KR20080071919A - 향상된 정확도를 갖는 초음파 카테터 교정 장치 및 방법 - Google Patents

향상된 정확도를 갖는 초음파 카테터 교정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080071919A
KR20080071919A KR1020080009434A KR20080009434A KR20080071919A KR 20080071919 A KR20080071919 A KR 20080071919A KR 1020080009434 A KR1020080009434 A KR 1020080009434A KR 20080009434 A KR20080009434 A KR 20080009434A KR 20080071919 A KR20080071919 A KR 20080071919A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phantom
probe
imaging device
calibration
position sensor
Prior art date
Application number
KR1020080009434A
Other languages
English (en)
Inventor
아사프 고바리
앤드레스 클라우디오 알트만
메이어 바르탈
드롤 트루머
Original Assignee
바이오센스 웹스터 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바이오센스 웹스터 인코포레이티드 filed Critical 바이오센스 웹스터 인코포레이티드
Publication of KR20080071919A publication Critical patent/KR20080071919A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4245—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
    • A61B8/4254—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient using sensors mounted on the probe
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/58—Testing, adjusting or calibrating the diagnostic device
    • A61B8/587—Calibration phantoms

Abstract

자기 위치 센서 및 음향 촬영 장치를 포함하는 프로브의 교정 장치는 강성 기계적 골격을 갖는다. 골격에 고정된 하나 이상의 필드 발생기가 인지된 공간적 특징의 자기장을 생성한다. 음향 타겟 조립체는 골격에 대한 인지된 궤도에서 팬텀을 이동시키도록 배열된 모션 기구에 결합된 팬텀을 포함한다. 골격에 고정된 지그는 팬텀을 촬영하기 위한 촬영 장치에 적합한 배향으로 하나 이상의 필드 발생기의 자기장 내에 프로브를 유지한다. 프로세서는 위치 센서에 대한 촬영 장치의 좌표를 교정하기 위해 프로브로부터 위치 신호 및 이미지 신호를 처리한다.
Figure P1020080009434
프로브, 자기 위치 센서, 촬영 장치, 필드 발생기, 팬텀, 타겟 조립체, 지그

Description

향상된 정확도를 갖는 초음파 카테터 교정 장치 및 방법{ULTRASOUND CATHETER CALIBRATION WITH ENHANCED ACCURACY}
본 출원은 본 명세서에 참조로서 인용되어 있는 2007년 1월 31일 출원된 미국 가출원 제60/887,457호의 이익을 청구한다.
본 발명은 일반적으로 초음파 촬영 시스템, 특히 초음파 프로브의 교정(calibration) 장치 및 방법에 관한 것이다.
그 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 인용되어 있는 미국 특허 출원 공보 제2004/0254458 A1호는 위치 센서 및 초음파 변환기를 갖는 프로브를 교정하기 위한 장치 및 방법을 개시하고 있다. 이 장치는 인지된 위치에서 내부에 배치된 초음파 타겟을 구비하는 테스트 고정구(fixture)를 포함한다. 컴퓨터는 변환기가 초음파 타겟과 정렬되어 있는 동안 위치 센서에 의해 생성되는 위치 신호를 수신한다. 따라서, 컴퓨터는 테스트 고정구의 기준 프레임에서의 프로브의 배향을 결정하고 프로브의 배향에 응답하여 프로브에 대한 교정 데이터를 결정한다.
위치 센서를 교정하기 위한 다양한 방법이 당 기술 분야에 공지되어 있다. 예를 들면, 그 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 인용되어 있는 미국 특허 제 6,266,551호 및 제6,370,411호는 자기 위치 센서를 포함하는 프로브 교정 방법 및 장치를 개시하고 있다. 교정은 프로브 내의 자기 센서 코일의 위치, 배향 및 이득의 변화를 측정하고 보상하는데 사용된다. 프로브를 교정하기 위해, 기계적 지그(jig)가 하나 이상의 미리 결정된 위치 및 배향으로 프로브를 유지하고, 라디에이터(radiator)가 지그의 부근에서 인지된 실질적으로 균일한 자기장을 생성한다. 코일에 의해 생성된 신호가 분석되어 코일의 이득 및 직교성으로부터의 코일의 편차(deviation)에 관한 교정 데이터를 생성하는데 사용된다.
위치 센서를 갖는 초음파 촬영기를 교정하기 위한 다른 방법이 또한 당 기술 분야에 공지되어 있다. 예를 들면, 그 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 인용되어 있는 미국 특허 제6,138,495호는 주사(scanning) 평면에 대한 촬영 또는 주사 변환기 상의 위치 측정 성분을 교정하기 위한 방법 및 장치를 개시하고 있다. 교정은 부가의 위치 측정 성분을 포함하는 교정 장치를 사용함으로써 수행되어, 교정 프로세스 중에 이들 위치 측정 성분의 상대 위치가 계산될 수 있다. 교정은 또한 부가의 위치 측정 성분에 대해 인지된 위치에 있는 주사 평면 내의 타겟을 관측함으로써 수행된다.
다른 예로서, 그 개시 내용이 본 명세서에 참조에 의해 인용되어 있는 미국 특허 제6,585,561호는 초음파 헤드를 교정하기 위한 교정 유닛을 개시하고 있다. 교정 유닛은 교정 유닛의 기준부에 대해 인지된 위치 및 배향으로 초음파 헤드를 수용하도록 구성된다. 교정 유닛은 초음파 장치와 연관된 마커의 좌표계의 교정을 허용한다. 기준 위치로부터 수신된 반향(echo)은 예를 들면 초음파 헤드와 기준부 사이의 오프셋을 교정하는데 사용될 수 있다. 교정 유닛은 바람직하게는 초음파 장치를 수신하기 위한 직경을 갖는 구멍을 구비하는 적합한 플라스틱과 같은, 음속을 알고 있는 재료로 형성된다. 교정 중에, 반향은 바람직하게는 공기인 주위 매체와 교정 유닛의 저부의 계면으로부터 수신된다. 반향은 초음파 장치 헤드로부터 계면으로의 오프셋을 계산하는데 사용될 수 있다.
이하에 개시되는 본 발명의 실시예는 위치 센서를 갖는 초음파 촬영 프로브를 교정하기 위한 향상된 시스템 및 방법을 설명한다. 이들 실시예는 변환기 어레이 및 위치 센서를 포함하고 심실과 같은 체강 내를 촬영하기 위해 적용된 초음파 카테터를 교정하는데 특히 유용하다. 그러나, 본 발명의 원리는 체내 및 체외 용도 모두를 위해 다양한 상이한 유형의 프로브에 적용될 수 있다.
일 실시예에서, 자기 위치 센서 및 음향 촬영 장치를 포함하는 프로브의 교정 장치가 제공된다. 장치는 위치 센서에 대한 촬영 장치의 교정의 기준 프레임으로서 기능하는 강성 기계적 골격(framework)을 포함한다. 골격에 고정된 하나 이상의 필드 발생기가 인지된 공간적 특징의 자기장을 생성한다. 음향 타겟 조립체가 또한 골격에 고정된다. 이 조립체는 골격에 대한 인지된 궤도에서 팬텀(phantom)을 이동시키는 모션 기구에 결합된 팬텀을 포함한다. 골격에 고정된 지그는 팬텀을 촬영하기 위한 촬영 장치에 적합한 배향으로 자기장 내에 프로브를 유지한다. 이 구조에서, 프로세서는 위치 센서로부터의 위치 신호 및 촬영 장치로부터의 이미지 신호를 수신하고, 위치 센서에 대한 촬영 장치의 좌표를 교정하기 위해 이 신호들을 처리한다.
다른 실시예에서, 프로브의 교정을 위한 초음파 팬텀은 벽에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 포위되어 있는 내부 공간을 형성하기 위해 성형된 벽을 포함한 다. 이 벽은 상이한 각각의 위치에서 다수의 교정 타겟을 포함한다. 하나 이상의 필드 발생기는 팬텀의 부근에 인지된 공간적 특징의 에너지장을 생성한다. 프로브는 벽에 의해 형성된 내부 공간 내에 삽입되고, 다수의 위치 및 배향을 통해 이동된다. 프로브가 내부 공간 내에 있을 때, 프로세서는 위치 센서로부터의 위치 신호 및 촬영 장치로부터의 이미지 신호를 수신하고, 위치 센서에 대한 촬영 장치의 좌표를 교정하기 위해 위치 신호 및 이미지 신호를 처리한다.
본 발명은 도면과 함께 취한 이하의 실시예의 상세한 설명으로부터 더 완전히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 위치 센서를 갖는 초음파 촬영 프로브를 교정하기 위한 향상된 정확도를 갖는 장치 및 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환자의 신체 내로의 삽입을 위한 카테터(22)와 같은 세장형 프로브를 포함하는 초음파 촬영 시스템(20)의 개략도이다. 시스템(20)은 일반적으로 적합한 신호 처리 및 사용자 인터페이스 회로를 갖는 컴퓨터 프로세서를 포함하는 콘솔(24)을 포함한다. 이 콘솔은 이하에 설명되는 바와 같이 카테터(22)로부터 신호를 수신하고 처리한다. 일반적으로, 콘솔은 사용자가 카테터(200)의 기능을 관찰하고 조절하고 카테터를 사용하여 형성된 이미지를 표시할 수 있게 한다. 카테터(20)는 일반적으로 사용자에 의해 카테터의 작동을 제어하기 위한 핸들(26)을 포함한다. 핸들 또는 콘솔(24)에 카테터를 결합하는 커넥터 는 전술된 예를 들면 미국 특허 제6,266,551호에 설명된 바와 같이 교정 데이터를 저장하기 위한 마이크로 회로를 포함할 수 있다.
카테터(22)의 원위 단부(28)는 신체의 내부의 초음파 이미지를 생성하는데 사용되는 초음파 촬영 장치(32)를 포함한다. 원위 단부(28)의 확대 단면도는 도 1의 삽입도에 도시되어 있다. 초음파 촬영 장치(32)는 일반적으로 당 기술 분야에 공지된 바와 같이, 카테터의 종축(도면에 Z-축으로 식별되어 있음)을 포함하는 주사 초음파 빔의 평면(본 명세서에서, "빔 평면" 또는 "이미지 평면"이라 칭함)에 2차원 이미지 "팬(fan)"(38)을 생성하기 위해 작동되는 변환기(34)의 위상 어레이 (phased array)를 포함한다. 변환기는 빔 평면 내의 물체로부터 반사되는 초음파를 수신하고 반사파에 응답하여 신호를 출력한다. 일반적으로, 이들 신호는 초음파 이미지를 형성하고 표시하기 위해 콘솔(24)에 의해 처리된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 초음파 변환기(34)는 도플러 측정과 같은 다른 진단 용도로 또는 치료 용도로 사용될 수도 있다.
카테터(22)의 원위 단부(28)는 신체 내의 카테터의 위치 및 배향을 지시하는 신호를 생성하는 위치 센서를 추가로 포함한다. 이들 위치 신호에 기초하여, 콘솔(24)은 촬영 장치(32)에 의해 포착된 각각의 팬 이미지의 위치 및 배향을 결정한다. 따라서, 콘솔은 팬 이미지 내에 나타나는 물체의 좌표를 결정할 뿐만 아니라, 상이한 카테터 위치에서 포착된 다수의 이미지를 조합하는 것이 가능하다.
위치 센서(30)는 일반적으로 고정된 위치 및 배향 관계로 촬영 장치(32)에 인접한다. 몇몇 실시예에서, 위치 센서는 환자의 신체 외부의 필드 발생기에 의해 생성된 자기장에 응답하여 신호를 생성하는 하나 이상의 코일을 포함한다. 신호는 원위 단부(28)의 위치 및 배향 좌표를 결정하기 위해 콘솔(24)에 의해 분석된다. 이 종류의 자기 위치 감지는 예를 들면 전술된 미국 특허 제6,266,551호에 상세히 설명되어 있다. 초음파 촬영을 자기 위치 감지와 조합하는 다른 예시적인 시스템은 그 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 인용되어 있는 미국 특허 제6,690,963호, 제6,716,166호 및 제6,773,402호에 개시되어 있다.
대안적으로, 카테터(22)는 당 기술 분야에 공지된 임의의 다른 적합한 유형의 위치 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 위치 센서(30)는 홀 효과(Hall Effect) 센서와 같은 다른 유형의 필드 감지 장치를 포함할 수 있다. 대안적으로, 센서(30)는 신체의 외부의 감지 안테나에 의해 검출되는 자기장을 생성할 수 있다. 또한 대안적으로, 위치 센서(30)는 전기 신호에 대한 신체의 임피던스를 측정함으로써 또는 초음파 위치 신호를 전송하거나 수신함으로써 작동할 수도 있다. 본 발명의 원리는 의료용 프로브에 구현될 수 있는 임의의 위치 감지 기술에 실질적으로 적용 가능하다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 카테터(22)의 구조의 물리적인 제약에 기인하여, 위치 센서(30) 및 초음파 촬영 장치(32)는 모두 카테터의 원위 팁으로부터 특정의 각각의 거리에서 카테터 내에 위치된다. [이 위치 센서 및 촬영 장치의 구조는 예로서 도시되어 있는 것이고, 본 발명의 원리는 병렬(side-by-side) 배열을 포함하는 이들 요소의 다른 배열에 유사하게 적용될 수 있음.] 팬(38)의 실제 위치 및 배향은 위치 센서와 초음파 촬영 장치 사이의 거리를 고려함으로써 계산된 다. 카테터(22)의 제조 프로세스의 편차에 기인하여, 이 거리는 일반적으로 일 카테터들 사이에서 다를 수 있다는 것이 실험적으로 발견되었다. 더욱이, 촬영 장치(32)의 위치 센서 및 초음파 변환기의 축은 Z-축과 또는 서로에 대해 정밀하게 정렬되지 않아, 이에 의해 팬(38)의 배향을 결정하는데 부가의 변화를 일으킬 수 있다.
정렬 변화의 이들 및 다른 원인은 전술된 미국 특허 출원 공보 제2004/0254458 A1호에 더 상세히 설명되어 있다. 교정되지 않으면, 정렬 변화는 이미지 팬(38)에 나타나는 물체의 위치 좌표를 결정하는데 에러를 유발할 수 있다. 이들 정렬 변화를 교정하고 교정하기 위한 특정 방법은 미국 특허 출원 공보 제2004/0254458 A1호에 설명되어 있고, 다른 방법이 그 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 인용되어 있는 미국 특허 출원 공보 제2007/0106156 A1호에 설명되어 있다. 또한, 향상된 교정 시스템 및 방법이 이하에 설명된다.
이제, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 촬영 카테터의 교정용 시스템(40)을 개략적으로 도시하고 있는 도 2 내지 도 4를 참조한다. 도 2는 개략도이고, 도 3 및 도 4는 각각 측면도 및 평면도이다. 시스템(40)은 일 세트의 자기장 발생기(44) 및 음향 타겟 조립체(46)를 위한 강성의 기계적 골격으로서 기능하는 베이스(42)를 포함한다. 다양한 유형의 필드 발생기가 본 발명에 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 필드 발생기는 3개의 쌍의 헬름홀츠(Helmholtz) 코일(48, 50, 52)을 포함하고, 각각의 쌍은 X, Y 및 Z축 중 하나를 따라 배향되어 있다.
카테터(22)는 촬영 장치(32)가 타겟 조립체(46)를 향해 지향되어 있는 상태 로 필드 발생기(44)의 중심에서 적합한 지그(54) 내에 삽입된다. 타겟 조립체는 모션 기구(motion mechanism)(58)의 제어 하에 촬영 장치(32)의 시야 내에서 카테터(22)에 대해 인지된 궤도에서 이동하는 팬텀(56)을 포함한다. 다양한 유형의 팬텀 및 기구가 타겟 조립체에 사용될 수 있다. 몇몇 특정예가 도 5 및 도 6에 도시되어 있고, 이 도면들을 참조하여 이하에 설명된다.
본 실시예는 몇몇 종래의 초음파 카테터 교정 접근법에 존재하는 다수의 어려움을 취급한다. 예를 들면, 다수의 초음파 교정 팬텀에 사용되는 와이어는 초음파 빔의 폭보다 작고, 따라서 초음파 이미지의 관찰성을 제한하는 아티팩트(artifact)를 유발한다. 게다가, 초음파 빔에 대한 팬텀의 경사도는 와이어가 빔을 교차하는 정확한 위치를 결정하는데 부정확성을 유발할 수 있다. 다른 접근법은 전자기 시스템을 사용하여 카테터 위치를 측정하는 동안 초음파 빔에 의해 주사되는 더 큰 팬텀을 사용한다. 이 접근법은 일반적으로는 1 mm의 정도인 전자기 시스템의 정확도에 의존한다.
본 실시예에서는, 3개의 쌍의 헬름홀츠 코일(48, 50, 52)에 의해 생성된 구배-교정 전자기장을 사용하여 0.1 mm의 일반적인 위치 정확도를 갖는 헬름홀츠 셀의 중심에 근접하여 위치 센서(30)의 위치 판독이 이루어진다. (선택적으로, 센서의 감도는 먼저 균일한 자기장에서 교정될 수도 있음.) 센서는 코일의 중심에 근접하여 배치된다. 각각의 쌍의 코일은 대향 방향으로 흐르는 전류에 의해 구동되므로, 중심에서의 전자기장은 거의 일정한 구배를 갖는다. 3개의 쌍의 헬름홀츠 코일은 서로 직교하기 때문에, 3개의 전자기장은 3개의 직교 방향으로 구배를 갖는 다.
카테터(22)를 교정하기 전에, 헬름홀츠 전자기장은 카테터 위치 센서를 교정하기 위해 사용될 수 있는 체적의 인지된 지점에서 기계적으로 정확한 센서를 사용하여 교정된다. 측정된 위치는 베이스(42)의 기준 프레임에 고정된 미리 규정된 기계적인 원점이라 칭한다. 이들 측정으로부터, 헬름홀츠 전자기장이 위치의 함수로서 정확하게 맵핑된다. 카테터 센서(30)가 이어서 교정된 체적에 배치될 때, 센서의 위치 및 배향은 0.1 mm의 정확도로 교정될 수 있는데, 이는 일반적으로 카테터(22)의 실제 작동에 사용되는 전자기 트래커(tracker) 시스템의 작동 정확도보다 훨씬 양호하다. 이 높은 정확도는 헬름홀츠 챔버 내에 존재하는 높은 구배에 기인하는 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 음향 타겟 조립체(46)의 상세를 도시하고 있는 개략도이다. 본 실시예에서, 모션 기구(58)는 연동 장치(linkage)(66)를 경유하여 고정된 궤도에서 팬텀(56)을 이동시키기 위해 회전자(64)를 구동하는 모터를 포함한다. 팬텀(56)은 팬(38)의 이미지 평면을 교차하는 라인(68, 70)을 포함한다. 라인(68, 70)은 이미지 좌표계의 추정 계산을 향상시키기 위해 비평행하다. 라인의 세트에 부가하여, 점원(point source)(72)이 팬텀 상의 다수의 위치에 배치될 수 있다. 이들 점원은 예를 들면 도면에 도시되어 있는 바와 같이 팬텀 내의 라인 상의 돌출부의 형태를 취할 수 있다. 이들 요소는 특히 초음파 빔 평면에 수직인 방향에서의 초음파 이미지의 낮은 해상도에 의해 가장 영향을 받는 파라미터에 있어서 교정의 정확도를 향상시킨다.
교정 중에, 팬텀(56)은 일반적으로 변환기(34)의 어레이의 축에 대략 평행한 축을 갖는 원형 궤도인, 촬영 장치(32)의 전방의 정확한 궤도에서 이동된다. 모션 기구(58)는, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 타겟 내의 각각의 라인(68, 70)이 전체 궤도 중에 낮은 경사도로 초음파 빔을 절단하도록 형성된다. (달리 말하면, 각각의 라인은 항상 그 원래 배향에 평행하게 유지됨.) 다수의 이미지는 궤도 내의 팬텀의 상이한 위치에서 이 방식으로 포착된다. 선택적으로, 위치 센서(도시 생략)는 고정구 베이스에 대해 각각의 이미지 내의 팬텀의 전자기 정합을 가능화하도록 팬텀(56)에 고정될 수 있다. 초음파 빔 평면을 교차하는 라인의 위치는 이미지로부터 추출된다. 초음파 좌표계 내의 모든 이미지로부터의 교차점은 베이스(42)의 기준 고정 프레임 내의 대응 좌표로 변환된다.
고정된 좌표 프레임 내의 이미지 원점은 이하의 최소화 식을 풀어냄으로써 정의된다.
Figure 112008007749346-PAT00001
여기서,
Figure 112008007749346-PAT00002
는 라인(미리 규정된 순서로 배열됨)의 각각의 교점의 {열, 행} 측정이 고,
Figure 112008007749346-PAT00003
(az, el, rl, x0, y0, z0)는 평면 원점 (x0, y0, z0) 및 배향 좌표 (az, el, rl)의 함수로서의 초음파 평면과의 라인 교점의 분석 함수이다. 최소화 문제는 당 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 수치적 또는 분석적 방법을 사용하여 해결될 수 있다.
전술된 방법을 사용하여, 촬영 장치(32)의 이미지 원점 및 위치 센서(30)의 전자기 원점이 동일한 고정된 기준 프레임에서 높은 정확도를 갖고 6차원(위치 및 배향)에서 결정될 수 있다. 원점의 상대 좌표는 전자기 센서 좌표와 초음파 이미지 좌표 사이의 교정 변환을 계산하는데 사용된다.
초음파 빔의 폭에 걸쳐 거의 불변하는 큰 평면으로부터 라인을 형성하고 라인 팬텀의 기계적으로 정확한 모션의 사용을 포함하는 본 명세서에 설명된 기술은 초음파 빔과 팬텀 사이의 교점이 결정될 수 있는 정확도를 향상시킨다. 더욱이, 단일화된 시스템에서의 초음파 팬텀과 전자기 교정의 통합은, 그 정확도가 교정 시스템의 기계적 정확도에만 의존하는 교정을 위한 강인한 기초를 제공한다. 이 기계적인 정확도는 일반적으로 전자기 위치 트래킹 및 초음파 이미지 측정 모두의 정확도보다 더 양호하다. 전자기 센서를 교정하기 위한 헬름홀츠 코일 쌍의 사용은 또한 정확도를 향상시키는데, 이는 헬름홀츠 조립체 내부의 큰 전자기 구배가 대부분의 다른 전자기 트래커 구조(단일 또는 다중 필드 발생기를 사용하는)와 비교하여 전자기 센서 위치 및 배향의 더 양호한 추정을 제공하기 때문이다.
팬텀(56) 내의 라인(68, 70)은 ULS 센서를 향해 지시되어 있는 화살촉을 형 성하는 두 개의 평면(즉, 평면이 초음파 팬 평면에 수직인 라인을 따라 만남)에 배치될 수 있다. 그 결과, 빔은 항상 라인으로부터 확산적으로 재반사되어, 초음파 이미지 내에 명확한 화살촉 형상을 제공한다. 화살촉 형상은 이미지 내에서 검출되고, 화살촉 위치는 이를 형성하는 두 개의 라인의 교점으로부터 계산된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 예를 들면 라인(68, 70) 대신에 사용될 수 있는 초음파 팬텀(80)의 개략도이다. 팬텀(80)은 라인 내에서 만나는 두 개의 공간적 평면을 형성하기 위해 형상화되어, 일 종류의 화살촉 형상을 형성하는 삼각형 프로파일의 세장형 부분(82)을 포함한다. 팬텀은 일반적으로 화살촉이 촬영 장치(32)를 향해 지시하고 있는 상태로 라인이 팬(38)의 이미지 평면을 교차하도록 타겟 조립체(46) 내에 위치된다. 팬텀(80)은 삼각형 부분(82)의 평탄 표면의 선형 연장부인 전방 에지를 갖는 교차 부분(84)을 추가로 포함한다. 따라서, 교차 부분(84)은 부분(82)의 두 개의 공간적 평면에 수직인 정렬 평면을 형성한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 카테터(22)의 상이한 각각의 정렬에서 촬영 장치(32)를 사용하여 포착된 팬텀(80)의 초음파 이미지(86, 90)의 개략도이다. 이들 이미지는 어떠한 방식으로 카테터(22)가 팬텀(80)과 정밀한 정렬 상태가 되어 팬(38)이 교차 부분(84)의 평면에 대해 평행하게 이와 합동하는지[및 따라서 부분(82)의 평탄 표면에 수직임]를 도시하고 있다. 이미지(86)에서, 부분(82)의 평면으로부터의 초음파 빔의 반사는 소정의 길이를 갖는 화살촉 형상(88)을 제공한다. 그러나, 이 이미지에서, 팬(38)은 교차 부분(84)과 정렬되지 않고, 따라서 교차 부분은 이미지에서 보여지지 않는다. 그러나, 이미지(90)에서, 이미 지 평면은 교차 부분(84)에 의해 형성된 정렬 평면과 정렬된다. 그 결과, 이미지는 교차 부분(84)에 의해 제공되는 부분(82)의 평면의 선형 연장부로부터 음파의 반사에 기인하여 형상(88)에 대해 증가된 길이의 화살촉 형상(92)을 포함한다. 따라서, 시스템(40)의 조작자는 카테터가 시스템 내에 적절하게 정렬되어 있는지를 판정할 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 카테터의 정렬은 팬텀의 모션에 의해 생성되는 가상 3차원 강체에 기초할 수 있다. 이 접근법은 팬(38)의 폭에 기인하는 흐려짐(blurring)을 극복하는 삼각형 프로파일에 의해 향상된 정확도를 갖고 정합이 자동으로 수행될 수 있게 한다.
상기 도면들에서 팬텀 및 타겟 조립체의 형상 및 구조는 단지 예시로서 도시되어 있고, 광범위한 다양한 대안 형상 및 구조가 본 발명의 범주 내에서 사용될 수 있다. 가능한 변형은 이하를 포함한다.
· 팬텀의 형상, 크기 및 배향은 변경될 수 있다.
· 조화 곡선(harmonic curve)과 같은 곡선이 팬텀 내의 라인 대신에 사용될 수 있다. (예는 사인 곡선, 원형 곡선 및 다른 유형의 곡선을 포함함.)
· 상이한 알고리즘이 초음파 이미지로부터의 형상 추출을 위해 사용될 수 있다.
· 각각의 이미지로부터 교점을 추출하는 대신에, 초음파 이미지는 초음파 펄스에 대한 팬텀의 응답의 모델에 대해 이미지를 정합함으로써 분석될 수 있다.
· 팬텀이 수행하는 기계적 궤도는 원형일 필요는 없고, 오히려 계산을 정확 하게 하기 위해 충분한 정보가 발생될 수 있게 하는 임의의 형상을 가질 수 있다.
· 팬텀은 카테터를 유지하는 지그가 이동하는 동안 정지 상태로 유지될 수 있다. 그 결과, 교정 절차의 관점으로부터, 팬텀은 프로브에 대한 인지된 궤도를 그리는 것으로서 여전히 나타날 수 있다.
이제, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 촬영 카테터(22)의 교정용 시스템(100)의 요소를 개략적으로 도시하고 있는 도 8 및 도 9를 참조한다. 도 8은 탱크(102) 내부의 초음파 팬텀(104)을 도시하고 있는 개략도이고, 도 9는 측면도이다. 교정 중에, 탱크(102)는 일반적으로 팬텀의 내부 및 외부에서 물과 같은 적합한 유체로 충전되지만, 유체는 팬텀의 상세가 도면에서 명백하게 나타날 수 있도록 도 8의 팬텀으로부터는 생략되어 있다.
팬텀(104)은 이 경우에는 박스인 컨테이너를 형성하기 위해 형상화된 벽을 포함한다. 박스의 벽은 상이한 미리 결정된 위치에서 다수의 교정 타겟(106, 108)을 포함한다. 일반적으로, 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 타겟은 상이한 벽에 위치되고 따라서 상이한 평면 내에 배향된다. 컨테이너의 내부 공간은, 카테터의 상이한 위치 및 배향에서 상이한 타겟에 촬영 장치(32)를 조준하기 위해 카테터(22)가 컨테이너 내에 삽입되어 다수의 위치 및 배향을 통해 이동되는 것을 허용하는데 충분한 형상 및 크기를 갖는다. 전자기 코일과 같은 하나 이상의 필드 발생기(112)를 갖는 위치 패드(110)가 탱크(102)에 인접하여 배치되고, 코일이 팬텀(104)의 부근에서 인지된 공간적 특징의 전자기 에너지장을 생성하도록 구동된다. 이 도면에 도시되어 있는 필드 발생기의 배열은 일반적으로 전술된 종류의 구 배-교정 필드를 발생시키지 않지만, 실질적으로 임의의 적합한 필드 기하학적 형상이 본 실시예에 사용될 수 있다.
프로브가 팬텀(104)의 내부 공간에 있을 때, 프로세서(24)는 전자기장에 응답하는 위치 센서(30)로부터의 위치 신호와, 팬텀으로부터 음파의 반사에 기인하는 촬영 장치(32)로부터의 이미지 신호를 수신한다. 시스템(100)의 조작자는 각각의 이미지를 정지(freeze)하고, 이미지 내에 나타나는 타겟의 위치를 마킹하고, 타겟 중 하나가 어느 것인지를 식별한다. 각각의 이미지에 대해, 자기 위치 감지 시스템은 카테터 팁의 위치 및 배향 좌표를 결정한다. 주석을 붙인 이미지 및 대응 좌표가 위치 센서에 대한 카테터 내의 초음파 변환기 어레이의 선형 및 각도 오프셋을 교정하도록 프로세서(24)에 의해(또는 개별 교정 프로세서에 의해) 사용된다. 프로세서(24)는 위치 센서(30)에 대한 촬영 장치(32)의 좌표를 교정하기 위해 위치 신호 및 이미지 신호를 처리한다.
상세한 교정 절차는 이하와 같이 수행될 수 있다.
1. 전용 지그 내의 위치 센서(30)에 대한 카테터(22)의 팁의 오프셋을 교정함(예를 들면, 전술된 미국 특허 출원 제2004/0254458호에 설명된 바와 같이).
2. 카테터를 튜브 내에 삽입하고 카테터 축으로부터의 위치 센서의 오프셋을 평가하기 위해 위치 좌표를 획득하는 동안 카테터를 회전시킴.
3. 교정 배스(calibration bath) 내에 카테터를 삽입하고 이를 프로세서(24)에 연결하여, 프로세서가 위치 좌표 및 초음파 이미지 신호 모두를 수신함.
4. 전술된 바와 같이, 상이한 타겟의 이미지를 포착함으로써 데이터 점을 획 득함. 각각의 데이터 점은 이미지 중 하나에 대응하고, 이미지가 포착될 때 위치 센서를 사용하여 측정된 바와 같은, 이미지 내의 타겟의 위치(조작자에 의해 마킹되거나 프로세서에 의해 자동으로 결정된 바와 같은), 타겟의 실제의 인지된 공간적 좌표 및 카테터의 위치 좌표를 포함한다.
5. 데이터 점의 세트를 사용하여 교정 변환 매트릭스를 계산함. 매트릭스의 추정 에러는 교정이 유효한지를 확인하기 위해 계산될 수 있다.
팬텀(104)과 같은 3차원 다중 타겟 팬텀의 사용은 카테터가 지그에 구속되는 것을 필요로 하지 않고 신속하고 편리한 교정을 허용한다(상기 단계 1은 제외). 도 8 및 도 9는 특정 팬텀 구조를 도시하고 있지만, 타겟의 임의의 적합한 3차원 배열이 유사한 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 팬텀의 벽은 상이한 형상의 컨테이너를 형성하도록 배열될 수 있고, 또는 벽은 단지 이들이 형성하는 내부 공간을 부분적으로만 포위할 수도 있다.
따라서, 전술된 실시예는 예시로서 언급된 것이고, 본 발명이 구체적으로 도시되고 전술되어 있는 것에 한정되지 않는다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 오히려, 본 발명의 범주는 전술된 다양한 특징의 조합 및 부조합, 뿐만 아니라 상기 설명의 숙독시에 당 기술 분야의 숙련자에게 발생할 수 있고 종래 기술에 개시되지 않은 그 변형 및 수정을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 촬영용 카테터 기반 시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 촬영 카테터의 교정용 시스템의 개략도.
도 3 및 도 4는 도 2의 시스템의 개략 측면도 및 평면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 음향 타겟 조립체의 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 팬텀의 개략도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 상이한 각각의 정렬에서의 프로브를 사용하여 포착된 도 6의 팬텀의 초음파 이미지의 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 교정 탱크 내부의 초음파 팬텀의 개략도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 촬영 카테터의 교정용 시스템의 개략 측면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
20: 초음파 촬영 시스템 22: 카테터
24: 콘솔 26: 핸들
28: 원위 단부 30: 위치 센서
32: 초음파 촬영 장치 34: 변환기
38: 팬 56: 팬텀

Claims (22)

  1. 자기 위치 센서 및 음향 촬영 장치를 포함하는 프로브의 교정 장치로서,
    강성 기계적 골격;
    상기 골격에 고정되고 인지된 공간적 특징의 자기장을 생성하도록 작동하는 하나 이상의 필드 발생기;
    상기 골격에 대해 인지된 공간적 관계에 있고, 상기 골격에 대한 인지된 궤도에서 팬텀을 이동시키도록 배열된 모션 기구에 결합되는 팬텀을 포함하는 음향 타겟 조립체;
    상기 팬텀을 촬영하기 위한 촬영 장치에 적합한 배향에서 하나 이상의 필드 발생기의 자기장 내에 프로브를 유지하기 위한 상기 골격에 고정된 지그; 및
    상기 프로브가 지그 내에 있을 때 상기 자기장에 응답하는 위치 센서로부터의 위치 신호 및 상기 팬텀으로부터 음파의 반사에 응답하는 상기 촬영 장치로부터 이미지 신호를 수신하고, 상기 위치 센서에 대한 상기 촬영 장치의 좌표를 교정하기 위해 상기 위치 신호 및 이미지 신호를 처리하도록 결합된 프로세서를 포함하는 프로브의 교정 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 촬영 장치는 이미지 평면을 갖는 2차원 이미지를 포착하도록 구성되고, 상기 팬텀은 상기 프로브가 적합한 배향으로 상기 지그 내에 유지될 때 상기 이미지 평면을 교차하는 라인에서 만나는 두 개의 공간적 평면을 형성하기 위해 형상화되고 위치되는 프로브의 교정 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 팬텀은, 각각 두 개의 공간적 평면을 형성하고 표면으로부터의 음파의 반사가 상기 촬영 장치에 의해 포착된 이미지 내에 소정의 길이를 갖는 화살촉 형상을 생성하도록 배열되는 두 개의 평탄 표면을 포함하고,
    상기 팬텀은, 상기 이미지 평면이 정렬 평면과 정렬될 때 화살촉 형상의 길이가 선형 연장부로부터의 음파의 반사에 기인하여 증가하도록 상기 두 개의 공간적 평면에 수직인 정렬 평면을 형성하는 평탄 표면의 선형 연장부를 추가로 포함하는 프로브의 교정 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 촬영 장치는 이미지 평면을 갖는 2차원 이미지를 포착하도록 구성되고, 상기 팬텀은 상기 프로브가 적합한 배향으로 상기 지그 내에 유지될 때 상기 이미지 평면을 교차하는 적어도 두 개의 비평행 라인을 포함하는 프로브의 교정 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 팬텀은 라인 상에 하나 이상의 점원을 포함하는 프로브의 교정 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 음향 타겟 조립체는 상기 골격에 고정되는 프로브의 교정 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 타겟 조립체에 고정된 부가의 위치 센서를 포함하고, 상기 부가의 위치 센서는 자기장에 응답하여 부가의 위치 신호를 생성하고, 상기 프로세서는 상기 음향 타겟 조립체와 상기 골격 사이의 공간적 관계를 결정하기 위해 상기 부가의 위치 신호를 처리하도록 작동하는 프로브의 교정 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 필드 발생기는 3개의 쌍의 헬름홀츠 코일을 포함하고, 각각의 쌍은 다른 쌍에 직교하고, 상기 코일은 구배-교정 전자기장을 생성하도록 구동되는 프로브의 교정 장치.
  9. 위치 센서 및 음향 촬영 장치를 포함하는 프로브의 교정 장치로서,
    상기 프로브가 내부 공간 내에 삽입되어 다수의 위치 및 배향을 통해 상기 내부 공간 내에서 이동되는 것을 허용하는데 충분한 형상 및 크기의 내부 공간을 형성하기 위해 성형된 벽을 포함하는 초음파 팬텀으로서, 상기 벽은 상이한 각각의 위치에서 다수의 교정 타겟을 포함하는 초음파 팬텀;
    상기 팬텀의 부근에서 인지된 공간적 특징의 에너지장을 생성하도록 작동하는 하나 이상의 필드 발생기; 및
    상기 프로브가 상기 내부 공간 내에 있을 때 상기 에너지장에 응답하는 위치 센서로부터의 위치 신호 및 상기 팬텀으로부터의 음파의 반사에 응답하는 상기 촬영 장치로부터 이미지 신호를 수신하고, 상기 위치 센서에 대한 상기 촬영 장치의 좌표를 교정하기 위해 상기 위치 신호 및 이미지 신호를 처리하도록 결합된 프로세서를 포함하는 프로브의 교정 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 교정 타겟은 두 개 이상의 상이한 평면에서 배향되는 프로브의 교정 장치.
  11. 제9 항에 있어서, 상기 에너지장은 전자기장을 포함하는 프로브의 교정 장치.
  12. 자기 위치 센서 및 음향 촬영 장치를 포함하는 프로브의 교정 방법으로서,
    인지된 공간적 특징의 자기장을 생성하기 위해 강성 기계적 골격에 고정된 하나 이상의 필드 발생기를 작동하는 단계;
    상기 골격에 대해 인지된 공간적 관계에 있는 음향 타겟 조립체 내에 팬텀을 제공하는 단계;
    상기 팬텀을 촬영하기 위한 촬영 장치에 적합한 배향에서 하나 이상의 필드 발생기의 자기장 내에서 지그 내에 프로브를 유지하는 단계;
    상기 팬텀이 상기 프로브에 대한 인지된 궤도를 그리도록 상기 팬텀 및 상기 지그 중 적어도 하나를 이동시키는 단계;
    상기 프로브가 상기 지그 내에 있을 때 상기 자기장에 응답하는 위치 센서로부터의 위치 신호 및 상기 팬텀으로부터의 음파의 반사에 응답하는 상기 촬영 장치 로부터 이미지 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 위치 센서에 대한 상기 촬영 장치의 좌표를 교정하기 위해 상기 위치 신호 및 이미지 신호를 처리하는 단계를 포함하는 프로브의 교정 방법.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 촬영 장치는 이미지 평면을 갖는 2차원 이미지를 포착하도록 구성되고, 상기 팬텀은 상기 프로브가 적합한 배향으로 상기 지그 내에 유지될 때 상기 이미지 평면을 교차하는 라인에서 만나는 두 개의 공간적 평면을 형성하기 위해 형상화되고 위치되는 프로브의 교정 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 팬텀은, 각각 두 개의 공간적 평면을 형성하고 표면으로부터의 음파의 반사가 상기 촬영 장치에 의해 포착된 이미지 내에 소정의 길이를 갖는 화살촉 형상을 생성하도록 배열되는 두 개의 평탄 표면을 포함하고,
    상기 팬텀은, 상기 이미지 평면이 정렬 평면과 정렬될 때 화살촉 형상의 길이가 선형 연장부로부터의 음파의 반사에 기인하여 증가하도록 상기 두 개의 공간적 평면에 수직인 정렬 평면을 형성하는 평탄 표면의 선형 연장부를 추가로 포함하는 프로브의 교정 방법.
  15. 제12 항에 있어서, 상기 촬영 장치는 이미지 평면을 갖는 2차원 이미지를 포착하도록 구성되고, 상기 팬텀은 상기 프로브가 적합한 배향으로 상기 지그 내에 유지될 때 상기 이미지 평면을 교차하는 적어도 두 개의 비평행 라인을 포함하는 프로브의 교정 방법.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 팬텀은 라인 상에 하나 이상의 점원을 포함하는 프로브의 교정 방법.
  17. 제12 항에 있어서, 상기 음향 타겟 조립체는 상기 골격에 고정되는 프로브의 교정 방법.
  18. 제12 항에 있어서, 부가의 위치 센서가 상기 타겟 조립체에 고정되고 자기장에 응답하여 부가의 위치 신호를 생성하고, 상기 위치 신호 및 이미지 신호를 처리하는 단계는 상기 음향 타겟 조립체와 상기 골격 사이의 공간적 관계를 결정하도록 상기 부가의 위치 신호를 처리하는 단계를 포함하는 프로브의 교정 방법.
  19. 제12 항에 있어서, 상기 하나 이상의 필드 발생기는 3개의 쌍의 헬름홀츠 코일을 포함하고, 각각의 쌍은 다른 쌍에 직교하고, 상기 하나 이상의 필드 발생기를 작동하는 단계는 구배-교정 전자기장을 생성하도록 코일을 구동하는 단계를 포함하는 프로브의 교정 방법.
  20. 위치 센서 및 음향 촬영 장치를 포함하는 프로브의 교정 방법으로서,
    내부 공간을 형성하기 위해 성형되고 상이한 각각의 위치에서 다수의 교정 타겟을 포함하는 벽을 포함하는 초음파 팬텀의 내부 공간 내로 상기 프로브를 삽입하는 단계;
    다수의 위치 및 배향을 통해 상기 내부 공간 내에서 상기 프로브를 이동하는 단계;
    상기 팬텀의 부근에서 인지된 공간적 특징의 에너지장을 생성하는 단계;
    상기 프로브가 상기 내부 공간 내에 다수의 위치 및 배향으로 있을 때 상기 에너지장에 응답하는 위치 센서로부터의 위치 신호 및 상기 팬텀으로부터의 음파의 반사에 응답하는 상기 촬영 장치로부터 이미지 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 위치 센서에 대한 상기 촬영 장치의 좌표를 교정하기 위해 상기 위치 신호 및 이미지 신호를 처리하는 단계를 포함하는 프로브의 교정 방법.
  21. 제20 항에 있어서, 상기 교정 타겟은 두 개 이상의 상이한 평면에서 배향되는 프로브의 교정 방법.
  22. 제20 항에 있어서, 상기 에너지장은 전자기장을 포함하는 프로브의 교정 방법.
KR1020080009434A 2007-01-31 2008-01-30 향상된 정확도를 갖는 초음파 카테터 교정 장치 및 방법 KR20080071919A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US88745707P 2007-01-31 2007-01-31
US60/887,457 2007-01-31
US11/969,541 2008-01-04
US11/969,541 US7996057B2 (en) 2007-01-31 2008-01-04 Ultrasound catheter calibration with enhanced accuracy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080071919A true KR20080071919A (ko) 2008-08-05

Family

ID=39217906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080009434A KR20080071919A (ko) 2007-01-31 2008-01-30 향상된 정확도를 갖는 초음파 카테터 교정 장치 및 방법

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7996057B2 (ko)
EP (2) EP2347718A1 (ko)
JP (1) JP5143578B2 (ko)
KR (1) KR20080071919A (ko)
CN (2) CN101322651B (ko)
AT (1) ATE520354T1 (ko)
BR (1) BRPI0800990A2 (ko)
CA (1) CA2619810C (ko)
HK (1) HK1119551A1 (ko)
IL (1) IL189118A (ko)
MX (1) MX2008001466A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9151854B2 (en) 2012-08-03 2015-10-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Information detection apparatus, phantom information recording apparatus and operation method thereof
CN111505554A (zh) * 2018-12-19 2020-08-07 Tdk-迈克纳斯有限公司 用于检查和校准组件的设备和方法

Families Citing this family (100)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8784336B2 (en) 2005-08-24 2014-07-22 C. R. Bard, Inc. Stylet apparatuses and methods of manufacture
US8473239B2 (en) 2009-04-14 2013-06-25 Maui Imaging, Inc. Multiple aperture ultrasound array alignment fixture
US7794407B2 (en) 2006-10-23 2010-09-14 Bard Access Systems, Inc. Method of locating the tip of a central venous catheter
US8388546B2 (en) 2006-10-23 2013-03-05 Bard Access Systems, Inc. Method of locating the tip of a central venous catheter
WO2008051639A2 (en) 2006-10-25 2008-05-02 Maui Imaging, Inc. Method and apparatus to produce ultrasonic images using multiple apertures
US9282945B2 (en) * 2009-04-14 2016-03-15 Maui Imaging, Inc. Calibration of ultrasound probes
US8535308B2 (en) * 2007-10-08 2013-09-17 Biosense Webster (Israel), Ltd. High-sensitivity pressure-sensing probe
US8357152B2 (en) * 2007-10-08 2013-01-22 Biosense Webster (Israel), Ltd. Catheter with pressure sensing
US10524691B2 (en) 2007-11-26 2020-01-07 C. R. Bard, Inc. Needle assembly including an aligned magnetic element
US9649048B2 (en) 2007-11-26 2017-05-16 C. R. Bard, Inc. Systems and methods for breaching a sterile field for intravascular placement of a catheter
US10751509B2 (en) 2007-11-26 2020-08-25 C. R. Bard, Inc. Iconic representations for guidance of an indwelling medical device
US8781555B2 (en) 2007-11-26 2014-07-15 C. R. Bard, Inc. System for placement of a catheter including a signal-generating stylet
US9521961B2 (en) 2007-11-26 2016-12-20 C. R. Bard, Inc. Systems and methods for guiding a medical instrument
US10449330B2 (en) 2007-11-26 2019-10-22 C. R. Bard, Inc. Magnetic element-equipped needle assemblies
US8388541B2 (en) 2007-11-26 2013-03-05 C. R. Bard, Inc. Integrated system for intravascular placement of a catheter
US8849382B2 (en) 2007-11-26 2014-09-30 C. R. Bard, Inc. Apparatus and display methods relating to intravascular placement of a catheter
US8478382B2 (en) 2008-02-11 2013-07-02 C. R. Bard, Inc. Systems and methods for positioning a catheter
US8437832B2 (en) 2008-06-06 2013-05-07 Biosense Webster, Inc. Catheter with bendable tip
ES2525525T3 (es) 2008-08-22 2014-12-26 C.R. Bard, Inc. Conjunto de catéter que incluye conjuntos de sensor de ECG y magnético
US9101734B2 (en) 2008-09-09 2015-08-11 Biosense Webster, Inc. Force-sensing catheter with bonded center strut
US8437833B2 (en) 2008-10-07 2013-05-07 Bard Access Systems, Inc. Percutaneous magnetic gastrostomy
EP2358278B1 (en) 2008-12-08 2021-05-12 Acist Medical Systems, Inc. System and catheter for image guidance and methods thereof
US9326700B2 (en) 2008-12-23 2016-05-03 Biosense Webster (Israel) Ltd. Catheter display showing tip angle and pressure
US8475450B2 (en) * 2008-12-30 2013-07-02 Biosense Webster, Inc. Dual-purpose lasso catheter with irrigation
US8600472B2 (en) 2008-12-30 2013-12-03 Biosense Webster (Israel), Ltd. Dual-purpose lasso catheter with irrigation using circumferentially arranged ring bump electrodes
US9532724B2 (en) 2009-06-12 2017-01-03 Bard Access Systems, Inc. Apparatus and method for catheter navigation using endovascular energy mapping
KR101773207B1 (ko) 2009-06-12 2017-08-31 바드 액세스 시스템즈, 인크. 카테터 팁 배치 방법
EP2464407A4 (en) 2009-08-10 2014-04-02 Bard Access Systems Inc DEVICES AND METHODS FOR ENDOVASCULAR ELECTROGRAPHY
AU2010300677B2 (en) 2009-09-29 2014-09-04 C.R. Bard, Inc. Stylets for use with apparatus for intravascular placement of a catheter
US11103213B2 (en) 2009-10-08 2021-08-31 C. R. Bard, Inc. Spacers for use with an ultrasound probe
US10688278B2 (en) 2009-11-30 2020-06-23 Biosense Webster (Israel), Ltd. Catheter with pressure measuring tip
US8920415B2 (en) 2009-12-16 2014-12-30 Biosense Webster (Israel) Ltd. Catheter with helical electrode
US8521462B2 (en) 2009-12-23 2013-08-27 Biosense Webster (Israel), Ltd. Calibration system for a pressure-sensitive catheter
US8374819B2 (en) * 2009-12-23 2013-02-12 Biosense Webster (Israel), Ltd. Actuator-based calibration system for a pressure-sensitive catheter
US8529476B2 (en) 2009-12-28 2013-09-10 Biosense Webster (Israel), Ltd. Catheter with strain gauge sensor
US8608735B2 (en) 2009-12-30 2013-12-17 Biosense Webster (Israel) Ltd. Catheter with arcuate end section
US8374670B2 (en) * 2010-01-22 2013-02-12 Biosense Webster, Inc. Catheter having a force sensing distal tip
CN102821679B (zh) 2010-02-02 2016-04-27 C·R·巴德股份有限公司 用于导管导航和末端定位的装置和方法
KR102121040B1 (ko) 2010-02-18 2020-06-09 마우이 이미징, 인코포레이티드 초음파 이미지를 구성하는 방법 및 이를 위한 다중-개구 초음파 이미징 시스템
EP2912999B1 (en) 2010-05-28 2022-06-29 C. R. Bard, Inc. Apparatus for use with needle insertion guidance system
EP2575610B1 (en) 2010-05-28 2022-10-05 C. R. Bard, Inc. Insertion guidance system for needles and medical components
US8798952B2 (en) 2010-06-10 2014-08-05 Biosense Webster (Israel) Ltd. Weight-based calibration system for a pressure sensitive catheter
US8226580B2 (en) 2010-06-30 2012-07-24 Biosense Webster (Israel), Ltd. Pressure sensing for a multi-arm catheter
WO2012021542A2 (en) 2010-08-09 2012-02-16 C.R. Bard, Inc. Support and cover structures for an ultrasound probe head
US8380276B2 (en) 2010-08-16 2013-02-19 Biosense Webster, Inc. Catheter with thin film pressure sensing distal tip
MX338127B (es) 2010-08-20 2016-04-04 Bard Inc C R Reconfirmacion de colocacion de una punta de cateter asistida por ecg.
US8731859B2 (en) 2010-10-07 2014-05-20 Biosense Webster (Israel) Ltd. Calibration system for a force-sensing catheter
WO2012051305A2 (en) 2010-10-13 2012-04-19 Mau Imaging, Inc. Multiple aperture probe internal apparatus and cable assemblies
EP3563768A3 (en) 2010-10-13 2020-02-12 Maui Imaging, Inc. Concave ultrasound transducers and 3d arrays
US8801693B2 (en) 2010-10-29 2014-08-12 C. R. Bard, Inc. Bioimpedance-assisted placement of a medical device
US8979772B2 (en) 2010-11-03 2015-03-17 Biosense Webster (Israel), Ltd. Zero-drift detection and correction in contact force measurements
US9220433B2 (en) 2011-06-30 2015-12-29 Biosense Webster (Israel), Ltd. Catheter with variable arcuate distal section
EP2729073A4 (en) 2011-07-06 2015-03-11 Bard Inc C R Needle length determination and calibration for a deployment control system
US9662169B2 (en) 2011-07-30 2017-05-30 Biosense Webster (Israel) Ltd. Catheter with flow balancing valve
USD724745S1 (en) 2011-08-09 2015-03-17 C. R. Bard, Inc. Cap for an ultrasound probe
USD699359S1 (en) 2011-08-09 2014-02-11 C. R. Bard, Inc. Ultrasound probe head
WO2013070775A1 (en) 2011-11-07 2013-05-16 C.R. Bard, Inc Ruggedized ultrasound hydrogel insert
TW201336478A (zh) 2011-12-01 2013-09-16 Maui Imaging Inc 使用以回音為基及多孔徑都卜勒超音波之移動偵測
KR20140107648A (ko) 2011-12-29 2014-09-04 마우이 이미징, 인코포레이티드 임의의 경로들의 ｍ-모드 초음파 이미징
US9687289B2 (en) 2012-01-04 2017-06-27 Biosense Webster (Israel) Ltd. Contact assessment based on phase measurement
WO2013126559A1 (en) 2012-02-21 2013-08-29 Maui Imaging, Inc. Determining material stiffness using multiple aperture ultrasound
JP6399999B2 (ja) 2012-03-26 2018-10-03 マウイ イマギング，インコーポレーテッド 重み付け係数を適用することによって超音波画像の質を改善するためのシステム及び方法
US10820885B2 (en) 2012-06-15 2020-11-03 C. R. Bard, Inc. Apparatus and methods for detection of a removable cap on an ultrasound probe
CN104620128B (zh) 2012-08-10 2017-06-23 毛伊图像公司 多孔径超声探头的校准
EP3893022A1 (en) 2012-08-21 2021-10-13 Maui Imaging, Inc. Ultrasound imaging system memory architecture
JP5913607B2 (ja) * 2012-09-26 2016-04-27 テルモ株式会社 校正冶具、画像診断装置及び画像診断装置の校正方法
CA2794226C (en) 2012-10-31 2020-10-20 Queen's University At Kingston Automated intraoperative ultrasound calibration
CN103169495A (zh) * 2012-12-06 2013-06-26 广州丰谱信息技术有限公司 一种高清晰度移动超声影像监测方法及装置
US10942022B2 (en) 2012-12-20 2021-03-09 Philips Image Guided Therapy Corporation Manual calibration of imaging system
WO2014160291A1 (en) 2013-03-13 2014-10-02 Maui Imaging, Inc. Alignment of ultrasound transducer arrays and multiple aperture probe assembly
US9480415B2 (en) 2013-04-26 2016-11-01 Medtronic Navigation, Inc. Electromagnetic coil apparatuses for surgical navigation and corresponding methods
US9883848B2 (en) 2013-09-13 2018-02-06 Maui Imaging, Inc. Ultrasound imaging using apparent point-source transmit transducer
US9713456B2 (en) 2013-12-30 2017-07-25 Acist Medical Systems, Inc. Position sensing in intravascular imaging
CN105979868B (zh) 2014-02-06 2020-03-10 C·R·巴德股份有限公司 用于血管内装置的导向和放置的系统和方法
US9638820B2 (en) * 2014-03-03 2017-05-02 Biosense Webster (Israel) Ltd. Calibration jig for a flat location pad
CN104042244A (zh) * 2014-05-05 2014-09-17 苏州森斯凌传感技术有限公司 基于主机算法处理的超声波探头检测系统
WO2016022192A1 (en) * 2014-08-08 2016-02-11 Halliburton Energy Services, Inc. Calibration of sensitivity and axial orthogonality for magnetometers
KR102617888B1 (ko) 2014-08-18 2023-12-22 마우이 이미징, 인코포레이티드 네트워크-기반 초음파 이미징 시스템
EP3220829B1 (en) 2014-11-18 2022-03-09 C. R. Bard, Inc. Ultrasound imaging system having automatic image presentation
CN106999146B (zh) 2014-11-18 2020-11-10 C·R·巴德公司 具有自动图像呈现的超声成像系统
US10973584B2 (en) 2015-01-19 2021-04-13 Bard Access Systems, Inc. Device and method for vascular access
US11096605B2 (en) 2015-03-31 2021-08-24 Medtronic Navigation, Inc. Modular coil assembly
WO2016210325A1 (en) 2015-06-26 2016-12-29 C.R. Bard, Inc. Connector interface for ecg-based catheter positioning system
CN108778530B (zh) 2016-01-27 2021-07-27 毛伊图像公司 具有稀疏阵列探测器的超声成像
US11000207B2 (en) 2016-01-29 2021-05-11 C. R. Bard, Inc. Multiple coil system for tracking a medical device
US11406352B2 (en) 2016-05-19 2022-08-09 Acist Medical Systems, Inc. Position sensing in intravascular processes
JP6943883B2 (ja) 2016-05-19 2021-10-06 アシスト・メディカル・システムズ，インコーポレイテッド 血管内プロセスにおける位置検知
US10646197B2 (en) * 2016-07-06 2020-05-12 Biosense Webster (Israel) Ltd. Ascertaining tissue thickness
US10993704B2 (en) 2017-09-25 2021-05-04 Verathon Inc. System and method for calibration of mechanical three-dimensional ultrasound probe
CA3030409A1 (en) 2018-01-19 2019-07-19 Ascension Technology Corporation Calibrating a magnetic transmitter
CA3030247A1 (en) 2018-01-19 2019-07-19 Ascension Technology Corporation Calibrating a magnetic sensor
US10976148B2 (en) * 2018-05-15 2021-04-13 Biosense Webster (Israel) Ltd. Calibration jig for a catheter comprising a position sensor
US11547391B2 (en) * 2018-06-14 2023-01-10 Biosense Webster (Israel) Ltd. Acoustic phantom and method for intracardiac ultrasound localization catheter
EP3852622A1 (en) 2018-10-16 2021-07-28 Bard Access Systems, Inc. Safety-equipped connection systems and methods thereof for establishing electrical connections
JP2020066066A (ja) * 2018-10-22 2020-04-30 セイコーエプソン株式会社 ロボットシステム、ロボットの校正治具、ロボットの校正方法
US11896286B2 (en) * 2019-08-09 2024-02-13 Biosense Webster (Israel) Ltd. Magnetic and optical catheter alignment
US11700839B2 (en) 2021-09-01 2023-07-18 X. Development Calibration target for ultrasonic removal of ectoparasites from fish
US20230091133A1 (en) 2021-09-23 2023-03-23 Biosense Webster (Israel) Ltd. Magnetic location sensor and ultrasound array on printed-circuit-board (pcb) of catheter and calibration thereof
US11864535B2 (en) 2021-12-21 2024-01-09 X Development Llc Mount for a calibration target for ultrasonic removal of ectoparasites from fish
CN116570818B (zh) * 2023-05-22 2024-04-16 极限人工智能有限公司 导管控制方向与影像动作方向的一致性校准方法及系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6690963B2 (en) 1995-01-24 2004-02-10 Biosense, Inc. System for determining the location and orientation of an invasive medical instrument
US7937312B1 (en) * 1995-04-26 2011-05-03 Ebay Inc. Facilitating electronic commerce transactions through binding offers
JP3935943B2 (ja) 1996-02-15 2007-06-27 バイオセンス・インコーポレイテッド カテーテル較正システム及び使用状況モニタリングシステム
US5844140A (en) * 1996-08-27 1998-12-01 Seale; Joseph B. Ultrasound beam alignment servo
US6192735B1 (en) * 1997-12-17 2001-02-27 Nihon Kohden Corporation Three-dimensional position calibrator
IL122839A0 (en) 1997-12-31 1998-08-16 Ultra Guide Ltd Calibration method and apparatus for calibrating position sensors on scanning transducers
ES2279565T3 (es) 1998-02-10 2007-08-16 Biosense Webster, Inc. Conjunto de sonda para calibracion mejorada de cateter.
US6775404B1 (en) * 1999-03-18 2004-08-10 University Of Washington Apparatus and method for interactive 3D registration of ultrasound and magnetic resonance images based on a magnetic position sensor
JP4636696B2 (ja) * 1999-04-20 2011-02-23 アーオー テクノロジー アクチエンゲゼルシャフト ヒト又は動物の器官の表面における３ｄ座標の経皮的獲得用の装置
US6517484B1 (en) * 2000-02-28 2003-02-11 Wilk Patent Development Corporation Ultrasonic imaging system and associated method
US6585561B2 (en) 2000-04-07 2003-07-01 Kabushiki Kaisha Koyama Method of teaching position
US6716166B2 (en) 2000-08-18 2004-04-06 Biosense, Inc. Three-dimensional reconstruction using ultrasound
US6992477B2 (en) * 2001-06-15 2006-01-31 Biosense, Inc. Medical device with position sensor having core with high permeability material for determining location coordinates of a portion of the medical device
US6773402B2 (en) 2001-07-10 2004-08-10 Biosense, Inc. Location sensing with real-time ultrasound imaging
US7090639B2 (en) * 2003-05-29 2006-08-15 Biosense, Inc. Ultrasound catheter calibration system
US8060173B2 (en) * 2003-08-01 2011-11-15 Dexcom, Inc. System and methods for processing analyte sensor data
US8000442B2 (en) * 2004-07-20 2011-08-16 Resonant Medical, Inc. Calibrating imaging devices
US7874987B2 (en) * 2005-10-28 2011-01-25 Biosense Webster, Inc. Targets and methods for ultrasound catheter calibration

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9151854B2 (en) 2012-08-03 2015-10-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Information detection apparatus, phantom information recording apparatus and operation method thereof
CN111505554A (zh) * 2018-12-19 2020-08-07 Tdk-迈克纳斯有限公司 用于检查和校准组件的设备和方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5143578B2 (ja) 2013-02-13
EP1952768B1 (en) 2011-08-17
HK1119551A1 (en) 2009-03-13
US7996057B2 (en) 2011-08-09
CN101322651A (zh) 2008-12-17
ATE520354T1 (de) 2011-09-15
BRPI0800990A2 (pt) 2009-01-13
EP1952768A2 (en) 2008-08-06
CN101322651B (zh) 2011-12-14
IL189118A0 (en) 2008-11-03
US20080183075A1 (en) 2008-07-31
EP2347718A1 (en) 2011-07-27
CA2619810A1 (en) 2008-07-31
EP1952768A3 (en) 2008-09-17
IL189118A (en) 2013-03-24
CN102210594A (zh) 2011-10-12
JP2008188427A (ja) 2008-08-21
MX2008001466A (es) 2009-02-24
CA2619810C (en) 2014-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5143578B2 (ja) 高精度な超音波カテーテルの較正
CA2565520C (en) Targets and methods for ultrasound catheter calibration
US20020035864A1 (en) Calibration method and apparatus for calibrating position sensors on scanning transducers
WO2015092664A2 (en) Electromagnetic tracker based ultrasound probe calibration
JP7305448B2 (ja) 音響ファントム及び心内超音波局在カテーテルのための方法
AU2008200422B2 (en) Ultrasound catheter calibration with enhanced accuracy
US20230091133A1 (en) Magnetic location sensor and ultrasound array on printed-circuit-board (pcb) of catheter and calibration thereof
CA3050405A1 (en) Acoustic phantom and method for intracardiac ultrasound localization catheter

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid