CN102309320B - 操作者控制的标测点密度 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种方法，所述方法包括以下步骤：从医学成像系统接收多个标测点，每一个标测点包括身体器官表面上的相应的坐标，所述坐标通过使医疗探针接近所述表面测得。接收操作者输入，所述输入指定空间密度，所述标测点将以所述空间密度进行显示。响应所述操作者输入来选择所述标测点的子集。通过显示选择的所述标测点的子集以所述指定的空间密度使所述表面可视化。

Description

操作者控制的标测点密度
技术领域
本发明整体涉及医学成像，具体地讲，本发明涉及使身体器官表面可视化。
背景技术
在电生理诊断程序(如心内电标测)中，侵入性医疗探针被引入身体器官的腔室中。由于探针定位在器官内的特定标测点，探针测量特定信息(如电势)并将测量结果传输至标测系统。标测系统创建标测图，所述标测图包括在器官中相应的位置处的测量结果。标测图可在将各种诊断和治疗程序应用到器官时使用。
发明内容
本文所述的本发明的实施例提供了一种方法，所述方法包括：
从医学成像系统接收多个标测点，每个标测点包括身体器官表面上的相应的坐标，所述坐标通过使医疗探针接近所述表面测得；
接收操作者输入，所述操作者输入指定空间密度，所述标测点将以所述空间密度进行显示；
响应所述操作者输入来选择所述标测点的子集；以及
通过显示所选择的所述标测点的子集以可视化所指定的空间密度的所述表面。
在一些实施例中，每一个标测点包括组织特性的相应的值，所述值通过所述医疗探针在所述相应的坐标处测得，并且使所述表面可视化的步骤包括以选择的所述标测点的子集显示所述组织特性的相应的值。在一些实施例中，所述组织特性包括选自以下特性类型中的至少一种：电势；局部活化作用时间(LAT)；组织阻抗；组织机械特性；通过所述探针施加到所述表面的力；以及消融参数。在实施例中，所述方法包括在不考虑所述子集的选择的情况下，将所述多个标测点保存在存储器中。
在本发明所公开的实施例中，所述操作者输入指定所述表面的一个或多个区域，并且选择所述子集以及使所述表面可视化包括仅在指定的区域内以所指定的空间密度选择所述子集并且显示所述表面。在实施例中，所述区域至少包括第一区域和第二区域，所述操作者输入指定彼此不同的第一空间密度和第二空间密度，并且选择所述子集和使所述表面可视化的步骤包括在所述第一区域和所述第二区域中以相应的所述第一空间密度和所述第二空间密度选择所述子集并且显示所述表面。
在另一个实施例中，所述操作者输入指定不被可视化的一个或多个标测点，并且选择所述子集的步骤包括将所述一个或多个标测点用相应的其它标测点替代，同时保留所指定的空间密度。在另一个实施例中，选择所述子集的步骤包括选择均匀分布在整个所述表面上的所述标测点。在另一个实施例中，选择所述子集的步骤包括选择最靠近由所述多个标测点限定的三维包层的标测点。
根据本发明的实施例，另外提供了一种设备，所述设备包括：
第一接口，其被配置成从医学成像系统接收多个标测点，每一个标测点包括身体器官表面上的相应的坐标，所述坐标通过将医疗探针接近所述表面测得；
第二接口，其被配置成接收操作者输入，所述操作者输入指定空间密度，所述标测点将以所述空间密度进行显示；和
处理器，其被配置成响应所述操作者输入来选择所述标测点的子集，并且通过显示所选定的所述标测点的子集以所指定的空间密度使所述表面可视化。
根据本发明的实施例，还提供了一种计算机软件产品，所述产品包括其中储存有程序指令的非瞬时计算机可读介质，当所述程序指令被计算机读取时，引起所述计算机进行以下操作：从医学成像系统接收多个标测点，每一个标测点包括身体器官表面上的相应的坐标，所述坐标通过将医疗探针接近所述表面测得；接收操作者输入，所述操作者输入指定空间密度，所述标测点将以所述空间密度进行显示；响应所述操作者输入来选择所述标测点的子集，以及通过显示所选定的所述标测点的子集以所指定的空间密度使所述表面可视化。
通过以下结合附图的实施例的详细说明，将更全面地理解本发明：
附图说明
图1为根据本发明所公开的实施例的执行操作者控制的标测点密度的心内标测系统的示意性示图；
图2为根据本发明所公开的实施例的示意性地示出执行操作者控制的标测点密度的心内标测系统的方框图；
图3为根据本发明所公开的实施例的心室的示例性电标测图的示图；
图4为根据本发明所公开的实施例的示意性地示出用于制备具有操作者控制的标测点密度的电标测图的方法的流程图。
具体实施方式
概述
生理标测程序或解剖标测程序通常创建标测图，所述标测图包括从医学成像系统收集的标测点。每一个标测点包括身体器官内的相应的坐标，并可能包括在所述相应的坐标处的医疗探针收集的生理特性。生理特性通常通过接近身体器官表面的医疗探针测得。标测图被显示给操作者，如医学专业人员。
在许多情况下，高密度地显示标测点是有利的，以便赋予操作者对标测图的质量和采样密度的更好的感觉。在某些情况下，操作者可以发现显示的标测点密度太高。例如，操作者可能发现标测图上的大量标测点至少在给定区域中模糊了与所述过程相关的信息。例如，当使用具有多个标测电极的探针时可能发生这种场景，但本发明所公开的技术不限于这种情况。
以下描述的本发明的实施例提供了使操作者能够指定将要进行显示的标测点的空间密度的方法和系统。操作者可以指定标测图的一个或多个指定区域或整个标测图的标测点密度。一旦操作者指定了所需的空间密度，就自动地选择采集的标测点的子集。然后，标测图以指定的密度显示给操作者。本文描述了用于自动选择标测点子集的标准的若干实例。通常，初始密度的初始标测点保存在存储器中，以使得初始(高)空间密度可被重置而不会发生数据丢失。
本文所述的方法和系统提供对标测和可视化处理的更大的控制，从而提高标测系统的用户友好性，而不会降低精度或质量。
系统说明
图1为根据本发明所公开的实施例的执行操作者控制的标测点密度的心内标测系统20的示意性示图。系统20包括探针22(诸如导管)和控制台24。在以下描述的实施例中，假设探针22用于诊断或治疗处理，诸如用于标测患者30心脏26中的电势。作为另外一种选择，加上必要的变更，可以将探针22用于心脏中或其他身体器官中的其他治疗和/或诊断用途。
操作者28将探针22穿过患者30的血管系统插入，以使得探针22的远端32进入心脏26的心室。系统20利用磁性位置感测，以确定心脏26的内部的远端32的位置坐标。控制台24具有驱动电路34，该驱动电路驱动设置在患者30体外的已知位置(如位于患者躯干下方)处的场发生器36。连接到探针22的远端32的磁场换能器(未示出)响应来自线圈的磁场产生电信号，从而使得控制台24能够确定远端32在心室中的位置。
虽然在当前实例系统20中，利用基于磁的传感器来测量远端32的位置，但可以使用其它位置跟踪技术(如基于阻抗的传感器)。例如，在美国专利5,391,199、5,443,489、6,788,967、6,690,963、5,558,091、6,172,499、6,177,792中描述了磁位置跟踪技术，它们的公开内容以引用方式并入本文中。例如，在美国专利5,983,126、6,456,864和5,944,022中描述了基于阻抗的位置跟踪技术，它们的公开内容以引用方式并入本文中。
为了标测所考虑的心室，操作者28将远端32定位在心室内表面上的多个位置处(或接近内表面)。在每一个位置处，连接到远端的电极(未示出)都测量特定的生理特性，在本实例中，为局部表面电势。系统20建立位置测量结果和电势测量结果的联系。因此，系统收集多个标测点，每一个标测点包括内心室表面上的坐标以及位于此坐标处的相应的电势测量结果。
控制台24具有处理器38，该处理器制备和显示标测图40，该标测图示出采集的标测点。因此，标测图40(也称为电标测图)使整个心室表面上的电势分布可视化。处理器38利用显示器42为操作者28显示标测图40。利用一组输入装置44，操作者28可操纵显示器上的标测图40。具体地讲，操作者28可控制显示出的标测点的密度，以下将详细描述。
处理器38通常包括通用计算机，该计算机具有合适的前端和接口电路，以用于接收来自探针22的信号，并控制控制台24的其他元件。处理器38可以用软件编程，以执行本文所述的功能。例如，可以经网络将软件以电子形式下载到控制台24中，或可以将软件保存在非瞬时有形介质上，诸如光学、磁或电子存储介质。作为另外一种选择，处理器38的一些或所有功能可以通过专用或可编程数字硬件元件、或利用硬件和软件元件的组合来执行。
图2为根据本发明所公开的实施例示意性地示出控制台24的元件的方框图。心内数据采集模块50接收并处理来自探针22的电势测量结果和位置信号。模块50将从探针接收的信号转换为标测点，并将标测点传输到可变密度标测模块52。每一个标测点包括心室表面上的位置坐标以及在该坐标处测得的电势。
处理器38收集来自接口54的标测点，并生成包括所有收集的标测点的初始电标测图。处理器38通常将收集的标测点储存在存储器56中，并将初始标测图呈现在显示器42上。存储器56可以包括任何合适的易失性和/或非易失性存储器，诸如随机存取存储器或硬盘驱动器。处理器38也通过接口58接收来自输入装置44的操作者输入。操作者输入指定用于标测图的稀疏(即较低)的标测点密度值。在一些实施例中，操作者输入也指定初始标测图的选定区域，该选定区域以稀疏的标测点密度被显示。基于操作者输入，处理器38创建具有指定的标测点密度的稀疏电标测图。处理器38在显示器42上将稀疏的标测图显示给操作者28，并且也可以将稀疏标测图储存在存储器56中。
可变密度标测图的创建
如上文所述，本文所述的方法和系统使操作者28能够指定较低的空间密度，以用于显示电标测图的标测点。在操作者28指定所需的标测点密度之后，处理器38自动选择采集的标测点的子集，该标测点具有指定的空间密度。处理器38可以使用任何合适的标准，以用于选择标测点的子集。例如，处理器38可以选择提供大致均匀的覆盖百分比的标测点。又如，处理器38可以选择最靠近由初始标测图限定的三维包层的标测点。如上所述，处理器38可以针对整个标测图、或由操作者指定的标测图的一个或多个区域来执行该处理。
在一些实施例中，处理器38可以将用户界面呈现在显示器42上，该界面使得操作者28能够(利用输入装置44)控制标测图40或其一部分的标测点密度。作为另外一种选择或除此之外，用户界面可以允许操作者28利用输入装置44选择当前显示的标测图上所示的不期望的标测点。处理器38随后移除所选点，并自动用其他标测点取而代之，以便保持所需的标测点密度。
图3为根据本发明所公开的实施例的示例性心内电标测图40的示意性示图。标测图40初始包括初始标测图60，所述初始标测图60包括通过探针22收集的所有标测点。在图3中利用不同的阴影图案显示不同的电势水平。在现实系统中，例如，可利用不同颜色或利用任何其它合适的图形特征使不同的电势可视化。
区域62被操作者28选择，以用于以较低标测点密度进行显示。区域62包括被处理器38自动选择并具有较低标测点密度的多个标测点64。与以初始标测点密度显示所述区域相比，以较低标测点密度呈现区域62可以为操作者28提供该区域中的电势的更清楚的表示。
图4为根据本发明所公开的实施例的示意性地示出用于制备具有操作者控制的标测点密度的电标测图的方法的流程图。处理器38从探针22接收在心室内表面上的各个位置采集的位置和电势测量结果(步骤70)。利用收集的测量结果，针对心脏26的心室，处理器38生成多个标测点(即电势的初始标测图)(步骤72)。处理器38将标测点储存在存储器56中，并将初始电标测图呈现在显示器42上。
操作者28利用输入装置44指定所需的标测点密度(步骤74)。例如，操作者28可以利用任何其它装置直接输入点密度，从显示器上呈现的预定列表中选择标测点密度，或指定所需的密度。在一些实施例中，操作者28也利用输入装置44选择将以指定的标测点密度显示的一个或多个区域(如图3所示的区域62)(步骤76)。通常，操作者28可以选择邻接或不邻接的多个区域。作为另外一种选择，操作者28可指定用于整个标测图的标测点密度。如果操作者28选择多个区域，则操作者可为每一个区域指定不同的密度，或为两个或多个区域指定相同的密度。
处理器38创建稀疏标测图，该标测图在选定的区域处具有指定的密度(步骤78)。处理器通过选择具有指定密度的初始标测点的子集生成稀疏的标测图。处理器在存储器56中储存稀疏标测图，并将稀疏标测图呈现在显示器42上，提供给操作者28(步骤80)。在一些实施例中，存储器56可以储存多个版本的电标测图(包括初始标测图)，其中每一个版本具有不同的点密度。操作者28可利用输入装置44在不同版本之间切换。
在一些实施例中，图4的方法被实时地执行，即与通过探针22执行测量同时执行或在通过探针22执行测量之后立即执行。在可供选择的实施例中，图4的方法被离线执行，即应用到预先采集并储存的初始标测点集。
本文所述的实施例主要指使电势(诸如单极电压或双极电压)可视化的电标测图。在可供选择的实施例中，本发明所公开的技术可用于处理使通过在体内相应的位置处的探针测量的任何其它组织特性可视化的标测点，例如为组织局部活化作用时间(LAT)、组织阻抗、组织机械特性(诸如应变)。作为另外一种选择或除此之外，本发明所公开的技术可用于处理使与测量结果有关或与所考虑的医疗过程有关的特性可视化的标测点，诸如探针施加到组织上的力、接触信息和消融参数。作为另外一种选择，诸如当执行器官的自动标测时，标测点还可以仅具有坐标而没有任何生理特性。
以下权利要求书中的相应结构、材料、操作和所有方法或步骤以及功能元件的等同形式旨在包括任何结构、材料或者操作，以用于执行与在权利要求中具体保护的其他受权利要求保护的元件相结合的功能。已提供了对本发明的描述以用于举例说明和描述性目的，但并非旨在穷举或将本发明限制为所公开的形式。在不脱离本发明的范围和精神的前提下，许多修改形式和变型形式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。选择并描述了以上实施例，以最好地解释本公开的原理和实际应用，以及使本领域的其他技术人员能够理解本公开的各种实施例具有适于所考虑的具体用途的各种修改形式。
所附权利要求书旨在涵盖落在本发明的精神和范围内的本公开的所有这种特征和优点。因为本领域技术人员将易于进行许多修改和改变，所以无意于将本公开限制于本文所述的有限数目的实施例。因此，应当理解，落入本发明的精神和范围内的所有合适的变型形式、修改形式和等同形式都可以使用。

Claims (17)

1.一种用于实现操作者控制的标测点密度的方法，包括：
从医学成像系统接收多个标测点，每一个标测点包括身体器官表面上的相应的坐标；
接收操作者输入，所述操作者输入指定空间密度，所述标测点将以所述空间密度进行显示；
接收操作者输入，所述操作者输入指定所述表面的一个或多个区域，其中所述操作者为每个指定的区域指定不同的空间密度；
响应所述操作者输入仅在指定的区域内以所指定的空间密度选择所述标测点的子集；以及
通过显示所选择的所述标测点的子集仅在指定的区域内以所指定的空间密度使所述表面可视化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中每一个标测点包括组织特性的相应的值，并且其中使所述表面可视化的步骤包括以所选择的所述标测点的子集显示所述组织特性的相应的值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述组织特性包括选自以下特性类型中的至少一种：电势；局部活化作用时间LAT；组织阻抗；组织机械特性；通过探针施加到所述表面的力；以及消融参数。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在不考虑所述子集的选择的情况下，将所述多个标测点保存在存储器中。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述区域至少包括第一区域和第二区域，其中所述操作者输入指定彼此不同的第一空间密度和第二空间密度，并且其中选择所述子集和使所述表面可视化的步骤包括在所述第一区域和所述第二区域中以相应的所述第一空间密度和所述第二空间密度选择所述子集并且显示所述表面。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作者输入指定不被可视化的一个或多个标测点，并且其中选择所述子集的步骤包括将所述一个或多个标测点用相应的其它标测点替代，同时保留所指定的空间密度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中选择所述子集的步骤包括选择均匀分布在整个所述表面上的所述标测点。
8.根据权利要求1所述的方法，其中选择所述子集的步骤包括选择最靠近由所述多个标测点限定的三维包层的标测点。
9.一种用于实现操作者控制的标测点密度的设备，包括：
第一接口，所述第一接口被配置成从医学成像系统接收多个标测点，每一个标测点包括身体器官表面上的相应的坐标，所述坐标通过将医疗探针接近所述表面测得；
第二接口，所述第二接口被配置成接收操作者输入，所述操作者输入指定空间密度，所述标测点将以所述空间密度进行显示，所述第二接口被配置成接收操作者输入，所述操作者输入指定所述表面的一个或多个区域，其中所述操作者为每个指定的区域指定不同的空间密度；
处理器，所述处理器被配置成响应所述操作者输入仅在指定的区域内以所指定的空间密度选择所述标测点的子集，并且通过显示所选择的所述标测点的子集仅在指定的区域内以所指定的空间密度使所述表面可视化。
10.根据权利要求9所述的设备，其中每一个标测点包括组织特性的相应的值，所述值通过所述医疗探针在所述相应的坐标处测得，并且其中所述处理器被配置成以所选择的所述标测点的子集显示所述组织特性的相应的值。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述组织特性包括选自以下特性类型中的至少一种：电势；局部活化作用时间LAT；组织阻抗；组织机械特性；通过所述医疗探针施加到所述表面的力；以及消融参数。
12.根据权利要求9所述的设备，还包括存储器，其中所述处理器被配置成在不考虑所述子集的选择的情况下，将所述多个标测点保存在所述存储器中。
13.根据权利要求9所述的设备，其中所述区域至少包括第一区域和第二区域，其中所述操作者输入指定彼此不同的第一空间密度和第二空间密度，并且其中所述处理器被配置成在所述第一区域和所述第二区域中以相应的所述第一空间密度和所述第二空间密度选择所述子集并且使所述表面可视化。
14.根据权利要求9所述的设备，其中所述操作者输入指定不被可视化的一个或多个标测点，并且其中所述处理器被配置成将所述一个或多个标测点用相应的其它标测点替代，同时保留所指定的空间密度。
15.根据权利要求9所述的设备，其中所述处理器被配置成通过选择均匀分布在整个所述表面上的标测点来选择所述子集。
16.根据权利要求9所述的设备，其中所述处理器被配置成通过选择最靠近由所述多个标测点限定的三维包层的标测点来选择所述子集。
17.一种用于实现操作者控制的标测点密度的装置，包括：
用于从医学成像系统接收多个标测点的部件，每一个标测点包括身体器官表面上的相应的坐标；
用于接收操作者输入的部件，所述操作者输入指定空间密度，所述标测点将以所述空间密度进行显示；
用于接收操作者输入的部件，所述操作者输入指定所述表面的一个或多个区域，其中所述操作者为每个指定的区域指定不同的空间密度；
用于响应所述操作者输入仅在指定的区域内以所指定的空间密度选择所述标测点的子集的部件；以及
用于通过显示所选择的所述标测点的子集仅在指定的区域内以所指定的空间密度使所述表面可视化的部件。
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