導管導航系統的製作方法

2023-10-26 22:49:22

專利名稱：導管導航系統的製作方法
導管導航系統本公開涉及一種用於僅在實驗室條件下的沒有預介入成像的介入 式三維導管導航的方法和系統。傳統上，血管內介入術是在導管實驗室內進行的。這裡，利用X射線系統按照螢光檢查法來觀察手術區域。在冠狀動脈紊亂的情況中，傳統上局部地施加對比劑以便在x射線螢光檢查圖像上顯示血管的輪 廓。在當前例如PTCA (經皮冠狀動脈腔內成形術)的治療方法的過程 中，將導管推進到例如患者心臟狹窄區的目標區，並且使用X射線熒 光檢查法來檢測其位置。這意味著不僅將X射線螢光檢查法用於顯示 患者的解剖結構，而且用於引導導管到達其目標區。因此，患者和工 作人員需要僅用於導航的額外的X輻射劑量。為了提高介入式手術的精度，與其下解剖結構配準的三維導管定 位受到高度重視，對於心臟內手術而言，情況尤其如此。商業上可獲 得的三維定位系統價格昂貴，往往需要專用的導管，並且僅僅提供導 管定位信息。為了發揮作用，必須添加解剖信息，並且需要在解剖坐 標和導管坐標之間實現配準。目前，通常在預介入CT或MRI掃描期間 提供解剖信息，這要求額外的手術並且增加了成本。此外，由於預介 入掃描，解剖數據可能並不精確代表介入時期的解剖結構。而且，用 不同成像模式獲取的數據必須與用於導引的實際成像信息進行配準， 從而增加了成本、時間和複雜度。不幸的是，目前這些缺陷限制了 3D導航/定位技術在例如肺靜脈 隔離(PVI )或室性心動過速(VT)的更複雜的消融手術中的應用。為 了提高較不複雜的手術的當前精度、效率和效能，需要低成本的僅適 用於實驗室的介入式技術方案，所述較不複雜的手術例如室上性心動 過速(SVT)的消融以及雙室起搏器(BiV)植入。專利合作條約申請公開W0 2004/060157記載了一種用於血管內或 心臟內導管導航的方法和裝置。使用X射線螢光檢查設備，首先生成 2D圖像的圖像資料庫，其中在獲取每幅2D圖像(I)的同時使用ECG 記錄相關的心動時相。在導管介入期間，藉助於位置測量單元來測量 導管的位置，並且同時記錄ECG,優選地也記錄與呼吸運動有關的信號。然後給所測量導管的當前空間位置分配在心動時相方面以及也可能在呼吸時相方面對應的圖像資料庫的2D圖像，導管的位置可以在所述2D 圖像上表示出來。儘管這種方法僅僅將2D信息用於導引，但它仍然需 要用於在2D X射線投影空間和定位系統空間之間進行配準的裝置。因此，需要用於3D導航的僅適用於實驗室的介入式方法而無需昂 貴的預介入成像和/或配準，以便將介入式手術的應用推廣到具有改善 的精度、效率和效能的較不複雜的手術中。這裡，在一個或多個典型實施例中公開了一種方法和系統，其利 用在X射線坐標系統和導管定位坐標系統中同時測量的參考導管上心 髒內電極的三維(3D)位置，以便在X射線和導管定位系統之間實現 配準。所述3D位置將用於配準、失真補償以及用作3D導航的參考點。按照本公開的典型實施方式，這裡公開了一種用於醫療器械導航 的方法。該方法包括引入設置在至少三個參考位置的至少三個參考 設備；採用成像和導引系統來進行所述引入並且獲取對應期望的解剖 結構包括所述至少三個參考設備的多個圖像投影，所述多個圖像投影 足以允許產生與所迷至少三個參考設備對應的三維建模或重構圖像。 該方法還包括使用位置測量系統測量設置在所述至少三個參考位置 的所述至少三個參考設備的三維位置；根據從建模或重構圖像計算的 所述至少三個參考設備的三維位置與來自位置測量系統的所述至少三 個參考設備的三維位置的比較，建立變換矩陣；以及根據該變換矩陣 和用位置測量系統測量的醫療器械的位置將該醫療器械的圖像疊加在 所述多個圖像投影的至少一個投影中。這裡，在一個典型實施例中還公開了一種用於醫療器械導航的系 統。該系統包括設置在至少三個參考位置的至少三個參考設備；配 置為獲取對應期望的解剖結構包括所述至少三個參考設備的多個圖像 投影的成像系統，所迷多個圖像投影足以允許產生與所述至少三個參 考設備對應的三維建模或重構圖像。該系統還包括位置測量系統， 配置為提供指示設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設 備的三維位置的數據；控制器，可操作來與成像系統和位置測量系統 進行通信，其配置為根據從建模或重構圖像計算的所述至少三個參考 設備的三維位置與來自位置測量系統的所述至少三個參考設備的三維位置的比較，建立變換矩陣；該控制器進一步配置為根據該變換矩陣 和用位置測量系統測量的醫療器械的位置將該醫療器械的圖像疊加在 所述多個圖像投影的至少一個投影中。這裡，在另一個典型實施例中還公開了一種用於醫療器械導航的 系統。該系統包括用於引入設置在至少三個參考位置的至少三個參 考設備的裝置；用於採用成像和導引系統來進行所述引入並且獲取對 應期望的解剖結構包括所述至少三個參考設備的多個圖像投影的裝 置，所述多個圖像投影足以允許產生與所述至少三個參考設備對應的 三維建模或重構圖像；用於測量設置在所述至少三個參考位置的所述 至少三個參考設備的三維位置的裝置。該系統還包括用於根據從建 模或重構圖像計算的所述至少三個參考設備的三維位置與來自用於測 量的裝置的所述至少三個參考設備的三維位置的比較，建立變換矩陣 的裝置；以及用於根據該變換矩陣和利用用於測量的裝置測量的位置 將醫療器械的圖像疊加在所述多個圖像投影的至少一個投影中。這裡，在又一個典型實施例中還公開了 一種用機器可讀計算機程 序代碼編碼的存儲介質，所述代碼包括用於促使計算機執行上述用於 醫療器械導航的方法的指令。此外，在這裡的又一個典型實施例中公開了 一種計算機數據信號， 該計算機數據信號包括用於促使計算機執行上述用於醫療器械導航的 方法的指令。才艮據下面的詳細描述，與本文^>開的系統和方法集相關的其他特 徵、功能和優點將是顯然的，當結合這裡所附的圖形來考察時，情況尤其如此。 人,、， 、 、 、、、、，、參考附圖，其中相似的附圖標記進行了相似的編號。

圖1示出了按照本發明的一個實施例的X射線成像系統；圖2A示出了在諸如高位右心房(HRA)、希氏束(HIS)和冠竇(CS)的已知接受位置處參考導管的布置；圖2B示出了按照一個典型實施例的根據X射線投影數據的參考導管的重構；圖3示出了按照一個典型實施例將器械的已測量位置疊加在先前 獲取的投影圖像上；以及圖4示出了按照導管導航方法集的一個典型實施例的流程圖。如本文所闡述的，本公開有利地允許和方便了在X射線坐標系統 和導管定位坐標系統中同時測量的參考導管上心臟內電極的三維(3D) 位置的定位，以便在X射線和導管定位系統之間實現配準。所述3D位 置將用於配準、失真補償以及用作3D導航的參考點。本發明可用於不同類型的3D/4D(帶心動時相的3D)成像應用。 這裡通過實例的方式描述本發明的一個優選實施例，因為它可以如同 用於電生理學介入術一樣應用到X射線成像中。雖然通過實例以及參 考X射線成像和介入術給出和描述了一個優選實施例，但是本領域技 術人員將會理解，本發明並不僅限於X射線成像或介入術，並且可以 應用到多個成像系統和應用中。進一步會理解的是，雖然列舉了特定的傳感器和術語來描述典型 的實施例，但是這些傳感器僅僅出於說明的目的而被描述，它們並不 起限制作用。對於思考了本公開的技術人員來說，有許多變體、替代 物和等價物是顯然的。在一個典型實施例中，公開了一種便於在X射線圖像坐標和導管 定位系統之間進行配準的方法和系統。在一個實施例中，在X射線熒 光檢查坐標成像系統和導管定位坐標系統中同時測量多個參考導管上 心臟內電極的3D位置。然後計算變換矩陣來量化該變換，從而量化從 一個系統到其他系統的測量的配準。此外，在一個典型實施例中，所 述3D位置也用於失真補償以及用作用於3D導航的參考點。現在轉向圖1，其中示出了按照本發明的一個典型實施例的系統。 系統10包括具有C形臂14的X射線設備12, X射線管置於該C形臂 14的第一端，例如像增強器的X射線探測器18置於該C形臂14的另 一端。這種X射線設備12適合形成置於工作檯22上的患者20的不同 X射線位置的X射線投影圖像；為此目的，C形臂14的位置可以改變 成不同的方向，C形臂14的構造還使得其可以在空間繞三個軸，即圖 示的X、 Z和(未示出的)Y旋轉。C形臂14可以經由支撐設備24、樞 軸26和滑塊28連接到天花板上，所述滑塊28可以在導軌系統30中 沿水平方向移動。用來獲取不同X射線位置的投影的這些運動的控制 以及這些數據獲取的控制是通過控制單元50來實現的。可選地，心電圖(ECG)測量系統40配備有用作系統10的一部分的X射線設備12。在一個典型實施例中，ECG測量系統40與控制單元 50通過藉口連接。優選地，在X射線數據獲取期間測量和記錄患者20 的ECG以便於確定心動時相。在一個典型實施例中，採用心動時相信 息來分割和區別X射線投影數據。可以理解的是，儘管這裡參照確定 心動時相的ECG測量描述了一個典型實施例，但是其他方法也是可能 的。例如，可以根據單獨的X射線數據、其他參數或者附加的傳感數 據來完成心動時相和/或投影數據分割。控制單元5 0控制X射線設備12，方便圖像捕獲並且提供功能和處 理以便於圖像重構。控制單元50接收穫取的數據(其包括但不限於X 射線圖像、位置數據，等等)以便在算術單元52中進行處理。算術單 元52還利用控制單元50來控制並且與控制單元50進行接口 。在介入 期間可以在監視器54上顯示各種圖像以便輔助醫生的工作。為了執行規定的功能和期望的處理以及為此所需的計算(例如X 射線控制、圖像重構，等等)，控制單元50、算術單元52、監視器54 和重構單元56等等可以包括——但不限於——處理器、計算機、內存、 外存、寄存器、定時、中斷、通信接口和輸入/輸出信號接口等等，以 及包括前述至少其一的組合。例如，控制單元50、算術單元52、監視 器54和重構單元56等等可以包括信號接口以便在需要時允許X射線 信號的精確採樣、轉換、獲取或生成，從而方便生成X射線投影以及 可選地從中重構3D/4D圖像。在這裡，詳細討論了控制單元50、算術 單元52、監視器54和重構單元56等等的其他特徵。示出的X射線設備12適合用於在介入之前和/或與介入同時的一 個典型實施例中的實例中形成不同X射線位置的一系列X射線投影圖 像。根據這些X射線投影圖像，可以生成三維圖像數據集、三維重構 圖像，以及如果希望的話，從中生成X射線斷層圖像。在一個典型實 施例中，將所獲取的投影施加到算術單元52,然後可選地，施加到重 構單元56,該重構單元56根據這些投影形成相應的重構圖像。可以在 監視器54上顯示得到的2D投影以及3D圖像。最後，可以將三維圖像 數據集、三維重構圖像、X射線投影圖像等等保存和存儲在存儲單元 58中。繼續圖1，這裡公開的系統和方法的一個典型實施例便於使用導管 實驗室的現有X射線成像儀器，以降低的X輻射劑量在心臟或其他血管內介入期間對導管進行導航。而且， 一個或多個典型實施例涉及用 於跟蹤插入到患者身體中的器械的裝置。系統IO還包括用於測量插入到患者20身體中的器械32空間位置 的位置測量單元60以及下文稱之為探針34的多個參考設備。優選地， 採用帶有任何現成的導管的位置測量60，所述現成的導管具有用作探 針34的電極。這些系統中的一些採用基於阻抗測量的定位技術。其他 系統採用電磁傳感；不過，這些系統雖然在導管定位方面令人滿意， 但是需要專用的導管。在這些系統中，位置測量單元60可以包括—— 但不限於——用於發射(調製的)電磁場的發射器62，並且還可以包 括用於接收這些場的接收器64。例如在活組織檢查或介入式治療期間可以將包括——但不限 於一一針、導管36、導絲、 一個或多個探針34等等，以及包括前述至 少其一的組合的醫療器械32引入到患者20中。可以用位置測量系統 (未示出)獲取和測量醫療器械32相對於患者20的檢查區的投影的 位置以及可選地相對於所述檢查區的三維圖像數據集的位置，並且將 其疊加在2D投影以及可選地疊加在按照一個典型實施例重構的3D/鬥D 圖像上。系統10包括例如——但不限於——PCT申請公開WO 2004060157 中記載的位置測量系統的位置測量單元60，所述PCT申請公開的內容 在此完整引入以作參考。位置測量單元60允許確定導管36的尖端(例 如探針34)的空間位置，並且基於患者20上的至少三個參考探針34 在靜止坐標系統中的位置。現在轉向圖2A和2B，通過對室上性心動過速(SVT)消融手術領 域的說明來解釋本發明的一個典型實施例。在SVT手術中，將三個參 考探針34置於高位右心房(HRA)、希氏束(HIS)和冠竇(CS)的已 知接受位置處，如圖2A中所示。 一種用於按照典型實施例的導管導航 的方法和系統如下並且參考圖3和4來實現。圖4示出了導管導航的一個典型方法100的流程圖。這個過程從 總體上示為110的X射線和導管/設備定位坐標系統之間的配準開始， 其後是總體上示為120的採用2D導航或3D導航或者兩者的介入式導 引。在過程塊112處示出的一個典型實施例中，配準是以在選擇的參考位置處引入例如導管/探針/設備等等的多個參考器械開始的，所述引入根據包括一一但不限於一一x射線螢光檢查導引的傳統的導引。如 前所述，在一個典型實施例中，採用了探針34在其末端的三個參考導 管36,並且將其置於高位右心房(HRA)、希氏束(HIS)和冠竇(CS) 處，不過針對參考導管36和探針34的其他個數和位置也是可能的。 例如，優選地採用具有至少三個探針34的單一參考導管36。在過程塊 114處，所述配準100繼續獲取足夠的投影數據以便方便和允許參考導 管36和探針34的3D重構，在這個例子中，獲取投影數據是經由X射 線螢光檢查法來實現的。同時，參考導管36和探針34的位置藉助於 例如導管/設備定位系統的位置測量系統60來測量。所述投影數據可 以或者通過旋轉數據獲取或者藉助於至少兩個後續獲得的不同投影方 向上的投影圖像序列來得到。圖2B示出了按照一個典型實施例根據X 射線投影數據重構參考導管。繼續圖4,在過程塊116處，配準110繼續藉助於圖像重構或建模 技術來計算3D參考點。圖3示出了這種重構的一個例子。應當指出的 是，參考導管36可以具有不止單個電極/探針34，從而如果希望的話， 可以使用多個3D點。然後，在根據重構的X射線投影數據計算的3D 位置和通過位置測量系統60測量的3D位置之間計算剛性或非剛性變 換矩陣，如過程塊118處所示出的。這個變換矩陣提供了包括——但 不限於一一平移、旋轉、伸縮、失真校正等等的必要轉換，以便將用 位置測量系統測量的位置變換成2D X射線投影數據或者可選地變換成 3D重構/建模圖像，或者如果希望的話，反之亦然。繼續圖4和方法100, —旦完成配準110並且已知變換數據，那麼 方法100繼續介入式導引120。介入式導引120可以按幾種不同的變形 來實現。在所有模式中，主動導管38 (例如實際的消融導管或起搏器 導線等等)由位置測量系統60跟蹤以方便設備定位。而且，在一個典 型實施例中，根據先前討論的變換數據，將測量的位置疊加到先前捕 獲的2D投影或不同投影方向上的多個投影上，或者甚至疊加到與運轉 的旋轉成像的同一心動時相對應的所有投影上，以便實施2D導航，如 過程塊122處所示出的。為了進行說明，圖3示出了疊加到先前獲取 的投影圖像上的器械32的所測量位置。可選地，通過使導管/設備的 測量位置相對於3D參考位置可見來完成3D導航，如過程塊124處所示出的。為了提供解剖信息，可以顯示與投影圖像融合在一起的導管/設備的3D信息。在兩種方法中，可視化優選地在與參考相同的心動時相中進行(門 控更新)或者連續更新，允許在不同心動時相中獲得導管測量的時相 中顯示器的誤差。有利的是，異相測量優選地由某種光學指示器或報 警(例如顯示的導管的不同顏色)等等來指示。此外，在作為把單一 3D位置用於參考點估計的替換的另一個典型 實施例中，可以將4D重構(即不同時相處的3D)用作輸入，得到X射 線和導管/設備定位空間之間的4D (3D +心動時相)變換。而且，作為使用靜態2D X射線投影的替換，可以採用從多個心動 時相中選擇出的投影，從而提供了一種半4D導航系統。另一個替換實施例採用用位置測量系統60連續測量的參考探針 (34)的3D位置以及如前所述產生的在先計算變換矩陣，以便接近實 時的計算從操作導管位置的位置到X射線投影的解剖數據的另一變換。 在參考點的個數足夠多以便提供非剛性變換的情況下，這種方法允許對(包括呼吸運動的)患者運動甚至是心臟運動(因心律失常引起的 不同時相或運動模式的變化)進行基本上實時的校正。在又一個替換實施例中，可以採用4D變換來將測量的導管位置變 換到參考坐標系統，以便在靜態參考坐標中可視化導管的運動。這種 方法在降低介入式手術期間的X射線劑量的同時提高了介入式手術的 精度、效率和效能。總而言之，本公開的發明有利地允許和方便了特別是心室結構的 介入式手術、尤其是針對諸如室上性心動過速治療的較不複雜的消融 手術的導引。而且，本公開允許和方便了根據小數量投影的導引，並 且導致低劑量2D介入、帶3D重構甚或4D (例如3D +心動時相)的 介入。本公開的系統和方法給在電生理學介入期間依賴於導管導航系 統、2D投影或者3D/4D重構以便導引和導航的手術員，尤其是醫生， 帶來顯著的優點。本公開的系統和方法集的另一個優點是，可以根據 一組少量的X射線投影來執行配準，從而導致降低的患者用藥劑量。前文在多個實施例中描述的系統和方法集提供了一種有利地允許 和方便介入式手術的導引的系統和方法。此外，本乂>開的發明可以以 計算機實現的過程以及用於實現這些過程的儀器的形式來實施。本發明也可以以電腦程式代碼的形式來實施，所述代碼包括含於諸如軟盤、CD-R0M、硬碟或任何其他計算機可讀存儲介質的有形介質58中的 指令，其中當電腦程式代碼裝載到計算機中並由計算機執行時，計 算機就成為用來實行本發明的儀器。本發明也可以以電腦程式代碼 的形式來實施，所述代碼例如不管存儲在存儲介質中、裝載到計算機 中和/或由計算機執行，或者作為數據信號，所述數據信號不管是否通 過調製載波、通過某種傳輸介質(例如通過電導線或電纜)、通過光 纖，或者經由電磁輻射，其中當電腦程式代碼裝載到計算機中並由 計算機執行時，計算機就成為用來實行本發明的儀器。當在通用微處 理器上實現時，電腦程式代碼段配置該微處理器以便創建特殊的邏 輯電^各。可以理解的是，除非另有特定的說明，將"第一"、"第二"或 其他相似的詞語用於表示相似的項目，並不意在規定或暗示任何特定 的排序。類似地，除非另有特定的說明，"一"、"一個"或其他相 似的詞語的使用意在表示"一個或多個"。雖然已經參照其典型實施例描述了本發明，本領域技術人員可以 理解的是，本公開並不限於這些典型實施例，並且可以在不脫離本發 明範圍的情況下作出各種改變以及用等價物代替其元件。此外，可以 做出許多修改、擴展和/或變形以便使得特定的情況或材料適應本發明 的教導，而不偏離本發明的基本精神或範圍。因此，本發明的目的並 不限於作為用於執行本發明的最佳模式而公開的特定實施例，而是包 括落入所附權利要求的範圍的所有實施例。
權利要求
1.一種用於醫療器械(32)導航的方法，該方法包括引入設置在至少三個參考位置的至少三個參考設備(34)；採用成像和導引系統(12)來進行所述引入並且獲取對應期望的解剖結構的多個圖像投影，所述期望的解剖結構包括設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)，所述多個圖像投影足以允許產生與設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)對應的三維建模或重構圖像；使用位置測量系統(60)測量設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)的三維位置；根據從所述建模或重構圖像計算的設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)的三維位置與來自所述位置測量系統(60)的設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)的所述三維位置的比較，建立變換矩陣；以及根據所述變換矩陣和用所述位置測量系統(60)測量的醫療器械(32)的位置將該醫療器械的圖像疊加在所述多個圖像投影的至少一個投影中。
2. 權利要求l的方法，其中所述至少三個參考位置分別與高位右 心房、冠竇和希氏束對應。
3. 權利要求l的方法，其中所述用位置測量系統(60)測量設置 在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)的三維位置 與所述獲取所述多個圖像投影基本上同時進行。
4. 權利要求l的方法，進一步包括獲取指示設置在所述至少三個 參考位置(34)的所述至少三個參考設備的運動或運動時相的數據。
5. 權利要求4的方法，其中所述獲取指示運動或運動時相的數據 與所述獲取所述多個X射線圖像投影基本上同時進行。
6. 權利要求4的方法，其中所述運動或運動時相對應於心動時相。
7. 權利要求6的方法，其中指示運動或所述運動時相的所述數據 是心電圖。
8. 權利要求l的方法，其中根據設置在所述至少三個參考位置的 所述至少三個參考設備(34)的三維位置的比較的所述建立變換矩陣針對選擇的心動時相進行。
9. 權利要求l的方法，其中用於所述重構的所述多個圖像投影對 應於選擇的心動時相。
10. 權利要求1的方法，其中所述重構基於所述多個圖像投影的子集。
11. 權利要求l的方法，其中所述獲取多個圖像投影進行一次。
12. 權利要求1的方法，進一步包括根據設置在所述至少三個參 考位置的所述至少三個參考設備(34)的所述三維位置對所述圖像進 行運動補償。
13. 權利要求12的方法，其中所述補償包括 使用位置測量系統(60)測量設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)的另一個三維位置；根據從所述建模或重構圖像計算的設置在所述至少三個參考位置 的所述至少三個參考設備(34)的三維位置與來自所述位置測量系統 (60)的設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34) 的所述另一個三維位置的比較，建立第二變換矩陣；根據所述第二變換矩陣和用所述位置測量系統(60)測量的所述 位置，將醫療器械(32)的圖像疊加在所述多個圖像投影的至少一個 投影中。
14. 權利要求12的方法，其中所述補償包括 使用位置測量系統(60)測量設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)的另一個三維位置；根據來自所述位置測量系統(60)的設置在所述至少三個參考位 置的所述至少三個參考設備(34)的所述三維位置與來自所述位置測 量系統(60)的設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設 備(34)的所述另一個三維位置的比較，建立第三變換矩陣；根據所述變換矩陣、所述第三變換矩陣和用所述位置測量系統 (60)測量的所述位置，將醫療器械(32)的圖像疊加在所述多個圖像投影的至少一個投影中。
15. —種用於醫療器械(32)導航的系統(10),包括設置在至少三個參考位置的至少三個參考設備(34);成像系統(12),配置為獲取與一個包括設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)的解剖結構相對應的多個圖像 投影，所述多個圖像投影足以允許產生與設置在所迷至少三個參考位 置的所述至少三個參考設備(34)對應的三維建模或重構圖像；位置測量系統(60),配置為提供指示設置在所述至少三個參考 位置的所述至少三個參考設備(34)的三維位置的數據；控制器(50)，可操作來與所述成像系統(12)和所述位置測量 系統(60)進行通信，所述控制器(50)配置為根據從所述建模或重構圖像計算的設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備 (34)的三維位置與來自所述位置測量系統(60)的設置在所述至少 三個參考位置的所述至少三個參考設備(34 )的所述三維位置的比較，建立變換矩陣；以及所述控制器(50)進一步配置為根據所述變換矩陣和用所述位置 測量系統(60)測量的醫療器械(32)的位置將該醫療器械的圖像疊 加在所述多個圖像投影的至少一個投影中。
16. 權利要求13的系統，其中所述至少三個參考位置分別與高位 右心房、冠竇和希氏束對應。
17. 權利要求13的系統，進一步包括用於獲取指示設置在所述至 少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)的運動或運動時相的 數據的系統(40)。
18. 權利要求15的系統，其中所述獲取指示運動或運動時相的數 據與所述獲取所述多個圖像投影基本上同時進行。
19. 權利要求15的系統，其中所述運動或運動時相對應於心動時相。 .
20. 權利要求15的系統，其中指示運動或所述運動時相的所述數據是心電圖。
21. 權利要求13的系統，其中用於所述重構的所述多個圖像投影對應於選擇的心動時相。
22. 權利要求13的系統，其中所述獲取多個圖像投影進行一次。
23. 權利要求13的系統，其中所述採用、測量、建立和疊加重複進行。
24. 權利要求13的系統，其中所述位置測量系統(60)是基於阻 抗的系統或電^茲定^f立系統中的至少 一個。
25. —種用於醫療器械(32)導航的系統(10),包括 用於引入設置在至少三個參考位置的至少三個參考設備(34)的裝置；用於採用成像和導引系統(12)來進行所述引入並且獲取對應期 望的解剖結構、包括設置在至少三個參考位置的所述至少三個參考設 備(34)的多個圖像投影的裝置，所述多個圖像投影足以允許產生與 設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)對應的 三維建模或重構圖像；用於測量設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備 (34)的三維位置的裝置(60);用於根據從所述建模或重構圖像計算的設置在所述至少三個參考 位置的所述至少三個參考設備(34)的三維位置與來自用於測量的所 述裝置(60)的設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設 備(34)的三維位置的比較，建立變換矩陣的裝置；以及用於根據所述變換矩陣和利用用於測量的所述裝置(60)測量的 醫療器械(32)的位置將該醫療器械的圖像疊加在所述多個圖像投影 的至少一個投影中的裝置。
26. —種用機器可讀電腦程式代碼編碼的存儲介質(58)，該 代碼包括用於促使計算機執行用於醫療器械(32)導航的方法的指令， 所述方法包括引入設置在至少三個參考位置的至少三個參考設備(34); 採用成像和導引系統(12)來進行所述引入並且獲取對應期望的 解剖結構、包括設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)的多個圖像投影，所述多個圖像投影足以允許產生與設置在 所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34)對應的三維建 模或重構圖像；使用位置測量系統(60)測量設置在所述至少三個參考位置的所 述至少三個參考設備(34)的三維位置；根據從所述建模或重構圖像計算的設置在所述至少三個參考位置 的所述至少三個參考設備(34)的三維位置與來自所述位置測量系統 (60)的設置在所述至少三個參考位置的至少三個參考設備(34)的 所述三維位置的比較，建立變換矩陣；以及根據所述變換矩陣和用所述位置測量系統(60)測量的位置將醫 療器械(32)的圖像疊加在所述多個圖像投影的至少一個投影中。
27. —種計算機數據信號，所述計算機數據信號包括用於促使計 算機執行用於醫療器械(32)導航的方法的指令，該方法包括引入設置在至少三個參考位置的至少三個參考設備(34);採用成像和導引系統(12)來進行所述引入並且獲取對應期望的 解剖結構的多個圖像投影，所述解剖結構包括設置在所述至少三個參 考位置的所述至少三個參考設備(34),所述多個圖像投影足以允許 產生與設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備(34) 對應的三維建模或重構圖像；使用位置測量系統(60)測量設置在所述至少三個參考位置的所 述至少三個參考設備(34)的三維位置；根據從所述建模或重構圖像計算的設置在所述至少三個參考位置 的所述至少三個參考設備(34)的三維位置與來自所述位置測量系統 (60)的設置在所述至少三個參考位置的所述至少三個參考設備的所 述三維位置的比較，建立變換矩陣；以及根據所述變換矩陣和用所述位置測量系統(60)測量的位置將醫 療器械的圖像疊加在所述多個圖像投影的至少一個投影中。
全文摘要
一種用於醫療器械(32)導航的系統(10)，包括設置在至少三個參考位置的至少三個參考設備(34)；成像和導引系統(12)，用來獲取對應期望的解剖結構包括所述參考設備的多個圖像投影，所述多個圖像投影足以允許產生與所述參考設備對應的三維建模或重構圖像。該系統(10)還包括用於測量所述參考設備的位置的裝置(60)；用於根據從所述建模或重構圖像計算的所述參考設備的位置與所述參考設備的測量的位置的比較，建立變換矩陣的裝置；以及用於根據所述變換矩陣和醫療器械的位置將該醫療器械的圖像疊加在所述多個圖像投影的至少一個投影中的裝置(50)。
文檔編號A61B5/06GK101237813SQ200680029230
公開日2008年8月6日 申請日期2006年7月12日 優先權日2005年8月5日
發明者V·拉謝 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司