定位工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于支持醫(yī)學設(shè)備定位的裝置、一種用于醫(yī)學設(shè)備定位的方法、 一種成像系統(tǒng)、一種計算機程序元件和一種計算機可讀介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 全世界最普遍的醫(yī)學狀況之一是高血壓。制藥商已經(jīng)對此做出響應(yīng)并且開發(fā)了大 范圍的高血壓藥物來進行處置。
[0003] 遺憾的是，某些患者并不對這樣的藥物響應(yīng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在那些沒有響應(yīng)的患者中 的一些中，他們的交感神經(jīng)系統(tǒng)操作為將身體維持在"戰(zhàn)斗或逃跑"的恒定狀態(tài)中，即壓力 的狀態(tài)中。維持這樣的狀態(tài)包括將血壓精確地保持在相對高的水平處。為此，交感神經(jīng)系 統(tǒng)將信號經(jīng)由神經(jīng)組織發(fā)送到身體的腎，以指令腎產(chǎn)生大量的腎素。這種酶在人體新陳代 謝中被用于調(diào)節(jié)例如遍及身體的動脈收縮，以如此引起并維持高血壓。
[0004] 為了解決這種狀況，已經(jīng)開發(fā)了被稱為腎臟去神經(jīng)支配的介入流程。在腎臟去神 經(jīng)支配中，將特別適配的能激發(fā)導管引入到腎動脈中。導管被用于至少部分地去激活位于 動脈壁中的神經(jīng)組織并且導入和導出相應(yīng)的腎。換言之，交感神經(jīng)系統(tǒng)與腎之間的通信由 此被縮減為降低腎素產(chǎn)生和最終的血壓。
[0005] 然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，操作那些去神經(jīng)支配系統(tǒng)或?qū)Ч芑蝾愃频慕槿朐O(shè)備有時是困難 的。這還可能導致處置結(jié)果達不到期望。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，可以存在對用來在去神經(jīng)支配或類似的介入流程期間對醫(yī)務(wù)人員進行支持 的裝置的需要。
[0007] 本發(fā)明的目標是由獨立權(quán)利要求的主體解決的，其中，另外的實施例被并入從屬 權(quán)利要求中。應(yīng)當指出，以下所描述的本發(fā)明的方面同樣適于用于醫(yī)學設(shè)備定位的方法、成 像器系統(tǒng)、計算機程序元件和計算機可讀介質(zhì)。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于定位醫(yī)學設(shè)備（例如去神經(jīng)支配導管或 其他）的裝置。所述裝置包括：
[0009] 輸入端口，其用于接收i)目標的X射線投影圖像，以及ii)指示所述目標中或所 述目標周圍的醫(yī)學設(shè)備的當前應(yīng)用位置的信號；
[0010] 用戶界面生成器，其被配置為生成疊加在所述圖像上的標志以用于在屏幕上顯 示，所述標志指示距所述當前應(yīng)用位置或先前應(yīng)用位置的第一預(yù)定距離處的所述設(shè)備的下 一應(yīng)用位置，在所述輸入端口處接收指示所述第二位置的信號之后，所述生成器對針對距 所述下一位置第二預(yù)定距離處的第二位置疊加第二標志做出響應(yīng)。
[0011] 根據(jù)一個實施例，所述應(yīng)用位置可以被認為是作用點，即所述醫(yī)學設(shè)備被用于遞 送特定任務(wù)的位置。在去神經(jīng)支配介入期間，可以使用所述裝置，其中，去神經(jīng)支配導管的 端部需要在特定樣式中被精確地定位，以重復(fù)地并且逐點地燒焦或灼燒（從而消融）例如 腎動脈中的神經(jīng)組織。各自的標志接著對消融部位的位置進行標記，即其中，所述去神經(jīng)支 配導管（"當前"或"先前"）已經(jīng)被應(yīng)用之處，或其中所述導管下一次將被應(yīng)用之處。由所 述用戶界面生成器生成的一個或多個標志是虛擬標志，所述虛擬標志重疊在當前X射線投 影圖像上。根據(jù)一個實施例，隨著所述醫(yī)學設(shè)備從一個位置移動到下一位置，針對連續(xù)的下 一位置中的任一個的各自的單個標志被顯示：換言之，一旦所述第二標志被顯示，則所述第 一標志被擦除。然而，在其他實施例中，所述兩個標志被一起顯示，使得在任何時間總是確 切地存在兩個顯示出的標志，并且該實施例可以被延伸為顯示所有的或最新的n(n多2)個 先前的作用點位置。
[0012] 在一個實施例中，還存在跟蹤器標志，所述跟蹤器標志在圖像的序列上跟蹤例如 相對于所述導管的端部取得的所述設(shè)備的實際當前位置。例如當所述設(shè)備在先前的消融部 位向所述下一消融部位行進時，針對當前端部位置的該標志與針對所述設(shè)備應(yīng)用位置的所 述標志不同。該跟蹤標志沿著所述一個或多個作用點位置標志被顯示。換言之，所述裝置 提供針對所述醫(yī)學設(shè)備相對于當前作用點/位置的操作的動態(tài)靶向指示。
[0013] 所述圖像在顯示時示出至少所述導管的投影視圖或投影視圖剖面（"覆蓋區(qū) (footprint) ")，并且在給定當前消融點的情況下將操作者引導到所述下一消融點。這減輕 了通過眼睛猜測所述導管端部的所述下一位置的需要，并且這還減輕了在X射線采集期間 對被與所述患者放置在一起的物理尺或量規(guī)的易出錯并且麻煩的使用?？梢詫⑺鰳酥警B 加在諸如十字標線或簡單線段的許多形狀中。在所述操作者使所述去神經(jīng)支配導管通過所 述腎動脈前進時，產(chǎn)生標志的序列。
[0014] 如本文中所提出的所述裝置幫助操作者"歸零校正"，即在沒有記憶嘗試的情況下 視覺上聚焦在下一消融要被應(yīng)用的所述下一靶向位置上。操作者可以忘記先前的消融點并 且可以將注意力充分集中在所述下一位置上。所述裝置幫助所述操作者迅速并且方便地達 到一致的消融點樣式。
[0015] 根據(jù)一個實施例，所述標志序列沿著與相關(guān)器官（例如所述腎動脈）和/或所述 醫(yī)學設(shè)備的所述位置對齊的方向前進。可以使用在所述介入期間被用于采集熒光檢查或血 管造影圖像的感興趣解剖結(jié)構(gòu)和成像器的幾何形狀的知識。例如，在腎臟去神經(jīng)支配流程 的設(shè)定中，通常在所述圖像上水平地示出相關(guān)腎動脈。根據(jù)該實施例，所述標志的序列同樣 水平地前進，由此跟隨相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)的尺寸。然而，在例如所述醫(yī)學設(shè)備沿彎曲路徑延伸的 其他實施例中，所述用戶界面生成器自動地適于該曲線狀況，并且因此所述標志的序列沿 著所述醫(yī)學設(shè)備的所述相關(guān)器官覆蓋區(qū)和/或曲線覆蓋區(qū)的曲線末端前進。
[0016] 根據(jù)一個實施例，還存在沿著一個或多個標志所生成并顯示的虛擬量規(guī)或標尺。 如本文中所使用的"量規(guī)"包括但不限于標尺或直尺的圖形表示，或者尤其是針對卷尺、帶 狀物或索的曲線應(yīng)用。這允許所述操作者實際讀出距離或輔助他或她來定位諸如去神經(jīng)支 配導管的介入工具。
[0017] 根據(jù)一個實施例，所述用戶界面生成器被配置為自動地將疊加的所述虛擬量規(guī)與 所述設(shè)備或目標取向?qū)R和/或自動地將所述量規(guī)上的長度和刻度縮放到所述目標或設(shè) 備的長度。所述圖像內(nèi)虛擬量規(guī)是適配并且被數(shù)字地表示為屏幕上的測量結(jié)果和定位工具 的設(shè)備和/或ROI。在一個實施例中，所述量規(guī)被自動或至少半自動地相對于所述設(shè)備和/ 或感興趣器官的所述覆蓋區(qū)進行縮放、定向以及定位。對齊是自動的，這是因為接收到所述 圖像之后影響對齊。在一些實施例中，所述對齊操作（或本文中描述的所述用戶界面生成 器操作中的全部或某些）也是（或作為替代）半自動的，這是因為所述用戶界面生成器還 在具有所述標志/量規(guī)的所述圖像被顯示之后接受輸入，并且操作為基于所述新的或稍后 提供的用戶輸入或者基于從所述成像器詢問的輸入（例如成像幾何結(jié)構(gòu)的變化，如工作臺 移動）來修改標志/量規(guī)。
[0018] 在其是GUI控件或用于表示所述標尺的類似的像素信息的意義上講，所述標尺或 量規(guī)是虛擬的。所述代表性像素信息不涉及如遵循當前實踐、在所述X射線圖像采集期間 "真實的"物理標尺已經(jīng)被與所述患者放置在一起的情況的任何衰減。換言之，不再需要這 樣的物理標尺或類似的測量設(shè)備。如本文中提出的所述虛擬量規(guī)增加了所述患者的舒適度 并且允許對所述去神經(jīng)支配導管的更準確的操作。所述虛擬量規(guī)還可以被顯示為曲線應(yīng)用 中的虛擬量角器。在這種情況下，分割器操作為從所述圖像（例如熒光檢查X射線圖像，在 下文中也被稱為"熒光"，或者血管造影術(shù)，在下文中也被稱為"血管造影"）提取相關(guān)結(jié)構(gòu) 以計算沿所述結(jié)構(gòu)的弧長，以便于將所述標志放置在正確的"測量"距離處。即使在曲線環(huán) 境中，也可以實現(xiàn)對所述去神經(jīng)支配導管或類似的介入工具的精確定位。
[0019] 在一個實施例中，所述虛擬量規(guī)在屏幕上的總體長度（或就此而言，所述標志將 沿著其行進的總體長度）是根據(jù)與即將到來的檢查類型相關(guān)的預(yù)設(shè)值的。例如，在腎臟去 神經(jīng)支配中，平均腎動脈長度是已知的，并且可以經(jīng)由適合的用戶輸入單元而由用戶供應(yīng)， 或者可以在所述用戶指定所述檢查和/或器官類型之后從醫(yī)學數(shù)據(jù)庫檢索。
[0020] 根據(jù)一個實施例，所述標志和/或所述標尺或量規(guī)是交互式的，這是因為所述操 作者可以使用諸如鼠標的指針工具來調(diào)用額外的臨床相關(guān)信息，例如點擊數(shù)字量規(guī)和/或 所述標志從而實現(xiàn)Gn窗口的彈出窗口，以表示背景信息或提供背景用戶交互。在一個實 施例中，（由所述裝置）所提出的下一標志位置可以是用戶"編輯的"，即由所述用戶改變以 便于考慮例如最好避免消融的血管中的鈣化的存在。在所要求的消融點間隙周圍存在安全 裕度，因此所述用戶具有對所述裝置指示的下一消融點位置進行微調(diào)的一些余地。然而，如 果所述用戶試圖調(diào)節(jié)從而違反所述安全裕度（例如如果他或她試圖將所述消融點設(shè)定得 太靠近先前的消融點），則發(fā)出該效果的錯誤消息。在一個實施例中，所述裝置甚至可以向 去神經(jīng)支配生成器發(fā)出"去使能"信號以防止所述用戶在該點執(zhí)行所述去神經(jīng)支配。
[0021] 根據(jù)一個實施例，所述刻度對應(yīng)于所要求的消融點間隙，即所述標尺DR上的任何 兩個緊接著連續(xù)的刻度之間的距離在像素方面等于所要求的消融點間隙。
[0022] 根據(jù)一個實施例，任何兩個緊接著的刻度距離之間的距離對應(yīng)于屏幕上也在像素 方面表達在所述虛擬標尺上的用戶可選的物理標度，例如mm、cm和英寸等。
[0023] 根據(jù)一個實施例，通過與用于介入的具體去神經(jīng)支配工具接合來獲得指示各自的 當前導管位置的所述信號。然而，根據(jù)一個實施例，不要求這樣的接口，但是所述系統(tǒng)僅基 于所述圖像的序列，以確定當前的去神經(jīng)支配點。調(diào)節(jié)所述標志距離的縮放和所述數(shù)字標 尺上的所述刻度，使得根據(jù)那些標志來移動所述導管端部位置將影響在期望距離處的真實 定位。所述標志之間或所述刻度之間的屏幕上距離將以或關(guān)于自然距離單位（例如毫米） 表達，而不以像素表達，這是因為感興趣的是所述消融點原位之間的實際物理距離。為了從 物理距離轉(zhuǎn)譯為像素距離（在像素域中查看標志和量規(guī)刻度），可以定義單位變換。根據(jù)一 個實施例，可以通過考慮可以被假定為已知的所述設(shè)備（例如導管端部或?qū)Ыz等）的特性 部分的圖像中的一幅中的所述覆蓋區(qū)（投影視圖