[发明专利]网格拟合算法

说明书

本发明题为“网格拟合算法”。本发明提供了心导管插入术，该心导管插入术通过以下方式来执行：将多电极探头插入到心脏中，构建电极的位置标测图，以及模拟心脏的三维表面。该方法通过以下方式来进一步执行：将位置标测图放置成与心脏的采集的图像配准，基于位置标测图来构建对心脏的三维表面建模的网格，以及相对于位置标测图中的标测点来调节网格的顶点的位置以改善网格与采集的图像的配准。

版权声明

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背景技术

1.技术领域

本发明涉及图像数据处理。更具体地，本发明涉及心脏的三维图像的建模和配准。

2.相关技术描述

如今，例如当心脏组织的区域异常地将电信号传导至相邻组织时，发生诸如心房纤颤等心律失常的情况下，常规进行医用导管插入术，由此扰乱正常的心动周期并且导致心律不齐。用于治疗心律失常的规程包括以外科的方式扰乱导致心律失常的信号源，以及扰乱用于此类信号的传导通路。通过经由导管施加能量(例如射频能量)来选择性地消融心脏组织，有时可能终止或更改不利电信号从心脏的一部分传播到另一部分。消融方法通过形成非传导性的消融灶来破坏不利的电通路。希望在此类规程中向操作者方便地示出心脏解剖结构。

包括位置传感器的导管可用于确定心脏表面上的点的轨线。这些轨线可用于推断运动特性，诸如组织的收缩性。如在授予Ben Haim并以引用方式并入本文的美国专利5,738,096中所公开，当在心脏中的足够数量的点处对轨线信息进行采样时，可构造描绘此类运动特性的标测图。

通常通过以下来测量心脏中某点处的电活动：将在远侧末端处或附近包括电传感器的导管推进到心脏中的该点，用传感器接触组织并采集该点处的数据。使用仅包括单个远侧末端电极的导管标测心腔的一个缺点是在对于腔室总体的详细图所需的必要数量的点的基础上逐点采集数据需要的时间较长。因此，已开发出多电极导管以同时在心室中的多个采样点处测量电活动，诸如本地激活时间(LAT)。

例如，授予Zar等人并以引用方式并入本文的共同转让的美国专利申请公布2017/0103570公开了三维心脏重建，其通过以下方式执行：使用具有标测电极的探头将导管插入到心脏中，从心脏中的感兴趣的区域中的相应位置采集电数据，将电数据的位置表示为点云，由点云重建心脏的模型，将一组滤波器施加至模型以产生过滤后的容积，分割过滤后的容积以限定心脏的组分，以及报告分割的过滤后的容积。

授予Harley等人的美国专利8,428,700提出了基于在电极处测量的信号和关于电极位置的信息来生成患者心脏的电解剖表示。该方法包括用其它成像模态诸如MRI执行导管配准规程，对所测量的信号进行注释，以及调节在空间上接近指定的所测量信号的其它所测量信号的注释。

发明内容

典型的导管插入会话涉及将扫描的CT/MRI图像与三维电解剖标测图进行配准。然而，在配准之后，在CT/MRI图像与当前位置标测图中确定的实时解剖结构之间仍然存在差异。在规程期间，建立实时导管位置，并且验证导管电极与心脏壁接触，例如通过力阈值测量或通过组织接近指示来验证。将当前位置标测图与CT/MRI图像配准。

一种网格拟合算法用于实时识别和解决差异。三维矩阵被构造成对当前位置标测图建模。然后将矩阵上的点调节成更密切地接近当前位置标测图上的点。