使用门控的超声和力测量的组织深度估计制造技术

本发明专利技术题为“使用门控的超声和力测量的组织深度估计”。本发明专利技术提供了一种用于估计组织的厚度的方法，该方法包括接收多个测量，每个测量指示(i)施加至组织的相应机械压力，以及(ii)在有相应机械压力的情况下穿过组织的超声波的一个或多个往返传播时间。选择一组测量，其具有落在机械压力值的指定部分子范围内的机械压力。基于所选择的一组测量中的往返传播时间来估计组织的厚度。

Tissue depth estimates were performed using gated ultrasound and force measurements

The present invention is entitled \tissue depth estimation using gated ultrasound and force measurements\. The present invention provides a method for estimating the thickness of the tissue, the method includes receiving a plurality of measurements, each measurement indicator (I) corresponding mechanical pressure applied to the organization, and (II) one or more round-trip propagation time through the organization of ultrasonic in the corresponding mechanical pressure under the condition of the. Select a set of measurements that have the mechanical pressure within the specified part of the mechanical pressure value. The thickness of the tissue is estimated based on the round-trip propagation time in the selected set of measurements.

【技术实现步骤摘要】
使用门控的超声和力测量的组织深度估计
本专利技术整体涉及使用超声波的组织测量，并且具体涉及使用超声探头和力测量来估计组织深度。
技术介绍
超声技术在用于测量组织深度的导管中有所使用。下面提供现有技术的示例。公开内容以引用方式并入本文的美国专利8,628,473描述了具有声监测的消融导管，该消融导管包括细长导管主体。邻近远侧端部设置的远侧构件，并且该远侧构件包括消融元件以在导管主体之外的目标区域处消融生物部分。一个或多个声换能器，每个声换能器被配置成将声束朝着相应的目标消融区域引导，并接收来自该目标消融区域的反射回波。美国专利申请公布2011/0144491描述了在医疗插入装置(MID)中使用的可操作的声换能器组件，该专利的公开内容以引用方式并入本文。在实施方案中，组件旨在响应于感测或检测到的力或施加在MID上的负载的声信号。可操作的声换能器组件包括开关阵列和多个定向的声换能器元件。开关阵列响应于力或负载并激活最靠近力或负载的来源的定向声换能器元件。开关阵列可包括多个开关，其中的至少一个开关响应于力或负载并且可激活在视野中具有目标组织的定向声换能器元件。美国专利申请公布2011/0028848描述了用于测量组织表面(诸如不同类型组织之间的界面或组织与体液之间的界面)的空间位置的装置，该专利的公开内容以引用方式并入本文。该装置包括细长导管主体，该细长导管主体具有远端部分、由远端部分承载的多个定位元件和由远端部分承载的至少一个脉冲回波声元件。美国专利8,545,408描述了包括导管的消融系统，该导管包括设置在远侧部分中并被布置成发出和接收声束的脉冲回波超声换能器，该专利的公开内容以引用方式并入本文。换能器发出和接收声脉冲以向换能器提供检测到的关于被消融的目标组织区域的信息。旋转机构围绕导管的纵向轴线旋转至少远侧部分。控制和界面系统处理换能器检测到的信息，并通过用户界面和/或待用于控制消融的控制和界面系统向使用者提供反馈。以引用方式并入本专利申请的文献将视为本专利申请的整体部分，但不包括在这些并入的文献中以与本说明书中明确或隐含地给出的定义相冲突的方式定义的任何术语，而只应考虑本说明书中的定义。
技术实现思路
本文所述的本专利技术实施方案提供了一种用于估计组织的厚度的方法。该方法包括接收多个测量，每个测量指示(i)施加至组织的相应机械压力，以及(ii)在有相应机械压力的情况下穿过组织的超声波的一个或多个往返传播时间。选择一组测量，其具有落在机械压力值的指定部分子范围内的机械压力，并基于所选择的一组测量中的往返传播时间来估计组织的厚度。在一些实施方案中，选择组包括分析机械压力值的两个或多于两个子范围中的机械压力值的稳定性水平，并且选择落在具有最佳稳定性水平的子范围内的测量。在其它实施方案中，指定部分子范围包括接近零机械压力。在另一些其它实施方案中，选择组包括确定其中机械压力值落在所选择的子范围内的一个或多个时间段，并且选择在该时间段期间所采集的测量。在实施方案中，估计厚度包括过滤掉在该时间段内、落在预定义的往返极限之外的往返传播时间。在另一个实施方案中，估计厚度包括分析该时间段中的往返传播时间的重复性。在另一个实施方案中，接收多个测量包括接收从一个测量到另一个测量变化的机械压力的测量。根据本专利技术的实施方案，另外提供了用于估计组织的厚度的系统。该系统包括界面和处理器。界面被配置成接收多个测量，每个测量指示(i)施加至组织的相应机械压力，以及(ii)在有相应机械压力的情况下穿过组织的超声波的一个或多个往返传播时间。处理器被配置成选择一组测量，其具有落在机械压力值的指定部分子范围内的机械压力，并且处理器被配置成基于所选择的一组测量中的往返传播时间来估计组织的厚度。结合附图，通过以下对本专利技术实施方案的详细说明，将更全面地理解本公开，其中：附图说明图1为根据本专利技术实施方案的导管插入系统的示意性图解；图2为根据本专利技术实施方案的与被评估的组织接触的导管的远侧端部的示意性图解；图3为示出根据本专利技术实施方案的施加至导管末端的力与从组织界面反射的超声信号的对应往返传播时间之间的相关性的图；并且图4为示意性地示出根据本专利技术实施方案的使用超声和力测量来确定组织厚度的方法的流程图。具体实施方式概述组织深度的测量在多种治疗和诊断医学规程中有所使用。例如，为了精确地消融，了解组织深度对于设定消融参数诸如消融持续时间和功率非常重要。微创测量技术诸如超声(US)技术可使用导管而被应用。US换能器联接至问题组织，传输US脉冲穿过组织并检测从组织界面反射回来的回波脉冲。测量发送US脉冲和接收来自组织中的界面的回波脉冲之间的传播延迟的飞行时间(TOF)技术可被用于估计组织的深度。因为超声脉冲的传播速率是已知的，US系统可通过从所测量的TOF(对于单程传播延迟，除以2)推断厚度，来估计问题组织的深度(或厚度)。器官通常包括由相应界面隔开的多个组织。一些US脉冲可穿过并穿出问题组织传播并且可从更深的组织的界面反射回来。此类反射可干扰对从问题组织的界面反射回来的脉冲的检测。US系统必须过滤不相关的返回脉冲，并且仅根据从问题组织的界面反射的脉冲估计厚度。此外，US系统必须过滤掉对应于超出深度范围(例如，预计深度范围为1-2cm的组织具有10cm深度)的TOF值，以向使用者(例如，内科医生)提供问题组织的精确深度估计。本文所述的本专利技术的实施方案提供了用于使用US和力测量来估计组织深度的改进技术。在一些实施方案中，用于估计组织厚度的系统包括机械压力传感器和US换能器。该传感器被配置成测量由导管施加至组织的机械压力。压力通常随时间推移而变化，例如，随时间推移周期性地变化。换能器被配置成在有相应机械压力的情况下传输穿过组织的US脉冲，并接收穿过问题组织并返回至换能器的波。在一些实施方案中，系统包括处理器，该处理器被配置成接收机械压力的值和从组织界面反射的US波的往返传播延迟的值(例如，TOF)，并使用这些测量来估计组织厚度。具体地讲，本专利技术人已经发现，如果由值较小的机械压力值的窄子范围(例如，接近零机械压力值的窄子范围)中的机械压力门控，则组织厚度估计更稳定并且更可靠。因此，在一些实施方案中，处理器选择压力测量的子范围，并且仅使用落在该子范围内的TOF值来估计问题组织的厚度。换句话讲，处理器仅使用在机械压力落入所选择的压力值的窄子范围内时采集到的TOF值来估计组织厚度。在一些实施方案中，可自适应地(手动地，或者通过处理器自动地)重新选择压力值的子范围，直到获得稳定的TOF测量。系统说明图1为根据本专利技术实施方案的导管插入系统10的示意性图解。系统10包括导管14，该导管由内科医生16插入患者11的血管系统进入心脏12的腔室或血管结构中，如插图15所示。内科医生使导管的远侧末端45在例如消融目标部位处与心脏壁接触。一种包括系统10的元件的商品可以3系统得自BiosenseWebster,Inc.,3333DiamondCanyonRoad,DiamondBar,CA91765。此系统可由本领域的技术人员进行修改以实施本文所述的本专利技术的原理。可以通过向心肌施加热能对例如通过评估电激活图而确定为异常的区域进行消融，例如，通过使射频(RF)电流穿过导管中的线传输至远侧末端4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于估计组织的厚度的方法，所述方法包括：接收多个测量，每个测量指示(i)施加至所述组织的相应机械压力，以及(ii)在有所述相应机械压力的情况下穿过所述组织的超声波的一个或多个往返传播时间；选择一组所述测量，其具有落在机械压力值的指定部分子范围内的机械压力；以及基于所选择的一组所述测量中的所述往返传播时间来估计所述组织的所述厚度。

【技术特征摘要】
2016.01.11 US 14/9923891.一种用于估计组织的厚度的方法，所述方法包括：接收多个测量，每个测量指示(i)施加至所述组织的相应机械压力，以及(ii)在有所述相应机械压力的情况下穿过所述组织的超声波的一个或多个往返传播时间；选择一组所述测量，其具有落在机械压力值的指定部分子范围内的机械压力；以及基于所选择的一组所述测量中的所述往返传播时间来估计所述组织的所述厚度。2.根据权利要求1所述的方法，其中选择所述组包括分析所述机械压力值的两个或多于两个子范围中的所述机械压力值的稳定性水平，并且选择落在具有最佳稳定性水平的所述子范围内的所述测量。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述指定部分子范围包括接近零机械压力。4.根据权利要求1所述的方法，其中选择所述组包括确定其中所述机械压力值落在所选择的子范围内的一个或多个时间段，并且选择在所述时间段期间所采集的所述测量。5.根据权利要求4所述的方法，其中估计所述厚度包括过滤掉在所述时间段内的、落在预定义的往返极限之外的往返传播时间。6.根据权利要求4所述的方法，其中估计所述厚度包括分析所述时间段中的所述往返传播时间的重复性。7.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述多个测量包括接收从一个测量到另一个测量变化的机械压力的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A戈瓦里，AC阿尔特曼，Y埃普拉斯，V格林尔，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL