CN115517700A - 使用4d超声导管估计组织上的应变 - Google Patents

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Abstract

本发明的主题是“使用4D超声导管估计组织上的应变”。一种医疗系统，该医疗系统包括超声探头和处理器，该超声探头被配置用于插入到身体的器官中。该探头包括二维(2D)超声换能器阵列和传感器，该传感器被配置成输出指示该2D超声换能器阵列在器官内部的位置、方向和取向的信号。该处理器被配置成：(a)使用由传感器输出的信号，将由2D超声换能器阵列在给定的持续时间期间获取的组织区域的多个超声图像相互配准，(b)基于在给定的持续时间期间获取的超声图像，来估计组织区域中的一个或多个位置随时间变化的三维位移，(c)基于该三维位移来估计组织区域中一个或多个位置的相应机械应变，以及(d)向用户呈现机械应变的时间相关渲染。

Description

使用4D超声导管估计组织上的应变
技术领域
本发明整体涉及侵入式医疗器械和方法，并且具体地涉及采用超声波的体内医疗探头和方法。
背景技术
先前已经提出了用于评估体内器官的壁组织的动态特性的侵入式超声技术。例如，Bunting等人在发表于“IEEE transactions on ultrasonics,ferroelectrics,andfrequency control”65.1(2017)第14-20页的标题为“Cardiac lesion mapping in vivousing intracardiac myocardial elastography”的论文中描述了一种称为心肌弹性成像(ME)的基于应变的方法，用于表征心肌内消融病变的大小和位置。
作为另一个示例，美国专利6,527,717描述了准确的组织运动系统和方法。在估计组织运动时考虑了超声换能器的运动。在一个实施方案中，运动传感器包括用于确定换能器相对于目标或其他参考点的位置的位置传感器。运动传感器可包括磁性或电磁位置传感器。校正换能器运动能更好地隔离局部组织收缩或扩张，诸如心肌肌肉或纤维的运动。还通过根据超声数据确定运动角度来提供准确的运动估计。运动角度用于调整速度估值，从而提供二维速度矢量(即，包括在至少两个维度上的运动的运动估值)。通过关联散斑或由在不同时间获得的两组不同超声数据所表示的特征来确定组织的移动。附加方面包括跟踪感兴趣组织的位置。针对所跟踪的感兴趣组织，计算应变的特点，诸如应变率或应变。与相对于换能器的不同位置相关联的超声数据被选择作为跟踪的函数并且用于确定应变的特点。针对换能器运动校正的运动估值也可用于确定应变或应变率。在又另一个方面，运动估值是使用来自心脏内换能器阵列的数据来生成。应变的特点是根据运动估值来确定。上文所讨论的其他方面可与心脏内换能器阵列一起使用，从而基于从心脏内成像来提供准确的运动分析。
在Grondin等人发表于“Computers in biology and medicine”113(2019)：103382的标题为“4D cardiac electromechanical activation imaging”的论文中，提出了机电波成像技术能够使科学家将心脏的电气功能和机械功能链接起来的可能性。此类链接能力具有很高的临床价值，因为心脏疾病通常表现在电气和机械方面，但由于缺乏此类体内映射技术，所以目前尚不存在。
美国专利申请公开2020/0214662描述了用于生成机电图的系统和方法。该方法包括：获得超声数据，该超声数据包括与心脏中的位置相对应的一系列连续图像帧和射频(RF)信号；基于该超声数据测量位移和应变以确定该位置的机电激活；将超声数据转换成一系列等时线图；以及将一系列等时线图组合起来以生成机电图。机电图示出了心脏的机电激活和内壁结构。
美国专利7,542,544描述了一种超声成像系统，该超声成像系统从正在成像的对象(诸如移动的冠状动脉)获取回波信号，并且回波信号之间的互相关被用作相对对象位置的客观测量。该方法用于在预扫描过程中确定最佳选通窗口以在心脏选通扫描期间获取图像数据，并且该图像数据在扫描期间用作实时选通信号。本发明实现非常灵活的选通方案。由于所获取的关联性数据指示心脏周期的任何阶段与任何其他阶段的瞬时关联性，因此如果需要，则可在该周期的任何阶段期间进行选通。仅需要更多的心跳来获取数据。如果患者患有心律失常，则也能够获取图像数据，因为可针对任何空间对应(包括心跳之间变化的对应)完成心跳到心跳映射。最后，关联性检测到呼吸的任何变化，因此也可适应多次屏气。
PCT国际公开WO 2020/044117描述了一种基于导管的超声成像系统，该基于导管的超声成像系统被配置成通过随时间生成成像头周围组织的三维视图来提供围绕血管内/心脏内成像导管头的全圆周360度视图。该超声成像系统还可提供组织状态映射能力。脉管系统和组织特点的评估包括在心脏干预(诸如消融)期间病变的路径和深度。超声成像系统包括导管，该导管具有静态或旋转传感器阵列尖端以及回转马达，该静态或旋转传感器阵列尖端支持围绕其轴线的连续圆周旋转，连接到超声模块和允许超速成像的相应处理机器，该回转马达通过回转扭矩传递部件将围绕纵向导管轴线的径向移动转变为使传感器阵列尖端旋转。这允许捕获和重建脉管系统的信息(包括围绕导管尖端的组织结构)以随时间生成三维视图。
然而，在体内测量组织上的应变的已知方法通常是嘈杂的，或者不能提供所需的可见性以实现所需的临床用途。因此，期望加以改进。
发明内容
下文描述的本发明的实施方案提供一种医疗系统，该医疗系统包括超声探头和处理器。该超声探头被配置用于插入到身体的器官中，该超声探头包括：(i)二维(2D)超声换能器阵列，和(ii)传感器，该传感器被配置成输出指示该2D超声换能器阵列在器官内部的位置、方向和取向的信号。该处理器被配置成：(a)使用由传感器输出的信号，将由2D超声换能器阵列在给定的持续时间期间获取的组织区域的多个超声图像相互配准，(b)基于在给定的持续时间期间获取的超声图像，来估计组织区域中的一个或多个位置随时间变化的三维位移，(c)基于该三维位移来估计组织区域中一个或多个位置的相应机械应变，以及(d)向用户呈现机械应变的时间相关渲染。
在一些实施方案中，处理器被配置成将机械应变的时间相关渲染与电生理(EP)信号层一起呈现。
在一些实施方案中，EP信号层包括局部激活时间(LAT)。在其他实施方案中，EP信号层包括双极组织电压电平和单极组织电压电平中的一者。
在实施方案中，处理器被配置成使用由传感器输出的信号来生成包括心跳定时层和局部激活时间(LAT)层的复合渲染。
在另一实施方案中，处理器被进一步配置成使用所估计的应变来识别组织区域中的疤痕组织。
根据本发明的另一实施方案，另外提供了一种医疗系统，该医疗系统包括超声探头和处理器。该超声探头被配置用于插入到身体的器官中，该超声探头包括：(i)二维(2D)超声换能器阵列，和(ii)传感器，该传感器被配置成输出指示该2D超声换能器阵列在器官内部的位置、方向和取向的信号。该处理器被配置成：(a)使用由传感器输出的信号，将由2D超声换能器阵列在给定的持续时间期间获取的组织区域的多个超声图像相互配准，(b)基于在给定的持续时间期间获取的超声图像，来估计组织区域中的一个或多个位置随时间变化的三维位移，(c)基于该三维位移来估计组织区域中的一个或多个位置的相应机械应变，以及(d)基于该应变来估计该区域中的心动周期的参数。
在一些实施方案中，处理器被配置成向用户可视化心动周期的参数。
在一些实施方案中，处理器被配置成使用由传感器输出的信号来生成包括心动周期的估计参数和电生理(EP)信号层的复合渲染。
在实施方案中，心动周期的参数包括周期长度。在另一实施方案中，心动周期的参数包括心动周期的定时。
在一些实施方案中，处理器被配置成使用所检测到的定时与心动周期同步地触发另一装置。
根据本发明的另一实施方案，还提供了一种方法，该方法包括将超声探头插入到身体的器官中，该超声探头包括：(i)二维(2D)超声换能器阵列，和(ii)传感器，该传感器被配置成输出指示该2D超声换能器阵列在器官内部的位置、方向和取向的信号。使用由传感器输出的信号，将组织区域的多个超声图像相互配准，该多个超声图像由2D超声换能器阵列在给定的持续时间期间获取。基于在给定的持续时间期间获取的超声图像，来估计组织区域中的一个或多个位置随时间变化的三维位移。基于该三维位移来估计组织区域中的一个或多个位置的相应机械应变。向用户呈现机械应变的时间相关渲染。
根据本发明的另一实施方案，此外提供了一种方法，该方法包括将超声探头插入到身体的器官中，该超声探头包括：(i)二维(2D)超声换能器阵列，和(ii)传感器，该传感器被配置成输出指示该2D超声换能器阵列在器官内部的位置、方向和取向的信号。使用由传感器输出的信号，将组织区域的多个超声图像相互配准，该多个超声图像由2D超声换能器阵列在给定的持续时间期间获取。基于在给定的持续时间期间获取的超声图像，来估计组织区域中的一个或多个位置随时间变化的三维位移。基于该三维位移来估计组织区域中的一个或多个位置的相应机械应变。基于该应变，来估计该区域中的心动周期的参数。
结合附图，通过以下对本发明的实施方案的详细描述，将更全面地理解本发明，其中：
附图说明
图1是根据本发明的实施方案的基于导管的超声成像系统的示意性图解，该基于导管的超声成像系统使用具有远侧端部组件的导管，该远侧端部组件包括2D超声探头和位置传感器；
图2是根据本发明的实施方案的使用图1的系统进行的超声心脏内获取的示意性图解，随后导出组织运动图、复合组织运动、EP传播图和EP参数；并且
图3是根据本发明的实施方案的示意性地示出了用于导出和显示图2的结果的方法的流程图。
具体实施方式
概述
本文描述的本发明的实施方案提供了使用具有超声换能器二维(2D)阵列的探头(诸如导管)来产生三维(3D)或四维(4D)超声图像的方法和系统。在本文中，术语“3D超声图像”是指在三个维度上表示一定体积的超声图像。术语“4D超声导管”是指包含超声换能器2D阵列的导管。术语“4D超声图像”是指通过2D阵列获取的一定体积的3D超声图像的时间序列。4D图像可被视为3D电影，第四维度是时间。描述4D图像(或渲染)的另一种方式是时间相关3D图像(或渲染)。在心脏中使用的情况下，4D超声导管可被称为“4D心脏内超声心动图(ICE)”导管。
在所公开的实施方案中，导管还包括一体式位置传感器，诸如磁性位置传感器，其基于位置传感器与2D阵列之间的导管轴上的已知相对位置和取向而与2D阵列预配准。2D阵列产生占据预定义立体角的3D扇形超声波束；(此类波束在本文中被称为“楔形”，与1D阵列“扇形”相反)。因此，2D阵列能够对器官(诸如心脏腔室)的内壁的2D区段进行成像。由于一体式位置传感器及其与2D阵列的预配准，所以成像区段中的每个体素的空间坐标是已知的。
在一个实施方案中，处理器使用来自位置传感器的位置数据来将实时获取(例如，在给定的持续时间期间获取的给定心脏区域的图像)在空间中相互配准。以此方式，处理器可减去导管运动，并且因此以非常高的准确度显示组织区域运动。该方法可在所获取的数据级别或在图像级别进行应用，其中图像被配准以去除导管运动。
特别地，本发明的一些实施方案使用4D超声导管以高时空分辨率测量选定组织区域的运动。运动分析可由跟踪图像序列(诸如MPEG图像序列)中的组织位置的算法来执行。4D导管的操作员可选择特定组织位置(ξ,η,ζ)，例如在左心室的壁中。然后，处理器随时间在三个维度上跟踪组织位置。该跟踪提供组织位置位移随时间的3D值((Δξ,Δη,Δζ)，并且不同的值对应于其中组织的机械应变。
如上所述，位移值((Δξ,Δη,Δζ)的准确度明显高于没有一体式位置传感器的导管，因为后者没有任何方式能减去其自身的运动。此外，由于应变是在三个正交方向上被测量，因此本发明的实施方案可计算应变张量，如下所述。结果提供了三个维度的精确心脏运动，处理器可将其作为图或视频呈现给用户。
通常，呈现给电生理学家的心腔室图像的电生理(EP)渲染是组织表面图，其上覆盖有导出电参数(诸如局部激活时间(LAT))的颜色值。当心脏跳动时，心脏EP波前在腔室(诸如心室)上的流动为电生理学家提供了有用的信息。LAT通常对应于心肌的运动，并且可能有用的是能够可视化该运动而不必获取用于导出LAT的电信号。将EP参数流与心肌沿心动周期的移动相关联也将会是有用的。
本发明的一些实施方案使用4D超声导管来获取给定心跳期间心腔室壁的图像。对这些图像进行分析以显示肌肉在心跳期间如何以波的形式在心脏中移动。在实施方案中，处理器将移动量转换成色标，并且然后将指示移动的颜色叠加在超声图像上。所得图像有效地充当“标准”LAT图的替代物，但其优点在于不需要从心脏获取电信号。
另选地，波形移动可被并入到EP参数图中，使得可同时在同一图上观察到EP传播(“电运动”)和物理运动两者。通过使这两种运动在同一图上可视化，可观察到它们之间的关联性(或不存在关联性，这可指示节律紊乱的组织来源)。
如果心脏跳动不规则，即不是窦性心律，则可能难以测量跳动率，即周期长度。因此，本发明的一些实施方案使用4D超声导管来获取心脏跳动时心腔室壁的图像。在实施方案中，在多次心跳期间获取图像，并且分析图像以显示心脏的肌肉移动。然后使用这些移动来估计心动周期的参数，例如，周期长度和周期相对于一些参考时间的定时。
分析还可显示可能发生的任何不规则性的细节，诸如心房颤动(AF)或心室早发性收缩(PVC)。周期长度和定时可与测量的电活动(例如，心电图(ECG)信号)相关，使得所获取的超声图像可用作一些外部装置的触发器，而不是使用ECG信号。
在涉及超声成像的心脏内规程期间，有时难以识别腔室的包括疤痕组织的区域。本发明的一些实施方案对心脏的壁(诸如左心室的壁)进行成像，并且测量该壁的表面的移动。壁的带疤痕区域与周围区域以不同方式移动，并且通常根本不会移动。在一些实施方案中，处理器实时地分析所获取的图像以识别静止区域或与其周围区域以不同方式移动的区域。同样实时地在所显示的视频图像上将所识别的区域标记为疤痕组织。
系统描述
图1是根据本发明的实施方案的基于导管的超声成像系统20的示意性图解，该基于导管的超声成像系统使用具有远侧端部组件40的导管21，该远侧端部组件包括2D超声阵列50和位置传感器52。一体式位置传感器52与导管21的2D阵列50预配准。
具体地，传感器52被配置成输出指示2D超声换能器阵列52在器官内部的位置和取向的信号。系统的处理器被配置成使用由传感器输出的信号，将由2D超声换能器阵列50获取的多个超声图像区段相互配准。
如图可见，远侧端部组件40装配在导管的轴22的远侧端部处。导管21通过护套23插入到躺在手术台29上的患者28的心脏26中。导管21的近侧端部连接到控制台24。在本文描述的实施方案中，导管21用于基于超声的诊断目的，但导管也可用于使用例如尖端电极56执行诸如心脏26中的组织的电感测和/或消融等疗法。
医生30通过使用靠近导管的近侧端部的操纵器32操纵轴22来将导管21的远侧端部组件40导航到心脏26中的目标位置。
在实施方案中，在插图25中详细示出的2D超声阵列50被配置成对心脏26的左心房进行成像。
如在插图45中所见，超声阵列50包括多个超声换能器53的2D阵列50。插图45示出了导航到左心房的肺静脉的口54的超声阵列50。在该实施方案中，2D阵列50是32×64超声换能器阵列。该2D阵列能够对该口的内壁的区段进行成像。由于一体式位置传感器及其与2D阵列的预配准，所以成像区段中的每个像素的空间坐标是已知的。在以下文章中描述了合适的2D阵列的示例：D.Wildes等人的“4-D ICE:A 2-D Array Transducer WithIntegrated ASIC in a 10-Fr Catheter for Real-Time 3-D IntracardiacEchocardiography”，发表于“IEEE Transactions on Ultrasonics,Ferroelectrics,andFrequency Control”第63卷，第12期，第2159-2173页，2016年12月，doi：10.1109/TUFFC.2016.2615602，其全文以引用方式并入本文。
控制台24包括：处理器39，通常为通用计算机，其具有合适的前端；和接口电路38，其用于接收来自导管21的信号，以及任选地用于经由导管21对心脏26进行治疗，并用于控制系统20的其他部件。控制台24还包括被配置成驱动磁场发生器36的驱动电路34。
在心脏26中导航远侧端部22期间，控制台24响应于来自外部场发生器36的磁场而接收来自位置传感器52的位置和方向信号。磁场发生器36被放置在患者28外部的已知位置，例如放置在患者所躺的工作台29的下方。这些位置和方向信号指示2D超声阵列50在位置跟踪系统的坐标系中的位置和方向。
使用外部磁场的位置和方向感测方法在各种医疗应用中实现，例如在由BiosenseWebster生产的CARTOTM系统中实现，并且详细地描述于美国专利6,618,612和6,332,089、PCT专利公布WO 96/05768，以及美国专利申请公布2002/0065455、2003/0120150和2004/0068178中，这些专利的公开内容均以引用方式并入本文。
能够偏转和旋转以有利于医生进行成像的示例性导管和成像组件详细地描述于美国专利9,980,786、10,537,306；和美国专利公布号2020-0061340A1，这些专利的公开内容均以引用方式并入本文。
在一些实施方案中，处理器39可被配置成以“时间模式”操作阵列50以对心脏区域的时间运动进行成像，其中选通获取在多次心跳期间发生。另外或另选地，成像可在单次心跳上进行。在实施方案中，所成像的心脏区域由处理器39在监测器27上呈现给医生30，例如作为实时体积渲染55视频。
处理器39通常包括通用计算机，该通用计算机以软件编程以执行本文描述的功能。该软件可通过网络以电子形式被下载到计算机，例如或者其可另选地或另外地设置和/或存储在非临时性有形介质(诸如磁存储器、光存储器或电子存储器)上。
图1所示的示例性构型是完全为了使概念清楚而选择的。可使用其他系统部件和设置类似地应用本发明所公开的技术。例如，系统20可包括附加部件并执行非心脏导管插入。
估计和呈现组织上的应变
如上所述，4D导管的操作员可选择特定组织位置(ξ,η,ζ)，例如在左心室的壁中，并且随时间在三个维度上跟踪组织位置。该跟踪提供组织位置变化随时间的3D值((Δξ,Δη,Δζ)，并且不同的值对应于其中组织的应变。
可随后通过器官渲染来可视化的3D应变张量可如下计算：
等式1
Figure BDA0003712314980000091
其中I是单位化矩阵，并且F是由以下等式给出的组织变形梯度张量：
等式2
Figure BDA0003712314980000092
其中ξ、η和ζ表示测量时间的分量，并且x、y和z表示参考时间的相互正交分量，如我们的坐标系中所述。变形梯度张量描绘了单位矢量的每个轴线从参考时间到测量时间的变化。
图2是根据本发明的实施方案的使用图1的系统20进行的超声心脏内获取的示意性图解，随后导出组织运动图350、复合组织运动、局部激活时间(LAT)图355和EP参数377。
如图可见，系统20使用导管21来执行器官254的内壁54的成像区段260的超声2D波束250获取。在超声获取期间，位置传感器52在图1的磁跟踪系统的坐标系333中跟踪超声阵列50的位置、方向和取向。
图2进一步示出了如何随时间在三个维度中跟踪壁54中的特定组织位置{(ξj,ηj,ζj)}222，从而得到{(ξj(t),ηj(t),ζj(t))}的图示344。
使用在3D中的跟踪位置和上述等式1和2，处理器39生成组织应变的渲染350。渲染350可以是颜色编码的渲染，其中不同的颜色352指示不同的应变水平。在渲染350中，疤痕组织区域354可由其独特颜色来识别，以指示非常低的应变(例如，低于给定阈值的应变)。
如图2中可见，使用由阵列50位置的传感器52读数启用的配准，处理器39可进一步将渲染350与EP特性的渲染(诸如LAT值的渲染)组合起来以获得复合渲染355。如图可见，同时在同一图355上观察到EP波前360和渲染350的颜色编码的物理运动两者。
最后，处理器39可对图350进行分析以导出并显示心脏跳动的参数377，诸如周期长度和心跳的定时。
图2所示的示例性构型是完全为了使概念清楚而选择的。例如，复合图355可包括其他EP图，诸如双极组织电压电平或单极组织电压电平图。
图3是根据本发明的实施方案的示意性地示出了用于导出和显示图2的结果的方法的流程图。该过程开始于在4D超声获取步骤380处在诸如图1所示的心脏腔室内执行超声2D获取。
接下来，在组织运动图导出步骤382处，处理器39导出组织运动图，诸如图2中描述的渲染350。
在3D应变渲染呈现步骤384处，处理器39将步骤382的心脏组织运动渲染显示给用户，诸如在图1的监测器27上与渲染55一起示出。
为了产生复合图(诸如图360)，在坐标配准步骤388处，处理器39使用来自传感器52的读数将组织运动图的坐标与EP图(诸如LAT图)的坐标配准。
随后，在复合渲染呈现步骤390处，处理器39可将步骤388的复合渲染在图1的监测器27上显示给用户。
在心脏参数提取步骤392处，使用在步骤382中导出的应变图，处理器39提取心脏功能参数，诸如图2的心脏跳动的参数377。最后，在心脏参数呈现步骤394处，处理器39可将从步骤382的运动图提取的心脏参数在图1的监测器27上显示给用户。在实施方案中，心脏参数(例如，周期时间)被显示为图形编码的3D渲染。另外或另选地，心动周期定时可用作用于使一些外部装置同步的触发信号。
在各种实施方案中，上述图3的过程可视情况而应用于4D图像和/或3D图像。
尽管本文描述的实施方案主要针对心脏应用，但是本文描述的方法和系统也可在加上必要的变更的情况下用于其他身体器官。例如，根据超声得到的应变信息可与使用另一种成像模态估计的肌肉中的钙水平相关联。作为另一示例，在评估膈肌功能时，超声可用于测量与神经激发相关的膈肌应变。
因此应当理解，上面描述的实施方案以举例的方式被引用，并且本发明不限于上文特定示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文描述的各种特征的组合和子组合以及它们的变型和修改，本领域的技术人员在阅读上述描述时将会想到该变型和修改，并且该变型和修改并未在现有技术中公开。以引用方式并入本专利申请的文献被视为本申请的整体部分，不同的是如果这些并入的文献中限定的任何术语与本说明书中明确或隐含地给出的定义相冲突，则应仅考虑本说明书中的定义。

Claims (24)

1.一种医疗系统，包括：
超声探头，所述超声探头用于插入到身体的器官中，所述超声探头包括：
二维(2D)超声换能器阵列；和
传感器，所述传感器被配置成输出指示所述2D超声换能器阵列在所述器官内部的位置、方向和取向的信号；和
处理器，所述处理器被配置成：
使用由所述传感器输出的所述信号，将由所述2D超声换能器阵列在给定的持续时间期间获取的组织区域的多个超声图像相互配准；
基于在所述给定的持续时间期间获取的所述超声图像，来估计所述组织区域中的一个或多个位置随时间变化的三维位移；
基于所述三维位移来估计所述组织区域中的所述一个或多个位置的相应机械应变；以及
向用户呈现所述机械应变的时间相关渲染。
2.根据权利要求1所述的医疗系统，其中，所述处理器被配置成将所述机械应变的所述时间相关渲染与电生理(EP)信号层一起呈现。
3.根据权利要求2所述的医疗系统，其中，所述EP信号层包括局部激活时间(LAT)。
4.根据权利要求2所述的医疗系统，其中，所述EP信号层包括双极组织电压电平和单极组织电压电平中的一者。
5.根据权利要求1所述的医疗系统，其中，所述处理器被配置成使用由所述传感器输出的所述信号来生成包括心跳定时层和局部激活时间(LAT)层的复合渲染。
6.根据权利要求1所述的医疗系统，其中，所述处理器被进一步配置成使用所估计的应变来识别所述组织区域中的疤痕组织。
7.一种医疗系统，包括：
超声探头，所述超声探头用于插入到身体的器官中，所述超声探头包括：
二维(2D)超声换能器阵列；和
传感器，所述传感器被配置成输出指示所述2D超声换能器阵列在所述器官内部的位置、方向和取向的信号；和
处理器，所述处理器被配置成：
使用由所述传感器输出的所述信号，将由所述2D超声换能器阵列在给定的持续时间期间获取的组织区域的多个超声图像相互配准；
基于在所述给定的持续时间期间获取的所述超声图像，来估计所述组织区域中的一个或多个位置随时间变化的三维位移；
基于所述三维位移来估计所述组织区域中的所述一个或多个位置的相应机械应变；以及
基于所述应变，来估计所述区域中的心动周期的参数。
8.根据权利要求7所述的医疗系统，其中，所述处理器被配置成向用户可视化所述心动周期的所述参数。
9.根据权利要求7所述的医疗系统，其中，所述处理器被配置成使用由所述传感器输出的所述信号来生成包括所述心动周期的所估计的参数和电生理(EP)信号层的复合渲染。
10.根据权利要求7所述的医疗系统，其中，所述心动周期的所述参数包括周期长度。
11.根据权利要求7所述的医疗系统，其中，所述心动周期的所述参数包括所述心动周期的定时。
12.根据权利要求10所述的医疗系统，其中，所述处理器被配置成使用所检测到的定时与所述心动周期同步地触发另一装置。
13.一种方法，包括：
将超声探头插入到身体的器官中，所述超声探头包括：
二维(2D)超声换能器阵列；和
传感器，所述传感器被配置成输出指示所述2D超声换能器阵列在所述器官内部的位置、方向和取向的信号；
使用由所述传感器输出的所述信号，将由所述2D超声换能器阵列在给定的持续时间期间获取的组织区域的多个超声图像相互配准；
基于在所述给定的持续时间期间获取的所述超声图像，来估计所述组织区域中一个或多个位置随时间变化的三维位移；
基于所述三维位移来估计所述组织区域中所述一个或多个位置的相应机械应变；以及
向用户呈现所述机械应变的时间相关渲染。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，呈现所述时间相关渲染包括将所述机械应变的所述时间相关渲染与电生理(EP)信号层一起呈现。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述EP信号层包括局部激活时间(LAT)。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述EP信号层包括双极组织电压电平和单极组织电压电平中的一者。
17.根据权利要求13所述的方法，并且包括使用由所述传感器输出的所述信号来生成包括心跳定时层和局部激活时间(LAT)层的复合渲染。
18.根据权利要求13所述的方法，并且包括使用所估计的应变来识别所述组织区域中的疤痕组织。
19.一种方法，包括：
将超声探头插入到身体的器官中，所述超声探头包括：
二维(2D)超声换能器阵列；和
传感器，所述传感器被配置成输出指示所述2D超声换能器阵列在所述器官内部的位置、方向和取向的信号；
使用由所述传感器输出的所述信号，将由所述2D超声换能器阵列在给定的持续时间期间获取的组织区域的多个超声图像相互配准；
基于在所述给定的持续时间期间获取的所述超声图像，来估计所述组织区域中一个或多个位置随时间变化的三维位移；
基于所述三维位移来估计所述组织区域中所述一个或多个位置的相应机械应变；以及
基于所述应变，来估计所述区域中心动周期的参数。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述心动周期的所述参数被可视化给用户。
21.根据权利要求19所述的方法，并且包括使用由所述传感器输出的所述信号来生成包括所述心动周期的所估计的参数和电生理(EP)信号层的复合渲染。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述心动周期的所述参数包括周期长度。
23.根据权利要求19所述的方法，其中，所述心动周期的所述参数包括所述心动周期的定时。
24.根据权利要求23所述的方法，并且包括使用所检测到的定时与所述心动周期同步地触发另一装置。
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