[發明專利]導航單元和方法

在審

• 申請號: 202080075891.0
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN114615949A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: K·德辛格爾;D·穆哈;N·諾曼
• 申請（專利權）人: 因特爾賽克特耳鼻喉國際有限責任公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王允方

本發明涉及一種被配置成用于輔助外科醫生導航配備有定位器的醫療器械的導航單元(100)。所述導航單元包括外殼(102)、至少一個定位器輸入端口(104、106)、位置檢測單元(108)、狀態確定單元(110)、控制單元(112)以及至少一個指示操作狀態的光元件(114、116)。所述至少一個定位器輸入端口集成在外殼壁中的一者中，以便可從所述外殼外部接近。所述至少一個定位器輸入端口被配置成用于接收由以操作方式連接到所述定位器輸入端口的定位器提供的定位器信號。所述至少一個指示操作狀態的光元件連接到所述控制單元且集成在所述外殼壁中的一者中，以使得從所述外殼外部可見從所述指示操作狀態的光元件發射的光。所述外殼至少容納所述位置檢測單元、所述狀態確定單元和所述控制單元。所述位置檢測單元連接到所述定位器輸入端口用于接收定位器信號，并且被配置成用于處理所接收定位器信號以便確定所述定位器的位置和定向。所述狀態確定單元連接到所述位置檢測單元，并且至少被配置成用于基于所述位置檢測單元是否已接收到定位器信號以及所述位置檢測單元是否已從所接收定位器信號確定所述定位器的位置和定向而確定所連接定位器的定位器操作狀態。所述控制單元連接到所述狀態確定單元，并且被配置成用于至少基于由所述狀態確定單元確定的所確定定位器操作狀態而控制所述至少一個指示操作狀態的光元件。所述至少一個指示操作狀態的光元件至少被配置成直觀地指示多個定位器操作狀態中的一者。所述至少一個指示操作狀態的光元件可由所述控制單元控制以直觀地指示已由所述狀態確定單元確定的所述定位器操作狀態。

技術領域

本發明涉及一種導航單元和一種用于輔助外科醫生導航配備有定位器的醫療器械的方法，以及一種包括此導航單元的導航系統。

背景技術

為了輔助外科醫生在外科手術中使用醫療器械，已知的是跟蹤醫療器械在患者體內的位置，并在例如監視器上的患者模型的截面圖像中顯示器械的位置。

為此，通常使用包括導航單元、監視器和數個定位器的導航系統。導航單元通常包括位置檢測單元，其可以是光學位置檢測單元、基于超聲波的位置檢測單元或電磁位置檢測單元。一般來說，位置檢測單元被配置成用于確定定位器的位置和定向。定位器可以安裝在醫療器械上，以允許借助于位置檢測系統跟蹤醫療器械。

舉例來說，已知電磁位置檢測單元具有用于生成交變電磁場的場發生器。與電磁位置檢測單元一起使用的醫療器械配備有通常包括一個或多個傳感器線圈的定位器。

當暴露于交變電磁場時，在定位器的傳感器線圈中感應出電壓，所述電壓取決于交變電磁場中的相應傳感器線圈的位置和定向。通過分析表示感應出的電壓的抽頭電壓信號，可以確定定位器的位置和定向。通常，相對于參考定位器的位置和定向確定醫療器械的定位器的位置和定向，所述參考定位器有時被稱為患者定位器，所述患者定位器可同樣包括傳感器線圈并且相對于患者保持固定。

為了能夠在導航系統的監視器上的患者模型的截面圖像中顯示器械的位置，首先，必須使患者模型與患者配準。通常，患者模型是從患者的二維、三維或四維圖像生成的局部解剖圖像，所述二維、三維或四維圖像是術前通過X線斷層攝影術(例如，經由計算機斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)或C形臂透視成像)獲得的。配準是指獲得患者在現實空間(有時也被稱為患者空間)中的位置和定向與模型之間的空間相關性，所述空間相關性最初根據用于生成所述模型的相應二維、三維或四維圖像的坐標系中的坐標來定義。

在已獲得患者模型與患者之間的空間關系后，例如通過應用基于表面的配準和基于點的配準，可以在模型的截面圖像中顯示醫療器械的位置以輔助外科醫生導航醫療器械。

發明內容

本發明的目的是提供一種改進的導航單元、一種包括導航單元的改進的導航系統，以及一種用于輔助外科醫生導航配備有定位器的醫療器械的改進的方法。

關于導航單元，所述目的通過被配置成用于輔助外科醫生導航配備有定位器的醫療器械的導航單元實現。所述導航單元包括外殼、至少一個定位器輸入端口、位置檢測單元、狀態確定單元、控制單元以及至少一個指示操作狀態的光元件。