[发明专利]形状感测超声探头

说明书

一种医学系统，包括：医学仪器(102)，其被配置用于介入部署；以及形状感测系统(104)，其被安装在所述医学仪器上或所述医学仪器中，并且被配置为测量在所述介入部署期间的所述医学仪器的形状。成像设备(106)被安装在所述医学仪器上或所述医学仪器中，并且被配置为对所述成像设备被部署在其中的腔进行成像。配准模块(140)被配置为将在特定时间处的所述医学仪器的所述形状和所述腔的图像进行配准，以在考虑运动的情况下重建所述腔的三维几何结构。

技术领域

本公开涉及医学仪器，并且更具体地涉及与超声探头一起使用以计算在医学应用中的血流储备分数的形状感测系统。

背景技术

血流储备分数(FFR)是在冠状动脉导管插入术中用于测量跨冠状动脉狭窄(变窄，通常是由于动脉粥样硬化)的压力差，以确定狭窄阻碍氧气递送至心脏肌肉(心肌缺血)的可能性的技术。在冠状动脉导管插入术期间，使用鞘管和导丝来插入导管。FFR使用在线的端部上的小传感器(通常是换能器)来测量压力、温度和流量，以确定病变的精确严重性。当前临床实践是使用压力线来在潜在狭窄之前和之后测量压力。备选地，压力线的拉回能够被执行，并且沿血管记录压力。尽管压力线准许测量压力，但是它的插入也可能引起流量模式中的扭曲，从而导致不正确的测量。

作为非侵入性的备选，基于容积计算机断层摄影(CT)血管造影(CTA)图像的血流储备分数(FFR)模拟正变得越来越重要。然而，针对FFR模拟的一个关键的部分是对模拟然后在其上被计算的底层血管几何结构的准确知晓。

发明内容

根据本原理，一种医学系统，包括：医学仪器，其被配置用于介入部署；以及形状感测系统，其被安装在所述医学仪器上或所述医学仪器中，并且被配置为测量在所述介入部署期间的所述医学仪器的形状。成像设备被安装在所述医学仪器上或所述医学仪器中，并且被配置为对所述成像设备被部署在其中的腔进行成像。配准模块被配置为将在特定时间处的所述医学仪器的所述形状和所述腔的图像进行配准，以在考虑运动的情况下重建所述腔的三维几何结构。

一种用于针对血流储备分数(FFR)模拟跟踪腔运动的医学系统，包括：医学仪器，其被配置用于介入部署；以及形状感测系统，其被安装在所述医学仪器上或所述医学仪器中，并且被配置为测量在所述介入部署期间的所述医学仪器的形状。成像设备被安装在所述医学仪器上或所述医学仪器中，并且被配置为对所述成像设备被部署在其中的腔进行成像。处理器被包括，并且存储器被耦合到所述处理器。所述存储器包括配准模块，所述配准模块被配置为将在特定时间处的所述医学仪器的所述形状和所述腔的图像进行配准，以提供融合的数据，所述融合的数据在考虑所述腔的运动的同时重建几何结构。FFR模拟模块被配置为基于所述融合的数据计算在所述腔中的流量特性。

一种用于跟踪腔运动的方法，包括：提供医学仪器，其具有被安装在所述医学仪器上或所述医学仪器中的形状感测系统的，和被安装在所述医学仪器上或所述医学仪器中的医学成像设备；在介入部署期间同时地测量所述医学仪器的形状以及使用所述医学成像设备来测量腔的图像；并且将所述医学仪器的所述形状融合到在对应的时间处的所述腔的所述图像，以在考虑运动的情况下重建所述腔的三维几何结构。

本公开的这些及其他目的、特征和优点将通过结合附图阅读的说明性实施例的以下详细描述而变得显而易见。

附图说明

本公开将参考以下附图详细呈现优选实施例的以下描述，其中：

图1是示出了根据一个实施例的包括形状感测系统和成像探头或设备的医学系统的方框/流程图；

图2是根据一个实施例示出了针对三个时间戳记的超声图像的形状感测轨迹和用于计算流量特性的参考位置的图；

图3是根据一个实施例的由静脉内超声探头收集的血管图像的横截面的图示；

图4是根据本原理的用于执行血流储备分数(FFR)测量的说明性医学仪器的侧视图；并且