CN102395327A - 用于经颈静脉肝内门体静脉分流（tips）程序的方法、系统以及设备 - Google Patents

用于经颈静脉肝内门体静脉分流（tips）程序的方法、系统以及设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了用于在患者的解剖结构的一部分中辅助/执行图像引导的经颈静脉肝内门体静脉分流(TIPS)程序的系统和方法，包括引导针部分和穿刺针部分，引导针部分包括具有朝向其远侧尖端的弯曲的空心管，穿刺针部分包括其尖端处的至少一个位置指示元件。穿刺针可滑动地安装于引导针的空心管内，从而穿刺针的远侧尖端能够从引导针的远侧尖端中的开口延伸，并且，用于将分流器放在患者的门静脉和肝静脉之间。穿刺针的位置指示元件用于产生门静脉相对于靶标脉管的显示，包括能够调整以准确地位置分流器的穿刺针的投影的路径。

Description

用于经颈静脉肝内门体静脉分流(TIPS)程序的方法、系统以及设备
政府权利的声明 
美利坚合众国政府可能享有下面公开并主张的本发明中的某些权利。 
技术领域
本发明涉及用于辅助或执行图像引导的经颈静脉肝内门体静脉分流(TIPS)的方法、系统以及设备。 
背景技术
通常执行经颈静脉肝内门体静脉分流(TIPS)程序，以尝试连接肝脏中的门静脉和肝静脉，从而试图减轻门静脉高压症(即，肝脏的门脉系统的高血压)。用于执行TIPS程序的典型的系统和方法的缺点是未解决与程序相关联的核心问题。当前通过使用荧光透视图像而将被称为“Colapinto”针的长针引入到肝静脉中来执行该程序。一旦在适当的位置，就朝向门静脉而穿过肝静脉壁、穿过肝实质而制作盲针棒，以尝试连接两个脉管。 
常规的TIPS系统使用以适合于大部分TIPS程序的角度弯曲的大的空心引导针中包含的穿刺针。在将负压施加至附接于穿刺针或其空心套管的注射器并检查以查看是否发生指示脉管被击穿的血液返回的同时，沿靶标脉管的感知方向盲目地传递穿刺针并使其缓慢地收缩，由此确定正确的分流路径。通过将引导丝穿过穿刺针进行放置并使用荧光透视来确认其路径而继续程序。一旦确认后，就使一系列扩张器和/或球囊在引导丝上膨胀，并且，将支架插入并使其扩张，以建立永久连接，从而缓解高血压状况。 
连接或“分流”能够缓解症状并延长寿命，直到能够安排合适的供肝，或者在认为必要时进行其他措施为止。TIPS程序尽管是微创的，但通常使用高剂量的荧光透视和造影剂而在介入放射学套件中执行。此外，TIPS程序可能花费延长的时期，因为该程序本质上是“盲目的”，并且，包括将TIPS针准确地指导至正确的位置的极小的可能性。 
用于执行TIPS程序的Colapinto针具有两个自由度，亦即，颅尾侧的滑动运动和针关于其长轴的轴向运动。可以使穿刺针从Colapinto针的端部延伸一定的距离，从而增加第三自由度。TIPS程序可能是要求苛刻的，因为针轨迹常常是不正确的。可以频繁地进行多次针传递，即使是有经验的医师，这也可能花费更长的时间量。在某些情况下，也许不可能建立分流。此外，X射线的使用(例如，来自荧光透视设备)可能引起对患者和医师两者的大的辐射剂量。也可能在TIPS程序期间对患者给予大剂量的造影剂，这可能影响肾功能并具有其他副作用。这样的程序也可能使用相当大的医院资源并且昂贵。 
因此，对于用于TIPS程序的系统、方法和设备而言，存在着这样的需求：消除或最小化有害辐射和/或造影剂的剂量，以及，改进这些程序的准确度，并减少执行这样的程序所需要的时间。 
发明内容
本发明通过提供用于图像引导的经颈静脉肝内门体静脉分流(TIPS)程序的方法、系统以及设备而解决本领域中的这些以及其他问题。在一些实施例中，本发明涉及用于使用电磁跟踪技术而在TIPS程序期间准确地靶标定向门脉管的仪器和方法。 
在一些实施例中，用于执行经颈静脉肝内门体静脉分流(TIPS)程序的本发明的设备、方法以及系统利用位置(position)传感器来确定穿刺针的位置和轨迹。 
在一些实施例中，本发明包括用于执行TIPS程序的设备，该设备包括位置指示元件，该位置指示元件嵌入或附接于穿刺针，所述穿刺针用于建立肝脏中的肝静脉和门静脉之间的连通。 
在一些实施例中，本发明包括用于执行图像引导的(TIPS)程序的系统。该系统可以包括计算机元件、跟踪设备、成像设备、针组件以及/或其他元件。 
计算机元件可以包括一个或多个处理器、存储器设备、电源、控制应用、一个或多个软件模块、一个或多个输入/输出、显示设备、用户输入设备以及/或其他元件。在一些实施例中，一个或多个处理器可以被配置为执 行在本文中描述的本发明的一个或多个特征和功能。在一些实施例中，存储器设备或其他存储器或者数据存储元件或方法可以存储指令且/或以其他方式将指令提供至一个或多个处理器。 
在一些实施例中，跟踪设备可以经由输入/输出而可操作地连接至计算机元件或以其他方式将数据发送至计算机元件以及从计算机元件接收数据。在一些实施例中，跟踪设备可以包括电磁跟踪设备、启用全球位置系统(GPS)的跟踪设备、超声跟踪设备、光纤跟踪设备、光学跟踪设备、雷达跟踪设备或其他类型的跟踪设备。跟踪设备可以用于获得关于三维位置、位置、坐标的数据和/或关于患者的解剖区域内或周围的一个或多个位置指示元件的其他信息。 
在一些实施例中，针组件可以包括Colapinto针和穿刺针。虽然针组件在本文中被描述为包括“Colapinto针”，但也能够使用具有在本文中所提及的被认为是“Colapinto针”的特征的“引导针”或其他细长空心的仪器。在一些实施例中，Colapinto针的针体部分的远端可以是弯曲的，使得尖端处于相对于针体部分的主轴的45度角处。在一些实施例中，该角可以是大于或小于45度。在一些实施例中，Colapinto针可以由可锻材料制成，从而可以由医师或其他操作者定制弯曲的角度。在一些实施例中，弯曲可以是逐渐的，从而在针体部分的远端/尖端中形成曲线。可以使用制造技术和材料来形成穿刺针，从而其能够退出Colapinto针的远端。在一些实施例中，从Colapinto针延伸出的穿刺针的部分至少最初可以沿着在与Colapinto针的尖端相切的方向上行进的路径退出。 
在一些实施例中，可以使用诸如镍钛合金的形状记忆合金来形成穿刺针，可以对该形状记忆合金进行处理，以便使形状记忆合金在超弹性状态下为直的，从而穿刺针随着退出Colapinto针的尖端而遵循其规定的路径(即，与Colapinto针的曲线相切)。 
在一些实施例中，穿刺针可以包括一个或多个位置指示元件，该位置指示元件可以提供关于穿刺针的远端或尖端的位置传感器空间数据。在一些实施例中，Colapinto针还可以包括可以提供关于Colapinto针的远端或尖端(或其他部分)的位置传感器空间数据的一个或多个位置指示元件。在一些实施例中，插入到Colapinto针中的一个或多个套管、针、导管以及/ 或仪器可以包括可以提供关于套管、针、导管或其他仪器的远端或尖端(或其他部分)的位置传感器空间数据的一个或多个位置指示元件。 
在一些实施例中，本发明包括涉及确定患者的门静脉的数字图或其他“靶标脉管”的用于利用用于执行图像引导的TIPS程序的系统的方法。可以使用患者的解剖结构的图像来创建门静脉图。可以使用成像系统和技术来建立门静脉图，以确定/建立靶标脉管(例如，门静脉)的3D途径。这种成像可以包括执行CTA(计算机断层脉管造影)研究、MRA(磁共振脉管造影)研究、旋转荧光透视脉管造影确定、校准双平面脉管造影、门静脉的超声调查以及/或其他成像模态。成像的目的是确定(例如，通过分割)门静脉及其相关支流的几何路径。在一些实施例中，患者的解剖结构的成像可以包括将造影剂注射至患者的门静脉系统中。然后，可以由成像模态执行扫描，以采集门静脉系统及周围的解剖结构的图像。然后，可以检查作为结果的图像。 
使用自动或手动技术，确定/建立门静脉的几何途径和图像的坐标系(即，“图像空间”)中记录的坐标。在一些实施例中，可以执行平滑和其他几何操作，以辅助这一过程。在一些实施例中，在将TIPS针组件插入到患者的解剖结构中之前，可以执行该门静脉制图过程(即，对门静脉的途径进行成像并确定，和/或其他操作)。 
在一些实施例中，还可以使用程序内超声来建立门静脉图，从而无需使用在插入针组件之前采集的患者的解剖结构的图像来确定门静脉(或其他靶标脉管)的几何途径。 
在插入针组件以便执行TIPS介入时，在患者附近设置位置传感器/跟踪设备，诸如电磁跟踪设备、GPS设备、光纤跟踪设备、光学跟踪或其他跟踪设备系统。然后可以将针组件引入到患者的解剖结构中(对于TIPS程序而言，将针组件引入到患者脉管系统并定路线至肝静脉中)。 
可以将先前获得的图像的图像空间信息与关于患者的位置传感器空间信息配准。使用诸如配对点匹配、路径匹配、超声匹配或其他配准技术的一种或多种通常已知的配准技术来对两个坐标系进行配准。例如，可以使用诸如基于基准的匹配的技术来执行配对点配准，在基于基准的匹配中，图像空间中可见的自然或人为地应用的基准在图像空间中位置，并且，也 在位置传感器空间中识别(例如，使用具有与跟踪设备相关联的一个或多个位置指示元件的探针)。一旦在位置传感器空间和图像空间中位置了至少三个基准的位置，就可以计算变换矩阵，以使患者的解剖结构的图像信息与跟踪设备的坐标系相关。 
如果使用跟踪且校准的超声来确定靶标脉管的途径，那么，不要求配准操作，因为脉管路径与患者自动地共同配准，并且，路径在位置传感器空间中是已知的。 
在配准(如果有要求)之后，将Colapinto针引入到肝静脉中。可以使用诸如超声的一个或多个各种成像设备来针对TIPS程序而以常规的方式建立Colapinto针至肝静脉中的初始放置，从而建立对颈静脉的初始进入和随后对肝静脉的初始进入。在常规的进入系统中使用的相同的导管和护层可以按照相同的方式向上应用至Colapinto针放入肝脏的肝静脉中的点。由于针在静脉中前进，因而这还可能牵涉荧光透视的使用。 
然后将跟踪的穿刺针引入到Colapinto针中(例如，经由位于Colapinto针的近端的端口)并放入穿刺针的尖端和穿刺针与Colapinto针的尖端齐平的位置。在穿刺针是固体的实施例中，可以将导管与穿刺针一起引入到Colapinto针中。 
如在本文中所描述的，穿刺针的一个或多个位置指示元件可以将位置或取向数据发送至计算机元件。因而，关于穿刺针的位置指示元件的位置和/或取向的数据中继至计算机元件。计算机元件可以使用该数据将仪器相对于患者的解剖结构(包括例如先前制图的门静脉和/或其他脉管或器官)的当前的位置/位置显示在对执行程序的医师而言可见的显示设备上。计算机元件可以通过投影于在一个或多个仪器(包括穿刺针、导管以及/或Colapinto针)继续沿相同方向的情况下仪器可去之处前面而进一步计算一个或多个仪器的潜在的未来路径。显示器可以对执行程序的医师指示穿刺针的当前位置和轨迹是否在实际上使穿刺针延伸并针对血液返回而测试之前导致门静脉上的点处的“命中”。 
由于穿刺针在其尖端处被跟踪，并且，其位置和轨迹是已知的，因而执行程序的医师可以通过模拟在医师使穿刺针从Colapinto针穿过肝静脉壁并延伸至肝实质中的情况下发生什么而确定穿刺针是否正确地命中门静 脉。在该操作期间，可以在显示器上不断观察穿刺针的路径/轨迹，并且，在延伸期间潜在地调整穿刺针的路径/轨迹(例如，通过扭转、旋转或平移针或起动内部转向机构等)。如果执行TIPS程序的医师确定穿刺针未贯穿门静脉，那么，医师可以通过例如扭转、延伸、收缩或以其他方式操纵壳体来重新调整Colapinto针的壳体，直到确定穿刺针将贯穿门静脉为止。万一医师确定不存在能够正确地建立分流的可能性，医师还可以选择根本不使针延伸。 
一旦建立血液连通，就可以最终放置并配置支架，以对门静脉和肝静脉进行架桥。
通过详细的说明书和附图，本发明的各种目的、特征以及优点将显而易见。还将理解的是，下文的详细说明是示范性的，不限制本发明的范围。 
附图说明
图1图示说明了根据本发明的各种实施例的用于图像引导的TIPS程序的集成系统的范例； 
图2A和2B图示说明了根据本发明的各种实施例的用于在图像引导的TIPS程序中使用的Colapinto针和穿刺针的范例； 
图3A-3C图示说明了根据本发明的各种实施例的用于在图像引导的TIPS程序中使用的穿刺针的远侧尖端的范例； 
图4A图示说明了根据本发明的各种实施例的用于图像引导的TIPS程序的过程的范例； 
图4B图示说明了根据本发明的各种实施例的用于使用跟踪、校准的超声来构建靶标脉管的3D路径的过程的范例； 
图5图示说明了根据本发明的各种实施例的患者的解剖结构的一部分的显示的范例； 
图6图示说明了根据本发明的各种实施例的相对于穿刺针的包括靶标脉管的患者的解剖结构的一部分的显示的范例； 
图7图示说明了根据本发明的各种实施例的相对于穿刺针的包括靶标脉管的患者的解剖结构的一部分的显示的范例； 
图8图示说明了根据本发明的各种实施例的相对于穿刺针的包括靶标 脉管的患者的解剖结构的一部分的显示的范例； 
图9图示说明了根据本发明的各种实施例的相对于穿刺针的包括靶标脉管的患者的解剖结构的一部分的显示的范例。 
具体实施方式
本发明提供了用于辅助或执行图像引导的经颈静脉肝内门体静脉分流(TIPS)程序的设备、系统和方法。 
图1图示说明了系统100，系统100是用于辅助或执行图像引导的TIPS程序的系统的范例。系统100可以包括计算机元件101、跟踪设备121、成像设备123、针组件125以及/或其他元件。 
计算机元件101可以包括一个或多个处理器103、存储器设备105、电源107、控制应用109、一个或多个软件模块111a-111n、一个或多个输入/输出113a-113n、显示设备115、用户输入设备117以及/或其他元件。在一些实施例中，一个或多个处理器103可以配置为执行在本文中描述的本发明的一个或多个特征和功能。在一些实施例中，存储器设备106或者其他存储器或数据存储元件或方法可以存储数据且/或以其他方式将指令提供至一个或多个处理器103。 
计算机元件101可以是或包括一个或多个服务器、个人计算机、膝上型计算机、移动式计算机或其他计算机设备。在一些实施例中，计算机元件101可以接收、发送、存储和/或操纵对执行在本文中描述的任何过程、计算、图像格式化、图像显示或其他操作必要的数据。在一些实施例中，计算机元件101还可以执行对在本文中描述的设备、元件、仪器或装置的功能必要的任何过程、计算或操作。 
在一些实施例中，计算机元件101可以托管控制应用109。控制应用109可以包括可以启用一个或多个软件模块111a-111n的计算机应用。一个或多个软件模块111a-111n可以使处理器103能够接收(例如，经由数据接收模块)、发送和/或操纵关于患者、一个或多个对象的解剖结构的数据和/或其他数据。该数据可以存储在存储器设备105中或其他数据存储位置。在一些实施例中，一个或多个软件模块111a-111n还使处理器103能够接收数据(例如，经由数据接收模块)、发送和/或操纵关于一个或多个位置指示 元件(例如，传感器线圈或其他位置指示元件)的位置、位置、取向以及/或坐标的数据。该数据可以存储在存储器设备105中或其他数据存储位置。 
在一些实施例中，诸如显示模块的一个或多个软件模块111a-111n可以使处理器103能够从图像空间数据、位置/取向/位置数据，和/或其他数据产生、格式化和/或重新格式化一幅或多幅图像。在一些实施例中，根据图像空间数据、位置/取向/位置数据、其他数据或者以上的任意组合产生的图像可以在显示设备115上显示。在一些实施例中，诸如显示模块的一个或多个软件模块111a-111n可以启用实时地在其上叠加(从而在叠加的图像上指示患者的解剖结构内的跟踪的仪器的运动)跟踪的仪器(例如，任何在其上具有一个或多个位置指示元件的仪器)的位置和/或取向的患者的解剖结构的图像的生成或显示，以便在图像引导程序中使用。在一些实施例中，诸如显示模块的一个或多个软件模块111a-111n可以使处理器103能够在患者的解剖结构的一幅或多幅图像上产生一个或多个标记、线、圆、球、字母、数字或其他指示符。在一些实施例中，诸如制图模块的一个或多个模块111a-111n可以使处理器103能够对靶标脉管(例如，门静脉)或患者的解剖结构的其他部分进行制图和/或执行与靶标脉管或患者的解剖结构的部分的制图有关的其他操作。在一些实施例中，诸如显示模块的一个或多个模块111a-111n可以生成并显示(例如，在显示设备115上)穿刺针相对于靶标脉管的位置、包括在穿刺针延伸经过引导针的远端的情况下遵循的穿刺针的路径的穿刺针的投影路径、在穿刺针的投影路径与所确定的靶标脉管的路径交叉的情况下的穿刺针与靶标脉管交叉的点，以及在穿刺针的投影路径不与所确定的靶标脉管的路径交叉的情况下的从穿刺针至靶标脉管的最近的途径的指示符。 
在一些实施例中，显示设备115可以包括计算机监视器或其他视觉显示设备，诸如LCD显示器、等离子屏幕显示器、阴极射线管显示器或其他显示设备。在一些实施例中，输入设备117可以包括鼠标、触针、键盘、触控式界面(其可以与显示设备115相关联或集成)、声控输入设备(包括麦克风和相关联的声音处理软件)以及/或其他设备的一个或多个，其中，用户(例如，执行TIPS程序或对其的辅助的医师)能够将输入提供至系统100或其部件。 
在一些实施例中，跟踪设备121可以可操作地经由输入/输出113而连接至计算机元件101。在一些实施例中，跟踪设备121无需直接可操作地连接至计算机元件101，但可以在跟踪设备121和计算机元件101之间发送并接收数据。跟踪设备121可以包括电磁跟踪设备、启用全球位置系统(GPS)的跟踪设备、超声跟踪设备、光纤跟踪设备、光学跟踪设备、雷达跟踪设备或其他类型的跟踪设备。跟踪设备121可以用于获得关于三维位置、位置、坐标的数据和/或关于患者的解剖区域内或周围的一个或多个位置指示元件的其他信息。跟踪设备121可以将该数据/信息提供至计算机元件101。在一些实施例中，由跟踪设备121跟踪的位置指示元件可以放在针组件125和/或其他元件上或集成在其中。 
在一些实施例中，成像设备123可以包括x射线装置、计算机断层摄影(CT)装置、正电子发射断层摄影(PET)装置、磁共振成像(MRI)装置、荧光透视装置、超声装置、等中心荧光透视设备、旋转荧光透视重建系统、多层计算机断层摄影设备、脉管内超声成像仪、光学同调断层摄影(OCT)设备、光学成像设备、单光子发射计算机断层摄影设备、磁共振成像设备或其他成像/扫描装置。 
在一些实施例中，针组件125可以包括Colapinto针和穿刺针。虽然针组件125在本文中被描述为包括“Colapinto针”，但也能够使用在本文中所提及的具有被认为是“Colapinto针”的特征的“引导针”或其他细长空心的仪器。图2A图示说明了分离的针组件，该针组件可以包括Colapinto针201和穿刺针203。Colapinto针201可以包括具有沿其长度空心的细长的针体部分(或以其他方式包括管腔)的标准的Colapinto针。在一些实施例中，Colapinto针可以被称为引导针。在一些实施例中，Colapinto针201的针体部分可以是例如60cm长，具有16号(16G)直径。可以使用其他长度和/或直径。在一些实施例中，Colapinto针201的针体部分的远端/尖端(例如，末梢5cm)的一部分可以是弯曲的。例如，在一些实施例中，Colapinto针201的针体部分的远端可以是弯曲的，使得尖端处在相对于针体部分的主轴的45度角处。在一些实施例中，该角可以是大于或小于45度。在一些实施例中，Colapinto针201可以由可锻材料制成，从而可以由医师或其他操作者定制弯曲的角。在一些实施例中，弯曲可以是逐渐的，从而在针体部 分的远端/尖端中形成曲线。在一些实施例中，Colapinto针201可以包括其他元件，诸如针体部分的近端处的元件(例如，用于将导管或其他针引入Colapinto针201中的接口、阀或端口和/或其他元件)。 
在一些实施例中，穿刺针203还可以包括按一定尺寸制作以可滑动地配合在Colapinto针201的空心体内的细长的针体部分。在一些实施例中，如在本文中所描述的，穿刺针203可以是空心的，或以其他方式具有延伸其长度的管腔。在一个实施例中，穿刺针203可以是固体且/或可以适应其外表面周围的导管或其他管腔支承设备。在一些实施例中，穿刺针203的针体部分可以例如为65cm长，并且，可以具有18号(18G)直径。图2B图示说明了针组件125，针组件125包括装配有穿刺针203的Colapinto针201，其中，配置有穿刺针203，并且，穿刺针203从Colapinto针201延伸出。 
可以使用制造技术和材料来形成穿刺针203，从而其退出Colapinto针201的远端205。在一些实施例中，从Colapinto针201延伸出的穿刺针203的部分至少最初可以沿着在与Colapinto针201的尖端205(或远端205)相切的方向上行进的路径退出。在一些实施例中，这可以通过采用确保方向维持为与Colapinto针的曲线相切的穿刺针203的尖端附近的弹簧元件而完成。例如，穿刺针203的段207可以包括最接近线或管且远离尖端而焊接的弹簧元件或由该弹簧元件构建。在一些实施例中，可以使用诸如镍钛合金的形状记忆合金来形成穿刺针203，可以对该形状记忆合金进行处理，以便使形状记忆合金在超弹性状态下为直的，从而穿刺针203随着退出Colapinto针201的尖端205而遵循其规定的路径(即，与Colapinto针201的曲线相切)。镍钛合金具有相对地耐扭结的优点，使其能够被弯曲成极限角，对由其形成的管或线的完整性无效。同样，当退火成其超弹性条件且形成为直的形状时，镍钛合金不塑性变形，而是即使在被曲折地弯曲时，也总是返回至直的形状。这提供这样的针：在被包含在套管内时，总是与套管的倾斜端相切地退出。因此，如果穿刺针203使用正确地处置的镍钛合金来制作并包含有Colapinto针201，那么，穿刺针203的尖端总是沿Colapinto针201的远侧尖端的方向退出，并且，不发生由Colapinto针201的弯曲尖端引起(如可能是另一材料)的任何偏转。这可以辅助执行TIPS 程序，因为也许不可能预测在穿刺针203退出Colapinto针201时，穿刺针203的路径易受到弯曲的影响。 
在一些实施例中，穿刺针203可以包括一个或多个位置指示元件，该位置指示元件可以提供关于穿刺针203的远端或尖端的位置传感器空间数据。图3A图示说明了具有位置指示元件301的穿刺针203的尖端部分的放大视图，位置指示元件301可以是与跟踪设备(例如，跟踪设备121)协作而提供位置传感器空间中的穿刺针203的尖端部分的位置和取向的线圈(wire coil)或其他元件。穿刺针203还可以包括从位置指示元件301向上延伸穿刺针203的长度的引线303。 
在一些实施例中，Colapinto针201还可以包括可以提供关于Colapinto针201的远端或尖端(或其他部分)的位置传感器空间数据的一个或多个位置指示元件。在一些实施例中，插入到Colapinto针201中的一个或多个套管、针、导管和/或仪器可以包括可以提供关于套管、针、导管或其他仪器的远端或尖端(或其他部分)的位置传感器空间数据的一个或多个位置指示元件。 
在其中穿刺针203是固体的实施例中，可以将空心套管或导管放在穿刺针203上，从而提供用于血流的管道。例如，如果由导管加护层的固体穿刺针用于执行TIPS程序并从而对门静脉和肝静脉进行架桥，那么，可以从组件提取固体穿刺针部分，从而仅留下使得能够对血液返回进行测试的导管。如果血液返回，那么，确定成功穿越门静脉。这样，在一些实施例中，穿刺针203可以按照与 
Figure BDA0000085873710000111
-Uchida系统(参见例如图3B，其中，导管305覆盖穿刺针203)相同的方式被导管覆盖。在这样的系统中，位置指示元件可以在穿刺针或导管的外侧周围缠绕。在一些实施例中，穿刺针203可以通过例如将尖端焊接或成形在空心管部分上而形成。在这样的情况下，位置指示元件可以放置在与尖端相邻的空心管部分的远侧部分的内侧。与位置指示元件相关联的任何引线可以穿过空心管部分的内部而延伸，并在需要时可以过渡至外部。 
在一些实施例中，穿刺针203可以是空心的，因此使血流能够穿过穿刺针203。在其中使用空心穿刺针的实例中，位置指示元件可以在空心穿刺针的外侧周围缠绕或与针相邻而附接。图3C图示说明了穿刺针203，其中， 包括位置指示元件307的线在针203的外侧周围缠绕，引线309也在针203的外侧周围缠绕至系统中别处的连接点。空心穿刺针的使用允许用户利用分离的套管或导管的使用来施药，因为可以将血液(或其他流体)直接向上汲取至穿刺针的空心内部。在一些实施例中，空心穿刺针可以由空心弹簧材料构造，使得位置指示元件307的引线(例如，引线309)可以沿着针的长度延伸。在一些实施例中，穿刺针可以包括外部缠绕线圈，引线在方便的点处连通至针的内侧或沿着针的外侧延伸。在引线沿着针的外侧延伸的实施例中，可以应用诸如热收缩、聚酰亚胺或其他涂层的保护涂层。 
在一些实施例中，可以使用诸如系统100或其部分的本发明的系统在患者上辅助/执行图像引导的TIPS程序。图4A图示说明了过程400，该过程400是用于辅助/执行图像引导的TIPS程序的过程的范例。在一些实施例中，图像引导的TIPS程序可以利用门静脉的数字图或患者的其他“靶标脉管”。可以使用患者的解剖结构来创建门静脉图。这样，过程400可以包括获得患者的图像扫描的一幅或多幅图像的操作401。在一些实施例中，计算机元件101的一个或多个模块111a-111n(例如，数据接收模块)可以使计算机元件101能够接收一幅或多幅图像、图像扫描和/或其他图像数据。可以使用成像系统(例如，成像设备123)和技术来建立门静脉图，以确定/建立靶标脉管(例如，门静脉)的3D途径。该成像可以包括执行CTA(计算机断层脉管造影)研究、MRA(磁共振脉管造影)研究、旋转荧光透视脉管造影确定、校准双平面脉管造影、门静脉的超声调查以及/或其他成像模态。成像的目的是确定(例如，通过分割)门静脉及其相关支流的几何路径。在一些实施例中，患者的解剖结构的成像可以包括将造影剂注射至患者的门静脉系统中。然后，可以由成像模态(例如，成像设备123)执行扫描，以采集门静脉系统及周围的解剖结构的图像。然后，可以检查作为结果的图像。 
在操作403中，使用自动或手动技术之一，确定/建立门静脉的几何途径和图像的坐标系(即，图像空间)中记录的坐标。在一些实施例中，可以执行平滑化和其他几何操作，以辅助该过程。在一些实施例中，在将TIPS针组件125插入到患者的解剖结构中之前，可以执行该门静脉制图过程(即，对门静脉的途径进行成像并确定和/或其他操作)。 
在一些实施例中，还可以使用程序内超声来建立门静脉图，从而无需使用在插入针组件125之前采集的患者的解剖结构的图像来确定门静脉(或其他靶标脉管)的几何途径。图4B图示说明了过程450，通过该过程450，可以将跟踪并校准的超声用于建立门静脉(或其他靶标脉管)的三维图。“跟踪的”超声换能器是指能够由跟踪系统(例如，跟踪系统121)在位置传感器空间中确定位置和取向的与位置指示元件配合的超声换能器。术语“校准的”超声换能器是指这样的超声换能器：在介质模拟人体组织中预先校准(或以其他方式校准)，从而换能器的2D图像平面中的位置在与换能器的成像平面的空间位置和取向(由于位置指示元件而已知)结合时提供足够的信息，以确定扫描平面内的任何点的位置传感器空间中的空间位置。这样，如果位置出现在超声的图像平面中的点u、v处(其中，“u”和“v”与扫描平面的坐标系中的点的“x”和“y”位置相对应)，并且，超声换能器的取向和位置在位置传感器空间中已知，可以组合该信息来确定位置传感器空间中的位置(u、v)。 
过程450包括操作451，其中，跟踪并校准的超声用于获得患者的解剖结构的一部分的图像，其中，位置门静脉(或其他靶标脉管)。在操作453中，手动地或使用自动技术来识别图像内的门静脉(或其他靶标脉管)的位置。操作453可以包括确定超声换能器的扫描平面内的门静脉的“超声坐标”(u、v)。在操作455中，在位置传感器空间中确定超声的扫描平面内的门静脉(或其他靶标脉管)的所识别的部分的X、Y、Z位置。这能够凭借超声换能器中的位置指示元件来确定，其中，超声坐标(u、v)连同校准信息可以转换成位置传感器空间坐标。在操作457中，确定是否获得足够的关于门静脉(或其他靶标脉管)的信息。如果否，那么，过程450返回至操作451，以获得门静脉(或其他靶标脉管)的另外的部分的图像，然后，对这些部分进行可视化并确定位置传感器空间中的坐标。如果已获得足够的信息，那么，过程450继续进行至操作459，其中，该信息用于构建门静脉(或其他靶标脉管)的路径的全3D位置传感器空间表示。对于关于跟踪超声的另外的信息，参见标题为“Device and Method for Trackable Ultrasound”的美国专利申请公开No.20070167787(美国专利申请No.11/471629)，特此通过引用而将其整体并入本文。 
无论用于确定靶标脉管的路径的方法如何，都可以期望分割靶标脉管的路径并识别/确定脉管中/上的点，诸如形成脉管的中心线的点。此外，路径可以作为一系列坐标而建立，从而在图像空间(例如，在使用术前成像时)或位置传感器空间(例如，当使用术中成像时)中已知靶标脉管的空间坐标。该路径可以包括例如由分段线性或双三次立方样条平滑化或链接的一系列点。如果最初已知在图像空间中靶标脉管的空间坐标，那么，利用位置传感器坐标的后续配准建立进行所有其他措施的患者空间中的脉管的路径。 
在一些实施例中，计算机元件101的一个或多个模块111a-111n(例如，制图模块)可以由计算机元件101用于辅助和/或执行关于创建门静脉或患者的解剖结构的其他部分的图的在本文中所论述的操作，诸如确定图像空间中的靶标脉管的几何途径、平滑化或其他几何操作、分割靶标脉管、确定靶标脉管的中心线点、由分段双三次样条平滑化或链接点以及/或与创建靶标脉管和/或患者的解剖结构的其他部分的图像空间中的图相关联的其他操作。 
在插入针组件125以便执行TIPS介入时，在患者附近设置位置传感器/跟踪设备(例如，跟踪设备121)，诸如电磁跟踪设备、GPS设备、光纤跟踪设备、光学跟踪或其他跟踪设备系统。跟踪系统121使计算机系统(例如，计算机元件101)能够确定位置传感器的体积内的诸如电磁传感线圈、GPS元件或其他位置指示元件的位置指示元件(例如，位置指示元件301或309)的位置和取向。这些位置指示元件可以附接至如在本文中所描述的系统的一个或多个元件(例如，在穿刺针203上或穿刺针203中)和/或患者的解剖结构上或解剖结构中。跟踪系统121在其自己的坐标系内确定位置指示元件的位置和取向，该坐标系在下文中被可交换地称为“位置传感器空间”或“患者空间”。这样，过程400可以包括操作405，其中，将针组件引入到患者的解剖结构中(对于TIPS程序，将针组件引入到患者脉管系统中并定路线至肝静脉中)。在操作407中，可以由跟踪系统对位于患者的解剖结构内(例如，经由其与针组件125的关联)的一个或多个位置指示元件进行采样，从而获得关于针组件和/或患者的解剖结构的部分的位置传感器空间信息。如在本文中所描述的，其他方法/仪器可以用于收集关于 患者的解剖结构的位置传感器空间信息。 
在操作409中，然后图像的图像空间信息与位置传感器空间信息配准。使用诸如配对点匹配、路径匹配、超声匹配或其他配准技术的一种或多种通常已知的配准技术来对两个坐标系进行配准。例如，可以使用诸如基于基准的匹配的技术来执行配对点配准，在基于基准的匹配中，图像空间中可见的自然或人为地应用的基准在图像空间中位置，并且，也在位置传感器空间中识别(例如，使用将具有与跟踪系统121相关联的一个或多个位置指示元件的探针)。一旦在位置传感器空间和图像空间中位置了至少三个基准的位置，就可以计算变换矩阵，以使患者的解剖结构的图像信息与跟踪设备121的坐标系相关。能够在标题为“Method and Apparatus for Registration，Verification，and Referencing of Internal Organs”的美国专利申请公开No.20050182319(美国专利申请No.11/059,336)中找到关于配准方法的进一步的信息，特此通过引用而将该专利整体并入本文。由于肝脏移动，说明肝脏运动或从扫描时间至介入时间保持器官的位置的方法可以提供一定的优点。此外，还可以采用包括直接跟踪或基于图像的校正技术的方法来在程序期间跟踪肝脏运动，以确保门静脉图仍然与位置传感器空间配准。 
说明肝脏运动的配准的方法可以基于诸如超声或荧光透视的术中成像。其他方法可以包括直接肝脏跟踪，诸如使用能够用于从扫描时间建立/确定肝脏的刚体或非刚体变换的所植入的针、基准、发射器和/或其他元件来进行的器官的动态参考。能够在标题为“Method and Apparatus for Registration，Verification，and Referencing of Internal Organs”的美国专利申请公开No.20050182319(美国专利申请No.11/059336)中找到关于动态参考方法的另外的信息。肝脏跟踪和运动说明建模技术可以用于遍及程序而跟踪器官。 
如在本文中所论述的，在一些实施例中，跟踪并校准的超声换能器可以用于在术中获得图像空间信息。以这种方式，可以直接确定门静脉(或患者的解剖结构的其他部分)的患者空间坐标。由于跟踪并校准的超声换能器自动地能够关联图像，因而它产生至位置传感器中，可能不必要将来自跟踪超声的图像信息与患者空间信息配准。 
如在本文中所描述的，TIPS介入包括将Colapinto针引入到肝静脉(或者其他脉管或靶标脉管附近的区域)中。关于过程400，如果在操作405中仍未将Colapinto针201引入到肝静脉中，那么，在操作411中对针组件125进行导航，从而将Colapinto针201引入到肝静脉中。可以使用诸如超声的一个或多个各种成像设备来针对TIPS程序以常规的方式建立Colapinto针201至肝静脉中的初始放置，从而建立对颈静脉的初始进入以及随后对肝静脉的初始进入。在常规的进入系统中使用的相同的导管和护层可以按照相同的方式向上应用至Colapinto针201放入到肝脏的肝静脉中的点。由于针向静脉内行进，因而这还可以牵涉荧光透视的使用。 
在操作413中，然后将跟踪的穿刺针203引入到Colapinto针201中并放在导管305的尖端(如果使用的话)和穿刺针203与Colapinto针201的尖端齐平的位置。在穿刺针203是固体的实施例中，可以将导管305与穿刺针203一起引入到Colapinto针201中。在一些实施例中，穿刺针203上的各种标记和/或放在Colapinto针201的接口和穿刺针203的接口之间的隔离物可以用于针对穿刺针203的尖端建立正确的位置。 
如上面所描述的，穿刺针203的一个或多个位置指示元件(例如，位置指示元件301)和系统100的跟踪系统121可操作地连接至系统100的计算机元件101或以其他方式发送数据至计算机元件101。因而，关于位置指示元件301(和/或与位置在位置传感器的有效体积内的系统100相关联的其他位置指示元件)的位置和/或取向的数据中继至计算机元件101。计算机元件101可以使用该数据来将仪器相对于患者的解剖结构(包括例如先前制图的门静脉和/或其他脉管或器官)的当前的位置/位置显示(例如，使用显示模块)在对执行程序的医师而言可见的显示设备(例如，显示设备115)上。计算机元件101可以通过投影于在一个或多个仪器(包括穿刺针203、导管205和/或Colapinto针201)继续沿相同方向的情况下仪器可去之处前面而进一步计算(例如，使用显示模块)一个或多个仪器的潜在的未来路径。这样，过程400可以包括操作415，其中，穿刺针203的位置和轨迹生成、投影和/或显示在计算机显示器(例如，显示设备115)上，门静脉的经配准的图像已加载到该计算机显示器中。显示器对执行程序的医师指示穿刺针203(安置在Colapinto针201内)的当前的位置和轨迹是否 在实际上使穿刺针203延伸并针对血液返回而测试之前导致门静脉上的点处的“命中”。 
由于穿刺针203在其尖端处被跟踪，并且，其位置和轨迹是已知的，因而执行程序的医师可以确定穿刺针203是否正确地命中门静脉。在操作417中，医师可以使穿刺针203从Colapinto针穿过肝静脉壁并延伸至肝实质中，直到命中门静脉为止。在该操作期间，可以在显示器上不断地观察穿刺针203的路径/轨迹，并且，在延伸期间潜在地调整穿刺针203的路径/轨迹(例如，通过在成斜角的情况下扭转针或起动内部转向机构)。如果执行TIPS程序的医师确定穿刺针203未贯穿门静脉，那么，医师可以通过例如扭转、延伸、收缩或以其他方式操纵壳体来重新调整Colapinto针201的壳体，直到确定穿刺针203将贯穿门静脉为止。在一些实施例中，可以用机器人执行操作417。 
在操作419中，可以最终放置并配置支架，从而对门静脉和肝静脉进行架桥。 
在如本文中所论述的一些实施例中，使用超声装置来对门静脉上的交点进行成像。然后可以共同地操纵穿刺针203和Colapinto针201，直到穿刺针203与超声装置的扫描平面的交叉的位置被预测为出现在脉管的位置处为止。图5图示说明了显示500，显示500是超声图像(即，与本发明的系统协同使用的超声换能器的扫描平面所获取的图像)的范例，其中，穿刺针与门静脉的交叉点被可视化为圆。图1的线501图示说明了至超声的扫描平面上的穿刺针203的投影。圆503图示说明了预期针与扫描平面交叉的点。圆503上方的线501的部分表示随着穿刺针203超过扫描平面的穿刺针203的路径的投影。还可以显示穿刺针203或针组件125的其他元件的其他表示。 
典型的Colapinto针通常仅具有2个自由度：纵向运动和扭转运动。这常常使得难以穿刺脉管上的指定位置。然而，实际上可获得另一自由度。亦即，脉管中的穿刺的位置典型地是有些任意的。在某些情况下，可以仅对门静脉的单个位置进行成像，这样，可以约束至门静脉中的进入点。监测穿刺针的潜在的进入的多个点将是有利的。这样，靶标脉管的较大的部分的可视化和进入是有利的。在一些实例中，可以通过在对门静脉进行成 像的同时使超声换能器在患者的解剖结构周围进行扫描来监测门静脉及其支流中的所有潜在的交叉位置。然而，解剖结构的这种扫描可能是冗长的，并且，难以使整个靶标区域可视化。这样，在本文中公开的系统的使用、过程以及特征可以用于有利地使得能够可视化和进入作为有效进入点的门静脉及其分支上的多个位置。 
由于已建立门静脉图，因而计算机元件101能够确定穿刺针203的当前的轨迹是否在任何位置接近门静脉的路径或与门静脉的路径交叉。轨迹和任何交叉点之间的距离也可以被确定并对执行TIPS程序的医师显示。 
如上面所论述的，在一些实施例中，在程序(例如，在操作403中)之前或程序期间确定的门静脉的路径可以与穿刺针203的轨迹一起在显示设备115上。穿刺针203的轨迹由执行TIPS程序的医师检查，以确定其是否将贯穿门静脉。如果找到交叉位置，那么，可以使穿刺针203延伸(例如，在操作417中)，直到穿刺针203打算从肝静脉贯穿至门静脉中为止。一旦进行交叉，医师就可以通过检查是否能够穿过穿刺针203(如果空心的话)或围绕穿刺针203的任何空心套管或导管(例如，导管305)而提取血液来验证静脉之间的连接。 
在一些实施例中，协同显示穿刺针203相对于制图的门静脉的位置，计算机元件101可以计算至门静脉的最近的途径并将其与至脉管的距离一起显示。图6图示说明了显示600，显示600是门静脉(或其他靶标脉管)和穿刺针203的表示的显示。显示600中的脉管601表示门静脉。圆603表示至门静脉的预定义的距离，例如2mm的途径。如上所述，条目203表示穿刺针203的尖端的当前的位置。虚线605表示穿刺针203的轨迹。线607表示至门静脉的最近的途径。在显示600中图示说明的范例指示穿刺针203的当前的轨迹不会引起门静脉被穿刺。 
图7图示说明了显示700，其图示说明了在图6中描绘的信息的多个描绘。显示700同时地在若干个投影视图上图示说明了穿刺针203、其相对于门静脉的表示601的位置和轨迹。在图7中显示的图像的右下象限图示说明了可以检查进展的实时超声视图。该视图并不与在图7的其他象限中显示的针轨迹和脉管路径的附图直接相关。右下象限中的圆图示说明了与超声的实时扫描平面的穿刺针203的轨迹的预测的交叉点。这作为来自位置 指示元件(例如，位置指示元件301)的穿刺针203的轨迹和由于与超声换能器相关联的一个或多个位置指示元件而在位置传感器空间中已知的扫描平面的方向的知识的结果而计算。来自这些位置指示元件的信息与跟踪的超声的校准信息和图像信息一起用于生成并显示与扫描平面的穿刺针的交叉点的位置。实线表示从扫描平面引出的穿刺针203的投影，而虚线表示在与扫描平面的交叉点之后的穿刺针203的预测的轨迹(再次自扫描平面离开)。当穿刺针实际上贯穿扫描平面时，在右下象限图像中显示与扫描平面交叉的穿刺针203的部分的实时超声回波。 
在显示700的左下部分中显示的投影的和绝对的靶标距离显示从当前的穿刺针尖端的投影的最近途径到至门静脉的最近途径的距离。投影的靶标距离显示针尖端在其当前轨迹上多接近(即，在图7的范例中为14.3mm)。于是，执行TIPS程序的医师必须操纵穿刺针203，直到投影的靶标距离(即，第一个数)为零为止，然后，使穿刺针203向前移动，直到尖端至门静脉的绝对靶标距离(即，第二个数)也为零为止。那时，穿刺针203的尖端和门脉管已交叉。 
图8图示说明了显示800，显示800是在图6和7中显示的信息的综合视图的范例，并且，其图示说明了跟踪并校准的超声换能器(如果使用的话)的扫描平面和超声换能器显示的内容。拱801及其相关联的腿部803指示超声换能器的成像平面或“扫描平面”。 
图9图示说明了显示900，显示900是在图8中显示的信息的放大视图的范例。显示900图示说明了经由拱801和腿部803而形成平面和穿刺针203的超声换能器的成像平面。球901指示自门静脉起的阈值距离(例如，2.5mm)。圆903指示超声换能器扫描平面对门静脉成像之处。圆905图示说明了穿刺针的当前的轨迹与扫描平面交叉之处。 
尽管在本文中公开的系统、过程以及特征论述本发明为与TIPS程序协同使用而对患者的肝静脉和门静脉(其中，门静脉被认为是“靶标脉管”)进行架桥，但在本文中公开的系统、过程以及特征可以在患者的解剖结构中用于其他程序，其中，患者的解剖结构的其他元件被认为是“靶标”。 
在一些实施例中，本发明可以包括计算机可读介质，该计算机可读介质包括使一个或多个处理器(例如，处理器103)执行本发明的操作、特征 以及/或功能的一些或全部的指令。 
系统100是示范性的系统配置。可以存在其他配置。例如，可以使用一个或多个计算机元件、处理器、存储器设备、显示设备、输入设备、跟踪设备、成像设备、针、导管、套管以及/或其他元件。本领域技术人员将意识到，在本文中描述的本发明可以利用各种系统配置来工作。因此，可以在各种实施例中使用和/或结合更多或更少前面提到的系统部件。在一些实施例中，如将意识到的，在本文中描述的功能可以在除软件之外或代替软件的硬件和/或固件的各种组合中实现。在一些实施例中，在本文中描述的过程的操作可以按照不同于在本文中描述的顺序的顺序执行。在一些实施例中，可以省略或组合一个或多个操作。在一些实施例中，可以增加一个或多个另外的操作。 
根据在本文中公开的本发明的说明书和实践的考虑，本发明的其他实施例、使用和优点对本领域技术人员显而易见。说明书仅仅示范性地考虑，因此，本发明的范围意在仅由下列的权利要求书限制。 

Claims (20)

1.一种用于使用针组件来辅助患者的解剖结构的一部分中的第一脉管和靶标脉管之间的图像引导的经脉管分流程序的方法，所述针组件包括能滑动地安装在引导针内的穿刺针，其中，所述穿刺针包括在其上的至少一个位置指示元件、对关于所述至少一个位置指示元件的位置和取向信息进行采样的跟踪设备，以及显示设备，所述方法包括：
接收所述患者的所述解剖结构的所述部分的一幅或多幅图像；
至少使用所述一幅或多幅图像来确定三维中所述靶标脉管的路径；
在所述针组件已被导航至所述第一脉管中之后，从所述跟踪设备接收关于所述至少一个位置指示元件的位置和取向信息；
使用关于所述至少一个位置指示元件的经采样的位置和取向信息来确定所述穿刺针相对于所述靶标脉管的位置；以及
在所述显示设备上显示：
所述穿刺针相对于所述靶标脉管的位置，
所述穿刺针的投影路径，所述投影路径包括在所述穿刺针延伸经过所述引导针的远端部分的情况下所述穿刺针将遵循的路径，
在所述穿刺针的所述投影路径与所述靶标脉管的确定的路径交叉的情况下所述穿刺针将与所述靶标脉管交叉的点，以及
在所述穿刺针的所述投影路径与所述靶标脉管的确定的路径不交叉的情况下从所述穿刺针至所述靶标脉管的最近的途径的指示符。
2.如权利要求1所述的方法，还包括显示表示从所述穿刺针的所述投影路径上的点至所述靶标脉管上的点的距离的投影靶标距离，其中，当所述穿刺针的所述投影路径与所述靶标脉管交叉时，所述投影靶标距离为零。
3.如权利要求1所述的方法，还包括显示表示从所述穿刺针至所述靶标脉管的实际距离的绝对靶标距离，从而当所述穿刺针与所述靶标脉管交叉时，所述绝对靶标距离为零。
4.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述靶标脉管的路径还包括：
接收关于所述患者的所述解剖结构的所述部分的患者空间数据，以及
将所述一幅或多幅图像与所述患者空间数据配准，
其中，所述一幅或多幅图像包括关于一个或多个基准标记的数据，并且其中，所述患者空间数据包括关于所述一个或多个基准标记的数据。
5.如权利要求1所述的方法，其中，使用超声设备来获得所述患者的所述解剖结构的所述部分的所述一幅或多幅图像，其中，一个或多个位置指示元件与所述超声设备相关联，并且其中，与所述超声设备相关联的所述一个或多个位置指示元件由所述跟踪设备跟踪。
6.如权利要求5所述的方法，其中，确定三维中所述靶标脉管的路径还包括：如果所述靶标脉管存在的话，在所述多幅图像的每幅中识别所述靶标脉管，并使用所述超声设备的扫描平面的校准信息和与所述超声设备相关联的所述一个或多个位置指示元件来在所述跟踪设备的参照系中确定三维中所述靶标脉管的所述路径。
7.如权利要求1所述的方法，其中，确定三维中所述靶标脉管的路径还包括分割所述靶标脉管的所述路径。
8.如权利要求1所述的方法，其中，确定三维中所述靶标脉管的路径还包括确定形成所述靶标脉管的中心线的多个点。
9.如权利要求1所述的方法，其中，三维中所述靶标脉管的所述路径包括由分段线性或双三次样条平滑或链接的一系列点。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个位置指示元件位于所述穿刺针的远侧尖端部分。
11.一种用于执行患者的解剖结构的一部分中的第一脉管和靶标脉管之间的图像引导的经脉管分流程序的系统，所述系统包括：
针组件，其包括：
第一细长针部分，其包括具有朝向其远侧尖端的弯曲的空心管，
第二细长针部分，其包括在其尖端处的至少一个位置指示元件，所述第二细长针部分能滑动地安装在所述第一细长针部分的所述空心管内，从而所述第二细长针部分的远侧尖端能够沿与所述第一细长针部分的所述弯曲的终端部分大致相切的方向从所述第一细长针部分的所述远侧尖端的开口延伸，以及
流体流动管腔部分，其允许所述流体流动管腔部分的远侧尖端和所述针组件的外部部分之间的流体流动；以及
一个或多个处理设备，其被配置为：
使用患者的所述解剖结构的所述部分的一幅或多幅图像来确定三维中所述靶标脉管的路径；
至少部分地基于关于所述至少一个位置指示元件的位置和取向信息和所述靶标脉管的确定的路径而产生以下的显示：
所述穿刺针相对于所述靶标脉管的位置，
所述穿刺针的投影路径，所述投影路径包括在所述穿刺针延伸经过所述引导针的远端部分的情况下所述穿刺针将遵循的路径，
在所述穿刺针的所述投影路径与所述靶标脉管的确定的路径交叉的情况下所述穿刺针将与所述靶标脉管交叉的点，以及
在所述穿刺针的所述投影路径与所述靶标脉管的确定的路径不交叉的情况下从所述穿刺针至所述靶标脉管的最近的途径的指示符。
12.如权利要求11所述的系统，其中，所述流体流动管腔由所述第二细长针部分的空心部分形成，并且其中，所述至少一个位置指示元件包括在所述第二细长针部分周围缠绕的线圈。
13.如权利要求11所述的系统，其中，所述流体流动管腔包括围绕所述第二细长针部分的导管部分，其中，将所述第二细长针部分从所述导管部分去除，以使流体能够穿过所述流体流动管腔而流动，并且其中，将所述至少一个位置指示元件嵌入到所述第二细长针部分内。
14.如权利要求11所述的系统，其中，所述显示还包括表示从所述穿刺针的所述投影路径上的点至所述靶标脉管上的点的距离的投影靶标距离，其中，当所述穿刺针的所述投影路径与所述靶标脉管交叉时，所述投影靶标距离为零。
15.如权利要求11所述的系统，其中，所述显示还包括表示从所述穿刺针至所述靶标脉管的实际距离的绝对靶标距离，从而当所述穿刺针与所述靶标脉管交叉时，所述绝对靶标距离为零。
16.如权利要求11所述的系统，其中，所述一个或多个处理设备还被配置为分割所述靶标脉管的所述路径。
17.如权利要求11所述的系统，其中，所述一个或多个处理设备还被配置为确定形成所述靶标脉管的中心线的多个点。
18.如权利要求11所述的系统，其中，三维中所述靶标脉管的所述路径包括由分段线性或双三次样条平滑或链接的一系列点。
19.如权利要求11所述的系统，其中，所述第一细长针部分可由用户成形，以便指导所述投影的针组件。
20.一种用于辅助患者的解剖结构的一部分中的第一脉管和靶标脉管之间的图像引导的经脉管分流程序的系统，所述系统包括：
针组件，其包括：
第一细长针部分，其包括具有朝向其远侧尖端的弯曲的空心管，
第二细长针部分，其包括在其尖端处的至少一个位置指示元件，所述第二细长针部分能滑动地安装在所述第一细长针部分的所述空心管内，从而所述第二细长针部分的远侧尖端能够沿与所述第一细长针部分的所述弯曲的终端部分大致相切的方向从所述第一细长针部分的所述远侧尖端的开口延伸，以及
流体流动管腔部分，其允许所述流体流动管腔部分的远侧尖端和所述针组件的外部部分之间的流体流动；
跟踪设备，其对所述至少一个位置指示元件的位置和取向信息进行采样；以及
一个或多个处理设备，其被配置为：
使用患者的所述解剖结构的所述部分的一幅或多幅图像来确定三维中所述靶标脉管的路径；
在所述针组件已被导航至所述第一脉管中之后，从所述跟踪设备接收关于所述至少一个位置指示元件的位置和取向信息；
使用关于所述至少一个位置指示元件的所述位置和取向信息来确定所述穿刺针相对于所述靶标脉管的位置；以及
至少部分地基于关于所述至少一个位置指示元件的所述位置和取向信息和所述靶标脉管的确定的路径而产生以下的显示：
所述穿刺针相对于所述靶标脉管的位置，
所述穿刺针的投影路径，所述投影路径包括在所述穿刺针延伸经过所述引导针的远端部分的情况下所述穿刺针将遵循的路径，
在所述穿刺针的所述投影路径与所述靶标脉管的确定的路径交叉的情况下所述穿刺针将与所述靶标脉管交叉的点，以及
在所述穿刺针的所述投影路径与所述靶标脉管的确定的路径不交叉的情况下从所述穿刺针至所述靶标脉管的最近的途径的指示符。
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