CN105025789A - 用于检测定位元件的包覆和非包覆的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种检测定位元件是位于导引器护套的内部还是外部的方法，其总体上包括从定位元件获得定位信号并基于定位信号的正交分量来检测定位元件相对于护套的状态。通常利用护套外部的定位元件来建立基准正交分量。当正交分量从该基准值偏离时，其指示定位元件在护套的内部。相反，当正交分量保持与该基准值相对接近时，其指示定位元件在护套的外部。在电生理研究中，状态信息可以用于关于正在被采集的数据采取校正动作。

Description

用于检测定位元件的包覆和非包覆的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求在2013年3月5日提交的美国专利申请No.13/785,807的权益和优先权，其通过引用包含于此，如同在此全部阐述一样。
技术领域
本公开涉及定位系统，诸如用在心脏诊断和治疗程序中的定位系统。特别地，本公开涉及用于检测诸如电极的定位元件何时从导引器护套或其他包封器具中露出和/或缩回至导引器护套或其他包封器具中的系统、设备和方法。
背景技术
导管用于日益增长数量的程序。例如，仅举几个例子，导管用于诊断、治疗和消融程序。通常，导管被操纵通过患者的血管至期望部位，例如，患者心脏内的部位。在许多情况中，导管借助于导引器护套(有时被简单地称为“导引器”或“护套”)被插入至身体中并导航至目标位置。如普通技术人员可以理解，导引器是具有中央管腔的导管，其他医疗装置可以通过中央管腔。
还已知的是，使用定位系统(有时也称为“标测系统”、“导航系统”或“位置反馈系统”)来跟踪在患者的身体内移动的导管或其他医疗装置的三维坐标。这些装置通常使用磁、电、超声和其他辐射源来确定这些装置的坐标。例如，基于阻抗的定位系统通过将医疗装置测量的电压(更特别地，由承载在医疗装置上的一个或多个电极测量的电压)解释为电场内的位置来确定医疗装置的坐标。
然而，基于阻抗的系统的一个缺点是阻抗测量在医疗装置被撤回至导引器中时变得不可靠。这是因为，导引器通常由绝缘材料制成，使得护套内的定位电极附近的电压梯度变得非线性和不规则。实际上，护套内的定位电极可能看起来宽广地漂移，使得对于定位系统而言准确地和精确地为专业人员呈现医疗装置的图像是困难的。尽管该状况的视觉识别是可以的，但没有现存的系统或方法分析性地这样做。
发明内容
除了其他方面，本公开提供了检测定位元件/护套状态改变(例如，定位电极从导引器露出或者定位电极撤回至导引器中)的分析方法。
本公开还提供识别定位元件相对于导引器的位置(例如，定位元件是位于导引器内部还是外部)的分析方法。
此外，公开了分析性地检测定位元件/护套状态改变的定位系统。
本文还公开了分析性地确定定位元件与导引器护套的相对位置的定位系统。
在一个方面，一种利用定位系统来检测定位元件/护套状态改变的方法，包括以下步骤：使用多个定位场发生器建立定位场；从经由导引器护套置于定位场内的至少一个由导管承载的定位元件获得至少一个定位信号，至少一个定位信号包括同相分量和正交分量；以及基于至少一个定位信号的正交分量来检测至少一个由导管承载的定位系统的定位元件/护套状态改变。该方法可选地进一步包括利用导引器护套外部的至少一个定位元件来建立基准正交分量。在一些实施例中，通过调节定位信号的解调延迟直到正交分量随着至少一个定位元件的移动而在校准值保持大致恒定来建立基准正交分量。定位元件的移动可以由患者(例如，心脏)动作和/或由导管动作引起。
在某些方面中，基于至少一个定位信号的从校准值偏离多于预设量的正交分量来检测至少一个定位元件撤回至导引器护套中。类似地，可以基于至少一个定位信号的返回至校准值的预设量内的正交分量来检测至少一个定位元件从导引器护套再次露出。
当检测到至少一个定位元件撤回至导引器护套中时，可以生成警报。
在另一方面，可以通过进行多个复阻抗测量并确定线性模型中的最小二乘参数来建立基准正交分量。之后可以基于至少一个定位信号的从线性模型偏离多于预设量的正交分量来检测至少一个定位元件撤回至导引器护套中。
还预期沿着由第一定位场发生器和第二定位场发生器限定的轴、相对于大致与轴对准的参考点测量定位信号，其中，至少一个由导管承载的定位元件与参考点沿着轴分隔开。例如，第一定位场发生器可以位于患者的颈部上，第二定位场发生器可以位于患者的腿部上，参考点可以位于患者的腹部上，以及至少一个由导管承载的定位元件可以位于患者的心脏内。
在另一方面，一种进行心脏电生理研究的方法，包括：建立包围患者的身体的基于阻抗的定位场；从经由导引器护套置于患者的身体中的至少一个医疗装置上的至少一个定位元件获得定位信号，定位信号包括同相分量和正交分量，同相分量反映至少一个定位元件在定位场内的位置；以及基于定位信号的正交分量来检测至少一个定位元件是在导引器护套的内部还是外部。
该方法还可以包括如果至少一个定位元件被检测为在导引器护套内，则暂停从至少一个定位元件的数据采集。可替换地，方法可以包括当至少一个定位元件被检测为在导引器护套内时，丢弃由至少一个定位元件采集的数据。作为又一选择，方法可以包括如果至少一个定位元件被检测为在导引器护套内，则生成警报。
该方法通常包括利用位于导引器护套外部的至少一个定位元件来建立基准正交分量。这可以例如通过调节针对定位信号的解调延迟直到正交分量随着至少一个定位元件的移动而在校准值保持大致恒定来完成。之后，至少一个定位元件是在导引器护套的内部还是外部可以通过以下来确定：当正交分量落入校准值周围的预设范围内时检测为至少一个定位元件在导引器护套的外部；以及当正交分量落在校准值周围的预设范围外时检测为至少一个定位元件在导引器护套的内部。
本文还公开了一种定位系统，包括：定位处理器，被配置为从至少一个定位元件接收定位信号作为输入，并将定位信号分解为正交分量和反映至少一个定位元件的位置的同相分量；以及定位元件/护套状态改变检测处理器，被配置为接收正交分量作为输入并从输入检测定位元件/护套状态改变。
本发明的示例性优点是提供一种检测定位元件/护套状态改变的分析方法，减少了专业人员视觉上识别这种状况的负担。
本发明的另一代表性优点是提供一种定位系统，其具有在定位元件撤回至导引器中时暂停电生理研究的分析能力，定位元件撤回至导引器中使得其测量不太可靠。
本发明的另一代表性优点是提供一种定位系统，其具有丢弃由在导引器内的定位元件采集的电生理研究数据的分析能力，导引器内的定位元件采集的电生理研究数据使得其测量不太可靠。
通过阅读以下说明书和权利要求书并通过观察附图，本发明的上述以及其他方面、特征、细节、用途和优点将显而易见。
附图说明
图1是诸如可以用在电生理研究中的定位系统的示意图。
图2示出用在电生理研究中的示例性导管。
图3A至3C是定位电极和导引器护套的相对位置的示例性透视图。
图4示出四个定位电极的定位信号的同相和正交分量。
图5是示出根据本文的教导的代表步骤的流程图。
具体实施方式
本发明提供用于检测诸如定位电极的定位元件何时从诸如导引器护套的另一装置露出和/或撤回至该另一装置中(本文称为“定位元件/护套状态改变”)的方法、设备和系统。为了示出的目的，本文将在用于心脏电生理程序中的定位系统的背景下详细描述本发明的实施例。然而，可以想到，本发明可以在其他背景中实践以得到好的优势。
图1示出定位系统8的示意图，定位系统8用于通过导航心脏导管和测量患者11的心脏10中发生的电活动并三维地标测电活动和/或关于或表示如此测量的电活动的信息来进行心脏电生理研究。系统8可以用于例如使用一个或多个电极来创建患者的心脏10的解剖模型。系统8还可以用于在沿着心脏表面的多个点处测量电生理数据并且与测量电生理数据所处的每个测量点的位置信息相关联地存储所测量的数据，例如创建患者的心脏10的诊断数据标测图。
如本领域普通技术人员可以理解并且将在以下进一步描述的，定位系统8确定物体的通常在三维空间内的位置并且在一些方面中确定物体的方向，并将这些位置表达为相对于至少一个参考确定的位置信息。
为了简单地示出，患者11被示意性地示出为一椭圆。在图1所示的实施例中，三组表面电极(例如，贴片电极)被示出为施加至患者11的表面，限定三个大致正交的轴，本文称为x轴、y轴和z轴。在其他实施例中，电极可以以其他布置来定位，例如多个电极在特定身体表面上。作为另一替换，电极不需要在身体表面上，而是可以位于身体内部。
在图1中，x轴表面电极12、14沿着第一轴被施加至患者，诸如在患者的胸部区域的侧面上(例如，施加至在每个臂下面的患者皮肤)，并且可以被称为左和右电极。y轴电极18、19沿着与x轴大致正交的第二轴(诸如沿着患者的大腿内侧和颈部区域)施加至患者，并且可以被称为左腿和颈部电极。z轴电极16、22沿着与x轴和y轴两者大致正交的第三轴(诸如沿着患者在胸部区域中的胸骨和脊柱)施加，并且可以被称为胸部和背部电极。心脏10位于这些表面电极的对12/14、18/19和16/22之间。
附加的表面参考电极(例如，“腹部贴片”)21提供系统8的参考和/或接地电极。腹部贴片电极21可以是固定心内电极31的替换，在下文更详细地描述。另外，还应该理解，患者11可以使得大多数或全部的传统的心电图(“ECG”)系统引线就位。该ECG信息对于系统8可用，尽管未在图1中示出。
还示出了具有至少一个电极17(例如，远端电极)的代表导管13。该代表导管电极17在说明书中被称为“非固定电极”、“移动电极”或“测量电极”。通常，可以使用导管13上或者在多个这种导管上的多个电极。在一个实施例中，例如，定位系统8可以包括设置在患者的心脏和/或血管内的十二个导管上的六十四个电极。当然，该实施例仅仅是示例性的，并且可以在本发明的范围内使用任意数量的电极和导管。同样，应该理解，导管13(或者多个这种导管)通常经由一个或多个导引器(在图1中未示出，但是容易被普通技术人员理解)引入至患者的心脏和/或血管中。
为了本公开的目的，图2中示出了示例性导管13的一部分。在图2中，导管13经由导引器35延伸至患者心脏10的左心室50中，导引器35的最远端部分在图2中示出。诸如导引器35的导引器的构造是公知的并且对于本领域普通技术人员来说是熟悉的，并且此处不需要进一步描述。
在所示实施例中，导管13包括其远侧尖端上的电极17以及沿着其长度间隔开的多个附加测量电极52、54、56。通常，相邻电极之间的间距是已知的，但是应该理解，电极可以不沿导管13均匀地间隔或者可以彼此不是相等大小。由于这些电极17、52、54、56中的每一个位于患者内，因而可以通过定位系统8针对电极的每一个同时收集位置数据。
图3A至3C示出导管13的远端相对于导引器35的三个相对位置。如图3A所示，导管13全部撤回至护套35中(例如，电极17、52、54和56都在护套35内)。在图3B中，导管13前进以使得电极17而非电极52、54和56从护套35露出。在图3C中，导管13进一步前进，以使得电极17和52而非电极54和56从护套35露出。如下文进一步详细论述的，本文的教导可以被应用以获得好的优势来检测从图3A至图3B的电极17的定位元件/护套状态改变、以及从图3B至图3C的电极52的定位元件/护套状态改变(并且，如普通技术人员可以理解，反之亦然)。
现在返回至图1，可选的固定参考电极31(例如，附接至心脏10的壁)被示出在第二导管29上。为了校准目的，该电极31可以是固定的(例如，附接至心脏的壁或在其附近)或者与非固定电极(例如，电极17、52、54、56)以固定的空间关系设置，并且由此可以被称为“导航参考”或“局部参考”。可以除了上述表面参考电极21之外另外使用固定参考电极31或者可以使用固定参考电极31来替代上述表面参考电极21。在许多情况下，心脏10中的冠状窦电极或其他固定电极可以用作用于测量电压和位移的参考；即，如下所述，固定参考电极31可以定义坐标系的原点。
每个表面电极耦合至多路复用开关24，并且通过在计算机20上运行的软件来选择表面电极的对，多路复用开关24将表面电极耦合至信号发生器25。可替换地，可以取消开关24并且可以提供信号发生器25的多个(例如，三个)实例，一个实例用于每个测量轴(即，每个表面电极对)。
计算机20例如可以包括传统的通用计算机、专用计算机、分布式计算机或任何其他类型的计算机。计算机20可以包括一个或多个处理器，诸如单一中央处理单元(CPU)或多个处理单元(通常被称为并行处理环境)，其可以执行指令以实施此处所述的本发明的各个方面。
通常，三个名义上正交的电场通过一系列驱动和感测电偶极子(例如，表面电极对12/14、18/19和16/22)生成以实现生物导体中的导管导航。可替换地，这些正交场可以被分解并且任何表面电极的对可以被驱动为偶极子以提供有效的电极三角测量。同样，电极12、14、18、19、16和22(或任意数量的电极)可以以任何其他有效布置定位以用于驱动电流至心脏中的电极或感测来自心脏中的电极的电流。例如，多个电极可以放置在患者11的背部、侧面和/或腹部。另外，这样的非正交方法增加了系统的灵活性。针对任何期望的轴，从预定的一组驱动(源-汇)配置产生的跨越非固定电极所测量的电势可以以代数方法组合以产生与通过简单地沿着正交轴驱动均匀电流所获得的有效电势相同的有效电势。
由此，表面电极12、14、16、18、19、22中的任意两个可以被选择为相对于诸如腹部贴片21的接地参考的偶极子源极和漏极，而非激励电极测量相对于接地参考的电压。放置在心脏10中的非固定电极17、52、54、56暴露于来自电流脉冲的场并且相对于诸如腹部贴片21的地被测量。实践中，心脏内的导管可以包含比所示出的四个更多或更少的电极，并且可以测量每个电极电势。如之前所述，至少一个电极可以固定至心脏的内表面以形成固定参考电极31，其也相对于诸如腹部贴片21的地被测量，并且其可以被定义为坐标系的原点，其中定位系统8相对于该坐标系来测量位置。来自表面电极、内部电极和虚拟电极中的每一个的数据集都可以用于确定非固定电极17、52、54、56在心脏10内的位置。
所测量的电压可以用于确定心脏内的诸如非固定电极17、52、54、56的电极相对于诸如参考电极31的参考位置在三维空间中的位置。即，在参考电极31处测量的电压可以用于定义坐标系的原点，而在非固定电极17、52、54、56处测量的电压可以用于表示非固定电极17、52、54、56相对于原点的位置。优选地，坐标系是三维(x,y,z)笛卡尔坐标系，但诸如极坐标系、球坐标系和柱坐标系的其他坐标系的使用也在本发明的范围内。
如从上述论述中应该清楚的是，当表面电极对在心脏上施加电场时，用于确定心脏内的电极的位置的数据被测量。电极数据还可以用于创建呼吸补偿值，呼吸补偿值用于改善电极位置的原始位置数据，如在美国专利申请公布No.2004/0254437(现在的美国专利No.7,263,397)中所述，其全部内容通过引用包含于此。电极数据还可以用于补偿患者的身体的阻抗的改变，如在美国专利No.7,885,707中所述，其全部内容也通过引用包含于此。
因此，在一个代表性实施例中，系统8首先选择一组表面电极并且之后利用电流脉冲驱动它们。在电流脉冲被输送的同时，测量和存储电活动，诸如剩余表面电极和体内电极中至少一个所测量的电压。可以如上所示进行针对诸如呼吸和/或阻抗改变的假象的补偿。
在一些实施例中，定位/标测系统是如上所述生成电场的圣犹达医疗有限公司的EnSiteTM VelocityTM心脏标测系统、或依赖于电场的另一定位系统。然而，其他定位系统可以与根据本教导的这种基于电场的定位系统结合使用，包括例如Biosense Webster公司的CARTO导航和定位系统、Northern Digital公司的系统、或者Sterotaxis的磁导航系统，所有这些系统利用磁场而非电场。在以下专利(其全部内容通过引用包含于此)中描述的定位和标测系统也可以与本发明一起使用：美国专利No.6,990,370；6,978,168；6,947,785；6,939,309；6,728,562；6,640,119；5,983,126；和5,697,377。
由此，将在生成电场的定位系统的情况下描述本发明。由定位系统8生成的场一般将被称为“定位场”，而诸如表面电极12、14、16、18、19和22的生成场的元件一般将被称为“定位场发生器”。如上所述，表面电极12、14、16、18、19和22也可以用作测量定位场的特性(例如，在非固定电极17、52、54、56处测量的电压或来自非固定电极17、52、54、56的电流)的检测器，并且由此一般也可以被称为“定位元件”(或者，在基于阻抗的定位系统的情况下，更具体地称为“定位电极”)。此外，每个定位元件的测量一般可以被称为“定位信号”。
如之前所述，表面电极12、14、16、18、19、22生成电场，该电场继而由导管13上的电极17、52、54和56感测。信号发生器25将激励信号提供至任何表面电极对，激励信号为处于例如8kHz的频率的正弦交流电流的形式，但普通技术人员可以理解，可以在不背离本文的教导的情况下使用宽范围的频率。
为了确定每个导管电极处的电场强度，感测信号首先由低通滤波器27限制频率，之后由模拟数字转换器26转换成数字值。之后应用同步解调以确定针对每个电极以及进而每个表面电极对的所产生的电场强度。同步解调是通过将(来自模拟数字转换器26的)感测信号与来自信号发生器25的激励信号的同相副本相乘来确定特定频率处的信号的强度的既有方法。该同相副本已知为正弦参考。在相乘之前，正弦参考被时间延迟以将其与感测信号相位对准。由于感测信号必须从信号发生器25穿过表面电极、身体组织、导管电极和感测电子器件的电通路，感测信号具有相对于正弦参考的自然时间延迟。乘法的乘积是时间段的平均以提供与每个导管电极处的电场成比例的值。这是同相分量并且用于计算每个导管电极的相对位置。
通过将相同感测信号乘以与正弦参考信号的相位相差90度的信号(通过定义，余弦参考)，确定非同相分量。该非同相分量也被称为正交分量。
在适当调整的定位系统(即，优化了解调延迟时间的系统)中，同相分量将支配正交分量。然而，正交分量将仍然可测量。此外，假定定位元件保持位于导引器护套外部，正交分量将是大致恒定的，而与定位元件位置无关。
然而，当定位元件撤回至导引器护套中时，正交分量明显地改变。这是由于定位元件的附近的阻抗改变。该阻抗改变不仅由于导引器护套的收紧空间和绝缘材料构造，还由于复阻抗(例如，电阻和电容的组合)的改变。
如普通技术人员可以理解，电容的变化改变由定位元件感测的信号的延迟时间。从而，解调延迟时间不再被优化，导致正交分量的位置灵敏度。同样缺乏优化使得同相信号不可靠，导致例如呈现患者心脏内的导管13的图像的困难。在一个实施例中，当定位元件撤回至护套中时，可以期望的是，检测该转变以使得转变定位元件暂时关闭或以其他方式禁用，如下文进一步描述的。
现在将参考图4和5描述用于基于正交分量来检测定位元件/护套状态改变的方法。图4示出沿着由贴片电极18和19所限定的颈-腿轴的四个电极(例如，17、52、54和56)的定位信号的同相和正交分量。图4的上部窗口示出这些电极的各自的同相分量(100,102,104,106)，而下部窗口示出它们的各自的正交分量(200,202,204,206)。在图4的最左侧边缘(例如，时间t0)，所有四个电极17、52、54、56在导引器护套35的外部。如可以在图4的下部窗口中看出，电极17、52、54、56的每一个的正交分量是非零的，相对较小，并且基本上恒定。
在时间t1,，大约4秒之后，导管13部分地撤回至导引器护套35。图4的上部窗口示出每个电极的位移改变，但是因为所有四个电极都保持在导引器护套35的外部，所以图4的下部窗口示出每个电极的正交分量没有改变。
在时间t2，大约2秒之后，导管13进一步撤回至导引器护套35中以使得电极56再次进入导引器护套35。图4的上部窗口示出位移，并且进一步示出电极56的不可靠同相分量(线106)。图4的下部窗口还示出电极56的正交分量的可测量改变(线206)。电极56的正交分量的可测量改变指示电极56的定位元件/护套状态改变。
在时间t3，大约2秒之后，导管13进一步撤回至导引器护套35中以使得电极54也再次进入导引器护套35。图4的上部窗口示出位移，并且进一步示出电极54的不可靠同相分量(线104)。图4的下部窗口还示出电极54的正交分量的可测量改变(线204)，以及电极56的正交分量的进一步改变。电极54的正交分量的可测量改变指示电极54的定位元件/护套状态改变。
在时间t4，大约1.5秒之后，导管13进一步撤回至导引器护套35中以使得电极52也再次进入导引器护套35。图4的上部窗口示出位移，并且进一步示出电极52的不可靠同相分量(线102)。图4的下部窗口还示出电极52的正交分量的可测量改变(线202)，以及电极56、54的正交分量的进一步改变。电极52的正交分量的可测量改变指示电极52的定位元件/护套状态改变。
在时间t5，大约1秒之后，导管13进一步撤回至导引器护套35中以使得电极17也再次进入导引器护套35。图4的上部窗口示出位移，并且进一步示出电极17的不可靠同相分量(线100)。图4的下部窗口还示出电极17的正交分量的可测量改变(线200)，以及电极56、54、52的正交分量的进一步改变。电极17的正交分量的可测量改变指示电极17的定位元件/护套状态改变。
最后，在时间t6，大约1秒之后，导管13从导引器护套35离开往回前进以使得仅最近侧的电极56保持在导引器护套35内。图4的上部窗口示出位移，电极17、52和54的同相分量(分别为线100、102、104)返回至可靠信号。同样，图4的下部窗口示出电极17、52和54的正交分量(分别为线200、202、204)返回至接近它们的初始的大致稳定的值，该值指示它们的状态改变(例如，从导引器护套35再次露出)。仅电极56保持经受不可靠同相分量(线106)以及可测量地改变的正交分量(线206)，因为仅电极56保持在导引器护套35内。
图5是可以执行以检测定位元件/护套状态改变的代表性步骤的流程图。在步骤500中，导管13被引入由定位系统8生成的定位场中(例如，引入至患者的心脏中)。在可选步骤502中，解调信号的延迟时间被优化。这些步骤由本领域普通技术人员足够好地理解，从而不需要在此进一步论述。
在步骤504中，设置基准正交分量，以使得可以通过实时正交分量和基准正交分量之间的比较从导管承载的定位元件的定位信号的正交分量检测定位元件/护套状态改变。利用导引器护套外部的定位元件来建立基准。
在一个实施例中，基准正交分量将由步骤502中解调延迟时间的优化产生。通常，在适当校准(即，优化)的系统中，定位信号的正交分量将随着定位元件移动在校准值保持大致恒定。在校准期间的定位元件移动可能由于患者的自然动作(例如，心脏的跳动)。可替换地，其可能诸如由专业人员进行导管的小的移动而引起。正交分量的校准值例如在图4的下部窗口中从时间t0至时间t2示出。
如上所述，优化步骤502是可选的。由此，在特定实施例中，使用校准程序ex vivo(间接体内疗法)来计算解调延迟。用于充分校准或“调整”定位系统的一种方式包括进行标准校准，其粗略估计身体中的信号所经历的延迟，获得具有模拟患者阻抗的同相和非同相的阻抗测量，直到非同相信号示出具有模拟位置改变的最小改变。如上所述，“位置改变”可以起因于正常心律、和导管的人工移动等。模拟位置改变可以通过引起模拟患者阻抗中的小的改变来创建。
一旦建立了基准正交分量(例如，校准值)，定位元件/护套状态改变就可以通过监视其正交分量(步骤508)从所接收的定位信号(步骤506)检测。
例如，可以在定位元件的正交分量从校准值偏移预设量时检测到定位元件撤回至导引器护套(路径510)。该预设量可以是用户可调节的或用户可选择的。
相反，当正交分量返回至校准值的预设量内时(路径512)，可以检测到定位元件从导引器护套的再次露出。
类似地，如果检测到正交分量没有改变(路径514)，则不会检测到定位元件/护套状态改变。
响应于检测到定位元件/护套状态改变，许多步骤(通常称为“校正动作”)可以可选地在步骤516中独立地或一致地进行。例如，可以生成警报(例如，听觉、视觉和/或触觉信号)以引起专业人员对定位元件撤回至导引器护套或者定位元件从导引器护套露出的注意。
作为另一示例，数据采集可以被选通为给定定位元件的护套内或护套外状态。即，当定位元件在护套内时，从其的数据采集可以暂停；当定位元件在护套外部时，从其的数据采集可以进行(步骤518)。
作为又一示例，利用护套内的定位元件采集的数据可以简单地被丢弃。
尽管以上以一定程度的特殊性描述了本发明的几个实施例，但本领域技术人员可以在不背离本发明的精神或范围的情况下对所公开实施例作出许多改变。
例如，以上参考颈-腿轴描述了本发明。颈-腿轴的使用是期望的，因为其帮助确保正交分量是非零的，因为在导管13的位置(例如，心脏内)与定位系统的坐标参考点(例如，腹部贴片21)之间存在偏移，该偏移将比在其他轴上大。然而，应该理解，本文的教导可以应用至定位系统8的任何或所有测量轴。
作为另一示例，在另一实施例中，校准过程(502)不改变解调延迟时间，而是调用不在护套中的定位元件的同相和正交分量之间的线性关系。当测量复阻抗分量时，任何校准延迟偏移显示为线性地依赖于同相分量的正交分量。另外，一些恒定电流可以存在于仪器中，该电流与定位场发生不同相，产生独立于位置的正交测量。设置在定位场内的多个定位元件诸如通过使用最小二乘法或另一合适的模型拟合技术来提供拟合线性模型的多个共同定位的同相和正交测量。可替换地，单个定位元件可以移动至多个位置以获取多个共同定位的同相和正交测量以确定线性模型参数。一旦确定了线性模型参数，定位元件可以在其同相和正交测量不再适合该参数时(如建模和测量的正交值之间的残差升高至临界阈值之上所证实的)被识别为进入护套。普通技术人员将能够将所述技术扩展至非线性和多变量模型。
所有的方向参考(例如，上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、高、低、上面、下面、垂直、水平、顺时针、以及逆时针)仅用于标识目的以帮助读者理解本发明，且特别是对本发明的位置、方向、或用途不产生限制。连接参考(例如，附接、耦合和连接等)应该被广义地解释并且可以包括元件的连接之间的中间构件和元件之间的相对移动。这样，连接参考不必须指两个元件直接连接并相互固定。
上面描述中所包含的或附图中所示出的所有事物应该解释为仅说明性的而非限制性的。可以在不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神的情况下做出细节或结构的改变。

Claims (20)

1.一种利用定位系统来检测定位元件/护套状态改变的方法，包括：
使用多个定位场发生器建立定位场；
从经由导引器护套置于所述定位场内的至少一个由导管承载的定位元件获得至少一个定位信号，所述至少一个定位信号包括同相分量和正交分量；以及
基于所述至少一个定位信号的正交分量来检测所述至少一个由导管承载的定位系统的定位元件/护套状态改变。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括利用所述导引器护套外部的至少一个定位元件来建立基准正交分量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，建立基准正交分量包括调节所述定位信号的解调延迟，直到所述正交分量随着所述至少一个定位元件移动而在校准值保持大致恒定。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在建立基准正交分量期间的所述定位元件的移动由患者动作引起。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，在建立基准正交分量期间的所述定位元件的移动由导管动作引起。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，检测定位元件/护套状态改变包括基于所述至少一个定位信号的从校准值偏离多于预设量的正交分量来检测所述至少一个定位元件撤回至所述导引器护套中。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，检测定位元件/护套状态改变还包括基于所述至少一个定位信号的返回至所述校准值的预设量内的正交分量来检测所述至少一个定位元件从所述导引器护套的再次露出。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括生成关于所述至少一个定位元件撤回至所述导引器护套中的警报。
9.根据权利要求2所述的方法，其中，建立基准包括进行多个复阻抗测量并确定线性模型中的最小二乘参数。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，检测定位元件/护套状态改变包括基于所述至少一个定位信号的从所述线性模型偏离多于预设量的正交分量来检测所述至少一个定位元件撤回至所述导引器护套中。
11.根据权利要求1所述的方法，其中：
沿着由第一定位场发生器和第二定位场发生器限定的轴测量所述定位信号；
相对于大致与所述轴对准的参考点测量所述定位信号；以及
所述至少一个由导管承载的定位元件与所述参考点沿着所述轴分隔开。
12.根据权利要求11所述的方法，其中：
所述第一定位场发生器位于患者的颈部上；
所述第二定位场发生器位于所述患者的腿部上；
所述参考点位于所述患者的腹部上；以及
所述至少一个由导管承载的定位元件位于所述患者的心脏内。
13.一种进行心脏电生理研究的方法，包括：
建立包围患者的身体的基于阻抗的定位场；
从经由导引器护套置于所述患者的身体中的至少一个医疗装置上的至少一个定位元件获得定位信号，所述定位信号包括同相分量和正交分量，所述同相分量反映所述至少一个定位元件在所述定位场内的位置；以及
基于所述定位信号的正交分量来检测所述至少一个定位元件是在所述导引器护套的内部还是外部。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括如果所述至少一个定位元件被检测为在所述导引器护套内，则暂停从所述至少一个定位元件的数据采集。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括当所述至少一个定位元件被检测为在所述导引器护套内时，丢弃由所述至少一个定位元件采集的数据。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括如果所述至少一个定位元件被检测为在所述导引器护套内，则生成警报。
17.根据权利要求13所述的方法，还包括利用位于所述导引器护套外部的至少一个定位元件来建立基准正交分量。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，建立基准正交分量包括调节所述定位信号的解调延迟，直到所述正交分量随着所述至少一个定位元件移动而在校准值保持大致恒定。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，检测所述至少一个定位元件是在所述导引器护套的内部还是外部包括：
当所述正交分量落入所述校准值周围的预设范围内时检测为所述至少一个定位元件在所述导引器护套的外部；以及
当所述正交分量落在所述校准值周围的预设范围外时检测为所述至少一个定位元件在所述导引器护套的内部。
20.一种定位系统，包括：
定位处理器，被配置为从至少一个定位元件接收定位信号作为输入，并将所述定位信号分解为正交分量和反映所述至少一个定位元件的位置的同相分量；
定位元件/护套状态改变检测处理器，被配置为接收所述正交分量作为输入并从所述输入检测定位元件/护套状态改变。
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