專利名稱：用于確定跟蹤系統(tǒng)中使用的柔性器具的位置的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于諸如視導(dǎo)手術(shù)(image guided surgery)的視導(dǎo)應(yīng)用的諸如針、探針、導(dǎo)管、刮匙等柔性器具。具體而言，本發(fā)明涉及一種用于在視導(dǎo)應(yīng)用期間確定柔性器具位置的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
多種醫(yī)療處置中涉及諸如鉆、導(dǎo)管、手術(shù)刀、窺鏡、支架或其它工具的器具。在某些情況下，醫(yī)學(xué)成像或視頻系統(tǒng)可用于提供該些器具的定位信息，以及患者體內(nèi)的顯影。然而，在進(jìn)行醫(yī)療處置時(shí)，醫(yī)學(xué)工作者經(jīng)常無(wú)法使用醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。通常，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)過(guò)于緩慢，以至于無(wú)法產(chǎn)生用于醫(yī)療處置中的器具跟蹤的可用實(shí)時(shí)圖像。用于器具跟蹤的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的使用還受到例如健康和安全原因(例如，放射劑量的關(guān)系)、財(cái)務(wù)限制、物理上的空間約束、及其它關(guān)系的限制。
在進(jìn)行諸如視導(dǎo)手術(shù)或檢查的醫(yī)療處置時(shí)，諸如醫(yī)生、外科醫(yī)生、及其它醫(yī)學(xué)專業(yè)人員的醫(yī)學(xué)工作者經(jīng)常依賴于技術(shù)。跟蹤系統(tǒng)可以提供醫(yī)療器相對(duì)于例如患者或參照坐標(biāo)系的位置信息。當(dāng)醫(yī)療器具不在工作者視線內(nèi)時(shí)，醫(yī)學(xué)工作者可參照跟蹤系統(tǒng)確定器具的位置。跟蹤系統(tǒng)還可以幫助術(shù)前計(jì)劃。
跟蹤或?qū)Ш较到y(tǒng)允許醫(yī)學(xué)工作者觀察患者的解剖結(jié)構(gòu)，以及跟蹤器具的位置和取向。醫(yī)學(xué)工作者可使用跟蹤系統(tǒng)確定何時(shí)器具處于期望位置。醫(yī)學(xué)工作者可定位期望的或受傷的區(qū)域并在其上操作，同時(shí)避開(kāi)其它結(jié)構(gòu)。通過(guò)便于改善對(duì)患者具有更少影響的較小器具的控制，提高在患者內(nèi)定位醫(yī)療器具的精度可以提供更小侵害的醫(yī)療處理。對(duì)較小的、更加精密的器具的控制和精度的改善還可以降低與諸如開(kāi)放式手術(shù)的更侵入性處置相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。
例如，跟蹤系統(tǒng)可以是超聲、慣性定位、光學(xué)或電磁跟蹤系統(tǒng)。授予Ferre等人，名為“Position Tracking and Imaging System for Use in MedicalApplication”的美國(guó)專利No.5,803,089(以下稱作“’089專利”)，以及授予Seeley等人，名為“Fluoroscopic Tracking and Visualization System”的美國(guó)專利No.6,484,049(以下稱作“’049專利”)都介紹了手術(shù)用跟蹤及導(dǎo)航系統(tǒng)?！?89專利和’049專利在此作為參考全文引入。為監(jiān)視醫(yī)療器具相對(duì)于參照單元的位置已經(jīng)提出了使用光學(xué)探測(cè)(視頻照相機(jī)和/或CCD(電荷耦合裝置))的跟蹤系統(tǒng)，如授予Guthrie等人，名為“Operating Pointer withInteractive Computergraphics”的美國(guó)專利No.5,230,623(以下稱作“’623專利”)中所述。另外，使用超聲探測(cè)的跟蹤系統(tǒng)也在’623專利中公開(kāi)。
電磁跟蹤系統(tǒng)可采用線圈作為接收器和發(fā)送器。通常，電磁跟蹤系統(tǒng)構(gòu)造為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)線圈體系(ISCA)。ISCA使用三個(gè)colocated正交準(zhǔn)偶極發(fā)送器線圈和三個(gè)colocated準(zhǔn)偶極接收器線圈。其它系統(tǒng)可使用三個(gè)較大的非偶極非colocated發(fā)送器線圈、以及三個(gè)colocated準(zhǔn)偶極接收器線圈。另一種跟蹤系統(tǒng)體系使用六個(gè)或更多個(gè)展開(kāi)在空間中的發(fā)送器線圈的陣列、以及一個(gè)或更多個(gè)準(zhǔn)偶極接收器線圈?；蛘?，可使用單個(gè)準(zhǔn)偶極發(fā)送器線圈和六個(gè)或更多個(gè)展開(kāi)在空間中的接收器的陣列。
ISCA跟蹤器體系使用三軸偶極線圈發(fā)送器和三軸偶極線圈接收器。每個(gè)三軸發(fā)送器或接收器形成為使得三個(gè)線圈表現(xiàn)出相同的有效區(qū)域、彼此正交取向、且以相同的點(diǎn)為中心。若線圈小到足以與發(fā)送器和接收器之間的距離相比，則線圈可以表現(xiàn)出偶極行為。由三重發(fā)送器線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可以由三重接收器線圈探測(cè)。例如，使用三個(gè)近似同心定位的發(fā)送器線圈和三個(gè)近似同心定位的接收器線圈，可以獲得九個(gè)測(cè)量參數(shù)。由這九個(gè)測(cè)量參數(shù)和已知的位置或取向參數(shù)，位置及取向計(jì)算可以確定每個(gè)發(fā)送器線圈相對(duì)于三重接收器線圈三個(gè)自由度的位置和取向信息。
通常，諸如上述的傳統(tǒng)跟蹤系統(tǒng)用于跟蹤剛性醫(yī)療器具，諸如吸氣裝置、手術(shù)鉆、切割器具等。然而，各種各樣的醫(yī)療應(yīng)用設(shè)備使用柔性器具，諸如刮匙、針、導(dǎo)管、內(nèi)診鏡、金屬線等，這些器具在導(dǎo)入患者體內(nèi)的手術(shù)空間中操作時(shí)可能偏轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的跟蹤系統(tǒng)一般無(wú)法跟蹤這些柔性器具的偏轉(zhuǎn)尖端。另外，這些系統(tǒng)通常僅能精確地跟蹤未偏轉(zhuǎn)的器具的近端。因此，該系統(tǒng)可不太精確地顯示醫(yī)療器具的位置。外科醫(yī)生和內(nèi)科醫(yī)生可能會(huì)基于這些不準(zhǔn)確的信息移動(dòng)器具，損傷患者的內(nèi)部組織。
因此，需要一種能夠精確跟蹤包括其工作遠(yuǎn)端在內(nèi)的醫(yī)療器具位置的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特定實(shí)施例提供了一種用于視導(dǎo)手術(shù)系統(tǒng)的醫(yī)療器具。該醫(yī)療器具包括支撐部件，與柔性結(jié)合部件有效連接，以及安裝于柔性結(jié)合部件的一部分上的應(yīng)變儀。應(yīng)變儀構(gòu)造為探測(cè)柔性結(jié)合部件的偏轉(zhuǎn)。應(yīng)變儀的測(cè)得電阻在柔性結(jié)合部件偏轉(zhuǎn)時(shí)變化。應(yīng)變儀是諸如惠斯通電橋的電路內(nèi)的電阻，其中應(yīng)變儀的電阻變化時(shí)該電路內(nèi)產(chǎn)生電勢(shì)差。該醫(yī)療器具可用于視導(dǎo)手術(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括與包括應(yīng)變儀的偏轉(zhuǎn)跟蹤系統(tǒng)獨(dú)立并區(qū)別開(kāi)的跟蹤系統(tǒng)。該額外的跟蹤系統(tǒng)可以是用于跟蹤醫(yī)療器具的電磁、光學(xué)、慣性位置、以及超聲跟蹤系統(tǒng)。
柔性結(jié)合部件可以為針、導(dǎo)管、刮匙、內(nèi)窺鏡或K線。該醫(yī)療器具可包括安裝于柔性結(jié)合部件的至少一個(gè)額外的應(yīng)變儀。該應(yīng)變儀安裝于柔性部件接近支撐部件的部分上。
本發(fā)明的特定實(shí)施例還提供了一種引導(dǎo)視導(dǎo)手術(shù)中使用的具有柔性結(jié)合部件的醫(yī)療器具的方法。該方法包括利用跟蹤醫(yī)療器具近端的第一位置跟蹤法跟蹤醫(yī)療器具；以及利用第二跟蹤法跟蹤位于醫(yī)療器具遠(yuǎn)端的醫(yī)療器具的工作部件的偏轉(zhuǎn)。該方法還包括結(jié)合通過(guò)所接收的數(shù)據(jù)，并基于結(jié)合的數(shù)據(jù)顯示醫(yī)療器具的位置。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的醫(yī)療器具；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)變儀的簡(jiǎn)化圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)變儀的頂視圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的惠斯通電橋的電路圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的柔性接合部件的截面軸向圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電磁跟蹤系統(tǒng)；以及圖7示出了在視導(dǎo)手術(shù)期間精確跟蹤醫(yī)療器具位置的方法的流程圖。
結(jié)合附圖閱讀，將使上述內(nèi)容和下述對(duì)本發(fā)明特定實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述得到更好的理解。為說(shuō)明本發(fā)明，在附圖中示出了特定的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解本發(fā)明不限于附圖中所示的設(shè)置和手段。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的醫(yī)療器具10。醫(yī)療器具10包括諸如手柄、容納電子設(shè)備等的主體、或安裝組件的剛性支撐部件12、以及柔性尖端或接合部件14。柔性接合部件14包括近端15(位于支撐部件附近)和遠(yuǎn)處的工作端17。柔性接合部件14為醫(yī)療器具10的工作端。柔性接合部件可以是柔性探針、針、刮匙、K線、導(dǎo)管、或其它各種易出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)、彎曲或其它此類運(yùn)動(dòng)的裝置。
應(yīng)變儀16和18位于柔性接合部件14上，靠近支撐部件12的遠(yuǎn)端20。應(yīng)變儀16和18構(gòu)造的用于探測(cè)柔性接合部件14的偏轉(zhuǎn)，如下所述。應(yīng)變儀16和18可以位于柔性接合部件14的任何部分之上。然而，應(yīng)變儀16和18優(yōu)選地位于當(dāng)向柔性接合部件14施加力時(shí)，柔性接合部件14充分彎曲或偏轉(zhuǎn)的部分之上。例如，應(yīng)變儀16和18可位于該醫(yī)療器具的支撐部件12的附近。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)變儀系統(tǒng)22的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)22包括剛性支架24、由剛性支架垂直延伸出來(lái)的柔性部件26、以及貼附在柔性部件12上的上部應(yīng)變儀28和下部應(yīng)變儀30。剛性支架24類似于支撐部件12的遠(yuǎn)端，而柔性部件26類似于圖1所示的柔性接合部件14。
圖3示出了應(yīng)變儀28和30的頂視圖。應(yīng)變儀28和30中的每一個(gè)包括與柔性塑料襯34結(jié)合的一段引線32。連接導(dǎo)線36將引線的端部38、40電性連接至電路內(nèi)的另一元件(未示出)。
再參照?qǐng)D2，沿F方向向柔性部件26施加力，由此而沿著F’方向關(guān)于軸點(diǎn)27按弓形路徑移動(dòng)柔性部件26時(shí)，上部應(yīng)變儀28的長(zhǎng)度增大且其截面積減小。隨著上部應(yīng)變儀28的長(zhǎng)度增大和其截面減小，上部應(yīng)變儀28的電阻增大，如等式(1)所示R＝ρL/A (1)其中，R＝電阻，L＝應(yīng)變儀的長(zhǎng)度，A＝應(yīng)變儀的截面積，而ρ＝應(yīng)變儀的電阻率。
另外，當(dāng)柔性部件26沿F’方向移動(dòng)時(shí)，下部應(yīng)變儀30的長(zhǎng)度減小，且其截面積增大，由此導(dǎo)致下部應(yīng)變儀30的電阻減小，電阻的變化可通過(guò)圖4所示的惠斯通電橋電路檢測(cè)。
圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的惠斯通電橋42的電路圖?；菟雇姌?2包括電阻R1、R2，應(yīng)變儀28和30(表示為電阻)、以及電動(dòng)勢(shì)源(emf)44。將應(yīng)變儀28和30用于惠斯通電橋42。選擇電阻R1和R2使得在未向圖2的應(yīng)變儀系統(tǒng)22的柔性部件26施加力時(shí)，惠斯通電橋42平衡。當(dāng)惠斯通電橋42平衡時(shí)，點(diǎn)a與b之間不存在電勢(shì)差。然而，當(dāng)向柔性部件26施加力時(shí)，應(yīng)變儀28和30每一個(gè)的電阻都變化，且惠斯通電橋42不再平衡。因此，在點(diǎn)a與b之間出現(xiàn)電勢(shì)差，電勢(shì)差與施加于柔性部件26上的力的大小成比例。
再參照?qǐng)D2，應(yīng)變儀系統(tǒng)22構(gòu)造為輸出直接與沿F方向施加的力的量成比例的電阻變化。例如，若向柔性部件26施加大小為F1的力，則在惠斯通電橋的點(diǎn)a與b之間出現(xiàn)電勢(shì)差。另外，作為施加力F1的結(jié)果，柔性部件將在路徑F’上移動(dòng)特定距離。由此，電勢(shì)差V1直接與路徑F’上的偏轉(zhuǎn)距離成比例。在偏轉(zhuǎn)量和電勢(shì)差之間存在著直接線性關(guān)系。柔性部件偏轉(zhuǎn)距離產(chǎn)生特定的電勢(shì)差VEX。結(jié)果，從具有應(yīng)變儀28和30的電路輸出的各種電勢(shì)差允許人們知道柔性部件26的偏轉(zhuǎn)量。等式(2)顯示了拉/壓變與電勢(shì)差之間的關(guān)系VS/VG＝(G(e))/2(2)其中，VS＝施加的電壓，VG＝由于拉/壓變產(chǎn)生的電勢(shì)差，G＝測(cè)量參數(shù)，而e＝拉/壓變量。
諸如應(yīng)變儀28和30的應(yīng)變儀的拉/壓產(chǎn)生了電勢(shì)差VG。電勢(shì)差可以與拉/壓相關(guān)。即，電勢(shì)差的測(cè)量允許人們確定應(yīng)變儀28和30的拉/壓變量。另外，拉/壓變量允許人們了解柔性部件26的偏轉(zhuǎn)量。每個(gè)測(cè)得的電勢(shì)差允許人們確定應(yīng)變儀28和30上的拉/壓變量，由此提供了表示柔性部件26的偏轉(zhuǎn)量的信息。由此，每個(gè)具體的電勢(shì)差可以與柔性部件26的偏轉(zhuǎn)量相關(guān)。電勢(shì)差VG的測(cè)量允許人們測(cè)量柔性部件26的偏轉(zhuǎn)量。
再參照?qǐng)D1，上述原理可以應(yīng)用于醫(yī)療器具10。應(yīng)變儀16和18安裝在柔性結(jié)合部件14上下。由此，隨著柔性結(jié)合部件14偏轉(zhuǎn)，應(yīng)變儀16和18被拉伸或壓縮。隨著應(yīng)變儀16和18被拉伸或壓縮，如上所述，應(yīng)變儀的長(zhǎng)度和截面積變化。例如，隨著應(yīng)變儀16或18受拉，其長(zhǎng)度增大，其截面積減小，由此其電阻增大。另外，若應(yīng)變儀16或18被壓縮，其長(zhǎng)度減小而其截面積增大，由此其電阻減小。因?yàn)閼?yīng)變儀包括在惠斯通電橋42內(nèi)，如圖4所示，惠斯通電橋電路電勢(shì)差升高，升高與柔性結(jié)合部件14的偏轉(zhuǎn)距離成比例。每個(gè)測(cè)得的電勢(shì)差直接對(duì)應(yīng)于柔性結(jié)合部件14的偏轉(zhuǎn)量。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的柔性結(jié)合部件14的軸向截面圖。柔性結(jié)合部件14包括上部應(yīng)變儀16和下部應(yīng)變儀18。柔性部件14還可以具有安裝于其上的橫向應(yīng)變儀46，用于提供關(guān)于柔性結(jié)合部件14的橫向偏轉(zhuǎn)的額外信息?；蛘撸瑧?yīng)變儀16、18和46可以是固態(tài)應(yīng)變儀。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電磁跟蹤系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括安裝于患者114上的頭罩、醫(yī)療器具10、控制系統(tǒng)118、以及顯示器120。與醫(yī)療器具10、頭罩112和顯示器120電性連通的控制系統(tǒng)118包括位置檢測(cè)單元122、記錄單元124、以及圖像存儲(chǔ)單元126。圖像存儲(chǔ)單元126存儲(chǔ)諸如CAT、MRI、或PET掃描圖像的預(yù)記錄圖像組。每組圖像可以例如沿著冠狀線、徑向、或軸向方向截取。
系統(tǒng)100還包括位于頭罩112上的接收器組件，該接收器組件包括磁感應(yīng)器。接收器組件構(gòu)造為檢測(cè)磁場(chǎng)。發(fā)送器組件位于醫(yī)療器具116上。構(gòu)造發(fā)送器組件從而產(chǎn)生由接收器組件探測(cè)的磁場(chǎng)?；蛘?，接收器組件可位于醫(yī)療器具16上，而發(fā)送器組件可位于頭罩12上。或者，醫(yī)療器具10可與各種其它跟蹤系統(tǒng)一同使用，諸如超聲、慣性位置和光學(xué)跟蹤系統(tǒng)。
系統(tǒng)100工作從而通過(guò)已知的現(xiàn)有技術(shù)的各種方法相對(duì)于頭罩12跟蹤醫(yī)療器具10?？刂葡到y(tǒng)118通過(guò)電子跟蹤并通過(guò)應(yīng)變儀16和18跟蹤醫(yī)療器具。由于醫(yī)療器具10插入患者14體內(nèi)，隨著其在患者體內(nèi)遇到解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，柔性結(jié)合部件14可能偏轉(zhuǎn)，如上所述。
醫(yī)療器具10的大體位置可通過(guò)電磁跟蹤跟蹤。即，電磁跟蹤系統(tǒng)可準(zhǔn)確跟蹤柔性結(jié)合部件14的近端15，即最接近支撐部件12的端部。柔性結(jié)合部件14的遠(yuǎn)端17的偏轉(zhuǎn)通過(guò)包括應(yīng)變儀16和18的偏轉(zhuǎn)跟蹤系統(tǒng)探測(cè)。與控制系統(tǒng)118電性連通的應(yīng)變儀16和18將偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)118?？刂葡到y(tǒng)118隨后處理來(lái)自電子跟蹤部件(即，接收器組件和發(fā)送器組件)和應(yīng)變儀16和18的信號(hào)。控制系統(tǒng)118將來(lái)自應(yīng)變儀的接收數(shù)據(jù)與柔性結(jié)合部件14的偏轉(zhuǎn)量相關(guān)聯(lián)。隨后，控制系統(tǒng)118將電磁跟蹤信號(hào)與偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)相結(jié)合，并在顯示器120上在預(yù)先獲得的患者圖像上顯示醫(yī)療器具10的位置，包括柔性結(jié)合部件14的位置。
圖7示出了在視導(dǎo)手術(shù)期間，準(zhǔn)確跟蹤醫(yī)療器具10的位置的方法的流程圖。在50處，使用傳統(tǒng)的視導(dǎo)手術(shù)跟蹤法跟蹤醫(yī)療器具10。例如，醫(yī)療器具10可以通過(guò)電磁、光學(xué)、或慣性位置跟蹤系統(tǒng)跟蹤。傳統(tǒng)的跟蹤系統(tǒng)準(zhǔn)確跟蹤醫(yī)療器具10的總體位置。傳統(tǒng)跟蹤系統(tǒng)準(zhǔn)確跟蹤醫(yī)療器具14的支撐部件12和近端15。
在通過(guò)傳統(tǒng)跟蹤系統(tǒng)跟蹤醫(yī)療器具10的同時(shí)，在52處，利用包括應(yīng)變儀的偏轉(zhuǎn)跟蹤系統(tǒng)跟蹤醫(yī)療器具。偏轉(zhuǎn)跟蹤系統(tǒng)如上所述地跟蹤醫(yī)療器具的柔性部件14的偏轉(zhuǎn)。在54處，諸如微處理器的控制系統(tǒng)處理并組合由傳統(tǒng)跟蹤系統(tǒng)和偏轉(zhuǎn)跟蹤系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)。隨后，在56處，處理器在監(jiān)視器上顯示組合的數(shù)據(jù)，從而示出醫(yī)療器具10的位置，包括柔性結(jié)合部件14的遠(yuǎn)近端15、17在內(nèi)。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種系統(tǒng)及方法，其中可通過(guò)傳統(tǒng)跟蹤系統(tǒng)使用已知的現(xiàn)有技術(shù)方法跟蹤醫(yī)療器具。跟蹤系統(tǒng)提供了關(guān)于醫(yī)療器具總體位置的信息。使用醫(yī)療器具上的應(yīng)變儀提供了一種偏轉(zhuǎn)跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了關(guān)于醫(yī)療器具10頂端(即，柔性結(jié)合部件14)位置的更加具體的信息。使用由傳統(tǒng)跟蹤系統(tǒng)提供的信息和由偏轉(zhuǎn)跟蹤系統(tǒng)提供的信息，提供了關(guān)于該醫(yī)療器具位置的準(zhǔn)確信息。
雖然已經(jīng)參照特定實(shí)施例介紹了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在不脫離本發(fā)明范圍的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改動(dòng)或進(jìn)行等效替換。另外，可在不脫離本發(fā)明范圍的基礎(chǔ)上對(duì)本發(fā)明教導(dǎo)的內(nèi)容進(jìn)行各種調(diào)整從而適應(yīng)特定的環(huán)境或材料。因此，本發(fā)明不應(yīng)限于所公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是應(yīng)包括屬于所附權(quán)利要求范圍的所有實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于視導(dǎo)手術(shù)系統(tǒng)的醫(yī)療器具(10)，包括支撐部件(12)，與柔性結(jié)合部件(14)有效連接；以及應(yīng)變儀(16)或(18)，安裝于所述柔性結(jié)合部件(14)的一部分上，其中所述應(yīng)變儀(16)或(18)構(gòu)造為探測(cè)所述柔性結(jié)合部件(14)的偏轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器具(10)，其中所述應(yīng)變儀(16)和(18)的電阻在所述柔性結(jié)合部件(14)偏轉(zhuǎn)時(shí)變化。
3.如權(quán)利要求2所述的醫(yī)療器具(10)，其中所述應(yīng)變儀(16)和(18)位于所述應(yīng)變儀(16)和(18)的電阻變化時(shí)其中產(chǎn)生電勢(shì)差的電路內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器具(10)，其中所述柔性結(jié)合部件(14)為針、導(dǎo)管、刮匙、以及K線中之一。
5.一種視導(dǎo)手術(shù)系統(tǒng)，包括醫(yī)療器具(10)，其具有與支撐部件(12)可操作地連接的柔性結(jié)合部件(14)；電磁、光學(xué)、慣性位置、以及超聲跟蹤系統(tǒng)中的至少一種，構(gòu)造的用于跟蹤所述醫(yī)療器具(10)；以及偏轉(zhuǎn)跟蹤系統(tǒng)，構(gòu)造的跟蹤所述醫(yī)療器具(10)的所述柔性結(jié)合部件(14)，所述偏轉(zhuǎn)跟蹤系統(tǒng)包括安裝于所述柔性結(jié)合部件(14)的一部分上的應(yīng)變儀(16)或(18)中的至少一個(gè)。
6.如權(quán)利要求5所述的視導(dǎo)手術(shù)系統(tǒng)，還包括用于顯示所述醫(yī)療器具(10)在患者的手術(shù)區(qū)域內(nèi)的位置的顯示器。
7.如權(quán)利要求5所述的視導(dǎo)手術(shù)系統(tǒng)，其中所述柔性結(jié)合部件(14)為針、導(dǎo)管、刮匙、以及K線中之一。
8.一種引導(dǎo)視導(dǎo)手術(shù)中使用的具有柔性結(jié)合部件(14)的醫(yī)療器具(10)的方法，包括利用跟蹤醫(yī)療器具(10)近端的第一位置跟蹤法跟蹤醫(yī)療器具(10)；以及利用第二跟蹤法跟蹤位于醫(yī)療器具(10)遠(yuǎn)端的醫(yī)療器具(10)的工作部件的偏轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括結(jié)合通過(guò)所述跟蹤接收的數(shù)據(jù)，并基于結(jié)合的數(shù)據(jù)使用和顯示醫(yī)療器具(10)的位置。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一跟蹤法包括電磁、光學(xué)、慣性位置、以及超聲跟蹤法中之一。
全文摘要
一種用于視導(dǎo)手術(shù)系統(tǒng)的醫(yī)療器具(10)，包括支撐部件(12)，與柔性結(jié)合部件(14)可操作地連接，以及應(yīng)變儀(16)或(18)，安裝于柔性結(jié)合部件(14)的一部分上。應(yīng)變儀(16)或(18)構(gòu)造為探測(cè)柔性結(jié)合部件(14)的偏轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)A61B17/00GK1593335SQ20041007853
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者托馬斯·H·彼得森 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)藥系統(tǒng)環(huán)球科技公司