Elektromagnetyczny system do nawigacji medycznej o poprawionych właściwościach metrologicznych i użytkowych

• Autorzy: Moroń Z. , Baszyński M. , Masalski M. , Tewel N.

Warianty tytułu

EN

Electromagnetic system for medical navigation of improved metrological and usable properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono projekt, którego głównym celem jest opracowanie systemu do określania położenia i orientacji przestrzennej narzędzi medycznych z wykorzystaniem pola magnetycznego m.cz., który w przyszłości mógłby być przygotowany do wdrożenia. Cele pośrednie: opracowanie modeli 3D pola magnetycznego, zbadanie niepożądanych wpływów przedmiotów deformujących rozkład pola magnetycznego oraz budowa stanowiska do badań doświadczalnych systemu. W stosunku do znanych rozwiązań system zawiera szereg usprawnień.

EN

Possibility of tracking position and spatial orientation of diagnostic and surgical instruments in relation to the patient’s body is of fundamental importance in modern medicine [1, 2, 3]. It is made possible by medical navigation systems determining current position of instruments and marking it on images of the body structure obtained earlier by the methods of medical imaging. At present optical IR systems dominate in this area, however, electromagnetic navigation (EM) systems operating at low frequencies are getting increased importance. EM navigation is simpler and more convenient in use than the optical systems and also enables navigation of flexible instruments [4]. A project whose main aim is design of a medical navigation system (hardware and full software) using low frequency magnetic field, suitable for entering production in future, is presented in the paper [8]. The project contains also creation of 3D models of the magnetic field, study of the influences of metal and magnetic objects disturbing operation of the EM system and design of a setup for experimental investigations of the system. In comparison to similar known solutions the system has introduced essential improvements that enable: increase in the speed of operation, increase in the number of navigation channels and increase in the range of system operation – with preserving or even increasing the system sensitivity and accuracy of position determining.

Słowa kluczowe

PL

nawigacja medyczna; nawigacja elektromagnetyczna; system nawigacji

EN

medical navigation; electromagnetic navigation; navigation system

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 2
• Strony: 101--104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fot., rys., schem.

Twórcy

autor

Moroń Z.

• Instytut Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław
• Korporacyjne Centrum Badawcze ABB, ul. Starowiślna 13A, 31-038 Kraków

autor

Baszyński M.

• Instytut Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław
• Korporacyjne Centrum Badawcze ABB, ul. Starowiślna 13A, 31-038 Kraków

autor

Masalski M.

• Instytut Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław
• Katedra i Klinika Otolaryngologii, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu, ul. Borowska 213, 50-556 Wrocław

autor

Tewel N.

• Instytut Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Ewers R., Schicho K., Undt. G., Wanschitz F., Truppe M., Seemann R., Wagner A.: Basic research and 12 years of clinical experience in computerassisted navigation technology: a review, International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, vol. 34, s. 1–8, 2004.
• [2] Hautmann H., Schneider A., Pinkau T., Feussner H.: Electromagnetic catheter navigation during bronchoscopy: Validation of a novel method by conventional fluoroscopy, Chest 2005; 128: 382-387.
• [3] Levy E. B., Lindisch D., Glossop N., Banovac F., Cleary K.: Implementation of an Electromagnetic Tracking System for Accurate Intrahepatic Puncture Needle Guidance: Accuracy Results in an IN Vitro Model, Academic Radiology, Volume 14, Issue 3, March 2007, Pages 344-354.
• [4] Birkfellner W., Hummel J., Wilson E. and Cleary K.: Chapter 2, Tracking Devices, Image-Guided Interventions Technology and Applications, T. Petters, K. Cleary (ed), s. 23–44, 2008.
• [5] Lionberger D. R., Weise J., Ho D. M., Haddad J. L.: How does electromagnetic navigation stack up against infrared navigation in minimally invasive total knee arthroplasties?. The Journal of Arthroplasty Vol. 23, No. 4, s. 576 - 580. Elsevier. 2008.
• [6] Bladen J. S., A. P. Anderson, Surgical navigation, US Patent 8 200 314 B2, 2007.
• [7] Baszyński M.: Poprawa właściwości metrologicznych systemu do pomiaru położenia w przestrzeni trójwymiarowej z wykorzystaniem pola magnetycznego małej częstotliwości, Praca doktorska, Politechnika Wrocławska, Wrocław 2006.
• [8] Baszyński M., Moroń Z., Tewel N.: Electromagnetic navigation in medicine – basic issues, advantages and shortcomings, prospects of improvement, IOP 2010, Journal of Physics: Conference Series 238 (2010) 012056, 2010.
• [9] Baszyński M., Moroń Z., Tewel N.: Possibilities of improvement of metrological and usable properties of an electromagnetic navigation system with AC excited field, Proceedings of the XX IMEKO World Congress Metrology for Green Growth, 9-14 September 2012 BEXCO, Busan, Republic of Korea / KRISS, KSPE.
• [10] Tewel N., Moroń Z., Analiza wpływu obiektów przewodzących i magnetycznych na dokładność działania systemu elektromagnetycznej nawigacji medycznej oraz możliwości ograniczenia tego wpływu, PAK, vol. 59, s. 473–476, 2013.