用于心脏中的心脏电生理信号的实时创建的系统和方法技术方案

一种用于内部映射的仪器包括柔性细长部分(702)和远端地耦合到所述细长部分的可扩展部分(710)，可扩展部分具有一个或多个可扩展环。传感器(706)和电极(708)的阵列分布在可扩展部分上，并且被配置为同时使用传感器将仪器配准到解剖体的实时图像，并且利用电极测量解剖体的电特性以生成电生理(EP)图，其具有在实时图像中一起映射的解剖体和电特性的强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于心脏中的心脏电生理信号的实时创建的系统和方法
本公开涉及电解剖映射，并且更具体地涉及用于使用实时电生理信号映射心脏的系统、设备和方法。
技术介绍
随着心脏病患者的寿命的增加，可以观察到晚期心脏病的增加，尤其是涉及心脏电活动的不平衡的晚期心脏病的增加。心脏电生理(EP)干预涉及识别不适当的心脏电活动区，并且然后处置(通常通过消融)所识别的区。在许多流程中的干预之前，在心腔(例如，左心房)内部映射电通路。需要能够在流程之前、期间和之后创建逼真图，以帮助增加流程的效率。映射系统可以在给定时刻映射单个点的活动。这些“逐点”映射系统通常很麻烦，花费时间来操作(例如，20-60分钟)，遭受心脏运动的影响，并且具有差的生理/功能分辨率。由于缺乏三维(3D)约束，多电极非接触式映射系统不很好地工作。
技术实现思路
根据本原理，一种用于内部映射的仪器包括柔性细长部分和可扩展部分，所述可扩展部分远端地耦合到细长部分，所述可扩展部分具有一个或多个可扩展环。传感器和电极的阵列分布在可扩展部分上，并且被配置为同时地使用传感器将仪器与解剖体的实时图像并且利用电极测量解剖体的电特性以生成电生理(EP)图，所述电生理图具有一起映射在实时图像中的解剖体和电特性的强度。一种用于内部映射的系统包括仪器，所述仪器包括柔性细长部分和远端地与细长部分耦合的可扩展部分，可扩展部分具有一个或多个可扩展环以及分布在一个或多个可扩展环上的传感器和电极的阵列。成像系统被配置为对解剖体进行成像。控制器具有分析模块，以接收来自成像系统的图像数据和来自电极的电特性数据，从而通过采用传感器定位仪器来配准图像数据与电特性数据，并且生成电生理(EP)图，所述电生理图具有一起映射在一幅或多幅图像中的被成像的解剖体和电特性的强度。一种用于电生理(EP)映射的方法包括：对内部体积成像；使用响应于外部成像系统的传感器的阵列将仪器配准到内部体积的图像，所述仪器包括分布在仪器的一个或多个可扩展环上的电极，所述电极是由传感器定位的；测量仪器的电极处的电特性；将测量的电特性反向传播到在成像期间采集的内部体积的成像几何结构上；并且同时显示测量的电特性和被成像的几何结构，以生成EP图。本公开的这些和其他目的、特征和优点将根据要结合附图来阅读的其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地呈现优选实施例的以下描述，其中：图1是示出根据一个实施例的电生理映射系统的框图/流程图，所述电生理映射系统采用具有成像传感器和用于测量电特性的电极的仪器。图2是示出根据一个实施例的用于电生理映射的方法的流程图，所述方法同时在图像上显示电特性；图3是示出根据一个实施例的说明性工作流程的流程图，其中，采用电生理映射作为反馈；图4是示出根据一个实施例的电生理映射系统和处理流程的框图/流程图，其采用具有成像传感器和电极的仪器，所述成像传感器用于定位体积中的仪器，所述电极用于测量电特性，所述电特性反向传播并且在图中一起显示；图5是根据一个实施例的方框/流程图，其更详细地示出用于电生理映射系统的仪器，并且示出采用仪器在图中一起显示体积的图像和测量的电特性的处理流程。图6示出了根据一个实施例的具有映射的电特性的心脏的一幅图像和具有映射的机械特性的心脏的另一图像；并且图7是根据一个实施例的仪器的远端部分的侧视图，所述仪器具有分布在可扩展环上的传感器和电极。具体实施方式根据本实施例，提供了一种实况电解剖映射产品和操作方法。在一个实施例中，采用任选的功能(机械)映射来补充电解剖映射。当前的映射产品是受限的，其中，电学图的采集是麻烦的(电极与心脏表面的所需逐点接触)或不精确的(例如，非接触电阵列依赖于不准确的假设以解决根据远场电位重建心电位的欠定逆问题)。本实施例采用超声成像来获得实时解剖信息，以及多电极导管或其他仪器的实时跟踪，以用于电极阵列和解剖体的精确配准。这允许心脏电位的精确重建。在一个实施例中，利用超声(US)(其可以包括inSituTM技术)跟踪电极阵列，其中，超声传感器嵌入在电极阵列中。inSituTM技术是指体积内的一个或多个US接收器，所述一个或多个US接收器可以接收来自US探头的US信号，并基于飞行时间、其他参数的信号强度来计算相对位置。除了用于再传播激活电位的几何信息之外，超声还允许心脏运动和变形量化。本实施例实现了单个模块中的电学和机械参数的完整三维(3D)表征。逆映射导管的挑战在于常规导管缺乏足够的信息来重建针对完整3D图的完整和/或准确信息，以至少到临床实践所需的水平。本实施例采用实时超声(US)成像来添加形态信息以帮助创建更准确的图。US可以是二维(2D)或3D，3D是优选的。可以使用一个或多个矩阵阵列或跟踪/导航的2DUS探头来创建3DUS信息。实况超声成像可以与心脏建模或配准结合用于术前计算机断层摄影(CT)、锥形束CT、磁共振成像(MRI)等，以补充解剖信息。心脏搏动期间的3D解剖信息和由逆映射导管测量的并发原始电压可以与精确的电学-机械模型集成在一起。为此，信息以高度精确的方式配准。在一个实施例中，可以采用InSituTM技术，其可以在US视场内以例如约0.25mm至约0.5mm的准确度来配准/跟踪小的压敏传感器。在备选实施例中，可以采用不同的跟踪技术，例如电磁(EM)或光纤光学RealShapeTM(FORSTM，也称为光学形状感测(OSS)、光纤形状感测、光纤光学3D形状感测、光纤光学形状感测和定等位)。光纤光学RealShapeTM或FORSTM是由KoninklijkePhilips，NV开发的系统的商业名称。如本文所使用的，然而，术语FORSTM和FORSTM系统不限于KoninklijkePhilips，NV的产品和系统，而是通常指光纤光学形状感测和光纤光学形状感测系统、光纤光学3D形状感测、光纤光学3D形状感测系统、光纤光学形状感测和定位等技术。FORS系统通常也称为“光学形状感测系统”。应当理解，将依据医学仪器来描述本专利技术；然而，本专利技术的教导要更广泛得多，并且，可应用于采用内部映射的任何仪器或系统。在一些实施例中，本专利技术原理被采用在跟踪或分析复杂的生物或机械系统中。具体而言，本专利技术原理可应用于生物系统的内部追踪流程，以及在诸如肺、胃肠道、排泄器官、血管等(并且尤其是心脏)的身体的所有区中的流程。附图中描绘的元件能够被实施在硬件与软件的各种组合中，并且提供可以被组合在单个元件或多个元件中的功能。能够通过使用专用硬件以及能够运行与合适的软件相关联的软件的硬件来提供附图中示出的各种元件的功能。在由处理器提供时，所述功能能够由单个专用处理器、由单个共享处理器、或由多个个体处理器(它们中的一些能够被共享)来提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为唯一地指代能够运行软件的硬件，并且能够暗含地包括而不限于数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、非易失性存储设备等。此外，在本文中的记载本专利技术的原理、方面和实施例的所有陈述，以及其具体范例，旨在涵盖其结构和功能等价物两者。此外，这样的等价物旨在包括当前已知的等价物和未来发展的等价物(即，无论其结构执行相同功能的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于内部映射的仪器，包括：柔性细长部分(702)；可扩展部分(710)，其远端地被耦合到所述细长部分，所述可扩展部分具有一个或多个可扩展环；以及传感器(706)和电极(708)的阵列，其被分布在所述可扩展部分上并且被配置为同时地使用所述传感器将所述仪器与解剖体的实时图像进行配准并且利用所述电极来测量所述解剖体的电特性，以生成电生理(EP)图，所述EP图具有一起映射在所述实时图像中的所述解剖体和所述电特性的强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.08 US 62/418,8561.用于内部映射的仪器，包括：柔性细长部分(702)；可扩展部分(710)，其远端地被耦合到所述细长部分，所述可扩展部分具有一个或多个可扩展环；以及传感器(706)和电极(708)的阵列，其被分布在所述可扩展部分上并且被配置为同时地使用所述传感器将所述仪器与解剖体的实时图像进行配准并且利用所述电极来测量所述解剖体的电特性，以生成电生理(EP)图，所述EP图具有一起映射在所述实时图像中的所述解剖体和所述电特性的强度。2.如权利要求1所述的仪器，还包括与所述电特性同时测量并且映射在所述实时图像上的机械特性(604)。3.如权利要求1所述的仪器，其中，所述电特性(602)包括以下中的一项或多项：电压、电荷和/或偶极子密度。4.如权利要求1所述的仪器，还包括次级导航系统(408)，所述次级导航系统被配置为在所述解剖体内跟踪所述仪器。5.如权利要求1所述的仪器，其中，所述传感器(706)包括超声传感器，以确定所述仪器和所述电极的位置。6.如权利要求1所述的仪器，还包括反向传播程序(135)，所述反向传播程序将所测量的电特性与映射在所述实时图像中的解剖结构或表面进行关联。7.如权利要求1所述的仪器，还包括显示器(118)来显示所述EP图以提供由所述电特性测量的并且在一幅或多幅图像中的解剖改变的实时反馈。8.如权利要求1所述的仪器，其中，所述可扩展部分(710)包括篮状导管。9.如权利要求1所述的仪器，其中，所述传感器(706)包括超声接收器，所述超声接收器响应于来自生成所述实时图像的外部成像系统(110)的超声信号。10.一种用于内部映射的系统，包括：仪器(102)，其包括柔性细长部分、远端地耦合到所述细长部分的可扩展部分，所述可扩展部分具有一个或多个可扩展环以及分布在所述一个或多个可扩展环上的传感器和电极的阵列；成像系统(110)，其被配置为对解剖体进行成像；以及控制器(112)，其具有分析模块(115)，所述分析模块用于接收来自所述成像系统的图像数据和来自所述电极的电特性数据，以通过采用所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·G·G·M·维尼翁，A·K·贾殷，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL