专利名称：辅助心脏重新同步治疗的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用于两心室起搏计划的方法和装置，更具体地说，涉及用于使电生理学家、心脏病专家和/或外科医生能够在作两心室起搏时计划放置引线所采用的介入途径的方法和装置。
背景技术：
据估计，仅在美国和欧洲就有6-7百万人患有充血性心力衰竭(CHF)，其最常见的病因是缺血性和自发性心肌病。在20-50％的CHF患者中，呈现延长的PR间隔和宽的QRS复合波。这些患者中大约29％有左束支传导阻滞(LBBB)。
心脏中的正常电传导起始于窦房结，病经由房室结、His束以及右和左束支。在CHF和LBBB患者中，呈现长的机械性延迟，引起延迟的心室除极化，这就导致延迟的左心室喷射。在有LBBB时，收缩是不对称的。隔片先缩短，接着侧壁伸展。随后，侧壁缩短，而隔片伸展，引起左心室的无效收缩。心脏的重新同步治疗，亦即使右心室(RV)和左心室(LV)二者同时起搏，已显示出在患有CHF和LBBB患者中能有效地改进功能。
最近已显示，在有正常QRS或患有右束支阻滞的患者中也可看到两心室不同步，而在这些患者中两心室起搏可能有帮助。两心室起搏对有心房颤动的患者也已显示出有益的效果。
执行两心室起搏的一种已知方法包括放置RV和右房引线，接着在冠状窦(CS)中放置套管。然后进行血管造影，以描绘出用于LV引线放置的合适分支。将用于LV起搏的引线放置到CS的后支或后侧支，然后用RV和LV引线使RV和LV同时起搏，从而达到与心房收缩的同步。
在两心室起搏另有帮助的20％以上的患者中，在CS中的引线放置可能是不成功或是非常长的操作过程，或者引线可能会从CS中移位。其它可能发生的会抑制该操作有用性的困难包括没有可用的合适CS分支、由于左房(LA)和LV扩张引起的CS的显著旋转以及存在特贝西乌斯氏瓣。在大多数病例中，这些问题只有在介入操作时才能查明，并且该操作或被放弃，或将患者带回手术室作第二次介入操作，此时使用手术切口将LV引线从外面放到心外膜上。
在使用至少一种已知心外膜引线放置方法中所涉及的一些缺陷包括使用胸廓微创术时LV的后外侧区或外侧区的视野有限。而且，可作的放置局限于提供合理的起搏和感测参数的部位。在某些情况下，可能无法确定LV距胸壁有多远，和/或无法识别在心动周期期间持续收缩的左心室的后外侧区或外侧区。该方法还会冒着损坏冠状动脉和静脉系统的风险。在一些操作中，由于心包外脂肪的存在或由于可见度有限看不清正常组织还是疤痕组织而增加困难程度。由于所有上述限制，在标识用于起搏的理想位置方面也会有困难。
此外，虽然许多技术例如组织的多普勒研究和超声波心动描记法已用来标识左右心室的不同步，但不可能标识可从重新同步中获得最大益处的位置。
发明内容
所以本发明的一些方面提供了用于辅助计划介入式两心室起搏操作的方法。该方法包括获取患者心脏在舒张期以及在多个收缩期和舒张早期的大量数据，其中所获取的大量数据成为图像数据集。将图像数据集分段，以提取左心室(LV)和LV心肌的一个面。该方法还利用分段的图像数据集将LV分成心肌分段或多个短轴层面(slice)。该方法还包括相对参考期检测在心动周期的期(phase)之间每个短轴层面的壁运动；定位一个最近达到最大位移的区域以及一个最近达到最大速度的区域；并生成2D或3D透视图(rendering)，包括指示收缩的时间延迟、最大位移或最大速度中至少一项的透视图。
在另一方面，本发明提供了一种用于辅助计划对患者心脏作介入式两心室起搏操作的系统。该系统包括成像装置，其配置成获取患者心脏在舒张期以及在多个收缩期和舒张早期的大量数据，其中所获取的大量数据成为图像数据集。该系统配置成分段图像数据集，以提取左心室(LV)和LV心肌的一个面；利用分段的图像数据集将LV分成心肌分段或者分成多个短轴层面；以及相对参考期检测在心动周期的各期之间每个短轴层面的壁运动。该系统还配置成定位指示收缩时间延迟的区域、最近达到最大位移的区域或最近达到最大速度的区域中的至少一项；并生成2D或3D透视图，包括指示收缩的时间延迟、最大位移或最大速度中至少一项的透视图。
在其它方面，本发明提供用于辅助计划介入式两心室起搏操作的方法。该方法包括分段患者心脏的图像数据集，以提取患者心脏的左心室(LV)和LV心肌的一个面；利用分段的图像数据集将LV分成心肌分段或多个短轴层面；以及相对参考期检测患者心脏心动周期各期的每个短轴层面的壁运动。该方法还包括定位最近达到最大位移的区域以及最近达到最大速度的区域；并生成2D或3D透视图，包括指示收缩的时间延迟、最大位移或最大速度中至少一项的透视图。
在又一些其它方面，本发明提供了一种机器可读介质，其上记录有指令，这些指令配置成指令处理器分段患者心脏的图像数据集，以提取患者心脏的左心室(LV)和LV心肌的一个面。这些指令还配置成指令处理器利用分段的图像数据集将LV分成心肌分段或多个短轴层面；相对参考期检测患者心脏心动周期的各期之间每个短轴层面的壁运动；定位最近达到最大位移的区域以及最近达到最大速度的区域；并生成2D或3D透视图，包括指示收缩的时间延迟、最大位移或最大速度中至少一项的透视图。
在又一些其它方面，本发明提供了一种用于辅助计划对患者心脏作介入式两心室起搏操作的计算机系统。该计算机系统具有处理器、存储器和显示器。该计算机系统配置成分段患者心脏的图像数据集，以提取患者心脏的左心室(LV)和LV心肌的一个面；利用分段的图像数据集将LV分成心肌分段或多个短轴层面；以及相对参考期检测患者心脏心动周期的各期之间每个短轴层面的壁运动。该计算机系统还配置成定位最近达到最大位移的区域以及最近达到最大速度的区域；并生成2D或3D透视图，包括指示收缩的时间延迟、最大位移或最大速度中至少一项的透视图。
本发明的配置在计划时能有利地用于观看从胸壁到心脏表面的距离；标识切口位置；并通过在手术前观看患者的解剖结构及它们的定向而便于作手术计划。本发明的配置还可用于观看CS和CS定向，以及到最佳或至少有利部位的最近分支的位置，从而提供信息来帮助确定如何使用经静脉的途径导入引线的策略，其中将LV引线放置到CS的分支中。
应理解，本发明的配置可用于将起搏引线实时地导入能达到最协调的心室收缩的位置，或可用于除实时外的计划目的。此外，本发明的配置在提供LV解剖和功能方面能起重要作用，并由此标识引线放置的最适当位置，从而减少整个操作时间以及增加功效和安全性。
图1示出计算机X射线断层扫描(CT)成像系统的透视示图。
图2示出图1所示CT成像系统配置的功能框图。
图3示出结合或使用图1和图2所示CT成像系统配置的心脏CT系统配置的功能框图。
图4示出表示在本发明一些配置中执行的步骤的流程图。
图5示出将心脏的短轴层面分成六个区域。
图6是线网格式的收缩前期心脏CT图像实例，示出了左心室的心外膜(外壁)和心内膜(内壁)。
图7是线网格式的收缩末期心脏CT图像实例，示出了左心室的心外膜(外壁)和心内膜(内壁)。
具体实施例方式
本发明在某些方面提供了用于两心室起搏计划的心脏CT系统和方法。本文公开的系统和方法的技术效果包括提供用于计划介入操作的信息和图像，从而使电生理学家、心脏病专家和/或外科医生能够事先计划对该操作所采用的途径。其它技术效果包括提供LV及其与胸壁关系的详细3D几何表示，以使电生理学家、心脏病专家和/或外科医生能观看到脂肪的存在、主要血管及其分支的位置和定向以及可用来放置LV引线的活组织。某些配置的技术效果包括提供可视化，以标识放置LV心外膜起搏引线的最佳位置。同样，如果使用经静脉的途径，则某些配置包括标识和显现用于引线放置的最佳或至少有利的CS分支。
在一些已知的CT成像系统配置中，X射线源投射扇形射束，该射束被校准，以位于笛卡尔坐标系的X-Y平面内，通常称为“成像平面”。X射线束穿过被成像对象，例如患者。射束被对象衰减后打到辐射检测器阵列上。在检测器阵列上接收的衰减辐射束的强度取决于对象对X射线束的衰减。阵列中的每个检测器单元产生单独的电信号，其是在该检测器位置上射束强度的量度。分别从所有检测器获取强度量度，以产生传输分布图。
在第三代CT系统中，X射线源和检测器阵列随着成像平面中的机架并绕要成像的对象旋转，以使X射线束与对象相交的角度不断改变。在一个机架角度来自检测器阵列的一组X射线衰减量度，即投影数据，称为“视图”。对象的“扫描”包括在X射线源和检测器的一次旋转期间在不同的机架角度或视角所作的一组视图。
在轴向扫描中，处理投影数据，以构建对应于通过对象所取的二维层面的图像。用于从一组投影数据重建图像的一种方法在业界称为滤回投影技术。该过程将来自扫描的衰减量度转换成称为“CT数”或“Hounsfield单位”(HU)的整数，它们用来控制阴极射线管显示器上相应像素的亮度。
为减少总扫描时间，可以进行“螺旋”扫描。为进行“螺旋”扫描，移动患者，同时获取规定数量层面的数据。这种系统从扇形射束螺旋扫描中生成单螺旋。由扇形射束绘制出的螺旋产生投影数据，从中就可重建每个规定层面中的图像。
用于螺旋扫描的重建算法通常使用螺旋加权算法，对采集的数据作为视角和检测器通道指数的函数进行加权。具体地说，在滤回投影过程之前，根据螺旋加权系数对数据进行加权，螺旋加权系数是机架角度和检测器角度二者的函数。然后对加权的数据进行处理，以生成CT数，并构建对应于通过对象所取的二维层面的图像。
为进一步减少总获取时间，已引入了多层面CT。在多层面CT中，多行投影数据在任一瞬间同时被获取。当与螺旋扫描模式相结合时，该系统生成单螺旋的锥形射束投影数据。与单层面螺旋加权方案类似，可以推导出在滤回投影算法之前对投影数据乘加权的方法。
在本文中使用时，以单数叙述的并用单词“一个”说明的单元或步骤应理解为不排除多个所述单元或步骤，除非对这种排除作了明确说明。而且，提到本发明的“一个实施例”不应解释为排除存在也结合了所述特征的附加实施例。
在本文中使用时，短语“重建图像”不应排除生成表示图像的数据但不生成可视图像的本发明实施例。但许多实施例生成(或配置为生成)至少一个可视图像。
参阅图1和2，图中示出了多层面扫描成像系统，例如计算机X射线断层扫描(CT)成像系统10，其包括机架12，表示“第三代”CT成像系统。机架12有X射线管14(本文中也称为X射线源14)，它向机架12相对侧上的检测器阵列18投射X射线束16。检测器阵列18由多个检测器行(未示出)形成，包括多个检测器单元20，它们一起感测穿过阵列18和源14之间的对象例如患者22的所投射X射线。每个检测器单元20产生一个电信号，该电信号表示打入的X射线束的强度，因此可用来估算射束穿过对象或患者22时的衰减。在获取X射线投影数据的扫描期间，机架12和安装在其中的部件绕旋转中心24旋转。图2仅示出单行检测器单元20(即，一个检测器行)。但多层面检测器阵列18包括检测器单元20的多个平行的检测器行，以使对应于多个准平行或平行层面的投影数据可以在扫描期间同时被获取。
机架12上部件的旋转以及X射线源14的工作受CT系统10的控制机构26支配。控制机构26包括X射线控制器28，它向X射线源14提供电力和定时信号；以及机架电动机控制器30，它控制机架12上部件的旋转速度和位置。控制机构26中的数据获取系统(DAS)32从检测器单元20中采样模拟数据，并将该数据转换成数字信号供后续处理。图像重建器34接收来自DAS 32的采样和数字化的X射线数据，并执行高速图像重建。重建的图像用作计算机36的输入，该计算机将图像存储在存储装置38中。图像重建器34可以是专用硬件或在计算机36上执行的计算机程序。计算机36包括处理器，它可以执行来自介质源和/或存储器和/或有线或无线网络的机器可读指令。
计算机36还接收操作员通过有键盘的控制台40发出的命令和扫描参数。关联的阴极射线管显示器42(或其它适当的显示器)使操作员可以观察到重建图像和来自计算机36的其它数据。操作员提供的命令和参数由计算机36用来向DAS 32、X射线控制器28以及机架电动机控制器30提供控制信号和信息。此外，计算机36操作工作台电动机控制器44，它控制电动工作台46将患者22定位在机架12中。具体地说，工作台46将患者22的一部分移动通过机架开孔48。
在一个实施例中，计算机36包括装置50，例如软盘驱动器、CD-ROM驱动器、DVD驱动器、磁光盘(MOD)装置或包括有网络连接装置的任何其它数字装置，例如以太网装置，用于从计算机可读介质52例如软盘、CD-ROM、DVD或另一数字源例如网络或因特网以及尚待开发的数字构件读出指令和/或数据。在另一实施例中，计算机36执行存储在固件(未示出)中的指令。计算机36编程为执行本文所述的功能，且在本文中使用时，术语“计算机”不仅局限于在业界称作计算机的那些集成电路，而是泛指计算机、处理器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路以及其它可编程电路，而且这些术语在本文中可互换使用。虽然上述具体实施例是指第三代CT系统，但本文所述的方法同样适用于第四代CT系统(静止的检测器-旋转的X射线源)和第五代CT系统(静止的检测器和X射线源)。此外，预期除CT外的成像方式也可从本发明受益。例如，本发明的一些配置利用核磁共振成像(MRI)装置和数据集，而不是X射线CT成像系统和数据集。本发明还有一些其它配置利用超声成像装置和数据集，代替CT成像系统和数据集。还有一些其它配置利用3D荧光成像系统和数据集，而不是CT成像系统和数据集。
在本发明的一些配置中，用于两心室起搏计划的心脏CT系统提供了用于计划介入操作的信息，从而使电生理学家、心脏病专家和/或外科医生能够事先计划为该操作所采用的途径。此外，还提供了LV及其与胸壁关系的更详细3D几何表示。电生理学家、心脏病专家和/或外科医生可利用这种更详细的表示来识别脂肪的存在、主要血管及它们分支的位置和定向以及可用来放置LV引线的活组织。而且，也可显现LV收缩状态，以标识放置LV心外膜起搏引线的最佳位置。从心脏CT系统获得的信息就不需要盲目地放置引线，同时可在最有益的位置通过手术切口或内窥镜途径进行直接心外膜引线放置，这是可以预先计划的。此外，心外膜引线可以用介入系统或荧光镜记录(register)，以使能够精确放置引线。
在一些配置中，并参阅图3，心脏CT系统90用于心外膜引线放置的两心室起搏计划，它包括具有EKG门控获取和图像重建能力的CT系统10，其配置成对患者22的心脏在心动周期的舒张期中无运动假象(artifact)成像，还对在多个收缩期和舒张早期的心脏成像。心脏CT系统包括一个或多个获取协议，它们被优化用于或至少能够对心脏具体就是对LV在舒张期和多个收缩期和舒张早期成像。EKG监控器54监控来自患者22心脏的电信号，例如R峰事件56。这些信号提供到机架接口板58，它将对患者22扫描的数据和有关患者22心动周期的信息结合起来。在舒张期以及多个收缩期和舒张早期获取的大量数据(即，图像数据集)可存储在存储装置38中(CT系统10的一部分)或与CT系统10分开的介质上。在60，使用任何适当的EKG门控重建技术对该数据进行处理(实时地或在存储并从装置38检索之后)，以形成图像数据集或流62。该数据可显现(即显示)在操作员控制台或工作站64上，并在分析/检查工作站66上进一步处理。子系统60、64和66的部件可实现为CT成像系统10本身部件的添加功能(例如编程)，或实现为一个或多个独立工作站。例如，在一些配置中，图像重建器34、计算机36、存储装置38以及显示器42用来在适当的软件或固件控制下执行子系统60、64和66的功能。
因此，本发明的一些配置提供了心脏后处理软件。该软件包括CT图像数据集自动图像分段的一个或多个3D协议和短轴协议。这些协议包括用于LV解剖、收缩期间(LV收缩状态)LV壁的运动、心外膜脂肪位置、活组织位置以及血管及其分支和定向的协议。在一些配置中，所提供的协议包括优化的3D协议。
在一些配置中还包括有后处理软件，该软件提供LV以及血管和分支的视图，以及LV特别是LV的后侧壁和侧壁的慢运动摄影。这些特殊的视图和视频(摄影)剪辑可以由电生理学家、心脏病专家和/或外科医生保存和观看。
在一些配置中，并参阅图4的流程图100，本发明的技术效果是这样达到的在102，用户首先操作CT系统10，来使用用于胸壁以及LV和CS的协议，例如优化作此用途的协议，获取大量数据。在104，在后处理软件控制下，使用配置成标识并提取LV和LV心肌表面的3D协议和短轴协议，将图像数据集分段。适当时可使用自动操作，具有或没有来自操作员的队列，例如前后位、左前倾位、后外侧位、倾斜位和右前倾位的视图。接下来，在106，使用3D面和/或体透视图，显现胸壁、LV壁和血管以及心外膜脂肪。(在一些配置中，这种显现是利用图像数据集执行的，该图像数据集是整个数据集[不是3D透视图]，因为显现用于外科计划的路径与测量所选路径以及皮肤到心脏的距离，可以从整个体的轴向、径向冠状或倾斜面进行，也可从3D透视图进行。)在一些配置中，也提供了指示从皮肤到心脏壁距离的量度。还在一些配置中，在108，用灌注研究，或用冠状动脉成像研究的图像，对LV心肌灌注和/或活力进行显现，以标识并确定LV心肌的任何已标识坏死组织的解剖位置。在110，利用分段将LV分成3个心肌分段(基底、中间和顶尖)，或分成更多的多个短轴层面。心肌壁的短轴层面被分成许多带(chord)和箱(bin)，例如总共100个或更多个带和箱。然后用16到17个带创建6个或更多个区域中的每一个。例如，并参阅图5，心脏的短轴被分成前区202、前外侧区204、后外侧区206、后区208、后间隔区210以及前间隔区212。
在112，利用心脏的LV壁运动分布图，来相对参考期检测在心脏周期的各期之间每个短轴层面的壁运动。然后在114，创建每个分段和/或层面的LV的位移和速度分布图，以定位指示收缩时间延迟的区域、最近达到最大位移的区域或最近开始收缩的区域(即，达到最大速度的最近区域)中的至少一项。在一些配置中，生成线网模型，以检测这些区域。例如，图6示出了线网格式的心脏CT图像，显示出收缩前期的心脏外壁(心外膜302)和内壁(心内膜304)。图7为同一心脏在心动周期收缩末期位置的图像。
然后，在116，生成2D和/或3D透视图。透视图上重叠有收缩时间延迟和/或相应的最大位移/速度的彩色编码图。
在118，在心脏半透明3D模型上显现主要血管，包括CS及其分支、冠状动脉和它们的分支以及脂肪，以避免将引线放置到主要血管附近的区域上。在120，在LV的3D模型上显现坏死组织，以避免将引线放置到无效区域上。在122，在所关注界标和胸壁处将显式几何标记插入到体中。在一些配置中，以半透明方式显现LV和CS，具有不透明的几何界标。
在124，根据需要保存特定的3D透视图和轴向图像(如DICOM图像、视频剪辑、胶片、多媒体格式等)，用于介入计划的视觉参考。保存的视图可以用荧光系统上的投影图像或3D荧光系统或介入系统计算机工作站的X射线断层合成图像导出和记录。
在126，标识并显示在LV壁上放置心外膜起搏电极的最适当部位，在一些配置中还标识和显示放置该电极的次最佳区域。如果使用利用CS的经静脉的途径，则在126标识靠近最佳(或至少有利)部位的CS分支。
在128，标识从胸壁到LV上适当部位的距离，并估算和显示相关的尺寸，以帮助选择适当的起搏引线部位。在130，还估算并显示引线在向下转入分支前在CS中必须经过的距离。在一些配置中，用于这种估算的分支是确定为对于起搏最佳的分支。
在一些配置中，采用自动方法来执行任一项上述功能，可使用一种或多种几个计算机辅助检测和显现方法，例如灌注缺损的量化分析、局部收缩状态分布图(LV壁运动)，和/或用连续的相同强度级来标识血管。当操作和所关注器官已被指定是，这些方法可以自动运行，或可至少部分与用户的输入交互地运行。
上述公开的本发明配置可以实现为计算机X射线断层扫描(CT)成像系统10的一部分，其中图像重建器34(它可以是计算机36的一部分)执行高速图像重建，并在软件或固件的控制下进行其它计算和确定。图像显现在显示器42上，且计算机36和图像重建器34包括内部随机存取存储器(RAM)和/或其它存储器，例如ROM、光盘存储器、磁盘存储器、闪存ROM等。计算机系统中用于存储和检索数据和中间结果的各种存储器以及存储器的一般用途在业界已众所周知。
在一些配置中，本文所述的过程(除获得图像数据集外)是用已获得的图像数据集进行的。这种配置可使用计算机36、显示器42以及与计算机36关联的存储器来执行本文所述一种或多种方法配置，或使用配置有适当软件和/或固件的独立工作站。在一些配置中，提供一种或多种机器可读介质52，其上记录有指令，这些指令配置成指令处理器执行上述一种或多种方法配置的步骤。在本文中使用时，“其上记录有指令的机器可读介质”不应认为限于单一类型的介质或介质的单个实例。因此，“机器可读介质”应认为包括不止一种介质或介质类型。例如，包括计算机程序的一组指令可能很长，需要多个软盘或CD-ROM或这二者的组合。其上记录有计算机程序指令的介质组合被认为是“机器可读介质”，如该术语在本文中所用的。
应理解，本发明的一些配置有助于将起搏引线实时地导入能达到最协调心室收缩的位置。一些配置提供了类似的帮助，可用于非实时计划目的。而且，在提供LV解剖和功能方面，本发明的一些配置起着重要作用，并由此标识引线放置的最适合位置，从而减少整个操作时间和提高功效和安全性。
具体地说，在一些配置中，创建了标识起搏的最佳部位的路线图，可以标识出靠近最佳部位的CS分支的定位和位置。而且，本发明一些配置提供的引线放置最佳部位的标识改进了用于两心室起搏的技术功效，不论所用技术如何(例如将LV引线放入CS分支之一或从心外膜的途径)。此外，在标识要用的最佳技术之前创建路线图简化了操作，而且除了提高功效外也提高了安全性。
虽然已就各种具体实施例对本发明作了说明，但业界技术人员会认识到，实践本发明时可以有在权利要求书的精神和范围内的改动。
权利要求
1.一种辅助计划介入式两心室起搏操作的方法，所述方法包括获取患者心脏在舒张期以及在多个收缩期和舒张早期的大量数据，所述获取的大量数据由此成为图像数据集，所述心脏具有左心室(LV)、LV心肌、心肌壁、LV壁，且心动周期具有多个期；分段所述图像数据集，以提取所述左心室(LV)和所述LV心肌的一个面；利用分段的图像数据集将所述LV分成心肌分段，或分成多个短轴层面；相对于参考期，检测在所述心动周期的期之间每个短轴层面的壁运动；定位最近达到最大位移的区域和最近达到最大速度的区域；以及生成2D或3D透视图，包括指示收缩的时间延迟、最大位移或最大速度中至少一项的透视图。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述患者具有胸壁，且所述心脏具有LV壁、包括冠状窦(CS)的LV血管以及心外膜脂肪，所述分段所述图像数据集是在后处理软件控制下执行的，且所述生成3D透视图还包括利用3D面透视图或体透视图中至少一项来显现所述胸壁、LV壁、LV血管和心外膜脂肪。
3.如权利要求1所述的方法，还包括利用灌注研究的显现来标识所述LV心肌的坏死组织，且所述生成3D透视图还包括显现所标识的坏死组织。
4.如权利要求3所述的方法，还包括确定坏死组织的解剖位置。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述利用分段的图像数据集将所述LV分成多个短轴层面或心肌分段包括将所述LV分成基底段、中间段和顶尖段。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述利用分段的图像数据集将所述LV分成心肌分段或多个短轴层面包括将所述心肌壁的短轴层面分成多个带和箱。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述多个带和箱包括至少总数为100个带和箱。
8.如权利要求7所述的方法，还包括利用16到17个带创建至少6个区域中的每一个。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述心脏还包括具有分支的心窦(CS)和具有分支的冠状动脉以及脂肪，且所述生成3D透视图还包括将所述CS及其分支、冠状动脉及它们的分支以及脂肪显现在所述心脏的半透明3D模型上，以便于将引线放置到最接近主要血管的区域上。
10.如权利要求1所述的方法，还包括标识所述LV心肌的坏死组织，并且其中所述生成3D透视图还包括将所标识的坏死组织显现在所述LV的3D模型上，以便于避免将引线放置到无效区域上。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述生成3D透视图还包括在所关注界标处将几何标记插入到显现的体中。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述生成3D透视图还包括以半透明形式显现所述LV，并以不透明形式显现所述几何标记。
13.如权利要求1所述的方法，还包括确定和显现一个适当部位，用于将心外膜起搏电极放置到所述LV壁上或将用于两心室起搏的LV引线放置到所述患者最靠近最佳起搏部位的冠状窦(CS)的适当分支中的至少一项。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述患者具有胸壁，并且所述方法还包括确定并显示从所述胸壁到所述LV壁上所述适当部位的距离。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述心脏具有心窦(CS)，并且所述方法还包括估算并显示所述心外膜起搏电极的引线在转入分支之前在所述CS中必须经过的距离。
16.一种辅助计划对患者心脏的介入式两心室起搏操作的系统，所述患者心脏具有左心室(LV)、LV心肌、心肌壁、LV壁，且心动周期具有多个期，所述系统包括成像装置，所述成像装置配置成获取患者心脏在舒张期以及在多个收缩期和舒张早期的大量数据，所述获取的大量数据由此成为图像数据集；且所述系统配置成分段所述图像数据集，以提取所述左心室(LV)和所述LV心肌的一个面；利用分段的图像数据集将所述LV分成心肌分段，或分成多个短轴层面；相对于参考期，检测在所述心动周期的期之间每个短轴层面的壁运动；定位指示收缩时间延迟的区域、最近达到最大位移的区域或最近达到最大速度的区域中的至少一项；以及生成2D或3D透视图，包括指示收缩的时间延迟、最大位移或最大速度中至少一项的透视图。
17.如权利要求16所述的系统，其中所述患者具有胸壁，且所述心脏具有LV壁、LV血管和心外膜脂肪，并且其中所述系统配置成在后处理软件的控制下分段所述图像数据集，并生成所述3D透视图，所述系统还配置成利用3D面透视图或体透视图中的至少一项来显现所述胸壁、LV壁、LV血管和心外膜脂肪。
18.如权利要求16所述的系统，还配置成利用灌注研究的显现来标识所述LV心肌的坏死组织，并且其中为生成所述3D透视图，所述装置还配置成显现所标识的坏死组织。
19.如权利要求16所述的系统，其中为利用所述分段的图像数据集将所述LV分成多个短轴层面或分段的心肌区域，所述系统配置成将所述LV分成基底段、中间段和顶尖段。
20.如权利要求16所述的系统，其中为利用所述分段的图像数据集将所述LV分成心肌分段或多个短轴层面，所述系统配置成将所述心肌壁的短轴层面分成多个带和箱。
21.如权利要求20所述的系统，其中所述多个带和箱包括总数至少为100个带和箱。
22.如权利要求21所述的系统，还配置成利用16到17个带创建至少6个区域中的每一个。
23.如权利要求16所述的系统，其中所述心脏还包括具有分支的心窦(CS)和具有分支的冠状动脉以及脂肪，并且为生成所述3D透视图，所述系统还配置成将所述CS及其分支、冠状动脉及它们的分支以及脂肪显现在所述心脏的半透明3D模型上，以便于将引线放置到远离主要血管的区域上。
24.如权利要求16所述的系统，还配置成标识所述LV心肌的坏死组织，并且其中为生成所述3D透视图，所述系统还配置成将所标识的坏死组织显现在所述LV的3D模型上，以便于避免将引线放置到无效区域上。
25.如权利要求16所述的系统，其中为生成所述3D透视图，所述系统还配置成在所关注界标处将几何标记插入到显现的体中。
26.如权利要求25所述的系统，其中为生成所述3D透视图，所述系统还配置成以半透明形式显现所述LV，并以不透明形式显现所述几何标记。
27.如权利要求16所述的系统，还配置成确定和显现一个适当部位，用于将心外膜起搏电极放置到所述LV壁上或将LV起搏引线放置到所述患者的冠状窦(CS)的分支中的至少一项。
28.如权利要求27所述的系统，其中所述患者具有胸壁，且所述系统还配置成确定和显示从所述胸壁到所述LV壁上所述适当部位的距离。
29.如权利要求28所述的系统，其中所述心脏具有心窦(CS)，且所述系统还配置成估算和显示LV起搏引线在向下转入适合起搏的分支之前在所述CS中必须经过的距离。
30.一种辅助计划介入式两心室起搏操作的方法，所述方法包括分段患者心脏的图像数据集，以提取所述患者心脏的左心室(LV)和LV心肌的一个面；利用分段的图像数据集将所述LV分成心肌分段，或分成多个短轴层面；相对于参考期，检测所述患者心脏的心动周期的期中每个短轴层面的壁运动；定位最近达到最大位移的区域和最近达到最大速度的区域；以及生成2D或3D透视图，包括指示收缩的时间延迟、最大位移或最大速度中至少一项的透视图。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述患者具有胸壁，且所述心脏具有LV壁、LV血管以及心外膜脂肪，所述分段所述图像数据集是在后处理软件控制下执行的，且所述生成3D透视图还包括利用3D面透视图或体透视图中的至少一项来显现所述胸壁、LV壁、LV血管和心外膜脂肪。
32.如权利要求31所述的方法，还包括提供指示从皮肤到心脏壁距离的量度。
33.如权利要求30所述的方法，还包括利用灌注研究的显现来标识所述LV心肌的坏死组织，且所述生成3D透视图还包括显现所标识的坏死组织。
34.如权利要求30所述的方法，其中所述利用分段的图像数据集将所述LV分成心肌分段或多个短轴层面包括将所述LV分成基底段、中间段和顶尖段。
35.如权利要求30所述的方法，其中所述利用分段的图像数据集将所述LV分成心肌分段或多个短轴层面包括将所述心脏的短轴层面分成多个带和箱。
36.如权利要求30所述的方法，其中所述心脏还包括具有分支的心窦(CS)和具有分支的冠状动脉以及脂肪，且所述生成3D透视图还包括将所述CS及其分支、冠状动脉及它们的分支以及脂肪显现在所述心脏的半透明3D模型上，以便于将引线放置到最接近主要血管的区域上。
37.如权利要求30所述的方法，还包括标识所述LV心肌的坏死组织，并且其中所述生成3D透视图还包括将所标识的坏死组织显现在所述LV的3D模型上，以便于避免将引线放置到无效区域上。
38.如权利要求30所述的方法，其中所述生成3D透视图还包括在所关注界标处将几何标记插入到显现的体中。
39.如权利要求30所述的方法，还包括确定和显现一个适当部位，用于将心外膜起搏电极放置到所述LV壁上或将用于两心室起搏的LV引线放置到所述患者的冠状窦(CS)的分支中的至少一项。
40.如权利要求39所述的方法，其中所述患者具有胸壁，并且所述方法还包括确定和显示从所述胸壁到所述LV壁上所述适当部位的距离。
41.如权利要求40所述的方法，其中所述心脏具有心窦(CS)，并且所述方法还包括估算和显示所述心外膜起搏电极的引线在向下转入分支之前在所述CS中必须经过的距离。
42.一种其上记录有指令的机器可读介质，所述指令配置成指令处理器执行如下操作分段患者心脏的图像数据集，以提取所述患者心脏的左心室(LV)和LV心肌的一个面；利用分段的图像数据集将所述LV分成心肌分段，或分成多个短轴层面；相对于参考期，检测所述患者心脏的心动周期的期之间每个短轴层面的壁运动；定位最近达到最大位移的区域和最近达到最大速度的区域；以及生成2D或3D透视图，包括指示收缩的时间延迟、最大位移或最大速度中至少一项的透视图。
43.如权利要求42所述的机器可读介质，其中所述指令还配置成指令所述处理器利用3D面透视图或体透视图中至少一项来显现所述患者的胸壁、LV壁、LV血管和心外膜脂肪。
44.如权利要求42所述的机器可读介质，其中为利用所述分段的图像数据集将所述LV分成心肌分段或多个短轴层面，所述指令配置成指令所述处理器将所述LV分成基底段、中间段和顶尖段。
45.如权利要求42所述的机器可读介质，其中为利用所述分段的图像数据集将所述LV分成分段或多个短轴层面，所述指令还配置成指令所述处理器将所述心肌壁的短轴层面分成多个带和箱。
46.如权利要求42所述的机器可读介质，其中为生成3D透视图，所述指令还配置成指令所述处理器将所述患者的心窦及其分支、冠状动脉及它们的分支以及脂肪显现在所述心脏的半透明3D模型上，以便于将引线放置到最接近主要血管的区域上。
47.如权利要求42所述的机器可读介质，其中所述指令还配置成指令所述处理器标识所述LV心肌的坏死组织，并且其中为生成3D透视图，所述指令还配置成指令所述处理器将所标识的坏死组织显现在所述LV的3D模型上，以便于避免将引线放置到无效区域上。
48.如权利要求42所述的机器可读介质，其中为生成3D透视图，所述指令还配置成指令所述处理器在所关注界标处将几何标记插入到显现的体中。
49.如权利要求42所述的机器可读介质，其中所述指令还配置成指令所述处理器确定和显现用于将心外膜起搏电极放置到所述LV壁上的适当部位。
50.如权利要求49所述的机器可读介质，其中所述指令还配置成确定和显示从所述胸壁到所述LV壁上所述适当部位的距离。
51.如权利要求49所述的机器可读介质，其中所述指令还配置成估算和显示所述心外膜起搏电极的引线在向下转入分支之前在所述患者心脏的心窦中必须经过的距离。
52.一种用于辅助计划对患者心脏的介入式两心室起搏操作的计算机系统，所述患者心脏具有左心室(LV)、LV心肌、心肌壁、LV壁，且心动周期具有多个期，所述计算机系统具有处理器、存储器和显示器，并且所述计算机系统配置成分段所述患者心脏的图像数据集，以提取所述患者心脏的所述左心室(LV)和所述LV心肌的一个面；利用分段的图像数据集将所述LV分成心肌分段，或分成多个短轴层面；相对于参考期，检测在所述患者心脏的心动周期的期之间每个短轴层面的壁运动；定位最近达到最大位移的区域和最近达到最大速度的区域；以及生成2D或3D透视图，包括指示收缩的时间延迟、最大位移或最大速度中至少一项的透视图。
53.如权利要求52所述的计算机系统，还配置成利用3D面透视图或体透视图中至少一项来显现所述患者的胸壁、LV壁、LV血管和心外膜脂肪。
54.如权利要求52所述的计算机系统，其中为利用所述分段的图像数据集将所述LV分成分段或多个短轴层面，所述计算机系统配置成将所述LV分成基底段、中间段和顶尖段。
55.如权利要求52所述的计算机系统，其中为利用所述分段的图像数据集将所述LV分成心肌分段或多个短轴层面，所述计算机系统还配置成将所述心肌壁的短轴层面分成多个带和箱。
56.如权利要求52所述的计算机系统，其中为生成3D透视图，所述计算机系统还配置成将所述患者的心窦及其分支、冠状动脉及它们的分支以及脂肪显现在所述心脏的半透明3D模型上，以便于将引线放置到最接近主要血管的区域上。
57.如权利要求52所述的计算机系统，还配置成标识所述LV心肌的坏死组织，并且其中为生成3D透视图，所述计算机系统配置成将所标识的坏死组织显现在所述LV的3D模型上，以便于避免将引线放置到无效区域上。
58.如权利要求52所述的计算机系统，其中为生成3D透视图，所述计算机系统还配置成在所关注界标处将几何标记插入到显现的体中。
59.如权利要求52所述的计算机系统，还配置成确定和显现用于将心外膜起搏电极放置到所述LV壁上的适当部位。
60.如权利要求59所述的计算机系统，还配置成确定和显示从所述胸壁到所述LV壁上所述适当部位的距离。
61.如权利要求59所述的计算机系统，还配置成估算和显示所述心外膜起搏电极的引线在向下转入分支之前在所述患者心脏的心窦中必须经过的距离。
全文摘要
用于辅助计划介入式两心室起搏操作的方法包括分段患者心脏的图像数据集，以提取患者心脏的左心室(LV)和LV心肌的一个面；利用分段的图像数据集将LV分成心肌分段或多个短轴层面；以及相对参考期检测患者心脏的心动周期各期的每个短轴层面的壁运动。该方法还包括定位最近达到最大位移的区域和最近达到最大速度的区域；以及生成2D或3D透视图，包括指示收缩的时间延迟、最大位移或最大速度中至少一项的透视图。
文档编号A61B6/00GK1901836SQ200480039584
公开日2007年1月24日 申请日期2004年11月4日 优先权日2003年11月5日
发明者贾斯伯·辛格·斯拉, M·L·瓦斯, D·R·奥克伦德, L·洛奈 申请人:通用电气公司, 贾斯伯·辛格·斯拉