复合曲线式导航导管的制作方法
本公开涉及一种导航导管。更特别地，本公开涉及一种在远侧部分处具有复合曲线部的导航导管。另外，本公开涉及制造导航导管的方法。
背景技术：
微波消融系统可以用于治疗各种疾病例如不同器官(譬如肝、脑、心脏、肺和肾上)的癌性生长物。微波消融系统可以包括微波能量源、消融探针、以及用于在目标组织附近引导微波消融探针的一个或多个引导构件例如导航导管。导航导管以及微波消融探针通常相对较细并且具有挠性，以允许医师导引导航导管通过器官(例如，肺)中的管腔网络。在某些情况下，传感器可以定位在导航导管中以便于将导航导管的远端定位在目标组织附近。随后记录导航导管的远端的位置。
一旦获得导航导管的位置，就可以从导航导管移除传感器并且可以将一种或多种外科器械(例如活检装置、钳子、细胞刷、吸液针、消融导管等)通过导航导管插入并定位在导航导管处或者从导航导管伸出。外科器械从导航导管的远端伸出或者甚至是外科器械行进到导航导管的远端可能会促使导航导管的远端从其原始位置偏转并且相对于目标组织移动。
目前，现有的导航导管包括弯曲的远端，尽管这些导管适用于它们的预期用途，但是在已经确定了位置之后(例如因外科器械从远端伸出或者定位在远端处而导致的)导航导管的弯曲远端的偏转可能会使医师难以准确地定位工具并且维持组织目标轨迹。正如能够理解的那样，这相应地可能会降低目标组织的采样和治疗的效率。
技术实现要素：
本公开的一方面涉及一种用于在管腔结构内进行导航的导管组件。该导管组件包括挠性导管和控制手柄。该挠性导管包括：近侧部分，所述近侧部分毗邻近端；和远侧部分，所述远侧部分毗邻远端，并且所述挠性导管限定了纵向轴线。另外，该挠性导管限定了从中延伸通过的管腔并且构造成使器械能够从近端平移至远端。挠性导管的远侧部分形成复合曲线部。该复合曲线部包括弯头和径向弯曲部分。弯头使挠性导管的远侧部分从纵向轴线偏转并且径向弯曲部分从弯头延伸以使远侧部分围绕中心点偏转，其中，弯头使径向弯曲部分侧向伸出远离纵向轴线。远侧部分包括的长度的范围是从挠性导管的总长度的约5％到约15％。该弯头完全形成在远侧部分的起始约5％到起始约25％的范围内，并且径向弯曲部分完全形成在远侧部分的起始约75％到起始约95％的范围内。控制手柄布置在挠性导管的近端处并且可操作地联接到挠性导管，从而使挠性导管能够在管腔结构内行进和旋转。在一些实施例中，挠性导管构造成用于定位在气管镜内。
在一方面，传感器定位在挠性导管的管腔内，使得挠性导管的远端的位置能够位于管腔结构内。传感器可以附接到可定位的引导件，所述可定位的引导件适用于通过挠性导管的管腔插入。
在一个实施例中，弯头使挠性导管的远侧部分从纵向轴线偏转约15度至约90度。在另一个实施例中，弯头使挠性导管的远侧部分从纵向轴线偏转约30度至约60度。在另一个实施例中，弯头使挠性导管的远侧部分从纵向轴线偏转约45度。
挠性导管可以包含一系列不同的硬度等级。在一些实施例中，挠性导管的近侧部分包括第一硬度等级，而挠性导管的远侧部分包括第二硬度等级，其中，第一硬度等级大于远侧部分的第二硬度等级。
在一个实施例中，第一硬度等级的范围是从约30d到约80d，而第二硬度等级的范围是从约30d到约63d。
本公开还公开了一种制造挠性导管的方法，所述挠性导管包括：毗邻近端的近侧部分；毗邻远端的远侧部分；轴向延伸的管腔，所述管腔构造成使器械能够从近端平移到远端，所述远侧部分包括径向弯曲部分，所述径向弯曲部分围绕中心点弯曲；和控制手柄，所述控制手柄位于挠性导管的近端处，所述控制手柄构造成使挠性导管在管腔结构内行进和旋转。
在一些方面，该方法包括在模具中形成径向弯曲部分，其中，径向弯曲部分完全形成在从约2厘米到约3厘米的范围内。模具形成的径向弯曲部分的曲率在从约45度到约195度的范围内。在所述方法的另一方面，模具形成的径向弯曲部分具有约180度的曲率。
此外，在一致的程度上，本文描述的任一方面可以与本文描述的任一或所有的其他方面结合使用。
附图说明
参照附图在下文描述本公开的各个方面，附图被包含在本说明书中并且构成本说明书的一部分，在附图中：
图1示出了根据本公开的被加入作为电磁导航系统的一部分的复合曲线式导航导管；
图2a至图2d是根据本公开的多个不同外科器械的远端部分的局部透视图；
图3是图1中示出的复合曲线式导航导管的侧视图；
图3a是图3中示出的复合曲线式导航导管的截面图；
图4a至图4b和图5a至图5b是示出了具有弯头和径向弯曲部分的复合曲线式导航导管的局部侧视图；
图6a和图7a是示出了具有弯头和径向弯曲部分的复合曲线式导航导管的局部侧视图，其中，在复合曲线式导航导管中没有布置器械；
图6b和7b是示出了具有弯头和径向弯曲部分的复合曲线式导航导管的局部侧视图，其中，在复合曲线式导航导管中布置有器械；
图8a是定位在患者的肺内的气管镜的示意性平面图，其中，复合曲线式导航导管从气管镜向远侧延伸；
图8b是图8a的细部标识区域的放大图，其示出了患者气道的管腔网络的分支和位于其中的复合曲线式导航导管；
图9是根据本公开用于形成挠性导管的远侧部分的模具的俯视图；以及
图10是示出了具有径向弯曲部分的复合曲线式导航导管的远侧部分的局部侧视图。
具体实施方式
通常，本公开部分地涉及一种复合曲线式导航导管，所述复合曲线式导航导管包括挠性导管，所述挠性导管限定了纵向轴线，以便于将插入在导管中的器械引导到患者的肺的管腔网络内否则将难以抵达的目标部位。另外，本公开涉及一种制造具有径向弯曲部分的挠性导管的方法。
本文中公开了本公开的详细实施例；然而，所公开的实施例仅为本公开的示例，而本公开能够以各种形式实施。因此，在本文中公开的具体结构和功能细节不应解读为限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为教导本领域技术人员在实践中用任何适当的详细结构以不同的方式来使用本公开的代表性基础。
参照附图详细描述了本公开的各个方面，其中，相同的附图标记表示类似或相同的元件。当在本文中使用时，术语“医师”指的是医生、护士或任何医护从业者并且可以包括辅助人员。在本说明书中，术语“近侧”指的是装置或其部件的靠近医师的部分，而术语“远侧”指的是装置或其部件的远离医师的部分。
图1示出了根据本公开的电磁导航(emn)系统10。emn系统10构造成用于规划通向目标组织80的路径(图8b)(规划阶段)以及将挠性导管101导航至目标组织80(导航阶段)。在导航之后，外科器械(例如在图2a至图2d中示出的那些外科器械，包括例如：活检钳200(图2a)、细胞刷202(图2b)、吸液针204(图2c)和消融导管206(图2d))可以插入到挠性导管101中，以便从目标组织80获得组织样本或者适当地治疗目标组织80。emn系统10通常包括：操作台20，其构造成用以支撑患者“p”；气管镜30，其构造成用于通过患者“p”的嘴插入到患者“p”的气道中；监测装备40，其联接到气管镜30以用于显示从气管镜30接收到的视频图像；追踪系统50，其包括追踪模块52、多个参考传感器54和发射垫56；计算机60，其包括软件和/或硬件，所述软件和/或软件用于辅助进行路径规划、识别目标组织80和导航至目标组织80；用于导航的导管组件100，其包括挠性导管101、能够插入到挠性导管101中并且在远端74处具有传感器76的可定位引导件72；以及转向组件，例如控制手柄90。为了更加详细地描述示例性的规划阶段，可以参照由mattw.baker在2013年3月15日提交的发明名称为“pathwayplanningsystemandmethod(路径规划系统和方法)”的公开号为2014-0270441的美国专利申请，其全部内容通过引用而并入本文。另外，为了详细描述示例性的导航阶段，可以参照由andrewe.brown等人在2015年6月29日提交的发明名称为“systemandmethodfornavigatingwithinthelung(用于在肺内导航的系统和方法)”的公开号为2016-0000302的美国专利申请，其全部内容通过引用而并入本文。
参照图3，挠性导管101包括毗邻近端108的近侧部分104和毗邻远端110的远侧部分106。由挠性导管101的近侧部分104限定纵向轴线x。近侧部分104基本上是笔直的。挠性导管101的远侧部分106包括在下文详细描述的复合曲线部120。挠性导管101还包括外表面102a(图3a)和内表面102b(图3a)，所述内表面102b在其中限定了管腔112(图3a)。在一个实施例中，表面102a和102b可以包括各种性质，其中包括但不限于低摩擦系数和润滑性。如图3所示，管腔112的尺寸构造成用以接收可定位引导件72或外科器械200至206(图2a至图2d)。
如图3所示，挠性导管101限定了总长度“l1”。在一个实施例中，挠性导管101可以由沿着长度“l1”具有一致的硬度等级的材料形成。在一些实施例中，近侧部分104可以由这样的材料形成，所述材料沿着挠性导管101的长度“l2”具有的硬度等级“d1”的范围是从约30d到约80d，在另一些实施例中是从约40d到约70d，在又一些实施例中是从约50d到约60d。然而，近侧部分104的硬度等级“d1”并不局限于以上的特定范围，而是针对所需的应用可以大于或者小于这些特定范围。
在一些实施例中，远侧部分106可以由这样的材料形成，所述材料沿着长度“l3”具有的硬度等级“d2”的范围是从约20d到约75d，在另一些实施例中是从约25d到约60d，在又一些实施例中是从约30d到约63d。然而，还可以设想的是，远侧部分106的硬度等级“d2”能够大于或小于这些特定范围。在实施例中，长度“l3”的范围是总长度“l1”的约5％到约15％，在另一些实施例中是总长度“l1”的约2％到约10％。然而，还可以设想的是，长度“l3”能够大于或小于这些特定范围。能够在例如由davidm.costello等人于2014年7月30日提交的发明名称为“positioningcatheter(定位导管)”的公开号为2015-0126852的美国专利申请中找到具有可变硬度等级的挠性导管101的详细说明，其全部内容通过引用而并入本文。
在图1的emn系统10中，在插入挠性导管101和可定位引导件72并且将它们导航至期望目标期间，借助于可定位引导件72并且更加特别地借助于固定到可定位引导件72的远端74的传感器76来确定挠性导管101的位置。在另一些实施例中，传感器76可以固定到外科器械200至206中的任意一者。而且，在又一些实施例中，传感器76可以固定到挠性导管101。在一个实施例中，为了将外科器械200-206中的任意一者安置到挠性导管101的管腔112中，可能需要移除包括传感器76的可定位引导件72。医师通常会使用荧光镜以使挠性导管101的任何移动可视化；然而，为了进行定位，对于医师而言非常有效的是能够在移除管腔112中的外科器械200-206或者将外科器械200-206安置在管腔112内时预判挠性导管101的移动。
因此，通过采用具有特定性质的挠性导管101(例如，远侧部分包括复合曲线部和特定的硬度等级)，就能够以更高的准确度来确定收回可定位引导件72以及随后插入外科器械200-206的效果。特别地，在移除可定位引导件72之前，医师能够将挠性导管101准确地安置在患者“p”的肺的管腔网络中，以适应插入外科器械200-206的预期效果。而且，因为每个外科器械200-206在插入管腔112中时会对挠性导管101的形状具有不同的效果，所以医师可以单独地确定并理解这些效果中的每一个。
在挠性导管101的硬度等级在近侧部分104和远侧部分106之间有所变化的实施例中，挠性导管101包括过渡部分“t”，如图3所示。过渡部分“t”可以由适当的连接方法形成，所述适当的连接方法包括但不限于包覆成型、热熔接和超声焊接。近端108和过渡部分“t”之间的距离为长度“l2”。在一些实施例中，长度“l2”的范围是从约90厘米到约100厘米，在另一些实施例中是从约93厘米到约98厘米。远端110和过渡部分“t”之间的距离为长度“l3”。在一些实施例中，长度“l3”的范围是从约8厘米到约11厘米，在另一些实施例中是从约9厘米到约10厘米。如图3所示，过渡部分“t”的长度是长度“l4”。在一个实施例中，长度“l4”约为1厘米。
继续参照图3，远侧部分106包括复合曲线部120。在一些实施例中，复合曲线部120包括弯头122和径向弯曲部分124。复合曲线部120完全位于挠性导管101的长度“l3”内。如图3所示，弯头122在远侧部分106中延伸的长度为“l5”。在一些实施例中，长度“l5”的范围是总长度“l3”的约1％至约25％，在另一些实施例中是总长度“l3”的约3％至约22％，在又一些实施例中是总长度“l3”的约5％至约20％。然而，可以设想的是，远侧部分106中的该长度“l5”可以大于或小于这些特定范围。长度“l5”起始于过渡部分“t”的远侧且终止于径向弯曲部分124的近侧。还是如图3所示，径向弯曲部分124在远侧部分106中延伸的长度为“l6”。在一些实施例中，长度“l6”的范围是总长度“l3”的约75％至约99％，在另一些实施例中是总长度“l3”的约78％至约97％，在又一些实施例中是总长度“l3”的约80％至约95％。然而，也可以设想的是，远侧部分106中的该长度“l6”可以大于或小于这些特定范围。长度“l6”起始于远侧部分106的长度“l5”的远侧且终止于挠性导管101的远端110。弯头122和径向弯曲部分124之间的过渡点在图3中示出为点a。
现在观察图4a至图4b和图5a至图5b，示出了复合曲线部120的不同实施例。参照纵向轴线x限定复合曲线部120的弯头122和径向弯曲部分124。弯头122使远侧部分106偏转远离纵向轴线x。在一些实施例中，弯头122可以包括弯曲部，所述弯曲部偏离纵向轴线x的范围介于约15度至约90度之间，在另一些实施例中介于约30度至约60度之间，在又一些实施例中介于约40度至约55度之间。然而，可以设想的是，弯曲度能够大于或小于这些特定范围。在一些实施例中，弯头122包括15度的弯曲部“b”(图4a和图5a)。在另一些实施例中，弯头122包括约45度的弯曲部“b”(图4b和图5b)。
继续参照图4a至图4b和图5a至图5b，径向弯曲部分124从弯头122延伸，其中，弯头122使径向弯曲部分124侧向伸出远离挠性导管101的纵向轴线x。径向弯曲部分124由曲率半径“r”限定。径向弯曲部分124可以具有变化的长度，以使得其限定45度、90度和180度的角度(参见例如图4a至图4b和图5a至图5b)；然而，在不背离本公开的范围的前提下可以采用其它的角度。径向弯曲部分124可以完全形成在约1厘米至约7厘米的范围内，在另一些实施例中可以完全形成在约2厘米至约6厘米的范围内，在又一些实施例中可以完全形成在约2.5厘米至约5.5厘米的范围内。然而，在不背离本公开的范围的前提下可以采用其它的范围。在另一些实施例中，径向弯曲部分124可以完全形成在2.5厘米、3厘米或3.5厘米的范围内。图6a至图6b和图7a至图7b示出了挠性导管101的另外的实施例的侧视图。在一个实施例中，复合曲线部120包括：弯头122，所述弯头122具有约45度的弯曲部“b”；和径向弯曲部分124，所述径向弯曲部分124限定约90度的角度(图6a至图6b)。根据本公开，当可定位引导件72(图6b)布置在挠性导管101中以使得传感器76延伸经过远端110时，复合曲线部120的偏转受限(比较图6a与图6b)。当复合曲线部120包括具有约45度的弯曲部“b”的弯头122和限定约180度的角度的径向弯曲部分124(图7a至7b)、或者包括具有约15度的弯曲部“b”的弯头122和限定约90度的角度的径向弯曲部分124、或者包括具有约15度的弯曲部“b”的弯头122和限定约180度的角度的径向弯曲部分124(未示出)时能够获得类似的结果。
现在参照图8a和图8b，弯头122可以允许实现径向弯曲部分124的突伸偏转的更加精确的轨迹。此外，一旦将挠性导管101的径向弯曲部分124安置在管腔网络中的期望位置处，弯头122即可用作挠性导管101的径向弯曲部分124的锚固件。在弯头122用作锚固件的实施例中，医师能够使用弯头122的锚固点作为在一旦将外科器械例如外科器械200-206中的一种外科器械引入到挠性导管101的管腔112中之后用于预测径向弯曲部分124的偏转量的原点。弯头122用作锚固件的位置用点c表示(图8b)，在此，弯头122的近侧部分(例如，过渡部t近侧)接触气道壁。
在一些实施例中，弯头122可以允许径向弯曲部分124抵达管腔网络中的更远的地方。如上所述，通过将弯头122用作径向弯曲部分124的锚固件，径向弯曲部分124可以允许已插入的外科器械例如外科器械200-206中的一种外科器械抵达管腔网络中的更远和/或更高的目标组织区域。能够实现这一点的原因在于弯头122为挠性导管101提供了成角度的结构，从而允许医师充分利用径向弯曲部分124。而且，弯头122使径向弯曲部分124能够更加突出，这增强了径向弯曲部分124抵达管腔网络中更远的地方的能力。
医师可以选择径向弯曲部分124的弯曲部“b”和角度的适当组合，以用于导航到患者“p”的气道中的不同区域。例如，在一个实施例中，包括具有约45度的弯曲部“b”的弯头122和限定180度的角度的径向弯曲部分124的复合曲线部120可以用于将可定位引导件72和传感器76引导至患者“p”的气道中的上肺叶的后部。
现在参照图9和图10，将描述挠性导管101的另一个实施例以及制造挠性导管101的方法。挠性导管101的远侧部分106可以仅包含径向弯曲部分124。如上所述，径向弯曲部分124可以包括曲率半径“r”并且限定45度、90度或180度的角度；然而，在不背离本公开的范围的前提下也可以采用其它的曲率半径“r”和其它的限定角度值。在一些实施例中，径向弯曲部分124可以完全形成在约2厘米到约3厘米的范围内，在另一些实施例中可以完全形成在约2.25厘米到约2.75厘米的范围内；然而，在不背离本公开的范围的前提下可以采用其它的范围。
继续参照图9和图10，利用心轴(未示出)制造挠性导管101。挠性导管101的内表面102b在心轴上滑动，使得心轴穿过管腔112。心轴在组装挠性导管101的同时为挠性导管101的挠性部件提供刚性。管腔112具有由内表面102b限定的内径(未示出)。挠性导管101的内径基本等于、而且略微大于心轴的外径并且长度基本等于心轴的长度。心轴可以涂覆有ptfe涂层，从而有助于挠性导管101的内表面102b在心轴上滑动并且防止挠性导管101的内表面102b粘接到心轴。心轴的外径基本等于挠性导管101的管腔的期望内径并且心轴的长度大于挠性导管101的最终期望长度。心轴的直径范围可以是从约0.127厘米至约0.254厘米，在另一些实施例中可以是从约0.154厘米至约0.230厘米。而且，心轴的长度范围可以是从约76厘米至约230厘米，在另一些实施例中可以是从约90厘米至约200厘米，在又一些实施例中可以是从约120厘米至约160厘米范围。当挠性导管101在心轴上形成之后，将挠性导管101安置在模具300内以形成径向弯曲部分124。挠性导管101的远侧部分106被安置在模具300的中空段302内。中空段302呈“ρ”形。中空段302的上部曲线成形为使得径向弯曲部分124完全形成在期望的曲率范围内。如上所述，径向弯曲部分124可以完全形成在2厘米至3厘米的范围内；然而，在不背离本公开的范围的前提下可以采用其它范围。而且，在不背离本公开的范围的前提下，中空段302可以成形为其它的形式。在一些实施例中，模具300可以包括第一半体和第二半体(未示出)。每个半体均可以包括与中空段302类似的中空段。另外，第一半体具有与第二半体类似的取向，以使得当第一半体与第二半体接合时每个半体中的中空段相互对准。在挠性导管101的远侧部分106被安置在中空段302内之后，将足够的热量和/或压力施加到挠性导管101的远侧部分106，以用于形成径向弯曲部分124。
在另一个实施例中，可以由模具300形成挠性导管101的复合曲线部120。挠性导管101的远侧部分106被安置在模具300的中空段302内。中空段302可以包括这样的形状，所述形状将允许形成具有弯曲部“b”的弯头122和具有曲率半径“r”的径向弯曲部分124。
挠性导管101可以由任何适当的材料形成，所述材料包括但不限于能够应用于外科和医疗用途的橡胶和塑料。可以设想的是，适当的材料(没有明确示出)可以包括由金属或者替代地由一种或多种非传导性纤维材料(例如，可从dupont获得的以商标名
返回参照图1，用于导航的导管组件100包括控制手柄90、握持件92和伸缩轴94，所述控制手柄90、握持件92和伸缩轴94可操作地连接到挠性导管101。通过旋转握持件92并且使伸缩轴94平移，医师能够使用单手操纵挠性导管101到达目标组织80(图8b)。控制手柄90的这些动作使医师能够将挠性导管101导航通过例如患者“p”的气道的管腔网络的弯曲路径，并且引导挠性导管101在每个分叉处行进。控制手柄90的一个示例是目前由medronic制造并以商品名edgetm销售的产品。控制手柄90可以符合人体工程学地成形为便于挠性导管101的握持和/或旋转。在一个实施例中，沿着控制手柄90的长度设置多个肋部分(未示出)，以便于挠性导管101的握持和旋转。
emn系统10包括追踪系统50，所述追踪系统50用于在导航阶段期间形成患者的位置校准和管腔导航的视觉图像。在实施例中，追踪系统50是六自由度电磁追踪系统，其与由andrewe.brown等人于2015年6月29日提交的发明名称为“systemandmethodfornavigatingwithinthelung(在肺内导航的系统和方法)”且公开号为2016-0000302的美国专利申请中所公开的追踪系统类似，其全部内容通过引用而并入本文。然而，应当理解的是，也可以利用其它适当的定位测量系统以及其它适当的构造。如图1所示，追踪系统50包括追踪模块52、多个参考传感器54和发射垫56。追踪系统50的发射垫56定位在患者“p”下方并且围绕患者的至少一部分生成电磁场(未明确示出)。追踪系统50构造成与用于导航的导管组件100一起使用。
利用追踪模块52和发射垫56生成的电磁场，即可在可定位引导件72和挠性导管101被导航通过管腔网络时确定多个参考传感器54和传感器76的位置。更特别地，多个参考传感器54中的一个或更多个附接到患者“p”的胸部。可定位引导件72上的多个参考传感器54和传感器76在发射垫56生成的电磁场内的坐标被发送到计算机60，所述计算机60包括适当的软件以参照导航规划确定它们的位置。
可定位引导件72和挠性导管101构造成用于通过气管镜30的工作通道(未明确示出)插入到患者“p”的气道中。然而，可以理解的是，可定位引导件72和挠性导管101可以替代地在没有气管镜30的情况下使用。在实施例中，可定位引导件72和挠性导管101能够经由锁定机构(未明确示出)相对于彼此锁定。
在整体描述emn系统10的部件之后，下文描述它们与计算机60上驻留的规划和导航软件相结合的相互作用和实施方式。用于规划和导航的此类软件的示例是当前由medtronic销售的ilogictm规划和导航软件包。
在规划阶段期间，从患者“p”的肺部获得计算机断层扫描(ct)图像。计算机60利用由ct生成的数据建立患者“p”的气道的三维模型。利用规划软件，医师可以选择通向目标组织80的路径。一旦选择好适当的路径，就保存路径并且将路径导出到软件的导航组件，以用于在一个或多个导航阶段期间使用。另外，通过选择通向目标组织80的适当路径，医师能够选择的复合曲线部120具有：弯头122，所述弯头122具有弯曲部“b”；径向弯曲部分124，所述径向弯曲部分124具有曲率半径“r”并且限定构造成用以抵达目标组织80的最佳角度。在该选择之后但是在开始手术之前，必须校准患者“p”在发射垫56上的位置。在校准期间，在规划阶段期间根据患者“p”的气道的三维模型生成的目标组织80的位置与在挠性导管101插入到肺中时通过气管镜30观察并且由传感器76感测的患者的“p”气道相配合。结果，能够通过对传感器78的位置、尤其是传感器78在患者“p”的气道内的气管镜30不能抵达的部分中的位置的精确了解而进行导航阶段。能够在由andrewe.brown等人于2015年7月2日提交的发明名称为“real-timeautomaticregistrationfeedback(实时自动校准反馈)”且公开号为2016-0000356的美国专利申请中找到这样的校准技术及其在管腔导航中的实施方式的更多细节，其全部内容通过引用而并入本文。然而，在实施例中，也可以设想其它适当的技术。
如前所述，传感器76被集成到可定位引导件72的远端74中并且构造成输出信号，所述信号表示可定位引导件72相对于参考坐标系在六个自由度上的位置和取向。在实施例中，如图1和图8a至8b所示，可定位引导件72插入到挠性导管101中，使得传感器76从挠性导管101的远端110伸出。挠性导管101与可定位引导件72一起通过气管镜20插入到患者“p”的气道中。起初，包括挠性导管101和可定位引导件72的气管镜30通过患者“p”的嘴行进到患者“p”的管腔网络中。当气管镜30楔入并且不能再进一步行进通过患者“p”的管腔网络时，挠性导管101和可定位引导件72行进越过气管镜30。如前所述，通过控制手柄90的平移和旋转使挠性导管90和可定位引导件72行进到目标组织80。
在一个实施例中，仅通过使可定位引导件72移动通过患者“p”的气道而自动校准传感器76的位置。更具体地，在可定位引导件72移动通过患者“p”的气道时，使用追踪系统50记录关于传感器76的位置的数据。将由这些位置和移动数据得到的形状与来自于在规划阶段期间生成的三维模型的患者“p”的气道的内部几何形状进行比较。基于该比较，例如利用计算机60上的软件来确定形状与患者“p”的气道的三维模型之间的位置关联。计算机60上的软件利用患者“p”的气道的三维模型或由三维模型产生的二维图像(其基于记录的位置数据以及可定位引导件72保持位于患者“p”的气道中的非组织空间中(例如，在填充有空气的腔中)的假设)来校正或校准代表传感器76的位置的图像。
在已经完成规划阶段(例如，已经识别出目标组织80且选定通向目标组织的路径)并且已经完成校准之后，emn系统10可以用于导航可定位引导件72通过患者“p”的气道到达目标组织80。为了便于进行这样的导航，计算机60、监测装备40和/或任何其它适当的显示装置可以构造成显示患者“p”的气道的三维模型或者患者“p”的气道的二维模型或者根据患者“p”的气道的三维模型生成的二维图像，并且所述二维图像可以包括从传感器76的当前位置到目标组织80的选定路径。
一旦已经将可定位引导件72成功地导航到目标组织80，从而完成了导航阶段，即可从挠性导管101移除可定位引导件72，将挠性导管101留置就位以作为用于将外科器械例如活检钳200、细胞刷202、吸液针204和消融导管206引导到目标组织80的引导通道。在移除可定位引导件72之前或者在插入外科器械200-206中的一个之后，可以利用一种或多种成像方式来确认安置情况(例如处于目标组织80内和/或毗邻目标组织80)。例如，可以单独地或彼此组合地使用ct、超声、荧光镜、以及其它的成像方式。
尽管已经在附图中示出了本公开的若干实施例，但是不应当理解为本公开受限于此，原因在于本公开的范围应当理解为如本技术领域所允许的一样宽泛，并且说明书也应当类似地解读。因此，上述说明内容不应当理解为限制性的，而仅仅是特定实施例的示范性说明。在所附权利要求的范围和精神内，本领域技术人员能够设想其它的变型。
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