用于将体内电读数重建成解剖结构的系统和方法技术方案

在一些实施例中，基于通过体内探头(例如，导管探头)在跨越体腔的多个不同定向的电磁场内移动对电压的体内测量来重建受试者的体腔形状。在一些实施例中，该方法将电极之间的距离用作空间校准标尺。利用该体内探头在不同位置进行的测量的位置通过将这些测量的电磁场的空间相干性用作约束而可选地相关。可选地，在不使用描述该体腔形状的详细参考(图像或模拟)的情况下执行重建。可选地，重建使用另外的信息来改进和/或约束该重建；例如：图像、模拟、附加电磁场和/或体腔标志的测量特征。可选地，重建考虑到时间相关的腔形状变化，例如相位变化(例如，心跳和/或呼吸)，和/或状态的变化，诸如受试者水合作用、水肿和/或心率。

A system and method for reconstructing electrophysiological readings into anatomical structures

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将体内电读数重建成解剖结构的系统和方法相关申请本申请根据35USC§119(e)要求2017年1月12日提交的美国临时专利申请号62/445,433；以及2017年8月17日提交的美国临时专利申请号62/546,775的优先权权益；这些申请的内容通过援引以其全文并入本文。本申请涉及2016年10月25日提交的美国临时专利申请号62/412,324，该申请的内容通过援引以其全文并入本文。
技术介绍
在本专利技术的一些实施例中，本专利技术涉及通过体内探头进行体腔导航的领域，并且更具体地涉及根据通过体内探头的测量来重建体腔形状。心脏病学和其他医学领域中的若干医疗程序包括使用诸如导管探头等体内探头来到达针对性组织以便进行诊断和/或治疗，同时最小化程序侵入性。用于导管导航和治疗监测的早期基于成像的技术(诸如荧光镜检查)继续进行改进，并且现在加入了诸如电磁场引导的位置感测系统的技术。
技术实现思路
根据本披露内容的一些实施例，提供了一种基于对在体腔内建立的多个交叉电磁场的体内测量来重建受试者的体腔形状的方法，该方法包括：使用体内探头上承载的彼此相距已知距离的两个传感器来接收对这些交叉电磁场的测量，利用该探头在该体腔中的多个位置执行该测量；以及基于这些接收到的测量来重建该体腔的形状；其中，该重建包括将对这些交叉电磁场的测量分配到多个位置，使得姐妹位置之间的距离的可变性被最小化，其中，姐妹位置是分配给姐妹测量的位置，并且姐妹测量是由该体内探头上承载的彼此相距该已知距离的两个传感器基本上同时测量的对这些交叉电磁场的测量。在一些实施例中，减小可变性的准则减小了姐妹位置的距离与该已知距离之间的差异。在一些实施例中，该重建包括以分段保留方式将这些测量分配到多个位置。在一些实施例中，该重建包括：通过可分解为不同空间频率的分量的测量到位置变换来将这些测量分配到多个位置，并且最小化该变换的高频率分量。在一些实施例中，这些测量由三个或更多个传感器获得。在一些实施例中，至少该三个或更多个传感器中的两个之间的距离是未知的。在一些实施例中，这些体内探头传感器包括电极。在一些实施例中，这些传感器测量电压。在一些实施例中，这些测量包括电压测量。在一些实施例中，该电压指示阻抗。在一些实施例中，这些测量包括阻抗测量。在一些实施例中，该体内探头包括多于两个传感器，这些传感器彼此相距预定距离地固定到该体内探头的刚性部分。在一些实施例中，该体内探头灵活地改变这些传感器之间的距离，并且该方法包括测量指示该体内探头的弯曲的至少一个参数，并且其中，在该重建中使用的多个传感器的位置基于指示弯曲的参数进行调整。在一些实施例中，这些传感器的位置包括这些传感器沿着该体内探头的多个区段的彼此相距预定距离的安排，其中，这些区段被配置成打开到展开构型直至这些预定距离。在一些实施例中，该多个交叉电磁场包括在这些传感器的电极之间建立的至少一个电磁场。在一些实施例中，该方法包括接收指示对随时间变化的至少一个参数的测量的数据以及该体腔形状的变化；其中，重建包括使用指示该至少一个参数的数据来减小该体腔形状的变化对该重建的影响。在一些实施例中，该随时间变化的至少一个参数包括该受试者的心跳相位。在一些实施例中，该随时间变化的至少一个参数包括该受试者的呼吸相位。在一些实施例中，重建包括最小化静态测量被变换到的物理空间的体积，其中，静态测量是在该体内探头抵靠该体腔的移动组织固定时测量到的测量。根据本披露内容的一些实施例，提供了一种基于对在体腔内建立的多个交叉电磁场的体内测量来重建受试者的体腔形状的装置，该方法包括：计算机电路系统，该计算机电路系统被配置成使用体内探头上承载的彼此相距已知距离的两个传感器来接收对这些交叉电磁场的测量，利用该探头在该体腔中的多个位置执行该测量；以及基于这些接收的测量通过以下操作来重建该体腔的形状：将对这些交叉电磁场的测量分配到多个位置，使得姐妹位置之间的距离的可变性被最小化，其中，姐妹位置是分配给姐妹测量的位置，并且姐妹测量是由该体内探头上承载的彼此相距该已知距离的两个传感器基本上同时测量的对这些交叉电磁场的测量。在一些实施例中，该计算机电路系统被配置成最小化姐妹位置的距离与该已知距离之间的差异，以重建该体腔的形状。在一些实施例中，该计算机电路系统被配置成以分段保留方式将这些测量分配到多个位置。在一些实施例中，该计算机电路系统被配置成在最小化可分解为不同空间频率的分量的测量到位置变换的高频率分量之后，通过该变换来将这些测量分配到多个位置。在一些实施例中，该装置进一步包括该体内探头。在一些实施例中，该体内探头包括三个或更多个传感器。在一些实施例中，至少该三个或更多个传感器中的两个之间的距离是未知的。在一些实施例中，这些体内探头传感器包括电极。在一些实施例中，这些传感器测量电压。在一些实施例中，该体内探头包括多于两个传感器，这些传感器彼此相距预定距离地固定到该体内探头的刚性部分。在一些实施例中，该多个交叉电磁场包括在这些传感器的电极之间建立的至少一个电磁场。在一些实施例中，该计算机电路系统被配置成接收指示对随时间变化的至少一个参数的测量的数据以及该体腔形状的变化；以及使用指示该至少一个参数的数据来减小该体腔形状的变化对该重建的影响。在一些实施例中，该计算机电路系统被配置成最小化静态测量被变换到的物理空间的体积，其中静态测量是在该体内探头抵靠该体腔的移动组织固定时测量到的测量。根据本披露内容的一些实施例，提供了一种基于对在体腔内建立的多个交叉电磁场的体内测量来重建受试者的体腔的形状的方法，该方法包括：使用安装在探头上的彼此相距已知距离的两个传感器来接收利用该探头在该受试者的体腔内的不同位置获得的对这些交叉电磁场的测量；以及基于这些接收到的测量来重建该体腔的形状；其中，该重建包括使用分段保留变换，以基于这些接收到的测量和该已知距离来为在该探头的不同位置中的每一个位置处的两个传感器中的每一者分配位置。在一些实施例中，该重建包括：通过可分解为不同空间频率的分量的测量到位置变换来将这些测量分配到多个位置，并且最小化该变换的高频率分量。在一些实施例中，这些测量由三个或更多个传感器获得。在一些实施例中，至少该三个或更多个传感器中的两个之间的距离是未知的。在一些实施例中，这些体内探头传感器包括电极。在一些实施例中，该体内探头包括彼此相距预定距离地安排在该体内探头的刚性部分上的多于两个传感器。在一些实施例中，该体内探头灵活地改变这些传感器之间的距离，并且该方法包括测量指示该体内探头的弯曲的至少一个参数，并且其中，在该重建中使用的多个传感器的位置基于指示弯曲的参数进行调整。在一些实施例中，该多个传感器的位置包括这些传感器沿着该体内探头的多个区段的彼此相距预定距离的安排，其中，这些区段被配置成打开到展开构型直至这些预定距离。在一些实施例中，该多个交叉电磁场包括在这些传感器的电极之间建立的至少一个电磁场。在一些实施例中，重建包括使用指示该至少一个参数的数据来减小该体腔形状的变化对该重建的影响。在一些实施例中，该随时间变化的至少一个参数包括该受试者的心跳相位。在一些实施例中，该随时间变化的至少一个参数包括该受试者的呼吸相位。在一些实施例中，重建包括最小化静态测量被变换到的物理空间的体积，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于对在体腔内建立的多个交叉电磁场的体内测量来重建受试者的体腔形状的方法，该方法包括：使用体内探头上承载的彼此相距已知距离的两个传感器来接收对这些交叉电磁场的测量，利用该探头在该体腔中的多个位置执行该测量；以及基于这些接收到的测量来重建该体腔的形状；其中，该重建包括将对这些交叉电磁场的测量分配到多个位置，使得姐妹位置之间的距离的可变性被最小化，其中，姐妹位置是分配给姐妹测量的位置，并且姐妹测量是由该体内探头上承载的彼此相距该已知距离的两个传感器基本上同时测量的对这些交叉电磁场的测量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.12 US 62/445,433;2017.08.17 US 62/546,7751.一种基于对在体腔内建立的多个交叉电磁场的体内测量来重建受试者的体腔形状的方法，该方法包括：使用体内探头上承载的彼此相距已知距离的两个传感器来接收对这些交叉电磁场的测量，利用该探头在该体腔中的多个位置执行该测量；以及基于这些接收到的测量来重建该体腔的形状；其中，该重建包括将对这些交叉电磁场的测量分配到多个位置，使得姐妹位置之间的距离的可变性被最小化，其中，姐妹位置是分配给姐妹测量的位置，并且姐妹测量是由该体内探头上承载的彼此相距该已知距离的两个传感器基本上同时测量的对这些交叉电磁场的测量。2.如权利要求1所述的方法，其中，减小可变性的准则减小了姐妹位置的距离与该已知距离之间的差异。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，该重建包括以分段保留方式将这些测量分配到多个位置。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，该重建包括：通过可分解为不同空间频率的分量的测量到位置变换来将这些测量分配到多个位置，并且最小化该变换的高频率分量。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，这些测量由三个或更多个传感器获得。6.如权利要求5所述的方法，其中，至少该三个或更多个传感器中的两个之间的距离是未知的。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，这些体内探头传感器包括电极。8.如权利要求7所述的方法，其中，这些传感器测量电压。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，这些测量包括电压测量。10.如权利要求8或9所述的方法，其中，该电压指示阻抗。11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，这些测量包括阻抗测量。12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，该体内探头包括多于两个传感器，这些传感器彼此相距预定距离地固定到该体内探头的刚性部分。13.如权利要求12所述的方法，其中，该体内探头灵活地改变这些传感器之间的距离，并且该方法包括测量指示该体内探头的弯曲的至少一个参数，并且其中，在该重建中使用的多个传感器的位置基于指示弯曲的参数进行调整。14.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，这些传感器的位置包括这些传感器沿着该体内探头的多个区段彼此相距预定距离的安排，其中，这些区段被配置成打开到展开构型直至所述预定距离。15.如权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，该多个交叉电磁场包括在这些传感器的电极之间建立的至少一个电磁场。16.如权利要求1至15中任一项所述的方法，包括：接收指示对随时间变化的至少一个参数的测量的数据以及该体腔形状的变化；其中，重建包括使用指示该至少一个参数的数据来减小该体腔形状的变化...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里·迪克特尔曼，Y·施瓦茨，以撒·施马亚胡，S·本海姆，
申请(专利权)人：纳维斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：维尔京群岛,VG