專利名稱：超聲成像導管的方向控制的制作方法
技術領域：
本發明涉及檢測放置在活體內的物體的位置和方向.更具體地，本發明涉及在活體的運動內臟中穩定血管內探頭的位置和方向.
背景技術：
大量醫療過程都涉及在體內放置物體，例如傳感器，管子，導管，撒播裝置，和植入物。實時成像方法通常用于幫助操作者在這些進程中觀察物體及其周圍.然而，在大多數情況下，不可能進行或不希望進行實時三維成像.相反，通常使用用于獲取內部物體的實時空間坐標的系統。
現有技術中已經開發或設想了很多這樣的定位檢測系統.有些系統涉及把傳感器以轉換器或天線的形式附著到內部物體上，其能夠檢測在體外產生的磁，電，或超聲場。例如，授權給Wittkampf的U.S.專利No.5,983,126(在此通過參考引入其公開)描述了一種在其中穿過對象施加了三個實際上正交的交變信號的系統.導管裝備有至少一個測量電極，并且檢測導管尖端與參考電極之間的電壓.電壓信號具有與三個垂直施加的電流信號對應的分量，從它們進行計算以確定導管尖端在體內的三維位置.授權給Pfeiffer的U.S.專利No.5,899,860提出了用于檢測電極間電壓差的類似方法，在此通過參考并入其公開.在這兩個系統中，需要進行單獨的校準過程以便調整測量到的導管尖端的表面定位與其實際定位之間的差異.
現在已知混合導管可用于結合定位檢測進行超聲成像.例如，U.S.專利Nos.6,690,963、6,716,166和6,773,402中公開了這種裝置，在此通過參考將其并入.醫療應用包括對體腔的三維映像以及對腔壁厚度的測量，壁速度，以及對電活性的映像。在醫療應用中，普遍利用不同的模態獲取人體器官的映像和圖像，這些模態將被解彼此關聯地分析。一個例子是心臟的電解剖映像與圖像(例如三維超聲圖像)的相關性。
目前已經有了商業化的基于檢測探頭在體內的定位的電生理和物理映像系統。其中，由位于3333 Diamond Canyon Road Diamond Bar，CA91765的BiosenseWebster Inc.生產的Carto-BiosenseNavigat ion System是利用導管位置自動關聯和映像局部電活動的系統.
發明內容
混合導管，例如具有超聲轉換器和定位傳感器的導管，提供了對解剖構造和手術過程的實時顯像。導管視野和產生的超聲圖像的形式是一個二維“扇形”，其從導管尖端向外張開并提供其橫切過的組織的剖面圖像。如果尖端的位置或方向不正確或不穩定，在觀察期間該扇形就捕捉不到想要的構造或丟失該構造。所公開的本發明的實施例提供了用于引導并穩定超聲束方向的方法和系統。這對于正在其中實施手術過程的區域的成像尤其有用。例如，超聲成像可以驗證切除導管在適當的位置并與要切除的組織接觸。在切除之后，由于組織的回聲圖的變化，超聲成像可以驗證切除成功。利用本發明的原理的導管的穩定性可確保操作者精確地、幾乎實時地獲得與感興趣的目標有關的視覺反饋。具有剛才所述能力的導管在這里有時被稱為超聲導管或超聲成像導管。
在本發明的一些方面中，增強了單個操作者心內治療過程中超聲心動引導的便利性。通過自動操縱超聲導管以自動跟蹤手術導管尖端，例如映像或切除導管，減輕了操作者調整成像導管以跟蹤映像或切除導管以及其目標的負擔。在導管插入過程中還能夠實時看到目標位置，能夠精確地定位病灶和最佳地執行治療切除計劃。本發明的其它優勢包括監視導管-組織接觸，監視切除過程，包括檢測目標處組織內的氣泡和燒焦的形成。
雖然超聲導管內基于磁的位置和方向傳感器使操作者總能知道導管的位置和方向，但它不是獨自保證成功地將導管固定在想要的定位。本發明的實施例通過利用對超聲導管的自動控制確保導管被正確地朝著目標定位和定向而解決了這個問題。定位檢測系統利用導管內的磁定位傳感器確定成像導管應該指向的位置和方向并測量自這個位置和方向的任何偏離。然后它利用自動機制糾正成像導管的位置和方向。或者，向操作者提供提示以根據需要操縱導管。
根據本發明的一個公開的實施例，控制第一導管(如超聲導管)以保持第二導管位于其視野內。第二導管(其可以是切除導管或任何用于實現醫療過程的導管)包含定位傳感器。定位檢測系統利用它的定位傳感器確定第二導管的定位，并用確定出的定位作為參考點。然后控制第一導管跟蹤參考點的運動，由此保持第二導管在視野內。應當注意的是，當界標的回波性質(如作為醫療過程的結果)發生變化時，圖像對準變得更加困難。因此可靠的參考點(如本發明所提供的)的存在變得更加有價值。
本發明的優點包括提高利用超聲成像以跟蹤醫療過程的進展中的精確度。使操作者在實施處理時從連續的瞄準成像導管波束的分心事務中解脫出來。它還可用于把體內特定的組織或位置保持在導管的視野內。
本發明提供了一種用于顯示活體體內的組織信息的方法，該方法是通過把成像導管插入體內、把手術導管插入體內用于在目標組織上實施醫療過程并在實施醫療過程時在體內操縱手術導管而實施的。當操縱手術導管時，還通過重復地檢測手術導管的當前定位以及響應手術導管的當前定位自動改變成像導管的視野以包括預定目標進一步實施了該方法。
根據本方法的一個方面，預定目標為手術導管的一部分和目標組織的一部分中的至少一個。
本方法的又一方面包括顯示成像導管的視野的圖像。
顯示圖像的方法的一個方面包括顯示對準了預定目標的一部分的成像導管的視野的二維切片。
在本方法的另一方面中，改變視野包括在體內操作成像導管。
在本方法的又一方面中，改變視野包括固定地定位導管并以擺動動作掃描來自成像導管的超聲束。
在掃描超聲束時實施的本方法的又一方面，包括獲取視野的多個二維圖像、從所述多個二維圖像構建三維圖像并顯示所述三維圖像。
本方法的又一方面，改變視野包括以擺動的動作操縱成像導管。
在操縱成像導管時實施的本方法的又一方面，包括獲取視野的多個二維圖像、從所述多個二維圖像構建三維圖像并顯示所述三維圖像。
根據本方法的又一方面，目標組織是心臟的一部分。
本發明提供了一種用于顯示活體的體內組織信息的系統，包括適合插入所述體內的成像導管，所述成像導管內有定位傳感器。該系統包括適合插入體內并在身體的目標組織上實施醫療過程的的手術導管，所述手術導管內有定位傳感器。該系統包括可用于在體內操縱成像導管的自動操縱器，與所述自動操縱器相連的定位處理器，所述定位處理器可用于響應來自手術導管的定位傳感器的信號重復檢測手術導管的當前定位。所述定位處理器用于響應手術導管的當前定位發送控制信號到自動操縱器以使自動操縱器操縱成像導管從而將手術導管或目標組織的一部分保持在視野內。該系統包括用來響應從成像導管接收到的圖像數據生成視野的圖像的圖像處理器和用于顯示所述圖像的顯示器。
根據本系統的另一個方面，定位處理器用于響應由手術導管的定位傳感器產生的信號操縱成像導管。
根據本系統的另一個方面，定位處理器用于根據預定的定位坐標定位成像導管。
根據本系統的又一方面，圖像處理器用于產生對準了手術導管的所述部分的視野的二維圖像。
根據本系統的又一方面，自動操縱器用于擺動的動作操縱成像導管，圖像處理器用于產生視野的大量二維圖像以及由圖像處理器從所述大量二維圖像構建的三維圖像。
根據本系統的一個方面，成像導管是超聲成像導管。
本發明提供一種用于顯示活體的體內組織信息的方法，它是通過把成像導管插入體內并定位成像導管以使其視野包括體內的預定界標而被實施的。還通過把用于在身體的目標組織上實施醫療過程的手術導管插入體內、當實施醫療過程時在體內操縱手術導管、自動地調整視野以便保制界標在其中以及顯示界標的圖像進一步實施了本發明。
本方法的一個方面包括構造包括了界標的定位坐標的目標組織的圖象，其中定位成像導管包括根據界標的定位坐標引導視野。
為了更好的理解本發明，通過示例參考了本發明的詳細說明，將結合下述附圖閱讀本發明的詳細說明，附圖中相同的元件使用相同的引用編號，在附圖中；圖1示出了根據本發明的一個公開的實施例對患者的心臟進行成像和映像的系統；圖2示意性地示出了根據本發明的一個公開的實施例用在圖1所示系統中的導管遠端的一個實施例；圖3是根據本發明的一個公開的實施例的心臟診斷圖像的示意分解圖；圖4示意性地示出了根據本發明的一個公開的實施例的由圖1所示的系統使用來在醫療過程中操縱成像導管的控制機制；和圖5示意性地示出了根據本發明一個可選實施例的由圖1所示的系統用來在醫療過程中操縱成像導管的控制機制。
具體實施例方式
在下文中，闡述了許多具體的細節以便提供對本發明的徹底理解。但是，對本領域技術人員來說，顯然可以在沒有這些特定細節的情況下實踐本發明。在其它情況下，沒有詳細展示用于傳統算法和過程的眾所周知的電路、控制邏輯和計算機程序指令的細節以免不必要地掩蓋本發明。
實施了本發明的各方面的軟件程序代碼通常被保存在永久存儲器器中，例如計算機可讀介質。在客戶機-服務器環境中，這樣的軟件程序代碼可以存儲在客戶機或服務器上。軟件程序代碼可以被保存在與數據處理系統一同使用的多種已知介質中的任意一種上。這包括，但不局限于，磁和光存儲設備，例如磁盤驅動器，磁帶，光盤(CD’s)，數字化視頻盤(DVD’s)，和具有或不具有在其上調制信號的載波的傳輸介質中包含的計算機指令信號。例如，傳輸介質包括通訊網絡，例如互聯網。另外，雖然可以用計算機軟件實施本發明，但也可以部分或全部用硬件(例如專用集成電路或其它硬件)或軟硬件組合實施本發明必需的功能。
系統縱覽現在回到附圖，先參考圖1，圖1示出了根據本發明的實施例用于對患者心臟24進行成像和映像的系統20，所述系統20適合進行涉及心臟24的診斷或治療過程。該系統包括導管28，所述導管28被操作者43插入心臟的腔室或脈管組織內，所述操作者43通常為醫生。導管28通常包括用于醫生操縱導管的手柄29。手柄上適當的控制器使得醫生能以期望的方式操縱、定位和定向導管的遠端以實施醫療過程。第二導管27用于對心臟成像以及確定導管28相對于目標的定位，如下文所述。導管27具有操縱機制41，它被自動操縱器31控制，還可由操作者43控制。操縱器31從位于控制臺34內的定位處理器36接收控制信號。
系統20包括測量導管28的定位和方向坐標的定位子系統。貫穿本專利申請，術語“位置”指導管的空間坐標，術語“方向”指其角度坐標。術語“定位”指導管的全部定位信息，包括位置及方向坐標。
在一個實施例中，定位子系統包括磁定位跟蹤系統，其確定導管28和導管27的位置和方向坐標。定位子系統在其周圍的鄰近它的預定工作空間內產生磁場并在導管處檢測這些場。定位子系統通常包括一組外部輻射體，例如場產生線圈30，它被安置在患者外部固定的、已知的位置。線圈30在心臟24周圍產生場，通常為電磁場。
在一個可選實施例中，導管內的輻射體，例如線圈，產生電磁場，被患者體外的傳感器(未示出)接收到。
定位傳感器響應檢測到的場通過貫穿導管到達控制臺34的電纜33發送有關定位的電信號。或者，定位傳感器可以通過無線鏈路向控制臺發送信號。定位處理器36基于由定位傳感器32發出的信號計算導管28的位置和方向。定位處理器36通常進行接收，放大，濾波，數字化，或者處理來自導管28的信號。定位處理器36還向操縱器31提供用于操縱導管27的信號輸入。
例如，在U.S.專利6,690,963、6,618,612和6,332,089以及U.S.專利申請公開2002/0065455A1、2004/0147920A1和2004/0068178A1中說明了一些可用于這個目的的定位跟蹤系統，在此通過參考引入它們的公開。雖然圖1所示的定位子系統使用的是磁場，但下面所說明的方法可以用任何適當的定基于電磁場，聲和超聲測量等的位子系統實現。
或者，可以適當地改進上面提到的Carto-Biosense Navigation System實現系統20以執行下文描述的過程。例如，系統20可以使用，已作必要修正，上述U.S.專利6,716,166和6,773402中公開的導管以獲得超聲圖像用于近乎實時的顯示。
現在參考圖2，它示意性地示出了根據本發明的一個公開的實施例的導管28(圖1)的遠端。由場產生線圈30(圖1)產生的場被導管28內的定位傳感器32檢測到。導管28還包括超聲成像傳感器，它通常被實現為超聲轉換器40陣列。在一個實施例中，所述轉換器為壓電轉換器。超聲轉換器位于窗口41中或鄰近窗口41，窗口41在導管體內或導管壁內限定了一個開口。導管28通常具有至少一個內腔37，它可以接納引導線和引導管子以有助治療裝置的使用。
轉換器40作為相控陣運行，共同從陣列孔徑發射超聲束通過窗口23。雖然轉換器被示為線性陣列技術配置，但也可使用其它陣列配置，例如圓形或凸形構造。在一個實施例中，陣列發射短脈沖的超聲能量然后切換到接收模式用于接收從周圍組織反射的超聲信號。通常，轉換器40被以可控的方式單獨地驅動以便把超聲束調整在想要的方向上。通過適當的調節轉換器的速度，可給予所產生的超聲束同心彎曲波前，以便把波束聚焦在距離轉換器陣列指定的距離處。因此，系統20(圖1)將轉換器陣列作為相控陣使用并且實現了能夠調整和聚焦超聲束的發射/接收掃描機制以產生二維超聲圖像。
在一個實施例中，超聲傳感器包括16-64個轉換器40，優選地在48-64個之間得轉換器。通常，轉換器產生中心頻率在5-10MHz范圍內的超聲能量，一般的穿透深度為14cm。穿透深度通常在幾毫米到約16厘米的范圍內，并且取決于超聲傳感器的特征、周圍組織的特征和工作頻率。在可選實施例中，也可使用其它適當的頻率范圍和穿透深度。
在接收了反射回的超聲回波后，基于反射回的超聲信號或回波的電信號被轉換器40通過貫穿導管28的電纜33發送到控制臺34內的圖像處理器42(圖1)，圖像處理器42將這些電信號轉換為二維圖像，通常是扇形超聲圖像。通常定位處理器36與圖像處理器42協同計算或確定定位和方向信息，顯示實時超聲圖像，進行三維圖像或空間重構以及其它功能，下文將對此進行更詳細地說明。
導管27(圖1)內的定位傳感器和超聲轉換器與導管28內的那些相似，除了導管27的轉換器可適合于成像應用，而不是向目標發送治療超聲能量。
在一些實施例中，圖像處理器42利用超聲圖像和定位信息產生患者心臟的目標組織的三維模型。所述三維模型被作為顯示器44上的二維投影呈現給醫生。
在一些實施例中，導管28的遠端還包括至少一個電極46用于實施診斷功能、治療功能或者二者都進行，例如電生理映像和射頻(RF)切除。在一個實施例中，電極46用于檢測局部電勢。由電極46測量的電勢可用于映像心內表面接觸點處的局部電活性。當電極46與心臟24(圖1)的內表面上的一點接觸或接近時，它測量該點處的局部電勢。測量到的電勢被轉換為電信號并經過導管發送到圖像處理器以顯示為反應了每個接觸點處的功能數據或活動的圖形。在其它實施例中，從另一個包括適當電極和定位傳感器的導管獲取局部電勢，全部這些部件與控制臺34相連。在一些應用中，由于那里的電勢比心肌內的更微弱，電極46可用于確定什么時候導管接觸到瓣膜。
雖然所示電極46為單個環形電極，但導管可以包括任意數量任意形狀的電極。例如，導管可以包括兩個或更多環形電極，多個或一細點電極，尖頭電極，或這些類型的電極的任意組合用于進行上述的診斷和治療功能。
定位傳感器32通常位于導管28的遠端中，鄰近電極46和轉換器40。通常，定位傳感器32、電極46和超聲傳感器的轉換器40之間的相互的位置和方向偏移是恒定的。這些偏移通常由定位處理器36用來導出超聲傳感器和電極46的坐標，給出測量出的定位傳感器32的定位。在另一個實施例中，導管28包括兩個或更多定位傳感器32，每介相對于電極46和轉換器40具有恒定的位置和方向偏移。在一些實施例中，所述偏移(或等價的校準參數)并預先校準并存儲在定位處理器36中。或者，可以將所述偏移存儲在安裝在導管28的手柄29(圖1)內的存儲器(例如電可編程只讀存儲器，或EPROM)中。
定位傳感器32通常包括三個非同心線圈(未示出)，例如在上面引用的U.S.專利No.6,690,963中所描述的非同心線圈。或者，可采用任何其它適合的定位傳感器裝置，例如包括任意數量的同心或非同心線圈的傳感器、霍爾效應傳感器或磁致電阻傳感器的傳感器。
通常，通過與體表心電(ECG)信號或心內心電圖有關的選通脈沖和圖像捕獲，用心臟周期同步超聲圖像和定位測量。(在一個實施例中，ECG信號可由電極46產生)。由于在心臟周期性地收縮和舒張期間心臟改變它們的形狀和位置的特點，通常以與這個周期有關的特定時機實現整個成像過程。在一些實施例中，由導管進行的額外測量，例如各種組織特征的測量、溫度和血流測量，也被同步到心電(ECG)信號。這些測量也與定位傳感器32進行的相應的定位測量相關聯。附加測量通常覆蓋在重構出的三維模型之上。
在一些實施例中，定位測量和超聲圖像的獲取被同步到系統20產生的內部發生信號。例如，可以采用同步機構來避免由某一信號導致的超聲圖像中的干擾。在這個例子中，圖像獲取和定位測量的時機被設置為與干擾信號有關的特定偏移，以獲取無干擾的圖像。可以偶爾調整所述偏移以維持無干擾圖像的獲取。或者，測量和獲取可以被同步到外部提供的同步信號。
在一個實施例中，系統20包括驅動超聲轉換器40的超聲驅動器25。一個適合的超聲驅動器的例子是，由Analogic Corp.(Peabody，Massachusetts)生產的AN2300TM超聲系統可用于這個目的。在這個實施例中，超聲驅動器執行圖像處理器42的一些功能，驅動超聲傳感器并產生二維超聲圖像。超聲驅動器可支持不同的成像模式，如本領域中已知的B-模式、M-模式、CW多普勒和彩流多普勒。
通常，用通用計算機實現定位處理器36和圖像處理器42，所述通用計算機被以軟件編程以實施這里所描述的功能。所述軟件可以被以電子形式在網絡上下載到計算機，或者在CD-R0M等有形介質上被提供給計算機。可用獨立的計算機或用單個計算機實現定位處理器和圖像處理器，或者可以將它們與系統20的其它處理功能集成在一起。或者，至少一些定位和圖像處理功能可以用專用硬件實現。
二維解剖成像再次參考圖1，利用導管27產生心臟的壓力表(gated image)(如超聲圖像)，并將它和導管28的定位數據記錄下來。U.S.專利6,650,927中公開了適合的記錄技術，在此通過參考并入其公開。
現在參考圖3，它是根據本發明的一個公開的實施例，心臟24(圖1)的診斷圖像56的示意分解圖。該視圖是利用牛眼再現技術生成的。圖像56包括一疊平行切片58，它們垂直于軸60。所述切片通常是沿軸60以固定片增量獲得的。每個切片示出一個斷面62。
三維解剖成像再次參考圖1，在2005年4月26日提交的題目為“Three-Dimensionalcardiac Imaging Using Ultrasound Contour Reconstruction”的共同受讓申請No.11/115,002中已經說明了三維成像，在此通過參考并入其公開。本質上，三維圖像是利用將在導管27的不同定位獲取的多個二維超聲圖像合并為目標組織的單一三維模型而構建的。導管27可以在掃描模式下操作，在心臟24的腔內的不同位置之間移動。在每個導管位置處，圖像處理器42獲取并產生一個二維超聲圖像。在一個實施例中，導管27為側視的，并且通過利用操縱器31振動導管從而以擺動動作改變其滾動角度獲得了心臟的部分心三維重構。或者，可以振動導管27以改變其斜度或偏離角度。在任何情況下，結果都被顯示為心室的三維片斷，包括導管28和它的當前目標組織。
或者，為導管28提供二維轉換器40(圖2)陣列，它可以是相控的以便以擺動的方式掃描波束并由此獲得平面中目標組織的不同二維圖像，同時導管28被保持在固定位置。
跟蹤并顯示再次參考圖1，在醫療過程期間，系統20可連續跟蹤并顯示導管28的三維定位，利用導管27產生導管28和其目標區的近乎實時的圖像。系統20的定位子系統重復測量和計算導管28的當前定位。計算出的定位與相應的一個切片或多個切片58(圖3)被存儲在一起。通常，導管28的每個定位被以坐標的形式表示，例如六維坐標(X，Y，Z軸位置，和斜度，偏離和滾動角方向)。
圖像處理器42接著將三維坐標分配到感興趣區的輪廓，例如，在該組圖像內確定的特征。借助與所述圖像存儲在一起的定位信息可以知道三維空間這些圖像的平面的位置和方向。因此，圖像處理器能確定二維圖像內任意像素的三維坐標。在分配坐標時，圖像處理器通常使用所存儲的包括上述定位傳感器與超聲傳感器之間的位置和方向偏移的校準數據。
或者，系統20可以用于三維顯示和二維超聲圖像的投影，而不必重構三維模型。例如，醫生可獲取單個二維超聲圖像。可以用下述過程標記這個圖像上的感興趣的輪廓。然后系統20將超聲圖像定向并投影在三維空間內。
現在參考圖4，它示意性地說明了根據本發明的一個公開的實施例的由系統20(圖1)使用來在醫療過程中實現對成像導管的實時控制的控制機制。定位處理器36利用由定位傳感器32(圖2)產生的信號確定導管28的定位，并改變發送到操縱器31的信號。然后導管27被操縱器31自動地操縱，以使導管28的當前位置總是被包括在導管27的視野35內。定位處理器36還接收到來自導管27中的定位傳感器(未示出)的信號以便能夠確定導管27，28的相對位置。
利用從導管28，27獲得的信息，定位檢測系統確定導管27的當前適合的位置和方向，并測量出任何偏離。然后它自動用信號通知操縱器31執行對導管27的補償動作。可選的，報警器39以可聽或可見方式提示操作者人工控制操縱器31并手動調整導管27的位置。
在一些實施例中，一旦目標位于導管28附近，增強操作模式就被啟用。利用由圖像處理器42(圖1)產生的圖像，可以識別出目標38，通常是由操作者，但也可以利用從知識庫或預先獲取的圖像獲得的信息，如下文所述。定位處理器36接著指令操縱器31使其不僅包括視野35內的導管28，還包括目標38。然后系統20(圖1)在顯示器44上以對操作者最有幫助的透視圖的形式顯示導管28和目標38。例如，在內窺鏡應用中，顯示器44可以根據操作者的要求顯示余角視圖。
可選實施例本發明的技術還可以用來保持超聲導管對準沒有安裝定位傳感器的目標。再次參考圖1，可以控制導管27以將超聲束連續地瞄準心內界標。還有其它方式固定超聲束的位置和方向以包含界標。
操作者43在預先獲取的圖上指出固定的參考坐標。可以利用U.S.專利6,226,542中描述的方法準備適合的圖，在此通過參考并入其公開。本質上，處理器利用已經確定了定位坐標的空間上的多個采樣點重構出患者體內空間或空腔的三維圖。就心臟等運動組織來說，與參考幀有關的采樣點是通過在心動周期內的一個點上選通成像數據而獲得的。當獲取該圖時，參考導管被固定地定位在心臟內，并且采樣點是結合了用來所述點的參考導管的定位確定的。
現在參考圖5，它示意性地示出了根據本發明一個可選實施例由系統20(圖1)用來在醫療過程中實現成像導管的實時跟蹤和控制的控制機制。圖5與圖4類似，區別在于現在定位處理器36不從導管27的定位傳感器接收信號。相反，導管27的定位由定位處理器36參照圖70的適當轉換后的坐標自動確定，圖70在圖5中被示為重構出的心臟空間。圖70具有多個采樣點72，所述采樣點被用來重構表面74。調整棚格(未示出)以形成表面74，在表面74中棚格上每個點接收到表示確定的精確度的可靠性值。當圖70被顯示給操作者43時，表面74中被相對不可靠的柵格點覆蓋的區域被顯示為半透明的。或者，或另外，可以和多級可靠性標尺一起使用不同級別的半透明性。
或者，圖70可以指示目標的坐標，然后它們被用作參考點。
圖5所表示的實施例可用于把超聲導管瞄準重要的界標，例如左心房附屬部分或二尖瓣。這個目的可用來確認該區域沒有被醫療過程損傷或沒有栓正在形成。做為附加的例子，該實施例可用于確認切除損害的深度。
本領域技術人員應當理解本發明不僅限于上文中特別示出和說明的內容。相反，本發明的范圍包括上文中所說明的各種特性以及本領域技術人員在閱讀了前述說明后會想起的現有技術中沒有的變化和改進的細合。
權利要求
1.一種用于顯示活體的體內組織信息的方法，包括下列步驟把成像導管插入所述體內，所述成像導管具有一個視野；把手術導管插入所述體內，用于在所述身體的目標組織上實施醫療過程，并且當實施所述醫療過程時在所述體內移動所述手術導管；當實施所述移動步驟時所述手術導管重復地檢測所述手術導管的當前定位；和響應所述手術導管的所述當前定位，自動改變所述成像導管的所述視野以包括預定目標。
2.根據權利要求1的所述方法，其中所述預定目標為所述手術導管的一部分和所述目標組織的一部分中的至少一個。
3.根據權利要求1的所述方法，進一步包括顯示所述成像導管的所述視野的圖像。
4.根據權利要求3的所述方法，其中所述顯示圖像的步驟包括顯示對準所述預定目標的一部分的所述視野的二維切片。
5.根據權利要求1的所述方法，其中所述改變所述成像導管的所述視野的步驟包括在所述體內操縱所述成像導管。
6.根據權利要求1的所述方法，其中所述改變所述視野的步驟包括固定地定位所述導管并以擺動的動作掃描來自所述成像導管的超聲束。
7.根據權利要求6的所述方法，還包括下列步驟當執行所述掃描步驟時，獲取所述視野的多個二維圖像；從所述多個二維圖像構建三維圖像；和顯示所述三維圖像。
8.根據權利要求1的所述方法，其中所述改變所述視野的步驟包括以擺動的動作移動所述成像導管。
9.根據權利要求8的所述方法，還包括列步驟當執行所述移動所述成像導管的步驟時，獲取所述視野的多個二維圖像；從所述多個二維圖像構建三維圖像；和顯示所述三維圖像。
10.根據權利要求1的所述方法，其中所述目標組織是心臟的一部分。
11.一種用于顯示活體的體內組織信息的系統，包括適合插入所述體內的成像導管，所述成像導管具有一個視野并且內有定位傳感器；適合插入所述體內和用于在所述身體的目標組織上實施醫療過程的手術導管，所述手術導管內有定位傳感器，用于在所述體內操作所述成像導管的自動操縱器；連接到所述自動操縱器的定位處理器，所述定位處理器可用于響應來自所述手術導管的所述定位傳感器的信號重復檢測所述手術導管的當前定位，所述定位處理器可用于響應所述當前定位來發送控制信號到所述自動操縱器，從而導致所述自動操縱器操縱所述成像導管以將所述手術導管的一部分保持在視野內；和可用于響應從所述成像導管接收到的圖像數據產生所述視野的圖像的圖像處理器；和用于顯示所述圖像的顯示器。
12.根據權利要求11的所述系統，其中所述定位處理器可用于響應所述手術導管的所述定位傳感器產生的信號操縱所述成像導管。
13.根據權利要求11的所述系統，其中所述定位處理器可用來根據預定的定位坐標定位所述成像導管。
14.根據權利要求11的所述系統，其中所述圖像處理器可用于產生對準所述手術導管的所述部分的所述視野的二維圖像。
15.根據權利要求11的所述系統，其中所述自動操縱器可用來以擺動的動作操縱所述成像導管，所述圖像處理器可用來產生所述視野的多個二維圖像，所述圖像包括由所述圖像處理器用所述多個二維圖像構建的三維圖像。
16.根據權利要求11的所述系統，其中所述成像導管是超聲成像導管。
17.一種用于顯示活體的體內組織信息的方法，包括步驟把成像導管插入所述體內，所述成像導管具有一個視野；并定位所述成像導管以便所述視野包括所述體內的預定界標；把用于在所述身體的目標組織上實施醫療過程的手術導管插入所述體內，并在實施所述醫療過程時在所述體內移動所述手術導管；當實施所述移動步驟時所述手術導管自動地調整所述視野以便保持所述界標在其中；和顯示所述界標的圖像。
18.根據權利要求17的所述方法，進一步包括構建所述目標組織的圖的步驟，所述圖包括所述界標的定位坐標，其中定位所述成像導管包括根據所述界標的所述定位坐標定向所述視野。
19.根據權利要求18的所述方法，其中所述界標為所述目標組織。
20.根據權利要求17的所述方法，其中所述顯示圖像的步驟包括顯示對準所述手術導管的一部分的所述界標的二維視圖。
21.根據權利要求17的所述方法，其中所述調整所述視野的步驟包括在所述體內操縱所述成像導管。
22.根據權利要求17的所述方法，其中所述調整所述視野的步驟包括固定地定位所述導管并以擺動的動作掃描來自所述成像導管的超聲束。
23.根據權利要求22的所述方法，進一步包括步驟當執行所述掃描步驟時，獲取所述視野的多個二維圖像；從所述多個二維圖像構建三維圖像；和所述顯示圖像步驟包括顯示所述三維圖像。
24.根據權利要求17的所述方法，其中所述調整所述視野的步驟包括以擺動的動作移動所述成像導管。
25.根據權利要求24的所述方法，進一步包括步驟當執行所述移動所述成像導管的步驟時，獲取所述視野的多個二維圖像；從所述多個二維圖像構建三維圖像；和所述顯示圖像的步驟包括顯示所述三維圖像。
全文摘要
用自動操縱器自動控制成像導管在心臟等身體組織內的定位，以使其視野總是包括用以實施醫療過程的第二導管的遠端。處理器從導管內的定位傳感器接收到信號。處理器利用從傳感器接收到的信息并連續地確定第二導管從成像導管所需視野的任何偏離。處理器向自動操縱器發送補償指令，該指令在被執行時確保成像導管跟蹤第二導管。
文檔編號A61B8/12GK101069645SQ20061006438
公開日2007年11月14日 申請日期2006年11月1日 優先權日2005年11月1日
發明者A·C·阿爾特曼, Y·埃夫拉思, A·戈瓦里 申請人:韋伯斯特生物官能公司