[发明专利]用于为介入设备生成空间路线图的方法、系统和用于保护其空间精度的质量控制系统

说明书

本发明涉及用于生成目标器官内表示介入设备的预计的轨迹的空间路线图(roadmap)的方法，所述方法包括在目标器官内提供被安排有可检测标记的导管的步骤。

本发明还涉及用于生成在目标器官内表示介入设备的预计的轨迹的空间路线图的系统，所述系统包括安排有可检测的标记的导管，所述可检测的标记预计放置在目标器官内；数据采集系统，被安排来采集包括可检测的标记的图像数据。

本发明还涉及质量控制系统，它被安排来在生成目标器官内表示介入设备的预计的轨迹的空间路线图的系统中保证其空间精度。

在开头段落中阐述的方法的实施例是从WO 94/16623获知的。已知的方法可应用于心电生理学领域。在该已知的方法中，安排有可检测的标记的两个参考导管被插入在病人的感兴趣的目标器官中，此后病人被从两个X射线源发射的互相交截的扫描束所照射。在已知的实施例中，可检测的标记包括X射线敏感的材料，例如闪烁晶体，它被安排成在吸收了它所处的地方的X射线后向病人体外提供信号。导管在目标器官内的三维位置通过由控制单元执行的对可检测的标记的空间置的确定而得到，控制单元包括符合检测器，它被安排成把来自可检测的标记的输出信号与来自两个X射线单元的扫描控制器的相应的扫描地址信息进行相关。在该已知的方法中，把一个映射导管用于映射目的，其空间位置是相对于两个参考导管而被确定的。

该已知方法的缺点在于，映射过程的精度高度依赖于在扫描X射线束的最小像素与可检测的标记的尺寸之间的相互关系。

本发明的目的是提供用于生成表示介入设备的预计的轨迹的空间路线图的方法，由此这个轨迹以高的空间精度和通过基本上传统的成像装置而得到。

为此，按照本发明的方法包括以下步骤：

-采集被安排在目标器官内的可检测的标记的图像数据；

-通过使用所述图像数据建立经运动校正的面向目标器官的三维坐标系统；

-推导出在经运动校正的面向目标器官的三维坐标系统内可检测的标记的相应的空间位置信息；

-通过使可检测的标记的各个空间位置信息相互关联而建立目标器官内的空间路线图。

按照本发明的方法，可建立内部的、经运动校正的、面向器官的坐标系统。这个技术措施是基于这样的观点，即由于介入手术的预计的对象位于运动的目标上，相对于如在已知的方法中使用静止世界坐标系统的那些系统，定位精度得以改进。经运动校正的面向目标器官的三维坐标系统优选地使用在被转让给本所有人的欧洲专利申请EP03100646.3中描述的、使用传统的成像技术的、经运动校正的三维体积成像方法被构建，由此可检测的标记的特征被用作为运动校正的基础。

另外，通过使用传统的成像技术，诸如宽X射线束或MR采集，确定可检测标记位置的空间分辨率得以提高，因为与已知的方法不同，所考虑的感兴趣区域的所有的体积单元由其中应用小型化直径的扫描束的成像实体所经过。必须指出，对于按照本发明的方法的操作，只要采集那些其上的可检测的标记刚好是可识别的图像就已足够了。这可以通过非常低剂量的X射线照射而实现，因为目前市场上提供的大多数介入导管配备有具有很大尺度的射频不透明的标记。任选地，图像可以用更高图像质量来采集，以使其能进行目标器官的真实的三维重建，因此改进在介入期间临床医生的三维临床诊断。必须指出，按照本发明的方法可应用于各种各样的介入，而不限于心电生理学。当得到经运动校正的面向目标器官的三维坐标系统时，通过使用适当的补充信息，如组织特性或任何其它适当的信息，可在这个坐标系统内构建空间路线图。可检测的标记的空间位置信息优选地包括在经运动校正的面向目标器官的三维坐标系统内每个可检测的标记的相应的坐标。替换地，当预先确定了在导管上的可检测的标记之间的距离时，可以使用在标记之间的相对距离和一个标记的绝对坐标而形成空间位置信息。通过使可检测的标记的各个空间位置信息互相关联，可得到空间路线图的三维轨迹。规定空间路线图的轨迹的空间坐标可以是绝对的，或可以被定义为相对于可检测标记的坐标的参考值。

在按照本发明的方法的实施例中，该方法还包括以下步骤：

-通过使用介入测量导管采集在目标器官内它们的各个测量位置的读数组；

-在空间路线图上呈现该读数组。