[发明专利]解剖结构的闪光图

说明书

技术领域

本发明通常涉及成像，特别是解剖结构的医学成像。

背景技术

心脏的三维(3-D)超声图像在许多基于导管的诊断和治疗应用中是有用的。实时成像改进了医生的操作并使得即使是相对缺乏经验的医生也能较轻松地实施复杂的手术过程。三维图像也减少了实施一些手术过程需要的时间。

心内膜(也就是心脏的内表面)的一些3-D绘图的方法在技术上是已知的。例如，申请人Ben-Haim的美国专利5,738,096，其专利给转让给本发明的申请人，描述了一种用于构建心脏图的方法，其内容作为参考被结合于本发明。侵入性探针或导管被送入接触心脏壁上的多处位置。该侵入性探针在每一处的位置被确定，且这些位置被结合用于形成心脏的至少一部分的结构图。

在一些系统中，例如前面提到的美国专利5,738,096中描述的系统中，附加的生理特征，以及心脏表面的局部电活动也可以通过导管获得。相应的图合并了该获得的局部信息。

一些系统采用合并了位置传感的混合导管。例如，申请人Ben-Haim等的美国专利6,690,963，其专利给转让给本发明的申请人，描述了一种确定侵入性医疗设备的位置和方向的定位系统，其内容作为参考被结合于本发明。

带有声学换能器的导管可用于心内膜的非接触成像。例如，申请人为Govari的美国专利6,716,166，以及申请人为Govari等人的美国专利6,773,402，这些申请也被转让给本发明的申请人，描述了一种用于体腔，尤其是心脏的3-D绘图和几何重建的系统，其内容作为参考被结合于本发明。该系统使用包括许多声学换能器的心脏导管。这些换能器发射超声波，超声波从体腔的表面反射并再次被换能器接收。确定从每个换能器到相对换能器的表面上的点或区域的距离，且该距离尺寸被用于结合重建表面的3-D形状。导管还包括方位传感器，其用于确定心脏中导管的地点和方向坐标。

通常，这些系统提供一个“内窥视野”，其中重建的图像以通过特定导管或其他探针观察到的形式呈现。例如，申请人为Packer等人的美国专利6,556,695，描述了一种用于产生心脏的高分辨率实时图像的方法，其内容作为参考被结合于本发明。在诸如心内膜生理绘图及消融的医疗过程中，实时图像通过插入心脏的超声换能器产生。高分辨率的心脏模型通过得到的实时图像建立，并用于在该过程中产生用来显示的动态的、高分辨率的图像。解剖结构的不同部分可通过移动导管远端将声学换能器“瞄准”感兴趣结构看到。当需要检查解剖结构的其他部分时可使用操纵杆扫描超声换能器的可视区域，而无需移动导管。解剖结构(例如心室)中的方向可使用申请人为Robb等人的美国专利6,049,622中描述的导航图标维持，其内容作为参考被结合于本发明。

类似地，申请人为Dekel等人的美国专利6,203,497描述了一种用于显示解剖体内部图像的系统和方法，其内容作为参考被结合于本发明。身体内部的图像由超声成像换能器获得，并通过空间测定仪在一个参考框架内进行追踪。参考框架中图像的位置通过调整超声成像换能器来产生一个关于换能器上固定点的图像的矢量位置来确定。该矢量位置随后能被叠加于由空间测定仪确定的在参考框架中换能器的固定点的地点和方向。用于患者的医疗器械的地点和方向也通过空间测定仪在参考框架中追踪。这些信息用来从在空间上关系到器械位置的视图产生处理的图像。

申请人为Verard等人的美国专利6,892,090描述了一种用于虚拟内窥镜检查的方法和设备，其内容作为参考被结合于本发明。其提供了一种手术器械导航系统，从位于患者体腔内的手术器械的视角虚拟地模拟患者体腔内的虚拟体积场景。

一些系统在显示超声图像的同时显示超声导管尖端，作为导航和成像引导。例如，申请人为Vesely等人的美国申请6,019,725，描述了一种3-D追踪和成像系统，用于追踪插入体内的手术器械(例如导管、探针、传感器、针或类似物)的方位，并显示3-D图像，显示与手术器械周围环境的3-D图像相关的手术器械的方位，其内容作为参考被结合于本发明。该3-D追踪和成像系统辅助医生引导手术器械进入人体。

申请人为Ritter等人的美国专利7,020,512描述了一种定位患者体内医疗器械的方法，其内容作为参考被结合于本发明。不同频率的交流电磁信号在患者体外的已知位置的点和患者体内的医疗器械上的点之间传送。这些传送的交流电磁信号经处理后用于确定医疗器械上的点的方位，并从而确定医疗器械的位置。该处理过程包括通过使用发射和接收的不同频率的信号校正附近内的金属的作用。