依据体内测量重建解剖结构制造技术

一种基于对在受试者的一部分的体积内建立的多个交叉电磁场的体内测量来重建所述体积的形状的方法，所述方法包括：由计算机电路系统接收使用体内探头上携带的至少一个传感器进行的对所述交叉电磁场的测量，所述测量是利用所述探头在所述体积中的多个位置处进行的，以提供一组测量样本，每个测量样本在一个位置处取得；由计算机电路系统基于所述测量样本生成将测量样本变换为几何位置的变换；使用所述生成的变换将所述一组测量样本中少于一半的所述测量变换为一组几何位置；以及从所述一组几何位置重建所述体积的所述形状。

Reconstruction of anatomical structure based on in vivo measurement

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】依据体内测量重建解剖结构相关申请本申请根据119(e)和120要求以下文献(如果适用的话)的优先权权益：2018年1月12日提交的题为“SYSTEMSANDMETHODSFORRECONSTRUCTIONOFINTRA-BODYELECTRICALREADINGSTOANATOMICALSTRUCTURE(用于将体内电读数重建为解剖结构的系统和方法)”的PCT/IB2018/050192；2017年1月12日提交的题为“SYSTEMSANDMETHODSFORRECONSTRUCTIONOFINTRA-BODYELECTRICALREADINGSTOANATOMICALSTRUCTURE(用于将体内电读数重建为解剖结构的系统和方法)”的US62/445,433；2018年7月3日提交的题为“SYSTEMSANDMETHODSFORRECONSTRUCTIONOFINTRA-BODYELECTRICALREADINGSTOANATOMICALSTRUCTURE(用于将体内电读数重建为解剖结构的系统和方法)”的US62/693,478；以及2017年8月17日提交的题为“FIELDGRADIENT-BASEDREMOTEIMAGING(基于场梯度的远程成像)”的US62/546,775，所述文献的披露内容通过援引并入本文。
和
技术介绍
在本专利技术的一些实施例中，本专利技术涉及通过体内探头进行体腔导航的领域，并且更具体地涉及依据通过体内探头的测量来重建体腔形状。心脏病学和其他医学领域中的若干医疗程序包括使用诸如导管探头等体内探头来实现组织靶向诊断和/或治疗，同时最小化程序侵袭性。用于导航导管并监测治疗的早期的基于成像的技术(诸如荧光镜检查)继续进行改进并且现在加入了诸如电磁场引导的位置感测系统等技术。
技术实现思路
以下是本专利技术的实施例的一些示例。应当注意，本专利技术的一些实施例包括来自多个示例的特征和/或可以包括少于一个示例中描述的所有特征。示例1.一种基于对在受试者的一部分的体积内建立的多个交叉电磁场的体内测量来重建所述体积的形状的方法，所述方法包括：由计算机电路系统接收使用体内探头上携带的至少一个传感器进行的对所述交叉电磁场的测量，所述测量是利用所述探头在所述体积中的多个位置处进行的，以提供一组测量样本，每个测量样本在一个位置处取得；由计算机电路系统基于所述测量样本生成将测量样本变换为几何位置的变换；使用所述生成的变换将所述一组测量样本中少于一半的所述测量变换为一组几何位置；以及从所述一组几何位置重建所述体积的所述形状。示例2.根据示例1所述的方法，其中，变换少于一半的所述测量包括使用少于25％的所述测量进行变换，所述测量被选择以增加所述测量样本的空间均匀性。示例3.根据示例1或示例2所述的方法，包括在所述生成变换之前对所述测量样本进行归一化。示例4.根据示例1至3中任一项所述的方法，其中，所述生成是在不使用到所述受试者的所述部分之外的参考位置的距离的情况下执行的。示例5.根据示例1至4中任一项所述的方法，其中，所述生成是在不使用到所述受试者的所述部分之外的参考位置的取向或方向的情况下执行的。示例6.根据示例1至5中任一项所述的方法，其中，所述生成是独立于关于所述体积的所述形状的任何信息执行的。示例7.根据示例1至6中任一项所述的方法，其中，所述从所述一组几何位置重建所述体积的所述形状包括基于所述一组几何位置和外部参考位置进行重建。示例8.根据示例1至7中任一项所述的方法，其中，所述生成包括使用所述一组中的至少30个位置作为所述一组中的其他位置的参考位置。示例9.根据示例1至8中任一项所述的方法，其中，所述生成仅使用受试者的所述部分内的参考位置。示例10.根据示例1至9中任一项所述的方法，其中，所述生成是使用一个或多个约束来约束的。示例11.根据示例10所述的方法，其中所述一个或多个约束包括对测量样本所变换到的多个位置的相对位置的约束。示例12.根据示例11所述的方法，其中，所述约束适用于局部位置之间的几何关系，所有局部位置均在小于所述重建的体积的最大半径的20％的半径内。示例13.根据示例12所述的方法，其中，约束包括相干性要求。示例14.根据示例11至13中任一项所述的方法，其中，所述几何关系包括距离。示例15.根据示例10至14中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个约束包括对所述测量样本的约束。示例16.根据示例10至15中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个约束包括对一个或多个测量样本与所述一组位置中的一个或多个位置之间的关系的约束。示例17.根据示例10至16中任一项所述的方法，其中，所述生成包括允许将在其间具有已知距离的位置处获取的两个样本变换到其间距离不同的位置。示例18.根据示例1至17中任一项所述的方法，其中，所述生成的变换不是各向同性的并且变化至少一个数量级。示例19.根据示例1至18中任一项所述的方法，其中，生成变换包括在一个或多个约束的条件下搜索变换。示例20.根据示例19所述的方法，其中，生成变换包括基于不同的参数从所述测量测试生成多个变换；根据成本函数评估所述多个变换中的每一个；以及基于所述评估生成所述变换，示例21.根据示例20所述的方法，其中，被变换到对应的多对位置的多对测量与期望的对距离相关联，并且所述成本函数包括距离失真惩罚项，所述距离失真惩罚项随着所述一对位置内的距离与其对应的期望对距离之间的差的绝对值的增加而增大。示例22.根据示例20和21中任一项所述的方法，其中，生成所述多个测试变换包括忽略测量，条件是所述忽略使所述成本函数减小得大于预定的减小量。示例23.根据示例20至22中任一项所述的方法，其中，所述成本函数包括抗扁平化惩罚项，其中，随着沿所述一组测量样本的轴线测量的方差相对于所述一组的其他轴线减小，所述抗扁平化惩罚项增大。示例24.根据示例20至22中任一项所述的方法，其中，所述成本函数包括用于执行所述变换的缩放系数的乘法逆的和。示例25.根据示例1至24中任一项所述的方法，其中，生成变换包括基于测量样本的添加来修改现有变换。示例26.根据示例1至25中任一项所述的方法，其中，生成变换包括使分配到邻近测量的位置之间的距离的可变性最小化。示例27.根据示例26所述的方法，其中，所述最小化被应用于通过所述体内探头上携带的至少两个传感器基本上同时测量的对所述交叉电磁场的测量的子集。示例28.根据示例27所述的方法，其中，减小可变性的标准包括减小变换的测量之间的基于变换的距离与所述测量的位置之间的已知距离之间的差。示例29.根据示例1至28中任一项所述的方法，其中：所述生成包括针对所述交叉电磁场中的每一个确定对应的缩放系数，所述缩放系数适用于缩放所述变换到位置的每个所述交叉电磁场的测量。示例3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于对在受试者的一部分的体积内建立的多个交叉电磁场的体内测量来重建所述体积的形状的方法，所述方法包括：/n由计算机电路系统接收使用体内探头上携带的至少一个传感器进行的对所述交叉电磁场的测量，所述测量是利用所述探头在所述体积中的多个位置处进行的，以提供一组测量样本，每个测量样本在一个位置处取得；/n由计算机电路系统基于所述测量样本生成将测量样本变换为几何位置的变换；/n使用所述生成的变换将所述一组测量样本中少于一半的所述测量变换为一组几何位置；以及/n从所述一组几何位置重建所述体积的所述形状。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180112 IB PCT/IB2018/050192;20170817 US 62/546,71.一种基于对在受试者的一部分的体积内建立的多个交叉电磁场的体内测量来重建所述体积的形状的方法，所述方法包括：
由计算机电路系统接收使用体内探头上携带的至少一个传感器进行的对所述交叉电磁场的测量，所述测量是利用所述探头在所述体积中的多个位置处进行的，以提供一组测量样本，每个测量样本在一个位置处取得；
由计算机电路系统基于所述测量样本生成将测量样本变换为几何位置的变换；
使用所述生成的变换将所述一组测量样本中少于一半的所述测量变换为一组几何位置；以及
从所述一组几何位置重建所述体积的所述形状。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，变换少于一半的所述测量包括使用少于25％的所述测量进行变换，所述测量被选择以增加所述测量样本的空间均匀性。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括在所述生成变换之前对所述测量样本进行归一化。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述生成是在不使用到所述受试者的所述部分之外的参考位置的距离的情况下执行的。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述生成是在不使用到所述受试者的所述部分之外的参考位置的取向或方向的情况下执行的。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述生成是独立于关于所述体积的所述形状的任何信息执行的。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述从所述一组几何位置重建所述体积的所述形状包括基于所述一组几何位置和外部参考位置进行重建。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述生成包括使用所述一组中的至少30个位置作为所述一组中的其他位置的参考位置。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述生成仅使用受试者的所述部分内的参考位置。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述生成是使用一个或多个约束来约束的。


11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个约束包括对测量样本所变换到的多个位置的相对位置的约束。


12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述约束适用于局部位置之间的几何关系，所有局部位置均在小于所述重建的体积的最大半径的20％的半径内。


13.根据权利要求12所述的方法，其中，约束包括相干性要求。


14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，所述几何关系包括距离。


15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个约束包括对所述测量样本的约束。


16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个约束包括对一个或多个测量样本与所述一组位置中的一个或多个位置之间的关系的约束。


17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其中，所述生成包括允许将在其间具有已知距离的位置处获取的两个样本变换到其间距离不同的位置。


18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中，所述生成的变换不是各向同性的并且变化至少一个数量级。


19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中，生成变换包括在一个或多个约束的条件下搜索变换。


20.根据权利要求19所述的方法，其中，生成变换包括
基于不同的参数从所述测量测试生成多个变换；
根据成本函数评估所述多个变换中的每一个；以及
基于所述评估生成所述变换。


21.根据权利要求20所述的方法，其中，被变换到对应的多对位置的多对测量与期望的对距离相关联，并且所述成本函数包括距离失真惩罚项，所述距离失真惩罚项随着所述一对位置内的距离与其对应的期望对距离之间的差的绝对值的增加而增大。


22.根据权利要求20和21中任一项所述的方法，其中，生成所述多个测试变换包括忽略测量，条件是所述忽略使所述成本函数减小得大于预定的减小量。


23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其中，所述成本函数包括抗扁平化惩罚项，其中，随着沿所述一组测量样本的轴线测量的方差相对于所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里·迪克特尔曼，S·本海姆，
申请(专利权)人：纳维斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：英属维尔京群岛;VG