心脏标测图分割的制作方法

文档序号:22035855发布日期:2020-08-28 17:29阅读:235来源:国知局
心脏标测图分割的制作方法
本发明涉及消融系统,并且具体地涉及消融参数。
背景技术
:微创心内消融为用于各种类型的心律失常的治疗选择。为了执行此类治疗,医师通常穿过血管系统来将导管插入到心脏中,使导管的远侧端部与异常电活动区域中的心肌组织进行接触,并且随后对该远侧端部处或附近的一个或多个电极供能,以便产生组织坏死。许多用于心内消融治疗的系统是可商购获得的,诸如由biosensewebsterinc.(irvine,california)提供的3系统。carto跟踪导管的远侧端部的位置和操作参数,并且将该信息以电子方式显示在心脏的三维(3d)解剖图上。carto使得系统操作者能够将已消融的位置以电子方式标记在标测图上,并因此跟踪规程的进展。passerini等人的美国专利公布2015/0294082描述了一种方法和系统,该方法和系统用于心律失常治疗的基于图像的患者特异性指导。从患者的医学图像数据生成患者特异性解剖心脏模型。基于患者的患者特异性解剖心脏模型和电生理测量结果来生成患者特异性心脏电生理模型。使用患者特异性心脏电生理模型来执行一种或多种虚拟电生理干预。显示基于一种或多种虚拟电生理干预的一个或多个起搏目标或消融目标。thakur等人的美国专利公布2015/0065836描述了一种用于标测解剖结构的系统和方法,该系统和方法包括利用设置在解剖结构中或附近的多个标测电极来感测生理活动的激活信号。感测的激活信号中的模式基于在每对独特识别模式之间生成的相似性量度来识别,该对独特识别模式基于对应对的相似性量度之间的相关性被分类成组。特征表示针对每组相似性量度来确定,并且被显示为特征表示的汇总图。ben-haim等人的美国专利6,317,631描述了一种修改心脏腔室的至少一部分的收缩力的方法,该方法包括:提供具有心脏的受检者,该心脏包括具有激活的至少一部分;以及在激活之后的延迟下将具有给定持续时间的非激发电场施加到该部分,这导致收缩力增加了至少5%。技术实现要素:根据本公开的实施方案,提供了一种心脏消融系统,该心脏消融系统包括:消融探针,该消融探针包括至少一个消融施用元件,该至少一个消融施用元件被配置成消融活体受检者的心脏的腔室中的组织;跟踪模块,该跟踪模块被配置成跟踪至少一个消融施用元件在心脏内的位置;存储器,该存储器被配置成存储心脏的腔室的标测图并且存储用于腔室的多个不同区域中的每一个的不同的相应默认消融参数集;以及处理电路,该处理电路被配置成将腔室的标测图分割成不同区域、接收指示消融规程开始的用户输入、响应于跟踪位置识别与至少一个消融施用元件接触的腔室的区域、响应于用户输入,检索分配给识别区域的相应默认消融参数集、以及应用检索的默认消融参数集来控制消融规程。另外,根据本公开的实施方案,处理电路被配置成将心脏腔室的分割模型应用到腔室的标测图,从而产生腔室的分割标测图。此外,根据本公开的实施方案,处理电路被配置成接收对分割标测图的分割的至少一个用户校正,以及响应于接收的至少一个用户校正,修正分割标测图。另外,根据本公开的实施方案,处理电路被配置成接收将标测图分成不同区域的腔室的标测图的用户标记,以及响应于接收的用户标记,将腔室的标测图分割成不同区域。此外,根据本公开的实施方案,处理电路被配置成接收用于不同区域中的每一个的用户定义的默认消融参数集,以及响应于接收的用户定义的默认消融参数集中的每一个的区域指定,将用户定义的默认消融参数集分配给不同区域。另外,根据本公开的实施方案,处理电路被配置成根据检索的默认消融参数集来控制消融探针对识别区域处的组织的消融。此外,根据本公开的实施方案,处理电路被配置成接收对检索的默认消融参数集的用户更新,从而产生更新的消融参数集,以及根据更新的消融参数集来控制消融探针对识别区域处的组织的消融。另外,根据本公开的实施方案,处理电路被配置成针对多种不同探针类型将探针特异性默认消融参数集分配给不同区域中的每一个,以及响应于用户输入,检索针对消融探针的探针类型分配给识别区域的探针特异性默认消融参数集。此外,根据本公开的实施方案,消融探针包括多个消融施用元件,并且处理电路被配置成:响应于跟踪位置来识别与多个消融施用元件中的至少第一消融施用元件接触的腔室的第一区域;响应于跟踪位置来识别与多个消融施用元件中的至少第二消融施用元件接触的腔室的第二区域;检索分配给第一区域的默认消融参数集和分配给第二区域的默认消融参数集;以及应用第一区域和第二区域的检索的默认消融参数集以在第一区域和第二区域处分别使用多个消融施用元件中的第一消融施用元件和第二消融施用元件执行消融规程。另外,根据本公开的实施方案,用于不同区域中的一个区域的默认消融参数集包括以下中的任一者或多者:一个区域的组织厚度、是否在消融规程期间跟踪温度、在消融规程期间使用的消融模式、在消融规程期间使用的冲洗速率、在消融规程期间施加的功率电平、在消融规程期间施加的力、消融规程的消融持续时间、在消融规程期间使用的消融指数、目标功率、和目标温度。此外,根据本公开的实施方案,消融模式选自以下中的任一者或多者:消融指数模式、根据测量的温度控制消融功率、将交流电流施加到至少一个消融施用元件、将直流电流施加到至少一个消融施用元件、激光消融、电穿孔、冷冻消融、射频功率消融。根据本公开的另一个实施方案,还提供了一种心脏消融方法,该方法包括:跟踪消融探针的至少一个消融施用元件的位置,该至少一个消融施用元件被配置成消融活体受检者的心脏的腔室中的组织;存储心脏的腔室的标测图;存储用于腔室的多个不同区域中的每一个的不同的相应默认消融参数集;将腔室的标测图分割成不同区域;接收指示消融规程开始的用户输入;响应于跟踪位置来识别与至少一个消融施用元件接触的腔室的区域;响应于用户输入,检索分配给识别区域的相应默认消融参数集;以及应用检索的默认消融参数集来控制消融规程。另外,根据本公开的实施方案,该方法包括将心脏腔室的分割模型应用到腔室的标测图,从而产生腔室的分割标测图。此外,根据本公开的实施方案,该方法包括接收对分割标测图的分割的至少一个用户校正,以及响应于接收至少一个用户校正,修正分割标测图。另外,根据本公开的实施方案,该方法包括接收将标测图分成不同区域的腔室的标测图的用户标记,以及响应于接收用户标记,将腔室的标测图分割成不同区域。此外,根据本公开的实施方案,该方法包括接收用于不同区域中的每一个的用户定义的默认消融参数集,以及响应于接收的用户定义的默认消融参数集中的每一个的区域指定,将用户定义的默认消融参数集分配给不同区域。另外,根据本公开的实施方案,该方法包括根据检索的默认消融参数集来控制消融探针对识别区域处的组织的消融。此外,根据本公开的实施方案,该方法包括接收对检索的默认消融参数集的用户更新,从而产生更新的消融参数集,以及根据更新的消融参数集来控制消融探针对识别区域处的组织的消融。另外,根据本公开的实施方案,该方法包括针对多种不同探针类型将探针特异性默认消融参数集分配给不同区域中的每一个,以及响应于用户输入,检索针对消融探针的探针类型分配给识别区域的探针特异性默认消融参数集。此外,根据本公开的实施方案,消融探针包括多个消融施用元件,并且该方法还包括:响应于跟踪位置来识别与多个消融施用元件中的至少第一消融施用元件接触的腔室的第一区域;响应于跟踪位置来识别与多个消融施用元件中的至少第二消融施用元件接触的腔室的第二区域;检索分配给第一区域的默认消融参数集和分配给第二区域的默认消融参数集;以及应用第一区域和第二区域的检索的默认消融参数集以在第一区域和第二区域处分别使用多个消融施用元件中的第一消融施用元件和第二消融施用元件执行消融规程。另外,根据本公开的实施方案,用于不同区域中的一个区域的默认消融参数集包括以下中的任一者或多者:一个区域的组织厚度、是否在消融规程期间跟踪温度、在消融规程期间使用的消融模式、在消融规程期间使用的冲洗速率、在消融规程期间施加的功率电平、在消融规程期间施加的力、消融规程的消融持续时间、在消融规程期间使用的消融指数、目标功率、和目标温度。此外,根据本公开的实施方案,消融模式选自以下中的任一者或多者:消融指数模式、根据测量的温度控制消融功率、将交流电流施加到至少一个消融施用元件、将直流电流施加到至少一个消融施用元件、激光消融、电穿孔、冷冻消融、射频功率消融。根据本公开的另一个实施方案,还提供了一种软件产品,该软件产品包括其中存储程序指令的非暂态计算机可读介质,该指令在被中央处理单元(cpu)读取时,致使cpu:跟踪消融探针的至少一个消融施用元件的位置,该至少一个消融施用元件被配置成消融活体受检者的心脏的腔室中的组织;存储心脏的腔室的标测图;存储用于腔室的多个不同区域中的每一个的不同的相应默认消融参数集;将腔室的标测图分割成不同区域;接收指示消融规程开始的用户输入;响应于跟踪位置来识别与至少一个消融施用元件接触的腔室的区域;响应于用户输入,检索分配给识别区域的相应默认消融参数集;以及应用检索的默认消融参数集来控制消融规程。附图说明根据以下详细说明结合附图将理解本发明,其中:图1为根据本发明的实施方案的使用设备的侵入式医疗规程的示意图;图2为根据本发明的实施方案的用于图1的设备中的探针的远侧端部的示意图;图3为包括与图1的设备一起使用的准备方法中的示例性步骤的流程图;图4为与图1的设备一起使用的标测图分割的示意图;图5为与图1的设备一起使用的区域指定的示意图;图6为包括与图1的设备一起使用的分割和区域指定方法中的示例性步骤的流程图;图7为包括与图1的设备一起使用的另选的分割和区域指定方法中的示例性步骤的流程图;图8为包括与图1的设备一起使用的消融方法中的示例性步骤的流程图;图9为与图1的设备一起使用的球囊导管的示意图;图10为与图1的设备一起使用的设置在心脏的腔室中的球囊导管的剖视图;并且图11为包括使用与图1的设备一起使用的使用多消融元件探针的消融方法中的示例性步骤的流程图。具体实施方式概述在消融规程期间,医师可设置消融参数,仅以举例的方式,诸如功率、消融持续时间、冷却流体的冲洗速率、消融导管与被消融的组织之间的接触力。为了设置参数,医师不得不在没有来自消融设备的指导的情况下心理上管理必要的参数设置,并且手动地完成设置。该参数设置过程是耗时的,并且需要医师在每次消融之前、期间和之后作出关于医疗问题以及对消融设备的控制的决策。由于需要采取的决策数量众多,该过程可能导致错误。另外,在心脏规程中,时间通常是至关重要的。上述问题可随着消融设备变得更多样化而被放大。例如,导管可为各自具有其特定电极的局灶消融导管或球囊型导管。在此类情况下,消融参数的设置(其可包括考虑个体患者的解剖结构)变得更加繁琐和容易出错。本发明的实施方案提供了根据消融探针的跟踪位置将在消融规程中使用的默认消融参数集。因此,例如,如果消融探针与心脏组织的一个区域接触,则检索用于该区域的默认消融参数集以与该区域中的消融规程一起使用。当消融探针与心脏组织的第二区域接触时,检索用于第二区域的不同消融参数集以与该第二区域中的消融规程一起使用。可在利用消融探针执行消融之前为医师提供选择以修正检索的默认消融参数集中的一个或多个设置。在开始消融规程之前,从心脏的图像(例如,来自ct或mri)或从使用插入到患者的心脏腔室中的标测工具执行的标测来获取患者的心脏的腔室的标测图。可通过将心脏腔室的分割模型应用到患者的心脏的腔室的标测图来自动地分割心脏的腔室的标测图,从而产生患者的心脏的腔室的分割标测图。分割标测图还可包括标记心脏的各个区域(例如,后壁、前壁等)的标签。分割标测图可由医师检查并且任选地由医师在使用之前进行校正。在一些实施方案中,可在无需预先检查的情况下使用分割标测图。在其他实施方案中,可基于由医师使用合适的用户界面提供的标测图的用户标记和标签来分割患者的心脏的腔室的标测图。可根据各个区域的标签来将默认消融参数集分配给分割标测图的各个不同区域。例如,将用于后壁的默认消融参数集分配给标记为后壁的区域。另选地,默认消融参数集可由医师手动地分配给不同区域。在其他实施方案中,默认消融参数集可由系统自动地分配,其中医师被提供检查和校正各种自动分配设置的选择。用于区域的默认消融参数集可包括以下中的任一者或多者:区域的组织厚度;是否在消融规程期间跟踪温度;在消融规程期间使用的消融模式;在消融规程期间使用的冲洗速率;在消融规程期间施加的功率电平;在消融规程期间施加的力;消融规程的消融持续时间;在消融规程期间使用的消融指数(参考图1进行更详细地描述);目标功率;和/或目标温度,仅以举例的方式。消融模式可选自以下中的任一者或多者:消融指数模式;根据测量的温度控制消融功率;将交流电流施加到至少一个消融施用元件;将直流电流施加到至少一个消融施用元件;激光消融;电穿孔;冷冻消融;和/或射频功率消融,仅以举例的方式。例如,相比于前壁,后壁可被建议使用较低的功率设置,因为后壁位于食管附近,该食管可因消融期间的热而受到损伤。类似地,对于后壁可建议执行消融,同时根据监测的组织温度来调节消融功率,而对于前壁可建议使用消融指数。其他因素和示例参考下文所包括的系统描述来进行更详细地描述。默认消融参数集可为探针特异性的,以考虑不同消融探针类型的不同特性和能力。因此,当检索用于区域的默认消融参数集时,可检索用于该区域的探针特异性默认消融参数集。例如,局灶导管可默认为使用用于该区域的消融指数阈值或温度引导型消融设置,而对于球囊导管,可基于该区域以及该区域内的每个电极的当前位置来设置各个电极的功率设置。在一些实施方案中,可根据多电极导管来检索两个或更多个默认消融参数集。例如,如果多电极导管的电极中的一些与组织的第一区域接触,但多电极导管的其他电极与组织的第二区域接触,则第一区域的用于多电极导管的默认消融参数集和第二区域的用于多电极导管的默认消融参数集被检索以分别用于与第一区域和第二区域的组织接触的电极的消融。本文所述的多电极导管可被泛化为使用任何合适的消融方法(例如但不限于激光消融、电穿孔和/或冷冻消融)的多消融施用元件导管。相似地,上文所述的探针可利用任何合适的消融方法,例如但不限于激光消融、电穿孔、冷冻消融和/或射频消融。还可针对消融探针所使用的不同消融模式来定制默认消融参数集。例如,如果探针正在使用消融指数,则可检索一个默认消融参数集,并且如果探针正在使用另一消融模式,则可检索另一默认消融参数集。另选地,用于每个区域的默认消融参数集可为全局参数集,该全局参数集包括用于多个消融模式和/或探针的默认消融参数,使得可根据正被使用的消融模式和/或探针类型来从全局参数集提取相关的默认消融参数。虽然医师可覆写默认设置,但本发明的实施方案自动地添加了额外的安全层而无需手动干预。系统描述以引用方式并入本文的文献将被视作本申请的整体部分,不同的是,就任何术语在这些并入文献中以与本说明书中明确或隐含地作出的定义矛盾的方式定义而言,应仅考虑本说明书中的定义。现参考图1,其为根据本发明的实施方案的使用心脏消融设备12的侵入式医疗规程的示意图。还参考图2,其为根据本发明的实施方案的在设备12中使用的探针20的远侧端部22的示意图。该规程由医师14执行,并且在下文的描述中,假设该规程包括对人类患者18的心脏的心肌16的组织15的一部分的消融。为了执行规程,医师14将探针20插入到已经预先定位在患者18的内腔中的护套21中,使得探针20被插入到心脏的腔室中。护套21被定位成使得探针20的远侧端部22进入患者18的心脏。远侧端部22包括使得远侧端部22的位置和取向能够被跟踪的位置传感器24、测量由远侧端部22在接触心肌16时所施加的力的力传感器26以及测量远侧端部22的相应位置处的温度的一个或多个温度传感器28。远侧端部22还包括用于将射频功率施加到腔室中的心肌16以便消融心肌16的一个或多个电极30。一个或多个电极30也可用于从心肌16采集电势。设备12由系统处理器46控制,该系统处理器位于该设备的操作控制台48中。操作控制台48包括由医师14用于与处理器46通信的至少一个用户输入装置49的控件。可将用于处理器46的软件通过(例如)网络以电子形式下载到处理器46。另选地或补充地,软件可通过非临时性有形介质诸如光学、磁性或电子存储介质提供。处理器46可包括通常被配置为现场可编程门阵列(fpga)的实时降噪电路45以及其后的模数(a/d)信号转换集成电路47。处理器46可将信号从a/d信号转换集成电路47传递到另一个处理器,和/或可被编程以执行本文所公开的至少一个算法,该算法包括下文所描述的步骤。处理器46使用降噪电路45和a/d信号转换集成电路47以及下文更详细描述的模块的特征,以便执行算法。存储器43被配置成存储由处理器46使用的数据。为了操作设备12,处理器46的算法与模块库50进行通信,该模块库具有由处理器46用来操作设备12的多个模块。因此,模块库50包括心电图(ecg)模块56,该心电图(ecg)模块被联接以接收来自体表电极31和/或电极30的信号,以便向处理器46提供ecg信号。体表电极31和/或一个或多个电极30被配置用于施加到受检者(例如,患者18)的身体并且被配置成响应于受检者的心脏的电活动来输出信号。一个或多个电极30经由探针20施加到身体的心脏。模块库50还包括跟踪模块58,该跟踪模块接收和分析来自位置传感器24的信号并且使用该信号分析来生成远侧端部22的位置和取向。在一些实施方案中,位置传感器24包括一个或多个线圈,该一个或多个线圈响应于穿越线圈的磁场来提供传感器信号。在这些实施方案中,除了接收和分析来自传感器24的信号之外,跟踪模块58还控制辐射穿越位置传感器24的磁场的辐射器32、34和36。辐射器32、34、36被定位成接近心肌16,并且被配置成将交变磁场辐射到接近心肌16的区域中。多个线连接件35将操作控制台48与体表电极31和其他部件(诸如辐射器32、34、36和传感器24)联接,以使得跟踪模块58能够测量探针20的位置和取向坐标。在一些实施方案中,跟踪模块58被配置成计算探针20相对于心脏的相对位置和相对取向。磁性位置和取向跟踪描述于美国专利7,756,576和7,536,218中,这些专利据此以引用方式并入。由biosensewebster(33technologydrive,irvine,ca92618usa)制造的carto系统使用此类磁性跟踪系统。跟踪模块58不限于使用基于磁性的位置和取向跟踪。可使用任何合适的位置和取向跟踪,诸如基于阻抗或基于图像的跟踪。设备12可接收来自外部成像模态(诸如mri单元、ct单元等)的图像数据并且包括图像处理器,该图像处理器可结合在处理器46中或由该处理器调用,以便生成并显示图像。可将图像数据与跟踪模块58配准,并且可将组合接收的数据与探针70的位置的用户界面屏幕20在显示器61上显示给医师14。例如,可将探针20的远侧端部22的轨迹示于显示在显示器61上的患者18的心脏的三维(3d)表示上。在一些实施方案中,可基于由探针20执行的标测来至少部分地计算心脏的3d表示。一个或多个电极30和体表电极31可用于在消融位点处测量组织阻抗,如授予govari等人的美国专利7,536,218中所教导的那样,该专利以引用方式并入本文。模块库50还包括力模块60、功率模块62、冲洗模块64和温度模块66。这些模块的功能在下文中进行解释。模块库50中的模块以及处理器46在本文中被称为处理电路51。力模块60接收来自力传感器26的信号,并且根据该信号生成由远侧端部22施加在组织15上的接触力的量值(本文假设以克为单位进行测量)。在一些实施方案中,力传感器26被配置成使得它提供给力模块60的信号使力模块60能够评估由远侧端部22施加在组织15上的力的方向。功率模块62包括射频(rf)信号发生器63,该射频(rf)信号发生器生成由一个或多个电极30施加的射频功率以消融心肌16的组织15。处理器46和功率模块62能够调节由一个或多个电极30递送的功率电平(本文假设以瓦特为单位进行测量)、以及递送功率期间的时间长度(以秒为单位进行测量)。冲洗模块64控制由设置在操作控制台48中的泵65提供给远侧端部22的冲洗流体(通常为生理盐水)的流速(本文假设以ml/min为单位进行测量)。探针20包括通过其来冲洗心肌16的冲洗通道。冲洗流体从远侧端部22中的冲洗孔69排出。泵65被配置成根据消融规程的状态选择性地以闲时速率和一个或多个非闲时速率(高于闲时速率)将冲洗流体泵送到冲洗通道中。温度模块66接收由温度传感器28(或由每个温度传感器28)提供的温度信号。温度信号指示多个不同时间上的心肌的温度。温度模块66确定由传感器28中的每一个记录的温度。通常,在多个传感器28的情况下,温度模块66确定远侧端部22的平均温度。另外,在有多个传感器的情况下,温度模块66可产生远侧端部22的温度分布的标测图。消融可根据任何合适的消融模式来执行,例如但不限于消融指数模式、或者其中消融功率和/或冲洗速率根据由温度传感器28或设置在任何合适位置的另一个温度传感器测量的温度或温度变化速率来进行修改的模式。这两种模式更详细地描述于下文中。除了rf消融之外,设备12还可被修改以执行非rf消融或另一种类型的消融,例如但不限于激光消融、电穿孔和/或冷冻消融。如本领域中所公知的,消融指数为具有随着消融进行而变化的值的函数,并且提供通过对已知类型的组织进行消融所产生的病灶的尺寸的估计值。由该指数提供的估计值取决于在消融期间测量的接触力cf和功率p的值、以及消融的时间段。消融指数描述于hussein等人在2016heartrhythmcongress上呈现的名称为“ablationindex-guidedpulmonaryveinisolationforatrialfibrillationmayimproveclinicaloutcomesincomparisontocontactforce-guidedablation”的文章以及bar-tal等人的美国专利申请2017/0014181中。这两个文献均以引用方式并入本文。以下公式(1)给出了消融指数的表达式:其中c为常数,其具有取决于被消融的组织类型的值;在一个实施方案中,c具有0.002的近似值,α为指数,其具有通常在0.6-0.8范围内的值,β为指数,其具有通常在1.4-1.8范围内的值,δ为指数,其具有0.35的近似值,并且d为对通过利用瞬时接触力cf(τ)和瞬时功率p(τ)消融时间t所获得的病灶深度的估计值,并且其中τ表示可用的时间。如果接触力和功率被假设为是恒定的,在消耗时间t的消融规程期间具有相应的值和则公式(1)可被改写为公式(2):如果公式(2)的左侧的值(组织厚度d)为已知的(来自估计、扫描或其他计算),则处理器46可因此使用公式(2)的右侧为医师14提供针对使用力cf的测量值和c的估计值的消融的功率p和时间t的建议值。医师14可选择功率p和时间t的建议值中的一个来消融组织15,并以这些值来结束组织15的消融。消融指数充当辅助手段以供医师决定将在消融规程期间使用的参数(诸如功率和消融时间段)的值。govari等人的于2018年11月20日提交的待审专利申请序列号16/196,255描述了根据测量的温度和温度变化速率来调节功率和冲洗。现在遵循用于计算多个周期中的每个周期的冲洗速率和功率变化的示例性函数。新冲洗速率(流量)=currentflow+δflow(temp)+δflow(power)(公式1),其中currentflow为当前冲洗速率,δflow(temp)=at*δt+bt*tempslope+ct*∫δt+dt*avg(δt),并且δflow(power)=ap*δp+bp*powerslope+cp*∫δp+dp*avg(δp),δt为targettemp(目标温度)与temp(采样温度,其可为若干采样周期的平均值)之间的差值,tempslope等于采样温度的变化速率,并且可根据平均样品来计算,∫δt为δt的整数,并且积分时间范围可变化,avg(δt)为δt的平均值,at为δt的调谐参数,bt为tempslope的调谐参数,ct为∫δt的调谐参数,dt为avg(δt)的调谐参数,δp为targetpower(目标功率)与功率(采样功率,其可为若干采样周期的平均值)之间的差值,powerslope为采样功率的变化速率,并且可根据平均样品来计算,∫δp为δp的整数,并且积分时间范围可变化,avg(δp)为δp的平均值,ap为δp的调谐参数,bp为powerslope的调谐参数,cp为∫δp的调谐参数,dp为avg(δp)的调谐参数。初始冲洗速率(流量)可如下计算:流量=flowlow+(flowhigh-flowlow,)/(powerhigh-powerlow)*(targetpower-powerlow)(公式2),其中flowlow为由系统提供的最低冲洗速率,flowhigh为由系统提供的最高冲洗速率,powerlow为由系统提供的最低功率,并且powerhigh为由系统提供的最高功率。以下给出了各种参数的示例范围和值。然而,应当指出的是,这些值可以是甚至在以下给出的范围之外的任何合适的值。参数示例范围示例值∫δt0.5sec至2seclsecavg(δt)1sec至5sec2secat-0.9.至-0.1-0.5bt-0.9至-0.1-0.3ct0至0.10.015dt-0.9至0-0.05∫δp0.5sec至2sec1secavg(δp)1sec至5sec2secap0.1至0.90.3bp0.1至0.90.2cp-0.1至00dp0至0.90以上示例范围和值假设δt等于targettemp(目标温度)减去temp(采样温度),并且δp为targetpower(目标功率)减去power(采样功率)。以上为积分给出的示例范围和值是指积分的示例上限,其中积分的下限为0秒。avg(δt)和avg(δp)的示例范围和值是指用于计算平均值的示例采样时间范围。应当指出的是,参数可以是浮点数,并且参数中的任一个可任选地在可能变化的时间段内平均。新冲洗速率可以是具有有限范围的浮点数。在一些实施方案中,可改变消融功率,使得由一个或多个温度传感器测量的目标温度得以保持。根据测量的温度来改变不同的消融参数可被称为“温度引导型消融”。下文参考图3-11的说明描述了用于提供用于消融规程中的默认消融参数集的各种示例性方法。消融规程可使用如上文参考图1和图2所述的设备12和探针20、或者使用设备12以及探针20的各种修改形式和操作控制台48(例如,使用包括一个或多个消融电极的不同类型的消融探针、或者使用除了或取代rf消融的不同消融方法)来执行。仅以举例的方式,附加消融方法可包括激光消融、电穿孔和/或冷冻消融。消融探针20可包括至少一个消融施用元件,该至少一个消融施用元件被配置成消融活体受检者(例如,患者18)的心脏的腔室中的组织15。仅以举例的方式,一个或多个消融施用元件可包括消融电极、激光设备和/或冷冻管。消融探针20可任选地包括以下中的一者或多者:力传感器、温度传感器、位置传感器和冲洗系统,如上文参考图1和图2所述。在其他实施方案中,除了或取代上文参考图1和图2所述的传感器,消融探针20还可包括其他传感器。在一些实施方案中,消融探针20可不包括冲洗系统。现参考图3,其为包括与图1的设备12一起使用的准备方法中的示例性步骤的流程图70。处理器46被配置成将心脏的腔室的标测图存储在存储器43(图1)中(框72)。标测图可来源于ct、mri或其他成像技术,或者使用心脏的腔室内的标测探针提供的标测图。处理器46被配置成将腔室的标测图分割成不同区域(框74)。可自动地、半自动地或手动地执行分割标测图。参考图4-7来更详细地描述分割标测图。处理器46被配置成将默认消融参数集分配给不同区域中的每一个(框76)。在一些实施方案中,每个默认消融参数集可包括用于消融探针20所使用的不同探针类型和/或不同消融模式的默认消融参数。在其他实施方案中,处理器46被配置成针对多种不同探针类型将探针特异性默认消融参数集分配给不同区域中的每一个。还可针对消融探针所使用的不同消融模式来定制默认消融参数集。例如,如果探针正在使用消融指数,则可检索一个默认消融参数集,并且如果探针正在使用另一消融模式,则可检索另一默认消融参数集。参考图6来更详细地描述将默认消融参数集分配给不同区域。仅以举例的方式,用于不同区域中的一个区域的默认消融参数集可包括以下中的任一者或多者:区域的组织厚度;是否在消融规程期间跟踪温度;在消融规程期间使用的消融模式;在消融规程期间使用的冲洗速率;在消融规程期间施加的功率电平;在消融规程期间施加的力;消融规程的消融持续时间;在消融规程期间使用的消融指数;目标功率;和/或目标温度。仅以举例的方式,消融模式可选自以下中的任一者或多者:消融指数模式;根据测量的温度控制消融功率;将交流电流施加到至少一个消融施用元件;将直流电流施加到至少一个消融施用元件;激光消融;电穿孔;冷冻消融;和/或射频功率消融。以举例的方式,可根据通过探针或使用设置在食管附近的传感器测量的测量温度来调节施加到后壁附近的消融功率。因此,温度驱动型消融模式可更适用于后壁,而其他消融方法例如消融指数可用于腔室的其他区域中。作为另一个示例,应尽可能地避免附属物的消融,因此该区域中的功率或消融指数可被设置为低值。作为另一个示例,消融指数值可对于前壁设置为较高,并且对于后壁设置为较低。通常,消融指数值可根据相应区域中的组织的估计或实际厚度来设置。仅以举例的方式,相比于其他区域,冲洗速率也可对于后壁设置为较高值。一般来讲,消融技术可取决于区域,使得对特定区域最有效的消融模式包括在用于该区域的默认消融参数集中。例如,用于后壁、前壁和顶部区域的不同默认设置可如下所示:后壁—90w消融功率90w,4秒消融持续时间,2g或以上接触力;前壁—35w消融功率,550单位消融指数阈值,15ml/秒冲洗速率,和5g或以上接触力;以及顶部—45w消融功率,450单位消融指数阈值,15ml/秒冲洗速率,5g或以上接触力。可如上所述针对不同的探针类型来定制默认消融参数,因为一些探针可能够执行给定的消融模式(例如,温度引导型消融),而其他探针则不能执行该模式。一些探针可包括元件(例如,冲洗系统、激光器或冷冻管),而其他探针可不包括这些元件。用于多消融施用元件(例如,具有多个电极的球囊导管)的默认消融参数可提供不同于用于消融施用元件中的不同默认消融参数的默认设置。在一些实施方案中,用于不同消融施用元件的默认设置可包括利用不同消融模式执行消融的不同消融施用元件。参考图11来提供另一个示例。处理器46被配置成将用于腔室的多个不同区域中的每一个(以及任选地用于每种探针类型)的不同的相应默认消融参数集存储在存储器43中(框78),从而提供默认消融参数集与区域(和探针类型)之间的关联。现参考图4,其为与图1的设备12一起使用的标测图分割的示意图。图4示出了在被分成不同区域88(为了简单起见,仅一些区域被标记)之前和之后的心脏的腔室的标测图84的前视图80和后视图82。前视图80和后视图82可被绘制以供处理器46显示到显示器61上(图1)或任何其他合适的显示器上。标测图84的前视图80和后视图82可被绘制为两个独立的二维(2d)图像、或者包括前视图80和后视图82两者的可旋转三维(3d)图像的一部分。处理器46经由输入装置49(图1)接收用户标记86,并且利用用户标记86来更新标测图84。用户标记86将标测图84分成具有区域边界90的不同区域88(为了简单起见,仅一些区域被标记)。现参考图5,其为与图1的设备12一起使用的区域指定的示意图。分割标测图84随后被绘制以供处理器46显示到显示器61上。医师14(图1)可随后使用输入装置49向区域88中的每一个添加标签(例如,顶部、隔膜、二尖瓣等),从而提供区域指定92。标签可选自预设列表(例如,下拉列表)和/或基于自由格式文本。仅以举例的方式,图5中所列出的区域88用于左心房。可将腔室分成比图5所示的区域88的数量更多或更少的区域88。图4和图5已参考左心房进行描述。该方法也可用于任何合适的心脏腔室。现参考图6,其为包括与图1的设备12一起使用的分割和区域指定方法中的示例性步骤的流程图100。处理器46(图1)被配置成将标测图84显示在显示器61(图1)上(框102)。处理器46被配置成经由输入装置49(图1)接收腔室的标测图84的用户标记86(图4)(框104),从而将标测图84分成不同区域88(图4和图5)。处理器46被配置成响应于接收的用户标记86将腔室的标测图84分割成不同区域88(框106)。处理器46被配置成显示分割标测图84(框108)。如果标测图需要校正,则医师14可在框104的步骤处重新输入校正的标记(箭头110)。处理器46被配置成接收由医师14指定的标测图84的不同区域88的区域指定92(图5)(框112)。处理器46被配置成将区域指定92分配给标测图84的区域88(框114)。可将默认消融参数自动地、半自动地或手动地分配给区域88中的每一个,如现在将在下文所述。在自动模式下,处理器46被配置成基于区域88中的每一个的区域指定92来将默认消融参数集自动地分配给区域88(框116)。例如,可将先前存储的用于隔膜的默认消融参数集分配给隔膜区域,或者可将先前针对球囊导管存储的用于lupv区域的默认消融参数集分配给与球囊导管一起使用的lupv区域。在半自动模式下,处理器46被配置成将基于区域88中的每一个的区域指定92已自动分配给区域88的默认消融参数集显示到显示器61(框118),如参考框116的步骤所述。医师14可随后查看自动分配的默认消融参数集,并且使用输入装置49来更新默认消融参数集。处理器46被配置成接收对默认消融参数集的用户更新(框120),并且根据用户更新来修正默认消融参数集(框122)。在手动模式下,处理器46被配置成接收由医师14定义的用于不同区域88中的每一个的用户定义的默认消融参数集(框124)。处理器46被配置成响应于接收的用户定义的默认消融参数集中的每一个的区域指定来将用户定义的默认消融参数集分配给不同区域88。现参考图7,其为包括与图1的设备12一起使用的另选的分割和区域指定方法中的示例性步骤的流程图130。图7描述了用于基于心脏腔室的分割模型来分割标测图84(图4和图5)的自动和半自动方法。处理器46(图1)被配置成将心脏腔室的分割模型应用到腔室的标测图84(框132),从而产生腔室的分割标测图84。分割模型通常包括分割和标记的心脏腔室标测图,该标测图为先前由医疗专业人员制备的或者基于校正由一个或多个医疗专业人员制备的先前分割和标记的心脏腔室标测图。处理器46可使用图像处理技术,该图像处理技术包括竖直和水平地缩放模型并且任选地移动心脏腔室模型的周边,直到模型匹配标测图84。处理器46随后将模型的区域边界施加到标测图84,从而产生腔室的分割标测图84。处理器46被配置成将包括在模型中的区域的区域指定施加到标测图84的对应区域88(框134)。根据一些实施方案,处理器46任选地被配置成显示具有区域指定的分割标测图84(框136)。医师14随后可检查标测图84以确定是否需要对区域边界90和/或区域指定92进行校正。处理器46被配置成从输入装置49接收对分割和/或区域指定92的至少一个用户校正(框138)。处理器46被配置成响应于一个或多个用户校正来修正标测图84和/或区域指定92的分割(框140)。处理器46被配置成显示校正的分割标测图84(框142)。可重复框138-142的步骤(箭头144)以提供后续用户校正。可将默认消融参数自动地、半自动地或手动地分配给区域88中的每一个,如上文参考图6的框116-126的步骤所述。现参考图8,其为包括与图1的设备12一起使用的消融方法中的示例性步骤的流程图150。在执行上文参考图3描述并且参考图4-7更详细地描述的准备方法之后,可开始消融规程。参考图1详细地描述了消融探针20的准备以及将其插入到患者18的心脏的腔室中。跟踪模块58被配置成跟踪消融探针20的一个或多个消融施用元件在心脏内的位置(框152)。参考图1详细地描述了跟踪模块58。处理器46被配置成接收指示消融规程开始的用户输入(经由例如输入装置49)(框154)。处理器46被配置成响应于跟踪位置来识别与一个或多个消融施用元件接触的腔室的区域88(框156)。例如,一个或多个消融施用元件可与左心房的隔膜接触。响应于框154的步骤的用户输入,处理器46被配置成检索分配给识别区域的相应默认消融参数集(框158)。例如,检索用于左心房的隔膜的默认消融参数集。在一些实施方案中,响应于框154的步骤的用户输入,处理器46被配置成检索针对消融探针的探针类型分配给识别区域的探针特异性默认消融参数集。例如,检索针对球囊导管的左心房的隔膜的默认消融参数集。处理器46被配置成应用检索的默认消融参数集来控制消融规程(框160)。框160的步骤可包括自动地接受检索的默认消融参数集来控制消融规程,或者允许用户(例如,医师14)在使用消融规程中的设置之前检查检索的设置并且修正这些设置,如参考下文的框162和框164的步骤更详细所述。因此,在一些实施方案中,处理器46被配置成将检索的默认消融参数集显示在显示器61上(框162)并且经由输入装置49接收对检索的默认消融参数集的用户更新(框164),从而产生更新的消融参数集。处理器46被配置成根据检索的默认消融参数集(或如果框164的步骤被执行,则根据更新的消融参数集)来控制由消融探针20对识别区域处的组织进行的消融(框166)。现参考图9,其为与图1的设备12一起使用的球囊导管168的示意图。球囊导管168为消融探针,该消融探针包括围绕球囊导管168的可膨胀球囊172的赤道设置的多个消融施用元件170(例如,消融电极)。球囊导管168尤其有效地用于同时在心脏的腔室中的多于一个位点处执行消融。现参考图10,其为与图1的设备12一起使用的设置在心脏的腔室中的球囊导管168的剖视图。消融施用元件170-1中的一些与腔室的第一组织表面174接触,并且消融施用元件170-2中的一些与腔室的第二组织表面176接触,而消融施用元件170-3中的一些不与任何组织接触。另外,第一组织表面174的组织178比第二组织表面176的组织180更厚。因此,当球囊导管168被致动以执行消融时,消融施用元件170-1相比于消融施用元件170-2应被设置为具有更高的功率和/或更长的消融持续时间,而消融施用元件170-3完全不应被启动。应用上述设置对于医师14而言可为极具挑战性的。根据本发明的一些实施方案,基于消融施用元件170中的每一个的跟踪位置,检索不同的默认消融参数集以用于与第一组织表面174接触的消融施用元件170-1和与第二组织表面176接触的消融施用元件170-2。当前不与任何组织接触的消融施用元件170-3通常不被致动,以防止在心脏腔室中产生附加的热。现参考图11来更详细地描述上述方法。现参考图11,其为包括使用与图1的设备一起使用的多消融元件探针(例如,图9的球囊导管168或任何其他合适的多消融元件探针)的消融方法中的示例性步骤的流程图182。跟踪模块58被配置成跟踪多消融元件探针的消融施用元件中的每一个在心脏内的位置(框184)。处理器46被配置成接收指示消融规程开始的用户输入(经由例如输入装置49)(框186)。处理器46被配置成响应于消融施用元件中的每一个的跟踪位置来识别与消融施用元件接触的腔室的区域88(框188)。例如,处理器46被配置成响应于跟踪位置来识别与多个消融施用元件中的至少第一消融施用元件(例如,图10的消融施用元件170-1)接触的腔室的第一区域(例如,第一组织表面174)。处理器46被配置成响应于跟踪位置来识别与多个消融施用元件中的至少第二消融施用元件(例如,图10的消融施用元件170-2)接触的腔室的第二区域(例如,第二组织表面176)。处理器46被配置成检索分配给识别区域中的每一个的默认消融参数集(例如,分配给第一区域的默认消融参数集和分配给第二区域的默认消融参数集)(框190)。处理器46被配置成应用检索的默认消融参数集(例如,第一区域和第二区域的检索的默认消融参数集)(框192),以在识别区域(例如,第一区域和第二区域)处使用对应的消融施用元件(例如,分别使用多个消融施用元件中的第一消融施用元件和第二消融施用元件)来执行消融规程。框194和框196的步骤大致分别对应于上文参考图8所述的框162和框164的步骤。处理器46被配置成根据检索(或更新)的默认消融参数集来控制消融(框198)。为清晰起见,在独立实施方案的上下文中描述的本发明的各种特征部,也可在单个实施方案中组合提供。相反地,为简明起见,本发明的各种特征部在单个实施方案的上下文中进行描述,也可单独地或以任何合适的子组合形式提供。上述实施方案以举例的方式被引用,并且本发明不受上文具体示出和描述的内容的限制。相反,本发明的范围包括上述各种特征部的组合和子组合以及它们的变型和修改,本领域的技术人员在阅读上述说明时应当想到该变型和修改,并且该变型和修改并未在现有技术中公开。当前第1页12
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