DE19844152A1 - System und Verfahren zum Lokalisieren eines Katheters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Katheterlokalisierungssysteme und insbesondere ein System und ein Verfahren zum Lokalisieren eines Katheters, mit denen Daten bezüglich der Position einer Spitze eines Katheters in bezug auf einen Abschnitt eines menschlichen oder tierischen Körpers erzeugt werden können.

Katheter bilden ein Mittel für den Zugang zu einem schwer zugänglichen Abschnitt eines menschlichen oder tierischen Körpers über eine Vene oder eine Arterie, um damit eine medi­ zinische Diagnose oder Behandlung dieses Körperabschnitts vorzunehmen. Der Ausdruck Katheter, wie er hier verwendet wird, umfaßt jegliches medizinische Werkzeug, das dazu dient, einen Fernzugang zu einem Abschnitt eines menschlichen oder tierischen Körpers über eine geeignete Leitung wie etwa eine Vene mittels einer im wesentlichen invasiven chirurgischen Technik zu erlangen. Der Ausdruck umfaßt Endoskope und ähnli­ che Werkzeuge für einen Fernzugang in den Körper.

Ein Katheter kann mit einem elektrischen Sensor versehen sein, der an seiner Spitze angeordnet ist, und kann ferner ein langgestrecktes flexibles Element enthalten, das so beschaffen ist, daß es sich in einer äußeren Hülse axial bewegen kann. Die den elektrischen Sensor enthaltende Spitze kann so ange­ ordnet und beschaffen sein, daß sie sich durch eine Vene oder eine Arterie bewegen kann. Durch die Bewegung des langge­ streckten flexiblen Elements in der Vene oder der Arterie wird die Positionierung der Katheterspitze an dem Körperabschnitt oder in dessen Nähe erleichtert. Der Sensor erzeugt anschlie­ ßend Signale, die die elektrische Aktivität des Körperab­ schnitts repräsentieren. In solchen Operationen besteht eine wichtige Forderung darin, die Position der Katheterspitze zu bestimmen, um eine korrekte Interpretation der Diagnoseinfor­ mationen und eine korrekte Positionierung des Katheters wäh­ rend einer Behandlung zu erzielen. Ein Prozeß, in dem die Position der Katheterspitze in bezug auf den behandelnden Körperabschnitt bestimmt wird, ist als Lokalisierung bekannt.

Die Elektrokardiographie ist ein Prozeß für die Aufzeichnung von durch das Herz erzeugten elektrischen Signalen unter Verwendung von von außen eingeführten Elektroden und insbeson­ dere von Elektroden, die an den Spitzen von in das Herz einge­ führten Kathetern angeordnet sind. In einer bekannten Techno­ logie eines endokardialen Katheters wird in großem Umfang von einer Fluoroskopie im Operationssaal Gebrauch gemacht, um Katheter an Herzpositionen, an denen Messungen erforderlich sind, anzuordnen und zu führen. Die Verwendung der Fluorosko­ pie hat den Nachteil, daß das Operationspersonal und die Patienten unvermeidlich einer Röntgenstrahlung ausgesetzt werden. In bekannten Katheterlokalisierungssystemen wird ein Referenzkatheter verwendet, um eine vorgegebene Position an einem bekannten Ort zu bestimmen, wobei der Referenzkatheter in den Körper unter der Führung der Röntgenstrahl-Fluoroskopie eingeführt wird. Die Röntgenstrahl-Fluoroskopie wird während der gesamten Prozedur dazu verwendet, die Positionierung des Referenzkatheters an einer geeigneten und anatomisch wohldefi­ nierten Position wie etwa des Koronarsinus zu erleichtern. Der Referenzkatheter dient auf einem bestimmten Niveau dazu, eine Kompensation der durch die Atmung und den Herzschlag des Patienten verursachten Bewegung zu erzielen. Dies gelingt deswegen, weil die Bewegungen sowohl des Referenzkatheters als auch des Meßkatheters für beide Katheter im wesentlichen gleich sind. Bei bekannten Kathetern und Katheterverfolgungs­ systemen stellt die Verbesserung der Lenkung und der Anordnung der Katheter an gewünschten Positionen ein technisches Problem dar, auf das die Erfindung gerichtet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren zum Lokalisieren eines Katheters zu schaffen, mit denen die obenerwähnten technischen Probleme beseitigt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Katheter­ lokalisierungssystem nach Anspruch 1 und durch ein Katheterlo­ kalisierungsverfahren nach Anspruch 9. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Dadurch, daß in dem erfindungsgemäßen Katheterlokalisierungs­ system nach Anspruch 1 wenigstens einer der Schallwandler so angeordnet ist, daß ein bekanntes Schallsignal erzeugt wird, und daß Reflexionen des Schallsignals an der Wand des Kör­ perabschnitts, in dem der Katheterkopf angeordnet ist, be­ stimmt und gemessen werden, kann eine Schallübertragungsfunk­ tion für jedes Schallsignal, das von einem der Schallwandler erzeugt und von weiteren der Schallwandler oder vom selben Schallwandler empfangen wird, bestimmt werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Signalverarbeitungseinheit ein Modell des Abschnitts des menschlichen Körpers synthetisiert und anhand der mehreren Schallübertragungsfunktionen, die aus den von den Schallwand­ lern empfangenen Schallsignalen erzeugt werden, das Modell so anpaßt, daß eine gute Übereinstimmung zwischen den Schallüber­ tragungsfunktionen und dem synthetisierten Modell des Kör­ perabschnitts erzielt wird, wobei das angepaßte synthetisierte Modell die dreidimensionale Darstellung ist.

Die Signalverarbeitungseinheit, die die Schallübertragungs­ funktionen mit einem geschätzten Modell einer Oberflächenwand des Abschnitts des menschlichen Körpers korreliert und einen iterativen Prozeß für die Anpassung dieses Modells an die mehreren Schallübertragungsfunktionen ausführt, erzeugt eine dreidimensionale Karte des Innenraums des Abschnitts des menschlichen oder tierischen Körpers. Aus bekannten oder anschließend erzeugten Abstandsmessungen kann eine Position der Schallwandler längs des Katheters bestimmt werden, wodurch in Kombination mit der dreidimensionalen Karte Informationen bezüglich einer Position des Katheters im Körperabschnitt erzeugt werden. Die Katheterposition kann daher bei wesentli­ cher Reduzierung des Umfangs der Röntgenstrahl-Fluoroskopie bestimmt werden.

Vorteilhaft können die von den Schallwandlern erzeugten Schallsignale moduliert werden, um eine gleichzeitige Erfas­ sung der Schallsignale zu ermöglichen. Dadurch wird eine im wesentlichen zeitgleiche Erzeugung der Schallübertragungsfunk­ tionen erzielt, aus denen die dreidimensionale Karte des Körperabschnitts unabhängig von jeder Bewegung des Körperab­ schnitts erzeugt werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbei­ spiels, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Blockschaltplan zur Erläuterung eines Katheter­ lokalisierungssystems;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Erzeu­ gung einer Schallübertragungsfunktion aus gestreuten und reflektierten Schallsignalen;

Fig. 3 drei Signalformdiagramme, die die Erzeugung der Schall­ übertragungsfunktion erläutern; und

Fig. 4 ein schematisches Diagramm eines Katheters mit aus­ fahrbaren Armen, die im Patientenherz ausgefahren sind.

In Fig. 1 ist eine Ausführung eines Katheterlokalisierungssy­ stems gemäß der Erfindung gezeigt. In Fig. 1 sind zwei Kathe­ ter 1, 2 gezeigt, die in den Körper 3 eines Patienten einge­ führt und in das Herz des Patienten geschoben sind. Obwohl die in Fig. 1 gezeigte erläuternde Ausführung zwei Katheter 1, 2 umfaßt, sind ohne weiteres andere Ausführungen denkbar, die so beschaffen sind, daß die an den Kathetern 1 und 2 angeordneten Schallwandler 6 an einem einzigen Katheter angeordnet sind, so daß die Katheterverfolgung mit Bezug auf nur einen Katheter erfolgt.

Die Katheter 1 und 2 sind über einen Mehrkanal-Sender/- Empfänger 10 mit einer Signalverarbeitungseinheit 8 verbunden. Die Signalverarbeitungseinheit 8 erregt die Schallwandler wahlweise so, daß entweder durch zeitliche Modulation oder durch Phasenmodulation der von jedem der Schallwandler 6 erzeugten Schallsignale die von irgendeinem der Schallwandler 6 erzeugten Signale eindeutig identifiziert werden können. Schallsignale, die von einem der Schallwandler 6 erzeugt werden, werden anschließend durch andere der Schallwandler 6 erfaßt, wobei für jedes erzeugte Schallsignal und für jeden dieses Schallsignal empfangenden Schallwandler eine Schall­ übertragungsfunktion bestimmt werden kann, wie später be­ schrieben wird. Die von jedem der Schallwandler 6 erfaßten Schallsignale werden über den Mehrkanal-Sender/Empfänger 10 an die Signalverarbeitungseinheit geliefert. Der Mehrkanal- Sender/Empfänger 10 schafft eine Trennung und Bestimmung der von jedem der Schallwandler 6 erfaßten Schallsignale. Der Mehrkanal-Sender/Empfänger 10 bildet daher eine Vorrichtung, durch die die Schallwandler wahlweise erregt werden können und die von ihnen erfaßten Signale wahlweise zur Signalverarbei­ tungseinheit 8 geliefert werden können.

Die Signalverarbeitungseinheit 8 bestimmt eine dreidimensio­ nale Karte des Abschnitts 4 des menschlichen Körpers 3, in dem die Katheter 1 und 2 angeordnet sind. Die Erzeugung der drei­ dimensionalen Karte wird nun mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrieben, wobei Elemente, die auch in Fig. 1 gezeigt sind, die gleichen Bezugszeichen besitzen. In Fig. 2 sind die Schallwandler 6, die den Kathetern 1 und 2 zugeordnet sind, im Herz 4 angeordnet. Ein Schallwandler 6' erzeugt ein Schallsi­ gnal, das anschließend von einem anderen Schallwandler 6'' empfangen wird. Das Schallsignal wird auf einem direkten Weg 12 und auf mehreren indirekten Wegen 14 empfangen, wobei die indirekten Wege solche Wege repräsentieren, die die an der Herzwand 4 reflektierten Schallsignale durchlaufen. Das Dia­ gramm zeigt nur einige von vielen indirekten Wegen. Die von dem Empfängerschallwandler 6'' empfangenen Schallsignale sind in Fig. 3 gezeigt. In Fig. 3 ist das von dem Schallwandler 6' erzeugte Schallsignal als Signalform 16 gezeigt. Das Signal, das die von dem Empfängerschallwandler 6'' empfangenen Schall­ signale repräsentiert, ist als Signalform 18 dargestellt. Die Signalform 18 umfaßt ein Signal vom direkten Weg 12 und ein Signal vom indirekten Weg 14, die durch die Signalformen 20 bzw. 22 dargestellt sind. Die Signalform 22 enthält mehrere gestreute Signale, die aus Reflexionen des Schallsignals an der Herzwand erzeugt werden. Für jeden der Schallwandler, die vom Schallwandler 6' erzeugte Schallsignale empfangen, erzeugt die Signalverarbeitungseinheit 8 eine Schallübertragungsfunk­ tion. In Fig. 3 ist eine Schallübertragungsfunktion, die für die empfangene Signalform 18 in Übereinstimmung mit der gesen­ deten Signalform 16 erzeugt wird, als Signalformdiagramm 24 dargestellt. Die Schallsignalübertragungsfunktion 24 wird durch Korrelieren des gesendeten Schallsignals mit den beim Empfängerschallwandler 6'' empfangenen Schallsignalen erzeugt. Diese Schallsignalübertragungsfunktion 24 enthält eine direkte Komponente 26 und eine Streukomponente 28.

Nach der Erzeugung mehrerer Schallübertragungsfunktionen aus den im Herz 4 angeordneten Schallwandlern erzeugt die Signal­ verarbeitungseinheit 8 eine dreidimensionale Karte des Innen­ raums der Herzwand 4, aus der ein Ort der Katheter 1 und 2 bestimmt werden kann. Dies geschieht durch Erzeugen eines dreidimensionalen synthetisierten Modells des Innenraums der Herzwand 4 und durch iterative Anpassung dieses Modells in der Weise, daß die von den Schallwandlern gemessenen Schallüber­ tragungsfunktionen angepaßt werden. In dem in Fig. 1 gezeigten Katheterlokalisierungssystem erzeugt die Signalverarbeitungs­ einheit 8 die Form der Herzwand, da die Herzwand eine stark reflektierende Struktur ist, die als eine die Schallwandler umgebende Oberfläche modelliert werden kann. Die Oberflächen­ form wird dann so eingestellt, daß sie zu den berechneten Reflexionen entsprechend dem am besten angepaßten Bild der Herzwand, das den mehreren erzeugten Schallübertragungsfunk­ tionen entspricht, paßt. Dies ist als holographische Abbil­ dungstechnik bekannt. Die Genauigkeit der holographischen Abbildungstechnik wird dadurch erhöht, daß ein detaillierteres Modell des Bildes verwendet wird und daß mehr Beobachtungen der Wellenstreuung in dem betreffenden Bereich vorgenommen werden. Je größer die Abstände zwischen den Wandlern sind, aus denen die Schallübertragungsfunktionen erzeugt werden, desto genauer ist die dreidimensionale Karte des Innenraums der Herzwand. Daher können die Schallwandler dementsprechend längs des Katheters beabstandet werden. Um die holographische Bild­ erzeugung auszuführen, müssen die relativen Positionen sämtli­ cher Schallwandler längs des Katheterkopfes bekannt sein. Wenn jedoch die Wandler an einem flexiblen Katheter angebracht sind, können sich die relativen Positionen der Schallwandler ändern. Das bedeutet, daß die relativen Positionen der Schall­ wandler 8 kontinuierlich gemessen werden müssen, wenn sich der Katheter bewegt. Eine Weise der Ausführung dieser Operation besteht darin, eine direkte, nicht gestreute Schallübertragung zwischen Wandlern zu messen. Ein Abstand zwischen zwei Schall­ wandlern ist gleich dem Produkt aus der Zeit, die ein Schall­ signal benötigt, um von einem der Schallwandler zum nächsten zu laufen, und der Durchschnittsgeschwindigkeit der Schallsi­ gnale in dem dazwischen befindlichen Medium. Eine direkte Schallausbreitungszeit zwischen einem Paar Schallwandler kann gleichzeitig zu dem Streuschall bestimmt werden. Die durch­ schnittliche Schallgeschwindigkeit kann danach anhand des Materials geschätzt werden, das die Schallsignale durchlaufen haben. Somit können Abstände zwischen Paaren von Schallwand­ lern in Übereinstimmung mit diesem Verfahren, das als Sonomi­ krometrie bekannt ist, bestimmt werden. Durch Bestimmen der Abstände zwischen mehreren Paaren von Schallwandlern können die relativen Positionen sämtlicher dieser Schallwandler bestimmt werden.

In dem oben beschriebenen Katheterlokalisierungssystem besitzen die Schallwandler zweckmäßig eine sehr kleine Größe, und sie können Schallsignale im wesentlichen in sämtlichen Richtungen aussenden und aus sämtlichen Richtungen empfangen. Obwohl die Ausführung der Erfindung mit Bezug auf Schallwandler beschrie­ ben worden ist, die an zwei getrennten Kathetern angeordnet sind, können die Schallwandler selbstverständlich an verschie­ denen Orten auf ein und demselben Katheter angeordnet sein.

In einer weiteren Ausführung könnten Schallwandler an aus fahr­ baren Armen oder ähnlichen Strukturen angebracht sein, die mechanisch ausgefahren werden können, wodurch die Positionen der Schallwandler voneinander entfernt werden können, sobald der Katheterkopf in dem zu untersuchenden Körperabschnitt angeordnet worden ist. Dies ist in Fig. 4 gezeigt, wo der Katheter 1 Arme 38 besitzt, an deren entfernten Enden die Schallwandler 6 angeordnet sind und die ausgefahren sind.

Ein Bild der anatomischen Strukturen in einem Bereich in der Nähe der Schallwandler wird anhand der gemessenen Schallüber­ tragungsfunktionen synthetisiert. Dies kann mit einem Computer geschehen, dem eine Anwenderschnittstelle zugeordnet ist, die mit der Signalverarbeitungseinheit 8 gekoppelt ist und dazu dient, von der Signalverarbeitungseinheit bestimmte Bilder anzuzeigen und Befehle anzunehmen, um Systemparameter einzu­ stellen. Wie dem Fachmann wohlbekannt ist, können die auf dem Computer angezeigten Bilder Hinweise auf die Positionen der am Katheter angebrachten Wandler enthalten, und sie bilden daher ein Mittel zum Führen des Katheters relativ zu dem umgebenden Körperabschnitt. In Fig. 1 sind ein Computer 30 und ein Anzei­ gemonitor 32 gezeigt, die mit der Signalverarbeitungseinheit 8 über eine Schnittstelle 34 verbunden sind.

Wie oben erwähnt worden ist, wird die dreidimensionale Karte der Struktur des untersuchten Körperabschnitts aus den Schall­ übertragungsfunktionen, die von den Schallwandlern gemessen werden, synthetisiert. Dies ist in Fig. 1 durch ein dreidimen­ sionales synthetisiertes Modell 36 dargestellt, das auf der Computeranzeige 32 angezeigt wird. Dies kann unter Verwendung eines Software-Modells der anatomischen Strukturen, die die Schallwandler umgeben, erfolgen. Ein solches Modell kann einen weiten Bereich anatomischer Strukturen umfassen und die Schal­ lübertragungsfunktion zwischen zwei Schallwandlern oder ent­ sprechend die Selbstübertragungsfunktion eines einzelnen Schallwandlers mit sich selbst vorhersagen. Für jede gemessene Schallübertragungsfunktion erfolgt eine entsprechende Vorher­ sage unter Verwendung der Anfangsschätzung der anatomischen Form. Jede vorhergesagte Schallübertragungsfunktion wird mit der gemessenen Schallübertragungsfunktion verglichen, wobei der Grad der Gesamtübereinstimmung zwischen den Vorhersagen und den gemessenen Übertragungsfunktionen bewertet wird. Danach wird das Modell der anatomischen Form entsprechend eingestellt, woraufhin neue Vorhersagen gemacht werden und mit den gemessenen Übertragungsfunktionen verglichen werden. Dieser Prozeß wird iterativ wiederholt, bis eine Gesamtüber­ einstimmung zwischen den vorhergesagten Schallübertragungs­ funktionen und den gemessenen Schallübertragungsfunktionen vorliegt. Dann wird das Modell der anatomischen Form, das die beste Übereinstimmung ergibt, auf der Computeranzeige 32 angezeigt. Die relativen Positionen der Schallwandler können längs der anatomischen Form bestimmt werden.

Dem Fachmann wird ohne weiteres deutlich sein, daß an den oben beschriebenen Ausführungen viele verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Insbesondere können die Schallwandler Ultra­ schallwandler sein und können die Schallsignale Ultraschallsi­ gnale sein. Ferner können die Schallwandler an irgendeinem Teil des Katheters einschließlich des langgestreckten Elements angeordnet sein.

Claims (12)

1. Katheterlokalisierungssystem zum Bestimmen einer Position eines Katheters (1, 2) in einem Abschnitt (4) eines menschlichen oder tierischen Körpers (3),
gekennzeichnet durch
wenigstens einen Katheter (1, 2), an dem mehrere Schallwandler (6) in gegenseitigem Abstand angeordnet sind, wobei jeder Schallwandler (6) so beschaffen ist, daß er Schallsignale sendet und/oder empfängt, und
eine Signalverarbeitungseinheit (8), die mit den mehreren Schallwandlern (6) verbunden und so beschaffen ist, daß sie die Schallwandler (6) wahlweise erregt, anhand von von den Schallwandlern (6) empfangenen Schallsignalen (12, 14) mehrere Schallübertragungsfunktionen (24) erzeugt, die eine Wirkung des Körperabschnitts (4) auf die Schallsignale (12, 14) repräsentieren, und in Übereinstimmung mit den mehreren Übertragungsfunktionen (24) Daten erzeugt, die auf eine dreidimensionale Darstellung des Abschnitts (4) des menschlichen Körpers (3) bezogen sind.

2. Katheterlokalisierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinheit (8) ein Modell (36) des Abschnitts (4) des menschlichen Körpers synthetisiert und anhand der mehreren Schallübertragungsfunktionen (24), die aus den von den Schallwandlern (6) empfangenen Schallsignalen (12, 14) erzeugt werden, das Modell (36) so anpaßt, daß eine gute Übereinstimmung zwischen den Schallübertragungsfunktionen (24) und dem synthetisierten Modell (36) des Körperabschnitts (4) erzielt wird, wobei das angepaßte synthetisierte Modell (36) die dreidimensionale Darstellung ist.

3. Katheterlokalisierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinheit (8) relative Positionen der Schallwandler (6) anhand der Ausbreitungszeiten der Schallsignale (12, 14) zwischen mehreren Paaren von Schallwandlern (6), die ihrerseits anhand der mehreren Schallübertragungsfunktionen (24) berechnet werden, berechnet, wodurch die Anpassung des synthetisierten Modells (36) des Körperabschnitts (4) erleichtert wird.

4. Katheterlokalisierungssystem nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinheit (8) eine Position des Katheters (1, 2) in dem Körperabschnitt (4) anhand der dreidimensionalen Karte des Körperabschnitts (4) in Kombination mit den relativen Positionen der Schallwandler (6) und mit bekannten Daten bezüglich der Position der Schallwandler (6) am Katheter (1, 2) bestimmt.

5. Katheterlokalisierungssystem nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinheit (8) zusammen mit den Schallwandlern (6) so beschaffen ist, daß sie die Schallsi­ gnale (12, 14) moduliert, um eine zeitgleiche Erfassung der Schallsignale (12, 14) auszuführen und um eine im wesentlichen zeitgleiche Erzeugung der Schallübertragungsfunktionen (24) vorzunehmen, anhand derer die dreidimensionale Karte (36) des Körperabschnitts (4) auf einmal erzeugt werden kann, wodurch Auswirkungen irgendwelcher Bewegungen des Körperabschnitts (4) unterdrückt werden.

6. Katheterlokalisierungssystem nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, gekennzeichnet durch einen Sender/Empfänger (10), der mit dem Katheter (1, 2) und mit der Signalverarbeitungseinheit (8) verbunden und so beschaffen ist, daß er Signale, die zwischen der Signalverarbeitungseinheit (8) und den mehreren Schallwandlern (6) ausgetauscht werden, multiplexiert, wodurch die mit jedem Schallwandler (6) ausgetauschten Signale voneinander getrennt werden.

7. Katheterlokalisierungssystem nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Anwenderschnittstelle, die eine Anzeigeeinrichtung (32) enthält, auf der die dreidimensionale Karte (36) des Körperabschnitts (4) sowie die Position des Katheters (1, 2) angezeigt werden können.

8. Katheterlokalisierungssystem nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter (1, 2) mehrere einfahrbare Arme (38) auf­ weist, an deren entfernten Enden die Schallwandler (6) ange­ bracht sind, wobei die Arme (38) ausgefahren werden können, wenn der Katheter (1, 2) im Körperabschnitt (4) angeordnet ist, wodurch eine wesentlich verbesserte räumliche Trennung der mehreren Schallwandler (6) in dem Körperabschnitt (4) erzielt wird.

9. Verfahren zum Bestimmen der Position eines Katheters (1, 2) in bezug auf eine dreidimensionale Karte (36) eines Abschnitts (4) eines menschlichen oder tierischen Körpers (3),
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erzeugen wenigstens eines Schallsignals (12) von als Schallsignalquellen wirkenden Schallwandlern (6') in dem Abschnitt (4) des Körpers (3),
Erfassen von Schallsignalen (12, 14), die von Wänden oder von anderen Merkmalen des Körperabschnitts (4) reflektiert werden, durch mehrere Schallsignaldetektoren 6''),
Bestimmen mehrerer Schallübertragungsfunktionen (24), die den erfaßten Schallsignalen (12, 14) entsprechen, durch Korrelieren der erfaßten Signale (12, 14) mit dem wenigstens einen erzeugten Schallsignal (12),
Synthetisieren eines dreidimensionalen Modells (36) des Abschnitts (4) des Körpers (3) und
Anpassen des Modells des Abschnitts (4) des Körpers (3) anhand der Schallübertragungsfunktionen (24), so daß ein dreidimensionales Modell (36) des Abschnitts (4) des menschlichen oder tierischen Körpers (3) synthetisiert wird, anhand dessen Informationen bezüglich des Ortes des Katheterkopfes bestimmt werden können.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt:
Berechnen relativer Positionen der Schallwandler (6) längs des Katheters (1, 2) anhand der Ausbreitungszeiten von Schallsignalen (12, 14) zwischen mehreren Paaren von Schallwandlern (6), die ihrerseits anhand der mehreren Schallübertragungsfunktionen (24) berechnet werden, wodurch die Anpassung des synthetisierten Modells (36) des Körperabschnitts (4) erleichtert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt:
Bestimmen einer Position des Katheters (1, 2) im Körperabschnitt (4) anhand der dreidimensionalen Karte (36) des Körperabschnitts (4) in Kombination mit den relativen Positionen der Schallwandler (6) und bekannter Daten bezüglich der Position der Schallwandler (6) auf dem Katheter (1, 2).

12. Verfahren nach den Ansprüchen 9, 10 oder 11, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt:
Modulieren der Schallsignale (12, 14), um eine zeitgleiche Erfassung der Schallübertragungsfunktionen (24) zu erleichtern.