Устройство визуализации



Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации
Устройство визуализации

 


Владельцы патента RU 2540090:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Изобретение относится к медицине, а именно к устройству визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту. Качество приложения энергии в местоположении на объекте визуализируется, основываясь на предоставленном изображении объекта и предоставленном значении качества, представляющем качество приложения энергии к объекту в местоположении на объекте, в котором блок назначения визуального свойства назначает визуальное свойство местоположению в зависимости от значения качества и дисплей отображает предоставленное изображение и назначенное визуальное свойство в местоположении на объекте, показанном в изображении. Использование изобретения позволяет точно определять трансмуральные области абляции. 6 н. и 6 з.п. ф-лы, 18 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству визуализации и способу визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту. Изобретение дополнительно относится к устройству приложения энергии и способу приложения энергии для приложения энергии к объекту и к соответствующим компьютерным программам.

Уровень техники изобретения

Патентная заявка US 2006/0122587 A1 раскрывает устройство для оценки абляции ткани. Устройство содержит источник освещения широкополосным светом и/или лазерным светом, который подает свет в место, в котором образуется повреждение. Свет, рассеянный тканью, подвергшейся абляции, собирается и оценивается для получения качественной информации, касающейся вновь образовавшегося повреждения. В частности, собранный свет преобразуется в электрические сигналы и электрические сигналы подаются на компьютер для создания графического изображения или другой информации, касающейся параметров повреждения, таких как формирование повреждения, глубина проникновения повреждения, площадь поперечного сечения повреждения в ткани, образование обугливания во время абляции, распознавание отличия обугленной ткани от необугленной ткани и так далее.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту, в котором информация о качестве приложения энергии к объекту визуализируется, так чтобы информация могла легко восприниматься человеком, прикладывающим энергию к объекту.

В первом аспекте настоящего изобретения представляется устройство визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту, причем устройство визуализации выполнено с возможностью визуализации качества приложения энергии в местоположении на объекте, основываясь на предоставленном изображении объекта и предоставленном значении качества, представляющем качество приложения энергии к объекту в местоположении на объекте, в котором предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта, при этом значение качества является значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект в местоположении, при этом устройство визуализации содержит:

- блок назначения визуального свойства для назначения визуального свойства местоположению в зависимости от значения качества, причем визуальное свойство является, по меньшей мере, одним из: цвета и интенсивности,

- дисплей для отображения анатомической карты и назначенного визуального свойства в местоположении на анатомической карте.

Так как качество визуализируется посредством отображения назначенного визуального свойства в местоположении на объекте, показанном в изображении, в котором энергия прикладывается к объекту, тот же самый дисплей может использоваться для показа местоположения, в котором прикладывается энергия, и для указания качества приложения энергии к объекту. Поэтому может быть возможным без резких переходов смешивать визуализацию качества приложения энергии к объекту со стандартной системой визуализации, содержащей дисплей, показывающий объект и местоположение, в котором к объекту прикладывается энергия. Кроме того, обычно человек, который прикладывает энергию к объекту, сосредотачивается на местоположении, в котором прикладывается энергия. Так как информация о качестве показывается в местоположении, на котором человек уже сосредоточен, зависящая от качества информация может легко восприниматься человеком.

Объектом предпочтительно является сердце человека или животного и энергия предпочтительно прикладывается для абляции ткани сердца. Объектом может также быть другой объект, подобный другому органу или техническому объекту.

Энергия предпочтительно прикладывается внутри сердца, используя катетер для абляции. Поэтому энергия предпочтительно прикладывается в местоположении на внутренней стенке сердца.

Изображение предпочтительно является трехмерным изображением объекта, создаваемым, используя средства формирования изображения, такие как система компьютерной томографии, система рентгенографии, в частности, для выполнения ротационной ангиографии, система магнитно-резонансной томографии, система радионуклидной визуализации, система получения ультразвуковых изображений и так далее. Трехмерная информация может также быть получена посредством магнитного, электромагнитного слежения или слежения на основе импеданса за положением катетера. В нескольких местоположениях на объекте свойства объекта, в частности электрические свойства, могут измеряться и указываться на изображении объекта для создания электроанатомической карты объекта. Предоставляемое изображение поэтому может быть электроанатомической картой объекта.

Блок назначения визуальных свойств выполнен с возможностью назначения в качестве визуального свойства цвета и/или интенсивности. Дисплей может быть выполнен с возможностью показа несколько местоположений на объекте, в которых энергия была уже приложена и/или фактически приложена, причем в этих местоположениях показывается соответствующее визуальное свойство, которое указывает качество в соответствующих местоположениях, в которых приложенная энергия изменила объект. Глубина, на которую приложенная энергия изменила объект, предпочтительно является глубиной абляции.

Предпочтительно, чтобы значение глубины предоставлялось относительно толщины стенки объекта. Например, предоставленное значение глубины может быть показателем степени трансмуральности и блок назначения визуального свойства может быть выполнен с возможностью назначения визуального свойства в зависимости от степени трансмуральности. Например, если степень трансмуральности составляет 100 процентов, назначается определенный цвет, например зеленый. Это позволяет человеку легко распознавать, была ли стенка объекта полностью изменена энергией или нет. Например, если во время процедуры абляции энергия прикладывается к сердцу человека, человек может легко распознать глубину абляции относительно толщины стенки сердца. Это позволяет человеку прикладывать энергию к стенке так, чтобы глубина абляции, по существу, равнялась толщине стенки и не была ни больше, ни меньше, даже если энергия прикладывается в различных местах, в которых толщина стенки различна.

Дополнительно предпочтительно, чтобы объект имел стенку, к которой прикладывается энергия, причем чтобы устройство визуализации содержало блок вычисления трансмуральной области для вычисления трансмуральной области объекта, основываясь на предоставленном значении глубины, и дисплей был выполнен с возможностью показа вычисленной трансмуральной области на изображении объекта.

Предпочтительно, значения глубины обеспечиваются для нескольких местоположений, в которых эти значения глубины и местоположения используются для вычисления одной или нескольких трансмуральных областей. Предшествующий уровень техники по динамике формирования поражения может также использоваться для вычисления одной или нескольких трансмуральных областей. Трансмуральная область предпочтительно указывается, показывая линию, окружающую трансмуральную область на объекте. Если человек хочет создать желаемую трансмуральную область, он может видеть на дисплее, соответствует ли фактически уже полученная трансмуральная область желаемой области, и может распознать местоположения, в которых должна прикладываться энергия, чтобы получить требуемую трансмуральную область. Так как на дисплее показывается также информация о фактической трансмуральной области, эта информация также может легко восприниматься человеком, который прикладывает энергию к объекту.

Дополнительно, предпочтительно, чтобы энергия прикладывалась к объекту, используя элемент приложения энергии, причем дополнительно обеспечивается значение качества, являющееся значением контакта, причем значение контакта указывает степень контакта между элементом приложения энергии и объектом, причем блок назначения визуального свойства выполнен с возможностью назначения одного из: цвета и интенсивности местоположению в зависимости от значения глубины и другого цвета и интенсивности местоположению в зависимости от значения контакта, причем дисплей выполнен с возможностью отображения назначенного цвета и назначенной интенсивности в местоположении на анатомической карте. Визуализируя степень контакта в местоположении, в котором прикладывается энергия, эта информация о качестве также может легко восприниматься человеком, который готовится приложить энергию к объекту или который уже прикладывает энергию к объекту. Блок назначения визуального свойства может быть выполнен с возможностью назначения местоположению двух визуальных свойств в зависимости от значения глубины и значения контакта. Например, первое визуальное свойство может быть назначено местоположению в зависимости от значения глубины, а второе визуальное свойство может быть назначено местоположению в зависимости от значения контакта. В варианте осуществления первым визуальным свойством является цвет, а вторым визуальным свойством является интенсивность, или наоборот. Это позволяет устройству визуализации отображать два значения качества для местоположения, в котором прикладывается энергия. Устройство визуализации может быть выполнено с возможностью назначения визуального свойства местоположению в зависимости от значения качества, прежде чем энергия будет приложена и/или во время приложения энергии и/или после того, как энергия была приложена. Соответственно, устройство визуализации может быть выполнено с возможностью отображения предоставленного изображения и назначенного визуального свойства в местоположении на объекте, прежде чем энергия будет приложена и/или во время приложения энергии и/или после того, как энергия была приложена.

Предоставленное изображение объекта является анатомической картой, в частности электроанатомической картой объекта, причем дисплей выполняется с возможностью отображения назначенного визуального свойства в местоположении на анатомической карте. Анатомическая карта, в частности электроанатомическая карта, может направлять человека в соответствующие местоположения для приложения энергии к объекту. Так как визуальное свойство, указывающее качество приложения энергии к объекту, показывается на анатомической карте объекта, то как анатомическая информация, в частности электроанатомическая информация, так и информация о качестве могут легко восприниматься человеком.

Предпочтительно, устройство визуализации дополнительно содержит измерительный элемент, показанный на дисплее, причем измерительный элемент выполняется с возможностью указания отношения между визуальным свойством и значением качества, в частности значением глубины. Например, измерительный элемент может указать, какой цвет принадлежит какому значению качества, в частности какой степени трансмуральности. Или измерительный элемент может указать, какой цвет принадлежит определенной абсолютной глубине абляции.

Дополнительно, предпочтительно, чтобы значение качества было значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект в данном местоположении, причем измерительный элемент содержит маркер, указывающий глубину, на которую приложенная энергия изменила объект, основываясь на значении глубины.

Значение глубины может указываться как абсолютное значение, например в миллиметрах, или значение глубины может указываться в относительных значениях, например, в степени трансмуральности. Для указания значения глубины измерительный элемент может содержать линию, в частности черную линию, которая в качестве маркера движется в соответствии с изменяющейся глубиной в данном местоположении. Так как, к тому же, измерительный элемент показывается на дисплее, информация, предоставляемая калибровочным элементом, также может легко восприниматься человеком, прикладывающим энергию к объекту.

Дополнительно, предпочтительно, значение качества предоставляется многократно в течение времени приложения энергии к объекту, причем блок назначения визуального свойства выполнен с возможностью многократного назначения визуального свойства данному местоположению в зависимости от соответствующего фактически предоставленного значения качества, и дисплей выполнен с возможностью многократного отображения предоставленного изображения и соответствующего фактически назначенного визуального свойства в местоположении на объекте, показанном на изображении. Это позволяет указывать соответствующую информацию о качестве тому, кто прикладывает энергию, о том, как приложенная энергия повлияла на объект в реальном времени во время приложения энергии в местоположении.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения представляется устройство приложения энергии для приложения энергии к объекту, в котором устройство приложения энергии содержит:

- блок предоставления изображения для предоставления изображения объекта, причем предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта,

- элемент приложения энергии для приложения энергии к объекту в местоположении,

- блок локализации для локализации элемента приложения энергии в местоположении,

- блок определения значения качества для определения значения качества в местоположении на объекте, причем значение качества представляет качество приложения энергии к объекту в местоположении, значение качества является значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект в местоположении

,

- устройство визуализации как определено в п.1 формулы изобретения.

Блок предоставления изображения может быть запоминающим блоком, в котором изображение уже сохранено, или блоком приема для приема изображения через беспроводное или проводное соединение для передачи данных. Блок предоставления изображения может также быть средством формирования изображения, таким как система компьютерной томографии, система магнитно-резонансной томографии, система радионуклидной визуализации, система получения ультразвуковых изображений и так далее. Блок предоставления изображения может быть также системой картирования, предоставляющей информацию об изображении с помощью магнитного, электромагнитного слежения или слежения на основе импеданса за положением катетера. Объект, показанный на изображении, может быть представлен с измеренными свойствами объекта в местоположениях объекта, в которых эти свойства были измерены. Эти свойства предпочтительно являются электрическими свойствами, и результирующее изображение предпочтительно является электроанатомической картой.

Элемент приложения энергии предпочтительно является наконечником катетера, который может быть введен в объект для приложения энергии к внутренней стенке объекта. В частности, катетер является катетером для абляции для выполнения процедуры абляции внутри сердца человека или животного.

Дополнительно, предпочтительно, блок локализации выполнен с возможностью использования, по меньшей мере, одного из следующих методов локализации элемента приложения энергии: электромагнитное слежение, локализация импеданса, локализация магнитного резонанса, локализация рентгеновского излучения, оптическое считывание формы и локализация ультразвука.

Предпочтительно, блок определения значения качества выполнен с возможностью определения глубины поражения, созданного приложением энергии в местоположении и/или степени контакта между элементом приложения энергии и объектом. Дополнительно, предпочтительно, устройство приложения энергии содержит блок считывания для создания сигнала считывания, указывающего свойство объекта в местоположении, причем блок определения значения качества выполняется с возможностью определения значения качества, в частности значения глубины и/или значения контакта, в зависимости от созданного сигнала считывания. Блок считывания предпочтительно является, по меньшей мере, одним из: магниторезонансного блока или ультразвукового блока.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлен способ визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту, причем способ визуализации выполнен с возможностью визуализации качества приложения энергии в местоположении на объекте, основываясь на предоставленном изображении объекта и на предоставленном значении качества в местоположении на объекте, причем значение качества представляет качество приложения энергии к объекту в местоположении на объекте, причем предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта, на которой значение качества является значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект в местоположении, при этом способ визуализации содержит этапы, на которых:

- назначают визуальное свойство местоположению в зависимости от значения качества, причем визуальным свойством является, по меньшей мере, одно из: цвета и интенсивности,

- отображают предоставленное изображение и назначенное визуальное свойство в местоположении на анатомической карте.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлен способ приложения энергии для приложения энергии к объекту, при этом способ приложения энергии содержит этапы, на которых:

- предоставляют изображение объекта, причем предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта,

- локализуют элемент приложения энергии для определения местоположения элемента приложения энергии,

- прикладывают энергию к объекту в местоположении, используя локализованный элемент приложения энергии,

- определяют значение качества в местоположении на объекте, причем качество представляет качество приложения энергии к объекту в местоположении, значение качества является значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект в местоположении,

- визуализируют эффект приложения энергии к объекту, как определено в п.10 формулы изобретения.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлена компьютерная программа для визуализации эффекта приложения энергии к объекту, причем компьютерная программа содержит средство управляющей программы, чтобы предписывать устройству визуализации, как определено в п.1 формулы изобретения, выполнение этапов способа визуализации, как определено в п.10 формулы изобретения, при исполнении компьютерной программы на компьютере, управляющем устройством визуализации.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлена компьютерная программа для приложения энергии к объекту, причем компьютерная программа содержит средство управляющей программы, чтобы предписывать устройству приложения энергии, как определено в п.8 формулы изобретения, выполнение этапов способа приложения энергии, как определено в п.11 формулы изобретения, при исполнении компьютерной программы на компьютере, управляющем устройством приложения энергии.

Следует понимать, что устройство 1 визуализации по п.1 формулы изобретения, устройство приложения энергии по п.8 формулы изобретения, способ визуализации по п.10 формулы изобретения, способ приложения энергии по п.11 формулы изобретения и компьютерная программа по пп.12 и 13 формулы изобретения имеют схожие и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, в частности, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что предпочтительный вариант осуществления изобретения может также быть любой комбинацией зависимого пункта формулы изобретения с соответствующим независимым пунктом формулы изобретения.

Эти и другие варианты изобретения станут очевидны и будут объяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные здесь далее.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На последующих чертежах:

Фиг. 1 - схематический вид примера варианта осуществления устройства приложения энергии для приложения энергии к объекту,

Фиг. 2 - схематический вид примера наконечника катетера устройства приложения энергии,

Фиг. 3 - схематический вид примера представления последовательности отраженных сигналов, созданных отражениями ультразвукового импульса от ткани стенки сердца,

Фиг. 4 - схематический вид примера двумерного представления ультразвукового сигнала, зависящего от динамической последовательности отраженных сигналов,

Фиг. 5 - схематический вид примера варианта осуществления дисплея,

Фиг. 6-11b - несколько вариантов осуществления наконечника катетера,

Фиг. 15 - изображение в М-режиме, показывающее степень контакта между наконечником катетера и объектом,

Фиг. 17 - схематический вид примера варианта осуществления устройства визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту, и

Фиг. 18 - блок-схема примера последовательности выполнения операций, показывающая вариант осуществления способа приложения энергии для приложения энергии к объекту.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

На фиг. 1 схематически и для примера показано устройство 1 приложения энергии для приложения энергии к объекту. Устройство 1 приложения энергии содержит блок 2 предоставления изображения для предоставления изображения объекта 3, в настоящем варианте осуществления являющегося сердцем человека 20. Устройство 1 приложения энергии дополнительно содержит катетер 21 для приложения энергии к внутренней стенке сердца 3. Наконечник 22 катетера 21 схематично и для примера показан на фиг. 2. Наконечник 22 катетера содержит электрод 4 для абляции, чтобы прикладывать энергию к стенке сердца 3 в местоположении 5. Электрод 4 для абляции соединен с источником 24 энергии через электрическое соединение 23, чтобы подавать электроэнергию в местоположение 5. Предпочтительно, источник 24 энергии, электрическое соединение 23 и электрод 4 для абляции выполнены с возможностью приложения высокочастотной (RF) энергии к сердцу 3 в местоположении 5. Электрическое соединение 23 предпочтительно является проводным.

Блок 2 предоставления изображения предпочтительно выполнен с возможностью предоставления электроанатомической карты сердца 3. В этом варианте осуществления блок 2 предоставления изображения является запоминающим блоком, в котором хранится электроанатомическая карта. Электроанатомическая карта может создаваться посредством создания трехмерного изображения сердца 3, используя, например, систему компьютерной томографии, систему магнитно-резонансной томографии, систему радионуклидной визуализации или систему получения ультразвуковых изображений или с помощью магнитного, электромагнитного слежения или слежения на основе импеданса за положением наконечника катетера и измерения электрического свойства сердца в различных местоположениях на стенке сердца, причем измеренные электрические свойства визуализируются в соответствующих местоположениях на трехмерном изображении сердца.

Например, электроанатомическая карта может быть картой активации, отражающей последовательность активации анатомического субстрата. Из этой карты активации могут быть получены образцы поведения, позволяющие обнаруживать, например, зоны запоздалой активации или циркуляционных волн. Информация из карты активации может использоваться для идентификации целей абляции, к которым должна прикладываться энергия.

Устройство 1 приложения энергии дополнительно содержит блок 6, 7 локализации для локализации абляционного электрода 4 в местоположении 5. Блок локализации содержит систему 6 рентгеновской флуороскопии с источником 25 рентгеновского излучения и рентгеновским детектором 26. Источник 25 рентгеновского излучения излучает рентгеновский пучок 27, который пересекает сердце 3, в том числе и наконечник 22 катетера. Рентгеновский пучок, который пересек сердце 3, обнаруживается рентгеновским детектором 26. Рентгеновский детектор 26 создает электрические сигналы в зависимости от обнаруженного рентгеновского пучка и электрические сигналы используются блоком 28 управления флуороскопией для создания рентгеновского проекционного изображения. Блок 28 управления флуороскопией также выполнен с возможностью управления источником 25 рентгеновского излучения и рентгеновским детектором 26. Источник 25 рентгеновского излучения и рентгеновский детектор 26 могут быть выполнены с возможностью вращения вокруг пациента 20, чтобы позволить системе 6 рентгеновской флуороскопии создавать рентгеновские проекционные изображения в различных направлениях. Система рентгеновской флуороскопии является, например, компьютерной томографической флуороскопической системой или флуороскопической системой с C-образным кронштейном. Рентгеновские проекционные изображения предоставляются в блок 7 определения положения для определения положения абляционного электрода 4 внутри сердца 3. Для определения положения абляционного электрода 4 внутри сердца 3 на основе предоставленных рентгеновских проекционных изображений могут использоваться известные способы определения положения. Например, абляционный электрод может распознаваться в различных рентгеновских проекционных изображениях, который позволяет блоку определения положения определять пути прохождения рентгеновских лучей, которые создали соответствующую проекцию абляционного электрода 4. Блок 7 определения положения может быть выполнен с возможностью определения положения абляционного электрода 4 внутри сердца 3 исходя из пересечения этих путей. Или, изображение абляционного электрода 4 внутри сердца 3 может создаваться из рентгеновских проекционных изображений, например, при использовании алгоритма рирпроекции, причем блок 7 определения положения может быть выполнен с возможностью определения положения абляционного электрода 4 внутри сердца 3, распознавая абляционный электрод внутри сердца 3 в созданном изображении. Блок 7 определения положения может также быть выполнен с возможностью определения ориентации катетера, в частности, абляционного электрода 4.

В других вариантах осуществления блок локализации может содержать систему магнитно-резонансной томографии для определения положения и, предпочтительно, также ориентации абляционного электрода 4 внутри сердца 3. Наконечник 22 катетера может содержать элементы для облегчения определения положения и, предпочтительно, ориентации наконечника 4 катетера, используя систему формирования изображений, такую как система 6 рентгеновской флуороскопии или система магнитно-резонансной томографии. Например, наконечник катетера может содержать катушку слежения, если наконечник катетера используется внутри системы магнитно-резонансной томографии, или элементы, которые могут быть идентифицированы на рентгеновском проекционном изображении и которые обладают такой формой, что определение положения и, предпочтительно, ориентации наконечника катетера облегчается при использовании системы 6 рентгеновской флуороскопии. Наконечник катетера может также содержать датчик местоположения для определения положения и, предпочтительно, ориентации наконечника катетера внутри сердца 3. Блок локализации может также быть выполнен с возможностью использования электромагнитного слежения, локализации импеданса, оптоволоконного считывания формы на брэгговской основе или ультразвуковой локализации для локализации абляционного электрода 4 в местоположении 5. Блок локализации предпочтительно выполнен с возможностью обеспечения локализации наконечника 22 катетера в реальном времени.

Наконечник 22 катетера содержит блок 18 считывания для создания сигнала считывания, указывающего свойство сердца 3 в местоположении 5, причем блок 8 определения значения качества выполнен с возможностью определения значения качества, которое в этом варианте осуществления является значением глубины, в зависимости от полученного сигнала считывания. Значение глубины указывает глубину, на которую приложенная энергия изменила сердце 3 в местоположении 5. Блок 18 считывания является ультразвуковым блоком. В другом варианте осуществления для создания сигнала считывания может использоваться другой тип блока считывания, например, магниторезонансный блок, электрический блок или оптический блок. Блок 8 определения значения качества выполнен с возможностью определения глубины поражения, созданного приложением энергии в местоположении 5 к сердцу 3. В частности, блок 8 определения значения качества выполнен с возможностью определения глубины абляции в местоположении 5. Также определение значения глубины, в частности глубины абляции, предпочтительно может выполняться в реальном времени.

Ниже описывается пример определения глубины абляции по ультразвуковому сигналу, предоставляемому блоком 18 считывания.

Если в объект посылается ультразвуковой импульс, то этот ультразвуковой импульс отражается на различных глубинах, так что отраженные сигналы принимаются ультразвуковым блоком 18. Отраженные сигналы, созданные за счет отражения ультразвукового импульса на различных глубинах внутри объекта, образуют последовательность отраженных сигналов. Последовательность 31 отраженных сигналов схематично и для примера показана на фиг. 3. Учитывая скорость звука и время, в которое записывается отраженный сигнал после того, как ультразвуковой импульс был послан на объект, последовательность отраженных сигналов может быть преобразована в зависимость свойства отражения ультразвука от объекта на глубинах внутри объекта. На фиг. 3 амплитуда а последовательности отраженных сигналов в произвольных единицах, которая соответствует свойству отражения ультразвука, показана в зависимости от глубины d в произвольных единицах, которая соответствует времени, в которое был принят соответствующий отраженный сигнал после посылки импульса в объект.

В этом варианте осуществления объектом является стенка сердца, причем ультразвуковой импульс посылается в ткань стенки сердца. На фиг. 3 области последовательности 31 отраженных сигналов, обозначенные 33 и 32, соответствуют передней и задней поверхностям стенки сердца. Область 34 создается непосредственно электрическим импульсом, посланным на ультразвуковой преобразователь. Таким образом, в строгом смысле, последовательность отраженных сигналов является графиком, показанным на фиг. 3, без области 34.

Последовательность 31 отраженных сигналов, показанная на фиг. 3, позволяет определять положение передней и задней поверхностей 33, 32 относительно положения ультразвукового блока 18, который излучает ультразвуковой импульс и принимает отраженные сигналы. Первая измеренная амплитуда в области 34 отмечает положение ультразвукового блока 18. За областью 34 следует область, содержащая амплитуду, являющуюся, по существу, нулевой, в частности, благодаря однородной среде, такой как физиологический раствор, обеспечивающий промежуточный контакт между ультразвуковым преобразователем и поверхностью ткани (связующая среда), и через некоторое время амплитуда снова увеличивается в области 33, отмечая первое отражение от объекта, то есть отмечая переднюю поверхность объекта. Далее следует область 35, содержащая меньшие амплитуды, которые соответствуют отражениям/рассеиванию внутри ткани сердца, и затем в области 32 амплитуда снова значительно увеличивается, отмечая, таким образом, заднюю поверхность стенки сердца. Таким образом, последовательность 31 отраженных сигналов позволяет определять положения передней и задней поверхностей и, таким образом, толщину стенки, основываясь на областях 32 и 33. Область 35 между ними используется для определения глубины абляции, как будет дополнительно объяснено ниже.

Блок 8 определения значения качества предпочтительно выполнен с возможностью определения положения увеличивающейся амплитуды в области 33 после области, содержащей значение амплитуды, по существу, равное нулю, как положение передней поверхности объекта. Затем, амплитуда существенно уменьшается в области 35 и положение следующего значительного увеличения амплитуды (область 32) определяется как положение поверхности задней стенки сердца. Другими словами, после падения, показываемого блоком ультразвукового преобразователя в области 34, наступает "спокойный период". Этот спокойный период впоследствии завершается отражением в области 33, которая связана с передней поверхностью. После этого отражения в области 33 возникает период 35, который отмечен быстрыми и мелкими изменениями интенсивности ультразвука. В частности, огибающая сигнала в периоде 35 имеет тенденцию экспоненциального снижения интенсивности. В конце периода 35 снова наблюдается сильное отражение в области 32, которое связано с задней поверхностью. Пороговые значения могут быть определены заранее, в частности, заранее могут быть определены относительные пороговые значения, при которых обнаруживается передняя поверхность, если отражение после "спокойного периода" превышает соответствующий заданный порог, и при которых обнаруживается задняя поверхность, если в конце периода 35 сигнал превышает соответствующий порог. Пороги могут быть определены заранее посредством калибровочных измерений для стенок с известными положениями передней поверхности и задней поверхности.

Пример последовательности 31 отраженных сигналов, показанный на фиг. 3, создан ультразвуковым импульсом, который был послан в объект в определенное время. Несколько из этих ультразвуковых импульсов посылаются в объект в разное время, создавая, таким образом, последовательности отраженных сигналов в разные моменты времени. Эти последовательности отраженных сигналов, которые получены из различных ультразвуковых импульсов в разное время и, таким образом, которые принадлежат различным моментам времени, образуют динамическую последовательность отраженных сигналов. Ультразвуковой сигнал, зависящий от принятых динамических последовательностей отраженных сигналов, представляет, следовательно, свойства ультразвукового отражения объектом на различных глубинах и в разное время. Такой ультразвуковой сигнал схематично и для примера показан на фиг. 4.

На фиг. 4 различные амплитуды ультразвукового сигнала указаны различной яркостью, причем более высокая яркость соответствует большей амплитуде. Амплитуда показана в зависимости от глубины d и времени t, в которое созданы соответствующие последовательности отраженных сигналов. Ультразвуковой сигнал, показанный на фиг. 4, формирует изображение, которое может рассматриваться как изображение в М-режиме.

При выполнении процедуры абляции в стенке сердца создается поражение, причем глубина абляции определяется границей поражения внутри ткани стенки сердца.

Блок 8 определения значения качества выполнен с возможностью определения разрывов в ультразвуковом сигнале и определения глубины абляции в качестве глубины ультразвукового сигнала, на которой возникает разрыв. Например, на фиг.4 в первом эллипсе 36 присутствуют только непрерывные изменения ультразвукового сигнала, указывающие макроскопическое расширение ткани стенки сердца во время приложения к ткани энергии абляции. Во втором эллипсе 37 могут наблюдаться разрывы в изменении ультразвукового сигнала, которые указывают глубину абляции. Таким образом, на фиг.4 показано развитие поражения, то есть увеличивающаяся глубина абляции во втором эллипсе 37. Основываясь на наблюдаемых разрывах, глубина абляции определяется как указанная, для примера, второй двойной стрелкой 39, в течение определенного времени, тогда как первая двойная стрелка 38 указывает толщину сердечной стенки в течение определенного времени. Следует заметить, что толщина сердечной стенки также изменяется со временем во время выполнения процедуры абляции за счет макроскопического расширения ткани, как можно видеть на фиг. 4.

Для определения качества абляции блок 8 определения значения качества может быть выполнен с возможностью оценки сдвигов с разрешением по времени, в частности, макроскопических сдвигов в ультразвуковом сигнале из-за расширения ткани. В частности, непрерывные изменения ультразвукового сигнала обнаруживаются и используются для определения сдвигов в ультразвуковом сигнале за счет расширения ткани для каждого момента времени, в который ультразвуковой импульс был послан в объект и отражен объектом на различных глубинах. Затем, блок 8 определения значения качества вычисляет ультразвуковой сигнал с компенсированным сдвигом, чтобы скорректировать сдвиг, вызванный расширением ткани во время абляции. В частности, для различных моментов времени амплитудные значения, показанные, например, на фиг. 4, перемещаются вертикально в соответствии с определенным сдвигом для компенсации этого сдвига, вызванного расширением ткани. Затем, предпочтительно, блок 8 определения значения качества подавляет шум в ультразвуковом сигнале с компенсированным сдвигом, например, гауссовым фильтром с σ=25. В варианте осуществления блок 8 определения значения качества выполнен с возможностью следования линиям, соответствующим постоянной глубине в ультразвуковом сигнале с компенсированным смещением во времени, то есть следования горизонтальным линиям в представлении ультразвукового сигнала с компенсированным сдвигом, которые соответствуют представлению, показанному на фиг.4, пока не произойдет дизъюнктивное событие. Длина горизонтальных линий перед тем, как произойдет это дизъюнктивное событие, определяется посредством корреляционной статистики. Затем блок 8 определения значения качества выполняется с возможностью назначения подвергнутой/не подвергнутой абляции области, основываясь на определенных длинах соединительных отрезков с параметром отсечения, который остается гибким. Параметр отсечения равен, например, 0,25 с. В частности, в ультразвуковом изображении с компенсированным сдвигом сравниваются временно соседствующие на горизонтальной линии пиксели. Если вдоль горизонтальной линии граница поражения отсутствует, пиксели вдоль горизонтальной линии имеют тенденцию обладать примерно одной и той же интенсивностью и могут происходить только медленные изменения. Напротив, если граница поражения, то есть поражения из-за абляции, достигает горизонтальной линии, интенсивности пикселей на этой линии значительно меняются. Глубина, связанная с этим существенным изменением интенсивности, определяет глубину абляции. Предпочтительно, блок 8 определения значения качества выполнен с возможностью определения отрезков вдоль горизонтальной линии, содержащей пиксельные значения, имеющие, по существу, одну и ту же интенсивность. Когда передний край абляции достигает определенной горизонтальной линии, наблюдается значительное уменьшение длины отрезков на этой горизонтальной линии. Если длина отрезков ниже заданного порога, то блок 8 определения значения качества определяет глубину абляции как глубину, связанную с местоположением, в котором длина отрезков ниже этого заданного порога. Этот заданный порог может быть определен калибровочными измерениями, при которых ультразвуковые сигналы создаются посылкой ультразвуковых импульсов в объект, имеющий известную глубину абляции. Также, с помощью этой калибровки может быть определен критерий подобия для определения, подобны ли значения интенсивности смежных пикселей на горизонтальной линии или нет, то есть принадлежат ли интенсивности двух смежных пиксельных значений на горизонтальной линии одному отрезку. Например, посредством калибровки может быть определен относительный порог, указывающий максимальную относительную разность интенсивностей пиксельных значений, приводя к принятию решения, что эти значения интенсивности пиксельных значений расцениваются как подобные, то есть две интенсивности пиксельных значений расцениваются как подобные, если их относительная разница равна или меньше максимальной относительной разницы, которая предпочтительно определяется калибровкой. В варианте осуществления отрезки, имеющие длину, больше 0,25 с, дополнительно, больше 0,5 с, и, еще дополнительно, предпочтительно больше 1 с, расцениваются как указание того, что на глубине соответствующей горизонтальной линии абляция еще не произошла.

Устройство 1 приложения энергии дополнительно содержит блок 29 навигации, чтобы позволить катетеру 21, в частности наконечнику 22 катетера, направляться к требуемому местоположению внутри объекта 3. Блок 29 навигации может быть выполнен с возможностью разрешения пользователю направлять катетер 21 полностью вручную или полуавтоматически, в зависимости от определенного положения и, предпочтительно, ориентации наконечника 22 катетера.

Катетер 22 содержит встроенное направляющее средство (не показано на фиг. 1), которое может управляться блоком 29 навигации. Катетер 21 может, например, управляться и направляться посредством рулевых тяг, чтобы направлять наконечник 22 катетера в желаемое место внутри объекта 3.

Устройство 1 приложения энергии дополнительно содержит блок 9 назначения визуального свойства для назначения визуального свойства местоположению 5 в зависимости от значения глубины, в частности, в зависимости от глубины абляции, предоставленной блоком 8 определения значения качества. Дисплей 10 отображает предоставленное изображение, в частности, электроанатомическую карту сердца, и назначенное визуальное свойство в местоположении 5 на сердце, показанном на изображении. Блок 9 назначения визуального свойства предпочтительно выполнен с возможностью назначения цвета, как визуального свойства, в зависимости от предоставленного значения глубины, в частности, в зависимости от глубины абляции в местоположении 5, в котором прикладывается энергия. Значение глубины предпочтительно предоставляется относительно толщины стенки сердца 3. В этом варианте осуществления глубина абляции предоставляется как степень трансмуральности, причем блок 9 назначения визуального свойства выполнен с возможностью назначения цвета в зависимости от степени трансмуральности. На фиг. 5 схематично и для примера представлен дисплей 10, показывающий электроанатомическую карту 12 сердца 3. В местоположении 5 энергия прикладывается к сердцу 3 через абляционный электрод. Точка 40 в местоположении 5 имеет цвет, указывающий степень трансмуральности в этом местоположении. Дополнительные точки 41, 42, 43, показанные на фиг. 5, отмечают места абляции, в которых уже прикладывалась энергия. Цвет этих точек 41, 42, 43 указывает на соответствующую степень трансмуральности. Завершенные поражения, например, трансмуральные поражения, предпочтительно показываются первым цветом, например, зеленым цветом, тогда как новое поражение, создаваемое на наконечнике катетера для абляции, показывается цветом, отражающим его мгновенную глубину абляции.

Устройство визуализации дополнительно содержит измерительный элемент 13, показанный на дисплее 10, причем измерительный элемент 13 выполнен с возможностью указания отношения между визуальным свойством и значением глубины. В этом варианте осуществления измерительный элемент 13 указывает, какой цвет принадлежит определенной глубине абляции, в частности, какой степени трансмуральности. В другом варианте осуществления измерительный элемент может быть также выполнен с возможностью указания, какой цвет принадлежит какой абсолютной глубине абляции. Абсолютная глубина абляции может быть указана, например, в миллиметрах. Измерительный элемент 13 содержит маркер 14, указывающий глубину, на которую фактически приложенная энергия изменила сердце 3, основываясь на значении глубины, предоставленном блоком 8 определения значения качества. В этом варианте осуществления маркер 14 указывает фактическую степень трансмуральности в местоположении 5, в котором в настоящее время прикладывается энергия, где маркер 14 является черной линией, которая движется в соответствии с изменяющейся степенью трансмуральности в местоположении 5.

Значение глубины предпочтительно многократно предоставляется во время приложения энергии к сердцу 3, причем блок 9 назначения визуального свойства выполнен с возможностью многократного назначения визуального свойства местоположению 5 в зависимости от соответствующего фактически предоставленного значения глубины, и дисплей 10 выполнен с возможностью многократного отображения предоставленного изображения и соответствующего фактически назначенного визуального свойства в местоположении 5 на сердце 3, показанном на изображении. Это позволяет указывать соответствующую глубину, до которой приложенная энергия повлияла на сердце 3 в реальном времени при приложении энергии в местоположении 5. В частности, маркер 14 на измерительном элементе 13 повышает масштаб измерительного элемента в реальном времени по мере увеличения глубины абляции, причем положение маркера на измерительном элементе 13 указывает мгновенную глубину абляции. Кроме того, цвет точки 40 в местоположении 5 изменяется с увеличением глубины абляции, то есть с увеличением степени трансмуральности, в реальном времени в соответствии с соотношением между цветом и степенью трансмуральности, показанной измерительным элементом 13. Неполное трансмуральное поражение, соответствующее степени трансмуральности, меньшей, чем 100 процентов, хорошо распознается человеком, прикладывающим энергию к сердцу 3, по цвету, обеспечиваемому в соответствующем месте абляции. Например, точка, указанная на фиг. 5 ссылочной позицией 43, может содержать красный цвет, обозначающий низкую степень трансмуральности, например степень трансмуральности порядка 30 процентов.

Кроме того, планирование лечения может выполняться, используя дисплей 10, на котором требуемые места абляции могут наноситься на электроанатомическую карту сердца как точки, имеющие цвет, указывающий, что в этих местах желательной абляции должна прикладываться энергия. Цвет этих точек предпочтительно соответствует малой степени трансмуральности, в частности нулевой степени трансмуральности, указывая, таким образом, что энергия все же должна быть приложена в этих местах.

Устройство приложения энергии дополнительно содержит блок 15 вычисления трансмуральной области для вычисления трансмуральной области сердца 3, основываясь на предоставленном значении глубины. Дисплей 10 выполнен с возможностью показа вычисленной трансмуральной области на изображении 12 сердца 3. В этом варианте осуществления значения глубины, то есть глубины абляции, предоставляются для нескольких местоположений, причем эти значения глубины и местоположения используются для вычисления трансмуральных областей, которые указываются линиями 16, 17, окружающими соответствующие трансмуральные области на сердце 3. Блок 15 вычисления трансмуральной области предпочтительно выполнен также с возможностью использования предшествующих достижений техники по динамике формирования поражений для вычисления одной или нескольких трансмуральных областей. Трансмуральные области показывают области, в которых сформировались полные и трансмуральные поражения. Таким образом, человек может быть напрямую нацелен на местоположения, в которых возникает зазор на линии поражения. В частности линии 16, 17 указывают подходящие места абляции, основываясь на требовании, чтобы они образовывали непрерывные фронты абляции с уже существующими абляциями. Как можно видеть на фиг. 5, линии 16 касаются друг друга, указывая, таким образом, что в этом месте касания существует путь утечки тока, на который следует обратить внимание.

Дисплей 10 содержит три области. Первая область 50 показывает фронтальный вид, как его указывает человек 53. Вторая область 51 показывает сердце на виде сбоку, как его указывает человек 54, и третья область 52 показывает ультразвуковое изображение, представляющее ткань в местоположении 5. Ультразвуковое изображение, показанное в третьей области 52, соответствует ультразвуковому изображению, описанному выше со ссылкой на фиг. 4. В третьей области 52 линия 56 указывает развитие поражения во времени, а линия и стрелки 55 указывают фактическую глубину абляции.

Белые точки 80, показанные во второй области 51, могут использоваться для совмещения электроанатомической карты с флюороскопическим изображением в реальном времени. Однако вторая область 51 может быть также выполнена с возможностью не показывать эти белые точки. Первая область 50 показывает катетер 21 и дополнительные элементы 90, 91, присутствующие в сердце 3. В других вариантах осуществления дополнительные элементы 90, 91 могут не присутствовать в первой области.

Хотя определенная конфигурация наконечника 21 катетера была описана выше со ссылкой на фиг. 2, наконечник 21 катетера может также иметь другую конфигурацию. Предпочтительные конфигурации наконечника 21 катетера будут описаны далее со ссылкой на фиг. 6-11b.

Наконечник 21 катетера, показанный на фиг. 6, содержит элемент 204 приложения энергии, являющийся абляционным электродом с твердым наконечником с множеством отверстий. Абляционный электрод 204 содержит промывочные отверстия 225, 226 и 227 и электрически подключается через провод 224. Блок 218 считывания, являющийся ультразвуковым преобразователем, располагается внутри абляционного электрода 204 для создания ультразвукового сигнала, указывающего ультразвуковые свойства ткани 3 в местоположении 5. Ультразвуковой преобразователь 218 крепится внутри абляционного электрода 204 с помощью крепежных элементов 228. Ультразвуковой преобразователь 218 может соединяться с блоком 8 определения значения качества проводом 223.

На фиг. 7a и 7b схематично и для примера представлен дополнительный вариант осуществления наконечника 21 катетера. На фиг. 7a показан вид спереди и на фиг. 7b показан вид сбоку наконечника катетера в поперечном разрезе. В этом варианте осуществления наконечник 21 катетера содержит абляционный электрод 304, предпочтительно представляющий собой платиновый слой или слой другого металла на окне 329 из материала TPX. Абляционный электрод 304 электрически подключается проводом 324. Наконечник 21 катетера содержит промывочную полость 331 и промывочные отверстия 325, 326. TPX-окно, являющееся акустическим прозрачным окном, наклонено относительно передней грани ультразвукового преобразователя 318, который располагается внутри наконечника 21 катетера, чтобы минимизировать зеркальное отражение и избежать вторичных отражений (реверберации). Угол наклона равен, например, 10 градусов, чтобы избежать упомянутых выше проблем. TPX (полиметилпентен) является пластмассой и почти абсолютно прозрачен для ультразвука. Ультразвуковой преобразователь 318, являющийся блоком считывания для создания сигнала считывания, указывающего свойство объекта, располагается в корпусе 330 внутри катетера 21 и соединяется с блоком 8 определения значения качества проводом 323.

На фиг. 8a и 8b схематично и для примера показан дополнительный вариант осуществления наконечника 21 катетера. На фиг. 8a показан вид спереди и на фиг. 8b показан вид сбоку наконечника катетера в поперечном разрезе. Наконечник катетера содержит кольцевой абляционный электрод 404, изготовленный из платины или другого металла. Кольцевой абляционный электрод 404 электрически подключается проводом 424. Ультразвуковой преобразователь 418 располагается внутри наконечника 21 катетера и соединяется с блоком 8 определения значения качества проводом 423. В частности, ультразвуковой преобразователь 418 размещен в корпусе 430, который располагается внутри наконечника 21 катетера. Катетер 21 дополнительно содержит промывочную полость 431 для целей промывки, причем промывочная жидкость может выходить из наконечника 21 катетера через кольцевой абляционный электрод 404. Кольцевой абляционный электрод 404 выступает из внутренней стороны внешней стенки наконечника 21 катетера в направлении не по радиусу.

На фиг. 9a и 9b схематично и для примера показан дополнительный вариант осуществления наконечника 21 катетера. На фиг. 9a показан вид спереди и на фиг. 9b показан вид сбоку наконечника катетера в поперечном разрезе. Наконечник 21 катетера содержит абляционный электрод 504, расположенный на дистальных концах внешней стенки наконечника 21 катетера. Абляционный электрод 504 выступает в направлении продольной оси 534 наконечника 21 катетера. Ультразвуковые волны ультразвукового преобразователя 518, расположенного внутри наконечника 21 катетера, таким образом, частично отражаются кольцевым абляционным электродом 504, чтобы иметь точку отсчета того, где располагается абляционный наконечник относительно ткани. При приближении катетера к ткани ультразвуковой сигнал от передней стенки ткани будет двигаться в направлении опорной точки ультразвукового сигнала, показывающей местоположение наконечника катетера (фиг. 15). Кольцевой абляционный электрод 504 предпочтительно изготавливается из платины, но может также быть изготовлен из другого металла. Ультразвуковой преобразователь 518 располагается в корпусе 530 внутри наконечника 21 катетера и соединяется с блоком 8 определения значения качества проводом 523. Абляционный электрод 504 электрически присоединяется проводом 524. Катетер 21 дополнительно содержит промывочную полость 531, причем промывочная жидкость может выходить из катетера 21 через кольцевой абляционный электрод 504.

Дополнительный вариант осуществления наконечника 21 катетера схематично и для примера показан на фиг. 10а и 10b. На фиг. 10a показан вид спереди и на фиг. 10b показан вид сбоку наконечника катетера в поперечном разрезе. Наконечник 21 катетера содержит круговой абляционный электрод 604, который окружает акустически прозрачную фольгу 629, предпочтительно являющуюся фольгой, выполненной из TPX. Ультразвуковые волны, создаваемые ультразвуковым преобразователем, расположенным внутри наконечника 21 катетера, частично отражаются фольгой 629. Кольцевой абляционный электрод 604 изготавливается из платины или другого металла и электрически подключается проводом 624. Ультразвуковой преобразователь 618 располагается в корпусе 630 и соединяется с блоком 8 определения значения качества проводом 623. Плоскость, содержащая кольцевой электрод 604 и фольгу 629, предпочтительно наклонена относительно передней грани ультразвукового преобразователя 618. Катетер 21 дополнительно содержит промывочную полость 631, причем промывочная жидкость может выходить из катетера 21 через промывочные отверстия 625, 626.

Корпусы, которые были описаны выше со ссылкой на фиг. 7a-10b, предпочтительно используются для крепления ультразвукового преобразователя и для установки ультразвукового преобразователя внутри наконечника катетера. Предпочтительно, вокруг корпуса промывочная жидкость проходит через одно или множество каналов.

В процедурах абляции может использоваться автоматизированная навигация, чтобы дистанционно направлять катетер к целевой ткани. Описанные наконечники катетера могут быть выполнены с возможностью управления внешними магнитами. Это обычно требует введения в наконечник катетера небольших катушек. Наконечники катетера могут также быть выполнены с возможностью дистанционного управления посредством средства механической навигации, используя, например, проволочные тяги. Может использоваться оболочка катетера, в которую может быть помещен соответствующий катетер. Направление движения может жестко управляться, приводя в результате к устойчивой фиксации катетера.

В комбинации с кардиальным движением оценка контакта ткани обычно очень критична в такой конфигурации. При интегрировании, по меньшей мере, одного ультразвукового элемента в оболочку наконечника катетера можно оценивать контакт между наконечником катетера и тканью. В этой конфигурации местоположение оболочки относительно катетера фиксируется, тогда как в случае плохого контакта кардиальное движение может заставить ткань перемещаться относительно преобразователя. В случае хорошего контакта, расстояние между ультразвуковым элементом и тканью остается постоянным.

Вариант осуществления с ультразвуковым преобразователем, интегрированным в оболочку катетера, схематично и для примера представлен на фиг. 11a и 11b. На фиг. 11a показан вид спереди и на фиг. 11b показан вид сбоку наконечника 21 катетера с оболочкой 740 катетера в поперечном разрезе. Ультразвуковой преобразователь 718 располагается в стенке оболочки 740 катетера так, что ультразвуковые волны 741 могут посылаться с дистального конца оболочки катетера к ткани 3. Ультразвуковой преобразователь 718 соединяется с блоком 8 определения значения качества через провод 723. Наконечник 21 катетера содержит абляционный электрод 704, чтобы прикладывать энергию абляции к ткани 3 в местоположении 5. Оболочка может также быть снабжена подключением для промывки, чтобы смывать кровь перед ультразвуковым преобразователем.

Вместо использования проводов, как описано выше со ссылкой на фиг. 6-11b, могут использоваться другие электрические подключения.

Описанные выше наконечники катетера выполнены с возможностью получения изображения в направлении перед ними. Однако они могут также быть выполнены с возможностью использования в комбинации с мультинаправленным формированием изображения. Кроме того, описанные наконечники катетера могут также быть дополнительно снабжены датчиками, измеряющими физиологические параметры, такие как температура, импеданс, электрограммы и так далее и вместо использования одноэлементных преобразователей для формирования ультразвукового изображения, могут использоваться ультразвуковые датчики на MUT-основе, то есть ультразвуковые микродатчики.

Во время кардиального цикла предпочтительно, чтобы элемент приложения энергии оставался в постоянном контакте с тканью. Но часто это не происходит из-за кардиального движения. Размер повреждения в значительной степени зависит от силы контакта, которая прикладывается. Но это субъективно должно увеличивать изменения в зависимости, например, от анатомического места абляции и врача, выполняющего процедуру. Обратная связь по контакту может использоваться врачом, чтобы решить, начинать ли абляцию в конкретном месте или продолжить маневрирование наконечником катетера. Кроме того, эта обратная связь может использоваться для регулировки установок для абляции, таких как высокочастотная мощность, время абляции, скорость промывочного потока и так далее.

Блок 8 определения значения качества может поэтому также быть выполнен с возможностью определения значения контакта как значения качества, причем значение контакта указывает степень контакта между элементом приложения энергии и объектом, в частности тканью, к которой должна прикладываться энергия. Блок определения значения качества выполнен с возможностью определения значения контакта в зависимости от ультразвукового сигнала, принимаемого от ультразвукового блока, расположенного в наконечнике катетера. Как уже упоминалось выше, наконечник катетера предпочтительно содержит окно, которое, по существу, прозрачно для ультразвука, или отверстие, подобное промывочному отверстию, через которое ультразвуковые волны посылаются и принимаются. Принятые ультразвуковые волны преобразуются в электрический ультразвуковой сигнал, который подается на блок 8 определения значения качества, чтобы определить значение контакта. В частности, блок 8 определения значения качества предпочтительно выполнен с возможностью идентификации границы наконечника катетера на акустическом пути и определения местоположения передней стенки объекта, то есть в этом варианте осуществления, ткани относительно границы наконечника катетера на акустическом пути. Значение контакта может быть затем определено, основываясь на локализации передней стенки объекта относительно границы наконечника катетера на акустическом пути.

Как уже описано выше со ссылкой на фиг. 3, положения границы наконечника катетера и передней стенки ткани могут быть определены из последовательности 31 отраженных сигналов, принятых соответствующим ультразвуковым преобразователем. На фиг. 3 область амплитуды 34 отмечает положение границы наконечника катетера и область амплитуды 33 отмечает положение передней стенки ткани на акустическом пути. Блок 8 определения значения качества может поэтому быть выполнен с возможностью определения расстояния между областями, которые обозначаются ссылочными позициями 34 и 33 на фиг. 3, например, определяя положение, в котором последовательность 31 отраженных сигналов сначала превышает порог и, определяя положение, в котором последовательность 31 отраженных сигналов превышает порог после спокойного этапа между положениями 34 и 33. Пороги могут быть определены посредством калибровки, при которой положения границы наконечника катетера и передней стенки ткани известны. Значение контакта предпочтительно зависит от расстояния между определенной границей наконечника катетера и определенным положением передней стенки ткани. В частности, значение качества пропорционально этому расстоянию. Альтернативно, если наконечник катетера содержит TPX-окно, деформация TPX-окна может использоваться для определения значения контакта, которая, как ожидают, будет больше при более сильном контакте. Деформация может вычисляться из длины акустического пути между ультразвуковым преобразователем и TPX-окном. Так как TPX-окно частично прозрачно для ультразвуковых волн, TPX-окно также видимо в принятой последовательности отраженных сигналов. Поэтому расстояние между TPX-окном и ультразвуковым преобразователем может быть определено из последовательности отраженных сигналов и может быть определено значение контакта, которое, например, пропорционально этому расстоянию. Если вместо TPX-окна используется другое окно, которое частично прозрачно для ультразвуковых волн, значение контакта может быть определено подобным образом, основываясь на деформации этого окна.

Если используется наконечник катетера, описанный выше со ссылкой на фиг. 7a и 7b, для определения значения контакта предпочтительно используется отражение от TPX-окна, которое видно в принятой последовательности отраженных сигналов. Это отражение может использоваться для определения расстояния между границей наконечника катетера, определенной этим отражением, и передней стенкой ткани или для определения расстояния между TPX-окном и ультразвуковым преобразователем, причем предполагается, что в зависимости от степени контакта между тканью и наконечником катетера TPX-окно деформируется, изменяя, таким образом, расстояние между ультразвуковым преобразователем и TPX-окном.

Если используется наконечник катетера, описанный выше со ссылкой на фиг. 8a и фиг. 8b, внешняя граница наконечника катетера, определяемая форматом 404 кругового абляционного электрода, предпочтительно вычисляется из расстояния между ультразвуковым преобразователем 418 и внешней границей наконечника катетера, определяемой круговым абляционным электродом 404, учитывая скорость звука в промывочной жидкости при соответствующей температуре, например, в воде при 20°C, или она определяется заранее при контрольном измерении, когда наконечник катетера приводится в контакт с жестким отражателем ультразвука. Кроме того, в этом варианте осуществления контактные значения предпочтительно определяются в зависимости от расстояния между внешней границей наконечника катетера и передней стенкой ткани.

Если используется вариант осуществления наконечника катетера, описанного выше со ссылкой на фиг. 9a и 9b, положение внешней границы наконечника катетера, определяемое положением кругового абляционного электрода 504 вдоль акустического пути предпочтительно определяется, обнаруживая частичное отражение ультразвуковых волн кольцевым абляционным электродом 504, который выступает в акустический путь.

Блок назначения визуального свойства предпочтительно выполнен с возможностью назначения визуального свойства местоположению 5 также в зависимости от значения контакта. Предпочтительно, местоположению назначается цвет в зависимости от значения глубины и местоположению назначается интенсивность в зависимости от значения контакта. Полученное изображение 12 и назначенные визуальные свойства могут отображаться в местоположении 5 на объекте, показанном в изображении 12, используя дисплей 10, описанный выше со ссылкой на фиг. 5. Однако вместо использования этого дисплея 10 для отображения предоставленного изображения и назначенных визуальных свойств может использоваться другой вариант осуществления дисплея, подобный дисплею 810, описанному далее со ссылкой на фиг. 12-16.

Дисплей 810 содержит пять областей. Первая область 850 показывает фронтальный вид электроанатомической карты сердца 3, как он указывается человеком 853. Вторая область 851 показывает электроанатомическую карту при виде сбоку, как он указывается человеком 854. Третья область 861 указывает, включена или выключена энергия абляции ("RF") и имеет ли наконечник катетера надежный контакт с тканью или нет. Четвертая область 860 обеспечивается для показа изображения в М-режиме, указывая качество контакта, и пятая область 852 обеспечивается для показа ультразвукового изображения ткани, которое соответствует ультразвуковому изображению, описанному выше со ссылкой на фиг. 4.

На фиг. 12 показан дисплей 801 в начале последовательности операций по приложению энергии абляции к сердцу 3. Для планирования лечения абляцией пользователь может отметить точками 841, 842 на электроанатомической карте 812 местоположения, в которых должна прикладываться энергия абляции, как показано на фиг. 13. Устройство ввода, такое как клавиатура или "мышь", может использоваться для добавления точек 841, 842 в первую область 850.

Пользователь может затем попытаться привести наконечник 21 катетера в устойчивый контакт с тканью, в частности со стенкой сердца. Например, пользователь может попытаться войти в контакт с местоположением 805, отмеченным точкой 840, в котором при попытке войти в контакт с тканью в четвертой области 860 дисплея 810 показывается изображение в М-режиме, как показано на фиг. 14. Изображение в М-режиме, показанное в четвертой области 860, указывает качество контакта между наконечником катетера и тканью, как будет описано далее со ссылкой на фиг. 15.

На фиг. 15 для примера показано изображение 870 в М-режиме, на котором время показывается вдоль горизонтальной оси в секундах и глубина показывается вдоль вертикальной оси в миллиметрах. На изображении 870 в М-режиме положение внешней границы наконечника 871 катетера может быть ясно идентифицировано. В первой области 873 нет контакта между наконечником катетера и тканью, поэтому, по существу, только граница наконечника катетера видна в этой части изображения в М-режиме. Промежуточная область 874 указывает прерывистый или плохой контакт, потому что вертикальные линии, то есть А-линии, на изображении в М-режиме непрерывно изменяются из-за кардиального движения. В третьей области 875 А-линии остаются существенно стабильными и задняя стенка ткани ясно видна. Толщина ткани поэтому может быть определена и указывается на фиг. 15 двойной стрелкой 872. Эта третья область 875 соответствует хорошему устойчивому контакту между наконечником катетера и тканью. Если пользователь пытается привести наконечник катетера в устойчивый контакт с тканью, пользователь может смотреть на четвертую область 860 дисплея, то есть на изображение 870 в М-режиме, показанное в четвертой области 860, чтобы проверить, ясно ли видна толщина ткани на изображении 870 в М-режиме, что указывает на то, что был достигнут устойчивый контакт между наконечником катетера и тканью. Кроме того, или альтернативно, блок 8 определения значения качества может определить значение контакта и визуализировать точку 840 в зависимости от определенного значения контакта. Например, интенсивность точки 840 может изменяться в зависимости от значения контакта. Блок 8 определения значения качества может быть выполнен с возможностью определения степени контакта, как описано выше, например, в зависимости от расстояния между положением внешней границы наконечника катетера и положением передней стенки ткани или в зависимости от поведения ультразвукового сигнала на изображении в М-режиме. В ситуации, показанной на фиг. 15, установившийся контакт между наконечником катетера и тканью был достигнут и этот установившийся контакт указывается в третьей области 861 дисплея 810.

После того, как установившийся контакт между наконечником катетера и тканью был достигнут, к местоположению 805 прикладывается энергия. В этом варианте осуществления высокочастотная (RF) энергия абляции прикладывается к местоположению 805 и в третьей области 861 указывается, что "RF" "ON" (включена).

Ультразвуковое изображение, которое соответствует ультразвуковому изображению, описанному выше со ссылкой на фиг. 4, показано в пятой области 852, где линия 856 указывает глубину абляции. Блок 8 определения значения качества определяет значение глубины и точка 840 в местоположении 805 окрашивается в зависимости от определенного значения глубины. Кроме того, в первой области 850 показывается измерительный элемент 813, который подобен измерительному элементу 13, описанному выше со ссылкой на фиг. 5. Также, на этом этапе выполнения последовательности операций блок 8 определения значения качества может определить значение контакта и интенсивность точки 840 может изменяться, если изменяется степень контакта между наконечником катетера и тканью. Например, если наконечник катетера теряет устойчивый контакт с тканью, интенсивность точки может увеличиваться или уменьшаться. Если пользователь сосредоточен на местоположении 805, в котором прикладывается энергия, пользователь может поэтому с легкостью воспринимать информацию о глубине и информацию о контакте. Измерительный элемент 813 содержит маркер 814, подобный маркеру 14 калибровочного элемента 13, описанного выше со ссылкой на фиг. 5.

Кроме того, дисплей 810 может отображать трансмуральные области, как описано выше со ссылкой на фиг. 5. Если энергия была приложена ко всем точкам, указанным в первой области 850 дисплея 810, так что повреждения, созданные в этих местоположениях, трансмуральны, эти точки имеют цвет, который в соответствии с измерительным элементом 813 указывает, что повреждения в местоположениях этих точек трансмуральны. Например, эти точки могут иметь зеленый цвет.

Белые точки 880, показанные во второй области 851, могут использоваться для регистрации электроанатомической карты в флуороскопическом изображении в реальном времени. Однако вторая область 851 может также быть выполнена с возможностью не показывать эти белые точки. Первая область 850 показывает катетер 21 и дополнительные элементы 90, 91, присутствующие в сердце 3. В других вариантах осуществления дополнительные элементы 90, 91 могут не присутствовать в первой области.

Снова обращаясь к фиг. 1 и 5, блок 9 назначения визуального свойства, дисплей 10 с измерительным элементом 13 и маркер 14, блок 15 вычисления трансмуральной области образуют устройство визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту. Это устройство визуализации было описано как часть устройства 1 приложения энергии. Однако устройство визуализации может также быть автономной системой как схематично и для примера показано на фиг. 17.

На фиг. 17 показано устройство 11 визуализации, выполненное с возможностью визуализации качества приложения энергии в местоположении на объекте 3, основываясь на предоставленном изображении объекта и предоставленном значении качества в местоположении 5 на объекте 3, в котором значение качества представляет качество приложения энергии к объекту в местоположении 5 на объекте. В частности, значение качества является значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект 3 в местоположении 5, и/или значением контакта, указывающим степень контакта между элементом приложения энергии и объектом. Устройство 11 визуализации содержит, по меньшей мере, блок 9 назначения визуального свойства для назначения визуального свойства местоположению, при этом энергия прикладывается в зависимости от значения качества, и дисплей 10 для отображения предоставленного изображения и назначенного визуального свойства в местоположении, при этом энергия прикладывается к объекту, показанному на изображении. Устройство 11 визуализации предпочтительно дополнительно содержит блок 15 вычисления трансмуральной области для вычисления трансмуральной области объекта, основываясь на предоставленном значении глубины. Дисплей 10 предпочтительно выполнен с возможностью показа вычисленной трансмуральной области и упомянутого выше измерительного элемента.

Вместо дисплея 10, описанного выше со ссылкой на фиг. 5, устройство 11 визуализации может содержать другой дисплей, например, дисплей, описанный выше со ссылкой на фиг. 12-16.

В следующем варианте осуществления способ приложения энергии будет описан на примере со ссылкой на блок-схему последовательности выполнения операций, показанную на фиг. 18.

На этапе 101 изображение объекта, которым в этом варианте осуществления является сердце 3 человека 20, обеспечивается блоком 2 обеспечения изображения.

На этапе 102 посредством блока 6, 7 локализации локализуют элемент 4 приложения энергии, предпочтительно являющийся абляционным электродом наконечника катетера, для определения местоположения 5 элемента 4 приложения энергии. Определенное местоположение 5 предпочтительно показывается на дисплее 10 или 810 относительно объекта 3. Элемент 4 приложения энергии предпочтительно уже был направлен в местоположение 5, чтобы приложить энергию к объекту 3 в этом местоположении 5. Однако, если определенное местоположение элемента 4 приложения энергии не соответствует желаемому месту абляции, элемент 4 приложения энергии может направляться в желаемое место абляции, используя блок 29 навигации. Во время этой процедуры навигации и/или после того, как процедура навигации была завершена, местоположение элемента 4 приложения энергии может быть определено, чтобы помочь пользователю при приведении элемента приложения энергии к желаемому месту абляции и/или для проверки, приведен ли элемент 4 приложения энергии в желаемое место абляции. Если определенное местоположение 5 совпадает с желаемым местом абляции, на этапе 103 к объекту в местоположении 5 прикладывают энергию, используя локализованный элемент 4 приложения энергии.

На этапе 104 определяют значение качества в местоположении 5 на объекте 3. Например, значение качества определяется как значение глубины и/или значение контакта.

На этапе 105 местоположению 5 присваивают визуальное свойство в зависимости от значения качества. В частности, местоположению 5 назначают цвет в зависимости от значения глубины, и/или местоположению 5 приписывают интенсивность в зависимости от значения контакта, и на этапе 106, предоставленное изображение и назначенное визуальное свойство в местоположении 5 на объекте показывают в предоставленном изображении.

Этапы 103-106 предпочтительно выполняются многократно, чтобы визуализировать фактическое значение качества, в частности, фактическую глубину абляции и/или фактическое значение контакта, в реальном времени. Следует заметить, что последовательность выполнения этапов 103-106 может быть изменена. Например, этапы 104-106 могут выполняться перед этапом 103.

Этапы 105 и 106 могут рассматриваться как этапы способа визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту, причем способ визуализации выполнен с возможностью визуализации качества приложения энергии в местоположении 5 на объекте 3, основываясь на предоставленном изображении 12 объекта 3 и предоставленном значении качества в местоположении 5 на объекте 3.

Фибрилляцией предсердий (AF) страдает значительная часть населения в мире, прежде всего пожилые люди. Она приводится в действие механизмами внутри легочных вен. Широко распространенным способом лечения пациентов с AF является катетерная абляция, при которой катетер используется для создания вокруг легочной вены кольца электрически мертвой рубцовой ткани, электрически изолируя от предсердия механизмы приведения в действие в легочных венах. Катетер обычно локализуется, используя электромагнитную систему локализации (например, CARTO или NavX) или основанный на флуороскопии навигатор Philips EP Navigator. Эти системы могут, кроме того, использовать одноточечный электрод в наконечнике катетера, чтобы последовательно получать электрограммы контактов и отображать эти данные в виде электроанатомической карты для помощи в планировании лечения. Кроме того, точки, в которых была приложена энергия абляции или в которых были собраны диагностические электрограммы значений, отмечаются на электроанатомической карте. Электроанатомическая карта с этими признаками может отображаться на дисплее устройства приложения энергии и устройства визуализации. Кроме того, дисплей показывает визуальное свойство, назначенное местоположению, в котором прикладывается энергия, зависящее от предоставленного значения качества, в частности, предоставленного значения глубины, в месте на электроанатомической карте, в котором прикладывается энергия. Кроме того, как уже упоминалось выше, дисплей предпочтительно также показывает измерительный элемент с маркером и вычисленной трансмуральной областью.

Для длительного успеха легочные вены должны быть полностью электрически изолированы от предсердия, то есть не только установка повреждения должна быть постоянной, но также и каждое повреждение должно быть полностью трансмуральным. Однако, если энергия абляции подается слишком глубоко или слишком долго, риск заболеваемости и смертности из-за тампонады (кардиальной перфорации) или инсульта значительно увеличивается. Дополнительно, толщина предсердной стенки значительно различается среди пациентов и в различных областях предсердия пациентов. Поэтому проведение катетерной абляции предсердной фибрилляции является трудной и опасной процедурой; так как электрофизиологи хотят минимизировать сложности для пациента, они часто создают повреждения, которые слишком мелки и в результате целых 40% процедур абляции AF оказываются безуспешными в долгосрочном плане.

Устройство приложения энергии и устройство визуализации могут обеспечивать электрофизиологов инструментом, который отображает глубину абляции в реальном времени, чтобы позволить им определить, насколько долго выполнять абляцию в каждом конкретном месте. Это может повысить эффективность и действенность, с которой проводится катетерная абляция AF, и снизить риск сложностей для пациентов. Информация о глубине может отображаться таким образом, что она легко смешивается со стандартной системой визуализации, то есть дополнительный дисплей предпочтительно не требуется. Дополнительно, визуализация значения глубины предпочтительно не нарушает текущую клиническую последовательность выполнения операций, поскольку информация о глубине абляции отображается точно в местоположении на изображении, на котором электрофизиологи обычно будут сосредотачиваться во время приложения энергии абляции, то есть на изображении в реальном времени наконечника катетера. Визуализация информации о глубине и, предпочтительно, также информации о контакте в соответствии с изобретением поэтому может быть интегрирована в существующие дисплеи контроля абляции, такие как система навигатора Philips EP.

Устройство приложения энергии и устройство визуализации могут быть применены к планированию лечения с катетерной или хирургической абляцией, например, аритмии сердца, опухолей и так далее. Особенно важным кардиальным применением являются предсердные и желудочковые аритмии и, конкретно, лечение предсердной фибрилляции или желудочковой тахикардии. Устройство приложения энергии и устройство визуализации могут также использоваться в других применениях, например, в применениях для приложения энергии к техническому объекту или для оценки в реальном времени лечения сердца или других органов в онкологии.

Хотя в описанных выше вариантах осуществления выполняется катетерная кардиальная абляция, устройство визуализации может также быть выполнено с возможностью визуализации качества приложения другого вида энергии к другому объекту и устройство приложения энергии может быть выполнено с возможностью приложения другого вида энергии к другому объекту. Например, вместо высокочастотной энергии к объекту может прикладываться оптическая энергия, теплота, холод, акустическая энергия, ядерная энергия и так далее. Кроме того, объект может быть другим органом человека, не являющимся сердцем, таким как печень, легкое, почка и так далее. Объект может также быть техническим объектом. Устройство визуализации может также быть выполнено с возможностью контроля процедуры хирургической абляции.

Устройство визуализации и/или устройство приложения энергии могут быть выполнены с предоставлением врачу возможности наносить цветную маркировку точки на дисплее, основываясь на его субъективной оценке изображения в М-режиме после того, как приложение энергии было завершено. Например, они могут быть выполнены с возможностью назначения врачом зеленого цвета точке в местоположении, в котором повреждение абсолютно трансмурально, назначения оранжевого цвета точке в местоположении, в котором повреждение только частично трансмурально, и назначения красного цвета точке в местоположении, в котором вообще нет никакого повреждения или степень трансмуральности меньше 10%. Таким образом, устройство визуализации и/или устройство приложения энергии может содержать устройство ввода типа клавиатуры или "мыши", позволяющее врачу производить цветовое кодирование точки на дисплее, основываясь на его субъективной оценке. В дополнительном варианте осуществления устройство визуализации и устройство приложения энергии могут быть выполнены с возможностью маркировки заданных точек, в которых должна прикладываться энергия, и выполнения цветового кодирования для многоточечных устройств, в которых элемент приложения энергии выполнен с возможностью приложения энергии в различных точках одновременно или последовательно.

Устройство визуализации и/или устройство приложения энергии может содержать блок запоминающего устройства для хранения ультразвуковых данных, таких как изображение в М-режиме или информации, которая была получена, основываясь на ультразвуковом сигнале, такая как глубина повреждения, контакт с тканью, проскальзывание, трескание ткани, толщина и/или другие физиологические данные типа импеданса, температуры, мощность, электрограмм, оптических свойств поверхности ткани и так далее. Эта информация, например, записывается до и/или во время и/или после приложения энергии к объекту и связывается с соответствующей точкой в местоположении, к которому принадлежит сохраненная информация. Устройство визуализации и/или устройство приложения энергии может содержать блок ввода типа клавиатуры или "мыши" для выбора точки на дисплее и, если определенная точка была выбрана, информация, назначенная выбранной точке, предоставляется пользователю, например, во всплывающем окне.

Устройство приложения энергии может дополнительно содержать блок обнаружения растрескивания ткани для обнаружения растрескиваний ткани, в котором устройство визуализации выполнено с возможностью показа пользователю обнаруженных растрескиваний ткани, например, изменяя визуальное свойство всего дисплея или одной или нескольких точек, показываемых на дисплее. Например, одна или несколько точек могут мигать или вспыхивать, чтобы показывать, если было обнаружено растрескивание ткани.

Хотя в варианте осуществления, описанном выше со ссылкой на фиг.5, дисплей содержит три области, а в варианте осуществления, описанном выше со ссылкой на фиг.12-14 и 16 дисплей содержит пять областей, дисплей может также содержать другое количество областей. В частности, дисплей может содержать только первую область или только вторую область.

Хотя в варианте осуществления, описанном выше со ссылкой на фиг.2-4 значение глубины, в частности глубины абляции, было определено из ультразвуковых сигналов, значение глубины может также быть определено, используя другие способы. Например, значение глубины может быть определено оптически, как раскрыто в вышеупомянутой патентной заявке US 2006/0122587 A1, или значение глубины может быть определено, основываясь на магнитно-резонансных сигналах.

Другие изменения в раскрытых вариантах осуществления могут быть поняты и внедрены на практике специалистами в данной области техники при осуществлении заявленного изобретения после изучения чертежей, раскрытия и приложенной формулы изобретения.

В формуле изобретения слово "содержащее" не исключает другие элементы или этапы и единственное число не исключает множественное число.

Единый блок или устройство может выполнять функции нескольких позиций, упомянутых в формуле изобретения. Простой факт, что определенные критерии упоминаются во взаимно различных пунктах формулы изобретения, не указывает, что комбинация этих критериев не может использоваться для достижения преимущества.

Вычисления и определения, такие как определение и вычисление значения качества и трансмуральной области, и назначение визуального свойства, выполняемые одним или несколькими блоками или устройствами, могут быть выполнены любым другим количеством блоков или устройств. Например, этапы 101, 104 и 105 могут быть выполнены единым блоком или любым другим количеством различных блоков. Вычисления, определения, назначения и так далее и/или управление устройством визуализации в соответствии со способом визуализации и/или управления устройством приложения энергии в соответствии со способом приложения энергии могут быть осуществлены как средство управляющей программы компьютерной программы и/или как специализированное аппаратное обеспечение.

Компьютерная программа может храниться/распространяться на соответствующем носителе, таком как оптический носитель данных или твердотельный носитель данных, предоставляемые вместе с другим аппаратным обеспечением или его частью, но могут также распространяться в других формах, таких как через Интернет или другие проводные или беспроводные системы связи.

Любая ссылочная позиция в пунктах формулы изобретения не должна рассматриваться как ограничение области действия.

Изобретение относится к устройству визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту. Качество приложения энергии в местоположении на объекте визуализируется, основываясь на a) предоставленном изображении объекта и b) предоставленном значении качества, представляющем качество приложения энергии к объекту в местоположении на объекте, причем блок назначения визуального свойства назначает визуальное свойство местоположению в зависимости от значения качества и дисплей отображает предоставленное изображение и назначенное визуальное свойство в местоположении на объекте, показанном на изображении. Обычно человек, который прикладывает энергию к объекту, сосредотачивается на заданной точке, в которой прикладывается энергия. Так как информация о качестве показывается в местоположении, на котором человек уже сосредоточен, человек может легко воспринимать информацию, зависящую от качества.

1. Устройство визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту, причем устройство (11) визуализации выполнено с возможностью визуализации качества приложения энергии в местоположении (5) на объекте (3), основываясь на предоставленном изображении (12) объекта (3) и на предоставленном значении качества, представляющем качество приложения энергии к объекту в местоположении (5) на объекте (3), предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта, причем значение качества представляет собой значение глубины, указывающее глубину, на которую приложенная энергия изменила объект (3) в местоположении (5), при этом устройство (11) визуализации содержит:
- блок (9) назначения визуального свойства для назначения визуального свойства местоположению (5) в зависимости от значения качества, причем визуальным свойством является, по меньшей мере, одно из: цвета и интенсивности,
- дисплей (10) для отображения анатомической карты (12) и назначенного визуального свойства в местоположении (5) на анатомической карте (12);
причем энергия прикладывается к объекту, используя элемент приложения энергии, и в котором обеспечивается дополнительное значение качества, являющееся значением контакта, причем значение контакта указывает степень контакта между элементом приложения энергии и объектом, при этом блок (9) назначения визуального свойства выполнен с возможностью назначения одного из цвета и интенсивности местоположению в зависимости от значения глубины и другого из цвета и интенсивности местоположению в зависимости от значения контакта, дисплей (10) выполнен с возможностью отображения назначенного цвета и назначенной интенсивности в местоположении на анатомической карте (12).

2. Устройство визуализации по п.1, в котором значение глубины предоставлено относительно толщины стенки объекта.

3. Устройство визуализации по п.2, в котором объект (3) имеет стенку, к которой приложена энергия, причем устройство (11) визуализации содержит блок (15) вычисления трансмуральной области для вычисления трансмуральной области (16, 17) объекта (3), основываясь на предоставленном значении глубины, а дисплей (10) выполнен с возможностью показа вычисленной трансмуральной области (16, 17) на изображении (12) объекта (3).

4. Устройство визуализации по п.1, при этом устройство визуализации дополнительно содержит измерительный элемент (13), показанный на дисплее (10), причем измерительный элемент (13) выполнен с возможностью указания отношения между визуальным свойством и значением качества.

5. Устройство визуализации по п.1, в котором значение качества является значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект (3) в местоположении (5), и в котором измерительный элемент содержит маркер (14), указывающий глубину, на которую приложенная энергия изменила объект (3), основываясь на предоставленном значении глубины.

6. Устройство визуализации по п.1, в котором значение качества предоставляется многократно во время приложения энергии к объекту, в котором блок (9) назначения визуального свойства выполнен с возможностью многократного назначения визуального свойства местоположению в зависимости от соответствующего фактически предоставленного значения качества, и в котором дисплей (10) выполнен с возможностью многократного отображения предоставленного изображения и соответствующего фактически назначенного визуального свойства в местоположении на объекте, показанном на изображении.

7. Устройство приложения энергии для приложения энергии к объекту, при этом устройство (1) приложения энергии содержит:
- блок (2) предоставления изображения для предоставления изображения объекта (3), в котором предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта,
- элемент (4) приложения энергии для приложения энергии к объекту (3) в местоположении (5),
- блок (6, 7) локализации для локализации элемента (4) приложения энергии в местоположении (3),
- блок (8) определения значения качества для определения значения качества в местоположении (5) на объекте (3), причем значение качества представляет качество приложения энергии к объекту (3) в местоположении (5), причем значение качества является значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект (3) в местоположении (5), причем блок (8) определения значения качества выполнен с возможностью определять дополнительное значение качества, являющееся значением контакта, причем значение контакта указывает степень контакта между элементом (4) приложения энергии и объектом (3),
- устройство визуализации по п.1.

8. Устройство приложения энергии по п.7, при этом устройство приложения энергии дополнительно содержит блок (18) считывания для создания сигнала считывания, указывающего свойство объекта (3) в местоположении (5), и блок (8) определения значения качества выполнен с возможностью определения значения качества в зависимости от созданного сигнала считывания.

9. Способ визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту, причем способ визуализации выполнен с возможностью визуализации качества приложения энергии в местоположении (5) на объекте (3), основываясь на предоставленном изображении (12) объекта (3) и предоставленном значении качества в местоположении (5) на объекте (3), причем значение качества представляет качество приложения энергии к объекту в местоположении (5) на объекте (3), предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта, причем значение качества представляет собой значение глубины, указывающее глубину, на которую приложенная энергия изменила объект (3) в местоположении (5), при этом способ (11) визуализации содержит этапы, на которых:
- назначают визуальное свойство местоположению (5) в зависимости от значения качества, причем визуальное свойство является, по меньшей мере, одним из: цвета и интенсивности,
- отображают предоставленное изображение (12) и назначенное визуальное свойство в местоположении (5) на анатомической карте (12),
причем энергия прикладывается к объекту, используя элемент приложения энергии, и в котором обеспечивается дополнительное значение качества, являющееся значением контакта, причем значение контакта указывает степень контакта между элементом приложения энергии и объектом, при этом назначают одно из цвета и интенсивности местоположению в зависимости от значения глубины и назначают другое из цвета и интенсивности местоположению в зависимости от значения контакта, причем назначенный цвет и назначенную интенсивность отображают в местоположении на анатомической карте.

10. Способ приложения энергии для приложения энергии к объекту, причем способ (1) приложения энергии содержит этапы, на которых:
- предоставляют изображение объекта (3), причем предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта,
- локализуют элемент (4) приложения энергии для определения местоположения (5) элемента (4) приложения энергии,
- прикладывают энергию к объекту (3) в местоположении (5), используя локализованный элемент (4) приложения энергии,
- определяют значение качества в местоположении (5) на объекте (3), причем качество представляет качество приложения энергии к объекту (3) в местоположении (5), причем значением качества является значение глубины, указывающее глубину, на которую приложенная энергия изменила объект (3) в местоположении (5), причем определяют дополнительное значение качества, являющееся значением контакта, причем значение контакта указывает степень контакта между элементом (4) приложения энергии и объектом (3),
- визуализируют качество приложения энергии к объекту, как определено в п.9.

11. Машиночитаемый носитель, содержащий исполняемую компьютером программу, обеспечивающую осуществление способа визуализации согласно п.9 посредством устройства визуализации согласно п.1.

12. Машиночитаемый носитель, содержащий исполняемую компьютером программу, обеспечивающую осуществление способа приложения энергии согласно п.10 посредством устройства приложения энергии согласно п.1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам для направлений медицинского устройства в намеченное местоположение. Интервенционная система включает устройство формирования изображения для обеспечения прямого изображения объекта, игольчатое устройство, выполненное с возможностью введения в объект и имеющее положение в объекте, обнаруживаемое на прямом изображении, и обрабатывающее устройство, выполненное с возможностью получения предварительно записанного изображения объекта из баз данных.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к роботизированным системам для удержания и манипулирования хирургическими приспособлениями или инструментом для хирургии.

Группа изобретений относится к области медицины. Офтальмологический эндоиллюминатор содержит: источник светового пучка накачки; сцинтилляционное волокно, оптически соединенное с источником светового пучка накачки; элемент оптического соединения, оптически соединенный с сцинтилляционным волокном; оптическое волокно, оптически соединенное с элементом оптического соединения.

Изобретения относятся к средствам визуализации интересующего объекта вместе с устройством, применяемым для лечения пациента. Технический результат заключается в обеспечении возможности компенсировать движение устройства, применяемого для лечения и находящегося внутри интересующего объекта, с помощью временной интеграции.

Система слежения (300) за целевой анатомией пациента (305) может содержать первый маркер (10), имеющий размер и форму, пригодные для введения в пациента, чтобы достигнуть целевой анатомии, причем первый маркер имеет первый электромагнитный (EM) датчик (50) и участок, обеспечивающий изображение (90), множество вторых маркеров (310), имеющих размеры и формы для присоединения к пациенту вблизи целевой анатомии, причем каждый из вторых маркеров имеет второй электромагнитный датчик и является обеспечивающим изображение, генератор (340) поля, выполненный с возможностью приложения магнитного поля к целевой анатомии и индуцирования тока в первом и вторых датчиках, и процессор (11, 320), имеющий контроллер, выполненный с возможностью определения положений первого и вторых маркеров, основываясь на индуцированных токах.

Изобретение относится к инвазивным медицинским устройствам. Медицинский зонд содержит вводимую трубку, имеющую продольную ось и дистальный конец, дистальный кончик, расположенный на дистальном конце вводимой трубки и сконфигурированный для введения в контакт с тканью тела, стык, который соединяет дистальный кончик с дистальным концом вводимой трубки, и датчик стыка, заключенный внутри зонда, для распознавания положения дистального кончика относительно дистального конца вводимой трубки, причем датчик стыка содержит первый и второй подузлы, которые расположены внутри зонда на противоположных соответствующих сторонах стыка, и каждый подузел содержит один или более магнитных измерительных преобразователей.

Изобретение относится к медицине, в частности к пластической хирургии. Способ включает растяжение покровных тканей эспандером, отсечение растянутого материала с образовавшимися латеральными "ушками" по границе с рубцовым дефектом.

Изобретение относится к устройству фиксации хирургического ретрактора, содержащему зажимное тело, выполненное с возможностью разъемной фиксации устройства фиксации хирургического ретрактора к рамной конструкции, которая идет вдоль продольной оси (L) рамной конструкции и которая выполнена с возможностью установки на операционном столе, поворотное тело, прикрепленное к зажимному телу.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в хирургических и офтальмологических системах. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам управления хирургической операцией. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам формирования медицинских изображений с помощью магнитных частиц. Устройство для перемещения целевого элемента, который содержит магнитный материал и активное вещество, по объекту его размещения в предварительно определенном положении внутри объекта и активации активного вещества содержит средство выбора, содержащее блок генератора сигнала поля выбора и элементы поля выбора, в частности магниты или катушки поля выбора, для генерирования магнитного поля выбора, имеющего такую картину в пространстве его напряженности магнитного поля, что в поле обзора формируются первая субзона, имеющая низкую напряженность магнитного поля, и вторая субзона, имеющая более высокую напряженность магнитного поля, средство возбуждения, содержащее блок генератора сигнала поля возбуждения и катушки поля возбуждения, и средство управления блоком генератора сигналов поля возбуждения для перемещения целевого элемента по объекту в направлении, предписываемом командами перемещения, для размещения целевого элемента в желаемом положении внутри объекта и для активации активного вещества, когда целевой элемент достиг желаемого положения. Способ перемещения целевого элемента осуществляется при работе устройства. Использование изобретения позволяет повысить точность при неинвазивном размещении внутри объекта и активизировать активные вещества посредством магнитного поля. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к медицинским ультразвуковым диагностическим системам, а именно к ультразвуковым системам для размещения медицинских устройств с наведением по трехмерным изображениям. Ультразвуковая система для планирования хирургической операции с имплантируемым устройством содержит источник масштабируемых анатомических ультразвуковых изображений места в теле, в котором следует расположить имплантируемое устройство, источник масштабируемого изображения сайзера, формирующего виртуальный сайзер, который указывает размер имплантируемого устройства, блок масштабирования, выполненный с возможностью поддержки отображения анатомического ультразвукового изображения и виртуального сайзера в едином масштабе, дисплей и орган пользовательского управления, выполненный с возможностью применения пользователем для манипулирования позиционированием виртуального сайзера на дисплее относительно анатомической структуры в единообразно масштабированном анатомическом ультразвуковом изображении. Причем орган пользовательского управления выполнен с возможностью проверки подгонки виртуального сайзера к анатомической структуре, согласно выделениям, показывающим области наложения между виртуальным сайзером и анатомической структурой. При работе ультразвуковой системы осуществляется способ установления размеров имплантируемого устройства, которое подходит к анатомической структуре тела. Использование изобретения позволяет определить размеры имплантируемого устройства без физического доступа к месту имплантации. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к осуществлению отслеживания при медицинских процедурах. Техническим результатом является повышение точности размещения хирургического устройства и уменьшение времени процедуры. Способ содержит этапы, на которых: принимают данные ориентации с датчика ориентации, который интегрально соединен с медицинским устройством, при этом данные ориентации принимают на удаленный процессор, при этом медицинское устройство перемещают по анатомическим образованиям пациента в направлении области мишени; определяют ориентацию медицинского устройства относительно анатомических образований на основе данных ориентации; захватывают изображения анатомических образований в реальном времени с использованием медицинского устройства, и предоставляют захваченные изображения и ориентацию медицинского устройства относительно анатомических образований на устройство отображения, оперативно соединенное с упомянутым процессором. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к медицине. Минимально инвазивные лапароскопические хирургические щипцы содержат зажимающее средство, установленное на вращающемся корпусе, первое и второе средства передачи движения зажимающего средства и вращающийся корпус, соответственно, содержащие, по меньшей мере один тяговый трос, состоящий из нескольких тросов, располагающихся так, что поперечное сечение по меньшей мере одного тягового троса, связанного с первым средством передачи движения, имеет изменяемую геометрию вдоль его пути прохода. В первой компоновке тросы в поперечном сечении располагаются так, что их продольные оси размещаются радиально. Во второй компоновке оси ориентированы в первом направлении. В третьей компоновке оси ориентированы во втором направлении, перпендикулярном первому направлению. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к системе направления для направления трубчатого объекта, а также к катетерной системе, содержащей данную систему направления. Система направления содержит два радиально противоположно расположенных приводных шкива для направления трубчатого объекта, расположенного между приводными шкивами. Каждый приводной шкив имеет ось вращения шкива и содержит множество роликов, распределенных вокруг оси вращения шкива. Ролики расположены с возможностью вращения. Каждый ролик имеет ось вращения ролика и внешнюю приводную поверхность с вогнутым изгибом в направлении, соответствующем оси вращения ролика. Ось вращения ролика ориентирована наклонно относительно оси вращения шкива. Ролики каждого приводного шкива формируют совместно направляющую периферию для трубчатого объекта. Катетерная система содержит катетер и вышеуказанную систему направления. При этом катетер образует трубчатый объект. Группа изобретений позволяет непрерывно вращать трубчатый объект без опасности, что трубчатый объект выйдет из контакта с роликами. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к хирургическим навигационным системам для интеграции множества изображений анатомической области тела. Система содержит блок интеграции изображений, выполненный с возможностью формирования интегрированной матрицы (TX-E) изображения, содержащей интеграцию матрицы (TX-CT) флюороскопического изображения и матрицы (TCT-E) эндоскопического изображения. Матрица (TX-CT) флюороскопического изображения содержит преобразование между интраоперационным флюороскопическим изображением и предоперационным сканированным изображением. Матрица (TCT-E) эндоскопического изображения содержит преобразование между предоперационным сканированным изображением и интраоперационным эндоскопическим изображением. Система также содержит блок отслеживания инструмента, выполненный с возможностью формирования интегрированной матрицы (TT-X) слежения и матрицы (TT-CT) сканированного слежения. Интегрированная матрица (TT-X) слежения содержит интеграцию интегрированной матрицы (TX-E) изображения и матрицы (TT-E) эндоскопического слежения. Матрица (TT-CT) сканированного слежения содержит интеграцию матрицы (TCT-E) эндоскопического изображения и матрицы (TT-E) эндоскопического слежения. Матрица (TT-E) эндоскопического слежения представляет отслеживание хирургического инструмента (21) в пределах интраоперационного эндоскопического изображения (23). Использование изобретения облегчает отслеживание положений и ориентаций хирургического инструмента. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ультразвуковым средствам для определения усилия. Устройство содержит удлиненный корпус, один или более ультразвуковых преобразователей для генерации акустического излучения, размещенные в области дистального конца корпуса, внутри него, пропускающий элемент, расположенный по ходу лучей акустического излучения, причем пропускающий элемент является по существу прозрачным для акустического излучения. Пропускающий элемент и один или несколько ультразвуковых преобразователей установлены так, чтобы длина акустического пути между пропускающим элементом и ультразвуковым преобразователем варьировалась вместе с контактным усилием, приложенным к области дистального конца. Медицинская система содержит устройство и блок контроллера, соединенный с ним. Блок контроллера определяет длину акустического пути между ультразвуковым преобразователем и пропускающим элементом и контактное усилие по установленной длине акустического пути. Способ работы устройства состоит в генерации акустического излучения посредством приведения в действие одного или нескольких преобразователей, обнаружении отраженного акустического излучения, определении длины акустического пути между пропускающим элементом и ультразвуковым преобразователем по отраженному акустическому излучению и определении контактного усилия по установленной длине акустического пути. Машиночитаемый носитель обеспечивает управление медицинским устройством. Использование изобретения позволяет повысить точность определения контактного усилия. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил.

Группа изобретений относится к медицине и к визуализации хирургической траектории. Имеют место этапы приема информации в виде трехмерного изображения области, подлежащей хирургическому вмешательству, и комбинирования принятой информации в виде трехмерного изображения с данными из преобразованного в цифровую форму атласа. В результате получается комбинированная карта области, подлежащей хирургическому вмешательству. Комбинированная карта включает ожидаемые положения анатомических структур в области, подлежащей хирургическому вмешательству. Кроме того, имеются этапы приема хирургической траектории для хирургического вмешательства, определения положений пересечений хирургической траектории с анатомическими структурами и предоставления положений пересечений в системе координат, совмещенной с хирургической траекторией. Группа изобретений позволяет более четко предоставить хирургу необходимую в ходе операции информацию. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении различных медицинских процедур. Функциональная структура возвратно-поступательного разворота диагностических и хирургических элементов инструментального устройства тороидальной робототехнической системы с выдвижной крышкой, включающая вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и с возможностью разворота посредством шестеренки разворота, которая функционально связана с шестеренкой привода с редуктором, а также включает нижнюю шайбу с осевым отверстием, вертикальные стержни, подшипники и устройства удержания диагностических и хирургических элементов. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении различных медицинских процедур. Функциональная структура индивидуального возвратно-поступательного разворота выдвижных элементов для захвата и удержания диагностических и хирургических корпусов внутри тороидальной робототехнической системы с выдвижной крышкой, в которой корпус индивидуального возвратно-поступательного разворота группы выдвижных элементов захвата и удержания диагностических и хирургических корпусов выполнен тороидальной формы с выдвижной крышкой совместно с выдвижной внутренней частью тороидального корпуса, внутри которого закреплена опорная шайба с осевым отверстием, которая выполнена либо цельной, либо в виде отдельных секторов, при этом ее средняя часть и крайняя часть опорной шайбы выполнены цилиндрической формы, которые ориентированы вверх, а между ними с равным шагом расположены для независимого разворота отдельные сектора круглой пластины с выдвижными элементами захвата и удержания, диагностических и хирургических корпусов, на внутренних цилиндрических частях отдельных секторах круглой пластины зафиксированы несколько опорных подшипников, которые позиционно расположены на горизонтально ориентированной части опорной шайбы, а на горизонтально ориентированных внутренних частях отдельных секторов круглой пластины закреплен соответствующий привод с редуктором для индивидуального разворота, при этом края секторов круглой пластины в сечении выполнены Г-образными, на верхней горизонтальной поверхности которой расположены последовательно в секторе ограничительные подшипники, которые зафиксированы на внутренней цилиндрической части дополнительной шайбы, которая закреплена внутри корпуса и выполнена либо цельной, либо в виде отдельных секторов, которые позиционно в исходном положении расположены напротив сектора круглых пластин, а шестеренка разворота также выполнена либо цельной, либо в виде отдельных секторов и средние части отдельных секторов шестеренки разворота функционально связаны с шестеренкой соответствующего редуктора индивидуального привода. 4 ил.
Наверх