CN106163392B - 描绘力 - Google Patents

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Abstract

可以确定施加在细长医疗设备的远端部上的力。可以计算细长医疗设备的远端部的图形表示和施加在细长医疗设备的远端部上的力的图形表示。力的图形表示可以源自细长医疗设备的远端部的图形表示。响应于纵向力被施加在细长医疗设备的远端部上，力的图形表示的第一维可以增加。响应于横向力被施加在细长医疗设备的远端部上，力的图形表示的第二维可以增加。

Description

描绘力
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年5月1日提交的美国临时专利申请第61/987,332号(332号申请)的优先权。本申请也涉及于2014年5月1日提交的美国设计申请第29/489,667号(667号申请)和于2014年5月1日提交的美国设计申请第29/489,669号(669号申请)。在此通过引用将332号申请、667号申请和669号申请的全部并入本申请中。
技术领域
本发明涉及描绘施加在细长医疗设备的远端部上的力。
背景技术
细长医疗设备(例如，导管)可以被操作地连接至多种类型的传感器和有源元件并且可以用于各种诊断和/或治疗性的医疗程序中。例如，电极可以被用在心脏标测导管上以确定心脏中的电势。同样，具有电极或电磁线圈的导管可以被用来生成心脏内部几何结构的图像，并且可以被用来(独立地或组合地)将电势与组织上的位置匹配。电极和其他有源元件也可以被用在消融导管上，以在心脏组织中创建组织坏死来纠正诸如房性心律不齐的情况(包括但不限于异位房性心律过快、心房纤维性颤动和心房扑动)。心律不齐可能导致多种危险的情况，包括无规律的心率、房室同步收缩的丧失和血流淤滞，其可能导致多种疾病，甚至死亡。人们认为，房性心律不齐的主要原因是心脏的左或右心房中的杂散电信号。消融导管赋予心脏组织消融能量(射频能量、冷冻消融、激光、化学制品、高强度聚焦超声等)，以在心脏组织中创建损伤。该损伤破坏不期望的电通路并从而限制或防止了导致心律不齐的杂散电信号。
在一些诊断和/或治疗性的医疗程序中，导管被插入到心脏的腔室并与心脏内壁接触。在这种程序中，重要的是，导管的远侧尖端接合心内膜和/或以足够的压力接合心内膜以确保良好接触。然而，过度的压力可能导致对心脏组织的不期望的损坏，甚至心脏壁穿孔。
例如，在心脏内的射频(RF)消融中，在其远侧尖端处具有电极的导管被插入穿过患者的脉管系统进入心脏的腔室。如本文所论述的，电极与心内膜上的一个位点(或多个位点)接触，并且RF能量经由导管到被施加到电极，以在位点处消融心脏组织。在消融期间，电极和心内膜之间的适当接触是必要的，以在不造成组织损坏和/或心脏壁穿孔的情况下达到期望的治疗效果。
发明内容
在多个实施例中，指令可由处理资源执行以确定施加在细长医疗设备的远端部上的力。该确定可以包括确定施加在细长医疗设备的远端部上的纵向力的量和施加在细长医疗设备的远端部上的横向力的量。可以计算细长医疗设备的远端部的图形表示和施加在细长医疗设备的远端部上的力的图形表示。力的图形表示源自细长医疗设备的远端部的图形表示。响应于纵向力被施加在细长医疗设备的远端部上，力的图形表示的第一维可以被增加，以及响应于横向力被施加在细长医疗设备的远端部上，力的图形表示的第二维可以被增加。在一些实施例中，可以显示指示器形状，其是施加在细长医疗设备的远端部上的力的表示。响应于被施加在细长医疗设备的远端部上的纵向力的量的改变，指示器形状的第一维可以被增加或减小，以及响应于被施加在细长医疗设备的远端部上的横向力的量的改变，指示器形状的第二维可以被增加或减小。纵向力的图形表示可以被显示为柱形，其从细长医疗设备的图形表示的远端部并沿着由细长医疗设备限定的纵向轴延伸。在一些实施例中，响应于纵向力的量超过定义的纵向力的量并且横向力的量小于定义的横向力的量，纵向力的量的图形表示可以被显示为柱形。响应于施加在细长医疗设备的远端部上的纵向力的改变，柱形的纵向长度可以被改变。横向力的图形表示可以被显示为盘形，其源自细长医疗设备的远端部的图形表示。在一些实施例中，响应于横向力的量超过定义的横向力的量并且纵向力的量低于定义的纵向力的量，横向力的量的图形表示可以被显示为盘形。响应于施加在细长医疗设备的远端部上的横向力的改变，盘形的直径可以被改变。在一些实施例中，响应于施加在细长医疗设备的远端部上的力的量超过阈值，指示器形状的颜色可以从第一颜色改变到第二颜色。
在多个实施例中，提供用于描绘力的方法。该方法可以包括确定施加在细长医疗设备的远端部上的力。可以确定施加在细长医疗设备的远端部上的纵向力的量以及施加在细长医疗设备的远端部上的横向力的量。方法可以包括利用计算设备计算施加在细长医疗设备远端部上的力的图形表示。力的图形表示可以是用于施加在细长医疗设备的远端部上的纯纵向力的第一类型的指示器形状和用于施加在细长医疗设备的远端部上的纯横向力的第二类型的指示器形状。在多个实施例中，第一类型的指示器形状可以是位于细长医疗设备的远端部的远侧尖端处的球形，以及第二类型的指示器形状可以是邻近细长医疗设备的远端部的远侧尖端的环形且与细长医疗设备的远端部同轴。在多个实施例中，第一类型的指示器形状可以是柱形，其从细长医疗设备的远端部沿着细长医疗设备所限定的轴延伸，并且第二类型的指示器形状可以是盘形。在一些实施例中，响应于增加的纵向力的量被施加到细长医疗设备的远端部上，柱形的长度可以被增加。在一些实施例中，响应于增加的横向力的量被施加到细长医疗设备的远端部上，盘形的直径可以被增加。方法可以包括靠近细长医疗设备的远端部的图形表示来显示施加在细长医疗设备的远端部上的力的图形表示。响应于纵向力和横向力都被施加在细长医疗设备的远端部上，第一类型的指示器形状可以与第二类型的指示器形状合并。在一些实施例中，随着纵向力的量减小和横向力的量增加，第一类型的指示器形状可以被转变为第二类型的指示器形状。在一些实施例中，随着纵向力的量增加和横向力的量减小，第二类型的指示器形状可以被转变为第一类型的指示器形状。
在多个实施例中，提供用于力成像的系统以确定施加在细长医疗设备的远端部上的横向力的量和纵向力的量。纵向力的量和横向力的量的图形表示可以经由靠近细长医疗设备的远端部的图形表示的远端的指示器形状来显示。指示器形状可以具有固定的近侧直径、可变的远侧直径、和沿着细长医疗设备的轴在固定的近侧直径和可变的远侧直径之间的可变长度。响应于被施加在细长医疗设备的远端部上的纵向力的量的改变，固定的近侧直径和可变的远侧直径之间的可变长度可以被改变。响应于纯横向力被施加在细长医疗设备的远端部上，固定的近侧直径和可变的远侧直径之间的长度可以是零。响应于被施加在细长医疗设备的远端部上的横向力的量的改变，可变的远侧直径可以被改变。响应于纯横向力被施加在细长医疗设备的远端部上，固定的近侧直径和可变的远侧直径可以是相同的直径。在一些实施例中，响应于被施加在细长医疗设备的远端部上的纯纵向力的施加，指示器形状可以被显示为柱形。在一些实施例中，响应于纯横向力被施加在细长医疗设备的远端部上，指示器形状可以显示为盘形。
附图说明
图1是根据本发明实施例的用于力成像的系统的概述图。
图2A和图2B示出了细长医疗设备的远端部和施加在细长医疗设备的远端部上的纵向力的图形表示。
图3A和图3B示出了细长医疗设备的远端部和施加在细长医疗设备的远端部上的横向力的图形表示。
图4A和图4B示出了细长医疗设备的远端部和施加在细长医疗设备的远端部上的混合的横向和纵向力的图形表示。
图5A至图5D示出了施加在细长医疗设备的远端部上的力的图形表示的可选实施例。
图6示出了根据本发明的实施例的显示器。
图7示出了根据本发明的实施例的与描绘力的方法有关的流程图。
具体实施方式
现在参照附图，其中相似的参考标号用来标识不同视图中相同的部件，图1总体上示出了用于力成像的系统10，其具有细长医疗设备19，该细长医疗设备19包括配置为使用在人体内用于医疗程序的电极组件11。电极组件11作为诸如细长医疗设备19的医疗设备的一部分而被包括，并且可被用于人体内组织13(例如，心脏或其他组织)的诊断、可视化和/或治疗。例如，电极组件11可被用于组织13的消融治疗或患者身体14内的标测目的。图1还示出了在整个系统10中包含的多个子系统。系统10可以包括主计算机系统15(包括电子控制单元16和数据存储单元17，例如存储器)。计算机系统15还可以包括常规的接口部件(诸如多个用户输入/输出机构18A和显示器18B)以及其他部件。由电极组件11提供的信息可以由计算机系统15来处理并可以经由输入/输出机构18A和/或显示器18B或者如本文描述的其它方式将数据提供给临床医生。
在说明性实施例中，细长医疗设备19可以包括线缆连接器或接口20、手柄21、具有近端部23和远端部24的管状体或杆22。细长医疗设备19还可以包括本文未说明的其它常规部件，诸如温度传感器、另外的电极，和相应的导体或引线。连接器20可以为线缆25、26提供机械的、流体和/或电子连接，线缆25、26分别从流体容器12和泵27以及计算机系统15延伸。连接器20可以包括本领域已知的常规部件并可以被设置在细长医疗设备19的近端部处，如示出的。
手柄21为用户提供用于抓住或握住细长医疗设备19的部分并且还可以提供用于操纵或引导患者身体14内的杆22的机构。例如，手柄21可以包括配置为改变穿过细长医疗设备19延伸到杆22的远端部24的拉线上的张力的机构或一些其它机构，以操纵杆22。手柄21可以是在本领域中常规的，并且应理解手柄21的配置可以不同。在实施例中，手柄21可以被配置为基于从电极组件11接收的信息来向用户提供视觉的、听觉的、触觉的和/或其它反馈。例如，如果电极组件11接触到组织13，手柄21可以包括发光二极管、音频发生器、振动机械换能器和/或其它指示器，它们的输出可以根据在电极组件处所感测的信号而变化。
计算机系统15可以利用软件、硬件、固件和/或逻辑以执行本文描述的许多功能。计算机系统15可以是硬件和指令的组合以共享信息。例如，硬件可以包括处理资源16和/或存储器17(例如，非暂态计算机可读介质(CRM)数据库等)。如本文所使用的，处理资源16可以包括能够执行由存储器17存储的指令的多个处理器。处理资源16可以被集成在单一设备中或分布于多个设备。指令(例如，计算机可读指令(CRI))可以包括存储在存储器17上并可由处理资源16执行以用于力成像的指令。
存储资源33可以与处理资源32通信。如本文使用的，存储器17可以包括能够存储指令的多个存储部件，该指令可以由处理资源16来执行。这种存储器17可以是非暂态CRM。存储器17被集成在单一设备中或分布于多个设备。进一步地，存储器17可以被完全地或部分地集成在与处理资源16相同的设备中，或者存储器17可以是独立的，但该设备或处理资源16可以访问它。因此，应注意，计算机系统15可以被实现在用户设备和/或用户设备的集合上、移动设备和/或移动设备的集合上、和/或用户设备和移动设备的组合上。
存储器17可以经由通信链路(例如，通道)与处理资源16通信。对于与处理资源16相关联的计算设备，通信链路可以是本地的或远程的。本地通信链路的示例可以包括计算设备内部的电子总线，其中存储器17是经由电子总线与处理资源16通信的易失性、非易失性、固定的、和/或可移动存储介质之一。
参考图2A和图2B，总体上示出了细长医疗设备的远端部和施加在细长医疗设备的远端部上的纵向力的图形表示。参考图2A，细长医疗设备的图形表示31A可以包括细长杆34A(例如，导管杆)和远端部33A(例如，电极尖端)。细长医疗设备的图形表示31A可以被显示在显示器18B上，显示器18B可以是图形用户接口(GUI)。
在一些实施例中，细长医疗设备的图形表示31A的方向可以与已被插入患者身体14中的细长医疗设备19相关联。例如，可以将电极放置在细长医疗设备19的细长杆和/或远端部内。此外，可以将贴片电极(例如，X轴电极、Y轴贴片电极、Z轴电极)附接至患者，该贴片电极可以从放置在细长杆和/或物理远端部内的电极所产生的信号获得原始贴片数据(例如，电压读数)。原始贴片数据可以被用来确定放置在细长医疗设备19的远端部和/或细长杆内的电极的三维空间(X、Y、Z)中的原始电极位置坐标。原始电极位置坐标可以被用来构建细长医疗设备的图形表示31A以在显示器18上显示细长医疗设备19的方向和/或位置。
本发明的一些实施例可以包括描绘施加在细长医疗设备19的远端部上的力。如本文所论述的，在一些诊断和/或治疗的医疗程序中，细长医疗设备19可以被插入到心脏的腔室并与心脏内壁接触。在诸如消融的医疗程序中，重要的是，细长医疗设备的远侧尖端接合心内膜和/或以足够压力接合心内膜，以确保通过附接至远侧尖端的电极形成良好的损伤。然而，过度的压力可能导致对心脏组织的非期望的损坏，甚至心脏壁穿孔。或者，压力不够时可能导致水肿和/或不能充分地消融位点处的心脏组织以创建良好损伤。
因此，有益的是，将与施加在细长医疗设备19的远端部上的力相关联的信息传达给医生，以避免与被施加在心脏组织和细长医疗设备19的远端部之间的过大或过小的压力相关的并发症。因此，本发明的实施例可以确定施加在细长医疗设备19的远端部上的力并显示纵向力的图形表示32。在一些实施例中，可以使用多种方法来确定施加在细长医疗设备19的远端部上的力。其中一种方法可以使用光学应变传感器以解析被施加在细长医疗设备19的远端部上的力的量级和方向。此外，方法可以使用压电传感器和/或应变仪表来解析被施加在细长医疗设备19的远端部上的力的量级和方向。
如根据图1所论述的，计算机系统15可以与传感器和/或应变仪表通信并且可以从传感器和/或应变仪表接收信息以计算关于细长医疗设备19的远端部的在横向和纵向方向上的力的量级。计算机系统15可以使用计算的横向和纵向方向上的力的量级来确定作用在细长医疗设备19的远端部上的复合力矢量。
计算机系统15可以使用原始电极位置坐标来计算细长医疗设备的图形表示31A，包括细长医疗设备的远端部的图形表示33A。此外，计算机系统15可以使用复合力矢量来计算施加在细长医疗设备19的远端部上的纵向力的图形表示32。纵向力的图形表示32可以对应于施加在细长医疗设备19的远端部上的横向和/或纵向力的量(例如量级)。如本文所使用的，横向力可以被定义为施加在细长医疗设备19的远端部的侧面的力，并且在一些实施例中，可以包括角向力。如本文所使用的，纵向力可以被定义为沿着平行于由细长医疗设备19的细长杆和远端部所限定的纵向轴的方向施加在细长医疗设备19的远端部的力。
在一些实施例中，纵向力的图形表示32可以显示为指示器形状。例如，在图2A中，纵向力的图形表示32被显示为沿着细长医疗设备19所限定的纵向轴的柱形，它可以是被施加到细长医疗设备19的远端部上的纯纵向力的指示。响应于被施加在细长医疗设备19的远端部上的纵向力的量的变化(例如，增加、减小)，可以改变指示器形状的第一维(增加、减小)。例如，响应于施加在细长医疗设备19的远端部上的纵向力的量的增加，纵向力的图形表示32(例如，指示器形状)的纵向长度可以增加，如图2B中通过增加的纵向力的图形表示35所示出的。
图2B示出了细长医疗设备的图形表示31B，其包括细长杆34B(例如，导管杆)和远端部33B(例如电极尖端)。与图2A相比，纵向力的图形表示32的第一维(纵向长度)已经被增加以指示增加的纵向力的量被施加在细长医疗设备19的远端部上。例如，纵向力的图形表示32可以表示10克的力被施加到细长医疗设备19的远端部上，而增加的纵向力的图形表示35可以表示25克的力被施加到细长医疗设备19的远端部上。因此，例如，当医生观看与组织13相关的细长医疗设备的图形表示31A、31B时，医生可以在不观看显示器18B的不同区域的情况下被提供纵向力的图形表示32和/或增加的纵向力的图形表示35。
在一些实施例中，纵向力的图形表示32(例如指示器形状)的长度可以随着施加在细长医疗设备19的远端部上的纵向力的量减小而减小。在一些实施例中，长度可以减小到零，使得纵向力的图形表示32不被显示。可选地，长度可以减小到定义的量，使得指示器形状依然可见。例如，长度可以减小到显示器48B上的定义数量的像素。
在一些实施例中，响应于纵向力的量超过定义的纵向力的量且横向力的量小于定义的横向力的量，纵向力的量的图形表示32可以被显示为柱形。在示例中，可以确立截止点，在此，纵向力的量的图形表示32不被显示以响应纵向力的量低于定义的量。可选地，响应于纵向力的量高于定义的量，纵向力的量的图形表示32可以被显示。此外，响应于横向力的量小于定义的横向力的量，纵向力的量的图形表示32可以被显示。因此，纵向力的量的图形表示32可以被显示为柱形，尽管横向力的量(例如，低于定义的量)正被施加到细长医疗设备19的远端部。
参考图3A和图3B，总体示出了细长医疗设备的远端部和施加到细长医疗设备的远端部上的横向力的图形表示。图3A包括细长医疗设备的图形表示31C，其包括在显示器18B上显示的远端部33C和细长杆34C的图形表示。与图2A和图2B相比，图3A显示横向力的图形表示38。横向力的图形表示38可以被显示为指示器形状，诸如盘形。
在一些实施例中，响应于横向力被施加在细长医疗设备19的远端部上，力的图形表示的第二维可以被增加。响应于纯横向力被施加在细长医疗设备19的远端部上，纵向力的图形表示的长度可以减小到零，从而纵向力的图形表示32不被显示。可选地，纵向力的图形表示的长度可以减小到定义的量，从而纵向力的图形表示32仍可见。响应于被施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力的改变(例如，增加、减小)，指示器形状的第二维可以被改变(例如，增加、减小)。在一些示例中，横向力的图形表示38可以被显示为盘形并且盘形的直径可以响应于施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力的改变而改变。
图3B示出了包括细长杆34D(例如，导管杆)和远端部33D(例如，电极尖端)的细长医疗设备的图形表示31D以及增加的横向力的图形表示39。与图3A相比，横向力的图形表示38的第一维已被增加以指示增加的横向力的量正被施加在细长医疗设备19的远端部上。例如，横向力的图形表示38可以表示10克的力被施加到细长医疗设备19的远端部的侧面，增加的横向力的图形表示39可以表示25克的力被施加到细长医疗设备19的远端部的侧面(例如，相对于细长医疗设备19的远端部横向地施加)。
在一些实施例中，横向力的图形表示38(例如，指示器形状)的直径可以随着施加在细长医疗设备19的远端部的侧面的横向力的量减小而减小。在一些实施例中，该直径可以减小到零，从而横向力的图形表示38不被显示。可选地，直径可以减小到定义的量，从而指示器形状仍可见。例如，直径可以减小到显示器18B上的定义数量的像素。
在一些实施例中，响应于横向力的量超过定义的横向力的量以及纵向力的量低于定义的纵向力的量，横向力的量的图形表示38可以被显示为盘形。在示例中，可以确立截止点，在此，横向力的量的图形表示38不被显示以响应于横向力低于定义的量。可选地，横向力的量的图形表示38被显示以响应于横向力的量高于定义的量。此外，横向力的量的图形表示38可以被显示以响应于横向力的量小于定义的横向力的量。因此，横向力的量的图形表示38可以被显示为盘形，即使纵向力的量(例如，低于定义的量)正被施加到细长医疗设备19的远端部。
参考图4A和图4B，总体示出了细长医疗设备的远端部和施加在细长医疗设备的远端部的混合的横向力和纵向力的图形表示。图4A包括细长医疗设备的图形表示31E，其包括显示在显示器18B上的远端部33E和细长杆34E的图形表示。与图2A至图3B相比，图4A显示了施加在细长医疗设备19的远端部的混合的横向力和纵向力的图形表示42。
在一些实施例中，可以计算施加在细长医疗设备19的远端部的混合的横向和纵向力的图形表示。力的图形表示可以包括用于施加在细长医疗设备19的远端部上的纯纵向力的第一类型的指示器形状和用于施加在细长医疗设备19的远端部上的纯横向力的第二类型的指示器形状。在示例中，第一类型的指示器形状可以是柱形用于纯纵向力以及第二类型的指示器形状可以是盘形用于纯横向力，如本文所论述的。
在一些实施例中，响应于混合的横向和纵向力被施加在细长医疗设备19的远端部上，第一类型的指示器形状可以与第二类型的指示器形状合并。例如，随着施加在细长医疗设备19的远端部上的纵向力的量减小和施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力的量增加，表示纵向力的柱形可以被转换成表示横向力的盘形。可选地，随着施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力的量减小和施加在细长医疗设备19的远端部上的纵向力的量增加，表示横向力的盘形可以被转换为表示纵向力的柱形。
参考图4A，例如，响应于横向力从0力的增加和一些量的纵向力的施加，表示横向力的柱形的远侧直径(dd)可以被增加，而保持近侧直径(pd)固定。因此，可以形成截面圆锥形状(例如，混合的横向和纵向的力的图形表示42)，其中，dd表示施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力的量。截面圆锥形状的远侧面和近侧面之间的纵向长度(ll)表示施加在细长医疗设备19的远端部的纵向力的量。因此，随着施加在细长医疗设备19的远端上的纵向力的量减小和施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力的量增加，dd可以增加并且ll可以减小，直到由截面圆锥形状的远侧面形成盘形。
可选地，响应于纵向力从0力的增加和一些量的横向力的施加，截面圆锥形状的远侧面和近侧面之间的ll(例如，在0力时，是零，从而形成盘形)可以被增加，而保持pd固定。因此，可以形成截面圆锥形状(例如，混合的横向和纵向力的图形表示42)，其中，dd表示施加在细长医疗设备19的远端部的横向力的量并且ll表示施加在细长医疗设备19的远端部的纵向力的量。因此，随着施加在细长医疗设备19的远端部上的纵向力的量增加和施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力的量减小，dd可以减小为等于固定pd的最小直径并且ll可以增加，直到形成柱形。
图4B示出了细长医疗设备的图形表示31F，其包括在显示器18B上显示的远端部33F和细长杆34F的图形表示。相比之下，图4B显示了超过图4A中混合的横向和纵向力42的增加量级的混合横向和纵向力的图形表示43。
参考图5A至图5D，总体示出了施加在细长医疗设备的远端部上的力的图形表示的可选实施例。如图5A中所示，细长医疗设备的图形表示31G包括远侧尖端33G的图形表示和细长杆34G的图形表示。在一些实施例中，第一类型的指示器形状可以是位于远侧尖端33G的图形表示的远侧尖端处的球形46。在示例中，球形46的直径sd可以表示施加在细长医疗设备19的远端部的横向力的量。例如，随着施加在细长医疗设备19的远端部的横向力增加，sd可以增加，从而增加球形46的尺寸。
如图5B所示，细长医疗设备的图形表示31H包括远侧尖端33H的图形表示和细长杆34H的图形表示。在一些实施例中，第二类型的指示器形状可以是环形47。在示例中，沿着由细长医疗设备的图形表示31H所限定的纵向轴的环形47的位置可以表示施加在细长医疗设备19的远端部的纵向力的量。例如，如图5C所示，细长医疗设备的图形表示31I包括远侧尖端33I的图形表示和细长杆34I的图形表示。环形48已沿着细长医疗设备的图形表示31I所限定的纵向轴被近侧地移动。在一些实施例中，沿着纵向轴近侧地移动环形48可以表示被施加到细长医疗设备19的远端部的纵向力的增加。
如图5D所示，细长医疗设备的图形表示31J包括远侧尖端33J的图形表示和细长杆34J的图形表示。环形49沿着细长医疗设备的图形表示31J限定的纵向轴已被进一步近侧地移动，指示增加的纵向力已被施加到细长医疗设备19的远端部。在一些实施例中，随着环形49沿着细长医疗设备的图形表示31J限定的纵向轴近侧地移动，环形49可以是与细长医疗设备19的图形表示31J同轴的。例如，随着环形49沿着细长医疗设备31J近侧地移动，细长医疗设备的图形表示31J可以推动穿过环形49的中心。
如本文所论述的，sd可以表示施加到细长医疗设备19的远端部的横向力的量。随着施加到细长医疗设备19的远端部的横向力增加，sd可以增加，从而增加球形46的尺寸。在一些实施例中，sd可以分别相当于各环形47、48、49的直径td’、td”、td”’。因此，td’、td”、td”’可以表示施加到细长医疗设备19的远端部的横向力。因此，响应于施加到细长医疗设备19的远端部的横向力的量的增加，sd、td’、td”、td”’可以增加。可选地，响应于施加到细长医疗设备19的远端部的横向力的量的减小，sd、td’、td”、td”’可以减小。
在示例中，sd可以具有最小的尺寸，使得当没有横向力出现时，球形46仍可见。因此，td’、td”、td”’可以具有相当于sd的最小尺寸，使得当没有出现横向力时，环形47、48、49仍可见。
在一些实施例中，如本文所论述的，响应于纵向和横向力都被施加在细长医疗设备19的远端部上，第一类型的指示器形状(例如，球形)可以与第二类型的指示器形状(例如，环形)合并。例如，随着施加在细长医疗设备19的远端部上的纵向力的量减小和施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力的量增加，表示纵向力的环形可以被转换成表示横向力的球形。可选地，随着施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力的量减小以及施加在细长医疗设备19的远端部上的纵向力的量增加，表示横向力的球形可以被转换成表示纵向力的环形。
可选地，在一些实施例中，球形46可以表示施加在细长医疗设备19的远端部上的纵向力的量并且随着横向力的量增加可以增加尺寸。在一些实施例中，环形47、48、49可以表示施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力并且随着横向力增加可以沿着细长医疗设备19的图形表示近侧地移动。例如，图5A可以指示纯纵向力正被施加到细长医疗设备19的远端部并且图5D可以指示纯横向力正被施加到细长医疗设备19的远端部。因此，图5B可以指示混合的横向和纵向力(例如，比横向力多的纵向力的量)正被施加到细长医疗设备19的远端部，并且图5B可以指示混合的横向和纵向力(例如比纵向力多的横向力的量)正被施加到细长医疗设备19的远端部。
在一些实施例中，与sd、td’、td”、td”’相关的维可以随着施加到细长医疗设备19的远端部的纵向和/或横向力的量改变而保持恒定。纵向和/或横向力的量可以通过力范围63和/或数据字段68来指示，例如，如下文参考图6所描述的。
在一些实施例中，响应于施加在细长医疗设备19的远端部上的力的量超过阈值，本文所论述的指示器形状的颜色可以改变。在示例中，颜色范围可以被分配给力的范围。例如，从绿色到红色的颜色范围可以被分配给力的范围。响应于施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力和/或纵向力的量的增加，指示器形状的颜色根据增加的力的量例如可以从绿色改变到黄色、到橙色、到红色。例如，在10克的力时，指示器形状的颜色可以从绿色转变为黄色；在20克力时，指示器形状的颜色可以从黄色转变为橙色；以及在30克力时，指示器形状的颜色可以从橙色转变为红色。因此，可以将容易辨识的力的量的可视指示提供给医生。
在一些实施例中，可以使用二态颜色范围。例如，对于低于30克的力，指示器形状可以显示为绿色。可选地，例如，对于等于或大于30克的力，指示器形状可以显示为红色。在一些实施例中，可以通过输入/输出机构18A设置选择以使用特定的颜色范围来显示指示器形状，如参考图1所论述的。可选地，可以设置成选择显示没有颜色(例如，以灰度等级)的指示器形状和/或显示与本文所涉及的颜色不同的颜色。
在一些实施例中，参照图2A至图5B论述的力的图形表示可以被显示为源自细长医疗设备的远端部的图形表示。在一些实施例中，力的图形表示可以显示为源自远端部的图形表示的内部部分，诸如图3A至图4B。可选地，力的图形表示可以显示为源自远端部的图形表示的远侧的点，诸如图2A和图2B。
图6示出了根据本发明的实施例的显示器。显示器18B可以是如本文所论述的图形用户接口。在一些实施例中，显示器18B可以包括在第一视图65A中表述的细长医疗设备的图形表示31K。在一些实施例中，显示器18B可以包括在第二视图65B中的细长医疗设备的图形表示31L，其可以是不同于第一视图65A的视角。与第一视图65A和第二视图65B相关的视角可以分别由视角指示器56A和视角指示器56B来指示。例如，第一立体图65A是从相对于患者身体的前四等分角度的立体图，其通过视角指示器56A来表示。第二立体图65B是从患者身体的后四等分角度的立体图，其由视角指示器56B来表示。在一些实施例中，第一立体图65A可以显示心脏67A的第一视角的画面，而第二立体图65B可以显示心脏67B的第视角的画面。
视角指示器可以包括十字准线66A和66B，它们在细长医疗设备19的远端部可以位于的患者身体内的位置相交。图6示出了从躯干伸出的十字准线，然而，基于细长医疗设备被插入的位置，十字准线可以示出为从患者的其它部位伸出。
在一些实施例中，第一立体图65A包括细长医疗设备的图形表示31K，其包括细长杆34K和远端部33K，以及施加在细长医疗设备19的远端部的力的图形表示52A(例如，指示器形状)。在一些实施例中，第二立体图65B包括细长医疗设备的图形表示31L，其包括细长杆34L和远端部33L，以及施加在细长医疗设备19的远端部上的力的图形表示52B。在一些示例中，细长杆34K、34L的图形表示包括电极53A、54A、55A、53B、54B、55B，如在第一立体图65A和第二立体图65B中分别示出的。
如本文所论述的，电极和/或传感器(例如，磁传感器)可以被放置在细长医疗设备19的细长杆中用于确定细长杆的位置。在一些实施例中，电极和/或传感器可以在细长杆34K、34L的图形表示中示出。因此，如果细长杆34K、34L由于被施加在细长医疗设备19的横向和/或纵向力而弯曲，可以从电极/传感器接收位置信息，该位置信息可以被用来将所显示的细长杆34K、34L中的弯曲投射在显示器18B上。
在一些实施例中，力的图形表示(例如，52A、52B)可以包括力的量级的图形表示，其不包括与施加在细长医疗设备19上的力有关的方向信息，例如，当给出横向和轴向力的通用指示时，不提供力从其被施加的特定向量。这种表示可以为医生提供工具以快速查看和解释。例如，一些现有方法已经表明力的图形表示也包括力从其被施加的特定向量。在一些例子中，医生可能关心的最重要的信息是被施加在细长医疗设备19的远端部上的力的量级。(例如，以避免远端部上过小或过大地施加力)，而不必需力从其施加的特定向量。呈现另外的信息可能导致曲解数据的概率更大。因此，本发明的实施例可以靠近远端部33K、33L的图形表示提供力的量级的图形表示，使医生能够同时保持关注导管位置和接触的显著方面。
如果需要另外的信息，医生可以观察在细长杆34K、34L的图形表示中的弯曲，其通常可以用来解释力被施加到细长医疗设备19的远端部的特定方向。例如，如本文所论述的，细长医疗设备19的细长杆可以响应于从特定方向上(例如，横向、纵向)被施加在细长医疗设备19的远端部上的力而以特定的方式弯曲。与细长杆有关的特定弯曲可以被显示在显示器18B上并且由医生用来确定与细长医疗设备19的使用相关的其它信息(例如，定向的力)。
在一些实施例中，显示器可以包括力范围63，其可以提供与被施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力和/或纵向力的量有关的其它信息。例如，力范围63可以包括显示在力范围上的力标记64。响应于横向力的增加，力标记64可以移动到力范围63上的特定位置，其是横向力的方向和/或量级的指示。可选地，响应于纵向力的增加，力标记64可以移动到力范围63上的特定位置，其是纵向力的量级的指示。在一些实施例中，力标记64的尺寸可以由于施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力和/或纵向力的量级增加而改变。此外，力标记64的颜色可以由于施加在细长医疗设备19的远端部的横向力和/或纵向力的量级增加而改变(例如，使用颜色范围)。
在一些实施例中，显示器18可以包括数据字段68，数据字段68可以显示与细长医疗设备19的使用相关的其它信息，例如，数据字段68可以显示施加到细长医疗设备19的远端部的力的总量58。力的总量58可以包括横向力的量59的总和和纵向力(例如，轴向的)的量60的总和。此外，数据字段68可以包括力的时间积分(FTI)62或损伤大小指数(LSI)61。力的时间积分62和损伤大小指数61都可以被计算并显示在数据字段68中，以协助医生确定在消融程序期间产生的损伤大小。
在一些实施例中，力的总量可以靠近力的图形表示52A来显示。例如，如图6所示，43克(43G)的力的量级可以靠近力的图形表示52A显示。通过靠近力的图形表示52A来显示力的量级，医生可以观察力的图形表示52A，并同时维持力的图形表示52A的视野。在一些实施例中，力的总量可以随着力的图形表示52A移动。例如，如果力的图形表示52A的直径或长度改变，力的量级可以相对于细长杆34K被近侧地、远侧地、和/或横向地移动。这可以使医生看到同时看到力的图形表示52A和力的量级。
在一些实施例中，显示器18B可以包括稳定性指示器。稳定性指示器可以指示接触力是否随时间是稳定的。在示例中，心脏跳动和呼吸可能会导致接触力随着时间变化，并且可以通过使用稳定性指示器进行考虑。例如，可以设置包括特定力的阈值。如果施加在细长医疗设备19的远端部上的力(例如，总力、纵向力、横向力)维持在阈值范围内，稳定性指示器可以提供接触力随时间是稳定的指示。因此，可以提供细长医疗设备19的远侧尖端和组织13之间的接触是否是稳定的指示。
在示例中，可以在数据字段68中设置稳定性指示器为数字式表示。可选地，可以通过改变力标记64的颜色和/或改变被显示在数据字段68中的数字的颜色来表示稳定性指示器。例如，响应于接触力随时间是稳定的，力的总量级58的数字表示可以显示为绿色，以及响应于接触力随时间不稳定，力的总量级58的数字表示可以显示为红色。
在一些实施例中，数据字段68可以包括与被施加在细长医疗设备19的远端部上的力有关的角度信息。在示例中，角度信息可以提供力向量从哪个角度被施加在细长医疗设备19的远端部上。例如，如果力是纯纵向力，可以显示0度角。可选地，例如，如果力是混合的纵向和横向力，可以显示45度角。这些信息有助于帮助医生确定细长医疗设备19的远端部和组织13之间的适当接触。
在一些实施例中，显示器18B可以包括曲线图69，曲线图69可以用来显示关于被施加在细长医疗设备19的远端部的力的其它信息。例如，曲线图可以包括沿着y轴的力的总量和沿着x轴的时间。可以通过用户输入/输出结构18A来选择曲线图的特征(例如，范围和颜色)以及包括不同数据(例如，力的时间积分、损伤大小指数)的曲线图。
如参照图1所论述的，显示器18B可以是系统10的一部分，系统10包括存储在存储器17上并且可以通过处理资源16来执行的指令以用于力成像。在示例中，指令是可执行的以确定施加在细长医疗设备的远端部上的纵向力的量和横向力的量，如本文所论述的。在示例中，可以确定力的分别的纵向和横向分量。
在一些实施例中，指令可执行以经由靠近细长医疗设备的远端部33K的图形表示31K的远端部的指示器形状(例如52A、52B)显示横向力的量和纵向力的量的图形表示。参考图4A，指示器形状42可以具有固定的近侧直径(pd)，可变的远端部直径(dd)，和在固定的近侧直径和可变的远侧直径之间的可变纵向长度(ll)。
响应于被施加在细长医疗设备19的远端部上的纵向力的量的变化，指令可被执行以改变固定的近侧直径和可变的远侧直径之间的可变纵向长度。在示例中，可变纵向长度可以随着纵向力增加而增加以及随着纵向力减小而减小。此外，响应于被施加在细长医疗设备19的远端部上的横向力的量的改变，指令可以被执行以改变可变的远侧直径。在示例中，可变的远侧直径可以随着横向力增加而增加以及随着横向力减小而减小。因此，响应于被施加在细长医疗设备的远端部上的纯纵向力的施加，指示器形状可以被显示为柱形。例如，响应于纯纵向力被施加在细长医疗设备的远端部上，固定的近侧直径和可变的远侧直径可以是相同的直径。可选地，响应于被施加在细长医疗设备的远端部上的纯横向力的施加，指示器形状可以被显示为盘形。例如，响应于纯横向力被施加在细长医疗设备的远端部上，固定的近侧直径和可变的远侧直径之间的长度可以是零。
图7示出了根据本发明的实施例的与用于描绘力的方法相关的流程图。该方法可以包括在块75确定是否力被施加在细长医疗设备19的远端部。如果力没有被施加，或者如果力不满足最小阈值，方法可以终止。然而，如果确定力被施加在细长医疗设备19的远端部，该方法可以继续执行到块76，在块76确定力是否是纯纵向的，如果力是纯纵向的，方法可以继续执行到块77，在块77，确定施加到细长医疗设备19的远端部的纵向力的量。如本文所讨论的，在块78，可以靠近细长医疗设备的远端部的图形表示显示施加到细长医疗设备19的远端部的纵向力的图形表示(例如，指示器形状)。
如果确定力不是纯纵向力，该方法可以继续执行到块79，在块79，确定力是否是纯横向的。如果确定力是纯横向的，方法可以继续执行到块82，在块82，确定施加到细长医疗设备的远端部的横向力的量。一旦确定了横向力的量，在块83，可以靠近细长医疗设备的图形表示显示施加到细长医疗设备19的远端部上的横向力的图形表示(例如，指示器形状)。
可选地，如果确定力不是纯横向的，则确定是混合的横向和纵向力被施加在细长医疗设备19的远端部。在块80，可以确定施加到细长医疗设备19的远端部的横向力的量和纵向力的量。如本文所论述的，在块81，可以将纵向力的图形表示(例如，第一指示器形状)与横向力的图形表示(例如，第二指示器形状)合并。因此，如本文论述的，柱形可以与盘形合并和/或球形可以与环形合并。在块84，可以显示合并的纵向力的图形表示(例如，合并的指示器形状)。
本文针对多种装置、系统、和/或方法描述了多个实施例。阐述了许多具体细节以提供对说明书所描述的以及附图所示的实施例的整体结构、功能、制造、和用途的深入理解。然而，本领域技术人员应当理解，没有这些具体细节，这些实施例也能够实施。另一方面，公知的操作、部件和元件没有被详细描述以不使得说明书所描述的实施例不清楚。本领域技术人员应当理解，本文所描述和展示的实施例是非限制性的示例，因此可以认识到，本文所公开的具体结构和功能细节是表示性的，并且不必限定实施方式的范围，实施方式的范围仅通过所附的权利要求书来限定。
整个说明书所提到的“多个实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”、或“实施例”等意指关于实施例所描述的特定特征、结构、或特性包含在至少一个实施例中。因此，在整个说明书中出现的措辞“在多个实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”、或“在实施例中”等不必须全部指相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定特征、结构、或特性可以以任意合适的方式组合。因此，结合一个实施例所展示或描述的特定特征、结构、或特性可以无限制地与一个或多个其他实施例的特征、结构或特性整体或部分地组合，除非这种组合是不合逻辑的或者不可操作的。
应该认识到，整个说明书中的术语“近侧”和“远侧”可以是参照临床医生来使用的，该临床医生操作用来治疗患者的仪器的一端。术语“近侧”指最接近临床医生的仪器部分并且术语“远侧”指最远离临床医生的仪器部分。还应理解的是，为了简明和清楚起见。诸如“垂直”、“水平”、“向上”和“向下”的空间术语可以在本文中参照说明性的实施例来使用。然而，手术仪器可以使用在许多方向和位置中，并且这些术语不意在限制性和绝对化。
虽然以上以一定程度的特殊性描述了描绘力的至少一个实施例，但是本领域技术人员在不背离本发明的精神和范围的前提下可以对所公开的实施例进行多种变形。所有的方向参考(例如上部、下部、向上、向下、左、右、向左、向右、顶部、底部、之上、之下、竖直、水平、顺时针和逆时针)仅用于识别的目的以帮助读者理解本发明，并没有产生限制，特别是对于设备的位置、方向或用途。连接参考(例如附着、附接、耦合、连接等)被广义地解释并且可以包括元件的连接之间的中间构件和元件之间的相对移动。如此，连接参考不必须指两个元件直接连接且以固定关系彼此连接。以上说明书中包含的或附图所示出的所有内容应当被理解为是仅示意性的而非限制性的。在不背离所附权利要求限定的本发明的精神的前提下，可以进行细节或结构的改变。
所述的通过引用包含在本文中的任何专利、出版物或其他公开材料的全部或一部分，其仅以所包含的材料不与本发明阐述的现有定义、陈述或其他公开材料冲突的程度被包含在本文中。如此，并且以所需的程度，本文所明确阐述的公开取代通过引用包含在本文中的任何冲突材料。所述的通过引用包含在本文中的、但是与本文所述的现有定义、陈述或其他公开材料冲突的任意材料或其部分，仅以所包含的材料与现有公开材料不发生冲突的程度被包含。

Claims (16)

1.一种存储用于描绘施加在位于体内的细长医疗设备的远端部上的力的指令的非暂态计算机可读介质，所述指令能够由处理资源来执行，所述处理资源被配置为使计算机：
确定施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述力，其中所述细长医疗设备包括至少一个电极或传感器，用于确定所述细长医疗设备在体内的位置和方向；
利用所述电极或传感器来确定所述细长医疗设备的位置和方向；
基于位置和方向的所述确定来计算所述细长医疗设备的所述远端部的图形表示；
计算施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述力的图形表示，其中所述力的图形表示源自所述细长医疗设备的所述远端部的图形表示；
响应于纵向力被施加在所述细长医疗设备的所述远端部上，增加所述力的图形表示的第一维；以及
响应于横向力被施加在所述细长医疗设备的所述远端部上，增加力的图形表示的第二维，所述第二维不同于所述第一维。
2.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读介质，其中，能够由所述处理资源执行以确定施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述力的指令包括能够执行以确定施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的纵向力的量和施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的横向力的量的指令。
3.根据权利要求1或2所述的非暂态计算机可读介质，其中能够执行以显示施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述力的图形表示的指令包括能够执行以显示指示器形状的指令，所述指示器形状是施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述力的表示。
4.根据权利要求3所述的非暂态计算机可读介质，还包括可执行指令以：
响应于被施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述纵向力的量的变化，增加所述指示器形状的第一维；以及
响应于被施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述横向力的量的变化，增加所述指示器形状的第二维。
5.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述指令能够执行以将所述纵向力的图形表示显示为柱形，所述柱形从所述细长医疗设备的图形表示的远端部并沿着由所述细长医疗设备限定的纵向轴延伸。
6.根据权利要求5所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述指令能够执行以响应于所述纵向力的量超过定义的纵向力的量并且横向力的量小于定义的横向力的量，将所述纵向力的量的图形表示显示为柱形，和/或其中，所述指令能够执行以响应于施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述纵向力的改变来改变所述柱形的纵向长度。
7.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述指令能够执行以将所述横向力的图形表示显示为盘形，所述盘形源自所述细长医疗设备的所述远端部的图形表示。
8.根据权利要求7所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述指令能够执行以响应于所述横向力的量超过定义的横向力的量并且纵向力的量小于定义的纵向力的量，将所述横向力的量的图形表示显示为盘形。
9.根据权利要求3所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述指令能够执行以响应于施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述力的量超过阈值来将所述指示器形状的颜色从第一颜色改变到第二颜色。
10.一种用于描绘力的方法，所述方法包括以下步骤：
确定施加在细长医疗设备的远端部上的力，其中所述细长医疗设备包括至少一个电极或传感器，用于确定所述细长医疗设备在体内的位置和方向；
利用所述电极或传感器来确定所述细长医疗设备的位置和方向；
基于位置和方向的所述确定，利用计算设备计算所述细长医疗设备的所述远端部的图形表示，
利用计算设备计算施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述力的图形表示，其中，所述力的图形表示是用于施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的纯纵向力的第一类型的指示器形状和用于施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的纯横向力的第二类型的指示器形状；
靠近所述细长医疗设备的图形表示显示施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述力的图形表示；以及
响应于纵向力和横向力都被施加在所述细长医疗设备的所述远端部上，将所述第一类型的指示器形状与所述第二类型的指示器形状合并。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括确定施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的纵向力的量和施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的横向力的量。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括随着所述纵向力的量减小和所述横向力的量增加将所述第一类型的指示器形状转换为所述第二类型的指示器形状。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，
所述第一类型的指示器形状是位于所述细长医疗设备的所述远端部的远侧尖端处的球形；以及
所述第二类型的指示器形状是邻近所述细长医疗设备的所述远端部的远侧尖端的环形并与所述细长医疗设备的所述远端部同轴，或者其中：
所述第一类型的指示器形状是柱形，所述柱形从所述细长医疗设备的所述远端部沿着由所述细长医疗设备限定的轴延伸；以及
所述第二类型的指示器形状是盘形。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：响应于被施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的横向力的量的增加而增加所述盘形的直径。
15.一种用于力成像的系统，包括：
包含处理器资源和存储资源的计算设备，所述存储资源存储计算机可读指令，当由所述处理器资源执行时，所述计算机可读指令使所述处理器资源：
确定施加在细长医疗设备的远端部上的纵向力的量和横向力的量，其中所述细长医疗设备包括至少一个电极或传感器，用于确定所述细长医疗设备在体内的位置和方向；
利用所述电极或传感器来确定所述细长医疗设备的位置和方向；
基于位置和方向的所述确定来计算所述细长医疗设备的所述远端部的图形表示；
经由靠近所述细长医疗设备的所述远端部的图形表示的指示器形状来显示所述横向力的量和所述纵向力的量的图形表示，其中，所述指示器形状具有固定的近侧直径、可变的远侧直径，以及在所述固定的近侧直径和所述可变的远侧直径之间沿着所述细长医疗设备的轴的可变长度；
响应于被施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述纵向力的量的改变，改变在所述固定的近侧直径和所述可变的远侧直径之间的所述可变长度；以及
响应于被施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的所述横向力的量的改变，改变所述可变的远侧直径。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，响应于被施加在所述细长医疗设备的所述远端部上的纯横向力的施加，将所述指示器形状显示为盘形，和/或其中，响应于纯纵向力被施加在所述细长医疗设备的所述远端部上，所述固定的近侧直径和所述可变的远侧直径是相同的直径，和/或其中，响应于纯横向力被施加在所述细长医疗设备的所述远端部上，所述固定的近侧直径和所述可变的远侧直径之间的长度是零。
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