專利名稱：定位系統(tǒng)的制作方法
定位系統(tǒng)
本發(fā)明涉及用于對感興趣的點(diǎn)，尤其是介入器具定位的定位系統(tǒng)和方 法。此外，本發(fā)明還涉及一種包括這樣的定位系統(tǒng)的醫(yī)療系統(tǒng)，以及與所 述方法相關(guān)的計算機(jī)程序和記錄載體。
當(dāng)今，很多診斷和治療程序都是通過創(chuàng)傷性最低的介入完成的，從而 為患者降低成本和風(fēng)險。這樣的介入的典型實(shí)例是導(dǎo)管在患者的脈管系統(tǒng)
內(nèi)的導(dǎo)航。就這一方面而言，US7 152 608 B2描述了一種定位系統(tǒng)，其包 括外部磁場發(fā)生器和附接在插入到患者體內(nèi)的導(dǎo)管上的傳感器探頭。通過 感測外部生成的磁場的幅度，傳感器能夠推斷其自身的空間位置，進(jìn)而對 人體內(nèi)的導(dǎo)管定位。
基于這一背景，本發(fā)明的目的在于提供一種用于對介入器具定位的替 代性裝置，其中，希望這些裝置在日常臨床施用中經(jīng)濟(jì)有效和/或相對于其 測量結(jié)果具有魯棒性。
這一目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)、根據(jù)權(quán)利要求7所 述的醫(yī)療系統(tǒng)、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法、根據(jù)權(quán)利要求9所述的計算 機(jī)程序和根據(jù)權(quán)利要求IO所述的記錄載體實(shí)現(xiàn)的。在相關(guān)權(quán)利要求中公開 了優(yōu)選實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的定位系統(tǒng)的作用在于在通過患者的身體對感興趣的點(diǎn)進(jìn) 行導(dǎo)航的過程中，對所述感興趣的點(diǎn)進(jìn)行定位，例如，所述感興趣的點(diǎn)是 諸如導(dǎo)管、內(nèi)窺鏡或針的手術(shù)器具。所述定位系統(tǒng)包括下述部件
a) 電磁波源，其用于生成電磁信號，并將其分割成沿至少一個探測路 徑以及沿參考路徑并行傳播的分量。所述電磁波源優(yōu)選是提供頻率通常處 于大約lkHz到100GHz的范圍內(nèi)的電磁信號的微波源。
b) 前述至少一個探測路徑，其中，這一探測路徑包括
-用于在感興趣的空間點(diǎn)發(fā)射沿探測路徑傳播的電磁信號分量的信號出
4口。所述信號出口可以是例如位于應(yīng)當(dāng)跟蹤的導(dǎo)管的頂端的波導(dǎo)的末端。 電磁信號通常從所述信號出口沿很多方向射出，優(yōu)選地甚至沿各個方向各 向同性地射出。
-用于拾取前述在信號出口處發(fā)射的電磁信號分量的探測器。在這一語境 下，信號分量的"拾取"應(yīng)當(dāng)包括所述信號分量的能量的至少一部分的采 集，從而保存所述信號的形式(和信息)。由于電磁波通常從信號出口沿很 多方向擴(kuò)散，因而所述探測器實(shí)際上往往只能俘獲所發(fā)射的能量的一小部 分。
C)用于確定分別沿所述探測路徑和所述參考路徑傳播的電磁信號分量 之間的相關(guān)性的相關(guān)器。在光學(xué)上，這樣的相關(guān)性對應(yīng)于來自所述探頭和 參考路徑的信號分量之間的干涉，即，可以通過光學(xué)干涉儀實(shí)現(xiàn)所述相關(guān) 器。
d) 用于由前述所確定的探頭信號分量和參考路徑信號分量之間的 相關(guān)估算信號出口的空間位置，進(jìn)而估算所感興趣的點(diǎn)的空間位置的評估 單元。在這一語境下，信號出口的"位置估算"在廣義上是指對信號出口 的可能所在的任何限定。例如，通過確定信號出口和探測器之間的距離， 能夠?qū)⑿盘柍隹诘乃谙薅槲挥趪@探測器的球面上(的任何位置)。優(yōu) 選地在不存在剩余自由度或者不存在不確定性的情況下對信號出口定位， 即，將其定位在空間內(nèi)的特定點(diǎn)上。
例如，可以通過專用電子硬件和/或具有適當(dāng)軟件的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理單元 實(shí)現(xiàn)所述評估單元。
所提出的定位系統(tǒng)對分別沿探測路徑和沿參考路徑傳播的電磁信號分 量加以比較，其中，最大相關(guān)性表明探測路徑和參考路徑具有相等的(光 學(xué))長度。因此，知道了參考路徑的長度就會允許推導(dǎo)出探測路徑的長度， 進(jìn)而推導(dǎo)出信號出口和探測器之間的作為探測路徑的部分的未知距離。相 對于光學(xué)跟蹤系統(tǒng)而言，這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于其能夠在信號出口和探測器 之間不存在目視聯(lián)系的情況下起作用。所述方法相對于磁跟蹤系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 在于其對于由外部磁場或電場引起的干擾或者由于(例如)磁性材料的存 在而引起的干擾不敏感。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述定位系統(tǒng)包括至少兩個，優(yōu)選至少三個探測路徑，所述路徑共享信號出口，但是具有設(shè)置在不同的空間位置上 的獨(dú)立探測器。因而，不同的探測路徑具有從電磁波源延伸到信號出口的 等同的第一部分，以及各自的從信號出口延伸到每一探測路徑的一個特定 探測器，并從所述探測器進(jìn)一步延伸到所述相關(guān)器的第二部分。換言之， 單股探測路徑在信號出口處拆分成了多個分支。正如已經(jīng)解釋過的，就信 號出口的可能所在而言，可以采用探測路徑和參考路徑中電磁信號分量之 間的相關(guān)性消除一個自由度。因此，采用兩個探測器(具有己知的相對或 絕對空間位置)，能夠?qū)⑿盘柍隹诘奈恢孟拗频娇臻g內(nèi)的一維線上，對于用 戶而言，有時這樣就已經(jīng)足夠了。原則上，采用三個探測器能夠消除所有 的三個自由度，從而將信號出口定位到明確的空間點(diǎn)上。有利地，通過提 供額外的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)糾錯過程以及解析三個探測器的數(shù)據(jù)中可能存在的模糊 度，可以采用三個以上的探測器提高定位的準(zhǔn)確度。
在至少一個探測路徑中采用的探測器優(yōu)選沿所有的空間方向敏感，因 此能夠全面測量入射電磁場的每一三維偏振矢量。例如，可以通過由三個 相互正交的偶極子構(gòu)成的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這一目的，所述偶極子中的每者對沿一 個空間方向的偏振敏感。對沿探測路徑傳播的電磁信號分量的三維偏振矢 量的完整測量確保了不管探測器的取向如何都不損失任何信號能量。此外， 其還允許推導(dǎo)出信號出口相對于對應(yīng)的探測器所處的空間方向，進(jìn)而提供 能夠用來對信號出口定位的額外信息。
所述定位系統(tǒng)的總準(zhǔn)確度決定性地取決于探測路徑和參考路徑內(nèi)的電 磁信號分量之間的相關(guān)性的確定精確度，尤其取決于可以檢測所述相關(guān)性 的最大值(即，探測路徑和參考路徑的相等長度)的精確度。在這一語境 下，所述電磁波源優(yōu)選地是低相干性波源，或者換言之，是生成具有寬帶 寬的電磁信號的波源。在典型的例子中，所發(fā)射電磁信號的帶寬處于10kHz 到10GHz的范圍內(nèi)。
所發(fā)射的電磁信號的低相干性意味著圍繞探測路徑和參考路徑長度的 恰好相等只存在對應(yīng)的小窗口，在其內(nèi)將產(chǎn)生強(qiáng)相關(guān)性。因而，能夠以高 精確度檢測到這些長度相等。而且，寬帶寬的優(yōu)點(diǎn)在于，所述電磁信號總 是以高概率包括不受信號出口和探測器之間的材料衰減或者只受到其最低 的衰減的頻率。
6原則上，有可能將信號出口直接設(shè)置到電磁波源處，和/或?qū)⑻綔y器直 接設(shè)置到相關(guān)器處。但是，在探測路徑的優(yōu)選實(shí)施例中，存在使電磁波源 與信號出口連接的波導(dǎo)和/或使探測器與相關(guān)器連接的波導(dǎo)。類似地，參考 路徑可以任選包括波導(dǎo)。典型地，所述參考路徑將完全位于這一連接電磁 波源和相關(guān)器的波導(dǎo)內(nèi)。由于波導(dǎo)的使用，能夠?qū)⑺龆ㄎ幌到y(tǒng)的部件設(shè) 置到工作空間中最佳匹配的位置，例如，設(shè)置到導(dǎo)管的尖端上(信號出口)， 患者的皮膚上(探測器)，或者對于實(shí)驗(yàn)室中的大型設(shè)備而言設(shè)置到方便的 位置上(波源、相關(guān)器、評估單元)。由于波導(dǎo)的光程是已知的，而且不發(fā) 生改變，因此波導(dǎo)的結(jié)合意味著對于探測路徑或參考路徑的長度不存在不 確定性。
在本發(fā)明的進(jìn)一步演變中，所述定位系統(tǒng)包括用于跟蹤所述探測器的 (或者在存在多個探測路徑的情況下用于跟蹤幾個探測器的)空間位置和/ 或取向的跟蹤設(shè)備。這一跟蹤設(shè)備可以具有任何已知的設(shè)計，以及應(yīng)用任 何已知的測量原理。具體而言，其可以是根據(jù)立體原理由三個或更多照片 確定探測器的位置的光學(xué)定位系統(tǒng)。
本發(fā)明還涉及一種醫(yī)療系統(tǒng)，其包括介入器具，具體是導(dǎo)管、內(nèi)窺鏡 或針，其還包括上述種類的定位系統(tǒng)，其中，使所述定位系統(tǒng)的信號出口 附接到所述器具上。如果所述器具是導(dǎo)管，那么其可以包括(例如)波導(dǎo)， 探測路徑的電磁信號分量沿所述波導(dǎo)傳播到導(dǎo)管的頂端，在該處所述波導(dǎo) 具有信號出口，電磁信號從所述信號出口輻射到周圍組織內(nèi)。在這種情況 下，所述定位系統(tǒng)的一個或多個探測器可以是能夠附接到患者皮膚上的設(shè) 備。
本發(fā)明還涉及用于對空間內(nèi)感興趣的點(diǎn)定位的方法，其包括下述步驟
a) 將電磁信號拆分成分別沿至少一個探測路徑以及沿參考路徑傳播的
b) 在所述的至少一個探測路徑內(nèi)
- 從位于所述感興趣的點(diǎn)處的信號出口發(fā)射所述探測路徑的電磁
信號分量；
- 采用探測器拾取所發(fā)射的電磁信號分量。
c) 確定分別沿所述探測路徑和所述參考路徑傳播的電磁信號分量之間的相關(guān)性。
d) 基于所確定的相關(guān)性估算所述信號出口相對于所述探測器的位置。
所述方法包括通常的能夠采用上述種類的定位系統(tǒng)執(zhí)行的步驟。因此， 關(guān)于該方法的細(xì)節(jié)、優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)之處，參考前面的描述。
本發(fā)明還涉及一種計算機(jī)程序，其能夠執(zhí)行上述種類的方法的步驟C) 和/或d)，即，用于確定分別沿探測路徑和參考路徑傳播的電磁信號分量之 間的相關(guān)性，和/或用于基于所述所確定的相關(guān)性估算信號出口相對于探測 器的位置，其中，所述信號出口和所述探測器是所述探測器路徑中的相繼 的站。
最后，本發(fā)明包括其上存儲了前述種類的計算機(jī)程序的記錄載體，例
如，軟盤、硬盤或光盤(CD)。
參考下文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得明了且得到 闡述。將借助單個


這些實(shí)施例，所述附圖示意性地示出了根據(jù)本 發(fā)明的定位系統(tǒng)。
盡管相對于醫(yī)療應(yīng)用，尤其是導(dǎo)管2通過患者1的脈管系統(tǒng)的導(dǎo)航說 明了所述定位系統(tǒng)，但是本發(fā)明不限于這一領(lǐng)域。
現(xiàn)有的機(jī)械、光學(xué)和磁設(shè)備跟蹤技術(shù)受到顯著的限制。機(jī)械跟蹤系統(tǒng) 采用一系列允許對工具進(jìn)行操縱的接頭使工具剛性地(rigidly)附接到靜止 的參考系(例如，手術(shù)臺)上。這種方法僅適用于剛性(rigid)工具，而且 很可能對活動范圍/人機(jī)工程學(xué)構(gòu)成顯著的限制。光學(xué)跟蹤系統(tǒng)將發(fā)光或者 反射標(biāo)記器附接到介入工具上，并采用照相機(jī)對工具的位置進(jìn)行三角測量， 所述光學(xué)跟蹤系統(tǒng)也僅適用于剛性工具并且需要在標(biāo)記器和照相機(jī)之間保 持不間斷的視線。磁跟蹤系統(tǒng)采用交變磁場在傳感器線圈內(nèi)感生電流。這 一技術(shù)不需要視線，而且可以用于跟蹤非剛性的設(shè)備，但是其準(zhǔn)確度明顯 低于光學(xué)跟蹤方法，而且在能夠使磁場發(fā)生畸變的金屬目標(biāo)附近工作存在 困難。
考慮到這些問題，這里提出了一種實(shí)施過程中醫(yī)療設(shè)備跟蹤的新穎的方法，其提供了相對于現(xiàn)有技術(shù)的顯著的臨床上的重要進(jìn)步。在附圖中示 出了根據(jù)這一提議的定位系統(tǒng)，其包括下述部件
-具有波發(fā)生器ll (例如LED或鹵素?zé)?的低相干性(寬帶寬)電磁 波源10，其將生成具有預(yù)定頻譜特性的電磁信號，所述電磁信號含有能夠 通過生物組織成功傳輸?shù)念l率(即，相對于所述頻率而言，所述組織至少 呈現(xiàn)半透明)。通過分束器12將這一電磁信號劃分成兩個分別沿"探測路
徑20"和"參考路徑30"傳播的分量，其中，所述參考路徑具有已知路徑長度。
在前述探測路徑20中，所述系統(tǒng)包括
-開始于波源10處，沿心臟導(dǎo)管2通過患者1的身體延伸并終止于導(dǎo) 管2的頂端的第一寬帶寬波導(dǎo)。
-處于所述第一波導(dǎo)21的遠(yuǎn)端的信號出口 22，探測路徑的信號分量從 所述信號出口輻射到周圍血液/組織內(nèi)。
-若干基于皮膚的輻射探測器23，每一探測器都具有探測所接收到的 信號的，即在信號出口 22處發(fā)射的探測路徑信號分量的偏振矢量的能力。 探測器23任選地包括三軸正交偏振敏感探測器(例如，三個正交偶極子)。 于是，每一偶極子接收到的信號的幅度和相位測量值將提供用于準(zhǔn)確地確 定發(fā)射器輻射器(偶極子)的角度和每一基于皮膚的探測器的相對角度的 必要信息。
-若干第二寬帶寬波導(dǎo)24，其將探測器23拾取的信號分量引導(dǎo)至干涉 儀40。
在參考路徑30中，所述系統(tǒng)包括
-開始于波源10處并終止于干涉儀40處的第三寬帶寬波導(dǎo)31 。
所述定位系統(tǒng)還包括
-所提及的干涉儀40，其起著相關(guān)器的作用，其對通過第二和第三波 導(dǎo)24和31進(jìn)入的探測路徑和參考路徑光學(xué)信號分別加以處理。
-PC 51或工作站，其利用干涉度量的測量值以高時間和空間分辨率計 算導(dǎo)管2的3D位置/取向，并任選地將其顯示在過程中顯示器52上。
所述系統(tǒng)的主要部件是相關(guān)器或干涉儀40。干涉度量是指通過使波以 相消和/或相長的方式結(jié)合而使其相互"干涉"，從而通過這種方式使信號
9與波結(jié)構(gòu)相結(jié)合的過程。其結(jié)果是潛在地含有有用的定量信息的干涉圖案。低相干性干涉度量是一種涉及采用諸如白光的具有低時間相千性的波源生成兩個信號的技術(shù)； 一個信號用作參考信號，另一個信號用作"探頭"(參考Yang, C. H., Wax, A., Dasari， R. R., Feld， M. S.: "2 pi ambiguity-free opticaldistance measurement with subnanometer precision with a novel phase-crossinglow-coherence interferometer", Optics Letters 27, 77-79 (2002))。之后，使兩個信號重新結(jié)合，由于探頭信號所受到的輕微的相位和/或幅度改變的原因而得到的干涉圖案將實(shí)現(xiàn)對定量測量的執(zhí)行。低相干性干涉度量在醫(yī)療領(lǐng)域的一項(xiàng)應(yīng)用是被稱為光學(xué)相關(guān)性斷層攝影OCT (參考AF. Fercher， K.Mengedoht, W. Werner: "Eye length measurement by interferometry withpartially coherent light", Optics Letters 13， 186-188 (1988); D. Huang, E. A.Swanson， C. P. Lin, et al.: "Optical Coherence Tomography", Science, vol. 254,no. 5035, pp. 1178—1181, 1991; WO2003011764A2)。
所提出的定位系統(tǒng)采用了與允許OCT測量解剖學(xué)邊界(即使一些光探頭信號發(fā)生反射的解剖學(xué)特征)的深度相同的原理在將侵入性降至了最低的介入過程中測量醫(yī)療設(shè)備的位置。如圖中的例子所示，采用電磁波導(dǎo)(21)將電磁"探頭信號"分量通過所述設(shè)備置(這里為導(dǎo)管2)路由至這一末端，并由所述設(shè)備的頂端輻射出來；通過患者皮膚上的電磁探測器(23)對其加以采集，并將其路由回干涉儀(40)，在該處使之與沿具有己知長度的波導(dǎo)(31)直接從所述源(10)路由的參考信號分量結(jié)合。于是，干涉儀中的干涉圖案提供了有關(guān)所述探頭和參考信號分量所穿越的路徑長度的相對差異的信息；這類來自患者皮膚上的多個探測器的測量將實(shí)現(xiàn)以和電磁信號帶寬成比例的軸向空間分辨率計算所述設(shè)備的位置。
由于能夠在患者的體內(nèi)跟蹤諸如導(dǎo)管2的設(shè)備的頂端，因而所描述的技術(shù)適用于非剛性工具(例如，導(dǎo)管、內(nèi)窺鏡和軟針)。而且，由于不存在視線要求或者不需要對靜止參考系的剛性附接，因而所提出的技術(shù)不會對工作流程造成負(fù)面影響或者限制活動范圍。此外，低相干性電磁信號能夠使生物組織和/或干預(yù)環(huán)境的非線性電特性得到特征表現(xiàn)和校正?？梢砸詷O高的空間分辨率執(zhí)行基于干涉度量的測量(設(shè)備位置和取向)。
可以應(yīng)用校準(zhǔn)技術(shù)確立基于皮膚的探測器23的相對位置和角傾斜，PC
1051必須了解所述信息，從而實(shí)現(xiàn)所希望的對導(dǎo)管2的三角測量。所述校準(zhǔn) 技術(shù)可以采用過程前或者過程中成像，例如，熒光檢査、計算機(jī)層析成像
(CT)、磁共振成像(MRI)等?；蛘?，其可以采用標(biāo)準(zhǔn)的(例如，光學(xué)) 跟蹤設(shè)備測量基于皮膚的探測器23的位置。
任選地，可以應(yīng)用用于校正組織特性(即，電容率)的差異的技術(shù)優(yōu) 化跟蹤準(zhǔn)確度。
之后，可以采用下述通過在PC 51上運(yùn)行的軟件應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)算法 分析干涉儀40的測量，并解出過程內(nèi)設(shè)備2相對于基于人體的傳感器23 的相對位置和角傾斜。所述算法采用相干性的定義作為標(biāo)準(zhǔn)化交叉相關(guān)性 的平均傅里葉變換
&(/)=]V -,r
—00
、/max_/mnJ .'畫
其中，SJf)是信號(相干信號)的交叉相關(guān)rxy(T)的功率譜密度，Cxy
是信號X和y的相干系數(shù)，fmax、 fn^分別是信號的最大和最小頻率。"低 相干信號"針對表達(dá)式(fmax-fmirO采取了高值。
找到信號出口 22相對于探測器23的相對位置等同于找到針對任何 fe[fmax-f^]均使功率譜密度SJf)最大的值T。如上所述，將通過運(yùn)行于本 地PC上的支持軟件承擔(dān)這一任務(wù)。
應(yīng)當(dāng)指出，通過下式給出了所述測量的軸向空間分辨率Ax/x Ax一21n2々2—21n2々f 、
其中，入？是所注入的電磁信號的中央波長，AX是其總波長色散。
所描述的對測量的評估需要下述模型
-能夠處理交叉相關(guān)數(shù)據(jù)的FFT算法。-使針對每一干涉信號(interferer)確定的譜功率密度最大的單純形算法。
-針對每一基于人體的傳感器23內(nèi)的接收器(偶極子)的每一極化取 向的幅度和相位估算器。
-用于對上述內(nèi)容加以處理，以確定導(dǎo)管相對于每一基于人體的傳感 器的角傾斜的算法。
所提出的跟蹤技術(shù)提供了對于實(shí)現(xiàn)和改進(jìn)具有最低的侵入性的介入過 程關(guān)鍵的功能，所述介入過程可以是例如基于導(dǎo)管的心血管過程和基于針 的活檢/消融過程。過程中設(shè)備跟蹤所提供的主要能力是增加和優(yōu)化醫(yī)療圖 像數(shù)據(jù)的過程中可視化的能力?？梢曰诮槿朐O(shè)備的當(dāng)前位置自動選擇最 合適的圖像片層/體積，而且可以采用清晰地實(shí)時指示介入工具相對于所感 興趣的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的位置的圖形擴(kuò)充圖像數(shù)據(jù)。活動設(shè)備跟蹤還能夠?qū)崿F(xiàn) 對過程中圖像獲取的優(yōu)化(例如，可以基于當(dāng)前設(shè)備位置/運(yùn)動更新掃描平 面和圖像獲取參數(shù))。此外，對內(nèi)部設(shè)備的位置和運(yùn)動的跟蹤能夠?qū)崿F(xiàn)對生 理活動(即，心臟和呼吸運(yùn)動)的特征表現(xiàn)和補(bǔ)償。
最后要指出的是，在本申請中，"包括" 一詞不排除其他元件或步驟的 存在，"一"或"一個"并不排除多個，且單個處理器或其他單元可以實(shí)現(xiàn) 若干裝置的功能。本發(fā)明體現(xiàn)在每個新穎的特征要素和特征要素的每種組 合中。此外，權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)被視為限制它們的范圍。
權(quán)利要求
1、一種定位系統(tǒng)，包括a)電磁波源(10)，其用于將電磁信號分割成沿至少一個探測路徑(20)和沿參考路徑(30)傳播的分量；b)所述至少一個探測路徑(20)，其具有-用于在感興趣的點(diǎn)發(fā)射所述探測路徑的所述電磁信號分量的信號出口；-用于拾取所發(fā)射的電磁信號分量的探測器(23)；c)用于確定分別沿所述探測路徑和所述參考路徑傳播的電磁信號分量之間的相關(guān)性的相關(guān)器(40)；c)用于基于所確定的相關(guān)性估算所述信號出口(22)相對于所述探測器(23)的位置的評估單元(51)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，其包括至少兩個，優(yōu)選地至少三個探測路徑(20)，所述 探測路徑共享所述信號出口 (22)，但是各自的探測器(23)設(shè)置在不同位 置上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述探測器(23)沿所有的空間方向都敏感。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)， 其特征在于，所述電磁波源(10)是相干性低的波源。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，其包括至少一個波導(dǎo)(21)，所述波導(dǎo)用于將所述電磁波 源(10)與所述信號出口 (22)，將所述探測器(23)與所述相關(guān)器(40)， 和/或?qū)⑺鲭姶挪ㄔ?10)與所述相關(guān)器(40)進(jìn)行連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，其包括用于跟蹤所述探測器(23)的空間位置和/或取向的跟蹤設(shè)備。
7、 一種醫(yī)療系統(tǒng)，包括-介入器具，具體是導(dǎo)管(2)、內(nèi)窺鏡或針；-根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其信號出口 (22)附接至所述器具。
8、 一種用于對感興趣的點(diǎn)定位的方法，包括下述步驟a) 將電磁信號分割成沿至少一個探測路徑(20)和沿參考路徑(30) 傳播的分量；b) 在所述的至少一個探測路徑內(nèi)- 從位于所述感興趣的點(diǎn)處的信號出口 (22)發(fā)射所述探測路 徑的所述電磁信號分量；- 采用探測器(23)拾取所發(fā)射的電磁信號分量；c) 確定分別沿所述探測路徑和所述參考路徑傳播的所述電磁信號 分量之間的相關(guān)性；d) 基于所確定的相關(guān)性估算所述信號出口相對于所述探測器的位置。
9、 一種用于實(shí)現(xiàn)對根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法的步驟c)和/或d)的執(zhí)行 的計算機(jī)程序。
10、 一種其上存儲了根據(jù)權(quán)利要求9所述的計算機(jī)程序的記錄載體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種定位系統(tǒng)，尤其可以采用其對患者(1)體內(nèi)的介入器具(2)定位。所述定位系統(tǒng)包括電磁波源(10)，所述電磁波源將電磁信號拆分成了分別沿探測路徑(20)和參考路徑傳播的分量。所述探測路徑(20)包括用于在所要定位的點(diǎn)發(fā)射信號的信號出口(22)和用于拾取所發(fā)射的信號的至少一個探測器(23)。采用相關(guān)器(40)確定分別沿所述探測路徑(20)和所述參考路徑(30)傳播的信號分量之間的相關(guān)性。在了解參考路徑的長度的情況下，可以基于所述相關(guān)信息估算所述探測路徑(20)中的信號出口(22)和探測器(23)之間的未知距離。
文檔編號A61B5/05GK101668480SQ200880013701
公開日2010年3月10日 申請日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者D·R·E·埃爾戈特, L·R·阿爾布 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司