1のインピーダンスに基づく位置座標から、前記所与のパッチの前記第1の磁場に基づく位置座標までの第1の距離及び第1の配向を含み、前記所与のパッチに関する前記第2の関係が、前記所与のパッチの前記第2のインピーダンスに基づく位置座標から、前記所与のパッチの前記第2の磁場に基づく位置座標までの第2の距離及び第2の配向を含む、実施態様8に記載の装置。
(10) 前記所与のパッチの前記第2の磁場に基づく位置座標に対する前記磁場に基づく位置座標の修正が、前記第1の距離及び前記第1の配向を含む、実施態様9に記載の装置。
(11) 前記制御コンソールが、前記第2の時間の後の第3の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第3の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記電流に対する前記インピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第3のインピーダンスに基づく位置座標を計算し、前記磁場に基づく位置座標の修正を前記第3の磁場に基づく位置座標に適用するように構成されている、実施態様8に記載の装置。
(12) 前記磁場を発生させるように構成される複数のコイルの上に前記身体を配置することによって、前記磁場が前記身体に印加される、実施態様8に記載の装置。
(13) 対象物が、プローブ電極を有する医療用プローブを含み、前記電流を前記プローブ電極に搬送することによって、前記電流が前記身体に印加される、実施態様8に記載の装置。
(14) 前記信号が、第1の信号を含み、前記制御コンソールが、前記少なくとも1つのパッチから、前記プローブ電極によって搬送される前記電流の前記インピーダンスに応じて第2の信号を受信することによって、前記インピーダンスを測定するように構成されている、実施態様13に記載の装置。
(15) 被験者の身体の表面に固定されたパッチのアレイを使用して、検知するためのコンピュータソフトウェア製品であって、前記パッチが、前記表面と接触しているそれぞれの電極を含み、前記パッチのうちの少なくとも1つが、前記身体に印加された磁場に応じて信号を出力するように構成されるパッチセンサを含み、前記製品が、プログラム命令が記憶される持続性のコンピュータ可読媒体を備え、該命令がコンピュータによって読み出されたときに、前記コンピュータに、
第1の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理させ、前記身体に印加された電流に対するインピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1のインピーダンスに基づく位置座標を計算させ、
前記第1の時間の後の第2の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理させ、前記電流に対する前記インピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2のインピーダンスに基づく位置座標を計算させ、
前記第1の磁場に基づく位置座標と、前記第1のインピーダンスに基づく位置座標との第1の関係、及び前記第2の磁場に基づく位置座標と、前記第2のインピーダンスに基づく位置座標との第2の関係を計算させ、
前記第2の関係と前記第1の関係との間に差異があるときに、前記差異に対応して、磁場に基づく位置座標の修正を計算させ、かつ
前記印加された磁場に応じて磁気追跡センサから受信する信号に基づいて、前記身体内部の前記磁気追跡センサのポジションを追跡する際に、前記磁場に基づく位置座標の修正を適用させる、コンピュータソフトウェア製品。

Claims (12)

  1. 被験者の身体の表面に固定されたパッチのアレイであって、前記パッチが、前記表面と接触しているそれぞれの電極を含み、前記パッチのうちの少なくとも1つが、前記身体に印加された磁場に応じて信号を出力するように構成されるパッチセンサを含む、パッチのアレイと制御コンソールと、を備える装置の作動方法であって、
    前記制御コンソールは、
    第1の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記身体に印加された電流に対するインピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1のインピーダンスに基づく位置座標を計算
    前記第1の時間の後の第2の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記電流に対する前記インピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2のインピーダンスに基づく位置座標を計算
    前記第1の磁場に基づく位置座標と、前記第1のインピーダンスに基づく位置座標との第1の関係、及び前記第2の磁場に基づく位置座標と、前記第2のインピーダンスに基づく位置座標との第2の関係を計算
    前記第2の関係と前記第1の関係との間に差異があるときに、前記差異に対応して、磁場に基づく位置座標の修正を計算
    前記印加された磁場に応じて磁気追跡センサから受信する信号に基づいて、前記身体内部の前記磁気追跡センサのポジションを追跡する際に、前記磁場に基づく位置座標の修正を適用する、装置の作動方法。
  2. 所与のパッチに関する前記第1の関係が、前記所与のパッチの前記第1のインピーダンスに基づく位置座標から、前記所与のパッチの前記第1の磁場に基づく位置座標までの第1の距離及び第1の配向を含み、前記所与のパッチに関する前記第2の関係が、前記所与のパッチの前記第2のインピーダンスに基づく位置座標から、前記所与のパッチの前記第2の磁場に基づく位置座標までの第2の距離及び第2の配向を含む、請求項1に記載の装置の作動方法。
  3. 前記所与のパッチの前記第2の磁場に基づく位置座標に対する前記磁場に基づく位置座標の修正が、前記第1の距離及び前記第1の配向を含む、請求項2に記載の装置の作動方法。
  4. 前記第2の時間の後の第3の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第3の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記電流に対する前記インピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第3のインピーダンスに基づく位置座標を計算し、前記磁場に基づく位置座標の修正を前記第3の磁場に基づく位置座標に適用すること、を含む、請求項1に記載の装置の作動方法。
  5. 被験者の身体の表面に固定されたパッチのアレイであって、前記パッチが、前記表面と接触しているそれぞれの電極を含み、前記パッチのうちの少なくとも1つが、前記身体に印加された磁場に応じて信号を出力するように構成されるパッチセンサを含む、パッチのアレイと、制御コンソールと、を備える装置であって、
    前記制御コンソール
    第1の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記身体に印加された電流に対するインピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1のインピーダンスに基づく位置座標を計算し、
    前記第1の時間の後の第2の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記電流に対する前記インピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2のインピーダンスに基づく位置座標を計算し、
    前記第1の磁場に基づく位置座標と前記第1のインピーダンスに基づく位置座標との第1の関係、及び前記第2の磁場に基づく位置座標と前記第2のインピーダンスに基づく位置座標との第2の関係を計算し、
    前記第2の関係と前記第1の関係との間に差異があるときに、前記差異に対応して、磁場に基づく位置座標の修正を計算し、かつ
    前記印加された磁場に応じて磁気追跡センサから受信する信号に基づいて、前記身体内部の前記磁気追跡センサのポジションを追跡する際に、前記磁場に基づく位置座標の修正を適用するように構成されている、装置
  6. 所与のパッチに関する前記第1の関係が、前記所与のパッチの前記第1のインピーダンスに基づく位置座標から、前記所与のパッチの前記第1の磁場に基づく位置座標までの第1の距離及び第1の配向を含み、前記所与のパッチに関する前記第2の関係が、前記所与のパッチの前記第2のインピーダンスに基づく位置座標から、前記所与のパッチの前記第2の磁場に基づく位置座標までの第2の距離及び第2の配向を含む、請求項に記載の装置。
  7. 前記所与のパッチの前記第2の磁場に基づく位置座標に対する前記磁場に基づく位置座標の修正が、前記第1の距離及び前記第1の配向を含む、請求項に記載の装置。
  8. 前記制御コンソールが、前記第2の時間の後の第3の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第3の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理し、前記電流に対する前記インピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第3のインピーダンスに基づく位置座標を計算し、前記磁場に基づく位置座標の修正を前記第3の磁場に基づく位置座標に適用するように構成されている、請求項に記載の装置。
  9. 前記磁場を発生させるように構成される複数のコイルの上に前記身体を配置することによって、前記磁場が前記身体に印加される、請求項に記載の装置。
  10. 対象物が、プローブ電極を有する医療用プローブを含み、前記電流を前記プローブ電極に搬送することによって、前記電流が前記身体に印加される、請求項に記載の装置。
  11. 前記信号が、第1の信号を含み、前記制御コンソールが、前記パッチのうちの前記少なくとも1つから、前記プローブ電極によって搬送される前記電流の前記インピーダンスに応じて第2の信号を受信することによって、前記インピーダンスを測定するように構成されている、請求項10に記載の装置。
  12. 被験者の身体の表面に固定されたパッチのアレイと共に使用されプログラム命令が記憶される持続性のコンピュータ可読媒体であって、前記パッチが、前記表面と接触しているそれぞれの電極を含み、前記パッチのうちの少なくとも1つが、前記身体に印加された磁場に応じて信号を出力するように構成されるパッチセンサを含み、前記プログラム命令がコンピュータによって読み出されたときに、前記コンピュータに、
    第1の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理させ、前記身体に印加された電流に対するインピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第1のインピーダンスに基づく位置座標を計算させ、
    前記第1の時間の後の第2の時間に、前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2の磁場に基づく位置座標を計算するように前記信号を処理させ、前記電流に対する前記インピーダンスを測定することによって前記パッチのうちの前記少なくとも1つの第2のインピーダンスに基づく位置座標を計算させ、
    前記第1の磁場に基づく位置座標と、前記第1のインピーダンスに基づく位置座標との第1の関係、及び前記第2の磁場に基づく位置座標と、前記第2のインピーダンスに基づく位置座標との第2の関係を計算させ、
    前記第2の関係と前記第1の関係との間に差異があるときに、前記差異に対応して、磁場に基づく位置座標の修正を計算させ、かつ
    前記印加された磁場に応じて磁気追跡センサから受信する信号に基づいて、前記身体内部の前記磁気追跡センサのポジションを追跡する際に、前記磁場に基づく位置座標の修正を適用させる、コンピュータ可読媒体
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10806365B2 (en) * 2017-12-26 2020-10-20 Biosense Webster (Israel) Ltd. Impedance-based position tracking performance using principal component analysis
CN109965875B (zh) * 2017-12-28 2023-06-27 四川锦江电子医疗器械科技股份有限公司 一种基于多分辨率映射的体内三维定位系统和方法
US10722141B2 (en) * 2018-04-30 2020-07-28 Biosense Webster (Israel) Ltd. Active voltage location (AVL) resolution
US11806083B2 (en) * 2018-05-14 2023-11-07 Biosense Webster (Israel) Ltd. Correcting map shifting of a position tracking system including repositioning the imaging system and the patient in response to detecting magnetic interference
US11944388B2 (en) 2018-09-28 2024-04-02 Covidien Lp Systems and methods for magnetic interference correction
CN113891678B (zh) * 2019-03-22 2025-04-01 波士顿科学医学有限公司 基于阻抗跟踪场的模型的跟踪导管
CN115426941B (zh) * 2020-04-23 2025-08-12 圣犹达医疗用品心脏病学部门有限公司 导管形状的确定

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5391199A (en) 1993-07-20 1995-02-21 Biosense, Inc. Apparatus and method for treating cardiac arrhythmias
US5558091A (en) 1993-10-06 1996-09-24 Biosense, Inc. Magnetic determination of position and orientation
US5876336A (en) 1994-10-11 1999-03-02 Ep Technologies, Inc. Systems and methods for guiding movable electrode elements within multiple-electrode structure
US6690963B2 (en) 1995-01-24 2004-02-10 Biosense, Inc. System for determining the location and orientation of an invasive medical instrument
US5848352A (en) * 1995-04-26 1998-12-08 Wink Communications, Inc. Compact graphical interactive information system
US5697377A (en) 1995-11-22 1997-12-16 Medtronic, Inc. Catheter mapping system and method
US6177792B1 (en) 1996-03-26 2001-01-23 Bisense, Inc. Mutual induction correction for radiator coils of an objects tracking system
SE9603314D0 (sv) 1996-09-12 1996-09-12 Siemens Elema Ab Förfarande och anordning för att bestämma läget hos en kateter inuti kroppen hos en patient
US5944022A (en) 1997-04-28 1999-08-31 American Cardiac Ablation Co. Inc. Catheter positioning system
AU1607600A (en) 1999-07-26 2001-02-13 Super Dimension Ltd. Linking of an intra-body tracking system to external reference coordinates
US6172499B1 (en) 1999-10-29 2001-01-09 Ascension Technology Corporation Eddy current error-reduced AC magnetic position measurement system
US20050256398A1 (en) 2004-05-12 2005-11-17 Hastings Roger N Systems and methods for interventional medicine
JP4150663B2 (ja) * 2003-12-25 2008-09-17 オリンパス株式会社 被検体内位置検出システム
JP2008546465A (ja) * 2005-06-23 2008-12-25 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 ユーザーの身体の生体インピーダンスを誘導的に測定する方法及び装置
US7848787B2 (en) * 2005-07-08 2010-12-07 Biosense Webster, Inc. Relative impedance measurement
US7536218B2 (en) 2005-07-15 2009-05-19 Biosense Webster, Inc. Hybrid magnetic-based and impedance-based position sensing
US7885707B2 (en) 2005-09-15 2011-02-08 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Method of scaling navigation signals to account for impedance drift in tissue
US8475470B2 (en) * 2006-12-21 2013-07-02 General Electric Company Percutaneous registration apparatus and method for use in surgical navigation
JP5243750B2 (ja) * 2007-08-09 2013-07-24 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 医療装置誘導システム、作動方法および医療装置誘導システムで用いるルックアップテーブルの作成方法
US8357152B2 (en) 2007-10-08 2013-01-22 Biosense Webster (Israel), Ltd. Catheter with pressure sensing
US8535308B2 (en) 2007-10-08 2013-09-17 Biosense Webster (Israel), Ltd. High-sensitivity pressure-sensing probe
JP5265179B2 (ja) * 2007-11-28 2013-08-14 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 カプセル医療システム
US9014778B2 (en) * 2008-06-24 2015-04-21 Biosense Webster, Inc. Disposable patch and reusable sensor assembly for use in medical device localization and mapping systems
US8456182B2 (en) 2008-09-30 2013-06-04 Biosense Webster, Inc. Current localization tracker
CN101836862B (zh) * 2009-03-16 2014-03-26 上海微创医疗器械(集团)有限公司 人体腔室内壁三维标测方法及其设备和系统
JP5650765B2 (ja) 2010-02-15 2015-01-07 カーディアック ペースメイカーズ, インコーポレイテッド 姿勢を判定するための装置および方法
US8478383B2 (en) * 2010-12-14 2013-07-02 Biosense Webster (Israel), Ltd. Probe tracking using multiple tracking methods
US9113807B2 (en) * 2010-12-29 2015-08-25 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Dynamic adaptive respiration compensation with automatic gain control
US9414770B2 (en) * 2010-12-29 2016-08-16 Biosense Webster (Israel) Ltd. Respiratory effect reduction in catheter position sensing
JP5956463B2 (ja) 2010-12-30 2016-07-27 セント・ジュード・メディカル・エイトリアル・フィブリレーション・ディヴィジョン・インコーポレーテッド 身体組織から電子生理学的データを分析しマッピングするシステム、電子生理学的データを分析するシステムの作動方法及び心臓組織から測定されるデータを分析するカテーテルシステム
US9901303B2 (en) * 2011-04-14 2018-02-27 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for registration of multiple navigation systems to a common coordinate frame
US10362963B2 (en) * 2011-04-14 2019-07-30 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Correction of shift and drift in impedance-based medical device navigation using magnetic field information
US10918307B2 (en) * 2011-09-13 2021-02-16 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Catheter navigation using impedance and magnetic field measurements
JP6045809B2 (ja) 2011-04-22 2016-12-14 東芝メディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及び医用システム
US10791950B2 (en) * 2011-09-30 2020-10-06 Biosense Webster (Israel) Ltd. In-vivo calibration of contact force-sensing catheters using auto zero zones
EP2854634B1 (en) 2012-08-13 2016-04-27 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Correction of shift and drift in impedance-based medical device navigation using magnetic field information
US8849393B2 (en) * 2012-11-30 2014-09-30 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Correction of shift and drift in impedance-based medical device navigation using measured impedances at external patch electrodes
US10383542B2 (en) * 2013-03-14 2019-08-20 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Device, system, and method for intracardiac diagnosis or therapy with localization
EP2956055B1 (en) 2013-05-07 2020-07-29 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Utilization of electrode spatial arrangements for characterizing cardiac conduction conditions
US9629570B2 (en) * 2013-11-21 2017-04-25 Biosense Webster (Israel) Ltd. Tracking of catheter from insertion point to heart using impedance measurements
US9474466B2 (en) * 2013-12-23 2016-10-25 Biosense Webster (Israel) Ltd. Low-profile location pad for magnetic-based intra-body probe tracking system
JP6656271B2 (ja) * 2015-06-19 2020-03-04 セント・ジュード・メディカル,カーディオロジー・ディヴィジョン,インコーポレイテッド インピーダンス・シフトおよびドリフトの検出および補正
CN107771055B (zh) * 2015-06-19 2021-02-26 圣犹达医疗用品心脏病学部门有限公司 用于装置导航的电磁动态配准

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