本发明专利技术涉及用于干预性磁共振成像的主动导管重构。一种用于设备可视化的方法包括接收包括多个标记在设备内的空间关系的描述的一组物理特性（S101）。获取对象体内的设备的射线照相数据（S102）。在射线照相数据内标识所述多个标记中的每一个的近似位置（S103）。基于每个标记的所标识近似位置和接收到的该组物理特性来针对对象体内的设备构造轨迹函数（S104）。基于该组物理特性针对设备构造分段函数，并且基于构造的轨迹函数和分段函数来针对设备生成3D模型（S105）。在显示设备上显示3D模型的呈现（S106）。
【技术实现步骤摘要】
本公开涉及磁共振成像，并且更具体地涉及用于干预性磁共振成像的主动(active)导管重构。
技术介绍
心脏节律障碍(心律不齐)的特征在于心脏中的异常电活动。心脏节律障碍可以促使心脏搏动过快、过慢或不规则，并且可能是危及生命的状况。心房纤维性颤动是心脏节律障碍的特别常见的形式。在这里，心脏的上面的两个室(称为心房)以不规则的间隔搏动。此不规则搏动可能是由可以由患病或受损的心脏组织产生的异常电脉冲引起的。慢性心房纤维性颤动以及其它形式的心脏节律障碍可能将病人置于针对诸如中风的某些状况的更大风险。可以使用诸如导管消融的治疗来治疗诸如心房纤维性颤动的心脏节律障碍。在导管消融中，导管被插入病人的血管中并随后朝着心脏前进。当与负责生成异常电脉冲的心脏组织进行接触时，导管被用来破坏该责任组织，使得可以恢复正常的电脉冲。一般地使用热量来执行责任组织的消融。也称为肺静脉前庭隔离或PVAI的肺静脉消融是用于心房纤维性颤动的常见治疗。适当的可视化是诸如执行PVAI时的成功干预中的重要因素。在可视化中，可以在视觉上向执行干预的医师从业者呈现导管、导线或其它器材的位置，例如通过在医学图像上叠加导管的位置，使得医师从业者能够在使诸如穿孔的复杂化的风险最小化的同时准确地将导管引导至其目的地。
技术实现思路
一种用于设备可视化的方法包括接收包括设备内的多个标记的空间关系的描述的一组物理特性。获取对象体内的设备的射线照相数据。在射线照相数据内标识所述多个标记中的每一个的近似位置。基于每个标记的所标识近似位置和接收到的一组物理特性针对对象体内的设备来构造轨迹函数。基于该组物理特性针对该设备来构造分段函数。基于所构造的轨迹函数和分段函数针对设备来生成3D模型。在显示设备上显示3D模型的呈现。该设备可以是导管且所述多个标记可以包括一个或多个微弹簧圈(miciO-coil)。该组物理特性可以包括一个或多个微弹簧圈中的相邻微弹簧圈之间的距离和导管的最大可能曲率或弯曲的度量。该轨迹函数可以是由用于样条函数的节点向量、控制点的向量以及多项式的次数定义的数学样条函数。可以改变节点向量和控制点的向量以找到满足接收到的该组物理特性的一个或多个约束的样条函数。该样条函数可以是给定多项式的次数的分段多项式函数。用于样条函数的多项式的次数可以是三。可以使样条函数的曲线能量最小化。该样条函数可以是B样条函数。该样条函数可以是非均匀有理B样条(NURBS)函数。射线照相数据可以是MR图像。分段函数可以具有预定形状。该预定形状可以是圆形。圆形的半径可以取决于沿着轨迹函数的长度。3D模型可以是3D网格，并且该3D网格可以包括沿着轨迹函数扫描分段函数。构造轨迹函数可以包括按照特定顺序通过标记的每个所标识近似位置对轨迹函数的曲线进行内插。构造轨迹函数可以包括通过允许曲线不与标记的每个所标识近似位置相交并通过使被计算为标记的每个所标识近似位置与沿着曲线的相应点之间的距离的误差和最小化来近似轨迹函数的曲线。标识射线照相数据内的所述多个标记中的每一个的近似位置可以包括确定用于该近似位置的置信度或概率。在生成3D模型之前，可以确定轨迹函数是否是退化的，并且在轨迹函数被确定为是退化的情况下，在显示设备上显示警告消息。一种用于提供用于干预指导的可视化的方法包括获取射线照相研究。在所获取的射线照相研究内标识设备内的一组标记。根据射线照相研究内的所标识的该组标记的位置和设备的物理特性的先验知识将曲线拟合到所标识的该组标记。通过在拟合曲线上对准设备的可变形模型来生成用于设备的3D模型。在显示设备上显示3D模型的呈现以用于干预指导。设备的物理特性的先验知识包括设备内的标记之间的距离和设备的最大可能曲率或弯曲程度。该曲线可以是由用于样条函数的节点向量、控制点的向量和多项式的次数来定义的数学样条函数，并且可以改变节点向量和控制点的向量以找到满足该设备的物理特性的先验知识的一个或多个约束的样条函数。生成用于设备的3D模型可以包括沿着拟合曲线扫描分段曲线。计算机系统包括处理器和非瞬时有形程序存储介质，其可被计算机系统读取，体现可由处理器实行以执行用于设备可视化的方法步骤的指令程序。该方法包括接收一组物理特性，其包括设备内的多个标记的空间关系的描述。获取对象体内的设备的射线照相扫描。在射线照相扫描内标识所述多个标记中的每一个的近似位置。基于每个标记的所标识近似位置和接收到的该组物理特性针对对象体内的设备构造数学样条函数。基于构造的样条函数来生成用于设备的3D模型。在显示设备上显示3D模型的呈现。附图说明将很容易获得本公开以及其许多伴随方面的更完整认识，因为当结合附图来考虑时通过参考以下详细描述，其将被更好地理解，在所述附图中 图1是举例说明依照本专利技术的示例性实施例的用于提供干预可视化的方法步骤的流程 图2是举例说明依照本专利技术的示例性实施例的用于提供医学设备重构的方法的流程 图3是举例说明依照本专利技术的示例性实施例的可以使用的医学设备和一组物理性质的 图4是依照本专利技术的示例性实施例的用来表示医学设备曲线的B样条函数的图示； 图5是依照本专利技术的示例性实施例的分段曲线和轨迹曲线的图示； 图6是依照本专利技术的示例性实施例的通过沿着轨迹曲线扫描分段曲线产生的3D设备网格的图不；以及 图7示出能够实现根据本专利技术的实施例的方法和设备的计算机系统的示例。具体实施方式 在描述附图所示的本公开的示例性实施例时，为了明了起见采用特定术语。然而，本公开并不意图局限于这样选择的特定术语，并且应理解的是每个特定元件包括以类似方式操作的所有技术等价物。本专利技术的示例性实施例提供了一种用于在干预期间精确地对诸如导管或导线的医学设备进行定位的方法。替代依赖于使病人暴露于连续剂量的潜在有害的电离辐射的荧光镜检查，本专利技术的示例性实施例采用磁共振(MR)成像技术来提供用于可视化的连续或周期性遥测技术。为了增强医学设备的可视性，可以在其中嵌入无源或有源标记。无源标记仅仅是由被已知在所采用的成像模式内清楚地呈现的材料构成的对象，而有源标记是在被暴露于成像模式时传送可标识信号的标记。适当的有源标记的一个示例是微弹簧圈，其可以在各种位置处被嵌入医学设备中，使得当被暴露于成像模式时可以生成可标识信号。虽然在本文中参考有源标记和MR成像来描述本专利技术的示例性实施例，但应理解的是无论所使用的标记类型或所使用的成像模式如何，都可以应用这些技术。例如，该标记可以是由不透辐射材料构造而成的无源标记，并且成像模式可以是荧光镜检查。无论所使用的标记类型如何，本专利技术的示例性实施例利用医学器材的几何结构的先验知识和被嵌入其中的标记的相对位置，并且因此，这些详细说明可以是已知且可检索的。在干预期间，观察关于标记的位置信息并用来构造曲线，其受到器材几何结构的先验知识的约束。然后可以由医学器材的几何结构的先验知识和曲线来构造三维(3D)网格。可以向医师从业者显示所构造的3D网格以在干预期间提供指导。图1是举例说明依照本专利技术的示例性实施例的用于提供干预可视化的方法步骤的流程图。医学设备的物理性质可以是先验已知的。可以将这些物理性质例如存储为形状模型或作为一组特性，并且然后在干预期间或之前被检索(retrieve)(步骤S101)。然后可以获取医学图像数据(步本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于设备可视化的方法，包括：接收一组物理特性，其包括设备内的多个标记的空间关系的描述；获取对象体内的设备的射线照相数据；标识所述多个标记中的每一个在射线照相数据内的近似位置；基于每个标记的所标识近似位置和接收到的该组物理特性构造用于对象体内的设备的轨迹函数；基于该组物理特性来构造用于设备的分段函数；基于所构造的轨迹函数和分段函数来生成用于设备的3D模型；以及在显示设备上显示3D模型的呈现。
【技术特征摘要】
2011.09.29 US 61/540,789;2012.09.12 US 13/611,5291.一种用于设备可视化的方法，包括接收一组物理特性，其包括设备内的多个标记的空间关系的描述；获取对象体内的设备的射线照相数据；标识所述多个标记中的每一个在射线照相数据内的近似位置；基于每个标记的所标识近似位置和接收到的该组物理特性构造用于对象体内的设备的轨迹函数；基于该组物理特性来构造用于设备的分段函数；基于所构造的轨迹函数和分段函数来生成用于设备的3D模型；以及在显示设备上显示3D模型的呈现。2.权利要求1的方法，其中，所述设备是导管且所述多个标记包括一个或多个微弹簧圈。3.权利要求2的方法，其中，该组物理特性包括一个或多个微弹簧圈中的相邻微弹簧圈之间的距离和导管的最大可能曲率或弯曲的度量。4.权利要求1的方法，其中，所述轨迹函数是由用于样条函数的节点向量、控制点的向量以及多项式的次数定义的数学样条函 数。5.权利要求4的方法，其中，改变所述节点向量和所述控制点的向量以找到满足接收到的该组物理特性的一个或多个约束的样条函数。6.权利要求5的方法，其中，所述样条函数是给定多项式的次数的分段多项式函数。7.权利要求6的方法，其中，用于样条函数的多项式的次数是三。8.权利要求4的方法，其中，所述样条函数的曲线能量被最小化。9.权利要求4的方法，其中，所述样条函数是B样条函数。10.权利要求4的方法，其中，所述样条函数是非均匀有理B样条(NURBS)函数。11.权利要求1的方法，其中，所述射线照相数据是MR图像。12.权利要求1的方法，其中，所述分段函数是预定形状。13.权利要求12的方法，其中，所述预定形状是圆形。14.权利要求13的方法，其中，所述圆形的半径取决于沿着轨迹函数的长度。15.权利要求1的方法，其中，所述3D模型是3D网格，并且生成3D网格包括沿着轨迹函数扫描分段函数。16.权利要求1的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：JC巴博，KJ基尔伯格，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：
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