专利名称：用于位置确定的方法和系统的制作方法用于位置确定的方法和系统对相关申请的交叉引用本申请主张享有于2009年6月四日提交的美国临时申请s/n 61/221150 (申请人的记录编号为PH013333US1)的权益，通过引用将其并入。相关应用是于2009年6月四日提交的 s/n 61/221138,"Method andApparatus for Tracking in a Medical Procedure，，(申请人的记录编号为PH013137US1)。本申请涉及治疗领域，尤其涉及确定医学装置的位置和/或取向，并将具体参考其加以描述。已经提出了各种系统和方法来提高将医学装置和器械放置到患者的特定目标解剖结构内的精度。这样的系统包括定位系统，该定位系统由医师用于可视化或确认医学器械的位置和/或取向，以便使得医师能够将医学器械准确地放置到患者的解剖结构中。当前的医学器械性定位系统常常涉及使用电磁感测技术，其需要非常昂贵的硬件并且对金属物体敏感。这种对金属物体的敏感性降低了通过电磁感测技术获得的测量结果的精度以及任何依赖于所述测量结果的成像数据的精度。因此，基于电磁感测技术和成像数据将医学装置放置到患者体内的医师可能具有对所述装置和解剖结构相对于彼此的实际定位的不完整或可能不准确的视图。这会导致医师在放置装置时使用不正确的路径或者甚至令医师不经意地对组织造成损伤。因此，使用不必依赖使用磁场的技术能够降低投入成本，同时还增加精度。因此，需要一种用于确定医学装置的位置和取向以便能够在医学程序期间将医学装置更为精确地放置在目标解剖结构中的技术和系统。还需要一种用于利用所确定的位置和取向数据增强成像数据的技术和系统。依照美国法典37C. F. R. § 1. 73提供了这一发明内容，该法典部分要求简要指出本发明的性质和实质的对本发明的概要说明。应当理解，提交的发明内容并非用于解释或限制权利要求的范围或含义。根据示范性实施例的一个方面，一种用于跟踪医学装置的方法能够包括将医学装置定位到患者的目标解剖结构中，其中，所述医学装置与一个或多个加速度传感器邻近并可操作地耦合；通过为所述一个或多个加速度传感器提供能量而激活所述一个或多个传感器；从所述一个或多个加速度传感器接收定位数据；以及基于所接收的定位数据确定所述医学装置的位置和取向中的至少一个。根据示范性实施例的另一方面，一种计算机可读存储介质能够包括在其中存储的计算机可执行代码，其中，所述计算机可执行代码被配置成令其中提供有所述计算机可读存储介质的计算装置来激活与定位在患者的目标解剖结构中的医学装置邻近并整体耦合的加速度传感器；从激活的加速度传感器接收定位数据；以及基于所接收的定位数据确定所述医学装置的位置和取向中的至少一个。根据示范性实施例的另一方面，一种用于跟踪装置的系统能够包括医学装置，其用于放置在患者的目标解剖结构中；至少一个加速度传感器，其与所述医学装置邻近并连接，其中，由所述至少一个加速度传感器生成与所述医学装置相关联的定位数据；以及处理器，其用于基于所述定位数据确定所述医学装置的位置和取向中的至少一个。本文所描述的示范性实施例具有优于常规的系统和处理的若干优点，包括，但不限于，提供鲁棒性的成像数据和增加医学装置放置的精度。另外，本文所描述的系统和方法能够由经改装的现有医学装置利用并且对来自金属物体的干扰不敏感。本领域普通技术人员在阅读和理解下文的详细描述之后，进一步优点和益处将变得显而易见。本领域技术人员根据下文的详细说明、附图和权利要求书将意识到和理解本公开的上述和其他特征和优点。图1是一种用于根据示范性实施例确定医学装置的位置和/或取向的系统的示意性图示；图2是一种用于根据另一示范性实施例确定医学装置的位置和/或取向的系统的示意性图示；图3是与图1和2的系统一起使用的安装有加速度传感器的医学装置的示意性图示；图4是与图2的系统一起使用的医学装置的示意性图示；图5是在图1和2的系统中使用的以在患者的目标解剖结构中的各种取向为特征的医学装置的示意性图示；图6是在图1和2的系统中生成的X射线图像的示意性图示；以及图7是在医学程序期间由图1-6的系统和装置用于确定医学装置的位置和/或取向的方法。结合用于在针对人类或动物的程序期间跟踪医学装置的位置和/或取向的系统来描述本公开的示范性实施例。本领域普通技术人员应当理解，本公开的示范性实施例能够被应用于各种类型的医学或手术装置、各种类型的程序和身体(无论患者是人或动物) 的各种部位以及与其一起使用。示范性实施例还用于增强由成像装置所生成的医学装置和目标解剖结构的图像，以便指示医学装置相对于目标解剖结构的取向。本文将示范性实施例描述为结合由成像装置生成的图像使用加速度测量结果，但本公开还设想了在不利用来自成像装置的成像的情况下确定医学装置的位置和/或取向。另外，本文所描述的示范性实施例能够在无需使用磁性场或源的情况下操作，然而，本公开还设想了使用磁性场和/ 或源来确定医学装置的位置和/或取向。本公开的示范性实施例的方法和系统的使用能够针对其他类型的位置确定而进行修改。参考图1，示出了一种用于确定装置的位置和/或取向的系统100，其可以具有医学装置102，其中传感器104连接到所述医学装置102上。医学装置102可以包括导管、针、 探头、内窥镜或用于进入患者的目标解剖结构106的其他医学装置，所述患者由诸如床的支撑结构107支撑。传感器104可以是加速度传感器或能够生成和提供位置和/或取向测量结果的诸如微机电(MEMS)装置的其他传感器，该测量结果能够指示朝向或远离基准平面，诸如地面的重力取向。在一个实施例中，加速度传感器能够用于在无需利用在常规定位系统中所使用的电磁场的情况下确定位置和/或取向。因此，所述加速度传感器对来自金属物体的干扰不敏感。传感器104可以邻近和/或附接到医学装置102的各个部分，并且可以在生产医学装置102期间构造而成。另外，传感器104能够附接或放置在医学装置102的外部、医学装置102的内表面和/或嵌入到医学装置102自身之内。例如，如图1所示，传感器104能够附接到或邻近定位在医学装置102的顶端或远端，然而，传感器104还能够位于医学装置 102上面某处。尽管示范性实施例示出了单个传感器104，但本公开设想了使用多个传感器 104和能够收集定位数据的多种类型的传感器。系统100还包括处理器108，其能够无线地、通过线缆、或通过其他连接途径可操作地耦合到传感器104。处理器108能够与计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、通信装置、或其他计算装置相关联。另外，系统100可以包括电源110，其能够连接到医学装置102 和信号采集装置(SAD) 112。电源110能够向传感器104供应能量以便激活传感器104。SAD 112能够耦合到处理器108并且能够定位和/或附接在医学装置102上与传感器104的位置相对的位置处。然而，SAD 112也能够位于系统100中的其他处。可操作地，医师能够在医学程序期间将医学装置102和伴随的传感器104定位到患者的目标解剖结构106中。目标解剖结构可以是脉管、器官、组织、或患者的其他部位。本公开能够在各种医学程序中利用，包括经皮腔内冠状动脉成形术(PTCA)、导管插入术、心脏血管造影术、脉管程序、支架术、线圈部署、内窥镜程序、电生理学程序、基于X射线的程序、 以及可以利用本公开中的系统和装置的任何其他程序。在医师定位医学装置102时，电源能够为传感器104供应电力以便使得传感104能够生成与医学装置102的位置相关的测量 /定位数据。测量数据例如可以包括加速度数据。当传感器104捕获测量结果时，传感器 104能够将测量结果传输至SAD 112，在一个实施例中，SAD 112处理测量结果并基于所述测量结果产生位置和/或取向信号。SAD 112然后能够将位置和/或取向信号转发至处理器108以进行处理。在另一实施例中，SAD 112能够传输从传感器104接收的测量结果以及将原始测量结果或数据(例如测量到的电压改变)转发至处理器108，而不产生位置信号。一旦处理器108接收到位置和/或取向信号或原始数据，其能够基于所接收的位置和/或取向信号或原始测量结果确定医学装置102的位置和/或取向。所确定的位置和/或取向可以基于基准平面，所述基准平面可以是水平的，并且位置和/或取向能够指示朝向或远离基准平面的重力取向。在一个实施例中，处理器能够从位置信号获得加速度测量结果以计算医学装置102的位移。在这样做的过程中，所确定的位置和/或取向能够识别针对先前确定的位置和取向中的至少一个的相对位置偏移。处理器108能够经由显示装置114显示所确定的位置。在一个实施例中，系统100还可以包括成像装置116，例如X射线机器118、计算机断层摄影(CT)扫描器、正电子发射断层摄影(PET)扫描器、磁共振成像(MRI)扫描器、或其他成像装置。本公开设想了使用多种成像装置116，其能够以各种组合的形式使用。成像装置116能够生成目标解剖结构106和目标解剖结构106中的医学装置102的图像，并且能够将所述图像传输至处理器108。一旦处理器108接收到图像，所述处理器能够将图像存储在存储器位置并且能够将医学装置的所确定的位置和/或取向覆盖、叠加到所述图像或以其他方式进行组合。在另一实施例中，处理器108能够从成像装置116接收图像并且能够产生包含所确定的位置和/或取向以便添加另一维的数据的新的图像。医师能够在显示装置114上查看图像并且所确定的位置和/或取向能够通过处理器108进行实时更新以便在医学程序的过程期间辅助医师。参考图2，示出了用于确定医学装置的位置和/或取向的系统200的另一示范性实施例。系统200可以包括针对系统100所描述的一个或多个部件，包括支撑架构107、处理器108、显示装置114、成像装置116和扫描器118。系统200还可以包括与传感器204可操作地耦合到并邻近的医学装置202，以及无线能量传输和/或接收装置206，例如射频识别(RFID)标签。传感器204可以是加速度计并且可以被放置或附接至医学装置202的任何表面上，或者嵌入到医学装置202中。无线装置206能够可操作地耦合到传感器204并且能够与发射器208通信。发射器208可以是RFID读取器或能够将诸如射频信号的无线信号传输至无线装置206的其他装置。另外，发射器208能够邻近医学装置202并且能够位于患者的外部。可操作地，医师能够将医学装置202定位在患者的目标解剖结构中。发射器208 能够传输无线信号，例如射频信号，所述无线信号能够由无线装置206接收。射频信号能够用于给无线装置206提供能量。一旦提供能量，无线装置206能够存储能量并且能够通过将能量，例如输入电压和电流提供到传感器204，而激活传感器204。激活的传感器204能够开始生成与医学装置202的位置相关的定位数据。在传感器204生成定位数据时，传感器204能够将数据传输至无线装置206。无线装置206然后能够将定位数据传输至发射器 208，发射器208然后能够将定位数据转发至处理器108以进行处理。在另一实施例中，传感器202和/或无线装置206能够将定位数据发送至处理器108。处理器108继而能够基于所接收的定位数据确定医学装置202的位置和/或取向。如上所述，医学装置202的位置和/或取向能够基于基准平面，例如相对于地面为水平的。系统200能够利用成像装置116来生成目标解剖结构106和目标解剖结构106中的医学装置202的图像。成像装置116能够将所生成的图像传输至处理器108，处理器108 能够将所述医学装置的所确定的位置和/或取向覆盖、叠加至所述图像或以其他方式进行组合。在另一实施例中，处理器108能够从成像装置116接收图像和/或成像数据并产生新的图像，或以其他方式调节所呈现的图像，以包括所述医学装置的所确定的位置和/或取向。参考图3，示出了医学装置300，其能够与系统100和200中的任意一个一起使用。 医学装置300，例如所示的导管，可以包括内直径301和外直径302。另外，传感器303可以附接到内表面、外表面上的任意地方和/或嵌入到医学装置300的壁中。传感器303能够被定位使得传感器303的感测轴与医学装置300的纵轴对齐，如图3的示意性图示。应当注意，传感器300可以是加速度计，加速度计能够测量重力取向朝向或远离基准平面。参考图4，示出了医学装置400和发射器406，其能够与跟踪系统100和200中的任意一个一起使用。医学装置400可以包括连接到RFID装置404或其他类似装置的传感器402。如图所示，传感器402和RFID装置404可以被放置在医学装置400的顶端或远端附近或与其邻近，或者可以位于或沿着医学装置400的其他位置处。与图3的医学装置非常相似，传感器402和RFID装置404可以与医学装置400的纵轴对齐。发射器406，其可以位于患者的目标解剖结构的外部，能够传输射频信号或给RFID装置404提供能量及使其激活的其他信号。当RFID装置404从发射器406接收射频信号时，RFID装置404能够存储来自信号的能量，并且能够提供诸如输入电压和电流的能量以激活传感器402。一旦被激活后，传感器402能够诸如基于重力来测量加速度，并且能够生成与医学装置400的位置相关的定位数据。所述定位数据能够被传输至RFID装置404，RFID装置404然后能够将所述数据传输至发射器406，或者直接传输至系统100和/或200的处理器108。在另一实施例中，传感器402能够将数据直接传输至处理器108，从而处理器能够确定医学装置400的位置和/ 或取向。参考图5，图示性示出了在图1和2的系统中使用的医学装置的示意性图示。所述图示描绘了患者的诸如心脏的目标解剖结构502中的医学装置500。医学装置500可以包括传感器504，例如加速度计，其能够安装在或邻近医学装置500的顶端或远端或别处。另夕卜，还能够利用基准平面，其在这种情况下为地面506。在医师将医学装置500定位到患者的目标解剖结构502内时，传感器504能够从电源接收诸如输入电压和电流的能量，从而激活传感器504。传感器504继而能够测量加速度并生成定位数据。例如，电源能够向传感器504提供+Vs伏特的输入电压。如果传感器504相对于地面506处在水平位置508，传感器504能够生成+Vs/2的输出电压。当传感器504的取向/倾斜度大致与朝向地面506的垂线510对齐并处在重力场的方向上时，那么传感器504 能够生成零伏特的输出电压。如果传感器504的取向/倾斜度大致与远离地面506的垂线 512对齐并与重力场的方向相反时，传感器504能够生成+Vs伏特的输出电压。这些仅是可能的测量结果的范例并且能够测量由传感器504生成的输出电压和其间电压的范围。随着医学装置500的取向变化，能够由传感器504生成相应的输出电压。处理器108能够利用由传感器504所生成的测量结果以确定医学装置500相对于目标解剖结构502的位置。参考图6，是在图1和2的系统中生成的X射线图像的示意性图示。图像602描绘了二维的前-后X射线图像。在这一范例中，能够测量医学装置在左-右(RL)和上-下 (Si)患者轴上的位置。如图像602所示，在这种情况下，基准点被选取为图像602的中心， 其能够用于计算对位移(dRL、dSI)的度量。在一个实施例中，可以由医师凭直觉完成测量， 但还可以自动地完成测量。当从传感器接收位置和/或取向数据时，处理器能够通过各种方式将所确定的位置和/或取向呈现给医师。例如，可以以箭头指示符的形式将位置覆盖到X射线图像上，如图像604和608所示。如图像604中所示，箭头指示符能够被配置成指向上以图示说明医学装置远离地面指向。如图像608中所示，箭头指示符能够被配置成指向下以图示说明医学装置指向地面。在一个实施例中，箭头的尺寸能够指示朝向或远离地面的倾斜度或取向的程度。例如，指向上的大箭头能够指示医学装置远离地面垂直取向。当医学装置从垂直取向移动并且向下朝向地面移动时，箭头的尺寸在大小上缩小。当医学装置变为相对于地面为水平时，箭头会从图像中消失。然而，一旦医学装置从水平开始向下取向时，会出现指向下的箭头。在医学装置变得越来越朝向地面垂直取向时指向下的箭头能够在尺寸逐渐增大。箭头指示符尺寸上的改变可以与传感器测量的取向/倾斜度上的改变成比例。使用能够在大小上改变的向上和向下的箭头仅是向医师视觉上显示所确定的位置的一种方式。在另一实施例中，可以在屏幕上提供文本，例如其可以表述“医学装置水平取向”、“医学装置垂直取向”、“医学装置朝向地面取向”。在又一实施例中，所确定的位置和 /或取向还能够用于形成三维图像。在又一实施例中，所确定的位置和/或取向能够与由X 射线机器或其他扫描装置提供的二维图像分开示出。参考图7，示出了一种用于在医学程序期间确定医学装置的位置/或取向的方法 700。方法700能够用于对医学装置的定位是程序所需标准的各种类型的医学处置。方法 700中的步骤可以并入到图1和2的系统中。在步骤702中，方法700可以包括将医学装置定位到患者的解剖结构内。医学装置可以与一个或多个加速度传感器邻近并且可操作地耦合。方法700还可以包括在步骤704为所述一个或多个传感器提供能量。在一个实施例中，可以经由通过电线连接至传感器的电源将能量提供给加速度传感器。在另一实施例中， 可以通过使用射频装置或可操作地耦合到传感器并与之通信的其他无线远程电源为传感器供应能量。在步骤706中，方法700可以包括通过利用所提供的能量激活所述一个或多个加速度传感器。一旦激活后，加速度传感器能够生成与所述医学装置相关联的定位数据。方法700还可以包括在步骤708从所述一个或多个加速度传感器接收所生成的定位数据。例如，所述传感器能够将定位数据传输至信号采集装置，信号采集装置然后能够将定位数据传输至处理器。作为另一范例，传感器能够将数据传输至RFID装置，RFID装置能够将定位数据传输至RFID读取器或其他类似装置。RFID读取器然后能够将所述数据传输至处理器以进行处理。在步骤710中，方法700可以包括基于所接收的定位数据确定医学装置的位置和/或取向。所述位置和/或取向可以基于基准平面，例如地面。上述步骤中的一个或多个可以通过利用电子处理器来执行。在一个实施例中，医学装置的所确定的位置和/或取向能够识别朝向或远离基准平面的重力取向。另外，所述医学装置的所确定的位置和/或取向能够识别针对先前确定的位置和取向中的至少一个的相对位置偏移。在另一实施例中，方法700可以包括生成解剖结构和所述解剖结构中的医学装置的图像。所述图像能够通过X射线、计算机断层摄影、 正电子发射断层摄影、磁共振成像、超声成像或其他类型的成像技术生成。所确定的位置/ 取向可以被组合、覆盖或叠加到所述图像上，以向医师提供经增强并且更为细致的图像。在又一实施例中，方法700可以包括使用所确定的位置生成所述医学装置的图像。包含上述方法步骤的本发明，可以以硬件、软件或硬件与软件的组合来的形式实现。本发明可以在一个计算机系统中以集中的方式实现，或者在其中不同的元件散布于若干互连的计算机系统之间的分布的方式实现。任何种类的计算机系统或适于执行本文所述的方法的其他设备都是合适的。硬件和软件的典型组合可以是具有计算机程序的通用计算机系统，当加载并运行所述计算机程序时，所述计算机程序控制计算机系统使其执行本文所述的方法。包含上述方法步骤的本发明，可以嵌入到计算机程序产品中。所述计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中嵌入有计算机程序，该计算机程序包括用于指导计算装置或基于计算机的系统来执行本文所述的各种程序、处理和方法的计算机可执行代码。本发明上下文中的计算机程序意味着指令组的任何表达(以任何语言、代码或注释的形式)，意图令具有信息处理能力的系统直接或在以下步骤之一或两个之后执行特定功能a)转换为其他语言、代码或注释；b)不同材料形式的复制品。本文所描述的实施例的图示意图提供对各实施例的结构的基本理解，并且它们并非意图作为对可能利用本文所述的结构的设备和系统的所有元件和特征的完整描述。本领域技术人员通过回顾上述说明后，许多其他实施例将显而易见。可以利用其他实施例和根据其导出的其他实施例，使得可以在不背离本公开的范围的情况下作出结构和逻辑替换和改变。图示仅仅是代表性的并且未按照比例绘制。其某些部分可能被放大，而其他部分可能被缩小。因此，将说明和附图视为图示性的而非进行限制性的。因此，尽管本文已经图示并描述了特定实施例，但应当认识到，计划实现相同目的的任意布置可以替换所示的特定实施例。本公开意图涵盖各实施例的任何和所有调整或变型。以上实施例的组合，以及未在本文中具体描述其他实施例，对于本领域技术人员在回顾上述说明后将显而易见。因此，意图使本公开不限于所公开的预期为执行本发明的最佳模式的(一个或多个)特定实施例，但本发明将包括落在权利要求书范围内的所有实施例。依照美国法典37C. F. R. § 1. 72(b)提供了本公开的摘要，该法典部分要求摘要以允许读者快速确定技术公开的性质。应当理解，提交的摘要并非用于解释或限制权利要求的范围或含义。一种用于跟踪装置的系统可以包括医学装置，其用于放置在患者的目标解剖结构中；一个或多个传感器，其与所述医学装置邻近并连接，其中，由一个或多个加速度传感器生成与所述医学装置相关联的定位数据；以及处理器，其用于基于所述定位数据确定所述医学装置的位置和取向中的至少一个。