[發明專利]利用單平面透視的對解剖結構的3D模型創建

無效

• 申請號: 201180052720.7
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN103402425A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: J·薩拉;S·J·梅爾里爾
• 申請（專利權）人: APN健康有限責任公司
• 主分類號: A61B5/05
• 分類號: A61B5/05
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 袁玥

技術領域

本發明總體涉及醫學成像領域，尤其涉及利用僅從2D透視成像的三維圖像創建。

背景技術

解剖映射（mapping）系統提供了感興趣心腔內的引導導管的三維（3D）位置，并且在一些情況中還可用于構建心腔的3D映射圖。諸如CARTO（Biosense?Webster,Diamond?Bar,CA）的系統使用導管端部相對于置于患者下方的電磁定位墊的電磁位置和位于固定外部（通常在身體后部）位置的參考導管。LocaLisa（Medtronic,Minneapolis）和NavX（St.Jude's?Medical,Minneapolis,MN）系統使用通過外部電場生成的電壓梯度以空間取向和定位導管端部。EnSite系統（St.Jude's?Medical）使用電編碼的導管和多電極映射球以創建映射圖并限定引導導管的位置。已經使用CARTO、Ensite、LocaLisa和NavX系統創建左心房（LA）的3D映射圖，下文將對這些系統詳細描述。

CARTO系統基于當將金屬線圈置于磁場中時生成電流的前提提供電解剖映射。電流的大小取決于磁場的強度和場中線圈的取向。CARTO系統包括：磁場發射器，其安裝在患者下方；位置傳感器，其位于映射和消融導管端部；以及數據處理單元和圖形顯示單元，用于生成和顯示感興趣心腔的3D模型。通過處理單元采集并分析、并在顯示單元上顯示關于磁場的振幅、頻率和相位的數據。CARTO映射系統使用三角算法，其中導管端部中的傳感器允許確定其到每個線圈的距離。除了導管端部的x、y和z坐標之外，CARTO映射系統可確定三個取向決定因素——橫搖（roll）、偏航（yaw）和節距。當導管端部在被映射的心腔的電解剖模型內移動時，可實時在屏幕上觀看并監測導管端部的位置和取向。

由于CARTO映射系統不是成像技術，初始使用透視以通過使用公知的心臟中的解剖位置作為參考來建立取向，以用于后期對映射心腔的模型的創建。電磁解剖參考貼片被置于患者的背部并用于跟蹤映射和消融導管。對于激活映射，使用諸如ECG信號或心內記錄的電參考。對于心內記錄，經常選擇冠狀竇記錄，因為它們通常是穩定的。對于激活，導管取的點為顏色編碼的橙色、黃色、綠色、藍色和紫色，用于逐漸延遲的激活區域。類似地，電壓映射圖也被顏色編碼并重疊在解剖模型上。利用這些技術，可以創建心率不齊的機制和3D解剖結構二者。然而，根據分析給定心率不齊需要的空間細節，創建電解剖映射圖可能是涉及標記許多點的較長過程。缺少精確ECG和呼吸門控以及非實時數據是該技術的其他限制。另外，使用的導管非常昂貴，并且通常使用透視作為識別導管的位置的輔助。

使用EnSite系統的非接觸映射基于心臟內激活創建符合LaPlace公式的室電壓場的前提。EnSite系統包括置于感興趣心腔內的多電極球。所述球或多電極陣列包括64根聚酰胺絕緣的、0.003mm直徑線的辮帶（braid）。對于電生理研究，可以使用任何映射導管。導管位置系統使用通過遠端電極發射的低電平、5.68kHz電流，其返回到多電極陣列上的兩個室內環電極中的每個。由于陣列電極和電流宿（sink）電極二者的位置都已知，定制算法通過解調制5.68kHz電勢確定游動（roving）導管的位置。映射導管圍繞心腔移動以創建3D映射圖?？衫枚ㄖ频乃惴▌摻ǜ叻直媛始せ詈?D映射圖。如同CARTO系統，EnSite系統已經用于治療心率不齊，包括心房顫動、心房撲動、房性心動過速和室性心動過速。同樣，如同CARTO系統，EnSite系統非常昂貴，其分辨率取決于取的點數，并且通常使用透視系統以確認導管的位置。

LocaLisa系統使用1mA電流生成的電磁場，該電磁場大約30kHz，從置于對象胸部上的皮膚貼片發射。這些貼片被定位為創建3D軸系統。除了連接位置參考導管和映射-消融導管之外，LocaLisa系統提供幾個其他信道，在其上可從幾個不同的導管進行記錄。對象心臟中的導管接收這些信號，從而可以確定導管的位置。LocaLisa系統的一個限制是，其僅對用戶提供關于導管位置的信息——不能創建幾何解剖模型。