本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種用于位置感測的方法，所述方法包括將具有第一探針電極和第二探針電極的探針插入受試者體內(nèi)，以及將體表電極耦合到所述身體的表面。利用耦合到至少所述第一探針電極并具有第一電氣接地的第一電路測量流過所述第一探針電極和所述體表電極之間的電流，并且根據(jù)測得的電流確定所述探針的位置坐標(biāo)。具有第二電氣接地的第二電路耦合到至少所述第二探針電極，并且所述第一電氣接地與所述第二電氣接地隔離。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)整體涉及感測位于活體內(nèi)的物體的位置，具體地講，涉及使用阻抗測量值 感測位置。
技術(shù)介紹
大量醫(yī)療操作涉及將物體(例如傳感器、管、導(dǎo)管、分散裝置和植入物)設(shè)置在體 內(nèi)。實時成像方法常常用來輔助醫(yī)務(wù)人員在手術(shù)過程中觀察物體及其周邊環(huán)境。然而在許 多情況下，實時成像不可能或不可取。相反，常常使用用于獲得內(nèi)部物體實時空間坐標(biāo)的系 統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)開發(fā)或構(gòu)想了許多這種位置感測系統(tǒng)。例如，授予Wittkampf的美國專利5，983，1 描述了一種系統(tǒng)，其中使用電阻抗方 法檢測導(dǎo)管位置，該專利的公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。授予Govari等人的美國專利 申請公開2006/0173251以及授予Osadchy的2007/0038078描述了基于阻抗的方法，該方 法通過使電流流過探針上的電極和體表上的多個位置之間的身體部分來感測探針的位置， 兩專利均以引用方式并入本文中。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的實施例提供了有效的裝置和方法，用于根據(jù)探針上的電極和體表電極之 間的電流的測量值實時確定設(shè)置在活體內(nèi)的探針的位置。下文所述方法和裝置用來減少所 測電流的失真，從而提高位置測量的精度。因此，根據(jù)本專利技術(shù)的實施例提供了用于感測位置的方法，該方法包括將包括第一探針電極和第二探針電極的探針插入受試者體內(nèi)；將體表電極耦合到身體表面；使用第一電路測量第一探針電極和體表電極之間的電流，其中第一電路耦合到至 少第一探針電極，并具有第一電氣接地；根據(jù)測得的電流確定探針位置坐標(biāo)；將具有第二電氣接地的第二電路耦合到至少第二探針電極；以及隔離第一電氣接地與第二電氣接地。在一些實施例中，隔離第一電氣接地還包括將第一電氣接地通過預(yù)定的接地間耦 合阻抗耦合到第二電氣接地。通常，接地間耦合阻抗值經(jīng)過選擇，以最大限度提高確定位置坐標(biāo)的精度。在一些實施例中，接地間耦合阻抗在500和5000 Ω之間。通常，插入探針包括將探針通入受試者心臟，耦合第二電路包括使用至少第二探 針電極測量心臟的電活動。在一些實施例中，第一和第二探針電極都需要耦合，以確定位置坐標(biāo)和測量電活 動。在另一些實施例中，第一電路包括耦合到至少第一探針電極的具有隔離變壓器的4前端，其中隔離變壓器具有主線圈和次線圈。在這些實施例中，將第一電氣接地與第二電氣 接地隔離可包括將隔離變壓器的次線圈耦合到第一電氣接地，同時將主線圈耦合到第二電 氣接地。在一些實施例中，測量電流包括耦合具有通常大于100，000Ω的輸出阻抗的前 端，以經(jīng)過至少第一探針電極傳輸電流。根據(jù)本專利技術(shù)的實施例，還提供醫(yī)療系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括探針，所述探針能夠插入受試者體內(nèi)，所述探針包括第一探針電極和第二探針電 極；多個體表電極，所述多個體表電極能夠在各自的位置處固定到身體表面；第一電路，所述第一電路耦合到至少第一探針電極，被配置為測量第一探針電極 和體表電極之間的電流，并且具有第一電氣接地；定位處理器，所述定位處理器被配置為根據(jù)測得的電流確定探針的位置坐標(biāo)；以 及第二電路，所述第二電路耦合到至少第二探針電極，并且具有與第一電氣接地隔 離的第二電氣接地。通過以下結(jié)合附圖的實施例的詳細(xì)說明，將更全面地理解本專利技術(shù)。 附圖說明圖1為根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的醫(yī)療系統(tǒng)的示意性圖示；圖2為根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的示意圖，示出了電極與其相關(guān)電路之間的相互作 用；圖3、4和5為根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的示意性電路圖，示出了功能電極對定位電流 的影響；以及圖6為根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的示意性電路圖，提供了定位探針前端的典型實施方案。具體實施例方式圖1為根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的醫(yī)療系統(tǒng)20的示意性圖示。系統(tǒng)20包括能夠插入 受試者50體腔(例如心臟40的心室)內(nèi)的探針30(例如導(dǎo)管)。通常，探針由醫(yī)務(wù)人員 60用于一個或多個醫(yī)學(xué)診斷或治療功能，例如心內(nèi)心電圖(ECG)、映射心臟電勢、進(jìn)行心臟 組織消融或其他醫(yī)學(xué)功能。為了有利于有效施加醫(yī)學(xué)手術(shù)，系統(tǒng)20能夠確定探針30在受 試者體內(nèi)的位置。探針位置以及其他診斷和/或治療數(shù)據(jù)通常在顯示器70上或通過其他 合適的媒體提供給醫(yī)務(wù)人員60。探針30的遠(yuǎn)端頂端包括多個電極80、82和84，本文稱之為探針電極。探針電極通 過導(dǎo)線經(jīng)探針30的插入管連接到控制單元100，該單元包括能夠確定探針在受試者體內(nèi)的 位置的第一電路和能夠執(zhí)行一個或多個診斷或治療功能的第二電路。第一電路和第二電路 在本文中分別稱為定位電路和功能電路，并在下列圖中詳細(xì)示出。術(shù)語“功能”在本文中是 指系統(tǒng)20的一個或多個醫(yī)學(xué)診斷或治療功能(如心臟電信號的測量和映射)。一個或多個 探針電極(本文稱之為定位探針電極)被耦合到定位電路，而一個或多個探針電極(本文稱之為功能探針電極)則被耦合到功能電路。通常，相同的探針電極同時被用于定位和醫(yī) 學(xué)診斷或治療功能。因此，第一組和第二組電極通常交疊。然而在一些情況下，兩組電極可 以分離。控制單元100通過導(dǎo)線經(jīng)一根或多根電纜105進(jìn)一步連接到多個體表電極110、 112、114、116、118和120，這些體表電極被耦合到受試者體表(即皮膚)。體表電極通常包 括粘合劑皮膚斑貼。在本專利技術(shù)的可供選擇的實施例中，體表電極可以在數(shù)量上變化，并且可 以采取其他形式。體表電極包括一組第一體表電極110、112和114(本文稱之為定位體表 電極)，這些電極被耦合到定位電路。體表電極還可以包括一個或多個第二體表電極116、 118和120(本文稱之為功能體表電極)，這些電極被連接到功能電路。通常，這兩組體表電 極分離，但在一些情況下，這兩組電極可以重疊。控制單元的定位電路能夠驅(qū)動和測量定位探針電極與定位體表電極之間的電流 (本文稱之為定位電流)。根據(jù)測得的定位電流，通常復(fù)合在控制單元100內(nèi)的定位處理 器(如圖2所示)預(yù)測體內(nèi)探針30遠(yuǎn)端的坐標(biāo)。定位處理器通常包括一般用途的計算機(jī) 處理器，該計算機(jī)處理器在軟件內(nèi)編程，以根據(jù)上文引用的專利申請公開2006/0173251和 2007/0038078中描述的方法預(yù)測探針坐標(biāo)。除此之外或作為補(bǔ)充，定位處理器可以采用其 他合適的定位方法。探針坐標(biāo)預(yù)測通?；诙ㄎ浑娏骱透髯缘捏w內(nèi)路徑距離之間的一致性。例如，我 們可以分別用Dl、D2和D3表示探針電極80與體表電極110、112和114之間的距離，并且 分別用11、12和13表示從探針電極80到體表電極110、112和114的定位電流。根據(jù)上文 引用的專利申請描述的方法，距離的比率Dl D2 D3可根據(jù)電流的比率Il 12 13 來估算。然后可以通過估算的比率Dl D2 D3來推斷探針電極80的坐標(biāo)。由于探針坐標(biāo)計算依靠相關(guān)電極之間的定位電流，希望定位電流不受與非相關(guān)電 極之間的電耦合影響。例如，如果比率Il 12 13由于和功能探針電極82之間的電耦 合而變化，則可能不正確地估算比率Dl D2 D3。下文描述的根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的方 法有利于消除或減少功能電極對定位電流的影響，從而準(zhǔn)確可靠地定位受試者體內(nèi)的探針 30。圖2為根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的示意圖，示出了探針電極和體表電極與其相關(guān)電路 之間的相互作用。如上所述，控制單元100(圖2未明確示出)包括定位電路200、定位處理 器205和功能電路210。定位電路200包括一個或多個定位探針本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種用于位置感測的方法，包括：將具有第一探針電極和第二探針電極的探針插入受試者的身體內(nèi)；將體表電極耦合到所述身體的表面；使用第一電路測量所述第一探針電極和所述體表電極之間通過的電流，其中所述第一電路耦合到至少所述第一探針電極，并具有第一電氣接地；響應(yīng)于測得的電流確定所述探針的位置坐標(biāo)；將具有第二電氣接地的第二電路耦合到至少所述第二探針電極；以及隔離所述第一電氣接地與所述第二電氣接地。
【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：Y利希滕施泰因，
申請(專利權(quán))人：韋伯斯特生物官能公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]
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