使用多种跟踪方法进行探针跟踪的制作方法

专利名称：使用多种跟踪方法进行探针跟踪的制作方法
技术领域：
本发明整体涉及感测设置在活体内的物体的位置，并且具体来讲涉及使用多个测量参数感测探针在活体中的位置。
背景技术：
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生在手术过程中观察物体及其周边环境。然而，在大多数情况下，实时三维成像是不可能或不可取的。相反，常常使用用于获得内部物体实时空间坐标的系统。授予Govari等人的美国专利申请2007/0016007描述了一种混合基于磁和基于阻抗的位置感测系统，该专利公开内容以引用方式并入本文中。该系统包括能够引入受试者体腔内的探针。授予Gilboa的美国专利6，574，498描述了一种用于确定工件在不透明体腔内的位置的系统，该专利公开内容以引用方式并入本文中。该系统要求使用与一次场相互作用的传感器，以及若干与二次场相互作用的传感器。授予Pfeiffer等人的美国专利5，899，860描述了一种用于确定患者体内的导管位置的系统，该专利公开内容以引用方式并入本文中。通过来源于接收到的位置信号的校正位置与已知的真实校正位置之间的差值确定校正函数，因此可以在后续的测量步骤中根据校正函数校正来源于接收到的位置信号的导管位置。授予Wittkampf的美国专利5，983，1 描述了一种使用电阻抗方法检测导管位置的系统，该专利公开内容以引用方式并入本文中。授予Govari等人的美国专利申请公开2006/0173251以及授予Osadchy的 2007/0038078描述了通过使电流流过探针上的电极和体表上的多个位置之间的身体部分来感测探针位置的方法，两专利的公开内容均以引用方式并入本文中。这些方法同样将身体的电阻抗用于感测探针位置。以上的描述给出了本领域中相关技术的总体概述，不应当被解释为承认了其包含的任何信息构成对抗本专利申请的现有技术。

发明内容
本发明的一个实施例提供一种方法，该方法包括接收输入，所述输入指示沿受试者体内探针的长度设置的多个点相应的表观位置；将所述探针的已知机械性能的模型应用于相应的表观位置，以便最小化关于探针在体内能够采取的形状的第一代价函数；选择对应于最小化的第一代价函数的形状，并确定对应于该形状的表观位置的初始坐标；
最小化关于表观位置和初始坐标之间的差值的第二代价函数；以及根据最小化的第二代价函数生成沿着探针长度的点的校正坐标。通常，接收输入包括接收来自沿探针长度设置的位置传感器的输入，并且多个点中每一个对应位置传感器相应的位置。位置传感器可以选自阻抗测量电极、单轴磁传感器、 三轴磁传感器和超声波传感器。在一个实施例中，所述多个点包括沿探针长度设置的相应的多个研究电极，并且接收指示相应表观位置的输入包括定位与受试者身体电流接触的身体电极；定位受试者体内的具有标测电极的标测工具；在位于身体不同位置处的身体电极与标测电极之间生成一组校正电流；推导该一组校正电流与不同位置之间的关系；在身体电极与多个研究电极之间生成相应的成组的研究-工具-电流；以及确定响应于该关系和成组的研究-工具-电流的相应表观位置。通常，定位标测工具包括使用位置测量系统跟踪不同位置处的标测工具。作为另外一种选择或除此之外，定位标测工具包括定位体内多个区域中的标测工具，并且推导关系包括确定每个区域在一组校正电流与不同位置之间的各自不同的区域关系。在本发明所公开的实施例中，所述方法还包括将调整参数应用于初始坐标，以创建参数化的初始坐标，最小化第二代价函数包括计算表观位置和参数化初始坐标的差值， 以便确定调整参数的值，生成校正坐标包括将调整参数值应用于初始坐标，以评价参数化校正坐标。根据本发明的实施例，还提供了一种装置，所述装置包括探针，所述探针具有多个沿其长度设置的点；以及处理器，所述处理器能够接收指示受试者体内所述多个点的相应表观位置的输入，将探针的已知机械性能的模型应用于相应的表观位置，以便最小化关于探针在体内能够采取的形状的第一代价函数，选择对应于最小化的第一代价函数的形状，并确定对应于该形状的表观位置的初始坐标，最小化关于表观位置和初始坐标之间的差值的第二代价函数；以及根据最小化的第二代价函数生成沿着探针长度的点的校正坐标。根据本发明的实施例，还提供了计算机软件产品，该软件产品包括内部记录着计算机程序指令的非易失性计算机可读介质，这些指令在被计算机读取时，会导致计算机接收输入，所述输入指示沿受试者体内探针的长度设置的多个点相应的表观位置；将探针的已知机械性能的模型应用于相应的表观位置，以便最小化关于探针在体内能够采取的形状的第一代价函数；选择对应于最小化的第一代价函数的形状，并确定对应于该形状的表观位置的初始坐标；最小化关于表观位置和初始坐标之间的差值的第二代价函数；以及
根据最小化的第二代价函数生成沿着探针长度的点的校正坐标。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。


图IA为根据本发明实施例的使用混合导管的位置感测系统的示意性图解，图IB 为示出混合导管的远端的示意性详细视图；图2A和2B为示意性地示出了根据本发明实施例的偏离其自由形状的非混合导管的图解；图3A为示意性地示出了根据本发明实施例的操作位置感测系统的方法的流程图，图:3B为该系统的简化框图；图4为示出了根据本发明实施例的基准贴片的矢量关系的示意图；图5为根据本发明实施例的贴片电路的示意图；图6为示出了根据本发明实施例的跟踪器模块组件的简化框图；图7为示出了根据本发明实施例的用于限定子体的参数的图表，其中子体是由正在研究的区域分成的子体；图8为示出了根据本发明实施例的为位置矩阵生成电流的步骤的流程图；图9为示出了根据本发明实施例的步骤46的流程图，在该步骤，使用由图8流程图生成的矩阵得到导管位置。
具体实施例方式MM在本发明的实施例中，使用第二(更准确地讲)跟踪子系统校准第一跟踪子系统。 两个子系统都可以用于测量患者体内探针的位置和取向，在本文中该探针以举例的方式呈现为导管顶端。在校正阶段操作两个子系统，但在跟踪阶段只使用第一子系统。第一子系统在导管顶端上的电极与设置在身体上或体内的多个导电元件之间产生电流，从而形成电流分布。通过电流分布计算电极的位置。第二子系统可以是任何以不同于第一子系统的原理工作的位置跟踪系统。在校正阶段，形成两个子系统的结果之间的关系。在跟踪阶段，即当只用第一子系统自身跟踪探针时，将该关系应用于第一子系统中产生的电流。应用该关系提高探针上电极位置的测量准确性，从而为电极提供改进的位置值。为了进一步提高跟踪阶段的测量准确性，将探针的机械模型应用于第一子系统的结果。该机械模型生成电极的位置预测。创建与两组位置相关的代价函数，即来自第一子系统和来自机械模型的两组位置，并将该代价函数最小化，以确定电极的改进位置值。为了进一步改进电极位置的测定，使用调整参数将两组位置值分别参数化。通过分析两组参数化位置值确定调整参数的最佳值，并将调整参数的最佳值应用于改进的位置值。系统说明
图IA为根据本发明实施例的使用混合导管20的位置感测系统36的示意性图解， 图IB为示出该混合导管的远端的示意性详细视图。混合导管在医疗手术中用作探针，在本文中也可以称为标测导管。假设操作系统36的是医疗专业人员56。以举例的方式，除非在下文的描述中另外指明，否则标测导管20被视为用于受试者40的心脏38的室内的侵入性手术。作为另外一种选择，位置感测系统36可以与类似于其他体腔中的导管20的探针一起使用。例如，通过在受试者40下面设置包含磁场发生器线圈42的位置垫43将受试者40置于产生的磁场中。线圈42产生的磁场在位于导管20 远端处的电磁(EM)传感器22的线圈24、沈和观中产生电信号。该电信号被传输至用于分析信号的控制器44，以确定导管20的位置坐标和取向。作为另外一种选择，可以驱动磁场传感器22中的线圈产生由线圈42检测的磁场。控制器44包括处理器46，通常为具有适当信号处理电路的计算机。处理器使用存储器47，该存储器通常包括其内存储操作系统36的数据的易失性和非易失性数据储存装置。连接处理器以驱动控制台52，该控制台可以提供导管20的位置的可视显示M。控制器44包括交流电驱动器561，处理器46用它为位于标测导管20远端处的标测导管导电电极30、32和34提供电流。处理器46设定提供给导管20的各个不同电极的电流的交流频率。用穿过导管插入管的线将导管电极连接到控制器44中的电流和电压测量电路上。用线将控制器连接到身体表面电极上，在本文中也称为身体电极，它可以是本领域已知的任何类型的身体电极，如纽扣电极、针形电极、皮下探针或贴片电极。身体电极通常与受试者40的身体表面电流接触，并从其接收身体表面电流。如果以下描述涉及贴片电极或贴片，应当理解，本发明的实施例可以使用上文所述的其他类型电极中的任何一种。在一些实施例中，可以将身体电极中的一个或多个设置在受试者40的体内并与身体电流接触。通常，控制器44 (例如)通过这些身体电极跟踪这些内置身体电极的位置， 这些电极被配置为具有与导管20中的线圈MJ6和观类似的跟踪线圈。为简便起见，除非另外指明，否则以下描述都假定身体电极位于受试者40的身体上。本领域的普通技术人员可以修改所述描述、加以必要的变更，以涵盖设置在受试者40体内的身体电极。以举例的方式，在本文中假定身体表面电极包括粘性皮肤贴片60、62、64、66、68 和70，在本文中统称为有效电流位置(ACL)贴片60P，或采用ACL贴片指数“i”，其中i为1 和6之间的整数。ACL贴片60P可以放置在受试者40身体表面上接近探针的任何便利位置处。ACL贴片60P通常具有与导管20中的线圈24 J6和28类似的各自相关的跟踪线圈。 在本发明的可供选择的实施例中，身体表面电极的数量可以不同。身体表面电极接收来自标测导管的电极的不同标测电流，并分析所述不同的电流以确定导管20的位置。从而导管 20包括两个用于测量其位置的组件，一个组件在系统36的EM子系统中工作，另一个组件在系统36的ACL子系统中工作。控制器44还包括电压发生器56V，电压发生器通过其连接线连接到ACL贴片“ i ” 上，处理器46使用其测量ACL贴片的阻抗。使用以不同频率操作电流和电压的处理器46来区分来自驱动器561和发生器56V 的电流。从而，有六个独特频率的发生器用于为ACL贴片提供电压，并有多个其他独特频率的驱动器用于为导管提供电流。
在系统36中，可存在一个或多个通常类似于导管20的其他混合导管，通常在跟踪导管20时，系统也会跟踪它们。为清楚起见，图IA中未示出其他导管。此外，在系统36中， 可存在其他非混合导管，该非混合导管包括一个或多个类似于电极30、32和34的电极，但不包括诸如传感器22之类的传感器。非混合导管是探针，在本文中也称为研究导管，研究导管的电极也称为研究导管导电电极。如下文所述，研究导管导电电极用作阻抗测量电极， 也用作位置传感器，以使得系统36能够跟踪这些研究导管。以举例的方式，图IA中示出了一个此类非混合导管21。在一个实施例中，电流驱动器561具有大约90种频率，以便可以在系统36中同时跟踪最多90个导管电极。在本文中以举例的方式假定皮肤贴片包括三个粘性皮肤贴片80、82和84，它们通常放置在受试者40的后背上以用作位置基准。贴片80、82和84在本文中统称为基准贴片 80Ro每个基准贴片80R具有EM传感器，该EM传感器通常类似于传感器22，它可以向处理器46提供其相应贴片的位置。基准贴片80R通过线连接到控制器44。系统36还可以包括基准位置传感器，如插入身体40的运动器官中的内置导管，在本文中假定为心脏38，其相对于运动器官保持基本上固定的位置。在本文中，假定基准传感器包括冠状窦基准导管(CSRC) 27，在本文中也称为基准导管27。导管27通常为混合导管。 通过将导管20的位置与基准导管27的位置进行比较，无论心脏如何运动，均可精确地相对于心脏确定导管20的坐标。通常，系统36包括其他元件和/或系统，为简便起见，它们未在图中示出，但在以下描述中会根据需要提及它们。例如，系统36可包括ECG监视器(其被连接以接收来自一个或多个身体表面电极的信号，从而为控制器44提供ECG同步信号)和/或消融系统。图IA的配置是示例性配置，仅仅是为了概念方面清楚起见而选择的。在可供选择的实施例中，也可以使用任何其他合适的配置。例如，下文描述的方法可应用于校正除电极外的其他类型的位置传感器(例如磁或超声位置传感器)所做的位置测量。如本文所用的，术语“位置传感器”是指安装在探针上的元件，该元件引起控制器44接收指示元件坐标的信号。因而该位置传感器可包括探针上的接收器，其基于传感器接收到的能量产生位置信号至控制器；或传感器可以包括发射器，发射出探针外部的接收器可感测的能量。此外，类似地，下文描述的方法不仅可应用于使导管位置可视化，而且还可应用于使其他类型的探针可视化，所述的可视化既可在心脏又可在其他身体器官和区域中实现。附图中的流程图和框图示出了根据本发明多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的具体实施的体系结构、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每个分块可代表代码模块、代码段或代码部分，这些代码模块、代码段或代码部分包括用于实施指定的逻辑函数的一个或多个可执行指令。还应该指出的是，在一些可供选择的具体实施中，分块中指出的功能可不按附图中指出的顺序进行。例如，示出的两个连续分块实际上可基本同时执行，或分块有时候可以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应该指出，框图和/或流程示意图的每个分块，以及框图和/或流程示意图中的分块的组合可以由执行指定功能或动作的基于特殊目的的硬件的系统来实施，或由特殊目的的硬件和计算机指令的组合来实施。
8
通常，处理器46包括通用处理器，其被编程为在软件中具有用于运行本文所述功能的指令。该软件可以电子形式通过网络下载至处理器，例如，作为另外一种选择或除此之外，该软件可以提供于和/或存储在非易失性计算机可读的有形介质(例如，磁性、光学或电子存储器)上。图2A和2B为示意性地示出了根据本发明实施例的偏离其自由形状23F的非混合导管21的图解。图2A示出了心脏38中导管21的实际形状23C，该导管具有电极100、 102、104、106。如下文所述，根据测得的通过电极与贴片60p之间的电流获得导管21的电极的位置。测得的电极100、102、104、106的位置分别用点Mc^MpM2J3表示。图2B示出了导管21的几何模型120。模型120包括直的刚性区段122、124和126，由允许旋转(弯曲和扭转)的连接点1 和130连接。通过位置矢量xO描述区段122的开始位置，通过取向矩阵Otl给出区段122的取向。区段124从区段122的末端开始(即连接点1 处)，并且其取向由矩阵O1给出。区段1 从区段124的末端开始(即连接点130处)，并且其取向由矩阵&给出。矢量^和矩阵(V O1, O2描述了探针模型的实际状态，即形状，其中外力使模型偏离没有施加外力时的模型的自由状态。尽管模型120包括三个区段，但可供选择的模型几何形状可包括少于三个或多于三个区段。在模型120中，点E0, E1, E2, E3代表根据模型计算(即位于模型上)的电极100、 102、104、106的位置。计算的位置基于测得的点Mc^MpMpM3的位置，并基于这些测得的位置与赋予模型的机械性能之间的关系。如下文所详述，构建基于探针机械性能的代价函数。 将代价函数最小化，以找到点&、Ep E2、E3和测量值M0、Mp M2、M3之间的最佳匹配。图3A为示意性地示出了根据本发明实施例的系统36的操作方法的流程图200，图 3B为该系统的简化框图。要实施流程图200的方法，专业人员56或该系统的另一个操作人员需首先在校正阶段201操作系统，然后在跟踪阶段203操作系统。下文详细描述了在这两个阶段的每个步骤中进行的操作。也如下文所述，一些操作可以在任一阶段进行。使用混合导管20进行的校正阶段包括流程图的步骤204和206。使用非混合导管21进行的跟踪阶段包括流程图的剩余步骤。在参照系相关性步骤204中，使在EM参照系和在有效电流位置(ACL)参照系中测得的坐标相互关联。EM跟踪器子系统315在EM参照系中生成测量值；ACL跟踪器子系统 317在ACL参照系中生成测量值，在本文中也称为本体坐标系。EM跟踪器子系统使用线圈 24,26和28生成的电磁场测量位置。ACL跟踪器使用通过ACL贴片60P的电流测量位置。除非另外指明，否则流程图的以下步骤均在中间处理模块319中进行，该模块包括本体坐标系模块319A、贴片电流校正模块319C、电流投影模块319D和贴片有效面积补偿模块319F。在ACL贴片校正步骤206，使用与步骤204相似的电流的处理器46确定各个ACL 贴片阻抗的差值。阻抗的差值影响处理器测得的ACL贴片中的电流。步骤206是校正阶段 201的最后一步。在包括跟踪阶段203的第一个步骤的贴片补偿步骤208中，处理器46对ACL贴片有效面积的变化进行补偿。该变化通常是由诸如因出汗而使贴片导电性改变，以及贴片从患者皮肤上部分脱离等因素导致的。处理器46使用与步骤206中生成的电流类似的电流确定补偿因子。
在电流投影步骤210中，处理器测量ACL贴片中的电流，该电流是由注入正在跟踪的导管中的电流产生的，并将在步骤206和208中确定的调整应用于该电流。在步骤210中，处理器通常还将调整应用于对电流的瞬时部分的补偿，例如，漂移、心跳和呼吸部分。ACL步骤214包括初始调整阶段，其中处理器存储来自上述步骤的电流数据和位置数据，并生成与电流和位置数据相关的矩阵。在ACL跟踪器模块321中执行ACL步骤214。然后处理器生成心脏的不同“簇”或区域的矩阵。一旦获得可使簇足够密集的足够数据，在ACL步骤的后续步骤中，处理器46将生成的矩阵应用于来自步骤210的电流数据，以计算导管21上的电极的表观位置的初始坐标。初始坐标对应于点Mp M1, M2, M3的“原始”测量位置。在流程图200后来的第二代价函数步骤的准备中，使用调整参数P^f初始坐标参数化，调整参数的功能是提高测量位置的准确性。在使用机械模块323执行的探针模型步骤216中，处理器46加载描述导管21物理特性的模型的参数。该模型参数限定导管的自由状态形状，即，没有施加力时的导管形状。通常模型假定导管由多个末端相连的线性区段构成。此外，模型包括限定相连线性区段的每个连接点的抗弯曲性和抗扭转性的参数。在于代价函数模块325中执行的第一代价函数步骤218中，处理器构建由三个项形成的第一代价函数。每个项取决于测得的电极位置，并取决于从模型获得的电极的计算位置。第一项测量导管的固有能量，第二项测量导管元件的位置误差，第三项测量元件的取向误差。将第一代价函数最小化，以确定探针模型与测量位置之间的最佳匹配。最小化的第一代价函数提供电极的模型调整位置的坐标。在于模块325中执行的第二代价函数步骤219中，处理器构建第二代价函数，该第二代价函数由模型调整位置的坐标与初始位置的参数化坐标之间的差值形成。在最小化步骤220中，处理器最小化第二代价函数，以确定参数最佳值。通常在迭代的基础上对导管在一个位置处的一组给定测量值进行最小化。此外，可以使用导管在先前位置中的测量值组确定Pa值，通常的方法是将自适应函数应用于给定组和先前组。在一些实施例中，如下文所述，可以将重量应用于测量值组。在最后的步骤222中，处理器将在步骤220中确定的Pa的最佳值应用于步骤214的初始坐标，以便创建导管电极的改善测量位置。以下描述详细解释了流程图100的每个步骤。本体坐标系统图4为示出了根据本发明实施例的基准贴片80R的矢量关系的示意图。贴片的初始位置示如贴片80、82和84所示。移动后的位置示如贴片80，、82，和84，所示。在本体坐标系模块219A中，处理器46用该关系执行流程图200的参照系相关性步骤204。如上所述，系统36包括两个跟踪子系统使用传感器(如传感器22)的EM跟踪器子系统315和使用通过贴片60P的电流的ACL跟踪器子系统317。每个子系统在各自的参照系中工作。EM跟踪器子系统在通常相对于垫43固定的EM参照系中工作。ACL跟踪器子系统在ACL参照系中工作，假定本体坐标系(BCS)通常相对于贴片80R固定。贴片80R能够将在子系统之一中获得的测量值转换成另一个子系统。在校正阶段期间，将基准贴片80R附接到受试者40的后背，以使得受试者相对于垫43的任何运动都反映为基准贴片的EM传感器的信号变化。
在校正阶段期间，处理器46分析来自基准贴片80R上的EM传感器的信号，以确定 BCS的初始参照系。在跟踪阶段期间，处理器定期分析来自EM传感器的信号，以确定BCS参照系的位置和取向变化。处理器能够检测系统参数是否变动超出期望值，并可在这种情况下返回校正阶段。在校正阶段中，处理器累积贴片80R在LP坐标(S卩，相对于位置垫(LP) 43测得的坐标)中的位置，所用时间为贴片初始化时间，通常为大约1秒。
下，所有方法的平均值g设为BCS的原点
权利要求
1.一种方法，所述方法包括以下步骤接收输入，所述输入指示沿受试者体内探针的长度设置的多个点相应的表观位置； 将所述探针的已知机械性能的模型应用于所述相应的表观位置，以便最小化关于所述探针在所述体内能够采取的形状的第一代价函数；选择对应于所述最小化的第一代价函数的形状，并确定对应于所述形状的所述表观位置的初始坐标；最小化关于所述表观位置和所述初始坐标之间的差值的第二代价函数；以及根据所述最小化的第二代价函数生成沿着所述探针长度的所述点的校正坐标。
2.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述输入包括接收来自沿所述探针长度设置的位置传感器的输入，并且其中所述多个点中每一个对应位置传感器相应的位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述位置传感器选自包括阻抗测量电极、单轴磁传感器、三轴磁传感器和超声传感器的组。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个点包括沿着所述探针的所述长度设置的相应的多个研究电极，并且其中接收指示所述相应表观位置的所述输入包括定位与所述受试者身体电流接触的身体电极； 定位所述受试者体内的具有标测电极的标测工具；在位于体内不同位置处的所述身体电极与所述标测电极之间生成一组校正电流； 推导所述一组校正电流与所述不同位置之间的关系；在所述身体电极与所述多个研究电极之间生成相应的成组的研究-工具-电流；以及确定响应于所述关系和所述成组的研究-工具-电流的所述相应表观位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其中定位所述标测工具包括使用位置测量系统跟踪所述不同位置处的所述标测工具。
6.根据权利要求4所述的方法，其中定位所述标测工具包括定位体内多个区域中的所述标测工具，并且其中推导所述关系包括确定每个区域在所述一组校正电流与所述不同位置之间的各自不同的区域关系。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括将调整参数应用于所述初始坐标，以创建参数化初始坐标，其中最小化所述第二代价函数包括计算所述表观位置与所述参数化初始坐标之间的差值，以便确定所述调整参数的值，并且其中生成所述校正坐标包括将所述调整参数的所述值应用于所述初始坐标，以评价参数化校正坐标。
8.一种设备，包括探针，所述探针具有多个沿其长度设置的点；以及处理器，所述处理器能够接收指示受试者体内所述多个点的相应表观位置的输入，将所述探针的已知机械性能的模型应用于所述相应的表观位置，以便最小化关于所述探针在所述体内能够采取的形状的第一代价函数，选择对应于所述最小化的第一代价函数的形状，并确定对应于所述形状的所述表观位置的初始坐标，最小化关于所述表观位置与所述初始坐标之间的差值的第二代价函数，以及根据所述最小化的第二代价函数生成沿着所述探针长度的所述点的校正坐标。
9.根据权利要求8所述的设备，其中接收所述输入包括接收来自沿所述探针的所述长度设置的位置传感器的输入，并且其中所述多个点中每一个对应位置传感器相应的位置。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述位置传感器选自包括阻抗测量电极、单轴磁传感器、三轴磁传感器和超声传感器的组。
11.根据权利要求8所述的设备，其中所述多个点包括沿着所述探针的所述长度设置的相应的多个研究电极，并且其中接收指示所述相应表观位置的所述输入包括定位与所述受试者的身体电流接触的身体电极；定位所述受试者体内的具有标测电极的标测工具；在位于体内不同位置处的所述身体电极与所述标测电极之间生成一组校正电流；推导所述一组校正电流与所述不同位置之间的关系；在所述身体电极与所述多个研究电极之间生成相应的成组的研究-工具-电流；以及确定响应于所述关系和所述成组的研究-工具-电流的所述相应表观位置。
12.根据权利要求11所述的设备，其中定位所述标测工具包括使用位置测量系统跟踪所述不同位置处的所述标测工具。
13.根据权利要求11所述的设备，其中定位所述标测工具包括定位体内多个区域中的所述标测工具，并且其中推导所述关系包括确定每个区域在所述一组校正电流与所述不同位置之间的各自不同的区域关系。
14.根据权利要求8所述的设备，其中所述处理器能够将调整参数应用于所述初始坐标，以创建参数化初始坐标，其中最小化所述第二代价函数包括计算所述表观位置与所述参数化初始坐标之间的差值，以便确定所述调整参数的值，并且其中生成所述校正坐标包括将所述调整参数的所述值应用于所述初始坐标，以评价参数化校正坐标。
15.一种计算机软件产品，包括内部记录着计算机程序指令的非易失性计算机可读介质，所述计算机程序指令在被计算机读取时，会导致所述计算机接收输入，所述输入指示沿受试者体内探针的长度设置的多个点相应的表观位置，将所述探针的已知机械性能的模型应用于所述相应的表观位置，以便最小化关于所述探针在所述体内能够采取的形状的第一代价函数；选择对应于所述最小化的第一代价函数的形状，并确定对应于所述形状的所述表观位置的初始坐标；最小化关于所述表观位置与所述初始坐标之间的差值的第二代价函数；以及根据所述最小化的第二代价函数生成沿着所述探针的所述长度的所述点的校正坐标。
16.根据权利要求15所述的产品，其中接收所述输入包括接收来自沿所述探针的所述长度设置的位置传感器的输入，并且其中所述多个点中每一个对应位置传感器相应的位置。
17.根据权利要求16所述的产品，其中所述位置传感器选自包括阻抗测量电极、单轴磁传感器、三轴磁传感器和超声传感器的组。
18.根据权利要求15所述的产品，其中所述指令使所述计算机将调整参数应用于所述初始坐标，以创建参数化初始坐标，其中最小化所述第二代价函数包括计算所述表观位置与所述参数化初始坐标之间的差值，以便确定所述调整参数的值，并且其中生成所述校正坐标包括将所述调整参数的所述值应用于所述初始坐标，以评价参数化的校正坐标。
全文摘要
本发明涉及使用多种跟踪方法进行探针跟踪。本发明公开了一种方法，所述方法包括接收指示沿受试者体内探针的长度设置的多个点相应的表观位置，以及将所述探针的已知机械性能的模型应用于所述相应表观位置以便最小化关于所述探针在所述体内能够采取的形状的第一代价函数。所述方法还包括选择对应于所述最小化的第一代价函数的形状并确定对应于所述形状的所述表观位置的初始坐标，最小化关于所述表观位置与所述初始坐标之间的差值的第二代价函数，以及根据所述最小化的第二代价函数生成沿着所述探针的所述长度的所述点的校正坐标。
文档编号A61B19/00GK102525657SQ20111046308
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者D·奥萨基, M·巴-塔尔 申请人:韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司