申请/专利权人：森尼布鲁克研究所

申请日：2017-09-08

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN109922727B

主分类号：A61B5/05

分类号：A61B5/05;A61B5/0515;A61B34/20;A61B90/00;G01V3/08

优先权：["20160909 US 62/385,945"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.09.24#实质审查的生效;2019.06.21#公开

摘要：描述了使用磁种子标记感兴趣解剖区域如肿瘤的位置和范围的系统和方法，使用包括两个或更多个磁传感器的检测装置来测量或以其它方式检测所述磁种子的位置和取向。将一个或多个磁种子植入以标记和限定感兴趣的解剖区域的中心和范围，并且使用基于磁传感器的检测器系统来准确地鉴定磁种子的位置。

主权项：1.一种用于定位产生磁场的磁种子的磁检测器系统，包括：检测器探针，其包括：沿着中心轴从远端延伸到近端的壳体；布置在所述壳体的所述近端的第一磁传感器；布置在所述壳体的所述远端的第二磁传感器；其中所述第一磁传感器和所述第二磁传感器检测由磁种子产生的磁场，并且响应于所述磁场而产生表示所述磁场的信号数据；处理器，其与所述第一磁传感器和所述第二磁传感器通信，以从所述第一磁传感器和所述第二磁传感器接收所述信号数据并且处理所述信号数据以计算所述磁种子的位置，其中处理所述信号数据包括通过将所述磁种子的物理模型结合到校准算法和检测算法中来考虑由所述磁种子产生的所述磁场的各向异性几何形状；和与所述处理器通信的输出端，所述输出端基于计算出的所述磁种子的位置向用户提供反馈。

全文数据：用于磁性隐匿病变定位和成像的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年9月9日提交的发明名称为“用于磁性隐匿病变定位和成像的系统和方法”的美国临时专利申请序列号62385,945的权益，通过引用将其全部内容并入本文。背景技术在当代乳腺癌管理中，超过70％的乳腺癌患者符合保乳疗法的条件并选择该保乳疗法。将筛查早期检测和改进辅助疗法相结合已经转化为总体生存率的提高。然而，治疗过程中的患者体验和治疗效率需要显著改善。保乳手术通常包括由此将肿瘤和周围正常组织边缘去除的外科手术。目前，在患者体验、医疗保健系统资源利用和成本效益方面，指导准确切除不可触及病变的选择方案不令人满意。用于指导保乳手术的两种主要途径是线定位乳房活检“WLBB”，wirelocalizedbreastbiopsy和放射性种子定位“RSL”，radioactiveseedlocalization。WLBB涉及在手术当天在乳房造影或超声引导下植入钩状线以标记病变的中心和或边界。患者需要留院，其中用最少量麻醉使该线从乳房突出数小时。对患者来说这不仅痛苦，而且在患者等待切除时也可能会出现线脱落。此外，如果在乳房造影压缩下植入线，那么该线的定位极少与仰卧手术取向相对应，并且其轨迹通常导致手术切口残留，这不利于美容。该线的路径经常会导致切除比需要切除的组织更多的组织。RSL最近已被更多地采用作为WLBB的替代途径，其中将放射性种子用于标记肿瘤的中心和或边界。植入的种子完全包含在乳房内，从而防止它们相对于病变移动。外科医生使用手持式伽马射线探测器来定位种子并引导切除。虽然该方法解决了许多患者对于WLBB产生的流动和舒适性问题，但是这种技术的主要障碍是所植入的种子具有放射性，因此需要大量投资并警惕该处理设备、监管审批和监控、专业化人员和培训以及管理费用。这种方法还与员工和患者辐射暴露程度略微增加有关。因此，对于用于指导保乳手术的系统和方法，以及其中对病变或肿瘤实施微创且非放射性定位的其它手术切除和方法仍存在需要。发明内容本公开提供了用于定位产生磁场的磁种子的磁检测器系统。该检测器系统通常包括检测器探针、处理器和输出端。检测器探针可以包括沿着中心轴从远端延伸到近端的壳体、布置在壳体的近端的第一磁传感器、和布置在壳体的远端的第二磁传感器。第一磁传感器和第二磁传感器检测由磁种子产生的磁场，并且响应于该磁场而产生表示磁场的信号数据。处理器可以与第一磁传感器和第二磁传感器通信，以从第一磁传感器和第二磁传感器接收信号数据并且处理信号数据以计算磁种子的位置。处理信号数据包括考虑由磁种子产生的磁场的各向异性几何形状。输出端基于计算出的磁种子位置向用户提供反馈。本公开还提供了用于定位植入式磁种子的试剂盒。该试剂盒通常包括导引器装置、检测器探针、处理器和输出端。导引器装置包括针和柱塞。针由非磁性材料构成并且具有从针的远端延伸到近端的内腔。将针的内腔的尺寸设计为接收用于在受试者中植入的磁种子。柱塞也由非磁性材料构成并且布置在针的内腔内。将柱塞的尺寸设计为被针的内腔接收，使得当柱塞沿着内腔的长度平移时，允许空气流过柱塞，从而不会在内腔中产生真空效应。检测器探针包括沿着中心轴从远端延伸到近端的壳体、布置在壳体的近端的第一磁传感器、和布置在壳体的远端的第二磁传感器。第一磁传感器和第二磁传感器检测由磁种子产生的磁场，并且响应于该磁场而产生表示磁场的信号数据。处理器与第一磁传感器和第二磁传感器通信，以从第一磁传感器和第二磁传感器接收信号数据并且处理信号数据以计算磁种子的位置。处理信号数据包括考虑磁种子的各向异性几何形状。输出端基于计算出的磁种子位置向用户提供反馈。本公开的前述和其它方面及优点将出现在以下描述中。在说明书中，参考了形成该说明书一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了优选的实施方式。然而，该实施方式不一定代表本发明的全部范围，因此参考了权利要求并且在此用于解释本发明的范围。附图说明图1是示例性磁性隐匿病变定位和成像“MOLLI”系统的框图。图2是可以利用本公开的MOLLI系统定位的磁种子的实例。图3是示出了生物相容性涂层在磁材料芯上的磁种子的实例。图4是用于产生各向异性磁矢量场的磁种子的示例性磁矢量场图。图5是用于产生具有各向异性磁通密度分布的各向异性磁场的磁种子的示例性磁通密度图。图6是用于检测植入受试者中的磁种子的检测器探针的示例性横断面图。图7是图6中的检测器探针的远端的示例性剖视图。图8是图6中的检测器探针的近端的示例性剖视图。图9是在其远端具有磁传感器阵列组和在其近端具有单个磁传感器的检测器探针的实例。图10是用于在受试者中植入磁种子的导引器装置的实例。图11是图9的导引器装置的横断面图。具体实施方式本文描述的是采用磁种子标记感兴趣的解剖区域如肿瘤的位置和范围的系统和方法，其中使用包括两个或更多个磁传感器的检测装置来测量或以其它方式检测该磁种子的位置和取向。本文描述的系统通常包括植入受试者中以标记感兴趣的解剖区域如肿瘤的中心、边界或两者的磁种子。在一个示例性应用中，可以将磁种子植入以标记乳腺肿瘤的边界；然而，其它临床应用对于本领域技术人员来说是显而易见的。根据本公开的系统和方法，将一个或多个非放射性磁种子植入以标记和限定感兴趣的解剖区域如肿瘤或其它病变的中心和范围。使用基于磁传感器的检测器系统，临床医生例如，外科医生可以在任何切割之前准确鉴定磁种子的位置。在用于标记乳房肿瘤的位置时，临床医生可以规划出在确保最佳肿瘤方面结果同时还能允许最佳可实现的美容效果的手术。如图1所示，示出了示例性磁性隐匿病变定位和成像“MOLLI”系统10。系统10通常包括一个或多个植入受试者16的感兴趣解剖区域14中的磁种子12。感兴趣的区域14可以包括肿瘤。在一些实施方式中，也可以将一个或多个磁种子12定位在受试者16的皮肤表面。检测器探针18被用于检测或以其它方式测量磁种子12的位置、取向或两者。检测器探针18通常包括壳体20，壳体20含有第一磁传感器22和第二磁传感器24。壳体20通常限定出手持结构，使得可以由临床医生在手术室或其它手术或临床环境中持有并使用该检测器探针18。作为一个实例，壳体20通常可以沿轴线从近端延伸到远端。可以将第一磁传感器22定位或以其它方式布置在壳体20的近端，并且可以将第二磁传感器24定位或以其它方式布置在壳体的远端。在一些实施方式中，可以将第一磁传感器22和第二磁传感器24沿检测器探针18的轴线同轴对齐；然而，在其它实施方式中，多个传感器之一例如，第二磁传感器24可以偏离壳体20的轴线，以提供更符合人体工程学设计的检测器探针18。在一些实施方式中，含有第二磁传感器24的检测器探针18的尖端25可以是可移除的。在这些配置中，尖端25可以与具有不同磁传感器的不同尖端互换使用。例如，如下所述，一个尖端可以包括单个磁传感器，而另一尖端可以包括多于一个的磁传感器，如两个或更多个磁传感器的阵列组。具有可移除的尖端25还允许更易于消毒，因为可以将尖端25移除并且进行单独消毒而不是对整个检测器探针18进行消毒。在一些其它实施方式中，可以将尖端25制成一次性的，使得在使用一次之后可以将尖端25移除并替换为新的无菌尖端25。在其它实施方式中，可以将检测器探针18本身制成一次性的。检测器探针18还可以包括其它传感器，包括额外的磁传感器或一个或多个加速度计、陀螺仪、温度传感器等。可以将这些其它的传感器定位在壳体20内，或者可以将其定位或以其它方式布置在壳体的外表面上。作为一个实例，可以将这些其它传感器之一固定到壳体20的外表面。检测器探针18与计算机系统26电通信，计算机系统26通常操作检测器探针18并且从磁传感器22，24接收信号数据。计算机系统26还可以提供视觉反馈、听觉反馈或两者至外科医生，以在手术过程中协助外科医生。可以经由输出端50提供反馈，输出50可以包括显示器、扬声器等。预期MOLLI系统10可以与虚拟现实系统、增强现实系统或两者集成或以其它方式实施。作为一个可以向用户提供的视觉反馈的非限制性实例，输出端50可以包括显示一个或多个与检测到的磁种子12的位置相关联的数值的显示器。例如，多个数值可以表示探测器探针18和磁种子12之间的距离、测量出的磁种子12位置的误差或不确定性或两者。作为另一个可以向用户提供的视觉反馈的非限制性实例，输出端50可以包括提供将受试者诊断性图像和将要把磁种子12递送或已经递送至其的解剖部位集成的视觉反馈的显示器。这种诊断性图像的实例包括乳房造影或其它x射线图像，超声图像，磁共振图像或可以被安排在中心电子存储库如图片存档和通信系统“PACS”的其它图像。在一些实施方式中，输出端50可以包括提供来自从磁传感器22，24接收的信号数据的诊断性图像和信息的对比视图的显示器。作为一个实例，计算机系统26可以生成指示磁种子12、检测器探针18或两者的位置和取向的显示元素，并且可以显示铺在诊断性图像上的这些显示元素。作为一个可以向用户提供的听觉反馈的非限制性实例，输出端50可以包括从计算机系统26接收听觉信号的扬声器。听觉信号可以指示在检测器探针18附近存在磁种子12。例如，可以基于检测器探针18和磁种子12之间的相对距离而改变听觉信号的特征。作为一个实例，可以改变听觉信号的音高。作为另一实例，听觉信号可以包括一系列啁啾声或其它音调，其中啁啾声的重复频率基于检测器探针18与磁种子12之间的相对距离而增高或降低。计算机系统26可以包括一个或多个用于接收来自磁传感器22，24的信号数据并且用于处理信号数据以检测或以其它方式测量磁种子12的位置、取向或两者的处理器。在一些实施方式中，计算机系统26可以包括一个或多个布置在探测器探针18的壳体20内的处理器；然而，在其它配置中，计算机系统26与检测器探针18物理性分离。计算机系统26还可以衡量测量出的磁种子12位置、取向或两者的误差，并且可以将该信息呈现给用户，例如，通过基于测量到的不确定性生成视觉、文本或数值显示。计算机系统26还可以校准检测器探针18，并且处理信号数据以提供对感兴趣区域14的边缘例如，肿瘤边缘的评估或实施将感兴趣区域14包围在一起。在一些实施方式中，检测器探针18还可以包括一个或多个用于利用手术导航系统30跟踪检测器探针18的跟踪器28。这类传感器的实例包括可以通过合适的跟踪系统32如光学跟踪系统、射频跟踪系统等检测到的光学标志物、红外发射器、射频发射器、超声发射器等。跟踪器28还可以包括用于使用基于惯性传感器的手术导航系统跟踪检测器探针18的加速度计、陀螺仪等。还提供了导引器34，用于将磁种子12引入受试者16中。导引器34具有常规的非磁性结构，使得导引器34不会干扰磁种子12的准确放置。MOLLI系统10利用检测器探针18中的磁传感器22，24来精确地定位患者内的磁种子12。由这些磁传感器22，24测量到的信号数据包含关于检测到的磁种子12的磁场矢量的信息，并且该信号数据被提供给计算机系统26，在该计算机系统26中信号数据被转换成距离测量值和视觉反馈、听觉反馈或两者，以便指导外科医生。预期MOLLI系统10可以检测在探测器探针18的尖端周围7cm的磁种子12。基于该数据，可以检测到在60mm距离处的磁种子12，其中假阳性假阴性率为百分之一。这种提高的置信度将有助于确保外科医生能够准确鉴定目标部位。图2和图3示出了可以根据本公开实施的示例性磁种子12。在图2所示的实例中，磁种子12大体上呈圆柱形；然而，应当理解，可以实施任何其它合适的形状，包括球形、椭圆形、矩形等。可以将每个磁种子12的尺寸设计为适合用于植入的标准化针。如下所述，可以使用非磁性导引器装置34以精确地植入磁种子12。通常，将磁种子12构造成使得它们产生各向异性磁场。在一些实施方式中，磁种子12还产生具有各向异性磁通密度分布的磁场。磁种子12通常由磁性材料36构成，该磁性材料36被封装在生物相容性壳38中，如图3所示。在一些实施方式中，磁性材料是由含一种或多种稀土元素的合金构成的稀土磁体。作为一个实例，磁性材料可以是钕磁体，如Nd2Fe14B“NIB”或含有钕的其它合金。生物相容性壳38可以由金构成；然而，应当理解，生物相容性壳38也可以由其它生物相容性金属和包括生物相容性聚合物的非金属材料构成。在一些实施方式中，生物相容性壳38包括多于一个的层。作为一个实例，生物相容性壳38可以包括由镍构成的内层、由铜构成的第二层、由镍构成的第三层、和由聚对二甲苯-CKisco公司；日本构成的第四外层。在一些实例中，磁种子12可以是由稀土金属烧结的。制备磁种子12的烧结方法允许磁通量分布比可替代技术的磁通量分布更强；然而，由于磁种子12较小的几何形状和材料的变化，磁种子12的通量密度可能会波动例如，波动4-6％。在各向异性算法和距离算法内可以考虑这种种子间变化；然而，对于本公开的MOLLI引导系统的目的而言，这种最小程度的变化通常也是可接受的。还预期将磁种子12构造成具有径向对称性会减小归因于种子内变化的误差。通常通过用于将磁种子12植入到感兴趣区域14中的导引器针将在本公开中使用的磁种子12限制成几何形状。作为一个实例，对于采用通常在放射科中使用的标准尺寸的针所插入的磁种子12，可以将磁种子12设计成沿着磁种子12的纵轴例如，如图2所示的磁种子12的圆柱轴具有1.6mm的直径和3.2mm的长度。这种几何形状将磁种子12的场强最大化，同时仍保持植入可实践的。由各向异性磁种子12产生的磁场在几何形状上与传统的条形磁铁大致相似。图4示出了磁种子12的示例性矢量磁场分布，在图4中示出了磁种子12结构的扰动和各向异性响应。值得注意的是，矢量遵循围绕磁种子12的环形磁路模式，其表示磁场中的各向异性。在检测磁种子12期间表征并考虑这种各向异性效应，使得检测器探针18可以精确地离散化到磁种子12的距离。图5示出了磁种子12的磁通密度的示例性表示，其展示了磁场的非线性和各向异性分布。图5中的每个环形圈表示通量密度强度增大。如图5所示，磁种子12的磁通量在轴向与径向的相同距离处不相等。因为系统10由在探测器探针18的尖端处测量的磁通量来计算磁种子12与探测器探针18的距离，所以磁种子12的取向将影响磁种子12和探测器探针18之间距离的测量。因此，磁种子12的各向异性构造在它们的矢量场和通量密度两方面都产生相似的各向异性。可以将该各向异性效应量化，并且可以将该量化信息用于补偿算法中以评估探测器探针18的尖端和给定的磁种子12之间的真实距离。还可以评估和报道那些测量中的不确定性。例如，本文描述的MOLLI系统可以评估在计算检测器探针18和给定磁种子12之间的距离中的不确定性，然后可以将该信息与数字读出一起显示出来。对于本文描述的示例性磁种子和检测器探针设计，设想了该误差的大小可以在磁种子检测极限例如，距磁种子7cm的8mm周围至距磁种子最近距离例如，距磁种子1cm的小于1mm之间变化。对种子与检测器之间距离误差的评估取决于用于考虑磁种子12各向异性构造的模型。因为简单的查找表并不考虑磁种子12的物理结构，因此简单的查找表不能准确地评估种子与检测器之间距离的误差。在这些查找表方法中，将标志物假定为空间中的单个点，围绕该点具有均匀的磁场，因此没有提供关于该标志物结构的信息。因此，使用具有各向异性磁种子的查找表无法允许对这种磁种子与检测器探针之间距离的误差进行可靠评估。如此，外科医生对所呈现的数字不会有信心。然而，本公开的系统和方法将磁种子12的物理模型结合到磁种子12的检测中，因此可以准确地评估并报道那些测量值中的不确定性。报道含有误差评估的距离将为外科医生提供信心，并且使得他们在做出重要的临床决策中使用该信息。如上所述，使用通常包括第一磁传感器和第二磁传感器22，24的检测器探针18来检测植入的磁种子12。作为实例，磁传感器22，24可以是磁力计。在一个实例中，将检测器探针18构造成使得第一磁传感器22布置在检测器探针18的近端并且使得第二磁传感器24布置在检测器探针18的远端。通过使用考虑检测器探针18相对于地球磁场的取向变化的内置减法系统，将探测器探针18设计成对地球磁场不敏感的。虽然可以将磁传感器22，24沿探测器探针的中心轴对齐，但是在优选的实施方式中，多个磁传感器之一可以偏离探测器探针18的中心轴。作为一个实例，可以将第二磁传感器24偏移以提供更加符合人体工程学设计的检测器探针18。图6-8示出了这种布置，该图6-8示出了其中第一磁传感器22和第二磁传感器24不与探测器探针18的中心轴40同轴的探测器探针18。由于内置补偿地球磁场的能力，与先前的磁检测器系统不同，检测器探针18对于磁传感器22，24相对于彼此的对齐没有严格的要求或限制，并且可以容易地适应磁传感器22，24的其它布置和对齐方式。如上所述，检测器探针18经由位于检测器探针18远端的电缆42与计算机系统26电通信。电缆42可以包括一根或多根电线，并且还可以包括一根或多根光纤。通常，电缆42向检测器探针18提供电力，并且还提供由磁传感器22，24测量的信号数据到计算机系统26的通信。在一些其它的实施方式中，检测器探针18可以与计算机系统26无线通信，在无线通信中可以将电缆42移除。在这些配置中，可以经由内部电池向检测器探针18提供电力。在其它的实施方式中，可以将计算机系统26容纳在探测器探针18的壳体20内。例如，如图6所示，计算机系统26可以包括在其上布置有硬件处理器和存储器的印刷电路板。在这类配置中，可以经由电缆42或经由内部电池向计算机系统26供电。在检测器探针18操作期间或操作之前，计算机系统26可以进行校准过程，在该校准过程中每个磁传感器22，24被独立地校准。然后可以将由磁传感器22，24提供的测量值融合以补偿任何错位。通过该校准过程，磁传感器22，24被置于在共同的坐标系中，使得磁传感器22，24的位置相对于共同的空间参考点是已知的。可以将这些校准值作为校准数据存储在计算机系统26中，以供计算机系统26和检测器探针18随后使用。检测器探针18可以被独立地串行编号并校准，并且可以将磁传感器22，24的相应校准数据存储在包含在检测器探针18内的存储器例如，非易失性存储器中。在一些情况下，计算机系统26可以被包含在检测器探针18内，并且存储器可以形成计算机系统26的一部分。尽管图6-8描绘了仅具有两个磁传感器22，24的检测器探针18，但是可以将检测器探针18构造成具有多于两个的磁传感器。在一些实例中，可以将多于两个的磁传感器布置在探测器探针18的壳体20内，而在其它的实例中，可以将一个或多个额外的磁传感器固定或以其它方式布置在壳体20的外表面上。作为一个非限制性的实例，检测器探针18可以包括一个或多个磁传感器阵列。例如，检测器探针18可以包括两个远端磁传感器24a，24b和一个近端磁传感器22的阵列组，如图9所示。也可以将其它传感器布置在探测器探针18的壳体20内或壳体20的外表面上。这类其它传感器的实例包括加速计、陀螺仪等。也可以用这类传感器阵列来代替磁传感器22，24中的一个或多个。通过利用一个或多个磁传感器阵列或其它传感器例如，加速度计、陀螺仪，可以确定并可视化磁种子12和检测器探针18的方向。利用测量磁种子12相对于探测器探针18的方向性的能力，可以提供数字准直效果，并且根据临床医生的需要将其打开或关闭。在激活准直时，如果磁种子12在探测器探针18的尖端的观察窗口内，则该准直将仅向临床医生提供听觉或视觉提示。如果磁种子12在观察窗口的外部，即使磁种子12被检测为在该观察窗口外部，探测器探针18也将不会触发听觉或视觉提示。该功能允许MOLLI系统10密切复制RSL探针的用途和功能。检测器探针18能够分辨深度并且可以实现足以检测和分辨彼此接近的磁种子12的空间分辨率。这种能力允许用磁种子12包围感兴趣区域14，这对于放射性种子来说是不可能的。如上所述，MOLLI系统10可以利用仅来自两个磁传感器22，24的反馈来进行操作。设想了仅利用两个磁传感器22，24而没有其它传感器，MOLLI系统10可以实现检测深度为70mm时的95％的灵敏度和特异性。MOLLI系统10被设计成以相对容易的方式来帮助将外科医生迅速引导到磁种子12。为了帮助实现该目标，由MOLLI系统10可获得的定位是准确且精准的，其空间分辨率与放射性种子定位中使用的伽马探针的空间分辨率相当或比其更好。可以将导引器装置34用于把磁种子12提供到受试者16中的某一位置。优选地，导引器34由非磁性材料构成，使得可以将磁种子12精确定位而不与导引器装置34相互作用。如图10和图11所示，导引器装置34通常包括具有内腔46的针44，该内腔46的尺寸被设计为接收磁种子12。在一些实施方式中，将内腔46的尺寸设计为足够大于磁种子12，使得当将磁种子12定位在针44的内腔46中时，实现不了密封。如上所述，针44优选地由非磁性材料构成。作为一个实例，针44可以由钛或合适的钛合金构成。作为另一个实例，针44可以由不锈钢或合适的不锈钢合金构成。针44也可以由其它磁惰性金属、塑料等构成。柱塞48位于针44的远端，并且其尺寸被设计为由针44的内腔46所接收。柱塞48与磁种子12流体连通，使得操作柱塞48为在针44的开口尖端处从内腔46推出磁种子12提供了推力。柱塞48的尺寸也被设计为使得当将磁种子12推出后其缩回到内腔46中时，允许空气自由通过内腔46，从而可以消除可能以其它方式干扰磁种子12准确放置的真空效应。在一些其它实施方式中，柱塞48的尺寸被设计成与内腔46的内表面密封配合，但是在柱塞48中形成孔，使得空气可以流过柱塞48，以避免产生可能干扰磁种子12准确放置的真空效应。在一些实施方式中，将柱塞48和针44构造成使得在使用中将柱塞48固定就位同时使针44缩回以放置磁种子12。在这些实施方式中，柱塞48被优选地设计成将磁种子12固定就位同时使针44缩回。在一些其它实施方式中，将锁52或其它合适的保持装置用于将柱塞48限制在针44的内腔46内。锁52可以由硅酮或其它可延展的橡胶、塑料或合成材料构成。在一些配置中，可以采用骨蜡或另一种合适的生物相容性和生物可降解材料将针44的尖端密封，以便在针44的尖端处提供暂时封闭，从而在没有操作柱塞48下不允许磁种子12离开内腔46。MOLLI系统10通常通过询问检测器探针18的尖端周围的体积来操作磁种子12。然后测量磁种子12的磁通量，并且使用算法来确定磁种子12与检测器探针18的尖端的距离。如上所述，该算法通过将磁种子12的物理模型结合到校准算法和检测算法中来校正并考虑磁种子12的各向异性。距离计算是向外科医生反馈的主要方法，由于它与视觉显示、听觉反馈和所显示的实际单元相关联。如上所述，方向性也可以被测量并显示给外科医生。如上所述，本公开的MOLLI系统10除了提供从探测器探针18的尖端到植入的磁种子12的距离之外，还能够确定距离并量化距离测量中的误差。MOLLI系统10的这种能力通过确保切除样本的切割边缘在磁种子12的指定距离而允许对手术完整性进行评估，这使得外科医生能够规划边缘并且大致评估该边缘是否能在术中实现。这种术中边缘评估可以降低保乳手术中再次切除的发生率。该边缘评估方法还可以警醒外科医生注意其切除体积上距磁种子的距离小于平均值的区域，从而允许外科医生重新切除那部分手术腔，以更好地确保能够实现的清晰的手术边缘。通常将用于保乳手术的常规线引导定位用于标记弥漫性疾病。在这些情况下，可以定位两条线以标记疾病的范围并且向外科医生表明这两条线之间的区域是目标区域。此外，还将线上的指标用于指示特定标志物和线末端之间的区域应该被移除。RSL的普及导致采用碘-125标志物种子以与线引导定位的原始意图类似的方式来定位待移除的病变。近年来，“包围bracketing”已成为RSL种子用于鉴定已被放射科医师确定为疑似需要移除的广泛区域的额外用途。通常，在疾病范围不易被手术团队察觉时使用包围。作为一个实例，包围的临床代表性距离为约50-70mm。预期用本公开的MOLLI系统10可获得的空间分辨率将允许磁种子12的定位接近10mm。如此，在由大于40mm的临床代表性距离分开的磁种子12之间几乎没有相互作用，从而允许用MOLLI系统10实现包围。在手术前用多个磁种子12鉴定疾病范围的能力是需要的。这种能力将允许外科医生规划手术，以便在最小程度切除正常组织下完全切除肿瘤。MOLLI系统10能够区分在2cm深处间隔10mm或更远的磁种子；如此，MOLLI系统10能够包围病变。小于1cm的病变鉴于其有限的体积而通常不需要包围。已经根据一个或多个优选的实施方式对本发明进行了描述，并且应当理解，除了那些明确陈述的之外，许多等同物、替代物、变体和修改是可能的并且在本发明的范围内。

权利要求：1.一种用于定位产生磁场的磁种子的磁检测器系统，包括：检测器探针，其包括沿着中心轴从远端延伸到近端的壳体；布置在所述壳体的所述近端的第一磁传感器；布置在所述壳体的所述远端的第二磁传感器；其中所述第一磁传感器和所述第二磁传感器检测由磁种子产生的磁场，并且响应于所述磁场而产生表示所述磁场的信号数据；处理器，其与所述第一磁传感器和所述第二磁传感器通信，以从所述第一磁传感器和所述第二磁传感器接收所述信号数据并且处理所述信号数据以计算所述磁种子的位置，其中处理所述信号数据包括考虑由所述磁种子产生的所述磁场的各向异性几何形状；和与所述处理器通信的输出端，所述输出端基于计算出的所述磁种子的位置向用户提供反馈。2.根据权利要求1所述的磁检测器系统，其中将所述第一磁传感器或所述第二磁传感器中的至少一个在所述壳体中布置成偏离所述壳体的所述中心轴。3.根据权利要求2所述的磁检测器系统，其中所述第一磁传感器和所述第二磁传感器不与所述中心轴同轴。4.根据权利要求1所述的磁检测器系统，其中所述处理器基于所述第一磁传感器和所述第二磁传感器与地球磁场之间的已知空间关系校准彼此独立的所述第一磁传感器和所述第二磁传感器。5.根据权利要求4所述的磁检测器系统，其中校准所述第一磁传感器和所述第二磁传感器是在由所述处理器从所述第一磁传感器和所述第二磁传感器所接收的所述信号数据中减去所述地球磁场的影响。6.根据权利要求4所述的磁检测器系统，还包括与所述处理器通信的存储器，并且其中所述处理器和所述存储器被容纳在所述检测器探针的所述壳体内，并且其中校准所述第一磁传感器和所述第二磁传感器生成存储在所述存储器中的校准数据。7.根据权利要求1所述的磁检测器系统，其中所述处理器在评估所述磁种子与所述检测器探针的距离时，通过使用所述磁种子的物理模型来考虑由所述磁种子产生的所述磁场的所述各向异性几何形状。8.根据权利要求1所述的磁检测器系统，其中所述第一磁传感器和所述第二磁传感器的至少一个是磁力计。9.根据权利要求1所述的磁检测器系统，其中所述第一磁传感器和所述第二磁传感器的至少一个是磁力计阵列。10.根据权利要求9所述的磁检测器系统，其中所述磁力计阵列限定观察窗口，并且仅当所述磁种子位于由所述观察窗口限定的体积内时所述处理器才计算所述磁种子的位置。11.根据权利要求1所述的磁检测器系统，其中所述处理器计算所述磁种子的位置的误差，并且所述输出端向所述用户提供所述误差的显示。12.根据权利要求1所述的磁检测器系统，其中所述输出端向所述用户提供视觉反馈或向所述用户提供听觉反馈中的至少一种。13.根据权利要求12所述的磁检测器系统，其中所述输出端向所述用户提供视觉反馈，其中所述视觉反馈包括一个或多个与所述磁种子相对于所述检测器探针的位置相关联的数值。14.根据权利要求12所述的磁检测器系统，其中所述输出端向所述用户提供视觉反馈，其中所述视觉反馈包括表示所述磁种子的位置的显示元素。15.根据权利要求1所述的磁检测器系统，其中所述处理器包括与所述检测器探针通信的计算机系统或包含在所述检测器探针的所述壳体内的处理器中的至少一个。16.根据权利要求1所述的磁检测器系统，其中所述输出端包括显示器，并且所述处理器被配置为检索描绘所述磁种子所在的解剖区域的诊断图像，并且将所述诊断图像提供给待向用户显示的所述显示器。17.根据权利要求1所述的磁检测器系统，还包括连接到所述壳体的所述远端的移除式尖端，其中所述第二磁传感器被布置在所述移除式尖端内。18.根据权利要求17所述的磁检测器系统，其中所述第二磁传感器包括多个磁传感器。19.一种用于定位植入式磁种子的试剂盒，包括导引器装置，其包括由非磁性材料构成的针，并且所述针具有从所述针的远端延伸到近端的内腔，将所述内腔的尺寸设计为接收用于在受试者中植入的磁种子；由非磁性材料构成并且布置在所述针的所述内腔内的柱塞，其中将所述柱塞的尺寸和形状设计为被所述针的所述内腔接收，使得当所述柱塞沿着所述内腔的长度平移时，允许空气流过所述柱塞，从而不会在所述内腔中产生真空效应；检测器探针，其包括沿着中心轴从远端延伸到近端的壳体；布置在所述壳体的所述近端的第一磁传感器；布置在所述壳体的所述远端的第二磁传感器；其中所述第一磁传感器和所述第二磁传感器检测由所述磁种子产生的磁场，并且响应于所述磁场而产生表示所述磁场的信号数据；处理器，其与所述第一磁传感器和所述第二磁传感器通信，以从所述第一磁传感器和所述第二磁传感器接收所述信号数据并且处理所述信号数据以计算所述磁种子的位置，其中处理所述信号数据包括考虑由所述磁种子产生的所述磁场的各向异性几何形状；和输出端，所述输出端基于计算出的所述磁种子的位置向用户提供反馈。20.根据权利要求19所述的试剂盒，其中所述柱塞的尺寸被设计为具有小于所述针的所述内腔的内径的外径，使得当所述柱塞沿着所述内腔的长度平移时，允许空气流过所述柱塞，从而不会在所述内腔中产生真空效应。21.根据权利要求19所述的试剂盒，其中所述柱塞的尺寸被设计为具有与所述针的所述内腔的内表面接触的外径，并且其中在所述柱塞中形成至少一个孔，使得当所述柱塞沿着所述内腔的长度平移时，允许空气经由所述至少一个孔流过所述柱塞，从而不会在所述内腔中产生真空效应。

百度查询： 森尼布鲁克研究所 用于磁性隐匿病变定位和成像的系统和方法

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