解剖结构的闪光图制造技术

本发明专利技术涉及解剖结构的闪光图。一种用于在显示器上成像解剖结构的方法，包括获取解剖结构的初始空间表示并且在解剖结构的附近定位器械。该方法还包括确定该器械的位置并产生响应于该位置的解剖结构的一部分的图像。该方法包括将该图像附加于初始空间表示来显示组合的空间表示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及成像，特别是解剖结构的医学成像。
技术介绍
心脏的三维(3-D)超声图 像在许多基于导管的诊断和治疗应用中是有用的。实时成像改进了医生的操作并使得即使是相对缺乏经验的医生也能较轻松地实施复杂的手术过程。三维图像也减少了实施一些手术过程需要的时间。心内膜(也就是心脏的内表面)的一些3-D绘图的方法在技术上是已知的。例如，申请人Ben-Haim的美国专利5，738，096,其专利给转让给本专利技术的申请人,描述了一种用于构建心脏图的方法，其内容作为参考被结合于本专利技术。侵入性探针或导管被送入接触心脏壁上的多处位置。该侵入性探针在每一处的位置被确定，且这些位置被结合用于形成心脏的至少一部分的结构图。在一些系统中，例如前面提到的美国专利5，738，096中描述的系统中，附加的生理特征，以及心脏表面的局部电活动也可以通过导管获得。相应的图合并了该获得的局部信息。一些系统采用合并了位置传感的混合导管。例如，申请人Ben-Haim等的美国专利6，690，963，其专利给转让给本专利技术的申请人，描述了一种确定侵入性医疗设备的位置和方向的定位系统，其内容作为参考被结合于本专利技术。带有声学换能器的导管可用于心内膜的非接触成像。例如，申请人为Govari的美国专利6，716，166，以及申请人为Govari等人的美国专利6，773，402，这些申请也被转让给本专利技术的申请人，描述了一种用于体腔，尤其是心脏的3-D绘图和几何重建的系统，其内容作为参考被结合于本专利技术。该系统使用包括许多声学换能器的心脏导管。这些换能器发射超声波，超声波从体腔的表面反射并再次被换能器接收。确定从每个换能器到相对换能器的表面上的点或区域的距离，且该距离尺寸被用于结合重建表面的3-D形状。导管还包括方位传感器，其用于确定心脏中导管的地点和方向坐标。通常，这些系统提供一个“内窥视野”，其中重建的图像以通过特定导管或其他探针观察到的形式呈现。例如，申请人为Packer等人的美国专利6，556，695，描述了一种用于产生心脏的高分辨率实时图像的方法，其内容作为参考被结合于本专利技术。在诸如心内膜生理绘图及消融的医疗过程中，实时图像通过插入心脏的超声换能器产生。高分辨率的心脏模型通过得到的实时图像建立，并用于在该过程中产生用来显示的动态的、高分辨率的图像。解剖结构的不同部分可通过移动导管远端将声学换能器“瞄准”感兴趣结构看到。当需要检查解剖结构的其他部分时可使用操纵杆扫描超声换能器的可视区域，而无需移动导管。解剖结构(例如心室)中的方向可使用申请人为Robb等人的美国专利6，049，622中描述的导航图标维持，其内容作为参考被结合于本专利技术。类似地，申请人为Dekel等人的美国专利6，203，497描述了一种用于显示解剖体内部图像的系统和方法，其内容作为参考被结合于本专利技术。身体内部的图像由超声成像换能器获得，并通过空间测定仪在一个参考框架内进行追踪。参考框架中图像的位置通过调整超声成像换能器来产生一个关于换能器上固定点的图像的矢量位置来确定。该矢量位置随后能被叠加于由空间测定仪确定的在参考框架中换能器的固定点的地点和方向。用于患者的医疗器械的地点和方向也通过空间测定仪在参考框架中追踪。这些信息用来从在空间上关系到器械位置的视图产生处理的图像。申请人:为Verard等人的美国专利6，892，090描述了一种用于虚拟内窥镜检查的方法和设备，其内容作为参考被结合于本专利技术。其提供了一种手术器械导航系统，从位于患者体腔内的手术器械的视角虚拟地模拟患者体腔内的虚拟体积场景。一些系统在显示超声图像的同时显示超声导管尖端，作为导航和成像引导。例如，申请人为Vesely等人的美国申请6，019，725，描述了一种3-D追踪和成像系统，用于追踪插入体内的手术器械(例如导管、探针、传感器、针或类似物)的方位，并显示3-D图像，显示与手术器械周围环境的3-D图像相关的手术器械的方位，其内容作为参考被结合于本专利技术。该3-D追踪和成像系统辅助医生引导手术器械进入人体。 申请人为Ritter等人的美国专利7，020, 512描述了一种定位患者体内医疗器械的方法，其内容作为参考被结合于本专利技术。不同频率的交流电磁信号在患者体外的已知位置的点和患者体内的医疗器械上的点之间传送。这些传送的交流电磁信号经处理后用于确定医疗器械上的点的方位，并从而确定医疗器械的位置。该处理过程包括通过使用发射和接收的不同频率的信号校正附近内的金属的作用。美国专利7，020, 512还描述了一选择性的实施例，该实施例提供了用于患者体内的参考设备，且该医疗器械相对于参考导管来被定位。包括至少两种频率的信号的使用，其在该相关的定位实施例中可以用也可以不用，但是通常是至少被应用于定位该参考导管。
技术实现思路
诸如心脏等解剖结构的三维或四维(3-D或4-D，在这里统称为n-D)超声图像包含大量的视觉信息，这些信息是如此庞大以至于使得观察者很难从周围背景中理解和区分感兴趣的特征。本专利技术通过允许观察者，通常为系统操作者或医生，下文统称为操作者来选择和观察整幅n-D图像的仅仅一小部分来处理这一问题。该部分在此处称为“重建区域”，它通常是由用户选择的，距以在某器械一定距离之内，该器械临近解剖结构，并且在一些实施例中在解剖结构内。一般地，该解剖结构为一种器官且该器械为插入该器官的导管。在一个实施例中，该重建区域附加于3-D空间表示，通常为被实际的器械插入的器官的图像。可能只显示在上文提到的有限的重建区域中的n-D超声图像。可选择地，在该区域外，n-D超声图像可以以不同于在区域内的显示方式显示。其区别可以为颜色，透明度/不透明度，分辨率或其他图像显示参数，或这些参数的组合，这些区别通常被选择来增强该区域内要素的清晰度。并且，对于区域外部，操作者可选择显示或不显示该3-D空间表/Jn o在一个可选择的实施例中，该重建区域并不附加于3-D空间表示，而是操作者只显示重建区域内的n-D超声图像。可选择地，操作者可以基本上使用不同的如上文描述的图像显示参数以一种形式显示重建区域内的n-D超声图像，而以另一种形式显示区域外的图像。由此，操作者可以得到感兴趣区域附近的解剖特征的显示，例如，在导管尖端的位置或者超声导管对准的位置。通过显示，操作者可以观察到器械相对于被成像的器官部分的实际位置。这种显示使得操作者维持对器官内的局部特征的视觉认识。这种显示在下文被称为闪光图(flashlight view)。在一些实施例中，表示器械的图标可显示在闪光图上，用于标记该重建区域。一般地，重建区域可通过下面方法中的一个或多个确定，由操作者作出选择 与插入器械例如导管的尖端的位置相关。 与来自诸如超声发生器的设备的超声波束的方向相关。这种情况下，该区域通常为超声波束方向上的具有给定厚度的体积切片。 操作者通常可通过使用诸如鼠标的指示设备改变区域的大小和位置。 对于前两种方法，操作者可以在器械运动过程中设定更新显示，或者该显示可被“冻结”在一个选定的地点。参照本专利技术的实施例，提出了一种用于在显示器上成像解剖结构的方法，包括获得解剖结构的初始的空间表示；在解剖结构的附近定位器械；确定器械的位置；产生响应于该位置的解剖结构的一部分的图像；将该图像附加于初始的空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在显示器上成像解剖结构的设备，包括：被配置为在解剖结构的附近定位的器械；和处理器，被配置为确定器械的位置，产生响应于该位置的解剖结构的图像，限定响应于该位置的图像的部分区域，将第一显示参数应用于在该部分区域内的图像而将不同于第一显示参数的第二显示参数应用于在该部分区域之外的图像，以形成合成图像，并在显示器上显示该合成图像。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A戈瓦里，AC阿尔特曼，Y施沃茨，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能公司，
类型：发明
国别省市：