用于确定血管体腔的信息并引导医疗设备的方法和系统技术方案

技术编号:8349000 阅读:191 留言:0更新日期:2013-02-21 04:35
本申请描述了用于确定关于血管体腔的信息的方法和系统。示例性的方法包括产生电信号,将该电信号传递到该血管体腔附近区域的多个激励元件,测量来自多个感应元件的、响应于所传递的电信号的响应电信号,以及确定腔尺寸。具体实施方式包括产生多频电信号。另一实施方式包括在多个频率处测量多个响应信号。其他实施方式还包括使用激励元件的空间分集。其他实施方式还使用了用于对这些测量值进行校准和去嵌入以确定腔尺寸的方法。还公开了并入了该方法的诊断设备,其包括导丝、导管和植入装置。本文描述的方法是有利的,因为它们不包括注射用于测量的第二流体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及对医疗程序有用的方法和系统,且更特别地涉及用于确定血管体腔的信息并引导医疗设备的方法和系统。背景为研究人体内血管或器官(例如,心血管)的健康,能够测量那些血管或器官的某些内部特征或参数可能是重要的,这些内部特征或参数可提供与心脏病和疾病有关的细节使得可进行适当的治疗。用于测量血管或器官的尺寸的传统方法包括血管内超声(“IVUS”)或光学相干断层扫描(“0CT”)。在两种情况中,能量源(超声或相干光)和散射传感器(用于超声波或光)安装在导管上并沿身体腔的轴旋转以扫描腔的内部并映射出其轮廓,揭示其横截面积。但是,这些方法是非常昂贵的并且/或者是麻烦的。例如,IVUS的使用需要使超声导管行进到目标区域,例如腔;获得信息;取出导管;将使用导管获得的信息与血管造影片结合以提供关于血管的参数;然后继续诸如,例如但不限于支架递送程序的医疗程序。除了成本和时间劣势之外,对于患者这些程序也是不方便的。已探索将基于电极的介入性仪器作为IVUS和OCT技术的替代方案。一些方法使用了其上设置有两个电极的导管,用于确定血管的横截面积。使用时,导管穿过血管行进到测量部位,并对电极施加AC电压,产生穿过血管内的血液的电流。测量阻抗。然后向腔内注射流体以用该流体替代血液,并进行第二次阻抗测量。然后使用多次阻抗测量值来确定在电极之间的血管的横截面积。为了结合血管成形程序使用这些导管,先使导管行进到治疗部位以进行血管横截面的测量。然后取出该测量设备并使气囊导管行进到阻塞部位以进行扩张术。因为该测量设备和扩张导管可能都难以行进到阻塞部位,所以不得不进行多次设备交换,这给该程序增加了更多的时间和复杂性。还描述了具有可膨胀的气囊和多个血管测量电极的、尺寸敏感的血管成形导管。这些电极安装在导管的表面上并单独连接到导管的近端。该导管还包括无弹性的气囊。该气囊被调整成通过向管状构件的腔中引入合适的流体而膨胀,以便向着血管壁挤压狭窄的伤口。选择用于连接振荡器的输出端的一对电极,并选择用于感应由通过血管中的血液的传导产生的信号的第二对电极。该技术需要在使用电极进行测量的时候向膨胀器中注射具有已知浓度的流体,因而增加了该程序的复杂性。可能还需要对测量计时,因为流体注射为误差和程序复杂性提供了空间。如果在测量的时候注射的流体未完全清除掉血管中的血液,则可能影响到测量的可重复性。因此存在对改进的系统和方法的需要以准确地测量腔参数,例如心脏的脉管结构中的腔参数。另外,典型的成像技术提供了尤其是关于血管和心脏的非常有限的信息。例如,使用X-射线成像模式和待注射到血管中的造影剂的血管造影片提供了血管的简单二维快照。在与冠心病相关的各种治疗所需要的侵入性程序期间,这些快照或图像被用来引导医师。例如,解除动脉栓塞的支架(STENT)部署包括将导丝和支架递送导管沿着主动脉引入到预计的阻塞点,并随后部署支架。该程序严重依赖操作设备的医师的技能。通常,血管可能是弯曲的且具有可能未显现在2D快照中的转弯。操作者依靠其经验并基于2D图像进行 经过培训的估算以在部署支架前放置支架。这可能导致错误放置及由此而来的并不理想的治疗效果。为获得更准确的位置信息,获得腔轨迹的三维透视图可能是有用的。某些方法已尝试使用超声技术产生流动结构及其流动腔的三维(“3D”)图像。例如,某些方法已使用多个2D切片来产生3D图像。这些技术是超声成像技术专用的,且因此为获得结果需要额外的设备。某些方法使用了获得至少两个互补的图像以区分区域中的结构和功能的方法,使得可应用图像分割算法和用户互动编辑工具来获得部件在该区域中的3D空间关系。可使用至少两种互补的成像方法(例如,CT和MRI),基于识别存在的已知解剖学特征根据所述成像方法获得两个图像。然后一起使用这两个图像以形成高分辨率的3D图像。使用提供内腔仪器例如导管的图像,某些方法使用了由中空管道(尤其是血管)的内腔2D截面图像来重建3D数据记录的方法。制备中空管道的2D图像,并通过关于每一个2D截面图像考虑所述仪器在空管道中的已知相对位移的位置,通过计算机由该2D截面图像的图像数据重建3D图像数据记录。对于中空管道的单一截面,所描述的技术需要多个2-D图像。某些方法使用了以确定的速度在腔中移动确定距离的仪器。这些方法在腔内记录了 2D图像并创建了 3D图像。已知技术需要制备对获得3D腔评估和观察可用的多个图像。另外,在某些情况中,为了获得3D体积(VOLUME)形式的腔轨迹,彻底的程序上的变化可能是必要的,这些变化对于适应现有技术可能不是有益的。另外,所描述的成像程序可能是麻烦且复杂的,且因此,需要修改医疗程序来适应成像程序,有时这是不切实际的。仍存在对能准确地并在合理的时间量内提供血管的3D轨迹的方法和设备的需要,以使有技能的操作者能够以更大的自信进行复杂的侵入性程序。一般地,使用多种类型的内腔仪器例如血管内超声(“ IVUS”)、光学相干断层扫描(“0CT”)、近红外光谱(NIR)以及其他腔测量仪器进行对血管腔的成像。通常这些内腔测量技术提供重要的参数信息,这些参数信息在临床决策制定中帮助从业者。例如,IVUS导管被用来对腔成像并确定腔的参数例如横截面积(“CSA”)。例如,当确定待被递送到受验者的支架的合适尺寸时,从业者使用该信息制定临床决策。但是,该参数信息不是与所使用的成像模式,例如X-射线模式同步记录的。不会为了进一步的用途而保存参数被测量的相应位置。医师必须估算感兴趣的点(例如,待部署支架的具有最小横截面积的区域)并将治疗用内腔设备引导到这些感兴趣的点。 已尝试融合由两种或更多种成像模式获得的图像以关于心脏或动脉的图像定位内腔仪器的位置。在该方面,迄今为止焦点是能够通过使用两种或更多种成像模式重建腔的3D图像或创建引导系统。但是,这些应用中的没有任何一个解决了内腔仪器的参数信息和位置信息的同步记录。US 2011/0019892提供了一种在视觉上支持电生理导管应用的方法。心脏中的感兴趣的区域的电解剖3D标测数据被可视化。在导管应用之前捕获感兴趣的区域的3D图像数据。通过分段从3D图像数据中提取感兴趣的区域中的物体的3D表面轮廓。通过登记来分配至少形成该3D表面轮廓的电解剖3D标测数据和3D图像数据,并通过将其彼此叠加来可视化。在导管应用期间为导管引导装置测量特征性参数。将这些特征性参数与至少一个预定的阈值比较,并将用于导管引导装置的监控数据生成为所述比较结果的函数。监控数据完整地显示并呈现在叠加的可视画面中。就首先制备感兴趣的区域的3D图,然后获得感兴趣的区域的3D图像,然后分段该3D图像以获得感兴趣的区域的3D轮廓并然后叠加到3D图上而言,本文描述的技术呈现出复杂性。通过使用导管单独地获得特征性参数。阈值被用来与特征性参数比较并然后获得并展示用于导管引导装置的监控数据。该技术是复杂的并使用阈值提供用于导管引导装置的某些监控数据。但是该技术未能同步记录用于准确引导医疗程序的参数信息与位置信息。US 2009/0124915描述了用于引导操作者将电极放置到分段心脏模型(“SGM”)上的方法。SGM被包括在显示屏上的图平面中。行进到正在跳动的心脏中的导管支撑一个或多个电极。在心脏的单次跳动期间,获得具有对应于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:维努高帕尔·戈皮纳汗拉加万·苏帕拉马尼亚恩高塔姆·杜塔尼廷·帕蒂尔阿比吉特·帕特基
申请(专利权)人:安吉奥梅特里克斯公司
类型:
国别省市:

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