非接触标测系统和方法_2

文档序号:9437113阅读:来源:国知局
置的点;W及确 定边界表面上的点和所确定的相对电极位置之间的距离,容差标准的满足至少部分取决于 边界表面上的所述点和所确定的相对电极位置之间的距离。
[0024] 在运种系统中,=维模型包括具有多个网格单元的样条模型,每个网格单元包括 多个顶点。朝向所确定的相对电极位置移动=维模型的表面的至少一部分包括:在平行于 从边界表面上的点到所确定的相对电极位置的矢量的方向上,将确定的点位于其中的网格 单元的多个顶点移动大于或等于所述点和确定的相对电极位置之间的确定的距离的量。
[00巧]在运种系统中,移动确定的点位于其中的网格单元的多个顶点包括将网格单元的 多个顶点移动等于所确定的相对电极位置和表面上的确定的点之间的确定的距离和阔值 的和的量,从而使得在移动步骤之后,电极的相对位置在=维模型的内部并且与边界表面 间隔等于或大于阔值的距离。
[00%] 在运种系统中,计算装置被配置为从位于邻接解剖结构和间隔邻近解剖结构中至 少之一的相应位置处的多个电极接收信号。存储装置存储计算机可执行指令,当处理器执 行该指令时,该指令使得计算装置确定相对电极位置,比较所确定的相对电极位置,W及针 对每个电极确定边界表面上的点,其中,在多于一个确定的点位于网格单元之一内的情况 下,所述移动W如下方式之一执行:a)通过确定哪一个相对电极位置离它的相应的确定的 点最远并将网格单元的多个顶点移动大于或等于确定的点和远离电极的确定的相对电极 位置之间的确定的距离的量来执行单个实例,W及b)针对每个相对电极位置执行,直到在 网格单元内具有相应的确定的点的所有电极的相对电极位置都经历移动步骤。
[0027] 在另一该系统中,=维模型包括具有多个单元的多边形网格,每个单元具有多个 顶点。朝向所确定的电极的相对位置移动=维模型的表面的至少一部分包括将沿边界表面 离所确定的点小于确定的距离b的每个顶点向外移动确定的量。所述确定的量是如下至少 之一的函数:a)每个相应顶点与边界表面上的点沿边界表面的距离r,W及b)电极的相对 位置与边界表面上的点的所确定的距离。
[0028] 在运种系统中,待移动的每个顶点的向外移动的确定的量是如下二者的函数:a) 每个相应顶点与边界表面上的点沿边界表面的距离r,W及b)电极的相对位置与边界表面 上的点的所确定的距离。
[0029] 在运种系统中,=维模型包括具有多个单元的多边形网格,每个单元具有多个顶 点。朝向所确定的电极的相对位置移动=维模型的表面的至少一部分包括:确定多个顶点 中最靠近边界表面上的所确定的点的顶点;将=维模型的边界表面覆盖一控制网格,该控 制网格具有远大于=维模型的单元的单元,控制网格的每个单元具有多个节点,并且控制 网格包括与所确定的顶点相同的主节点;W及在其主节点移动控制网格。
[0030] 在又一实施例中,用于解剖结构的非接触标测的计算机实现方法通常包括生成= 维计算机模型,其具有将=维模型的第一侧与=维模型的第二侧分隔的边界表面;靠近解 剖结构定位至少一个电极;针对每个电极确定电极的空间位置;针对每个空间电极位置, 确定相应电极相对于=维模型的边界表面的位置;针对每个相对电极位置,确定=维模型 的边界表面上最靠近相对电极位置的相应点;针对每个相对电极位置,确定从边界表面上 的相应的最靠近的点到相对电极位置的符号距离(d),其中,正的符号距离表明电极位置在 =维模型的第二侧上;W及至少部分地根据相对电极位置中至少之一的符号距离(d)来调 整=维模型的边界表面。在运种方法中,调整=维模型的边界表面包括调整=维模型的边 界表面W使得在边界表面的调整之后,与每一个相对电极位置相对应的符号距离(d)为零 和小于零中之一。
[0031] 在运种方法中,调整=维模型的边界表面包括调整=维模型的边界表面W使得在 边界表面的调整之后,与每一个相对电极位置对应的符号距离(d)小于零并且与每一个相 对电极位置对应的符号距离(d)的绝对值大于阔值。
[0032] 在运种方法中,=维模型的边界表面包括多个单元,每个单元具有多个顶点。调整 边界表面的步骤包括移动在与具有大于零的符号距离(d)的相对电极位置相对应的每个 所确定的点的最大距离化)内的所有的顶点。
[0033] 在运种方法中,针对与具有大于零的符号距离(d)的相对电极位置相对应的每个 所确定的点,最大距离化)是预定的固定最大值和所确定的点的符号距离(d)的绝对值的 五倍中的较小者。
[0034] 在运种方法中,每个被移动的顶点被移动根据如下至少之一确定的距离:a)相应 的相对电极位置的符号距离d,W及b)顶点与相应的所确定的点的距离(r)。
[0035] 在运种方法中,每个被移动的顶点被移动根据如下二者确定的距离:a)相应的相 对电极位置的符号距离d,W及b)顶点与相应的确定点的距离(r)。
[0036] 在运种方法中,每个被移动的顶点被移动使用余弦函数确定的距离。
[0037] 在运种方法中,每个被移动的顶点被移动使用如下公式确定的距离:
[0038] d*(0. 5+0. 5cos(3ir/b));其中(d)是相应的相对电极位置与边界表面上的相对 应的所确定的点之间的符号距离,(r)是顶点与边界表面上的相对应的所确定的点之间的 距离,W及(b)是最大距离。
[0039] 在运种方法中,在笛卡尔空间中确定所述距离(r)。
[0040] 在运种方法中,沿边界表面确定所述距离(r)。
[0041] 在运种方法中,针对具有大于零的符号距离(d)的每个相对电极位置调整边界表 面,不依赖于每个相对电极位置被确定的顺序。
[0042] 在运种方法中,调整=维模型的边界表面包括,针对与具有大于零的符号距离的 相对电极位置相对应的确定点位于其中的每个单元,将相应单元的所有顶点移动至少等于 最远离模型的边界表面的相对电极位置的符号距离(d)的距离。
[0043] 通过阅读下面的说明书和权利要求书,并参照附图,本发明的前述W及其他方面、 特征、细节、用途和有益效果将变得显而易见。
【附图说明】
[0044] 图1是可W确定并记录一个或多个电极的位置的用于执行屯、脏电生理检查或消 融过程的系统的示意图。
[0045] 图2是通过具有数个远端电极的电生理导管研究的屯、脏的示意图。
[0046] 图3是用于图1所示的系统的计算装置的示意方框图。
[0047] 图4A是S维模型的边界表面的一部分,其中示出了电极相对于模型的边界表面 的位置。 W4引图4B是图4A的边界表面和电极相对位置的侧视图。
[0049] 图5A是图4A的S维模型的边界表面的一部分,边界表面被调整W改变相对电极 位置。
[0050] 图5B是沿图5A的边界表面纵向截取的截面图。
[0051] 图6是样条边界元法度EM)模型和相对于模型的边界表面的电极位置。 阳05引图7是被调整W改变相对电极位置的图6的样条BEM模型。
[005引图8是具有控制网格覆盖和相对于控制网格的电极位置的线性BEM模型。
[0054] 图9是被调整W改变相对电极位置的图8的线性邸M模型。 阳化5] 图10是用于标测解剖结构的方法的一个实施例的原理图。
[0056] 在整个附图中,相应的附图标记表示相应的部件。
【具体实施方式】
[0057] 本发明总地设及一种用于标测诸如人的屯、脏或其部分的解剖结构的标测系统和 方法,尤其设及使用具有多个电极的非接触导管的运种标测系统和方法。在特定的实施例 中,本发明的系统和方法改善了靠近解剖结构定位(例如,插入患者的屯、脏)的一个或多个 测量电极与之前生成的解剖结构的=维模型之间的相关性。虽然结合患者屯、脏的标测描述 了本文的各个实施例,但是应当理解,本发明并不限于屯、脏的标测,其他解剖结构的标测也 被认为在本发明的范围内。
[0058] 存在用于生成诸如屯、脏的解剖结构的=维模型的公知系统和方法,包括使用诸如 CT扫描、MRI、超声成像、雷达成像、X-射线成像、和巧光成像等技术的系统。运种数据的输 出可W是多个x-y-z数据坐标、球坐标和/或提供S维图像的其他形式。运种成像技术在 诊断W及患者治疗和/或手术的准备中经常是有用的。可W在治疗和/或手术的几小时之 前或几天之前,或者伴随着治疗和/或手术,进行成像处理。一些=维模型使用分段方法, 包括例如分段CT或MRI扫描成像。分段模型表示=维图像的子区域已经与较大的=维图 像(例如与屯、脏的剩余部分分隔的右屯、房的图像)数字分隔。也可W根据本发明使用用于 生成患者的一部分的=维模型的其他方法和技术。
[0059] 从成像过程获取的数据通常被用于将=维模型划分成离散的表面元素W帮助随 后的标测和重构期间的数值计算。可W理解,可W使用各种计算方法将=维模型划分成离 散的片段,例如有限差分法、有限元法(FEM)和边界元法度EM),所述边界元法例如样条BEM 或线性BEM。解剖结构的S维模型通常包括由离散片段限定的边界表面,边界表面由此限定 解剖结构的=维模型的内部(广泛地,第一侧)和=维模型的外部(广泛地,第二侧)。
[0060] 现在参照附图并特别地参照图1-3,示出了合适的标测系统8的一个示例,用于通 过将屯、脏导管导航进入患者11的屯、脏10进行屯、脏电生理研究W测量屯、脏中发生的电活动 并=维标测电活动和/或与电活动有关的或者表示电活动的信息。系统8特别地用于测量 沿屯、内膜表面的多个点处的电生理数据,并且与电生理数据被测量的每一个测量点的位置 信息相关地存储测量数据。
[0061] 在图1中,为了简单,患者11被示意性地示出为一楠圆。S组表面电极(例如,贝占 片电极)被示出沿X-轴、Y-轴和Z-轴施加于患者11的表面。X-轴表面电极12、14沿第 一轴施加于患者,例如在患者的胸腔区域的侧面上(例如施加于患者的每个手臂下面的皮 肤),并且可W被称为左和右电极。Y-轴电极18、19
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