[发明专利]用于干预性磁共振成像的主动导管重构

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2011年9月29日提交的临时申请序号NO.61/540,789，其全部内容被通过引用结合到本文中。

技术领域

本公开涉及磁共振成像，并且更具体地涉及用于干预性磁共振成像的主动（active）导管重构。

背景技术

心脏节律障碍（心律不齐）的特征在于心脏中的异常电活动。心脏节律障碍可以促使心脏搏动过快、过慢或不规则，并且可能是危及生命的状况。心房纤维性颤动是心脏节律障碍的特别常见的形式。在这里，心脏的上面的两个室（称为心房）以不规则的间隔搏动。此不规则搏动可能是由可以由患病或受损的心脏组织产生的异常电脉冲引起的。慢性心房纤维性颤动以及其它形式的心脏节律障碍可能将病人置于针对诸如中风的某些状况的更大风险。

可以使用诸如导管消融的治疗来治疗诸如心房纤维性颤动的心脏节律障碍。在导管消融中，导管被插入病人的血管中并随后朝着心脏前进。当与负责生成异常电脉冲的心脏组织进行接触时，导管被用来破坏该责任组织，使得可以恢复正常的电脉冲。一般地使用热量来执行责任组织的消融。也称为肺静脉前庭隔离或PVAI的肺静脉消融是用于心房纤维性颤动的常见治疗。

适当的可视化是诸如执行PVAI时的成功干预中的重要因素。在可视化中，可以在视觉上向执行干预的医师从业者呈现导管、导线或其它器材的位置，例如通过在医学图像上叠加导管的位置，使得医师从业者能够在使诸如穿孔的复杂化的风险最小化的同时准确地将导管引导至其目的地。

发明内容

一种用于设备可视化的方法包括接收包括设备内的多个标记的空间关系的描述的一组物理特性。获取对象体内的设备的射线照相数据。在射线照相数据内标识所述多个标记中的每一个的近似位置。基于每个标记的所标识近似位置和接收到的一组物理特性针对对象体内的设备来构造轨迹函数。基于该组物理特性针对该设备来构造分段函数。基于所构造的轨迹函数和分段函数针对设备来生成3D模型。在显示设备上显示3D模型的呈现。

该设备可以是导管且所述多个标记可以包括一个或多个微弹簧圈（micro-coil）。该组物理特性可以包括一个或多个微弹簧圈中的相邻微弹簧圈之间的距离和导管的最大可能曲率或弯曲的度量。该轨迹函数可以是由用于样条函数的节点向量、控制点的向量以及多项式的次数定义的数学样条函数。可以改变节点向量和控制点的向量以找到满足接收到的该组物理特性的一个或多个约束的样条函数。该样条函数可以是给定多项式的次数的分段多项式函数。用于样条函数的多项式的次数可以是三。可以使样条函数的曲线能量最小化。该样条函数可以是B样条函数。该样条函数可以是非均匀有理B样条（NURBS）函数。

射线照相数据可以是MR图像。

分段函数可以具有预定形状。该预定形状可以是圆形。圆形的半径可以取决于沿着轨迹函数的长度。

3D模型可以是3D网格，并且该3D网格可以包括沿着轨迹函数扫描分段函数。构造轨迹函数可以包括按照特定顺序通过标记的每个所标识近似位置对轨迹函数的曲线进行内插。构造轨迹函数可以包括通过允许曲线不与标记的每个所标识近似位置相交并通过使被计算为标记的每个所标识近似位置与沿着曲线的相应点之间的距离的误差和最小化来近似轨迹函数的曲线。

标识射线照相数据内的所述多个标记中的每一个的近似位置可以包括确定用于该近似位置的置信度或概率。

在生成3D模型之前，可以确定轨迹函数是否是退化的，并且在轨迹函数被确定为是退化的情况下，在显示设备上显示警告消息。

一种用于提供用于干预指导的可视化的方法包括获取射线照相研究。在所获取的射线照相研究内标识设备内的一组标记。根据射线照相研究内的所标识的该组标记的位置和设备的物理特性的先验知识将曲线拟合到所标识的该组标记。通过在拟合曲线上对准设备的可变形模型来生成用于设备的3D模型。在显示设备上显示3D模型的呈现以用于干预指导。设备的物理特性的先验知识包括设备内的标记之间的距离和设备的最大可能曲率或弯曲程度。

该曲线可以是由用于样条函数的节点向量、控制点的向量和多项式的次数来定义的数学样条函数，并且可以改变节点向量和控制点的向量以找到满足该设备的物理特性的先验知识的一个或多个约束的样条函数。

生成用于设备的3D模型可以包括沿着拟合曲线扫描分段曲线。