[发明专利]适用于不同刚性工具的可调式跟踪传感器

说明书

本发明题为“适用于不同刚性工具的可调式跟踪传感器”。本发明公开了一种设备，该设备包括被配置成紧固在圆柱形物体周围的刚性夹持器。该设备还包括附接到该夹持器以便彼此接触的一对导体，同时夹持器在沿着导体的长度的位置处紧固在该圆柱形物体周围，该位置响应于该圆柱形物体的直径而变化。该设备还包括感测电路，该感测电路被配置成测量电流通过该一对导体的阻抗并响应于该阻抗生成直径的指示。

技术领域

本发明整体涉及工具的跟踪，并具体地涉及改进外科手术中使用的刚性工具的跟踪。

背景技术

在外科手术规程中，在该规程中使用的刚性工具的远侧端部，诸如内窥镜的远侧端部，可通过在工具中固定地结合位置传感器而被跟踪。使用这种工具的典型外科手术规程包括调查性ENT(耳、鼻和喉)规程。所结合的传感器可位于工具的远侧端部；另选地，所结合的传感器可位于远离远侧端部、朝向该工具的近侧端部处。在后一种情况下，由于所结合的传感器处于固定位置，所以可将对传感器从远侧端部的位移的补偿施加到传感器的测量位置。

发明内容

本发明的实施方案提供设备，包括：

刚性夹持器，该刚性夹持器被配置成紧固在圆柱形物体周围；

一对导体，该一对导体附接到夹持器以便彼此接触，同时夹持器在沿着该导体的长度的位置处紧固在圆柱形物体周围，该位置响应于该圆柱形物体的直径而变化；和

感测电路，该感测电路被配置成测量电流通过该一对导体的阻抗并响应于该阻抗生成直径的指示。

在一个公开的实施方案中，刚性夹持器包括一对钳口，该一对钳口围绕公共铰链旋转以便紧固在圆柱形物体周围，并且该导体中的每个导体附接到相应的钳口。

在另一个公开的实施方案中，该设备包括传感器，该传感器固定地附接到刚性夹持器，被配置成生成指示夹持器的位置的传感器信号。

在又一个公开的实施方案中，刚性夹持器包括楔形物，该楔形物被配置成滑动到开放的矩形框架中以便紧固在圆柱形物体周围，并且该一对导体包括附接到该框架的第一导体和附接到该楔形物的第二导体。通常，第二导体包括一对平行的传导线，并且第一导体连接该平行的传导线。

根据本发明的实施方案，还提供了设备，包括：

刚性圆柱形探头，该刚性圆柱形探头具有远侧端部；

刚性夹持器，该刚性夹持器被配置成紧固在圆柱形探头周围；

传感器，该传感器固定地附接到刚性夹持器，被配置成生成指示夹持器的位置的传感器信号；

一对导体，该一对导体附接到夹持器以便彼此接触，同时夹持器在沿着该导体的长度的位置处紧固在圆柱形探头周围，该位置响应于圆柱形内窥镜的直径而变化；和

处理器，该处理器被配置成：

测量电流通过该一对导体的阻抗，

响应于该阻抗生成直径的指示，以及

响应于该直径的指示和传感器信号来计算远侧端部的位置的度量。

处理器可被配置成响应于阻抗生成传感器到探头的位移的指示，以及响应于该位移的指示来计算远侧端部的位置的度量。

根据本发明的实施方案，还提供了一种方法，包括：

接收对患者的计算机化断层摄影扫描；

利用被配置成跟踪接近患者的传感器的磁跟踪系统来配准从扫描得到的患者的图像；

将传感器固定到刚性夹持器，该刚性夹持器被配置成紧固在具有远侧端部的圆柱形探头周围；