用于在肺静脉中对准球囊消融导管的系统和方法技术方案

本发明专利技术题为“用于在肺静脉中对准球囊消融导管的系统和方法”。本发明专利技术公开了用于实现手术中的元件之间的线性对准的系统和方法。该系统和方法包括：确定在手术中利用的多个元件中的第一元件(诸如孔口)的轴线、确定在手术中利用的该多个元件中的第二元件(诸如导管)的轴线，以及对准第一元件的确定的轴线和第二元件的确定的轴线。该方法可以包括进一步确定在手术中利用的多个元件中的第三元件(诸如该导管的护套)的轴线，并且将第三元件的确定的轴线与第一元件的对准的轴线和第二元件的对准的轴线对准。轴线对准。轴线对准。

【技术实现步骤摘要】
用于在肺静脉中对准球囊消融导管的系统和方法


[0001]本文所公开的主题涉及用于在肺静脉中对准球囊消融导管的系统和方 法。

技术介绍

[0002]球囊消融导管的对准可能既难以实现又对所执行的消融的最终成功至 关重要。根据球囊消融技术中的关键意见领袖(诸如BWI RF Heliostar、 Cryoballoon等)，消融球囊和目标肺静脉(PV)之间的相对定向是重要参 数并且被认为是用于生成有效和单次消融的关键预测指标。医师的目标是 在静脉、导管和支撑护套之间进行线性/轴向对准。这被理解为是使用球囊 导管的最佳消融方法。用于将球囊消融导管及其护套相对于目标肺静脉对 准的引导技术被认为是未满足的临床需求。因此，需要对准技术来改善导 管的对准和/或导管的对准容易度。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开了用于实现手术中的元件之间的线性对准的系统和方法。 该系统和方法包括：确定在该手术中利用的多个元件中的第一元件(诸如 孔口)的轴线、确定在该手术中利用的该多个元件中的第二元件(诸如导 管)的轴线，以及对准该第一元件的确定的轴线和该第二元件的确定的轴 线。该方法可以包括进一步确定在该手术中利用的该多个元件中的第三元 件(诸如该导管的护套)的轴线，并且将该第三元件的确定的轴线与该第 一元件的对准的轴线和该第二元件的对准的轴线对准。
附图说明
[0004]通过以举例的方式结合附图提供的以下具体实施方式可得到更详细地 理解，其中：
[0005]图1示出了根据本系统和本方法的方面的对线性对准的描述；
[0006]图2示出了根据本系统和本方法的方面的对未对准的描述；
[0007]图3示出了对准以实现图1的线性对准的方法；
[0008]图4示出了对其中示出静脉的轴线的图像的描述；
[0009]图5示出了对其中示出球囊的轴线的图像的描述；
[0010]图6示出了对其中示出护套的轴线的图像的描述；
[0011]图7示出了对其中示出静脉的轴线和球囊的轴线的图像的示例性描述；
[0012]图8示出了对其中示出静脉的轴线和球囊的轴线的图像的示例性描述；
[0013]图9示出了对与本文所述的对准结合的球囊定位的自动引导的示例性 描述；
[0014]图10示出了与图9的描述相关联的球囊定位的自动引导的方法；并且
[0015]图11是基于导管的心脏标测系统的示例图。
具体实施方式
[0016]本专利技术提供三维(3D)可视化方法以使医师能够实现目标静脉、消融 导管和护套之间的对准。使用能够可视化导管、护套和静脉解剖结构的EP 标测系统(诸如CARTO)，可以可视化它们每个的空间位置和定向。因 此，可以计算导管、护套和静脉解剖结构的定向之间的关系并定量对准。 这种对对准的定量可以适用于自动化和机器人对准。
[0017]根据一个实施方案，可以在3D空间中查看目标静脉、消融导管和护 套中的每一者的定向矢量，并且向医师提供引导以使医师能够根据消融策 略将导管和/或护套带到期望的空间位置和定向。
[0018]球囊消融导管或其他类型的多电极消融导管用于心房颤动(AFIB)手 术中以消融肺静脉(PV)的孔口处的心脏组织，以便将任何电活动从静脉内 隔离以到达左心房(LA)，并且因此防止其导致心房的心房颤动障碍。如 果通过在几次消融中的单次消融内执行对静脉的整个圆周的单次隔离来执行 对静脉的电隔离，则球囊消融导管或其他类型的多电极消融导管是有效的。
[0019]图1示出了根据本系统和本方法的方面的线性对准100的描述。定义 了对准100，其中孔口110设置有包括在其中的球囊120以执行消融。附 接到球囊120的是护套130。
[0020]孔口110、球囊120和护套130中的每一者具有相关联的轴线。与孔 口110相关联的轴线被示出为由标记的孔口轴线箭头115指示的轴线。与 球囊120相关联的轴线被示出为由标记的球囊轴线箭头125指示的轴线。 与护套130相关联的轴线被示出为由标记的护套轴线箭头135指示的轴 线。由孔口轴线箭头115、球囊轴线箭头125和护套轴线箭头135指示的 轴线存在近侧对准。
[0021]图2示出了对根据本系统和本方法的方面的未对准200的描述。定义 了未对准200，其中孔口110设置有包括在其中的球囊120以执行消融。 球囊120穿过护套130。
[0022]孔口110、球囊120和护套130中的每一者再次具有相关联的轴线。与 孔口110相关联的轴线被示出为由标记的孔口轴线箭头115指示的轴线。与 球囊120相关联的轴线被示出为由标记的球囊轴线箭头125指示的轴线。与 护套130相关联的轴线被示出为由标记的护套轴线箭头135指示的轴线。
[0023]如通过比较图2中的孔口轴线箭头115、球囊轴线箭头125和护套轴 线箭头135可以看出，静脉、球囊和护套的轴线之间存在基本的未对准。
[0024]图3示出了用于对准以实现图1的线性对准的方法300。方法300包 括：确定在步骤310处的静脉的轴线、确定在步骤320处的球囊的轴线以 及确定在步骤330处的护套的轴线。虽然方法300包括确定在步骤310至 步骤330中所有三个元件的轴线，但是本领域的普通技术人员将理解，这 仅仅是实施方案，并且仅仅是其中确定静脉轴线和球囊轴线以及该三个元 件的其他组合的实施方案。
[0025]方法300还包括在步骤340处对准确定的轴线以实现图1的线性对准。
[0026]在步骤310中，确定静脉的轴线。为了执行方法300中的该步骤，可 以生成静脉的骨架以在横截面中提供静脉的轴线。图4示出了对其中示出 静脉410的轴线的图像400的描述。通过如下所述确定轴线410并将其显 示在图像400中。描述了用于找到静脉的轴线的许多可能方法中的一种可 能方法。通过计算在切割点处的外壳的最佳拟合圆并找到其几何中心，在 静脉的窦处使用穿过标测图的外壳的虚拟切片切割来确定该静脉的中心 点。通
过移动到静脉中以执行第二虚拟切片切割来确定第二点，其中以与 第一切割类似的方式找到其中心。使用下一个切片并执行与上述相同的切 片切割步骤来确定第三点。可以重复执行这些切片切割中心。可以通过最 佳拟合线来连接这些中心以便识别静脉的方向。
[0027]在步骤320中，确定球囊的轴线。可以通过找到连接在球囊的轴的磁 性位置传感器和球囊电极的位置的最佳拟合圆的中心之间的矢量来确定球 囊的轴线以提供轴线矢量。图5示出了对其中示出球囊510的轴线的图像 500的描述。通过确定球囊120的电极520的位置的最佳拟合圆550的中 心并将来自球囊120的轴540中的磁性传感器530的线拉伸到中心550来 确定轴线510。如图所示，轴线510是连接磁性传感器530的中心和确定 的中心550的矢量。在图像500中显示轴线510。如相关领域的普通技术 人员将理解的，存在用于根据一组点找到最佳拟合圆的已知算法。例如， 可以利用基于使电极的位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于实现手术中的元件之间的线性对准的方法，所述方法包括：确定所述手术中利用的多个元件中的第一元件的轴线；确定所述手术中利用的所述多个元件中的第二元件的轴线；以及对准所述第一元件的所确定的轴线和所述第二元件的所确定的轴线。2.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述手术中利用的所述多个元件中的第三元件的轴线并且将所述第三元件的所确定的轴线与所述第一元件的所对准的轴线和所述第二元件的所对准的轴线对准。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第三元件包括外科工具的护套。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述护套包括导管的护套。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一元件包括孔口。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二元件包括外科工具。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二元件包括导管。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二元件包括球囊导管。9.一种有助于机器人手术的方法，所述方法用于实现所述手术中的元件之间的线性对准，所述方法包括：确定所述手术中利用的多个元件中的第一元件的轴线；确定所述手术中利用的所述多个元件中的第二元件的轴线；以及通过提供对所述第一元件和所述第二元件的控制来对准所述第一元件的所确定的轴线和所述第二元件的所确定的轴线，以用于自动对准所述第一元件的所确定的轴线和所述第二元件的所确定的轴线。10.根据权利要求9所述的方法，还包括确定所述手术中利用的所述多个元件中的第三元件的轴线并且将所述第三元件的所确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：伯恩森斯韦伯斯特以色列有限责任公司，
类型：发明
国别省市：