CN111374754A - 用于护套的可调节球囊固定 - Google Patents

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A.祖比
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Abstract

本发明题为“用于护套的可调节球囊固定”。本发明提供了一种用于医疗规程中的工具定位系统，该工具定位系统包括被配置成被导航到患者的器官的一部分内的目标工具位置的医疗工具。该医疗工具包括：护套，该护套具有由护套壁限定的管，该护套在近侧‑远侧方向上延伸一定长度；以及可充胀球囊，该可充胀球囊联接到该护套并且被配置成沿该护套的长度在该近侧‑远侧方向上移动。当该可充胀球囊在沿该护套的长度的目标球囊位置处充胀时，该充胀球囊被固定在该目标球囊位置处。该工具定位系统还包括被配置成将该工具的位置存储在三维(3D)空间中的存储器和被配置成生成用于在该3D空间中显示该工具的位置的标测信息的至少一个处理器。

Description

用于护套的可调节球囊固定
发明内容
本发明提供了一种工具定位方法，该方法包括将包括护套和联接到护套的可充胀球囊的医疗工具定位在患者的器官的一部分内的目标工具位置处。该方法还包括将可充胀球囊沿护套的长度在近侧-远侧方向上移动到目标球囊位置，并且当球囊被定位在沿护套的长度的目标球囊位置处时使可充胀球囊充胀。该方法还包括将充胀球囊固定在沿护套长度的目标球囊位置处，以防止医疗工具从目标工具位置移动。
本发明提供了一种用于医疗规程中的医疗工具，该医疗工具包括护套，该护套具有由护套壁限定的管。护套在近侧-远侧方向上延伸一定长度。该医疗工具还包括联接到护套的可充胀球囊和联接到可充胀球囊的球囊移动机构。该球囊移动机构被配置成将可充胀球囊移动到沿护套长度的不同球囊位置。该医疗工具还包括球囊固定机构，该球囊固定机构被配置成将充胀情况下的可充胀球囊固定到沿护套的长度的目标球囊位置，以防止医疗工具从患者的器官的一部分内的目标工具位置移动。
本发明提供了一种用于医疗规程中的工具定位系统，该工具定位系统包括被配置成被导航到患者的器官的一部分内的目标工具位置的医疗工具。该医疗工具包括：护套，该护套具有由护套壁限定的管，该护套在近侧-远侧方向上延伸一定长度；以及可充胀球囊，该可充胀球囊联接到该护套并且被配置成沿该护套的长度在该近侧-远侧方向上移动。当可充胀球囊在沿护套的长度的目标球囊位置处充胀时，充胀球囊被固定在目标球囊位置处。该工具定位系统还包括被配置成将工具的位置存储在三维(3D)空间中的存储器和被配置成生成用于在3D空间中显示工具的位置的标测信息的至少一个处理器。
通过要结合附图阅读的对本发明说明性实施方案的以下详细说明，这些和其他目标、特征和优点将显而易见。
附图说明
通过结合附图以举例的方式给出的以下描述可得到更详细的理解，其中：
图1为用于在可实施本文所公开的实施方案的3D空间中导航工具的示例性医疗系统的图示；
图2为示出与本文所述的实施方案一起使用的示例性医疗系统的部件的框图；
图3为与本文所述的实施方案一起使用的被定位在心脏的一部分内的示例性医疗工具的图示；
图4为示出根据实施方案的示例性医疗工具的部件的示意图；
图5为示出根据实施方案的将图4所示的工具定位在患者解剖结构的目标位置处的示例性方法的流程图；
图6A为示出根据实施方案的具有护套、球囊和可塌缩元件的示例性医疗工具的一部分的示意图；
图6B为示出相对于设置在球囊的内侧的腔体处于塌缩位置和接合位置的示例性可塌缩突起的图示；
图7为示出根据实施方案的将图6A所示的护套固定在患者解剖结构内的目标位置处的示例性方法的流程图；
图8A示出了根据实施方案的具有锁定机构的工具的一部分；
图8B为图8A所示的工具的一部分的放大剖视图，其示出了处于闭合位置的锁定机构；
图8C为图8A所示的工具的一部分的放大剖视图，其示出了处于打开位置的锁定机构；并且
图9示出了根据实施方案的具有护套、可充胀球囊和一对环的工具的一部分，该可充胀球囊具有可充胀部分和不可充胀部分。
具体实施方式
护套可用于血管内、心内或任何管腔内侵入式医疗规程中。例如，护套可为电磁导航系统的工具或工具的一部分，该电磁导航系统用于在医疗规程期间确定护套在3D空间中的位置。该护套允许装置(诸如导管、导丝和针等)穿过护套以及在患者解剖结构的特定位置中抽吸。护套有利于穿过患者解剖结构的导航，由此以确定的方向弯曲穿过解剖结构的装置并且保持刚度和柔韧性(以及在一些情况下的力)之间的期望平衡，从而在患者体内的特定位置中引导、稳定和使用装置。
当在医疗规程期间将护套定位在患者的目标位置处(例如，心脏中)时，护套通常穿过穿刺孔或现有窝(即，经中隔穿刺)。在规程期间，护套的位置充当目标位置的接入点。
在一些情况下，在护套被定位在目标位置处之后，护套可从其目标位置移动(例如，滑动)，从而需要重新接入目标位置并且/或者重新定位护套。例如，当护套被定位在右心房内(例如，由心脏医生)时，护套穿过中隔内的卵圆窝进入左心房。卵圆窝为中隔组织中的凹陷，该凹陷被用作标记以向医师指示护套可从右心房穿过中隔插入到左心房内的位置。当护套进入左心房时，护套可滑回到右心房内，从而导致失去护套的接入。然而，重新接入护套并且/或者重新定位护套为耗时的并且给患者带来额外的风险(例如，损伤的风险)。
本文所公开的实施方案提供了一种设备和方法，该设备和方法利用具有可充胀球囊的医疗工具来将医疗工具的一部分(例如，护套)定位在患者解剖结构的器官(例如，左心房)内的目标工具位置(例如，适用于器官尺寸和解剖结构的位置)处，以及通过使球囊在目标位置处充胀来将工具的部分固定在目标工具位置处以防止或限制工具在器官中的目标位置处的移动。
本文所公开的实施方案提供了用于调节球囊在工具(例如，工具的护套)上的位置以及将可充胀球囊固定(例如，锁定)在工具上的特定位置处的系统、工具和方法。
本文所公开的实施方案提供了一种护套，该护套可为用于生成并显示信息(例如，图表、患者的一部分的解剖模型、以及信号信息)的医疗系统的工具或工具的一部分。在一些实施方案中，医疗系统可为电磁导航系统，该电磁导航系统用于在医疗规程期间确定工具和/或护套在3D空间中的位置。在这些医疗规程期间，医疗工具生成并传输信号(例如，基于磁场的振幅和相位的电信号)以有利于确定其位置。
图1为可用于生成并显示信息52(例如，图表、患者的一部分的解剖模型、以及信号信息)的示例性医疗系统20的图示。图1所示的系统20和工具22仅为示例性的。医疗工具诸如工具22可为用于诊断或治疗处理(诸如用于标测患者28的心脏26中的电位)的任何工具。另选地，工具可以必要的变更用于解剖结构的不同部分(例如在心脏、肺或其他身体器官，例如耳、鼻、及喉(ENT)中)的其他治疗和/或诊断目的。工具可包括例如护套、探针、导管、切割工具和抽吸装置。
操作者30可将工具22插入患者解剖结构的一部分(例如患者28的血管系统)中，以使得工具22的末端56进入心脏26的室。控制台24可使用磁性位置感测来确定工具在心脏26内部的3D位置坐标(例如，末端56的坐标)。为了确定位置坐标，控制台24中的驱动器电路34可经由连接器44来驱动场发生器36以在患者28的解剖结构内产生磁场。
场发生器36包括放置在患者28外部的已知位置处的一个或多个发射体线圈(图1中未示出)，该发射体线圈被配置成在包含患者解剖结构的感兴趣部分的预定工作体积中生成磁场。每个发射线圈可由不同的频率驱动以发射恒定磁场。例如，在图1所示的示例医疗系统20中，一个或多个发射体线圈可以被放置在患者28的躯干下方，并且每个发射体线圈都被配置成在包含患者的心脏26的预定工作体积中生成磁场。
如图1所示，磁场位置传感器38设置在工具22的尖端56处。磁场位置传感器38基于磁场的振幅和相位来生成指示工具的3D位置坐标(例如，末端56的位置坐标)的电信号。电信号可传送到控制台24以确定工具的位置坐标。电信号可经由导线45传送到控制台24。
另选地，或者除了有线通信之外，电信号可例如经由工具22处的无线通信接口(未示出)无线传送到控制台24，工具22可与控制台24中的输入/输出(I/O)接口42通信。例如，其公开内容以引用方式并入本文的美国专利6,266,551尤其描述了无线导管，该导管不物理地连接到信号处理和/或计算设备，并且以引用方式并入本文。而是，发射器/接收器被附接到导管的近侧端部。发射器/接收器使用无线通信方法(例如IR、RF、蓝牙或声学传输装置)与信号处理和/或计算机设备通信。无线数字接口和I/O接口42可根据本领域已知的任何合适的无线通信标准进行操作，该无线通信标准为例如IR、RF、蓝牙、IEEE 802.11系列标准中的一个(例如，Wi-Fi)或HiperLAN标准。
尽管图1示出了设置在工具22的尖端56处的单个磁场位置传感器38，但工具可包括各自设置在任何工具部分处的一个或多个磁场位置传感器。磁场位置传感器38可包括一个或多个微型线圈(未示出)。例如，磁场位置传感器可包括沿着不同的轴线取向的多个微型线圈。另选地，磁场位置传感器可包括另一类型的磁性传感器或者其他类型的位置转换器，例如基于阻抗的位置传感器或超声波位置传感器。
信号处理器40被配置成处理信号以确定工具22的位置坐标，包括位置坐标和取向坐标两者。上文所述的位置感测方法在加利福尼亚州钻石吧市的Biosense Webster公司(Biosense Webster Inc.)生产的CARTO标测系统中实现，并且在本文引述的专利和专利申请中详细描述。
工具22还可包括容纳在远侧端部32内的力传感器54。力传感器54可测量由工具22(例如，工具的末端56)施加到心脏26的心内膜组织的力并生成发送到控制台24的信号。力传感器54可包括由远侧端部32中的弹簧连接的磁场发射器和接收器，并且可基于测量弹簧的偏转来产生力的指示。这种探针和力传感器的进一步细节在其公开内容以引用并入本文的美国专利申请公布2009/0093806和2009/0138007中有所描述。另选地，远侧端部32可包括可使用例如光纤或阻抗测量的另一类型的力传感器。
工具22还可包括联接到末端56并且被配置成用作基于阻抗的位置转换器的电极48。除此之外或另选地，电极48可被配置成测量某个生理特性，例如一个或多个位置处的局部表面电位(例如，心脏组织的局部表面电位)。电极48可被配置成施加RF能量以消融心脏26中的心内膜组织。
虽然示例医疗系统20可被配置成使用基于磁的传感器来测量工具22的位置，但可使用其他位置跟踪技术(例如，基于阻抗的传感器)。磁性位置跟踪技术例如在美国专利5,391,199、5,443,489、6,788,967、6,690,963、5,558,091、6,172,499、6,177,792中有所描述，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。基于阻抗的位置跟踪技术例如在美国专利5,983,126、6,456,828和5,944,022中有所描述，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。
I/O接口42可使控制台24能够与工具22、体表电极46和任何其他传感器(未示出)相互作用。基于从体表电极46接收的电脉冲以及经由I/O接口42和医疗系统20的其他部件从工具22接收的电信号，信号处理器40可确定工具在3D空间中的位置并生成可在显示器50上示出的显示信息52。
信号处理器40可包括在通用计算机中，该通用计算机具有用于从工具22接收信号并对控制台24的其他部件进行控制的合适的前端和接口电路。信号处理器40可使用软件来编程以执行本文描述的功能。软件可例如通过网络以电子形式下载到控制台24，或者可提供在诸如光学、磁性或电子存储器介质的非暂态有形介质上。另选地，信号处理器40的一些或全部功能可由专用或可编程数字硬件部件执行。
在图1所示的示例中，控制台24经由缆线44连接到体表电极46，每个体表电极46使用粘附到患者皮肤的补片(例如，在图1中指示为围绕电极46的圆圈)附接到患者28。体表电极46可包括集成在挠性基底上的一个或多个无线传感器节点。一个或多个无线传感器节点可包括能够实现本地数字信号处理的无线发射/接收单元(WTRU)、无线电链路和小型化可再充电电池。除了或代替补片，体表电极46还可使用由患者28穿戴的包括体表电极46在内的制品定位在患者身上，并且还可包括指示穿戴制品的位置的一个或多个方位传感器(未示出)。例如，体表电极46可嵌入到设置在患者28上的制品(例如背心)中。在操作期间，体表电极46通过检测由心脏组织的极化和去极化生成的电脉冲并且经由缆线44将信息传输到控制台24来辅助提供工具(例如，包括可充胀球囊的工具)在3-D空间中的位置。体表电极46可配备有磁性位置跟踪并且可帮助识别和跟踪患者28的呼吸周期。除了或代替有线通信，体表电极46可经由无线接口(未示出)与控制台24通信并且彼此通信。
在诊断处理期间，信号处理器40可呈现显示信息52，并且可将表示信息52的数据存储在存储器58中。存储器58可包括任何合适的易失性和/或非易失性存储器，例如随机存取存储器或硬盘驱动器。操作者30可能能够使用一个或多个输入装置59来操纵显示信息52。另选地，医疗系统20可包括在操作者30操纵工具22时操纵控制台24的第二操作者。应当指出的是，图1所示的配置是示例性的。可使用和实现医疗系统20的任何合适的配置。
图2是示出用于与本文所述的实施方案一起使用的医疗系统200的示例部件的框图。如图2所示，系统200包括医疗工具222、处理装置204、显示装置206和存储器212。处理装置204、显示装置206和存储器212是计算装置214的一部分。在一些实施方案中，显示装置206可与计算装置214分开。计算装置214还可包括I/O接口，诸如图1所示的I/O接口42。
工具222包括电极208的阵列，每个电极被配置成检测随时间推移的器官(例如，心脏)的区域的电活动(电信号)。当执行ECG时，每个电极检测与该电极接触的器官区域的电活动。工具222还包括多个传感器208。传感器208包括例如磁场位置传感器(例如，图1中的传感器38)，以用于提供位置信号来指示工具222的3D位置坐标。在一些规程中，与工具222分离的一个或多个附加传感器210，如在示例性系统200中所示，还用于提供位置信号。附加传感器210还可包括用于协助经由检测由于器官诸如心脏的电生理模式引起的皮肤上的电变化来检测心脏的电活动的传感器(例如，患者皮肤上的电极)。工具222还包括可充胀球囊202，该可充胀球囊可在患者的器官中的目标位置处进行调节和充胀，以通过防止或限制工具222在目标位置处的移动来将工具222固定在目标位置处，如下文更详细所述。
处理装置204可包括一个或多个处理器，每个处理器被配置成处理ECG信号，随时间推移记录ECG信号，对ECG信号进行滤波，将ECG信号分馏成信号分量(例如，斜率、波、复合波)，并且生成和组合用于在显示装置206上显示多个电信号的ECG信号信息。处理装置204还可生成并内插用于在显示装置206上显示心脏的3D标测图的标测信息。处理装置204可包括一个或多个处理器(例如，信号处理器40)，该一个或多个处理器被配置成处理从传感器(例如，附加传感器210和传感器216)获取的位置信息以确定工具222的方位坐标(包括位置坐标和取向坐标两者)。
此外，处理装置204确定标测图上的器官(例如，心脏)的解剖区域的位置，确定哪些电信号对应于位于器官的解剖区域内的器官的区域并且生成信号信息(例如，相关的ECG信息)，该信号信息用于显示被确定为对应于位于器官的解剖区域内的器官的区域的电信号(即，确定为由设置在器官的对应区域处的电极(即，极)获取的电信号)。处理装置204驱动显示装置206以利用标测信息和信号信息来显示器官的动态标测图(即，时空标测图)和器官的电活动。处理装置204还驱动显示装置206以利用相关的信号信息显示被确定为位于心脏的解剖区域内的信号。
显示装置206可包括一个或多个显示器，该一个或多个显示器各自被配置成显示表示器官的电活动随时间推移的时空表现的器官的3D标测图，并且显示随时间推移从器官获取的电信号。例如，表示特定时间间隔的器官的电活动的器官的3D标测图以及在该时间间隔期间从器官获取的电信号可同时显示在同一显示装置上。另选地，在相同时间间隔期间获取的器官的3D标测图和电信号可显示在单独的显示装置上。
电极208、传感器216和附加传感器210可与处理装置204进行有线或无线通信。显示装置206也可与处理装置204进行有线或无线通信。
图3为与本文所述的实施方案一起使用的被定位在心脏的一部分内的示例性医疗工具的图示。在图3所示的示例中，医疗工具322包括护套301(包括轴或管)和联接到(例如，直接或间接连接到)护套301的可充胀球囊302。图3示出了已从右心房304进入左心房303之后的被定位在心脏的左心房303中的护套301和球囊302。球囊302被示为在左心房303内处于充胀状态，从而通过防止护套301移动(例如，滑回)到右心房304内来提供稳定性。
尽管工具322在图3中被示为处于心脏中，但工具322在心脏中的使用为示例。工具322可用于患者解剖结构的其他器官和其他部分中。图3所示的球囊302围绕护套301的轴的位置也为示例。球囊302可调节到围绕护套301的轴的不同位置，以适用于不同的规程、使用者和解剖结构以及不同的护套和导管操纵策略。
图4为示出根据实施方案的工具422的部件的示意图。工具422包括护套401和经由线407联接到护套的可旋转柄部406。护套401包括可充胀球囊402和弹簧元件403，该弹簧元件在护套401的壁中联接到球囊402并且联接到线407。弹簧元件403被配置成伸展和收缩以将球囊402调节到沿护套401的不同位置。每个弹簧元件403可包括螺旋弹簧。弹簧元件也可包括被配置成将球囊402调节到沿护套401的不同位置的其他类型的弹簧状机构。此外，护套可包括任意数量的弹簧元件(包括单个弹簧元件)，以将球囊402调节到沿护套401的不同位置。工具可包括任意数量的线(包括单根线)，以将球囊402调节到沿护套401的不同位置。
可旋转柄部406包括设置在可旋转柄部406内的螺杆元件404。螺杆元件404可例如为具有螺纹的螺杆，该螺纹被配置成与护套的对置螺纹可旋转地接合。弹簧元件403、可旋转柄部406、螺杆元件404和线407一起形成球囊移动机构，该球囊移动机构用于将球囊402移动到沿护套401的不同位置。例如，可旋转柄部406围绕螺杆元件404进行旋转，以将力(例如，推力或拉力，这取决于可旋转柄部406的旋转方向)施加到线407上，从而导致联接到线407的弹簧元件403伸展或收缩。弹簧元件403的伸展和收缩导致联接到弹簧元件403的球囊402沿着护套401在相反方向上移动。
图5为示出根据实施方案的将图4所示的工具422的一部分定位和固定在患者解剖结构内的目标工具位置处的示例性方法500的流程图。如方框502所示，方法500包括将工具422(例如，工具422的护套401)定位在器官的一部分内，诸如图3所示的左心房303内。如框504所示，方法500包括旋转可旋转柄部406以将球囊402移动(即，调节)到沿护套401的目标球囊位置。例如，围绕螺杆元件404旋转(例如，由医师)可旋转柄部406，从而经由线407导致弹簧元件403伸展或收缩。弹簧元件403的伸展导致球囊402沿着护套401在一个方向上移动，并且弹簧元件403的收缩导致球囊402沿着护套401在相反方向上移动。
当球囊到达沿护套401的目标球囊位置时，可旋转柄部406的旋转停止并且球囊402被充胀，如框506所示。然后将充胀球囊502固定在沿护套501的目标球囊位置处，如框508所示。例如，通过利用锁定机构(诸如本文所述的那些)将球囊402锁定在目标球囊位置处来将球囊402固定在目标球囊位置处。因此，防止护套401从目标工具位置移动到患者解剖结构内的另一位置(例如，防止从左心房303滑出)。可利用超声、荧光成像或本领域的技术人员已知的其他技术来促进上述方法500。
图6A为示出根据实施方案的工具622的部件的示意图。如图6A所示，工具622包括具有护套壁603的护套601、球囊602、可塌缩元件604、突起线605、第一球囊线606和第二球囊线607。
第一球囊线和第二球囊线为线状元件，该线状元件可进行移动(被牵拉和被释放)以有利于将图6A所示的护套601定位在患者的目标工具位置(例如，心脏左心房内的目标位置)处。球囊线606和607一起形成球囊移动机构，该球囊移动机构用于调节球囊602沿护套轴的长度的位置，同时突起线605用于将球囊602固定(例如，锁定)在沿护套601的目标位置处。例如，第一球囊线606可用于沿着护套601在从护套601的近侧到护套601的远侧(更靠近末端)的方向上移动球囊602。第二球囊线306可用于沿着护套601在从护套601的远侧到护套601的近侧的相反方向上移动球囊602。图6A所示的球囊线的数量仅仅为示例性的。球囊移动机构可包括任意数量的球囊线以调节球囊602沿护套601的位置。
图6B为示出相对于设置在球囊602的内侧608的腔体602a处于塌缩位置和接合位置的示例性可塌缩突起的图示。可塌缩突起604a和604b为图6A所示的可塌缩元件604的示例。如图6B所示，可塌缩突起604a和604b(例如，齿形突起)设置在护套壁603上。可塌缩突起604a被示为处于其塌缩位置。可塌缩突起604b被示为处于接合(即，伸长)位置。球囊602包括设置在球囊602的内侧608的腔体602a，该腔体接合和脱离设置在护套壁603上的可塌缩突起604a和604b，以将球囊602调节到沿护套601的长度的不同位置并且防止(例如，锁定)球囊602沿着护套601的长度移动。突起604a和腔体602a的数量及其示于图6B中的位置仅仅为示例性的。在另一个实施方案中，设置在护套壁上的腔体可接合设置在球囊的内侧的可塌缩突起。
例如，当沿着近侧-远侧方向获得球囊的目标位置时，使球囊102充胀并且牵拉突起线605，以导致突起604a和604b移动到其接合位置，直到可塌缩突起604a和604b对准并且接合球囊602的腔体602a。当突起604a和604b与腔体602a接合时，突起线605被释放并且球囊602被固定在或锁定在目标位置处。还可通过沿图6A中的箭头610所示的方向旋转护套601来使可塌缩突起604a和604b与腔体602a对准。
图7为示出根据实施方案的将图6A所示的护套601固定在患者解剖结构内的目标工具位置处的示例性方法700的流程图。如方框702所示，方法700包括将护套601定位在器官的一部分内，诸如图3所示的左心房303内。如框704所示，方法700包括移动联接到球囊602的球囊线606和607中的一者或两者以沿着护套601移动(即，调节)球囊。例如，球囊线606和607可用于沿着护套601在相反方向上调节球囊602的位置。
如框706所示，方法700包括当获得沿护套610的目标球囊位置时，使球囊602充胀。如框708所示，方法700包括将球囊602固定在沿护套601的目标位置处。例如，可牵拉突起线605，直到可塌缩元件604(例如，一个或多个可塌缩突起604a)与一个或多个相对腔体602a接合。当一个或多个可塌缩突起604a与一个或多个相对腔体602a接合时，突起线605被释放并且球囊602被固定(例如，锁定)在护套601上的目标位置处。可利用超声、荧光成像或本领域的技术人员已知的其他技术来促进上述方法700。
图8A示出了根据实施方案的具有锁定机构804的示例性工具822的一部分。如图8A所示，工具822包括具有护套壁803的护套801、可充胀球囊802、锁定机构线806、第一球囊线808和第二球囊线809。护套801包括扇形元件810，该扇形元件包括设置在护套壁803上的示于图8B和图8C中的扇形突起810a。第一球囊线808包括与设置在护套臂803上的扇形元件810相对的扇形元件812，该扇形元件包括示于图8B和图8C中的扇形突起812a。图8A所示的第二球囊线809不包括扇形元件。一些实施方案包括具有扇形元件的第二球囊线809。实施方案可包括任意数量的球囊线，包括单根球囊线。
图8B为图8A所示的护套801的一部分和球囊802的放大剖视图，其示出了处于闭合位置的锁定机构804。图8C为图8A所示的护套801的一部分和球囊802的放大剖视图，其示出了处于打开位置的锁定机构804。锁定机构包括锁定机构线806和枢转臂814。枢转臂被配置成围绕枢转点816枢转。枢转臂814在枢转端部处联接到锁定机构线806(经由未示出的连接件)并且在球囊端部处经由球囊802联接到扇形突起810a。在图8C所示的打开位置中，护套壁803上的扇形突起812a与球囊802上的相对扇形突起810a间隔开。然而，在图8B所示的闭合位置中，护套壁803上的扇形突起812a移动到更靠近球囊802上的相对扇形突起810a。例如，当锁定机构线806被移动(被推动或牵拉)时，导致枢转臂814围绕枢转点816枢转以使得枢转臂814在图8B和图8C所示的位置之间移动，并且导致扇形突起810a在其示于图8B和图8C中的位置之间移动。此外，不同于图6A和图6B所示实施方案中的突起604a，扇形突起810a和812a是不可塌缩的。
图8A-8C所示的突起810a中的每个为彼此等距地间隔开的。图8A-8C所示的突起812a中的每个也为彼此等距地间隔开的。然而，实施方案可包括突起之间的不等间距。图8A-8C所示的突起810a和812a的数目和位置为示例性的。实施方案可包括任意数量的突起。类似于图6A和图6B，实施方案可包括球囊移动机构，该球囊移动机构包括任意数量的球囊线以调节球囊802沿护套801的位置。
在工具822被定位在患者的器官(例如，左心房103)的目标位置处之后，牵拉第一球囊线808，从而导致球囊802沿着护套801在近侧-远侧方向(即，图8A-8C中的左侧-右侧方向)上移动。如图8C中的位置所示，扇形突起810a和扇形突起812a彼此分开，使得它们能够在相反方向(即，左侧和右侧方向)上移动而不彼此接触，从而使得球囊802能够移动到目标位置。当球囊802到达沿护套801的目标位置时，移动(例如，牵拉)锁定机构线806，从而导致扇形突起810a和相对的扇形突起812a移动成彼此更靠近(即，在图8A-8C中的上-下方向上)直到锁定机构804闭合并且突起810a和812a到达其示于图8B中的位置，并且将球囊802固定(例如，锁定)在沿护套801的目标球囊位置处。
图9示出了根据实施方案的工具922的一部分。如图9所示，工具922包括具有护套壁903的护套901、覆盖护套902的远侧部分的球囊902、一对环904和905、设置在护套壁903内的线906、导管907和盐水管908。围绕球囊902设置在球囊902的每一侧的环904和905彼此间隔开并且被配置成在球囊902上滑动。两个环904和905之间的距离由固定元件(在图9中被示为位于两个环904和905之间的水平条)保持，从而允许环904和905一起朝远侧和朝近侧(图9中的左侧-右侧方向)移动，同时保持彼此之间的相等距离。球囊902具有设置在环904和905之间的可充胀部分902a以及设置在环904和905的两侧的不可充胀部分902b和902c。可充胀部分902a依赖于经由盐水管908的盐水流。因此，球囊902的可充胀部分902a的位置和尺寸依赖于环904和905的位置，该环904和905阻断盐水流，从而导致球囊902在环904和905之间充胀。类似于上述实施方案，球囊移动机构可包括任意数量的球囊线以将球囊902的位置调节到沿护套901的不同位置。盐水管908在环904和905之间进入球囊902并且附接到球囊902的牵拉线，以利用盐水来使位于环904和905之间的球囊902的可充胀部分902a充胀。
在工具922被定位在患者的器官(例如，左心房103)的目标位置处之后，线906用于将环904和905沿着球囊902移动到沿护套901的不同位置。当移动球囊时，环904和905可沿着护套901的球囊覆盖的远侧部分滑动。当获得环904和905沿球囊902的目标位置时，通过使球囊902的可充胀部分902a充胀来将球囊902固定(例如，锁定)到适当位置，该可充胀部分902a为依赖于调节之后的环904和905的位置的位于环904和905之间的部分。
所提供的方法可在通用计算机、处理器或处理器核中实现。以举例的方式，合适的处理器包括通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其它类型的集成电路(IC)和/或状态机。可通过使用处理的硬件描述语言(HDL)指令和包括网络表的其它中间数据的结果(此类指令能够被存储在计算机可读介质上)配置制造过程来制造此类处理器。这种处理的结果可以是掩码作品(maskwork)，其随后在半导体制造过程中用于制造实现本公开的特征的处理器。
本文提供的方法或流程图可在并入非暂态计算机可读存储介质中的计算机程序、软件或固件中实施以用于由通用计算机或处理器执行。非暂态计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、高速缓冲存储器、半导体存储器装置、磁性介质(例如内部硬盘和可移动盘)、磁光介质以及光学介质(例如CD-ROM盘和数字多功能盘(DVD))。
应当理解，基于本文的公开内容，许多变型都是可能的。虽然在上文以特定组合描述了特征和元件，但是每个特征或元件可独自使用而无需其他特征和元件，或者在具有或不具有其他特征和元件的情况下以各种组合使用每个特征或元件。

Claims (20)

1.一种工具定位方法，包括：
将包括护套和联接到所述护套的可充胀球囊的医疗工具定位在患者的器官的一部分内的目标工具位置处；
将所述可充胀球囊沿所述护套的长度在近侧-远侧方向上移动到目标球囊位置；
当所述球囊被定位在沿所述护套的所述长度的所述目标球囊位置处时，使所述可充胀球囊充胀；以及
将充胀的所述球囊固定在沿所述护套的所述长度的所述目标球囊位置处，以防止所述医疗工具从所述目标工具位置移动。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中移动所述可充胀球囊包括旋转经由至少一个弹簧元件联接到所述可充胀球囊的可旋转柄部，其中旋转所述可旋转柄部导致所述至少一个弹簧元件伸展或收缩并且在所述近侧-远侧方向上移动所述可充胀球囊。
3.根据权利要求1所述的方法，其中移动所述可充胀球囊包括移动联接到所述可充胀球囊的至少一根球囊线，并且
将充胀的所述球囊固定在所述目标球囊位置处包括使设置在所述护套和所述可充胀球囊中的一者上的至少一个可塌缩突起接合设置在所述护套和所述可充胀球囊中的另一者上的至少一个腔体。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中将充胀的所述球囊固定在所述目标球囊位置处还包括：
牵拉突起线，直到所述至少一个可塌缩突起接合所述至少一个腔体；以及
当所述至少一个可塌缩突起接合所述至少一个腔体时释放所述突起线。
5.根据权利要求1所述的方法，其中移动所述可充胀球囊包括牵拉联接到所述可充胀球囊的至少一根球囊线，并且
将充胀的所述球囊固定在所述目标位置处包括使设置在所述护套上的扇形突起移动成更靠近并且接合设置在所述至少一根球囊线上的相对的扇形突起。
6.根据权利要求1所述的方法，其中移动所述可充胀球囊包括牵拉联接到所述可充胀球囊的至少一根球囊线，并且
将充胀的所述球囊固定在所述目标位置处包括使所述可充胀球囊的位于一对环之间的可充胀部分充胀，使得所述可充胀球囊的充胀部分的相对侧中的每一个接触所述一对环中的不同一者，所述一对环在所述近侧-远侧方向上彼此间隔开并且围绕所述可充胀球囊设置。
7.一种用于医疗规程中的医疗工具，包括：
护套，所述护套具有由护套壁限定的管，所述护套在近侧-远侧方向上延伸一定长度；
可充胀球囊，所述可充胀球囊联接到所述护套；
球囊移动机构，所述球囊移动机构联接到所述可充胀球囊并且被配置成将所述可充胀球囊沿所述护套的所述长度移动到不同球囊位置；和
球囊固定机构，所述球囊固定机构被配置成将充胀情况下的所述可充胀球囊固定到沿所述护套的所述长度的目标球囊位置，以防止所述医疗工具从患者的器官的一部分内的目标工具位置移动。
8.根据权利要求7所述的医疗工具，还包括：
至少一个弹簧元件，所述至少一个弹簧元件联接到所述可充胀球囊，并且被配置成伸展和收缩并导致所述可充胀球囊沿着所述护套的所述长度移动；
可旋转柄部，所述可旋转柄部包括设置在所述可旋转柄部内的螺杆并且被配置成沿着所述螺杆旋转；和
至少一根线，所述至少一根线联接在所述至少一个弹簧元件与所述可旋转柄部之间，
其中所述可旋转柄部的旋转导致所述至少一个弹簧元件伸展或收缩并且沿所述护套的所述长度在所述近侧-远侧方向上移动所述可充胀球囊。
9.根据权利要求7所述的医疗工具，还包括：
至少一根球囊线，所述至少一根球囊线联接到所述可充胀球囊；
至少一个可塌缩突起，所述至少一个可塌缩突起设置在所述护套和所述可充胀球囊中的一者上；和
至少一个腔体，所述至少一个腔体设置在所述护套和所述可充胀球囊中的另一者上，
其中所述至少一根球囊线的移动导致所述可充胀球囊沿所述护套的所述长度在所述近侧-远侧方向上移动，并且
当所述至少一个可塌缩突起接合所述至少一个腔体时，充胀的所述球囊被固定在所述目标球囊位置处。
10.根据权利要求9所述的医疗工具，其中通过牵拉突起线直到所述至少一个可塌缩突起接合所述至少一个腔体并且当所述至少一个可塌缩突起接合所述至少一个腔体时释放所述突起线来将充胀的所述球囊固定在所述目标球囊位置处。
11.根据权利要求7所述的医疗工具，还包括：
多个第一扇形突起，所述多个第一扇形突起设置在所述护套壁上；
第一球囊线，所述第一球囊线联接到充胀的所述球囊并且包括与所述多个第一扇形突起相对的多个第二扇形突起；
锁定机构，所述锁定机构联接到所述多个第一扇形突起和所述多个第二扇形突起中的至少一者；和
锁定线，所述锁定线联接到所述锁定机构，
其中当所述第一球囊线被移动时，所述可充胀球囊被移动，并且
当所述锁定线被移动时，所述多个第一扇形突起和所述多个第二扇形突起被导致朝向彼此而移动并彼此接合并且将充胀的所述球囊固定在所述目标球囊位置处。
12.根据权利要求7所述的医疗工具，还包括：
多个第一扇形突起，所述多个第一扇形突起设置在所述护套壁上；
第一球囊线，所述第一球囊线联接到充胀的所述球囊并且包括与所述多个第一扇形突起相对的多个第二扇形突起；和
锁定机构，所述锁定机构联接到所述多个第一扇形突起和所述多个第二扇形突起中的至少一者，并且被配置成在第一位置与第二位置之间移动，
其中当所述锁定机构处于所述第一位置时，所述多个第一扇形突起与所述多个第二扇形突起间隔开，使得所述可充胀球囊被允许在所述近侧-远侧方向上移动，并且
当所述锁定机构处于所述第二位置时，所述多个第一扇形突起与所述多个第二扇形突起被配置成彼此接合并且防止充胀的所述球囊在所述近侧-远侧方向上移动。
13. 根据权利要求7所述的医疗工具，其中所述可充胀球囊围绕所述护套设置并且包括可充胀部分和不可充胀部分，并且所述医疗工具还包括：
至少一根球囊线，所述至少一根球囊线联接到所述可充胀球囊；和
一对环，所述一对环围绕所述可充胀球囊设置并且在所述近侧-远侧方向上彼此间隔开，
其中，当所述可充胀球囊被充胀时，所述可充胀球囊的充胀部分的相对侧中的每一个接触所述一对环中的不同一者并且将充胀的所述球囊固定在所述目标球囊位置处。
14.一种用于医疗规程中的工具定位系统，包括：
医疗工具，所述医疗工具被配置成被导航到患者的器官的一部分内的目标工具位置，所述医疗工具包括：
护套，所述护套具有由护套壁限定的管，所述护套在近侧-远侧方向上延伸一定长度；和
可充胀球囊，所述可充胀球囊联接到所述护套并且被配置成沿所述护套的所述长度在所述近侧-远侧方向上移动，其中当所述可充胀球囊在沿所述护套的所述长度的目标球囊位置处充胀时，充胀的所述球囊被固定在所述目标球囊位置处；
存储器，所述存储器被配置成存储对应于所获取的位置信号的位置数据，所述位置信号指示所述工具在包括所述患者的所述器官的三维(3D)空间中的位置；和
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置成从所述位置数据生成用于显示所述工具在所述3D空间中的位置的标测信息。
15.根据权利要求14所述的工具定位系统，
其中所述医疗工具还包括：
至少一个弹簧元件，所述至少一个弹簧元件联接到所述可充胀球囊，并且被配置成伸展和收缩并导致所述可充胀球囊沿着所述护套的所述长度移动；
可旋转柄部，所述可旋转柄部包括设置在所述可旋转柄部内的螺杆并且被配置成沿着所述螺杆旋转；和
至少一根线，所述至少一根线联接在所述至少一个弹簧元件与所述可旋转柄部之间，
其中所述可旋转柄部的旋转导致所述至少一个弹簧元件伸展或收缩并且沿所述护套的所述长度在所述近侧-远侧方向上移动所述可充胀球囊。
16.根据权利要求14所述的工具定位系统，其中所述医疗工具还包括：
至少一根球囊线，所述至少一根球囊线联接到所述可充胀球囊；
至少一个可塌缩突起，所述至少一个可塌缩突起设置在所述护套和所述可充胀球囊中的一者上；和
至少一个腔体，所述至少一个腔体设置在所述护套和所述可充胀球囊中的另一者上，
其中所述至少一根球囊线的移动导致所述可充胀球囊沿所述护套的所述长度在所述近侧-远侧方向上移动，并且
当所述至少一个可塌缩突起接合所述至少一个腔体时，充胀的所述球囊被固定在所述目标球囊位置处。
17.根据权利要求16所述的工具定位系统，其中通过牵拉突起线直到所述至少一个可塌缩突起接合所述至少一个腔体并且当所述至少一个可塌缩突起接合所述至少一个腔体时释放所述突起线来将充胀的所述球囊固定在所述目标球囊位置处。
18.根据权利要求14所述的工具定位系统，其中所述医疗工具还包括：
多个第一扇形突起，所述多个第一扇形突起设置在所述护套壁上；
第一球囊线，所述第一球囊线联接到充胀的所述球囊并且包括与所述多个第一扇形突起相对的多个第二扇形突起；
锁定机构，所述锁定机构联接到所述多个第一扇形突起和所述多个第二扇形突起中的至少一者；和
锁定线，所述锁定线联接到所述锁定机构，
其中当所述第一球囊线被移动时，所述可充胀球囊被移动，并且
当所述锁定线被移动时，所述多个第一扇形突起和所述多个第二扇形突起被导致朝向彼此而移动并彼此接合并且将充胀的所述球囊固定在所述目标球囊位置处。
19.根据权利要求14所述的工具定位系统，其中所述医疗工具还包括：
多个第一扇形突起，所述多个第一扇形突起设置在所述护套壁上；
第一球囊线，所述第一球囊线联接到充胀的所述球囊并且包括与所述多个第一扇形突起相对的多个第二扇形突起；和
锁定机构，所述锁定机构联接到所述多个第一扇形突起和所述多个第二扇形突起中的至少一者，并且被配置成在第一位置与第二位置之间移动，
其中当所述锁定机构处于所述第一位置时，所述多个第一扇形突起与所述多个第二扇形突起间隔开，使得所述可充胀球囊被允许在所述近侧-远侧方向上移动，并且
当所述锁定机构处于所述第二位置时，所述多个第一扇形突起与所述多个第二扇形突起被配置成彼此接合并且防止充胀的所述球囊在所述近侧-远侧方向上移动。
20. 根据权利要求14所述的工具定位系统，其中所述可充胀球囊围绕所述护套设置并且包括可充胀部分和不可充胀部分，并且所述医疗工具还包括：
至少一根球囊线，所述至少一根球囊线联接到所述可充胀球囊；和
一对环，所述一对环围绕所述可充胀球囊设置并且在所述近侧-远侧方向上彼此间隔开，
其中，当所述可充胀球囊被充胀时，所述可充胀球囊的充胀部分的相对侧中的每一个接触所述一对环中的不同一者并且将充胀的所述球囊固定在所述目标球囊位置处。
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