补偿由荧光检查仪产生的磁干扰的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体涉及感测设置在活体内的物体的位置，具体地讲，涉及补偿对位置传 感器造成影响的磁干扰。
【背景技术】
[0002] 宽泛的医疗手术范围涉及在体内设置诸如传感器、管、导管、分配设备和植入物等 物体。实时成像方法常常用来辅助医师在手术过程中观察物体及其周边环境。一些方法通 过使用磁场的物体来跟踪物体。然而，磁场方面的干扰可能导致跟踪出错。
[0003] 美国专利6, 714, 008描述了测定大物体磁场的梯度测量方法该专利被授予 Holmes等人，其公开内容以引用方式并入本文。
[0004] 美国专利申请2004/0034515描述了在电磁系统中估计位置和取向测量值的方 法，该专利申请授予Bar Tal等人，其公开内容以引用方式并入本文。该方法包括使介于测 量用模型与一个或多个测量值之间的差值最小化。
[0005] W. I. P. 0(世界知识产权组织）专利公布W0/2004/006770描述了用于校准医学成 像系统的方法，该专利公布授予Sati等人，其公开内容以引用方式并入本文。据说，针对 C形臂成像装置的多个取向中的每一个取向，该方法都能够测定成像源的位置和（如果适 用）磁场畸变。
[0006] 美国专利申请2005/0107687描述了用于减少电磁跟踪器中磁场畸变的系统，该 专利申请授予Anderson，其公开内容以引用方式并入本文。据说，该系统的某些实施例包 括：跟踪分析单元，其用于分析仪器的跟踪行为；和跟踪修正单元，其用于补偿仪器的跟踪 行为。
[0007] 美国专利申请2007/0055125描述了电磁跟踪系统，该系统包括：场发生器和场传 感器，其被布置用于分别产生和检测电磁场，该专利申请授予Anderson等人，其公开内容 以引用方式并入本文。
[0008] 美国专利申请2008/0183064描述了用于检测电磁（EM)场畸变的方法，该专利申 请授予Chandonnet等人，其公开内容以引用方式并入本文。该方法包括：对设置在所关注 体积内的传感器组件进行采样，以获得所关注体积内的电磁场的测量值；以及监测所述测 量值，以检测所关注体积内的电磁场畸变。
[0009] 美国专利6, 147, 480描述了用于跟踪物体的方法：由于响应能量场而引入的物品 产生了干涉作用，在存在干涉作用的情况下，该方法在物体附近使用能量场，该专利被授予 Osadchy等人，其公开内容以引用方式并入本文。
[0010] 美国专利5, 767, 669描述了用于使用从固定位置产生的脉冲磁场来测定远程传 感器的位置和取向的系统，该专利被授予Hansen等人，其公开内容以引用方式并入本文。 由该系统单独感测和消减涡流畸变。
[0011] 美国专利7, 657, 075描述了用于确定三维术前图像数据集的变换的方法，以获得 三维图像数据与X射线成像系统的配准，该专利被授予Viswanathan，其公开内容以引用方 式并入本文。
[0012] 美国专利7, 689, 019描述了用于将物体的二维投影图像相对于同一物体的三维 图像数据记录配准的方法和装置，该专利被授予Boese等人，其公开内容以引用方式并入 本文。物体中包含的三维特征（其也可在三维图像中识别出）用符号重建。
[0013] 美国专利申请2009/0010540描述了用于进行图像配准的方法，该专利申请授予 Mullick等人，其公开内容以引用方式并入本文。该方法包括获得基准图像数据集和目标图 像数据集，以及在基准图像数据集中限定用于所关注的区域的图像掩码。
[0014] 美国专利申请2002/0172328描述了用于将仪器的空间坐标转换成其对应的X射 线投影图像的方法，该专利申请授予Dekel，其公开内容以引用方式并入本文。据说，该方法 的根据是：通过同时记录校准工具的空间坐标和X射线投影图像，将X射线束成像系统的坐 标系与定位装置配准。
【发明内容】
[0015] 本发明的实施例提供方法，该方法包括：
[0016] 使用多个磁发射器在某一区域中产生磁场；
[0017] 将场扰动元件引入该区域中；
[0018] 表征每一个磁发射器在场扰动兀件中的多幅图像；
[0019] 根据表征的图像计算该区域中的反应磁场；
[0020] 将探针定位在该区域中以及测量在该探针处的被扰动的磁场；以及
[0021] 针对测量的被扰动的磁场和计算的反应磁场来测定探针的位置。
[0022] 产生磁场的步骤通常包括在不存在场扰动元件的情况下测量磁场，以及在该区域 中存在场扰动元件的情况下测量磁场。
[0023] 在本发明所公开的实施例中，将场扰动元件引入该区域中的步骤包括测量场扰动 元件相对于磁发射器限定的轴线的位置和取向。测量场扰动元件的位置和取向的步骤可包 括针对反应磁场适应地计算位置和取向。
[0024] 在本发明所公开的另一个实施例中，表征多幅图像的步骤包括假定多幅图像相对 于彼此处于预定构型。预定构型可包括矩形，并且多幅图像可包括位于矩形的拐角和中心 处的五幅图像。
[0025] 在本发明所公开的又一个实施例中，计算反应磁场的步骤包括根据球谐函数展开 来计算场。计算反应磁场的步骤可包括进行高达3阶的球谐函数展开。
[0026] 作为另外一种选择或除此之外，根据球谐函数展开来计算场的步骤可包括将该展 开配置成空间转移矩阵，该方法还可包括测定作为反应场矩阵的场扰动元件的性质，并且 计算反应磁场的步骤可响应于空间转移矩阵与反应场矩阵的乘积。
[0027] 通常，定位探针的步骤包括将探针定位在患者体内。
[0028] 在一个实施例中，场扰动元件包括荧光检查仪的至少一部分。该方法可包括将荧 光检查仪的荧光检查仪轴线与发射器所限定的轴线配准。配准荧光检查仪轴线的步骤可包 括用固定地连接到发射器的摄像头来形成附接到荧光检查仪的基准标记的图像。引入场扰 动元件的步骤可包括针对图像来测量场扰动元件的位置和取向。
[0029] 根据本发明的实施例，还提供了设备，该设备包括：
[0030] 多个磁发射器，其被配置用于在某一区域中产生磁场；
[0031] 场扰动元件，其被引入所述区域中；和
[0032] 处理器，其被配置用于：
[0033] 表征每一个磁发射器在场扰动兀件中的多幅图像，
[0034]根据表征的图像计算该区域中的反应磁场，
[0035] 测量设置在该区域中的探针处的被扰动的磁场，以及
[0036] 针对测量的被扰动的磁场和计算的反应磁场来测定探针的位置。
[0037] 根据本发明的实施例，还提供了方法，该方法包括：
[0038] 在定位垫上安装磁发射器，所述磁发射器被配置用于在患者体内产生磁场；
[0039] 将定位垫摄像头以相应的固定取向附接到定位垫；
[0040] 将可旋转摄像头连接到定位垫；
[0041] 将基准标记附接到被配置用于使患者成像的荧光检查仪；
[0042] 将荧光检查仪定位到不同位置中；以及
[0043] 对每一个位置都执行如下操作：
[0044] 将可旋转摄像头取向为已知取向，用可旋转摄像头和定位垫摄像头形成相应的基 准标记的图像，以及
[0045]分析相应的图像，以将荧光检查仪的位置和取向与定位垫的轴线配准。
[0046] 该方法可包括从定位垫移除可旋转摄像头，以及仅使用由定位垫摄像头形成的基 准标记的图像来确定荧光检查仪相对于定位垫轴线的位置和取向。在一个实施例中，将定 位垫摄像头附接到定位垫的步骤包括将可拆卸夹具附接到定位垫，以及通过用摄像头使夹 具成像而将定位垫摄像头与相应的固定取向对齐。
[0047] 根据本发明的实施例，还提供了设备，该设备包括：
[0048]定位垫；
[0049] 磁发射器，其被配置用于在患者体内产生磁场，并且被安装在定位垫上；
[0050] 定位垫摄像头，其以相应的固定取向被附接到定位垫；
[0051] 可旋转摄像头，其被连接到定位垫；
[0052] 荧光检查仪，其被配置用于使患者成像；
[0053] 基准标记，其被附接到荧光检查仪；和
[0054] 处理器，其被配置用于：
[0055] 将荧光检查仪定位到不同位置中，并对每一个位置都执行如下操作：
[0056] 将可旋转摄像头取向为已知取向，用可旋转摄像头和定位垫摄像头形成相应的基 准标记的图像，以及
[0057]分析相应的图像，以将荧光检查仪的位置和取向与定位垫的轴线配准。
[0058] 通过以下与附图结合在一起的本发明实施例的详细说明，将更全面地理解本发 明。
【附图说明】
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