[发明专利]向刚性工具添加跟踪传感器

说明书

本发明题为“向刚性工具添加跟踪传感器”。将对患者的计算机断层摄影扫描与配置成跟踪邻近患者的传感器的磁跟踪系统配准。该传感器被安装在探头上。当探头的远侧端部与患者接触时，表示从传感器到远侧端部的平移的矢量被确定，并且该矢量与经配准的图像一起使用以确定远侧端部相对于患者的位置。

版权声明

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相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时申请号62/221,367的权益，该临时申请以引用方式并入本文。本申请与标题为“Adjustable Tracking Sensor Suitable For Different RigidTools”的共同转让、共同待审的申请序列号14/986,179共享该公开。

背景技术

1.技术领域。

本发明涉及用于执行身体的空腔内部的医学检查的器械。更具体地，本发明涉及在探头上安装传感器以用于确定探头在体内的位置。

2.相关领域的描述。

在外科手术中，在手术中所使用的刚性工具诸如内窥镜的远侧端部可通过将位置传感器固定地并入到工具中而被跟踪。其中使用此类工具的典型外科手术包括探索性ENT(耳朵、鼻部和喉部)手术。传感器可被定位在工具的远侧端部处；另选地，传感器可被定位成远离远侧端部，朝向工具的近侧端部。在后一种情况下，由于传感器在固定方位中，因此对于传感器从远侧端部的位移的补偿可被施加至传感器的测量位置。

然而，在外科手术中使用的许多刚性工具不具有固定地并入到工具中的位置传感器，并且尽管此类工具可通过其他手段诸如荧光镜透视检查而被跟踪，但是这种类型的跟踪通常比使用工具上的位置传感器进行跟踪更不方便。

发明内容

本发明的实施方案通过提供在工具上的任何方便位置处附接到工具的传感器来克服与不具有并入于工具中的传感器的工具相关联的问题。一旦附接，便自动测量所附接的传感器从工具的远侧端部的位移并且将其并入到所附接的传感器的读数中。

根据本发明的实施方案，提供了一种方法，该方法通过以下步骤进行：接收患者的计算机断层摄影扫描，将从扫描导出的患者的图像与配置成跟踪邻近患者的传感器的磁跟踪系统配准，在探头上安装传感器，将探头的远侧端部定位成与患者接触。该方法另外通过以下步骤进行：在远侧端部与患者接触时，使用经配准的图像来确定表示从传感器到远侧端部的平移的矢量，并且在利用磁跟踪系统来跟踪传感器时，将矢量添加至传感器的位置以确定远侧端部的方位。

根据该方法的另外方面，安装传感器包括提供符合探头直径的托架，将传感器放置在托架上，以及将托架附接到探头。

根据该方法的附加方面，安装传感器通过将托架滑动到探头上来执行。

根据该方法的另外方面，托架具有在其中形成的孔，该孔的尺寸被设定成探头的外径，并且将探头滑动穿过孔。

根据该方法的另一方面，将托架固定地安装在探头上。

在该方法的又一方面，校正包括确定与传感器的位置和探头的纵向对称轴上的点之间的第一平移对应的第一矢量，并且确定与该点和探头的远侧端部之间的第二平移对应的第二矢量，并且使第一矢量和第二矢量相加以建立位移矢量。

该方法的另一方面包括通过图像上测量点与另一点之间的位移来确定第二平移的长度，其中该另一点通过检测经配准的图像的数据的预先确定的变化而被确定。

根据该方法的另一方面，经配准的图像的数据包括指示放射密度的体素值。