用于心脏分流手术的扩展现实(XR)应用制造技术

本发明专利技术提供用于实现智能辅助(“IA”)生态系统、并且在一些情况下用于实现用于心脏分流手术的扩展现实(“XR”)的新型工具和技术。在各种实施方案中，计算系统可接收与被配置为执行心脏分流手术以改变心脏血流模式来提高心脏血流效率或心脏泵血效率的设备相关联的设备数据，可接收与被配置为生成患者的部分的图像的成像设备相关联的成像数据。该计算系统可分析所接收的设备数据和成像数据(统称为“所接收的数据”)，可基于分析将所接收的数据标测到该患者的该部分的3D或4D表示，并且可基于标测生成并呈现(使用用户体验(“UX”)设备)一个或多个XR图像或体验。多个XR图像或体验。[转续页]

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于心脏分流手术的扩展现实(XR)应用
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求以下中的每一者的优先权：由Peter N.Braido等人于2020年5月29日提交的名称为“Intelligent Assistance(IA)Ecosystem”的美国专利申请序列号63/032,278(“'278申请”)(代理人案卷号A0003763US01)；由Peter N.Braido等人于2020年5月29日提交的名称为“Extended Reality(XR)Applications for Cardiac Arrhythmia Procedures”的美国专利申请序列号63/032,283(“'283申请”)(代理人案卷号C00017370US01)；由Peter N.Braido等人于2020年5月29日提交的名称为“Extended Reality(XR)Applications for Cardiac Blood Flow Procedures”的美国专利申请序列号63/032,289(“'289申请”)(代理人案卷号C00017918US01)；以及由Peter Braido等人于2020年7月30日提交的名称为“Extended Reality(XR)Applications for Cardiac Shunting Procedures”的美国专利申请序列号63/058,632(“'632申请”)(代理人案号A0004098US01)，其中的每一者的公开内容出于所有目的全文以引用方式并入本文。本申请还可与以下专利申请有关：由Mark Palmer等人于2020年9月8日提交的名称为“Imaging Discovery Utility for Augmenting Clinical Image Management”的美国专利申请序列号63/075,413(“'413申请”)(代理人案号A0003326US01)，其公开内容出于所有目的全文以引用方式并入本文。
[0003]这些申请/专利的相应公开内容(本文档将这些申请/专利统称为“相关申请”)出于所有目的全文以引用方式并入本文。
[0004]版权声明
[0005]本专利文档的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。当本专利文档或专利公开出现在专利和商标局专利文件或记录中时，版权拥有人不反任何人对其进行拓制，但是无论如何在其他方面都保留所有版权权利。


[0006]本公开总体上涉及用于实现医学辅助技术的方法、系统和装置，并且更具体地，涉及用于实现智能辅助(“IA”)生态系统的方法、系统和装置，并且在一些情况下，涉及用于实现用于心脏分流手术的扩展现实(“XR”)的方法、系统和装置。

技术介绍

[0007]传统上，在医学操作或规程期间，外科医生或其他医学专业人员将用手或使用(当时最新的)外科工具和器械来执行操作或规程，其中操作或规程的进展的任何成像和标测与外科工具和器械的使用脱离或以其他方式分开。这导致医学专业人员在尽力应付操作或规程本身的困难的同时付出大量努力以完全掌握情况，这会在操作或规程期间导致并发症或问题，对于复杂操作或规程尤其如此。在一些情况下，这还可导致医学专业人员的认知超载，以及医学专业人员确实没有足够的手来操作所有工具。
[0008]最近，在操作或规程期间使用扩增现实或混合现实来帮助医学专业人员已使系统
得到改进，从而允许操作或规程得到更成功的转归。然而，此类最近的发展未完全实现外科工具或器械数据、成像数据和患者数据的编译或者将此类数据的编译与数据分析和人工智能(“AI”)或机器学习或深度学习、并且与直观的扩展现实(“XR”)具体实施、并且在一些情况下还与对接机器人集成以实现如以下详细描述的智能辅助(“IA”)生态系统。
[0009]因此，需要用于实现医学辅助技术的更加稳健且可缩放的方案，并且更具体地，需要用于实现智能辅助(“IA”)生态系统的方法、系统和装置。
附图说明
[0010]可通过参考说明书和图式的其余部分来实现对特定实施方案的性质和优点的进一步理解，在图式中，相同的附图标号用于指代类似的部件。在一些实例中，子标签与附图标号相关联以标示多个类似部件中的一个部件。当参考附图标号而不说明现有子标签时，旨在指代所有此类多个类似部件。
[0011]图1是例示了根据各种实施方案的用于实现智能辅助(“IA”)生态系统的系统的示意图。
[0012]图2A
‑
图2C是例示了根据各种实施方案的IA生态系统的构建块的各种非限制性示例的示意图。
[0013]图3A和图3B是例示了根据各种实施方案的用于实现IA生态系统的部件的各种非限制性示例的示意图。图3C是例示了根据各种实施方案的IA生态系统的工作流程优化的非限制性示例的示意性流程框图。
[0014]图4A
‑
图4C是例示了根据各种实施方案的IA生态系统的平台网络和数据管理的各种非限制性示例的示意图。
[0015]图5A
‑
图5C是例示了根据各种实施方案的使用IA生态系统的数据结构或数据流的各种非限制性示例的示意图。
[0016]图6A和图6B是例示了根据各种实施方案的用于使用IA生态系统实现心脏仿生构建体(“CBC”)植入或部署的系统和方法的各种非限制性示例的示意图。
[0017]图7A和图7B是例示了根据各种实施方案的例示使用IA生态系统实现心脏手术或执行信息交换的各种非限制性示例的各种系统流程的示意图。
[0018]图8A和图8B是例示了根据各种实施方案的例示用于实现IA生态系统的临床前工作流的非限制性示例的方法的流程图。
[0019]图9A
‑
图9H是例示了根据各种实施方案的用于实现IA生态系统的过程栈的各种非限制性示例的示意图。
[0020]图10是例示了根据各种实施方案的用于实现IA生态系统的方法的流程图。
[0021]图11A
‑
图11E是例示了根据各种实施方案的用于实现IA生态系统的另一方法的流程图。
[0022]图12A
‑
图12Y是例示了根据各种实施方案的与使用IA生态系统实现心律失常手术有关的各种非限制性示例的示意图或图像。
[0023]图13A
‑
图13D是例示了根据各种实施方案的用于使用IA生态系统实现心律失常手术的方法的流程图。
[0024]图14A
‑
图14M是例示了根据各种实施方案的与使用IA生态系统实现心脏血流手术
有关的各种非限制性示例的示意图或图像。
[0025]图15A
‑
图15D是例示了根据各种实施方案的用于使用IA生态系统实现心脏血流手术的方法的流程图。
[0026]图16A
‑
图16M是例示了根据各种实施方案的与使用IA生态系统实现心脏分流手术有关的各种非限制性示例的示意图或图像。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于呈现扩展现实(“XR”)体验的方法，所述方法包括：利用计算系统接收与被配置为执行心脏分流手术以改变心脏血流模式来提高心脏血流效率或心脏泵血效率的一个或多个设备中的每个设备相关联的一个或多个设备数据；利用所述计算系统接收与被配置为生成患者的至少一个或多个部分的图像的一个或多个成像设备中的每个成像设备相关联的一个或多个成像数据；利用所述计算系统分析所接收的一个或多个设备数据和所接收的一个或多个成像数据；利用所述计算系统至少部分地基于所述分析将所接收的一个或多个设备数据和所接收的一个或多个成像数据标测到所述患者的所述至少一个或多个部分的三维(“3D”)或四维(“4D”)表示；利用所述计算系统至少部分地基于所述标测生成一个或多个扩展现实(“XR”)体验；以及利用所述计算系统并且使用用户体验(“UX”)设备呈现所生成的一个或多个XR体验。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算系统包括以下中的至少一者：XR计算系统、医学规程计算系统、中心计算系统、3D图形处理单元、集群计算系统、4D图形计算系统、服务器计算机、云计算系统或分布式计算系统。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述一个或多个设备包括以下中的至少一者：一根或多根导管、一根或多根导管互连或接口电缆、一个或多个瓣膜、一个或多个球囊、一根或多根引线、一个或多个起搏器、一个或多个除颤器、一个或多个神经调节设备、一个或多个神经刺激设备、一个或多个刚性机器人设备、一个或多个柔性机器人设备、一个或多个支架、一根或多根针、一个或多个闭塞器、一个或多个分流器、一根或多根诊断导管、一个或多个外科工具、一个或多个消融工具、一个或多个监测设备、一个或多个相机、一个或多个成像工具、一个或多个基准、一根或多根钉、一个或多个锚定件、一个或多个网、一根或多根血管插管、一个或多个循环泵、一个或多个瓣膜修复设备、一个或多个栓子保护设备、一个或多个心肌成形工具、一个或多个血管闭合工具、一个或多个中隔闭合工具、一个或多个心室闭合工具、一个或多个激光器、一个或多个除斑工具、一根或多根导丝、一个或多个导引器、一个或多个护套、一个或多个夹合器、一个或多个胶囊、一个或多个能量递送工具、肺静脉消融导管(“PVAC”)、导管电极分布系统(“CEDS”)、脉冲场消融(“PFA”)系统、PFA控制台、电穿孔系统、电穿孔控制台、冷冻球囊或冷冻消融导管、冷冻消融控制台、基于射频(“RF”)消融的系统、RF消融控制台、基于微波(“MW”)消融的系统、MW消融控制台、基于激光消融的系统、激光消融控制台、基于辐射消融的系统、辐射消融控制台、基于微波消融的系统、高强度聚焦超声(“HIFU”)系统、HIFU控制台、植入式心律转复除颤器(“ICD”)设备、血管外ICD(“EV
‑
ICD”)、微型无引线植入物、一个或多个植入式传感器、或者一个或多个资本装备。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述一个或多个成像设备包括以下中的至少一者：磁共振成像(“MRI”)系统、弥散张量成像(“DTI”)系统、计算机断层扫描(“CT”)系统、超声(“US”)系统、经食管回波心动描记(“TEE”)系统、心内回波心动描记(“ICE”)系统、经胸回波心动描记(“TTE”)系统、血管内超声(“IVUS”)系统、机电波成像(“EWI”)系统、神经内窥镜检查系统、单光子发射计算机断层扫描(“SPECT”)系统、磁共振血管造影(“MRA”)系统、计算机断层扫描血管造影(“CTA”)系统、血氧水平依赖信号(“BOLD”)系统、动
脉自旋标记(“ASL”)系统、脑磁图描记(“MEG”)系统、正电子发射断层扫描(“PET”)系统、脑电描记(“EEG”)系统、光学相干断层扫描(“OCT”)系统、光学成像波谱(“OIS”)系统、磁共振波谱(“MRS”)系统、动态磁敏感对比(“DSC”)MRI系统、液体衰减反转恢复(“FLAIR”)系统、荧光镜透视检查系统、X射线系统、3D扫描系统、红外(“IR”)系统、紫外(“UV”)系统、生物发光系统、内窥镜检查系统、摩擦发光系统、图像融合系统或显微镜。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述心脏分流手术包括以下中的至少一者：外科手术、左心耳(“LAA”)手术、组织消融手术、经导管主动脉瓣修复(“TAVr”)手术、经导管主动脉瓣置换(“TAVR”)手术、经导管二尖瓣修复(“TMVr”)手术、经导管二尖瓣置换(“TMVR”)手术、经导管肺动脉瓣修复(“TPVr”)手术、经导管肺动脉瓣置换(“TPVR”)手术、经导管三尖瓣修复(“TTVr”)手术、经导管三尖瓣置换(“TTVR”)手术、二尖瓣夹合器修复手术、分流手术、冠状动脉血管成形手术、球囊血管成形术、支架置入手术、房中隔缺损(“ASD”)治疗手术、心脏分流治疗手术、心脏搭桥手术、心脏标测手术、心脏再同步疗法(“CRT”)设备安装手术、导管消融手术、血管内修复手术、心脏监测器安装手术、植入式心律转复除颤器(“ICD”)设备安装手术、血管外ICD(“EV
‑
ICD”)设备安装手术、微创血管内修复手术、微型无引线植入物安装手术、植入式传感器安装手术、外科心脏瓣膜修复和置换手术、经导管肺动脉瓣(“TPV”)疗法、心室辅助设备(“VAD”)安装手术、主动脉内球囊反搏泵(“IABP”)植入手术、心脏移植手术、冷冻球囊或冷冻消融导管手术、脉冲场消融(“PFA”)手术、电穿孔手术、射频(“RF”)消融手术、微波(“MW”)消融手术、激光消融手术、辐射消融手术、微波消融手术或高强度聚焦超声(“HIFU”)手术。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述一个或多个XR体验包括以下中的至少一者：一个或多个扩增现实(“AR”)图像、一个或多个AR视频、一个或多个虚拟现实(“VR”)图像、一个或多个VR视频、一个或多个混合现实(“MR”)图像、一个或多个MR视频、一个或多个XR图像、或者一个或多个XR视频。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中生成所述一个或多个XR体验包括：利用所述计算系统至少部分地基于所述标测生成一个或多个XR体验，所述一个或多个XR体验包括所述一个或多个XR图像、一个或多个XR声音、一个或多个XR触觉或触感反应、一个或多个XR模拟气味、或者一个或多个XR模拟味道中的至少三者或更多者。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述UX设备包括以下中的至少一者：头戴式耳机、UX眼镜、观察窗口、显微镜、现有眼镜的补充物、耳机、UX隐形眼镜、平视显示器(“HUD”)设备、3D空间音响系统、嗅觉模拟系统、味道模拟系统、远程监测系统、刚性机器人设备控制和感觉反馈系统、柔性机器人设备控制和感觉反馈系统、用于纳米结构的控制系统、用于细胞的控制系统、用于基因的控制系统、眼睛控制系统、语音控制系统、远程控制系统、基于手势的控制系统、基于手语的控制系统、基于身体部分的控制系统、操纵杆、鼠标、二维(“2D”)屏幕显示器、3D折射显示器、平行现实系统、投射系统、纳米粒子重建系统、基于风扇的显示器、基于水的显示器、基于电离空气的显示器、基于电离激光的显示器、基于烟雾的显示器、基于砂的显示器、基于微粒的显示器、3D打印重建系统、感觉神经感知系统、感觉转换系统、基于吹扫的控制系统、神经
‑
接口系统、外周神经
‑
计算机接口系统、定制视图生成系统、重影和预测系统、主
‑
从控制系统、注释系统或触觉反馈系统。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，所述方法还包括：
利用所述计算系统接收与被配置为监测所述患者的生物计量数据、生物数据、基因数据、细胞数据或手术相关数据中的至少一者的一个或多个传感器相关联的一个或多个传感器数据；以及利用所述计算系统分析所接收的一个或多个传感器数据；其中利用所述计算系统将所接收的一个或多个设备数据和所接收的一个或多个成像数据标测到所述患者的所述至少一个或多个部分的三维(“3D”)或四维(“4D”)表示包括：利用所述计算系统至少部分地基于所述分析将所接收的一个或多个设备数据、所接收的一个或多个传感器数据或所接收的一个或多个成像数据中的两者或更多者标测到所述患者的所述至少一个或多个部分的三维(“3D”)或四维(“4D”)表示。10.根据权利要求9所述的方法，其中生成所述一个或多个XR体验包括：利用所述计算系统至少部分地基于所述分析和所述标测将所接收的一个或多个设备数据、所接收的一个或多个传感器数据以及所接收的一个或多个成像数据组合成组合3D或4D表示；以及利用所述计算系统基于所述组合3D或4D表示生成所述一个或多个XR体验。11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述一个或多个传感器包括以下中的至少一者：一个或多个长期植入传感器、一个或多个诊断传感器、一个或多个外科传感器、一个或多个可穿戴传感器、一个或多个气体传感器、一个或多个光学传感器、一个或多个非接触式光学传感器、一个或多个基准对准传感器、一个或多个工具识别传感器、一个或多个碰撞检测传感器、一个或多个手术室交通流传感器、一个或多个超声传感器、一个或多个流量传感器、一个或多个血液速度传感器、一个或多个血量传感器、一个或多个电气...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：美敦力公司，
类型：发明
国别省市：