CN112367907A

CN112367907A - 多功能成像

Info

Publication number: CN112367907A
Application number: CN201980044193.1A
Authority: CN
Inventors: S·本-海姆
Original assignee: Navix International Ltd
Current assignee: Navix International Ltd
Priority date: 2018-05-07
Filing date: 2019-05-06
Publication date: 2021-02-12
Also published as: US20210052331A1; EP3790453A1; WO2019215574A1

Abstract

使用具有指定医疗用途的一系列医疗器械(例如，具有用于操纵组织的工作部分)中的任何一种来执行电场成像；并且进一步提供有至少一个电极，所述至少一个电极用于发射和/或接收与组织的介电特性相互作用的电场。在一些实施例中，所述至少一个电极作为附加组件提供，可选地作为包括所述医疗器械的套件的一部分提供。

Description

多功能成像

相关申请

本申请根据35USC§119(e)要求2018年5月7日提交的标题为“VERSATILE IMAGING[多功能成像]”的美国临时专利申请号62/667,653；以及2018年12月11日提交的标题为“VERSATILE IMAGING[多功能成像]”美国临时专利申请号62/777,817的优先权权益；每个申请的内容均通过援引以其全文并入本文，如同在本文中完整阐述一样。

本申请还根据35USC§119(a)要求2018年12月5日提交的标题为“ELECTROPHYSIOLOGY PROCEDURE WITHOUT IONIZING RADIATION IMAGING[无电离辐射成像的电生理程序]”的PCT专利申请号PCT/IB 2018/059672的优先权权益，所述申请的内容也通过援引并入本文，如同在本文中完整阐述一样。

技术领域和背景技术

在本发明的一些实施例中，本发明涉及成像领域；并且更具体地，涉及用于引导医疗程序的成像。

在许多介入医疗程序中，操作者可以通过具有对在程序操作区的相关区域中的解剖结构进行实时成像的能力而受益。特别是在心脏电生理学标测中(例如，对于心脏电生理学消融以及在其他介入心脏手术中)，存在多种技术来提供对操作区的实时成像。

术中成像技术包括可以远离腔室壁成像的技术、以及可以使用壁上的多个点或腔室内多个点、或以上两者的组合的位置的知识来重建腔室壁的技术。

概述

根据本披露的一些实施例，提供了一种使用医疗器械的移动进行成像的方法，所述医疗器械包括工作部分和固定到所述医疗器械的至少两个电极，其中，所述工作部分被配置为在到达所述工作部分与内部解剖结构机械接触的位置时操纵所述内部解剖结构，所述方法包括：从至少一个发射电极发射电场以与内部解剖结构相互作用；在所发射的电场与所述内部解剖结构相互作用的同时，使所述医疗器械的工作部分在远离所述机械接触位置的位置之间移动；通过至少一个接收电极接收所述电场；测量由于所述移动和与所述内部解剖结构的相互作用而引起的所述电场的变化；以及基于所述测量构建所述内部解剖结构的图像；其中，固定到所述医疗器械的所述至少两个电极包括所述至少一个发射电极和所述至少一个接收电极中的至少一个。

在一些实施例中，所述至少两个电极包括所述至少一个发射电极和所述至少一个接收电极两者。

在一些实施例中，所述至少两个电极包括覆盖所述工作部分的表面的电极。

在一些实施例中，所述方法包括基于所述工作部分相对于所述图像中示出的所述内部解剖结构的位置的位置，将所述工作部分移动到所述机械接触位置。

在一些实施例中，所述方法包括向用户显示所述图像以及在相对于所述内部解剖结构的当前位置处所述工作部分的表示。

在一些实施例中，所述构建包括基于所述测量来估计所述解剖结构的区域中的组织的组成。

在一些实施例中，所述估计基于对所述解剖结构的区域内的介电特性分布的估计，所述介电特性分布导致了测得的变化。

在一些实施例中，所述构建包括将所述至少一个电极的特定位置与所述电场中测得的由于所述移动和所述相互作用而引起的变化相关联。

在一些实施例中，所述关联特定位置是基于所述至少一个电极的多个电极之间的至少一个距离。

在一些实施例中，所述至少一个电极包括三个或更多个电极，每个电极与所述三个或更多个电极中的另一个电极相距已知的距离。

在一些实施例中，所述医疗器械被保持在控制所述工作部分的定位的手柄处，并且所述手柄和所述工作部分被刚性地互连。

在一些实施例中，所述医疗器械被保持在控制所述工作部分的定位的手柄处，并且所述手柄和所述电极被刚性地互连。

在一些实施例中，所述医疗器械是解剖刀。

在一些实施例中，通过在将所述医疗器械保持在距所述工作部分20cm之内的同时操纵所述医疗器械来移动所述工作部分。

在一些实施例中，所述工作部分包括刀片，所述刀片被配置为切割组织。

在一些实施例中，所述工作部分包括尖锐尖端，所述尖锐尖端被配置为刺穿组织。

在一些实施例中，所述工作部分包括尖锐部分，所述尖锐部分被配置为解剖组织。

在一些实施例中，远离所述机械接触位置的所述位置与所述内部解剖结构相隔一实体组织厚度。

在一些实施例中，所述实体组织厚度至少为1cm。

在一些实施例中，远离所述机械接触位置的所述位置在包括所述内部解剖结构的器官的外表面之外。

在一些实施例中，远离所述机械接触位置的所述位置在心血管腔外部。

根据本披露的一些实施例，提供了一种修改和使用具有指定用途的医疗器械的方法，所述方法包括：将至少一个电极附接到所述医疗器械；将所述医疗器械用于其指定用途，同时所述至少一个电极发射和/或接收通过与组织相交而改变的电场；基于根据由所述至少一个电极发射和/或接收的所述电场的测量结果重建的所述组织的图像，引导所述医疗器械的移动。

在一些实施例中，所述至少一个电极进行发射，并且设置至少一个另外的测量电极，所述至少一个另外的测量电极被定位成在使用所述医疗器械期间感测所述电场的变化。

在一些实施例中，所述至少一个电极进行接收，并且设置至少一个另外的发射电极，所述至少一个另外的发射电极被定位成在使用所述医疗器械期间发射所述电场。

在一些实施例中，所述移动由所述图像和所述医疗器械相对于所述图像的位置引导。

根据本披露的一些实施例，提供了一种增强医疗器械的系统，所述系统包括：所述医疗器械，其中，所述医疗器械包括：本体，所述本体终止于刚性远端，所述刚性远端的长度至少为5cm；以及距所述刚性远端的最远尖端3cm以内的至少一个电极；以及电路系统，所述电路系统被配置为经由所述至少一个电极发送和/或接收电信号，并从中提供邻近所述尖端的组织的图像。

根据本披露的一些实施例，提供了一种成像系统，所述成像系统包括：至少一个电极，所述至少一个电极被配置用于到工具表面的附接或附接到工具表面；其中，所述电极不用于与身体部位的医学相互作用；信号电路系统，所述信号电路系统被配置为从所述电极发送和/或接收电信号；以及重建电路系统，所述重建电路系统被配置为根据所述信号重建图像，所述图像包括基于所述信号的所述工具的表示。

根据本披露的一些实施例，提供了一种用于成像系统的套件，所述套件包括：医疗器械；可附接在所述医疗器械的表面上的至少一个电极；其中，所述至少一个电极被配置用于：发射电场，以及测量由于所述医疗器械的移动而引起的所述电场的变化，所述移动改变了所述电场与内部解剖结构的相互作用；以及通信信道，所述通信信道被配置用于将接收到的指示传送到重建电路系统，所述重建电路系统被配置为根据所述接收到的指示重建图像。

在一些实施例中，所述至少一个电极可通过将包括所述至少一个电极的套筒装配附接到所述医疗器械上而附接到所述表面。

在一些实施例中，所述至少一个电极可通过粘附到所述医疗器械而附接到所述表面。

根据本披露的一些实施例，提供了一种用于成像系统的导丝，所述导丝包括：导管导丝；与所述导丝集成的至少一个电极；其中，所述至少一个电极被配置用于：发射电场，以及接收所述电场，包括接收由于所述电场与内部解剖结构的相互作用而引起的所述电场的变化；以及通信信道，所述通信信道被配置用于将接收到的信号传送到重建电路系统，所述重建电路系统被配置为根据所述接收到的变化重建图像。

根据本披露的一些实施例，提供了一种使用工具进行成像的方法，所述工具包括被配置为操纵身体的组织的工作部分以及固定到所述工具的至少一个电极，所述方法包括：当所述工作部分和所述至少一个电极一起移动时，通过所述组织发射电信号；使用所述至少一个电极感测通过所述组织发射的电信号；以及基于所述感测对所述组织进行成像。

根据本披露的一些实施例，提供了一种使用医疗器械进行成像的方法，所述医疗器械包括被配置为操纵身体的组织的工作部分以及固定到所述医疗器械的至少一个电极，所述方法包括：当所述工作部分和所述至少一个电极一起移动时，从所述至少一个电极发射电信号，使得通过所述组织发射所述电信号；使用所述至少一个电极感测通过所述组织发射的电信号；基于所述感测对所述组织进行成像以产生包括多个可区分特征的图像；以及确定所述工作部分相对于所述多个可区分特征的位置的位置。

根据本披露的一些实施例，提供了一种在医疗程序期间成像的方法，所述方法包括：提供至少一个电极，所述至少一个电极固定到在所述医疗程序中使用以执行组织操纵的医疗器械；从所述至少一个电极发射电信号；以及使用至少为准备组织操纵而执行的所述医疗器械的移动进行成像，其中，所述移动使所述至少一个电极移动，使得通过所述组织发射所述电信号，所述成像包括：使用所述至少一个电极感测通过所述组织发射的电信号；以及基于所述感测产生包括多个可区分特征的图像。

根据本披露的一些实施例，提供了一种成像方法，所述方法包括：使用来自第一工具的测量结果对体内区域进行成像，其中，所述测量结果是当所述第一工具移动到所述体内区域之外时通过所述体内区域的特征改变的电场的测量结果；以及基于所述成像选择所述体内区域中的位置；以及将所述第一工具的一部分插入到所述体内区域中的所选位置处。

在一些实施例中，所述测量结果是当所述第二工具移动到所述体内区域之外时通过所述另外的体内区域的特征改变的电场的测量结果。

除非另有限定，否则本文中使用的所有技术和/或科学术语具有如本披露所属技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。虽然类似或等同于本文所描述的那些方法和材料的方法和材料可以用于本披露的实施例的实践或测试中，但下文中描述了示例性方法和/或材料。在冲突的情况下，本专利说明书(包括定义)将占据主导。另外，材料、方法和示例仅是说明性的并且不旨在一定是限制性的。

如将由本领域技术人员理解的，本披露的各方面可以实施为一种系统、方法或计算机程序产品。因此，本披露的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或者将软件和硬件方面组合的实施例的形式，所有实施例在本文中通常均可以被称为“电路”、“模块”或“系统”(例如，可以使用“计算机电路系统”来实施方法)。此外，本披露的一些实施例可以采取在一个或多个计算机可读介质中实施的计算机程序产品的形式，所述计算机可读介质具有在其上实施的计算机可读程序代码。本披露的一些实施例的方法和/或系统的实施方式可以涉及手动地、自动地或以其组合的方式执行和/或完成所选任务。此外，根据本披露的方法和/或系统的一些实施例的实际仪器和设备，所选的若干任务可以通过硬件、软件、或固件和/或其组合例如使用操作系统实施。

例如，用于执行根据本披露的一些实施例的所选任务的硬件可以被实施为芯片或电路。作为软件，根据本披露的一些实施例的所选任务可以被实施为由计算机使用任何适合的操作系统来执行的多个软件指令。在本披露的一些实施例中，方法中和/或由系统执行的一个或多个任务由数据处理器(在本文中也被称为“数字处理器”，参考使用数字位群组进行操作的数据处理器)执行，诸如用于执行多个指令的计算平台。可选地，数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器，和/或用于存储指令和/或数据的非易失性存储装置(例如磁性硬盘和/或可移除介质)。可选地，还提供一种网络连接。可选地，还提供显示器和/或诸如键盘或鼠标等用户输入设备。这些实施方式中的任一者在本文中更一般地被称为计算机电路系统的实例。

一个或多个计算机可读介质的任何组合可以用于本披露的一些实施例。所述计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备、或者前述各项的任何适合的组合。计算机可读存储介质的更具体示例(非详尽列表)将包括以下内容：具有一根或多根导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储装置、磁性存储装置或前述内容的任何合适组合。在本文件的背景下，计算机可读存储介质可以是可以包含或存储用于由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序的任何有形介质。计算机可读存储介质还可以包含或存储供这种程序使用的信息，例如，以计算机可读存储介质记录的方式构造的数据，使得计算机程序可以将所述数据作为例如一个或多个表格、列表、阵列、数据树和/或另一种数据结构来进行访问。在本文中，以可检索为数字位群组的形式记录数据的计算机可读存储介质也被称为数字存储器。应当理解，在一些实施例中，在计算机可读存储介质在本质上不是只读的和/或不处于只读状态的情况下，计算机可读存储介质可选地也用作计算机可写存储介质。

在本文中，数据处理器被说成“被配置”成在其耦合到计算机可读存储器以从所述计算机可读存储器接收指令和/或数据的情况下执行数据处理动作、处理所述指令和/或数据和/或将处理结果存储在同一个或另一个计算机可读存储器中。(可选地对数据)所执行的处理由指令指定。处理动作可以另外或可替代地由一个或多个其他术语来指代；例如：比较、估计、确定、计算、标识、关联、存储、分析、选择和/或变换。例如，在一些实施例中，数字处理器从数字存储器接收指令和数据、根据指令处理所述数据和/或将处理结果存储在数字存储器中。在一些实施例中，“提供”处理结果包括传输、存储和/或呈现处理结果中的一者或多者。呈现可选地包括示出在显示器上、通过声音指示、打印在打印件上或以其他方式给出呈人类感官能力可访问的形式的结果。

计算机可读信号介质可以包括具有在其中(例如，在基带中或作为载波的一部分)实施的计算机可读程序代码的传播数据信号。这种传播信号可以采取多种形式中的任何一种，包括但不限于，电磁的、光的或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是并非计算机可读存储介质并且可以传送、传播或输送用于由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序的任何计算机可读介质。

被具体化在计算机可读介质上的程序代码和/或由其使用的数据可以使用以下任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光纤电缆、RF等、或者前述各项的任何合适的组合。

用于执行本披露的一些实施例的操作的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言的任何组合来编写，所述一种或多种编程语言包括面向对象的编程语言(诸如Java、Smalltalk、C++等)以及常规的程序化编程语言(诸如“C”编程语言或类似的编程语言)。程序代码可以完全在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分地在用户的计算机上执行并且部分地在远程计算机上执行、或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型的网络连接到用户的计算机，或者可以进行到外部计算机的连接(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)。

下文可以参考根据本披露的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图来描述本披露的一些实施例。应该理解的是，流程图图示和/或框图中的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令实施。这些计算机程序指令可以提供到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理设备执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指明的功能/动作的手段。

这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质可以指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式起作用，使得存储在计算机可读介质中的指令产生制造制品，所述制造制品包括实施流程图和/或框图的一个或多个框中指明的功能/动作的指令。

计算机程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行从而产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指明的功能/动作的过程。

附图说明

本文中仅通过示例的方式参考附图描述了本披露的一些实施例。现在具体详细参考附图，应该强调的是，所示出的细节是通过示例的方式并且是出于对本披露的实施例的说明性论述的目的。在这方面，结合附图进行的描述使得本领域技术人员清楚可以如何实践本披露的实施例。

在附图中：

图1是根据本披露的一些实施例的用于使用医疗器械(以及医生和患者)对解剖部分进行电标测的系统的框图；

图2是根据本披露的一些实施例的基于电测量的身体结构成像方法的流程图；

图3A至图3B示意性地展示了根据本披露的一些实施例的接近包括用于成像的目标特征(其可以表示例如肿瘤)的组织的医疗器械(解剖刀)；

图4是根据本披露的一些实施例的描述了作为整个程序的一部分的创建和使用电场图像的流程图；

图5A至图5D示出了根据本披露的一些实施例的通过模拟电场测量结果而产生的肝脏图像的截面，所述电场测量结果是在测量电场的同时配备有电极的解剖刀在该电场内的模拟移动期间获得的；

图5E示出了根据本披露的一些实施例的(例如，如在图5A至图5D的模拟中所使用的)解剖刀和肝脏的相对位置以及图5C至图5D的图像的平面；

图6A示意性地展示了根据本披露的一些实施例的用于医疗程序中并且设置有两个电极的针(例如，活检针和/或消融针)；

图6B是根据本披露的一些实施例的描述了在医疗程序中使用针的程序的流程图；

图7A示意性地展示了根据本披露的一些实施例的用于通过到医疗器械的附接而使用的粘合电极组件；

图7B示意性地展示了根据本披露的一些实施例的用于通过到医疗器械的附接而使用的附接有套筒的电极组件；

图7C是根据本披露的一些实施例描述了将电极附接到医疗器械并校准所得器械以用于电场成像的方法的流程图；

图8示意性地展示了根据本披露的一些实施例的设置有多个电极的腹腔镜；

图9A至图9C示意性地展示了根据本披露的一些实施例的被配置用于电成像的配备有电极的导丝插入到身体中的各阶段；

图10示意性地展示了根据本发明的一些实施例的关于至少部分阻塞的血管示出的被配置用于电成像的配备有电极的导丝。

图11示意性地展示了根据本披露的一些实施例的配备有电极的导丝；

图12是根据本披露的一些实施例的描述了将导丝用于成像的流程图；以及

图13是根据本披露的一些实施例的描述了在医疗程序期间使用基于电极的成像工具的流程图。

具体实施方式

概述

本披露的一些实施例的一方面涉及一种使用经适当修改的工具(医疗器械)对身体结构进行成像的方法，所述工具通常在医疗程序中用于非成像和/或组织操纵目的。

在一些实施例中，医疗器械是具有指定用途(例如，指定医疗用途)的先前已知类型，并且通过用至少一个电极进行制造和/或在其上添加至少一个电极来根据先前已知类型修改所述医疗器械，所述至少一个电极被配置为连接到控制器，所述控制器根据被成像的身体区域内不同区域的介电特性的布置操作所述电极以发射和/或接收通过与被成像的身体区域的相互作用而被修改的电场。

在一些实施例中，医疗器械包括例如剪刀、解剖刀、刀、插管、夹子、针、注射器、腹腔镜、导丝或具有指定用途(例如，指定医疗用途)的另一工具。在一些实施例中，医疗器械包括用于执行组织操纵的工作部分(例如，刀片部分，其他尖锐部分(诸如尖端)和/或组织抓取部分)。在一些实施例中，医疗器械包括与所述工作部分刚性互连的手柄。在一些实施例中，手柄与工作部分之间的最短距离是例如40cm或更小、30cm或更小、20cm或更小、10cm或更小、或另一距离。在一些实施例中，医疗器械包括：本体，所述本体终止于刚性远端(例如，最远尖端)，所述刚性远端的长度至少为4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm或者更长；以及在距所述刚性远端2cm、3cm、4cm、5cm或另一距离内的至少一个电极。

例如，关于工具101和图1，描述了在一些实施例中与所述方法一起使用的医疗器械的其他特性和/或类型。

在一些实施例中，成像方法包括发射时变(例如，射频)电场，使得所述电场与(在目标区域内)要成像的目标解剖结构相互作用(并受其介电特性影响)。在一些实施例中，使用至少一个电极来发射电场。在一些实施例中，所述成像方法进一步包括通过至少一个电极(可选地，工具的至少一个电极)接收电信号，所述电信号指示所述电场与目标解剖结构的相互作用。在一些实施例中，医疗器械的同一至少一个电极被用于发射和接收电场两者。

在一些实施例中，在执行与目标解剖结构相互作用的电场的发射和接收中的至少一个(和可选地，两者)的同时，使工具在感测区域内移动。与测量一起，记录电极(可选地，工具的相对于电极具有可确定位置的一部分)的位置。这(可选地在重建过程之后)产生了在与目标区域基本不同(并且可选地完全分开)的空间区域中的电场结构方面的空间映射。电场结构可选地是恒定结构(例如，当从位置固定的电极发射电场时)。电场结构可选地是动态结构，取决于电场进行发射所在的变化位置。在一些实施例中，所记录的测量结果是双动态的(例如，从不同位置发射并随时间变化的场的测量结果)，并且是在不同电极位置处测量的。

在一些实施例中，重建过程包括使用诸如多维标度(MDS)和局部空间相干性的方法，基于测量结果本身并且可选地包括一个或多个约束(诸如知道所述至少一个电极中的两个或更多个电极相距多远)来估计电测量结果的位置。

如本文中使用的术语，“图像”包括根据被成像的区域的至少两个不同位置的相对位置分别表示该至少两个不同位置的数据结构，其中，被成像的区域包括在一定空间范围内延伸的特征(例如，不同的活组织)的布置。在一些实施例中，图像区分了至少两个位置之间由于在空间上延伸的特征布置中出现的特征而引起的至少一个差异。

在一些实施例中，成像过程包括根据测量数据构建图像的过程。在一些实施例中，测量数据包括使用传感器(例如，测量电极)在被成像的区域之外的位置进行的测量。在一些实施例中，还从与被成像区域在空间上分离(即，如本文所用术语“远离”)的位置进行测量。

本披露的一些实施例的一方面涉及一种修改和使用被配置用于指定医疗用途(即，即使不使用如接下来描述的固定电极的情况下医疗仪器也被配置用于该用途)的医疗器械的方法。在一些实施例中，所述方法包括将电极固定到医疗器械上(例如，以增强医疗器械的附加电极组件的形式)，并且然后将医疗器械用于其指定医疗用途，同时还使用电极来测量与附近组织相互作用的电场。在一些实施例中，“附近组织”是在高达约5cm、10cm、20cm或另一距离的范围内的组织。在一些实施例中，被成像的组织与医疗器械(在成像期间)的距离为至少1cm、5cm、10cm或另一距离。测量结果用于构建附近组织的一部分的图像。在一些实施例中，被成像的组织(附近组织)包括至少两种介电不同的物质，例如，不同的细胞类型和/或不同的组织定义的结构(例如，诸如骨骼、肺、肌肉和/或血液之间的结构差异)。可选地，介电不同的物质中的至少一种包括要进行治疗或与执行其指定医疗用途的医疗器械进行其他相互作用的目标。

本披露的一些实施例的一方面涉及一种用于电场成像的套件，所述套件包括医疗器械和被配置为固定到所述医疗器械的至少一个电极。所述医疗器械可以是例如剪刀、解剖刀、刀、插管、夹子、针、注射器、腹腔镜或任何其他合适的医疗器械。在一些实施例中，所述套件进一步包括用于在至少一个电极与控制器之间互连的通信信道(例如，电线和/或无线通信设备)，该控制器被配置为使用通过所述通信信道从所述至少一个电极接收到的信号进行电测量。另外或可替代地，所述控制器可以被配置为使用至少一个电极来发射一个或多个电场。在一些实施例中，所述套件包括所述控制器。

本披露的一些实施例的一方面涉及一种成像导丝，所述成像导丝包括至少一个电极以及通信信道，所述通信信道被配置为将由所述至少一个电极接收的信号发射到测量设备，例如控制器。

本披露的一些实施例的一方面涉及在医疗程序过程期间使用基于电极的成像工具。在一些实施例中，在从导管程序的引入阶段直到使用导管和/或导管导丝在目标体腔(诸如心脏)中进行电场成像的多个阶段中执行电场成像。在引入期间，导管引入针(引入器或引入器针)可选地配备有一个或多个电极，并用作电场成像针。可选地，使用成像来定位针的插入目标，然后可以将所述针直接插入所识别的插入目标。可选地，成像在插入期间继续进行，例如以确认/帮助跟踪针的位置，和/或提供例如引入角度的校正。在一些实施例中，然后通过针引入电场成像导丝。可选地，经由导丝的电场成像在已经由针成像的区域中开始，并且来自导丝成像的数据可以继续细化在定位和插入阶段期间已经产生的图像。导丝沿着血管被引导到其目标，可选地借助电场成像引导，直到其到达其目标为止，所述目标本身也可以通过电场成像来成像。在一些实施例中，这允许整个导管程序进行而无需使用X射线辐射和/或造影剂注射。

在详细解释本披露的至少一个实施例之前，应当理解，本披露在其应用上不一定限于在以下描述中阐述和/或在附图中展示的部件和/或方法的构造和布置的细节。包括本发明的特征的在本披露中描述的特征能够具有其他实施例或能够以各种方式实践或进行。

使用医疗器械承载的电极的成像系统的示例

现在参考图1，其是根据本披露的一些实施例的用于使用医疗器械(以及医生和患者)对解剖部分进行电标测的系统的框图。

工具101表示医疗器械(在本文中，术语“工具”和“医疗器械”可互换使用，除非另有说明)可由医生152使用(可选地可由医生152用手操纵使用)。至少两个电极102固定到工具101。至少两个电极102用于基于组织302对由至少一个电极102发射和/或接收的一个或多个电场310的测量结果的影响来对患者150的组织302进行成像。应当理解，出于描述系统的元件和/或其操作的目的，图1中示出了医生152和患者150(具有目标组织303)；他们不是系统本身的一部分。

在一些实施例中，每个电极102包括小于5mm²、小于4mm²、小于2mm²、小于1mm²的电极贴片区域，或另一电极贴片区域。工具101本身可以是以下之一或两者：电绝缘且在每个电极102下方导电的、和/或与其中的导电引线绝缘。可选地，电极102通过添加的绝缘材料与工具101的主体分离，例如，在工具101包括位于电极102下方的导电材料的实施例中。

在一些实施例中，工具101包括例如剪刀、解剖刀、刀、插管、夹子、针、注射器、腹腔镜、导丝或具有指定医疗用途的另一工具101。工具101可选地包括刚性部分和柔性部分中的一者或两者。在一些实施例中，指定医疗用途是非成像用途。可选地，指定医疗用途包括对组织302(例如，内部解剖结构)的操纵，例如，切割、切片、刺穿、解剖、抓紧、抽吸、采样、注射和/或固持组织302。可选地，指定医疗用途包括将另一工具引导到用于操纵组织302的位置。在一些实施例中，指定医疗用途包括使用光学方法(例如，光学相机)进行成像，例如，与电场成像结合使用。在一些实施例中，指定医疗用途包括其中工具的一部分接触和/或进入患者身体内的用途。在本文中，具有指定医疗用途的工具也被称为用于与身体进行医学相互作用的工具。

在一些实施例中，工具101包括工作部分101A，所述工作部分可选地当其与组织302(并且可选地，更具体地是目标特征303，该目标特征是要通过电场成像进行成像的组织303)机械接触时直接执行指定医疗用途。在一些实施例中，工作部分101A从非接触距离在目标的视线内执行指定医疗用途，例如，通过等离子体、激光或其他能量形式传递能量。

在一些实施例中，电极102和工作部分101A彼此固定地附接(然而，固定的附接可选地是临时的和/或可逆的)。例如，电极102可选地附接到工作部分101A，例如，以覆盖工作部分101A的表面的方式。在一些实施例中，电极102被附接到工具101的相对于工作部分101A的位置固定的位置(例如，附接到覆盖工具101的表面的一部分)。在一些实施例中，电极102和工作部分101A经由工具101的其余部分互连，从而它们的相对位置根据工具101的操作而变化(例如，工作部分101A可以包括剪刀的刀片，其可围绕支点、相对于剪刀的另一个刀片上的电极102的位置移动)。

在一些实施例中，至少两个电极102包括2、3、4、5、6、7、8以及可选地更多个电极102。在本文中，应当理解，出于解释目的根据任何特定数量的电极(例如2个或3个电极)示出和/或讨论的实施例可选地设置有不同数量的电极。

在一些实施例中，至少两个电极102以自感测模式操作，其中，从电极102发射的电场也被电极102接收以进行测量。在一些实施例中，电极成对操作(例如，供应有时变电流和/或电压)，以同时发射和接收由通过其发射电场310的介电环境影响的电场310。电极可以是发射电极和接收电极中的一者或两者。在两个或更多个电极同时进行发射的一些实施例中，它们以不同的频率进行发射，使得每个接收到的信号可以(通过频率)与发射所述信号的电极相关联。

另外或可替代地，在一些实施例中，可选地，存在一个或多个附加电极102B，所述一个或多个附加电极定位在环境中的其他地方(即，不固定地附接到工具101)，例如，附接到患者的外皮表面、安装到组织302的表面、嵌入组织302中和/或相对于组织302安装在固定位置(例如，安装到患者躺的台子上)。可选地，附加电极102B接收从电极102发射的一个或多个电场310，并且接收到的信号被用作对一个或多个电场310进行的测量的基础。另外或可替代地，附加电极102B发射由电极102接收的一个或多个电场310，并且这些接收到的信号用作对一个或多个电场310进行的测量的基础。

在一些实施例中，在控制器106的控制下执行由至少一个电极102和/或至少一个附加电极102B进行的发射和/或接收。在一些实施例中，至少一个电极102和控制器106经由通信信道103通信，以允许将由电极102接收的信号传送至控制器106。在一些实施例中，通信信道103包括到控制器106的电缆(例如，电线和/或光缆)连接。在一些实施例中，通信信道103包括通信信道103的无线区段，例如在其上的通信是通过无线电、红外线、声音、激光或其他传输的能量的方式进行的区段。在一些实施例中，控制器106至少部分地被实施为计算机电路系统，例如，包括数字数据处理器、数字存储器和数字存储的指令(编程指令)。在一些实施例中，控制器106包括计算机电路系统，所述计算机电路系统被配置为根据接收到的信号来重建图像(重建电路系统)。

在本文中，电场310的发射也被称为信号的发射。接收和测量是相关的，只要接收电极连接到测量接收到的电场的参数的测量设备即可。因此，电场的接收在本文中也可以称为测量电场和/或测量通过电场发射的信号(例如，通过在控制器106的控制下操作的至少一个电极102)。在一些实施例中，控制器106包括电测量电路系统(例如，包括模数采样电路系统和/或信号放大电路系统)，用于测量由电极102和/或电极102B接收的电场信号。在一些实施例中，控制器106包括电信号生成电路系统(例如，功率调节、脉冲生成、频率选择和/或放大电路系统)，用于驱动来自电极102和/或102B的电场发射。

附近介电环境(尤其是附近组织302的介电特性)对电场310的影响可能会导致例如对接收电极102的电流的传输的影响、对接收电极102的电压的传输的影响，和/或对在接收电极102处接收时变电流和/或电压的相位的影响。电压、电流和/或相位的测量结果是可以另外或可替代地用于计算阻抗的电测量结果。取决于发射和/或接收电极102相对于附近介电环境(包括附近组织302以及可选地一个或多个用于电场成像的组织目标303)的位置，所述影响可能改变。

在一些实施例中，对接收电极102的测量结果的影响包括对组织302的区域的介电特性的指示，电场310通过所述区域被发射。在一些实施例中，时变频率是射频。在一些实施例中，时变频率例如是在从约10kHz到大约10MHz的范围内的频率，例如，约18.5kHz。

在一些实施例中，由控制器106接收和/或处理的测量结果被存储在测量结果/地图/图像存储装置110中，所述存储装置包括对电场测量结果110A的适当的计算机存储器表示、对获取那些电场测量结果110A的位置的重建110B、和/或基于对重建110B的分析而构建的组织302的区域的电场图像110C。在本文中，“电场图像”是根据对与目标区域的相互作用而影响的电场的测量结果(例如，由于电场与目标区域的不同部分的相交位置处目标区域的不同部分的特定介电特性而影响的电场的测量结果)创建的目标区域的图像。应当理解，该术语中的“电场”涉及成像方法，而不是将图像描述为本身是电场的图像。可选地，根据对测量结果110A本身的分析来确定获得电场测量结果110A的位置。可选地，该分析通过以下方式进行：例如结合诸如可能的已知移动范围、电极102与彼此的距离等约束信息；和/或结合关于测量结果将如何分布的约束假设，诸如测量结果根据选择的指标(例如，约束测量结果可以随距离和/或方向多快地变化的指标)以“相干”的方式在空间上分布的假设。

另外或可替代地，从单独的位置监测系统107确定获得电场测量结果110A的位置。例如，在一些实施例中，位置监测系统107是用于控制工具101的移动的机器人定位系统的一部分，其中，电极102的位置是从工具101的位置推断出的。在一些实施例中，位置监测系统107在电场发射和测量系统(例如，运动跟踪光学相机系统)的外部。在一些实施例中，电极102本身也是定位监测系统107的感测元件，例如，所述监测系统是使用交叉电场(可选地，但不一定是成像中使用的相同电场310)来定义坐标系的系统，其中，交叉电场的测量结果来建立该坐标系内的位置。

在一些实施例中，控制器106可选地与包括显示器108的用户界面通信，在所述显示器上可以显示从电场测量结果得出的组织302的电场图像110C。可选地，电场图像110C与工具101或其一部分的表示一起显示。所述表示可以显示在电场图像110C中与其相对于被成像的组织302的当前空间位置相对应的位置处。

在一些实施例中，链接工具104以一种或多种方式链接到系统中。链接工具可以是在也使用工具101的程序中使用的任何电传输工具，并且可能会干扰电极102进行的测量。可选地，链接工具104的操作门控至少一个电极102，即，链接工具被配置为启动和/或停止电极102。在一些实施例中，通过至少一个电极102的操作来对链接工具进行门控。在一些实施例中，门控被布置为避免相互干扰，例如电干扰。在一些实施例中，(例如，通过位置监测系统107)跟踪链接工具104的位置，并且可以关于电场图像110C示出其位置。

使用医疗器械承载的电极的成像系统的使用的示例

现在参考图2，其是根据本披露的一些实施例的基于电测量结果的身体结构成像方法的流程图。现在还参考图3A至图3B，其示意性地展示了根据本披露的一些实施例的接近包括用于成像的目标特征303(其可以表示例如肿瘤)的组织302的医疗器械101(解剖刀)。

流程图开始，并且在框202处，在一些实施例中，配置有至少一个(例如，两个或更多个)电极102的医疗器械101在较大空间区域的感测区域315内移动，所述较大空间区域还包含要进行成像的目标特征303。该感测区域315可以在被成像的组织(例如，组织302)的区域的外部、内部或部分内部和部分外部。组织302可选地以任何组合包括固体结构、液体结构和/或气体空间。所述移动可选地是在医疗器械101(例如，医疗器械101的手柄312)被保持在医生的手314的抓握范围内时进行的。可选地，工具101在机械操纵器(例如外科手术机器人)的抓握范围内移动的。

在一些实施例中，电极102被配置为(例如，通过经由导电迹线306和/或连接电缆307到控制器106的连接)在它们之间发射时变电场310(例如，一个电极发射且一个电极接收、每个电极发射、每个电极接收所有发射等)。可以存在一对或多对电极102。可选地，电极102参与一个或多个电极对。例如，四个电极102可以组成六对。可以在电极102的多个组(例如，对)之间(可选地，以多个不同的频率)发射/接收电场310。可选地，电极102被组合在大于一对(可选地由发射/接收频率限定)的组中。例如，一个电极发射并且两个电极接收，两个电极发射并且一个电极接收，或任何其他合适的分组。在本文中，关于一对电极102的电发射/接收的描述应该被理解为可选地应用于大于一对电极的电极102的组。在一些实施例中，电极102和/或导电迹线306通过绝缘材料308与医疗器械101绝缘。在一些实施例中，绝缘材料308作为背衬提供，例如，如本文图7A至图7B的实施例所示。可选地，在以根据电极102和承载它们的工具101的移动产生变化的电场测量结果的配置来发射和/或接收电场时还使用了附加电极102B。

在电极102是电场发射器的配置中：当电极102在感测区域315中四处移动时(与工具101的移动结合)，从电极发射的电场310也是如此。在不同的位置，由电场310建立的电流流过感测区域315附近的环境内的不同组织部分。只要环境通常是介电不均匀的，在框202中所提及的移动期间，在多个电极102之间和/或电极102与电极102B之间测量的电参数(例如，电压差、电流和/或阻抗)就会发生改变。在一些实施例中，电极102在接收模式下使用而电极102B进行发射。然后，尽管电场310的配置保持静态，但是感测区域315中的测量结果110A仍可能受到组织302的介电结构的影响，使得可以从测量结果110A提取信息以形成图像。

在一些实施例中(例如，在自感测配置下)，随着一对电极102接近组织的任何特定部分(例如，在图3A的位置与图3B的位置之间朝向目标特征303前进)，组织的该部分对电极102所测量的(多个)介电参数施加越来越大的影响。例如，比较图3A与图3B，示出了电场310的等势线在电场例如在标签位置310A、310B处与组织302和/或目标特征303相互作用的地方是扭曲的。

如果组织的一部分与电极对已经处于的环境的其他部分介电不同(例如，目标特征303与组织302介电不同)，则接近所述组织的一部分相应地将倾向于导致所测得的电参数朝着像目标区域的阻抗(即其他条件相等)那样越来越大地变化。该变化成为根据当前讨论的实施例的方法的其余部分中图像产生的基础。

在框204处，在一些实施例中，感测区域315中的测量结果110A被重建为其位置的重建110B。可选地，所述重建基于测量结果本身的值。在一些实施例中，在一些实施例中，重建程序使用多维标度和局部相干性约束的组合，例如，如在标题为“Field Gradient-BasedRemote Imaging[基于场梯度的远程成像]”的美国临时专利申请号62/546,775和/或标题为“Systems and Methods for Reconstruction of Intra-body Electrical Readingsto Anatomical Structure[用于将体内电读数重建为解剖结构的系统和方法]”的国际专利申请号PCT IB 2018/050192中所描述的，每个申请的内容通过援引以其全文包括在本文中。总的来说，该重建的结果是感测区域315的3D模型。在一些实施例中，所述模型还对感测区域315的周围环境进行建模。

在一些实施例中，重建基于在获得测量结果110A时由位置监测系统107确定的位置(例如，每个测量结果与在获得所述测量结果时感测到的工具101的特定位置相关联)。

在框206处，在一些实施例中，使用在框204中重建的3D模型来构建包括目标特征303的组织302的图像110C。在一些实施例中，使用逆方法来估计介电材料在组织302的区域中的位置，这可以解释在感测区域315中的测量观察结果。只要通常已知不同组成的组织的介电特性，其进而就可以用于估计组织302的区域中的组织的组成——即，可能存在哪些组织导致了测量观察结果。

在框208处，在一些实施例中，使用图像110C引导医疗器械101移动到目标。提供该步骤作为图像110C的特定用途的示例，但是应当理解，在一些实施例中，省略了步骤208。

现在参考图4，其是根据本披露的一些实施例的描述了作为整个程序的一部分的创建和使用电场图像110C的流程图。

在框402处，在一些实施例中，准备要使用医疗器械101执行的程序。该准备可以包括选择医疗器械101本身。

在框404处，在一些实施例中，为所述程序准备医疗器械101。在一些实施例中，准备包括将一个或多个电极102附接到医疗器械101，例如，使用本文中关于图7A至图7B描述的附接方法和/或设备之一。在一些实施例中，医疗器械101设置有永久安装的电极，例如，被印刷在医疗器械101上(例如，如关于图6A所描述的)或以其他方式安装的电极。在一些实施例中，准备包括将电极102配置为与控制器106处于有线和/或无线通信。使用电极；例如，在一些实施例(自感测实施例)中，电极102被控制器106用来发射至少一个时变电场310；并且还将其用于充当电场310的接收器。在一些实施例中，将电极102用于产生电场310，而附加电极102B感测由于电极102的移动引起的变化。在一些实施例中，将电极102用于感测由固定电极102B产生的电场310。控制器106被配置为使得其可以开始从电极102接收输入，以将所述输入转换成电场310的测量结果。

在框406处，在一些实施例中，将配备有电极的医疗器械101带到组织302附近的感测区域315，以使得至少一个时变电场310进入组织302，和/或使得由一些至少一个附加电极102B产生并进入组织302的电场310可以被电极102接收。感测区域315可选地包括通过内部和/或外部流体(空气和/或液体)与组织302分开的区域和/或其他组织。另外或可替代地，感测区域315包括与组织302的表面和/或内部部分接触的区域。

在框408处，在一些实施例中，在(经由电极102和附加电极102B中的一者或两者)记录电场310的测量结果110A的同时，使医疗器械101在感测区域315内四处移动；例如，如关于图2的框202所描述的。在一些实施例中，感测区域315是(至少为了产生第一图像)在空间上与要成像的组织302的区域分开并且不同的区域。可选地，在某个程序期间(例如在医疗器械101移动并从其他位置接收信号时，例如在医疗器械靠近组织302和/或作为要成像的目标的组织302内的某个目标特征303时)，感测区域315的范围被改变(例如增大)。

在框410处，在一些实施例中，例如，如本文中关于图2的框204和206所描述的，构建了包括组织302和/或目标特征303的电场图像110C。

在框412处，在一些实施例中，显示电场图像110C。在一些实施例中，仅使用从测量结果110A产生的信息来显示图像110C(例如，经由测量位置的重建110B以及由此的图像产生)。可选地，电场图像110C与其他信息组合以进行显示；例如，与从其他源(诸如MRI图像、CT图像、图像图谱和/或其他源)获得的解剖图像叠加在一起，或者以其他方式关于所述解剖图像示出。可选地，还将对工具101相对于电场图像110C中所示的特征的位置的指示(例如，工具101的图像表示)与电场图像110C一起显示。在一些实施例中，参照电极102和工具101及其一部分(例如，工作部分101A)的相对位置的校准来确定工具的位置。

在框414处，在本发明的一些实施例中，在整个程序的下一步骤的确定中使用电场图像110C(以及可以一起显示的任何附加信息)。在一些实施例中，所述确定包括识别目标和/或目标(例如，目标特征303)的方向，以及确定在该目标的方向上移动工具101。在一些实施例中，所述确定包括确定在识别和/或朝向目标移动之前获取更多的测量结果。所述确定还可以是使用工具101(例如，消融、注射和/或收集样品)和/或终止程序(例如，在其完成之后)。

可选地，下一次移动的确定与链接工具104的使用相关。在一些实施例中，工具101的物理位置被用作用于定位链接工具104的引导(例如，通过将这两个工具放在一起，通过使工具104穿过工具101的引导部分，和/或通过将工具104放置在工具101的特定距离和/或方向处)。在一些实施例中，将给出链接工具104的位置的参考系配准到电场图像110C的参考系；例如，通过使用在电场图像110C中可见的基准标记，通过将电场图像110C与工具104进而可以与之配准的解剖学表示配准，或通过另一种方法。

在一些实施例中，链接工具104本身在电场图像110C中是可见的(例如，因为所述链接工具本身可能对与从感测区域115内产生的电场相互作用的介电环境产生影响)。在一些实施例中，当工具104四处移动时，也获得来自工具101的新测量结果(在移动工具101的同时进行)，并将其构建为新的和/或更新的电场图像110C。

在一些实施例中，链接工具104可以具有可能潜在地干扰使用医疗器械101进行的成像的操作模式(例如，其本身发射和/或吸收电能的模式)。在一些实施例中，将通过工具101进行的成像和工具104的使用彼此进行门控(单向或双向门控)，使得不获得可能受干扰影响的测量结果或对其进行不同处理(例如，丢弃、差异处理和/或分离为用于产生不同图像的数据)。

在框416处，在一些实施例中，基于框414的确定，做出关于是否在所述程序内终止成像的决策。如果要继续成像，则所述程序返回到框408。否则，所述程序结束。

还参考图5A至图5D，其示出了根据本披露的一些实施例的通过模拟电场测量结果而产生的肝脏图像510的截面，所述电场测量结果是在测量电场的同时配备有电极的解剖刀514在该电场内的模拟移动期间获得的。进一步参考图5E，其示出了根据本披露的一些实施例的解剖刀514和肝脏515的相对位置以及在模拟中使用的平面520，所述模拟的结果在图5A至图5D的图像中示出。

使用医疗器械承载的电极通过电场成像产生的图像

图5A至图5D是根据电测量结果信息产生的图像，所述电测量信息模拟了当诸如解剖刀等医疗仪器514在区域512内移动时，将由固定安装在解剖刀上的一对接收电极获得的测量结果。这些测量结果用于创建带有模拟肿瘤511的模拟肝脏515的图像，所述模拟肿瘤和所述模拟肝脏各自具有不同的介电特性。电场发射电极(例如，对应于图1的电极102B)被模拟为被放置在肝脏的表面上。

图5A和图5B的图像内容是相同的，除了在图5B上已经叠加了梯度线以帮助强调某些结构细节。图5C和图5D的图像内容也是相同的，除了在图5D上已经叠加了梯度线以帮助强调某些结构细节。

在图5A至图5D的情况下，电极对在一个电极发射而另一电极接收的情况下操作。所使用的发射频率为12.8kHz。模拟的肿瘤是直径为20mm的球体，并且位于肝脏内45mm的深度处。

在一些实施例中，发射电极被设置在固定位置处，例如，如在图5A至图5D的情况下所模拟的被放置在诸如肝脏表面的表面上。随着医疗仪器514的移动，其电极所测量的(多个)电场特性随位置变化。特别地，即使在远离组织本身的位置处(例如，在组织的外表面之外)，电场的电流行进所通过的组织的介电特性也影响空间中测量结果的分布。例如，肿瘤501、511具有与周围的肝脏500、515的组织不同的介电特性。一组三维的测量结果随着区域502内多个位置512进行采样逐渐建立起来。将其重建为电场的三维模型，并且最后通过计算在组织方向上存在的介电材料的哪种布置方式将导致三维模型中看到的特定测量图案(例如，该测量图案中的梯度)，而从电场模型中计算出组织本身的图像。

在一些实施例中，可选地提供了另外的或替代的发射/接收布置。在一些实施例中，移动中的电极进行发射，并且一个或多个固定电极进行接收。在此，整个电场本身就是改变接收电极“移动通过(moving through)”的位置的原因。

另外或可替代地，固定到医疗仪器514的电极进行发射和接收两者。当医疗仪器514或导管移动时，所述医疗仪器或导管所发射穿过其周围环境的电场根据电场电流行进所通过的组织的介电特性的不同而变化。远程电场变化进而在医疗仪器514的电极处被感测回，例如作为电流和/或电压变化中的一个或多个。在这种情况下，所累积的测量结果不是揭示某个特定电场的电压梯度，而是揭示了电场的测量结果根据电场的位置的变化梯度，所述电场也随位置是动态的。同样，在每个位置处的测量结果因为附近结构(诸如肝脏500、515和肿瘤502、512)对电场发射的不同影响而与相邻的测量结果不同。

在一些实施例中，为了将特定位置分派给测量结果(并由此获得可以从其获得这些测量结果的空间梯度的结构)，使用所获取的测量结果来执行重建。在一些实施例中，该重建使用结合了多维标度(MDS)和局部空间相干性的方法。该方法具有特别的潜在优势，即可以使测量设备基于测量结果本身而“自我跟踪”。另外或可替代地，另一种方法用于跟踪每次测量时电极的位置。例如，可选地设置光学设备以对医疗仪器514的三维位置进行成像，和/或使用机器人设备来操纵医疗仪器514，其中，在测量伴随移动的期间记录机器人设备的位置。

最后，通过例如利用逆方法将区域502、512中的测量梯度的空间分布的特征归因于在远程定位的结构的介电特性的差异来执行在图5A至图5B和图5C至图5D中所示的图像的重建。可选地，逆方法受诸如从先前的成像获得的附近特征(例如肝脏)的已知解剖形状、解剖图谱数据和/或附近特征的已知介电特性的约束的引导。

使用承载电极的针进行电场成像

现在参考图6A，其示意性地展示了根据本披露的一些实施例的用于医疗程序中并且设置有两个电极102的针602(例如，活检针和/或消融针)。

针601的区域601A在放大的插图中重复出现，以示出包括电极102、导电迹线306和绝缘材料308的细节。在本发明的一些实施例中，元件102、306或308中的一个或多个例如使用喷墨印刷而印刷到针中，所述喷墨印刷交替使用非导电材料(例如，用于绝缘材料308)与导电材料(例如，用于电极102和导电迹线306)。在一些实施例中，例如，如关于图7A至图7B所描述的，使用套筒(例如，弹性地或以其他方式装配的套筒)或粘合剂附件将电极的组件设置到针601上。在一些实施例中，例如如关于图7A至图7B所描述的，连接电缆307用于可选地经由无线发射器710在导电迹线306与控制器106之间互连。

现在参考图6B，其根据本披露的一些实施例的描述了在医疗程序中使用针601的程序的流程图。针601可选地是活检针和/或消融针。图6B的程序将任一类型的针称为“治疗针”。可以在例如图3A至图3B中找到未在图6A至图6B中示出的某些参考特征(例如，与组织相关的特征)。

应当理解，虽然关于治疗针描述了图6B的方法，但是这些描述还用作图2的一般方法如何可选地应用于具有指定医疗用途的更具体的医疗器械101的非限制性示例，所述医疗器械例如，剪刀、解剖刀、刀、插管、夹子、针、腹腔镜或具有指定医疗用途的另一工具101，例如关于图1所描述的。

流程图开始，并且在框652处，在一些实施例中，配置有多个电极102的治疗针601在较大空间区域的感测区域315内移动，所述较大空间区域还包含要进行成像的目标特征303。所述感测区域可以在实体组织(例如，组织302)的区域的外部、内部或部分内部和部分外部。

在本发明的一些实施例中，目标特征303包括一个或多个肝结节。肝结节包括肝脏细胞(肝细胞(hepatocyte))的生长，这些肝脏细胞潜在地与其大小、位置(例如，阻断或有可能阻断肝血管中的血流)的风险和/或危害、和/或发生转移的风险相关联。可选地，针601是活检针，所述活检针将被引导到肝结节以对其进行采样以进行测试。可选地，针601是消融针，所述消融针将被引导到肝结节以实施以控制(例如，通过消融)由结节引起的风险和/或危害为目标的治疗(诸如注射物质、递送能量或另一种治疗)。

电极102被配置为(例如，通过经由导电迹线306和/或连接电缆307到控制器106的连接)发射和/或接收时变电场310，例如如关于图2的框202所描述的。

当一对电极102在感测区域315中四处移动时(与治疗针601的移动结合)，在这对电极之间发射的电场310也是如此。在不同的位置，由电场310建立的电流流过感测区域315附近的环境内的不同组织部分。只要环境通常是介电不均匀的，在框652的移动期间，在电极对中的电极之间测量的阻抗就发生改变。

例如，随着一对电极接近组织的任何特定部分(例如，在图3A的位置与图3B的位置之间朝向目标特征303前进)，组织的该部分对电极所测量的电参数施加越来越大的影响。例如，比较图3A与图3B，示出了电场310的等势线在电场例如在标签位置310A、310B处与组织302和/或目标特征303相互作用的地方是扭曲的。

如果组织的一部分恰好与电极对已经处于的环境介电不同(例如，目标特征303与组织302介电不同)，则接近所述组织的一部分相应地将倾向于导致所测得的电参数朝着像目标区域的电参数(即其他条件相等)那样越来越大地变化。该变化可能成为所述方法的其余部分中图像产生的基础。

在框654处，在一些实施例中，感测区域315中的测量结果110A基于测量结果本身的值被重建为其位置的重建110B。在一些实施例中，重建程序使用多维标度和局部相干性约束的组合，例如，如在标题为“Field Gradient-Based Remote Imaging[基于场梯度的远程成像]”的美国临时专利申请号62/546,775和/或标题为“Systems and Methods forReconstruction of Intra-body Electrical Readings to Anatomical Structure[用于将体内电读数重建为解剖结构的系统和方法]”的国际专利申请号PCT IB 2018/050192中所描述的，每个申请的内容通过援引以其全文包括在本文中。总的来说，该重建的结果是感测区域315的3D模型，其也可以对感测区域的周围环境进行建模。

在框656处，在一些实施例中，使用框654的测量结果重建310B来构建包括目标特征303的组织302的图像110C或其3D模型。在一些实施例中，使用逆方法来推断介电材料在组织302的区域中的位置，这可以解释在感测区域315中的测量观察结果。

在框658处，在一些实施例中，使用图像110C将治疗针601引导到目标。提供该步骤作为图像110C的特定用途的示例，但是应当理解，在一些实施例中，图2的方法仅执行到框656。

附加电极组件

现在参考图7A，其示意性地展示了根据本披露的一些实施例的用于通过到医疗器械的附接而使用的粘合电极组件701。这种用途在本文中被称为“附加”用途。还参考图7B，其示意性地展示了根据本披露的一些实施例的用于通过到医疗器械的附接而使用的附接有套筒的电极组件702。

图7A、图7B中的每一个示出了电极102、电绝缘材料308、导电迹线306、连接电缆307和无线发射器710。

在一些实施例中，无线发射器710提供了与电场生成和接收到的电场信号通信有关的控制器106的各部分可以如何实施的可选示例。在一些实施例中，无线发射器710包括电路系统，所述电路系统被配置为将从电极102接收的电场测量结果(信号)发射到控制器106的中央部分，以执行进一步的处理。可选地，无线发射器710与被配置为在发射之前接收并将从电极102接收的电场测量结果数字化的电路系统封装在一起。

在一些实施例中，无线发射器710与电场(信号)发生器接口连接(并且可选地与其封装在一起)，所述电场(信号)发生器被配置为产生通过电极102发射的电场(例如，射频电场)。从控制器106的其他部分对电场发生器的控制可选地通过无线发射器710来执行。

在一些实施例中，粘合电极组件701包括背面带粘合剂的表面705，所述表面可以粘附到医疗器械101的接收表面。表面705可选地包括柔性基板(例如，硅聚合物)和/或刚性基板(例如，金属或塑料卡)。

在一些实施例中，附接有套筒的电极组件701包括能够被装配到医疗器械101的接收表面上的套筒706。可选地，套筒706包括弹性材料，所述弹性材料被拉伸以弹性地装配在医疗器械101的一部分上；例如，被拉伸以装配在医疗器械101的管和/或手柄上。

现在参考图7C，其是根据本披露的一些实施例描述了将电极102附接到医疗器械并校准所得器械以用于电场成像的方法的流程图。

流程图开始，并且在框750处，在一些实施例中，将包括电极102的电极组件(例如，电极组件701、702、或另一电极组件)附接到医疗器械101。

在框752处，在一些实施例中，使电极组件移动(通过医疗器械101的移动)以对校准目标进行成像。成像可以例如如关于图2的框202、204和206描述的。在一些实施例中，校准目标是被配置为介电感应对电场的影响(诸如活组织的影响)的体模。成像可选地是通过使用既从电极102发射又由其接收、从电极102发射并且由附加电极102B测量、和/或从附加电极102B发射并且由电极102接收的电场。

例如，使用直接依赖于使用电场测量结果的方法和/或使用另一种方法(例如，由位置监测系统107实现)来在成像期间跟踪电极102的相对位置。

在框754处，在一些实施例中，使医疗器械101的一部分(出于描述该流程图的目的，是工作部分101A，可选地，是另一部分)与校准目标的已知部分(例如，表面或内部部分)接触。可选地，已知部分被标记或以其他方式预先选择。可选地，已知部分由另一种方法确定，例如，对校准目标的视频监测和/或校准目标本身进行感测(例如，基于电容的跟踪，例如如在触控板计算机输入设备中使用的)。

该操作可选地多次执行，并且可选地针对多个接触位置和/或多个接触角度来执行。在接触期间，电极102的位置也被记录(通过使用任何定位方法，例如基于使用电极测量值本身的空间重建和/或使用外部位置监测系统107)。电极102的位置由此与同校准目标接触的工作位置101A的位置相对应。

在框756处，在一些实施例中，使用对应的位置来确定用于确定工作部分101A相对于电极102的位置的经校准位置的校准功能。校准功能可选地是3D功能，其允许将测得的电极位置变换为工作部分101A或医疗器械101的任何其他部分被校准到的经校准位置。可选地，工作部分101A(和可选的医疗器械101的任何部分)的位置的校准是通过医疗器械101的不同部分的校准间接地确定的(例如使用在医疗器械101上的各部分的已知相对位置)。

现在参考图8，其示意性地展示了根据本披露的一些实施例的设置有多个电极102的腹腔镜801。

在一些实施例中，使用诸如附接有套筒的电极组件701(在一些实施例中包括套筒706、电极102、导电迹线306、连接电缆307和/或绝缘材料306)等可附接电极组件将电极102固定到腹腔镜801的一部分。腹腔镜801的工作部分101A可选地被分派为腹腔镜801的任何合适的部分，例如，腹腔镜远端802。

现在参考图11，其示意性地展示了根据本披露的一些实施例的配备有电极1101的导丝1100(例如，导管导丝)。在一些实施例中，导丝用于执行冠状动脉研究和/或程序，并且可选地用于在冠状目标和/或在沿着到达目标的过程中的一个或多个阶段(例如如关于图9A至图9C所描述的)提供电成像。

在一些实施例中，导丝1100包括长(例如，220cm，可选地80cm至240cm)且薄(例如，约0.032英寸的直径)的构件，包括电极1101的一个或多个定位于远端的簇1104、1106。在一些实施例中，电极长度为约0.5mm。

电极簇1104包括沿着导丝1100的柔性的远程可转向尖端1102定位的一组电极1101(可选地，三个电极或另一数量的电极)。在一些实施例中，尖端电极之间的电极间间隔为约1mm。

在一些实施例中，可转向尖端1102被配置为例如可在直线与3mm的半径曲率之间的曲率范围内弯曲。

电极簇1106包括沿着导丝1100的靠近可转向尖端1102的轴区域定位的一组电极1101(可选地为四个电极，或另一数量的电极)。在一些实施例中，尖端电极之间的电极间间隔为约2mm。

在一些实施例中，电极1101由电极丝形成，每个电极丝分别涂覆有绝缘材料，并在所示的位置暴露。可选地，电极丝用作构成导丝1100的主要长度的编织丝和/或线圈结构的一部分。另外或可替代地，电极丝经由导丝1100的中央腔纵向地延伸。

电场成像用例——导丝和成像电极

现在参考图9A至图9C，其示意性地展示了根据本披露的一些实施例的被配置用于电成像的配备有电极的导丝1100插入到身体中的各阶段。还参考图10，其示意性地展示了关于狭窄血管1000示出的被配置用于电成像的配备有电极的导丝1100。现在进一步参考图12，其是根据本披露的一些实施例的描述了将导丝1100用于成像的流程图。

自成像导丝通过允许设备本身检测其周围环境(可选地足够详细)以支持在微导管程序的一个或多个关键时刻进行决策而提供了用于微导管程序的潜在优势。在一些实施例中，导丝图像潜在地具有足够的质量，以消除对激活诸如X射线成像模态等另一成像模态的需要。可选地，从正在执行导管插入程序的手术室中省略用于执行X射线成像的设备。应当理解，在一些实施例中，使用在导管插入中使用的另一部件上承载的电极(例如，在导丝上前进的微导管部件)来(另外或替代使用在导丝上的电极)执行电场成像。

在框1202处，在一些实施例中，例如通过使用导丝1100的电极1101进行成像来检测导丝的血管插入点，例如，如图9A所展示的。

在图9A中，导丝1100(承载电极1101)将被插入大血管900(例如股动脉)中。在一些实施例中，这表示感测区域315、组织302(在血管900外部)和目标特征303(血管900本身)的相对位置的示例。例如，该配置可用于帮助定位导丝1101的插入点902。

在框1204处，在一些实施例中，将导丝1100插入所选插入点902。例如，在图9B中，导丝1100已经进入血管900，并且当所述导丝沿着血管900前进时对导丝本身的前方进行成像(根据在区域315中获得的测量结果朝向目标特征303成像)。在这种情况下，目标特征303是血管的正常表现程度。

在框1206处，在一些实施例中，导丝1100前进通过血管系统，例如，从大血管900前进到血管900A(图9C)。在图9C中，当导线1100沿着血管900前进时，所述导丝根据在区域315中获得的测量结果，到导丝本身前方到包括在血管接合处的部分狭窄块的区域303进行成像。

在框1208处，在一些实施例中，使用导丝成像来识别对导丝通过的障碍物。例如，被成像的目标特征303潜在地包括前面的分支(分支血管900B和900C)和/或狭窄区域901的一部分中的或两者。

在图10所展示的另一示例中，在电极1101移动以执行对受通过狭窄成像区域303的影响的电场的成像测量时，使用沿着血管1000前进的导丝1100。

在框1210处，在一些实施例中，通过导丝成像的引导而通过在框1208处识别的障碍物。例如，在一些实施例中，所产生的图像被可选地用来帮助确定如何定位导管1100(例如，通过操纵可转向尖端1102)，以便经过和/或治疗狭窄901、1110。

电场成像用例——针、导丝和EP导管

现在参考图13，其是根据本披露的一些实施例的描述了在医疗程序过程期间使用基于电极的成像工具的流程图。在导管程序的引入阶段，可以使用成像针或其他承载电极的设备进行成像，以帮助将导丝引入身体，而无需使用X射线辐射和/或造影剂注射。

在框1302处，在一些实施例中，通过应用(例如，向皮肤的表面)配置有电场发生器的一组电场发射电极来准备用于成像的血管(例如股静脉)的位置，以使得通过包括目标血管的区域发射一个或多个电磁场。在一些实施例中，目标血管包括就其对其附近的电场弯曲的影响而言与其周围环境不同的解剖特征，从而使其成为电场成像的潜在目标。直径较大的血管(诸如股静脉)潜在地对电场弯曲产生较大影响。

在框1304处，在一些实施例中，将承载电极的成像针(例如，针601，如关于图6A所描述的，)带到股静脉附近以进行成像：即，被带到皮肤表面外部并处于从电场发射电极发射的电场内的区域。然后在记录电场测量结果110A的同时使成像针在体外四处移动。可选地，在测量期间，使用位置监测系统107(例如，使用光学跟踪、关于所发射电场的一般结构的先前可获得的知识(例如，模拟)和/或由成像针上的电极布置所确定的约束(诸如，它们彼此之间的距离))确定针的位置。电场测量结果110A被转换为测量结果及其位置的重建110B。该重建进而被转换为被测量区域外部的解剖特征的图像110C，所述解剖特征影响被测量区域内部的电场的扭曲(弯曲)。

继续使用成像针进行成像，直到识别出股静脉的位置。成像可选地识别血管壁的质量(例如，没有过度钙化和/或由于先前的插入而有瘢痕)和/或目标血管(例如，包括用于以一定角度接纳导丝100的适当弯曲的血管区域，所述角度允许导丝100被重新定向以沿着血管前进而不会到达封闭端和/或不引入潜在有害的力)的形状和/或取向。

然后，可选地，在图像引导下，将成像针插入股静脉。可替代地，通过非成像针(或通过非成像引入器)进行穿透。

可选地，在插入期间继续成像。但是，应该注意的是，在图像引导下的针插入与稍早的成像略有不同；在该阶段，该针被引入到被成像的区域，而不是继续远程对其进行成像。例如，与从成像已知的解剖特征的位置相较地跟踪(例如，通过位置监测系统107)针的位置。

可选地，在插入期间的跟踪将图像用作位置跟踪参考：因为在一些实施例中，图像产生包括估计在被成像区域中的电场特性，所以可以潜在地根据当针进入该被成像区域时对其进行的电学测量来估计关于针位置的信息。

可以注意到，使用成像针601进行成像以找到股静脉(或另一血管)可选地是使用导丝100进行的血管定位成像的替代，例如，如图9A和/或图12的框1202至1024所描述的。

在一些实施例中，省略了成像针的使用，并且所述程序在框1306处开始(例如，在以其他方式插入诸如针等导丝引入器之后)。

在框1306处，在一些实施例中，将成像导丝1100(即，包括被配置用于测量电场的电极1101的导丝1100)从使用成像针发现的进入点插入血管。可选地，成像导丝1100通过框1304的成像针601插入到血管中。将成像导丝1100导航至所述程序的更远端的目标体腔(例如，导航以进入心脏)，同时进行测量以用于产生更多的图像。在一些实施例中，这对应于图12的框1206的操作和/或图9C和/或图10的描述。所测量的电场可选地从体表电极发射、从插入到身体的另一个探针上的电极发射、和/或从导丝本身的电极发射。

在一些实施例中，省略了成像导丝的使用，并且所述程序在框1308处开始(例如，在以某种其他方式将导丝引导到目标之后)。

在框1308处，在一些实施例中，将电生理导管(EP导管)导航到通过导丝到达的目标体腔。在一些实施例中，通过从EP导管的电极进行电场测量，并且可选地执行以下一项或多项，来监测EP导管的进展：

·通过将EP导管测量结果与在成像导丝1100的导航期间获得的测量结果进行匹配来定位EP导管。

·通过将由EP导管测量结果获得的新图像与在成像导丝1100的导航期间获得的图像进行匹配来定位EP导管。

·通过将EP导管测量结果与在成像导丝1100的导航期间在被成像区域中预期的测量结果匹配来定位EP导管。

·通过将EP导管测量结果整合到在成像导丝1000的导航期间获得的一个或多个图像中来定位EP导管。

可选地，通过EP导管电极获得的测量结果用于增强在成像导丝的导航期间已经产生的图像。

在框1310处，在一些实施例中，EP导管到达程序的目标体腔，所述目标体腔可以包括例如一个或多个心血管腔，诸如心脏腔室；例如，右心房和/或左心房。现在将EP导管用于成像，例如，使用如于2018年8月16日提交的标题为“FIELD GRADIENT-BASED REMOTEIMAGING[基于场梯度的远程成像]”的国际专利申请号PCT IB 2018/056158中描述的标测程序，所述申请的内容通过援引以其全文包括在本文中。在一些实施例中，初始成像包括通过使承载电极的EP导管的探针端穿过目标体腔移动以遍历目标体腔的中央区域附近的区域来进行测量。

在框1312处，在一些实施例中，EP导管基于EP导管的移动而继续成像，该EP导管的移动更详细地访问目标体腔的区域。

通用

预期在从本申请成熟的专利的期限内，将开发出许多相关的医疗器械；术语医疗器械的范围旨在包括所有这样的先验新技术。

如本文中参考数量或值所使用的，术语“约”意指“在……的±10％以内”。

术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(having)”及其词形变化意指：“包括但不限于”。

术语“由……组成”意指：“包括且限于”。

术语“基本上由……组成”意指组合物、方法或结构可以包括附加成分、步骤和/或部分，但仅在所述附加成分、步骤和/或部分不实质性地改变所要求保护的组合物、方法或结构的基本和新颖特点的情况下。

如本文中所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指示物，除非上下文另外清楚地指出。例如，术语“化合物”或“至少一种化合物”可以包括多种化合物，所述多种化合物包括它们的混合物。

词语“示例”和“示例性”在本文中用于意指“用作示例、实例或展示”。被描述为“示例”和“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其他实施例优选或有利和/或排除纳入来自其他实施例的特征。

词语“可选地”在本文用于意指“在一些实施例中提供而在其他实施例中未提供”。本披露的任何特定实施例可以包括多个“可选”特征，这种特征有冲突的情况除外。

如本文所使用的，术语“方法”是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和程序，包括但不限于化学、药理学、生物学、生物化学和医学领域的从业者已知的或容易从已知的方式、手段、技术和程序开发的那些方式、手段、技术和程序。

如本文所使用的，术语“治疗”包括消除、显著地抑制、减缓或逆转病症的进展；显著地改善病症的临床或美学症状；或显著地防止病症的临床或美学症状出现。

遍及本申请，可以参考范围格式来呈现实施例。应该理解，范围格式的描述仅为了方便和简洁并且不应该解释为是对本披露的描述的范围的硬性限制。因此，对范围的描述应该被认为是具有确切披露的所有可能的子范围以及该范围内的单独数值。例如，诸如“从1到6”等范围的描述应当被认为具有诸如“从1到3”、“从1到4”、“从1到5”、“从2到4”、“从2到6”、“从3到6”等具体披露的子范围；以及该范围内的单独数字，例如，1、2、3、4、5和6。无论范围的宽度如何，这都适用。

每当本文指示了数值范围(例如“10-15”、“10至15”，或由另一个此类范围指示所联系的任何数字对)时，意味着包括所指示范围极限(包括范围极限在内)内的任何数(分数或整数)，除非上下文另有明确规定。短语在第一指示数与第二指示数“之间的范围/变动范围/多个范围”以及第一指示数“到”、“直到”、“直至”或“及至”(或另一个这样的指示范围的术语)第二指示数的“范围/变动范围/多个范围”在本文中可互换地使用并且意指包括第一指示数和第二指示数以及它们之间的所有分数和整数。

虽然已经结合具体实施例提供了对本披露的描述，但显然，许多替代方案、修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，旨在涵盖落入所附权利要求的精神和广泛范围内的所有这种替代方案、修改和变化。

本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请的全部内容均通过援引并入本说明书，其程度如同每个单独的出版物、专利或专利申请被具体和单独地指示为通过援引并入本文的相同的程度。另外，本申请中对任何参考文件的引用或识别不应该被解释为承认这种参考文件是作为本披露的现有技术可获得的。在使用章节标题的程度上，它们不应被解释为必然地限制。

应该理解，为清楚起见在单独的实施例的上下文中在本披露中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地提供。相反，为简洁起见在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独提供或以任何适合的子组合提供或在适合的情况下提供在本披露的任何其他所描述实施例中。在各个实施例的上下文中描述的某些特征不被认为是那些实施例的必要特征，除非所述实施例在没有那些要素的情况下是无效的。

另外，本申请的任何(多个)优先权文件通过引用以其全文并入本文。

Claims

1.一种使用医疗器械的移动进行成像的方法，所述医疗器械包括工作部分和固定到所述医疗器械的至少两个电极，其中，所述工作部分被配置为在到达所述工作部分与内部解剖结构机械接触的位置时操纵所述内部解剖结构，所述方法包括：

从至少一个发射电极发射电场以与内部解剖结构相互作用；

在所发射的电场与所述内部解剖结构相互作用的同时，使所述医疗器械的工作部分在远离所述机械接触位置的位置之间移动；

通过至少一个接收电极接收所述电场；

测量由于所述移动和与所述内部解剖结构的相互作用而引起的所述电场的变化；以及

基于所述测量构建所述内部解剖结构的图像；

其中，固定到所述医疗器械的所述至少两个电极包括所述至少一个发射电极和所述至少一个接收电极中的至少一个。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个电极包括所述至少一个发射电极和所述至少一个接收电极两者。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个电极包括覆盖所述工作部分的表面的电极。

4.如权利要求1所述的方法，包括：基于所述工作部分相对于所述图像中示出的所述内部解剖结构的位置的位置，将所述工作部分移动到所述机械接触位置。

5.如权利要求4所述的方法，包括：向用户显示所述图像以及在相对于所述内部解剖结构的当前位置处所述工作部分的表示。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述构建包括基于所述测量来估计所述解剖结构的区域中的组织的组成。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述估计基于对所述解剖结构的区域内的介电特性分布的估计，所述介电特性分布导致了测得的变化。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述构建包括将所述至少一个电极的特定位置与所述电场中测得的由于所述移动和所述相互作用而引起的变化相关联。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述关联特定位置是基于所述至少一个电极的多个电极之间的至少一个距离。

10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述至少一个电极包括三个或更多个电极，每个电极与所述三个或更多个电极中的另一个电极相距已知的距离。

11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述医疗器械被保持在控制所述工作部分的定位的手柄处，并且所述手柄和所述工作部分被刚性地互连。

12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述医疗器械被保持在控制所述工作部分的定位的手柄处，并且所述手柄和所述电极被刚性地互连。

13.如权利要求11至12中任一项所述的方法，其中，所述医疗器械是解剖刀。

14.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，通过在将所述医疗器械保持在距所述工作部分20cm之内的同时操纵所述医疗器械来移动所述工作部分。

15.如权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，所述工作部分包括刀片，所述刀片被配置为切割组织。

16.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述工作部分包括尖锐尖端，所述尖锐尖端被配置用于刺穿组织。

17.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述工作部分包括尖锐部分，所述尖锐部分被配置为解剖组织。

18.如权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，远离所述机械接触位置的所述位置与所述内部解剖结构相隔一实体组织厚度。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述实体组织厚度至少为1cm。

20.如权利要求1至19中任一项所述的方法，其中，远离所述机械接触位置的所述位置在包括所述内部解剖结构的器官的外表面之外。

21.如权利要求1至19中任一项所述的方法，其中，远离所述机械接触位置的所述位置在心血管腔外部。

22.一种修改和使用具有指定用途的医疗器械的方法，所述方法包括：

将至少一个电极附接到所述医疗器械；

将所述医疗器械用于其指定用途，同时所述至少一个电极发射和/或接收通过与组织相交而改变的电场；

基于根据由所述至少一个电极发射和/或接收的所述电场的测量结果重建的所述组织的图像，引导所述医疗器械的移动。

23.如权利要求22所述的方法，其中，所述至少一个电极进行发射，并且设置至少一个另外的测量电极，所述至少一个另外的测量电极被定位成在使用所述医疗器械期间感测所述电场的变化。

24.如权利要求22所述的方法，其中，所述至少一个电极进行接收，并且设置至少一个另外的发射电极，所述至少一个另外的发射电极被定位成在使用所述医疗器械期间发射所述电场。

25.如权利要求22所述的方法，包括：朝向成像的组织的一部分移动所述医疗器械，其中，所述移动由所述图像和所述医疗器械相对于所述图像的位置引导。

26.一种增强医疗器械的系统，所述系统包括：

所述医疗器械，其中，所述医疗器械包括：本体，所述本体终止于刚性远端，所述刚性远端的长度至少为5cm；以及距所述刚性远端的最远尖端3cm以内的至少一个电极；以及

电路系统，所述电路系统被配置为经由所述至少一个电极发射和/或接收电信号，并从中提供邻近所述尖端的组织的图像。

27.一种成像系统，包括：

至少一个电极，所述至少一个电极被配置用于到工具表面的附接或附接到工具表面；

其中，所述电极不用于与身体部位的医学相互作用；

信号电路系统，所述信号电路系统被配置为从所述电极发送和/或接收电信号；以及

重建电路系统，所述重建电路系统被配置为根据所述信号重建图像，所述图像包括基于所述信号的所述工具的表示。

28.一种用于成像系统的套件，包括：

医疗器械；

可附接在所述医疗器械的表面上的至少一个电极；

其中，所述至少一个电极被配置用于：

发射电场，以及

测量由于所述医疗器械的移动而引起的所述电场的变化，所述移动改变了所述电场与内部解剖结构的相互作用；以及

通信信道，所述通信信道被配置用于将接收到的指示传送到重建电路系统，所述重建电路系统被配置为根据所述接收到的指示重建图像。

29.如权利要求28所述的套件，其中，所述至少一个电极可通过将包括所述至少一个电极的套筒装配附接到所述医疗器械上而附接到所述表面。

30.如权利要求28所述的套件，其中，所述至少一个电极可通过粘附到所述医疗器械而附接到所述表面。

31.一种用于成像系统的导丝，包括：

导管导丝；

与所述导丝集成的至少一个电极；

其中，所述至少一个电极被配置用于：

发射电场，以及

接收所述电场，包括接收由于所述电场与内部解剖结构的相互作用而引起的所述电场的变化；以及

通信信道，所述通信信道被配置用于将接收到的信号传送到重建电路系统，所述重建电路系统被配置为根据所述接收到的变化重建图像。

32.一种使用工具进行成像的方法，所述工具包括被配置为操纵身体的组织的工作部分以及固定到所述工具的至少一个电极，所述方法包括：

当所述工作部分和所述至少一个电极一起移动时，通过所述组织发射电信号；

使用所述至少一个电极感测通过所述组织发射的电信号；以及

基于所述感测对所述组织进行成像。

33.一种使用医疗器械进行成像的方法，所述医疗器械包括被配置为操纵身体的组织的工作部分以及固定到所述医疗器械的至少一个电极，所述方法包括：

当所述工作部分和所述至少一个电极一起移动时，从所述至少一个电极发射电信号，使得通过所述组织发射所述电信号；

使用所述至少一个电极感测通过所述组织发射的电信号；

基于所述感测对所述组织进行成像以产生包括多个可区分特征的图像；以及

确定所述工作部分相对于所述多个可区分特征的位置的位置。

34.一种在医疗程序期间成像的方法，所述方法包括：

提供至少一个电极，所述至少一个电极固定到在所述医疗程序中使用以执行组织操纵的医疗器械；

从所述至少一个电极发射电信号；以及

使用至少为准备组织操纵而执行的所述医疗器械的移动进行成像，其中，所述移动使所述至少一个电极移动，使得通过所述组织发射所述电信号，所述成像包括：

基于所述感测产生包括多个可区分特征的图像。

35.一种成像方法，包括：

使用来自第一工具的测量结果对体内区域进行成像，其中，所述测量结果是当所述第一工具移动到所述体内区域之外时通过所述体内区域的特征改变的电场的测量结果；以及

基于所述成像选择所述体内区域中的位置；以及

将所述第一工具的一部分插入到所述体内区域中的所选位置处。

36.如权利要求35所述的方法，包括：将第二工具插入到所述体内区域中的所选位置处；以及

使用来自所述第二工具的测量结果对另外的体内区域进行成像，其中，所述测量结果是当所述第二工具移动到所述体内区域之外时通过所述另外的体内区域的特征改变的电场的测量结果。