CN102548605A - 用于确定鞘区位的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于确定器械在解剖结构内的区位的系统。该系统可包括第一器械，第一器械可限定至少一个管腔。该系统可进一步包括第二器械，第二器械可穿过该至少一个管腔而被接纳。该系统可包括至少一个电极，该电极可耦合到第一器械的远端。该电极可响应于电活动来生成至少一个信号。该系统可包括感测单元，感测单元可与解剖结构接触以感测在解剖结构内、该器械附近的区位处的电活动。感测单元可与该电极通信以接收该信号。该系统可进一步包括控制模块，控制模块可基于感测到的电活动和该信号来确定第一器械的区位。

Description

用于确定鞘区位的系统和方法
技术领域
本公开概括地说涉及外科手术导航系统，具体地说涉及用于确定鞘在解剖结构内的位置或区位的系统和方法。
背景技术
本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
人体解剖结构包括可自发地或非自发地执行某些功能的许多类型的组织。然而，在疾病或受伤之后，某些组织可能不再在一般的解剖学规范内起作用。例如，在疾病、受伤、老化或它们的组合之后，心肌可能开始经历某些失效或缺陷。这些失效或缺陷中的一些可利用可植入式医疗装置(IMD)来校正或治疗。这些装置可包括可植入式脉搏发生器(IPG)装置、起搏器、可植入式复律器-除颤器(ICD)装置、心脏重同步治疗除颤器装置或它们的组合。
IMD的主要部分之一可包括直接连接到要被IMD作用的组织的引线。引线可包括：直接连接到解剖组织如肌束的尖端部分；以及连接到装置主体或治疗驱动装置的引线主体。众所周知，装置主体或外壳部分可植入于解剖结构的所选部分中，比如胸或腹壁中，且引线可插入并穿过各种静脉部分，使得尖端部分可被定位在肌群中或肌群附近的所选位置。
IMD是可能需要使用成像装置来植入的可植入式装置。成像装置可包括将病人和外科医生暴露于电离辐射的荧光镜。另外，成像装置的使用可能需要时间来获取图像数据并根据图像数据理解图像。
发明内容
位置感测单元(PSU)系统可用于映射和图示被映射和保存的点。该系统可通过在病人中生成电压并计算电极处的阻抗来确定电极的区位。计算出的阻抗被用来确定电极在病人或其它适当的传导介质中的位置。
所保存的点可以用来创建利用如下电极确定的映射：该电极可用来确定后来定位的电极的区位。定位在解剖结构中的电极可包括导航导管、起搏引线等。利用PSU生成的映射可用来在没有外部成像装置的情况下将引线导引或导航到所选区位。通常，导航导管或起搏引线可经由鞘插入到解剖结构中。
提供了一种用于确定器械在解剖结构内的区位的系统。该系统可包括能在解剖结构内被导航的第一器械，第一器械可限定至少一个管腔。第一器械可包括近端和远端。该系统可进一步包括第二器械，第二器械可穿过该至少一个管腔而被接纳，并且能在解剖结构内相对于第一器械而被导航。该系统可包括至少一个电极，该至少一个电极可耦合到第一器械的远端。该至少一个电极可响应于电活动来生成至少一个信号。该系统可包括感测单元，感测单元可与解剖结构接触以感测在解剖结构内、所述器械附近的区位处的电活动。感测单元可与该至少一个电极通信以接收该至少一个信号。该系统可进一步包括控制模块，控制模块可基于感测到的电活动和该至少一个信号来确定第一器械的区位。该至少一个电极可被纵切，使得可从第二器械附近移除第一器械。
在一个例子中，可提供一种用于确定器械在解剖结构内的区位的系统。该系统可包括第一电极片，第一电极片与解剖结构接触。该系统可进一步包括第二电极片，第二电极片与解剖结构接触并且与第一电极片间隔开。该系统可包括第一器械，第一器械能在解剖结构内相对于第一电极片和第二电极片而被导航。第一器械可限定至少一个管腔，并且可包括远端。该系统可进一步包括第二器械，第二器械可穿过该至少一个管腔而被接纳。第二器械能在解剖结构内相对于第一器械、第一电极片和第二电极片而被导航。该系统可包括至少一个电极，该至少一个电极耦合到第一器械的远端。该至少一个电极可响应于电活动来生成至少一个信号。该系统可进一步包括感测单元，感测单元可与第一电极片和第二电极片通信以在第一电极片和第二电极片之间生成电压。感测单元还可与第一器械的该至少一个电极通信以接收该至少一个信号。感测单元可基于该至少一个信号来确定第一器械的该至少一个电极的至少一个阻抗。该系统还可包括控制模块，控制模块可基于第一器械的该至少一个电极的该至少一个阻抗来确定第一器械在解剖结构内的区位。
根据各个例子，可提供一种用于确定器械在解剖结构内的区位的方法。该方法可包括：提供第一器械，第一器械包括至少一个管腔。该方法可包括：向该至少一个管腔中插入第二器械。该方法可进一步包括：向解剖结构中插入第二器械和第一器械的至少一部分。该方法还可包括：感测在解剖结构内、第一器械的所述部分附近的电活动。该方法可包括：基于感测到的电活动来确定第一器械的区位。该方法还可包括：纵切该至少一个电极以从解剖结构移除第一器械而不移除第二器械。
从这里提供的描述中，将容易明白更多的应用领域。应当理解，描述和具体例子意在仅用于说明的目的，而不意在限制本公开的范围。
附图说明
这里描述的附图仅用于说明的目的，而不意在以任何方式限制本公开的范围。
图1是映射或导航系统的环境视图；
图2是根据各种实施例的位置感测单元的详细视图；
图3是显示由图1的导航系统生成的示例数据的显示装置的示意性环境视图；
图4是供图1的导航系统使用的示例导航导管和示例鞘的细节视图；
图5是供图4的鞘使用的示例电极的细节侧视图；
图6是供图4的鞘使用的示例电极的细节侧视图；
图7是沿着图6中的线7-7所取的、图6的电极的横截面示意图；
图8是图示了用于鞘检测的导航系统的简化框图；
图9是图示了由与图8的导航系统相关联的控制模块执行的控制系统的数据流图；以及
图10是图示了由图9的控制模块执行的各种控制方法之一的示例流程图。
具体实施方式
下面的描述在本质上仅是示例性的，而不意在限制本公开、应用或用途。应当理解，在所有附图中，对应的标号指示相似或对应的部分和特征。如上所述，本教导涉及提供一种用于确定鞘的区位或位置的系统和方法。然而，应当注意，本教导也可适用于其中期望确定器械在解剖结构内的位置的任何适当的过程。此外，这里使用的术语“模块”可指代专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或组)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其它合适的硬件或软件、固件程序或部件。因此，应理解，下面的讨论不意在限制所附权利要求的范围。
如这里所述，诸如在图1中所示的导航系统20的导航系统可用来相对于病人26导航一过程。如这里详细所述，可相对于病人26移动以及相对于病人26跟踪各种器械。如这里所述，虽然图像导引的系统可包括比如利用成像装置28获取病人26的图像数据，但是这样的成像装置不是必需的。可通过如下方式映射病人的解剖结构的一部分：通过确定器械的相对区位来标识病人内的多个点。可单独地、依次地图示该多个点，或者可在该多个点上图示或在没有该多个点的情况下图示一表面，以图示或标识病人26的解剖结构的一部分。一旦在有或没有相对于各单独点呈递的表面的情况下创建了病人或病人的一部分的映射，就可使用该映射或点数据来导引或导航一过程。可以在没有任何额外的成像信息的情况下生成点或映射数据90，该任何额外的成像信息比如是可利用荧光系统、MRI成像系统、计算断层扫描(CT)成像系统或其它成像系统获取的图像数据。
参考图1，图示了示例映射或导航系统20。导航系统20可由用户22利用器械24来操作以映射所选空间，比如病人26的一部分。也可相对于病人26导航器械24。器械24可相对于病人26移动，以用于各种过程，包括相对于心脏的引线布置、心脏的映射、病人26的所选器官的映射、或者相对于病人26的任何适当部分导引或导航器械24。通常，器械24可包括供解剖使用的任何合适的器械，比如导管、气囊导管(balloon catheter)、标测导管(mapping catheter)、篮状导管(basket catheter)、导引线、关节镜系统(arthroscopic system)、心脏引线(cardiac lead)、整形外科植入物、脊柱植入物、深脑刺激器(DBS)探头、微电极记录器探头、宏电极刺激探头等。
导航系统20可包括诸如任选的成像装置28的各种部件。任选的成像装置28可包括荧光镜，比如被配置为C臂的荧光镜。C臂荧光镜可包括成像部分30和x射线发射部分32。成像装置28可由控制器34控制。利用成像装置28获取的图像可显示在与成像装置28相关联的显示器35上，或者可显示在显示器58上。由此，应理解，单独的显示器35不是必需的。另外，如果成像装置28是x射线成像装置，则包括器械24的任何射线不透明部分当被观看时将显现为图像的一部分。
控制器34可控制成像装置28，并且可存储利用成像装置28生成的图像，或者经由数据传输或通信线36向或从处理器和/或存储器(比如可包含在工作站38中的处理器和/或存储器)发送数据或接收指令。尽管这里图示的任选的成像装置28是荧光镜c臂，但是也可采用其它成像装置，比如CT、MRI、超声等。而且，应理解，通信线36可以是任何适当的通信线，比如有线通信线、无线通信系统或任何其它数据传送机构。
如图2中所示，导航系统20可进一步包括位置感测单元(PSU)40。PSU 40可包括阻抗或电势(EP)系统。PSU 40可以是LocaLisa
Figure BDA0000106827920000051
心脏内导航系统，该系统可从美国明尼苏达州明尼阿波利斯的Medtronic公司买到。PSU 40还可以是通过引用合并于此的授予Wittkampf的美国专利第5,697,377号或第5,983,126号中公开的那一种。PSU 40可包括控制或驱动单元42，控制或驱动单元42包括一个或多个输入或输出连接器44，以与总体上可由标号46、48和50标识的一个或多个电流传导电极或驱动片互连。电极或驱动片46、48、50可直接连接到病人26。例如，LocaLisa
Figure BDA0000106827920000052
装置可用来在病人26中生成电流。在一个例子中，驱动片46、48、50可包括可在病人26内创建三个基本上正交的电压或电流轴x、y、z的三个驱动片46、48、50。
就此而言，例如，第一y轴驱动片46a和第二y轴驱动片46b可与病人26互连以形成具有导电路径的y轴(比如病人的大致上-下轴)，使得传导的电流基本上沿着该轴并且在驱动片46a和46b之间建立电压电势梯度。相关的y轴电流基本上沿着y轴从第一y轴驱动片46a流到第二y轴驱动片46b。同样，第一x轴驱动片48a和第二x轴驱动片48b可与病人26连接以创建x轴(比如病人的大致中-侧轴)，x轴具有基本上沿着x轴、在驱动片48a和48b之间的电压梯度以及对应的x轴电流。最后，第一z轴驱动片50a和第二z轴驱动片50b可与病人26连接以创建z轴(比如病人的大致前-后轴)，z轴具有基本上沿着z轴、在驱动片50a和50b之间的电压电势梯度以及对应的z轴电流。
三个轴x、y、z大致形成为具有原点或感兴趣区域，即轴x、y、z中的每一个的公共交点或原点。因而，可将驱动片46、48、50定位在病人26上，以实现轴x、y、z相对于病人26的所选布置。驱动片46a-50b中的每一个可经由有线连接或其它适当的连接、与PSU输入/输出(I/O)盒42互连于连接器44处。
施加于相关的片之间的电流在相应的片对之间、沿着轴、在病人中生成小电流(约1微安至约100毫安)。该感应电流对于每个相关的片对可具有不同的频率，以允许区别哪个轴x、y、z正被测量。如这里进一步详细所述，在病人26中感应的电流将在诸如心脏80的不同部分之间生成可利用电极测量的电压梯度。
感测到的电压可用来标识沿着轴的位置(由此，每个轴可由正被测量的电流的具体频率来标识)，以大致确定电极沿着三个轴x、y、z中的每一个的位置。虽然可感测电压，但是也可计算或测量阻抗来以类似的方式确定区位。应理解，除非明确指出，感测电压将不排除用于位置确定的其它可能的测量。如这里进一步所述，电极相对于三个轴x、y、z中的每一个的位置可被用作映射数据90而图示在显示器58上。病人26内的电极和参考电极片52与PSU I/O盒42互连，使得信号由高阻抗电路处理，以便不使感测到的信号加上负荷并失真。
另外，一个或多个电极或参考片或参考电极片52可与病人26互连，以用于相对于病人26导引器械24或利用器械24进行映射的参考。参考电极片52可包括第一参考电极片52a和第二参考电极片52b。参考电极片52a、52b的布置可以是病人26上的任何适当位置。例如，第一参考电极片52a可位于病人26的皮肤上的剑突的大体上方、直接在病人26的剑突之外。第二参考电极片52b可位于第一参考电极片52a的大体正对面、病人26的背部表面上。通过将参考电极片52a定位于该区位，参考电极片52a相对于心脏具有相对小的运动。将参考电极片52a、b布置在这些区位可使得病人26的呼吸能够通过如下方式来监视：使用PSU 40测量两个参考电极片52a、52b之间的相对电压或阻抗差。
除了被定位在病人的剑突上或附近的参考电极片52a、52b以外，还可将另外的各种参考片或参考电极片定位于病人26上的其它区位。
参考图1，PSU I/O盒42可经由连接或数据传送系统56与工作站38互连。数据传送系统56可包括有线传输、无线传输或任何适当的传输。数据传送系统56可传输关于由参考电极片52a、52b感测到的电压的、可以是模拟或数字信号的信号92以及关于由器械24上的电极感测到的电压的、可以是模拟或数字信号的信号199，这将在这里描述。工作站38可使用信号92、199来确定器械24的相对区位并将所确定的相对区位作为器械位置数据201显示在显示器58上(图3)。
继续参考图1，显示器58可与工作站38集成或分开。另外，可提供各种互连或合作的处理器和/或存储器来处理各种信息，每一个可以是工作站38的一部分或与其分开。在一个例子中，工作站38可包括一个或多个处理器和一个或多个数据存储装置。可理解，处理器可包括能够实现控制模块200的一个或多个处理元件。数据存储装置中的至少一个可存储包含在与控制模块200相关联的控制系统中的一个或多个指令。在一个例子中，数据存储装置可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、高速缓存或堆栈等中的至少一个，它可以暂时地或永久地存储电子数据。如将所述的，控制模块200可接收来自参考电极片52的信号92和来自器械24的信号199，以确定器械24的位置，并在显示器58上显示所确定的位置或其它数据。
导航系统20可进一步包括用户输入或数据输入装置，比如键盘60、游戏杆62或脚蹬64。输入装置60-64中的每一个可与工作站38或适当的系统互连，以向工作站38中输入信息或数据。该信息或数据可包括标识如这里进一步所述的、诸如各种部件或解剖区域的适当信息。
器械24可包括如这里进一步所述的、能够对由于位于病人26上的驱动片46a-50b而在病人26内生成的电压进行感测的电极。该感测到的电压可用来基于在相应对的驱动片46a-50b之间生成的电压电势梯度和对应的电流来计算病人26中的组织的阻抗。通常，由于病人26中的电解质，比如病人26的心脏80和身体内的血液、间质液等，电流得以被承载。计算出的阻抗或感测到的电压可用来确定器械24的电极相对于所选参考比如参考电极片52a或52b的区位。
参考图4，根据各个实施例，一个或多个器械24可与PSU 40一起使用，比如可穿过可偏转鞘102的映射或导航导管100。由于导航导管100可包括本领域中已知的任何合适的导航导管100，比如由EdwardsLifesciences销售的Swan-Ganz气囊导管系统，所以这里不详细讨论导航导管100。然而，简言之，导航导管100可包括各种部分，比如可扩张部分、可膨胀部分或气囊部分106、可限定管腔110的导管108和一个或多个电极112。
气囊部分106可形成于导管108的远端114。当导航导管100正移动通过心脏80或其它解剖部分时，膨胀的气囊部分106可担当止动器。可按用户22的选择来使气囊部分106膨胀或收缩。例如，可以以任何适当的方式(比如引导诸如液体或气体的流体使之通过管腔110)来执行气囊部分106的膨胀。
电极112可包括第一或尖端电极112a和第二或环形电极112b。尖端电极112a可耦合到导管108的远端108a，而环形电极112b可被设置在气囊部分106的近端106a上。当导航导管100位于病人26内并且驱动片46-50处于激活状态或正被驱动时，电极112可用来感测病人26内的电压。就此而言，参考图1，电极112可感测由驱动片46-50在病人26内产生的电压，该电压可作为信号89被发送到PSU 40。可使用各种导体来将感测到的电压从电极112传送到PSU I/O盒42。根据感测到的电压，PSU 40可计算阻抗以确定导航导管100在解剖结构内的位置。参考图3，导航导管100的位置可在显示器58上显示为图标100i。注意，图标100i可被叠加在如显示器58上所示的映射数据90上。导航导管100可以以任何适当的方式(比如与鞘102一起)相对于病人26移动。
进一步参考图4，鞘102可限定通孔或管腔120，通孔或管腔120可接纳导航导管100。鞘102可被用户22用来在解剖结构内引导或导引导航导管100，并且还可用来在解剖结构内引导或导引供IMD使用的引线。鞘102可由诸如生物相容的聚合物的合适的可偏转材料构成，并且可包括近端122、转向机构124和远端126。鞘102的近端122通常可延伸到解剖结构之外，并且可被配置成使得用户22能够在解剖结构内操纵和引导鞘102。
在一个例子中，转向机构124可包括拉线124a，拉线124a可耦合到远端126附近的管腔120的内表面120a。在一个例子中，拉线124a可耦合到电极130，并且可担当用于电极130的导体。众所周知，拉线124a可由用户操纵或拉拔以使鞘102的远端126弯曲或弯折。这可使得鞘102的远端126能够在解剖结构内导航弯曲部并引导器械从管腔120退出。
参考图4，鞘102的远端126可包括一个或多个电极130。在一个例子中，鞘102可包括两个电极130，而在一个例子中，鞘102可包括四个电极130。至少两个电极130的使用可使得PSU 40能够基于由电极130感测到的电压来确定鞘102的远端126的位置。就此而言，当鞘102位于病人26内并且驱动片46-50处于激活状态或正被驱动时，电极130可用来感测病人26内的电压。电极130可感测由驱动片46-50在病人26内产生的电压，并且，根据感测到的电压，PSU 40可计算阻抗以确定鞘102的位置。可使用各种导体来将感测到的电压从电极130传送到PSU I/O盒42。参考图3，鞘102的远端126的位置可在显示器58上显示为图标102i。注意，图标102i可被叠加在如显示器58上所示的映射数据90上。
鞘102可用来向解剖结构中插入各种器械，在一个例子中，可用来向解剖结构中导引引线。由于引线的近端上的连接器的尺寸，可能期望在引线已被正确地定位在解剖结构中之后切割或纵切鞘102。为了纵切鞘102，电极130可以是可纵切的。
在一个例子中，参考图5，电极130中的至少一个可包括电极130a，电极130a可包括金属部分，比如金属电极132，其可耦合到导电聚合物带134。金属电极132可具有任何期望的形状，但是通常可被设定形状和大小成使得金属电极132不完全围绕或环绕鞘102的圆周而延伸。例如，金属电极132可包括三角形形状，其可被定位成将切割工具导引到金属电极132的侧面，但是金属电极132也可包括任何合适的形状，比如梯形、矩形、正方形、卵形、菱形等。金属电极132可经由合适的连接器132a耦合到PSU 40。应当注意，如果需要，连接器132a也可包括拉线124a。金属带136可耦合到导电聚合物带134并且与导电聚合物带134通信。
导电聚合物带134可耦合到金属电极132，使得电极130可包围鞘102。由此，金属电极132的尺寸可影响聚合物带134的尺寸。在一个例子中，金属电极132可被嵌入聚合物带134中，然而，应当理解，金属电极132可相邻于聚合物带134而耦合而不被嵌入聚合物带134内。聚合物带134可由任何合适的导电聚合物材料比如硅基导电聚合物材料构成，并且可与金属电极132合作来均匀地围绕鞘102的圆周感测病人26内的电压。
在各种例子之一中，参考图6和7，鞘102上的电极130中的至少一个可包括电极130b，电极130b可包括金属部分，比如金属带136和导电聚合物带138。应当注意，鞘102上的电极130可包括电极130a和130b的任何期望的组合。金属带136在一个例子中可包括金(Au)金属带，然而，金属带136也可包括可容易地用切割装置纵切的任何导电金属或金属合金。在一个例子中，金属带136可被定位在鞘102内，使得金属带136与鞘102的内表面139相邻。金属带136可经由合适的连接器136a耦合到PSU 40。应当注意，如果需要，连接器136a也可包括拉线124a。金属带136也可经由被限定为穿过鞘102的孔140而耦合到导电聚合物带138并且与导电聚合物带138通信。
就此而言，参考图7，导电聚合物带138可围绕鞘102的圆周而形成，并且通常可在与金属带136几乎相同的区位、围绕鞘102的外表面142而形成，使得金属带136和导电聚合物带138是围绕鞘102同心的。导电聚合物带138可在孔140上方形成，使得在导电聚合物带138的形成期间，导电聚合物的至少一部分138a可流过孔140以接触金属带136。孔140内的导电聚合物的该部分138a可实现金属带136和导电聚合物带138之间的电通信。导电聚合物带138可包括任何合适的导电聚合物材料，比如硅基导电聚合物材料，然而，也可采用任何合适的导电聚合物材料。
参考图4，电极130可感测由驱动片46-50在病人26内产生的电压，其可作为信号199被输出，并且，根据感测到的电压，PSU 40可计算阻抗以确定鞘102的位置。参考图8，简化框图示意性地图示了用于实现控制模块200的示例导航系统20。导航系统20可包括器械24，器械24在一个例子中可包括具有电极112的导航导管100和具有电极130的鞘102。导航系统20还可包括驱动片46、48、50、参考电极52、PSU 40(其可包括PSU I/O盒42)、显示器58和工作站38(其可实现控制模块200)。
在一个例子中，PSU 40经由PSU I/O盒42可向驱动片46发送电压98，驱动片46可在病人26中产生电压。鞘102的电极130可向PSU I/O盒42发送信号199，信号199可包括由电极130感测到的电压。基于由电极130感测到的电压，控制模块200可确定鞘102在解剖结构内的位置。导航导管100的电极112可感测病人26内的电压，并可将该数据作为信号89发送到PSU I/O盒42。基于感测到的电压，PSU 40可确定导航导管100在解剖结构内的位置或区位。
参考电极52可感测由驱动片46、48、50生成的电压，并可将这些感测到的电压作为信号101发送到PSU I/O盒42。被PSU I/O盒42接收到的信号89、199、101可作为信号56被发送到工作站38，信号56可作为输入被控制模块200接收。基于信号56中的数据，控制模块200可确定鞘102相对于导航导管100的位置，并可将该数据作为用于显示器58的器械位置数据201而输出。器械位置数据201可包括图标100i、102i，图标100i、102i可指示导航导管100和鞘102在解剖结构内的位置。控制模块200还可向显示器58输出映射数据90。如果需要，器械位置数据201可被叠加在映射数据90上。
就此而言，参考图9，数据流图图示了可被嵌入控制模块200内的控制系统。根据本公开的控制系统的各个实施例可包括被嵌入控制模块200内的任何数目的子模块。所示出的子模块可以被组合和/或被进一步划分以类似地确定导航导管100和鞘102的位置。在各个实施例中，控制模块200可包括PSU控制模块202和导航控制模块204。
PSU控制模块202可接收鞘数据206、导航导管数据208和参考数据210作为输入。鞘数据206可包括由鞘102的电极130感测到的电压或由信号199提供的数据。导航导管数据208可包括由导航导管100的电极112感测到的电压，该电压可包括来自信号89的数据。参考数据210可包括由参考电极片52a、52b感测到的电压，该电压可包括来自信号101的数据。PSU控制模块202还可接收启动数据212作为输入。启动数据212可包括用于激活PSU 40的信号。
基于启动数据212，PSU 40可输出驱动数据214。驱动数据214可包括可驱动驱动片46、48、50的信号。基于鞘数据206、导航导管数据208和参考数据210，PSU控制模块202可设定用于导航控制模块204的位置数据216。位置数据216可包括指示鞘102在解剖结构内的位置以及导航导管100相对于参考电极52的位置的数据。鞘102的位置可基于鞘102的电极130的阻抗来确定，该阻抗可根据由鞘102的电极130感测到的电压来确定。
导航控制模块204可接收位置数据216作为输入。基于位置数据216，导航控制模块204可输出映射数据90和器械位置数据201。器械位置数据201可包括：图标100i，其可图形地表示导航导管100的位置；和/或图标102i，其可图形地表示鞘102的位置。导航控制模块204也可基于对诸如来自用户输入装置60-64之一的用户输入的输入的接收来设定用于PSU控制模块202的启动数据212。
参考图10，流程图图示了由控制模块200执行的示例方法。在块300，该方法可确定是否已接收到启动数据212。如果已接收到启动数据212，则该方法可转到块302。否则，该方法可循环。
在块302，该方法可输出驱动数据214以驱动驱动片46、48、50。在块304，该方法可基于参考数据210来确定参考电极52的阻抗。在块306，该方法可基于鞘数据206来确定鞘102的电极130的阻抗。在块308，该方法可基于导航导管数据208来确定导航导管100的电极112的阻抗。在块310，在给出导航导管100的电极112的阻抗和参考电极52的阻抗的情况下，该方法可确定导航导管100的位置。
在块312，在给出鞘102的电极130的阻抗和参考电极52的阻抗的情况下，该方法可确定鞘102的位置。在块314，该方法可向显示器58输出映射数据90和器械位置数据201。在块318，该方法可确定是否接收到关机请求。如果未接收到关机请求，则该方法可转到块302。
由此，导航系统20可提供用于确定鞘102在解剖结构内的区位或位置的无源手段。就此而言，通过感测鞘102的电极130的阻抗，导航系统20可确定鞘102在解剖结构内的位置。这可使得用户22能够知道鞘102相对于解剖结构中的其它器械(比如导航导管100)在何处。这可向用户22提供对鞘102相对于导航导管100的位置的更好的情况了解，这可使得用户22能够经由鞘102更有效地操纵导航导管100。另外，知道鞘102在解剖结构内的位置可以使得用户22能够更快地执行映射过程。
尽管已在说明书中描述并在附图中图示了具体例子，但是本领域的普通技术人员应理解，在不偏离本公开的范围的情况下，可以作出各种改变，并且可以用等同物替换其元素。而且，这里明确考虑到各个例子之间的特征、元素和/或功能的混合和匹配，使得本领域的普通技术人员从本公开中将认识到：除非上面另外说明，在需要时可以将一个例子的特征、元素和/或功能合并到另一个例子中。而且，在不偏离本公开的实质范围的情况下，可以作出许多修改以使特定的情况或材料适应于本公开的教导。因此，意在使本公开不限于由附图图示并在说明书中描述为本公开的当前被认为是最佳的实施方式的特定例子，而是具有包括落入上面的说明内的任何实施例的范围。
例如，尽管已将鞘102的位置描述为基于感测到的电极130的电压来确定，但是也可以颇为不同地构造鞘102。就此而言，诸如电磁线圈的至少一个跟踪装置可耦合在鞘102的远端126处或附近。然后，可使用合适的导航系统来确定鞘102的位置，比如可从美国明尼苏达州明尼阿波利斯的Medtronic公司买到的StealthStation
Figure BDA0000106827920000121
AXIEMTM电磁跟踪系统、或者在通过引用合并于此的、2008年5月6日提交的共同受让的美国第12/115,907号专利申请中所述的导航系统。

Claims (24)

1.一种用于确定器械在解剖结构内的区位的系统，包括：
第一器械，所述第一器械能在所述解剖结构内被导航，所述第一器械限定至少一个管腔，所述第一器械包括近端和远端；
第二器械，所述第二器械穿过所述至少一个管腔而被接纳，所述第二器械能在所述解剖结构内相对于所述第一器械而被导航；
至少一个电极，所述至少一个电极耦合到所述第一器械的所述远端，所述至少一个电极响应于电活动来生成至少一个信号；
感测单元，所述感测单元与所述解剖结构接触以感测在所述解剖结构内、所述器械附近的区位处的电活动，所述感测单元与所述至少一个电极通信以接收所述至少一个信号；
控制模块，所述控制模块基于感测到的所述电活动和所述至少一个信号来确定所述第一器械的所述区位；并且
其中，所述至少一个电极能被纵切，使得能从所述第二器械附近移除所述第一器械。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
第一驱动片，所述第一驱动片与所述解剖结构接触；以及
第二驱动片，所述第二驱动片与所述解剖结构接触并且与所述第一驱动片间隔开，所述第一驱动片和所述第二驱动片被定位在所述区位处或所述区位附近。
3.根据权利要求2所述的系统，进一步包括：
第一参考片，所述第一参考片与所述解剖结构接触并且与所述第一驱动片和所述第二驱动片间隔开；以及
第二参考片，所述第二参考片与所述解剖结构接触并且与所述第一驱动片、所述第二驱动片和所述第一参考片间隔开，所述第一参考片和所述第二参考片被定位在所述区位处或所述区位附近。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述感测单元在所述第一驱动片和所述第二驱动片之间生成电压，并且感测到的所述电活动包括在所述第一参考片和所述第二参考片之间感测到的电压。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一器械的所述至少一个电极响应于所述第一驱动片和所述第二驱动片之间的所述电压，并且来自所述至少一个电极的所述至少一个信号包括由所述至少一个电极感测到的至少一个电压。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，基于所述第一驱动片和所述第二驱动片之间的感测到的所述电活动以及来自所述至少一个电极的所述至少一个信号，所述控制模块确定所述第一器械的所述至少一个电极的至少一个阻抗。
7.根据权利要求6所述的系统，所述控制模块基于所述第一器械的所述至少一个电极的所述至少一个阻抗来确定所述第二器械相对于所述解剖结构的位置。
8.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第二器械进一步包括：
在远端的至少一个第二器械电极，所述至少一个第二器械电极响应于所述电压来生成至少一个第二器械信号，所述至少一个第二器械信号指示由所述至少一个第二器械电极感测到的至少一个电压；以及
其中，所述感测单元与所述至少一个第二器械电极通信以接收所述至少一个第二器械电极信号、并且基于感测到的所述电活动和所述至少一个第二器械信号，所述控制模块确定所述第二器械的所述至少一个第二器械电极的至少一个阻抗。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述控制模块基于所述第二器械的所述至少一个第二器械电极的所述至少一个阻抗来确定所述第一器械相对于所述解剖结构的位置。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述控制模块确定所述第一器械相对于所述第二器械的位置。
11.根据权利要求10所述的系统，进一步包括显示所述第一器械相对于所述第二器械的所述位置的显示器。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一器械进一步包括至少一个拉线，所述至少一个拉线耦合到所述第一器械的所述远端附近并且延伸到所述器械的所述近端，以通过在所述近端操纵所述至少一个拉线来实现所述第一器械的所述远端的偏转。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二器械包括导管、气囊导管、标测导管、篮状导管、导引线、关节镜系统、心脏引线、植入物或它们的组合。
14.一种用于确定器械在解剖结构内的区位的系统，包括：
第一电极片，所述第一电极片与所述解剖结构接触；
第二电极片，所述第二电极片与所述解剖结构接触并且与所述第一电极片间隔开；
第一器械，所述第一器械能在所述解剖结构内相对于所述第一电极片和所述第二电极片而被导航，所述第一器械限定至少一个管腔，所述第一器械包括远端；
第二器械，所述第二器械穿过所述至少一个管腔而被接纳，所述第二器械能在所述解剖结构内相对于所述第一器械、所述第一电极片和所述第二电极片而被导航；
至少一个电极，所述至少一个电极耦合到所述第一器械的所述远端，所述至少一个电极响应于电活动来生成至少一个信号；
感测单元，所述感测单元与所述第一电极片和所述第二电极片通信以在所述第一电极片和所述第二电极片之间生成电压，所述感测单元与所述第一器械的所述至少一个电极通信以接收所述至少一个信号、并且基于所述至少一个信号来确定所述第一器械的所述至少一个电极的至少一个阻抗；以及
控制模块，所述控制模块基于所述第一器械的所述至少一个电极的所述至少一个阻抗来确定所述第一器械在所述解剖结构内的区位。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述至少一个电极进一步包括：
金属部分，所述金属部分与所述感测单元通信；以及
导电聚合物带，所述导电聚合物带耦合到所述金属部分，所述导电聚合物带围绕所述第一器械的圆周而耦合。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述金属部分包括不包围所述第一器械的所述圆周的金属电极。
17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述金属部分包括包围所述第一器械的所述圆周的带，所述带能够用切割部件来纵切。
18.根据权利要求14所述的系统，其中，所述至少一个电极能够被纵切，使得能移除所述第一器械而不移除所述第二器械。
19.根据权利要求16所述的系统，其中，所述金属电极具有适于引导切割器械的形状，所述形状选自于包括三角形、菱形、梯形、卵形、圆形、矩形和多边形的组。
20.根据权利要求17所述的系统，其中，所述金属带被定位在所述第一器械内，所述导电聚合物带围绕所述第一器械的外部而形成，并且所述第一器械限定孔，所述孔接纳所述导电聚合物带的一部分以实现所述金属带和所述导电聚合物带之间的电通信。
21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述金属带和导电聚合物带是围绕所述第一器械同心的。
22.一种用于确定器械在解剖结构内的区位的方法，包括：
提供第一器械，所述第一器械包括至少一个管腔；
向所述至少一个管腔中插入第二器械；
向所述解剖结构中插入所述第二器械和所述第一器械的至少一部分；
感测在所述解剖结构内、所述第一器械的所述部分附近的电活动；
基于感测到的所述电活动来确定所述第一器械的所述区位；以及
纵切所述至少一个电极以从所述解剖结构移除所述第一器械而不移除所述第二器械。
23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：
将第一驱动片耦合到所述解剖结构；
在与所述第一驱动片间隔开的区位处将第二驱动片耦合到所述解剖结构；以及
在所述第一驱动片和所述第二驱动片中生成电压。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述第一器械包括至少一个电极，并且感测所述电活动进一步包括：
利用所述至少一个电极感测至少一个电压；以及
基于感测到的所述至少一个电压来确定所述第一器械的所述至少一个电极的阻抗。
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