專利名稱：使用多表面模型的解剖體復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)建模的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0003本發(fā)明涉及復(fù)雜解剖體幾何結(jié)構(gòu)成像，以及關(guān)于解剖體上的特 定點(diǎn)的測(cè)量信息的呈現(xiàn)。更具體的，本發(fā)明涉及產(chǎn)生人體解剖體的復(fù)雜模型。
背景技術(shù)：
0004本發(fā)明涉及人體解剖體，例如包括人體心臟的幾何結(jié)構(gòu)模型的產(chǎn)生。
0005精確的解剖體建模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)面臨著如何真實(shí)表示限制數(shù)據(jù)點(diǎn) 云的特定解剖體表面的挑戰(zhàn)。目前已經(jīng)有多種不同的方法來解決這個(gè)難題。 一個(gè)例子被稱作"視線(line-of-sight)"建模，其使用中心參考點(diǎn)并基于 視線方法對(duì)所述解剖體區(qū)域建立模型。就是說，在模型上的所有點(diǎn)從中心參 考點(diǎn)(例如，平均中心參考點(diǎn))是"可見的"。
0006然而，如果存在超出視線的解剖體部分，那么所得的模型將可 能不精確。對(duì)于用于對(duì)心臟建模的傳統(tǒng)建模系統(tǒng)也是這樣。
0007當(dāng)所產(chǎn)生的模型將要同電生理學(xué)測(cè)量點(diǎn)相結(jié)合使用和/或用于 處理時(shí)，精確建模尤其重要。0008因此，需要提供用于解剖體的內(nèi)部形狀(例如包括，心臟的內(nèi) 部腔室)的改進(jìn)建模。

發(fā)明內(nèi)容
0009本發(fā)明通過使用多種幾何結(jié)構(gòu)且然后將所述幾何結(jié)構(gòu)結(jié)合來提 供心臟的更精確的建模，克服了與傳統(tǒng)的視線表面建模方法和系統(tǒng)相關(guān)的缺 點(diǎn)，這提高了醫(yī)師為患者遞送有效處理的能力。
0010根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種產(chǎn)生解剖體的表面模型 的方法，包括以下步驟獲取限定所述解剖體的第一部分的第一多個(gè)位置點(diǎn)， 所述第 一多個(gè)位置點(diǎn)具有第 一平均中心點(diǎn)，從所述第 一平均中心點(diǎn)可以畫出 到所述第一多個(gè)位置點(diǎn)的每個(gè)位置點(diǎn)的視線；使用所述第一多個(gè)位置點(diǎn)產(chǎn)生 所述解剖體的第一部分的第一三維表面模型；獲取限定解剖體的第二部分的 第二多個(gè)位置點(diǎn)，其中所述第二多個(gè)位置點(diǎn)具有第二平均中心點(diǎn)，從所述第 二平均中心點(diǎn)可以畫出到所述第二多個(gè)位置點(diǎn)的每個(gè)位置點(diǎn)的視線。所述解 剖體的第二部分包括至少所述解剖體的這樣的區(qū)域，該區(qū)域不包括在解剖體 的第一部分中，并且，所述第二多個(gè)位置點(diǎn)的至少一個(gè)位置點(diǎn)不在所述第一 平均中心點(diǎn)的視線中。所述方法還包括使用所述第二多個(gè)位置點(diǎn)產(chǎn)生所述解 剖體的第二部分的第二三維表面模型，并將所述第一三維表面模型同所述第 二三維表面模型結(jié)合，以產(chǎn)生用于所述解剖體的第一和第二部分的復(fù)合三維 表面模型。用于對(duì)所述解剖體的第一和第二部分建模的多邊形可以是被多個(gè) 邊緣限定的三角形?？蛇x的，所述第一三維表面模型與所述第二三維表面模 型不相交。
0011可選地，所述產(chǎn)生第一三維表面模型的過程可以包括使用所述 第一多個(gè)位置點(diǎn)產(chǎn)生所述解剖體的所述第一部分的第一三維表面模型。所述 第一三維表面模型包括多個(gè)多邊形，并且，所述產(chǎn)生第二三維表面模型的過 程包括使用所述第二多個(gè)位置點(diǎn)產(chǎn)生所述解剖體的所述第二部分的第二三 維表面模型。所述第二三維表面模型包括多個(gè)多邊形。
0012可選地，所述結(jié)合過程可以包括識(shí)別完全位于所述解剖體的 所述第二部分的體外的所述第一三維表面模型的多個(gè)多邊形；識(shí)別完全位于
所述解剖體的所述第一部分的體外的所述第二三維表面模型的多個(gè)多邊形； 以及限定復(fù)合三維表面模型，所述復(fù)合三維表面模型包括完全位于所述解剖 體的所述第二部分的所述體外的多個(gè)所識(shí)別的多邊形和完全位于所述解剖體的所述第 一部分的所述體外的多個(gè)所識(shí)別的多邊形。可選的，所述多邊形 由多個(gè)邊緣所限定，并且，對(duì)于與所述第二三維表面才莫型的多邊形相交的所 述第一三維表面模型的每個(gè)多邊形，所述方法包括以下步驟沿著相交線裁 切，以便去除在所述第 一和第二三維表面模型的其中 一個(gè)的內(nèi)部的所述相交 多面體的部分，從而產(chǎn)生多個(gè)裁切邊緣；限定新的多面體，該新的多面體使 用相交多面體的至少 一個(gè)頂點(diǎn)作為頂點(diǎn)并且使用裁切邊緣與相交線相交的
點(diǎn)作為另外的頂點(diǎn)，所述新的多面體限定相交表面區(qū)域；并且，通過增加限
定所述相交表面區(qū)域的新的多面體，補(bǔ)充所述復(fù)合三維模型。
0013作為附加的選擇，本方法還可以包括產(chǎn)生用于所述新的多面體 的拓樸信息的步驟。本方法還可以包括如下步驟從測(cè)量點(diǎn)P將線投影至所 述第 一平均中心點(diǎn)和所述第二平均中心點(diǎn)中的 一個(gè)；并確定在所投影的線與
所述復(fù)合三維模型相交的所述復(fù)合三維模型的表面上的點(diǎn)Pl;以及將來自所 述測(cè)量點(diǎn)P的測(cè)量信息同在所述復(fù)合三維模型的表面上的所述點(diǎn)Pl關(guān)聯(lián)。
0014作為又一個(gè)附加的選擇，本方法還可以包括或可選地包括如下 步驟確定在所述復(fù)合三維模型的所述表面上最接近測(cè)量點(diǎn)P的點(diǎn)P2;以及 將來自所述測(cè)量點(diǎn)P的測(cè)量信息同在所述復(fù)合三維模型的表面上的所述點(diǎn) P2關(guān)聯(lián)。
0015本方法還可以包括或可選地包括如下步驟識(shí)別完全位于所述 解剖體的所述第二部分的體外的所述第一三維表面模型的多個(gè)三角形；識(shí)別 完全位于所述解剖體的所述第一部分的體外的所述第二三維表面模型的多 個(gè)三角形；對(duì)于與所述第二三維表面模型的三角形相交的所述第一三維表面 模型的每個(gè)三角形，沿著相交線裁切，以便去除在所述第一和第二三維表面 模型之一的內(nèi)部的三角形的部分，從而產(chǎn)生多個(gè)裁切邊緣；以及限定用于限 定相交表面區(qū)域的新的三角形，每個(gè)新的三角形使用相交三角形的頂點(diǎn)作為 第 一頂點(diǎn)，并且使用 一個(gè)或多個(gè)相交三角形的裁切邊緣與相交線相交的點(diǎn)作 為第二和第三頂點(diǎn)；以及限定復(fù)合三維表面模型，所述復(fù)合三維表面模型包 括a)完全位于所述第二部分的所述體外的多個(gè)所識(shí)別的三角形；b)完 全位于所述第一部分的所述體外的所述多個(gè)所識(shí)別的三角形；以及c)限定 所述相交表面區(qū)域的所述新的三角形。
0016本發(fā)明的實(shí)施例可選地考慮獲取心的電生理學(xué)圖，所述電生 理學(xué)圖包括識(shí)別多個(gè)測(cè)量位置的位置信息和在所述多個(gè)測(cè)量位置的每一個(gè) 所實(shí)現(xiàn)的電生理學(xué)測(cè)量；識(shí)別在所述復(fù)合三維表面模型中的接近所述測(cè)量位置的位置點(diǎn)，用于所識(shí)別的多個(gè)測(cè)量位置；以及基于在所識(shí)別的位置點(diǎn)和所 述測(cè)量位置之間的接近程度，分配用于測(cè)量位置的至少一個(gè)電生理學(xué)水平至 復(fù)合三維表面模型中所識(shí)別的位置點(diǎn)。
0017可選地，本方法包括下面的步驟在所述心臟的部分中插入測(cè) 量電極；沿著所述心臟的表面在多個(gè)位置放置所述測(cè)量電極；沿著所述心臟 表面接收對(duì)于所述多個(gè)位置的每一個(gè)的位置信息；記錄在沿著所述心臟表面 的所述多個(gè)位置的每個(gè)的電活動(dòng)；從測(cè)量點(diǎn)將線投影至所述第一平均中心點(diǎn) 和所述第二平均中心點(diǎn)中的一個(gè)；確定所投影的線與所述復(fù)合三維表面模型 相交處的所述復(fù)合三維表面模型的表面上的點(diǎn)；以及將所記錄的電活動(dòng)與所 投影的線與所述復(fù)合三維表面模型相交處的所述復(fù)合三維表面模型的表面 上的點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。
0018根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例，提供了 一種產(chǎn)生解剖體的三維模 型的方法，包括以下步驟獲取解剖體的第一部分的第一三維模型，所述第 一三維模型包括所述解剖體的所述第一部分中的多個(gè)位置點(diǎn)的位置信息；獲
取解剖體的第二部分的第二三維模型，所述第二三維模型包括所述解剖體的 所述第二部分中的多個(gè)位置點(diǎn)的位置信息。所述解剖體的所述第一和第二部 分的至少一個(gè)包括所述解剖體的至少一個(gè)這樣的區(qū)域，所述區(qū)域不包括在所 述解剖體的所述第一和所述第二部分的另一個(gè)中；并且所述第一三維模型和 所述第二三維模型的至少一個(gè)是滿足下面條件的視線幾何結(jié)構(gòu)所述三維模 型的每個(gè)部分從所述三維模型的平均中心點(diǎn)是可見的。然后將所述三維模型 結(jié)合以產(chǎn)生對(duì)于所述解剖體的所述第一和第二部分的復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)模型，其 具有平均中心點(diǎn)并且至少一部分不在從所述平均中心點(diǎn)看去的視線中。
0019可選的，根據(jù)本發(fā)明的方法，所述獲取第一三維模型的步驟包 括在解剖體的第一部分中插入電極；沿著所述解剖體的所述第一部分的表 面在多個(gè)位置點(diǎn)放置所述電極；接收沿著所述解剖體的所述第一部分的所述 表面的所述多個(gè)位置點(diǎn)的每個(gè)的位置信息；以及產(chǎn)生所述解剖體的所述第一
部分的第一三維^t型，其包括在所述解剖體的所述第一部分中的多個(gè)位置點(diǎn) 中的每個(gè)的位置信息。
0020可選的，所述獲取第二三維模型的步驟包括接收數(shù)據(jù)文件， 所述數(shù)據(jù)文件包括沿著所述解剖體的所述第二部分的表面的多個(gè)位置點(diǎn)的 每個(gè)的位置信息；以及產(chǎn)生所述解剖體的所述第二部分的第二三維模型，其 包括來自數(shù)據(jù)文件的在所述解剖體的所述第二部分中的多個(gè)位置點(diǎn)的每個(gè)
ii的位置信息。
0021可選的，所述第一和第二三維模型還包括使用多個(gè)三角形小面 被格式化以識(shí)別三維空間的信息，并且，其中將所述第一三維模型同所述第
二三維模型結(jié)合的步驟包括畫出多個(gè)三角形以將所述第一三維模型連接至 所述第二三維模型；以及產(chǎn)生表示所述第一三維模型、第二三維模型和所述 多個(gè)三角形結(jié)合的數(shù)據(jù)，所述多個(gè)三角形被畫出用于將所述第一三維模型連 接至所述第二三維模型。
0022可替代的，所述結(jié)合的步驟可以包括識(shí)別完全位于所述第二 三維模型的體外的所述第一三維模型的多個(gè)三角形；識(shí)別完全位于所述第一 三維模型的體外的所述第二三維模型的多個(gè)三角形；對(duì)于與所述第二三維模 型的三角形相交的所述第一三維模型的每個(gè)三角形，沿著相交線裁切所述三 角形的邊緣，以便去除在所述第 一和第二三維模型之一的內(nèi)部的所述三角形 的部分，從而產(chǎn)生多個(gè)裁切邊緣；限定新的三角形，該新的三角形使用相交 三角形的至少 一個(gè)頂點(diǎn)作為頂點(diǎn)，并且使用裁切邊緣與相交線相交的點(diǎn)作為 另外的頂點(diǎn)，所述新的三角形限定相交表面區(qū)域；以及限定對(duì)于所述解剖體 的所述第一和第二部分的復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)模型，所述復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)模型包括 a)完全位于所述第二三維模型的所述體外的多個(gè)所識(shí)別的三角形；b)完全 位于所述第一三維模型的所述體外的多個(gè)所識(shí)別的三角形；以及c)限定所 述相交表面區(qū)域的所述新的三角形。在本實(shí)施例中，所述復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)模型 具有平均中心點(diǎn)，所述復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)模型的至少一部分不在從所述平均中心 點(diǎn)的視線中。
0023除了上述方法，本發(fā)明提供一種用于將復(fù)雜的心的幾何結(jié)構(gòu)呈 現(xiàn)給醫(yī)師的系統(tǒng)，包括建模處理器，用于產(chǎn)生心臟的第一部分的第一三維模 型和心臟的第二部分的第二三維模型，其中所述第一三維模型包括心臟的所 述第一部分中的多個(gè)位置點(diǎn)的位置信息，所述第二三維模型包括所述心臟的 第二部分中的多個(gè)位置點(diǎn)的位置信息。所述心臟的第二部分包括心臟的至少 一個(gè)這樣的區(qū)域，所述區(qū)域不包括在心臟的第一部分中。所述系統(tǒng)還包括幾 何結(jié)構(gòu)處理器，用于將所述第一三維模型同所述第二三維模型結(jié)合以產(chǎn)生對(duì) 于所述心臟的第一部分和第二部分的結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型。所述結(jié)合的幾何 結(jié)構(gòu)模型的表面上的至少一點(diǎn)不在所述結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型的平均中心點(diǎn) 的視線中。
0024可選的，所述建模處理器還包括顯示設(shè)備，用于呈現(xiàn)對(duì)于所述心臟的所述第一和第二部分的所述結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型。此外，所述建模處
理器還可以包括導(dǎo)管，在所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端具有電極；以及定位系統(tǒng)，用于 確定所述電極的位置。
0025所述第一和第二三維模型可以包括多個(gè)三角形。所述幾何結(jié)構(gòu) 處理器增加多個(gè)三角形用于將所述第一三維模型連接至所述第二三維模型 并產(chǎn)生表示所述第一三維模型、第二三維模型和加入以用于連接所述兩個(gè)三 維模型的所述多個(gè)三角形的結(jié)合的數(shù)據(jù)。
0026可選的，所述三維模型可以包括被邊緣所限定的多個(gè)三角形， 其中來自所述第 一三維模型的至少 一個(gè)三角形沿著相交線與來自所述第二 三維模型的至少一個(gè)三角形相交。然后所述幾何結(jié)構(gòu)處理器產(chǎn)生結(jié)合的幾何 結(jié)構(gòu)模型，包括a)完全位于所述第二三維模型的體外的來自所述第一三 維模型的第一多個(gè)三角形；b)完全位于所述第一三維模型的體外的來自所 述第二三維模型的第二多個(gè)三角形；c)具有三個(gè)頂點(diǎn)的至少一個(gè)過渡三角 形(transition triangle ):第一頂點(diǎn)，所述第一頂點(diǎn)同所述第一和第二三 維模型的一個(gè)的與來自所述第 一和第二三維模型的另 一個(gè)的三角形相交的 三角形共用；第二頂點(diǎn)，所述第二頂點(diǎn)由來自所述第一三維模型的三角形的 邊緣同所述第二三維模型相交的點(diǎn)限定；以及第三頂點(diǎn)，所述第三頂點(diǎn)由來 自所述第二三維模型的三角形的邊緣同所述第 一三維才莫型相交的點(diǎn)限定。所 述結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型具有平均中心點(diǎn)，所述結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型的至少一 部分不在從所述平均中心點(diǎn)的—見線中。
0027通過閱讀下面的描述和權(quán)利要求并參考附圖，本發(fā)明的前述的 以及其他方面、特征、細(xì)節(jié)、使用和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。


0 02 8圖1是用于執(zhí)行心的電生理學(xué)檢查或消融過程的系統(tǒng)的示意圖， 在上述過程中可以確定和記錄一個(gè)或多個(gè)電極的位置。0029圖2是位置數(shù)據(jù)點(diǎn)的云的示意性表示。0030圖3是用于對(duì)點(diǎn)的云分級(jí)的示例性方法的示意圖。0031圖4是用于利用視線方法構(gòu)造解剖體表面的示例性方法的示意圖。
0032圖5是具有不在所述平均中心點(diǎn)的視線內(nèi)的部分的示例性復(fù)雜 表面的示意圖。
10033圖6是與諸如圖5中的復(fù)雜表面建模相關(guān)的示例性問題的示意 性表示。
0034圖7是說明示例性復(fù)雜表面可以如何被分成多個(gè)視線幾何結(jié)構(gòu) 的示意性表示。
0035圖8是圖7的多個(gè)視線幾何結(jié)構(gòu)被使用布爾函數(shù)合并后的示例 性復(fù)雜表面的示意性表示。
0036圖9是強(qiáng)調(diào)圖7的多個(gè)視線幾何結(jié)構(gòu)之間相交的示例性復(fù)雜表 面的示意性表示。
0037圖IO是在圖9中所識(shí)別的相交線的分解圖。
0038圖11是詳細(xì)描述如何產(chǎn)生新的多邊形以幫助沿著在圖9中所 識(shí)別的所述多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)之間的相交線來限定所述表面的分解圖。
0039圖12示出關(guān)于測(cè)量點(diǎn)的信息如何可以被投影到復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)上。
具體實(shí)施例方式
0040本發(fā)明改進(jìn)系統(tǒng)的能力以產(chǎn)生解剖體的精確模型，尤其是解 剖體內(nèi)部表面的精確模型。本發(fā)明提供用于將復(fù)雜的'"、的幾何結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)給 醫(yī)師的系統(tǒng)和方法，優(yōu)選地，包括建模處理器，用于產(chǎn)生心臟的第一部分 的第一三維模型和心臟的第二部分的第二三維模型，其中所述第一三維模 型包括在心臟的所述第一部分中的多個(gè)位置點(diǎn)的位置信息，所述第二三維 模型包括在所述心臟的所述第二部分中的多個(gè)位置點(diǎn)的位置信息。心臟的 所述第二部分包括心臟的至少 一 個(gè)這樣的區(qū)域，該區(qū)域不包括在心臟的所 述第一部分中。本方法和系統(tǒng)優(yōu)選還包括幾何結(jié)構(gòu)處理器，用于將所述第 一三維模型同所述第二三維模型結(jié)合以產(chǎn)生對(duì)于心臟的所述第一和第二 部分的結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型。所述結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型可以包括在其表面 上的至少 一 個(gè)這樣的點(diǎn)，該點(diǎn)不在結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型的平均中心點(diǎn)的視 線中。
0041本發(fā)明不限于產(chǎn)生心臟的精確模型，但為了說明的目的，在 此通常以用于評(píng)估和處理心的組織的導(dǎo)^t和定位系統(tǒng)作為參考。本文所描
明的目的，現(xiàn)在將描述建?；颊咝呐K的室的技術(shù)。
0042圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的定位系統(tǒng)8的示意圖，其優(yōu)選地包括建模處理器和幾何結(jié)構(gòu)處理器作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)20的一部分，用于通過 導(dǎo)航心的導(dǎo)管和測(cè)量發(fā)生在患者11的心臟10中的電活動(dòng)并將電活動(dòng)和/ 或與電活動(dòng)相關(guān)或表示該電活動(dòng)的信息進(jìn)行三維映射，來進(jìn)行心臟電生理 學(xué)研究。系統(tǒng)8可以使用一個(gè)或多個(gè)電極用于幫助產(chǎn)生解剖體模型。系統(tǒng)
8也可以用于沿著心的表面在多個(gè)點(diǎn)測(cè)量電生理學(xué)數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)與測(cè)量電
生理學(xué)數(shù)據(jù)的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的位置信息相關(guān)的所測(cè)量的數(shù)據(jù)。
0043為了筒化，患者11被示意性的描述為橢圓形。示出了沿著X 軸、Y軸、Z軸應(yīng)用于患者11表面的三組表面電極(例如，片電極)。X 軸表面電極12、 14沿著第一軸應(yīng)用于患者，例如患者胸部區(qū)域的外側(cè)(例 如，應(yīng)用于患者每個(gè)臂下的皮膚)，并且X軸表面電極12、 14可以被稱為 左和右電極。Y軸電極18、 19沿著大體垂直于X軸的第二軸應(yīng)用于患者， 例如沿著患者的大腿內(nèi)側(cè)和頸部區(qū)域，Y軸電極18、 19可以被稱為左J逸和 頸部電極。Z軸電極16、 22沿著大體垂直于X軸和Y軸的第三軸應(yīng)用于患 者，例如在胸部區(qū)^/沿著患者胸骨和脊柱，并且Z軸電才及16、 22可以#皮 稱為胸部和背部電才及。心臟IO位于這些對(duì)表面電極之間。附加的表面參 考電極21 (例如，"腹部片"(belly patch))為系統(tǒng)8提供參考和/或接 地電極。所述腹部片電極21是對(duì)于固定的心內(nèi)電極31的替代。此外，還 應(yīng)該理解，患者11將具有大部分或者全部的傳統(tǒng)的心電圖(ECG)系統(tǒng)導(dǎo)聯(lián) 到位。盡管圖l中沒有示出，但該ECG信息可用于系統(tǒng)8。
0044還示出了具有至少一個(gè)電極17 (例如，遠(yuǎn)端電極)的代表性 導(dǎo)管13。在本說明書中，該代表性的導(dǎo)管電極17可被稱為"巡回(roving) 電極"或"測(cè)量電極"。典型的，將使用導(dǎo)管13上，或多個(gè)這種導(dǎo)管上的 多個(gè)電極。例如在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)8可以包括在多達(dá)12個(gè)導(dǎo)管上的 多達(dá)64個(gè)電極，其中所述導(dǎo)管布置在患者的心臟和/或脈管系統(tǒng)中。當(dāng)然， 該實(shí)施例僅僅是示例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以使用任何數(shù)目的電極和導(dǎo) 管。
0045在第二導(dǎo)管29上還示出可選的固定的參考電極31 (例如， 附至心臟10的壁)。為了校準(zhǔn)目的，該電極31可以是靜止的(例如，附 至或靠近心臟的壁)或布置為與巡回電極17成固定的空間關(guān)系。固定的 參考電極31可以作為上述表面參考電極21的附加或替代使用。在多種 情況下，在心臟10中的冠狀"t爭(zhēng)脈竇電才及或其它固定電4及可以用作測(cè)量電 壓和位移的參考。0046每個(gè)表面電極耦合至多路開關(guān)24并且通過運(yùn)行在計(jì)算機(jī)20 上的軟件選取所述多對(duì)電極，其中所述多路開關(guān)24將電極耦合至信號(hào)發(fā) 生器25。例如，計(jì)算機(jī)20可以包括傳統(tǒng)的通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、分 布式計(jì)算機(jī)或其他任意類型的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)20可以包括一個(gè)或多個(gè)處 理器，例如單個(gè)中央處理單元，或多個(gè)處理單元，通常被稱為并行處理環(huán) 境。通常，為了實(shí)現(xiàn)在生物導(dǎo)體中的導(dǎo)管的導(dǎo)航，通過一系列被驅(qū)動(dòng)的和 感應(yīng)的電偶極子產(chǎn)生三個(gè)額定的正交電場(chǎng)?？商娲?，這些正交場(chǎng)可以被 分解并且可以驅(qū)動(dòng)任意對(duì)表面電極作為偶極子以提供有效的電極的三角 剖分。此外，這種非正交方法增加了系統(tǒng)的靈活性。對(duì)于任一期望軸，將 由預(yù)定的一套驅(qū)動(dòng)(源-匯點(diǎn))配置得到的在心內(nèi)電極17上測(cè)得的電勢(shì)代 數(shù)合成以產(chǎn)生與沿著正交軸簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)均勻電流所獲得的有效電勢(shì)相同的 有效電勢(shì)。
0047因此，表面電極12、 14、 16、 18、 19、 22中的任意兩個(gè)可 以相對(duì)于諸如腹部片21的接地參考被選為偶極子源4及和漏極，而未激發(fā) 的電極相對(duì)于接地參考測(cè)量電壓。放置在心臟IO內(nèi)的測(cè)量電極17暴露于 來自電流脈沖的所述場(chǎng)并且相對(duì)于地(例如，腹部片21)被測(cè)量。實(shí)際上， 心臟中的導(dǎo)管可以包括多個(gè)電極并且每個(gè)電極電勢(shì)可以:故測(cè)量。如前所 述，至少一個(gè)電極可以固定至心臟的內(nèi)表面以形成固定的參考電極31，其 也相對(duì)于地被測(cè)量。來自表面電極、內(nèi)部電極、和虛擬電極的每個(gè)的數(shù)據(jù) 集均被用于確定心臟IO內(nèi)的測(cè)量電極17或其他電極的位置。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員容易理解，測(cè)量電極17也可以用于測(cè)量電生理學(xué)數(shù)據(jù)，并且系統(tǒng)8 可以用于存儲(chǔ)與測(cè)量電生理學(xué)數(shù)據(jù)處的測(cè)量點(diǎn)的位置信息相關(guān)的電生理 學(xué)數(shù)據(jù)。
0048建模處理器和幾何結(jié)構(gòu)處理器可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所知 的任意硬件和軟件選擇的結(jié)合。例如，在優(yōu)選的實(shí)施例中，建模處理器包 括定位/映射系統(tǒng)，例如St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc的EnSite NavXTM導(dǎo)航和可視化系統(tǒng)。然而，其他定位系統(tǒng)可以與本發(fā) 明結(jié)合4吏用，例如包4舌，Biosense Webster, Inc的CARTO導(dǎo)4元和定位系 統(tǒng)。在下面的專利中描述的定位和映射系統(tǒng)(其中所有內(nèi)容通過引用包含 在本文中)可以結(jié)合本發(fā)明使用美國專利號(hào)6990370、 6978168、 694778、 6939309、 6728562 、 6640119、 5983126和5697377。幾何結(jié)構(gòu)處理器類似 的包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何硬件和軟件選擇的結(jié)合。例如，在優(yōu)選的實(shí)施例中，幾何結(jié)構(gòu)處理器是軟件解決方案，設(shè)計(jì)用于同由建模處 理器產(chǎn)生的信息相互作用以提供結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型。
0049為了產(chǎn)生數(shù)據(jù)點(diǎn)的云，可以在患者心臟的室中隨機(jī)、偽隨機(jī) 或根據(jù)一個(gè)或多個(gè)預(yù)定模式移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)心內(nèi)電極17,而系統(tǒng)8測(cè)量一 個(gè)或多個(gè)電極17的位置，以通過提供對(duì)云50的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)40的位置數(shù) 據(jù)進(jìn)行識(shí)別的位置數(shù)據(jù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)點(diǎn)40的云50。圖2解釋說明可以使用這 種寺支術(shù)產(chǎn)生的點(diǎn)40的云50的例子。通常，在云50中的最外^:據(jù)點(diǎn)40將 對(duì)應(yīng)于這樣的心臟室的內(nèi)壁，該心臟室在放松或舒張狀態(tài)對(duì)應(yīng)于最大的體 積。
0050
一種將表面與點(diǎn)40的云50匹配的技術(shù)假設(shè)整個(gè)表面是從參 考點(diǎn)"可見的"，例如，如圖3所示。當(dāng)從參考點(diǎn)觀察時(shí)，所述表面被描 述為在"視線"中。就是說，可以從參考點(diǎn)畫出直線42至表面上的任意 點(diǎn)而不需傳遞到由點(diǎn)40的云50所限定的邊界外。選擇用于視線表面匹配 的參考點(diǎn)的一種通用方法是確定點(diǎn)40的云50的平均中心點(diǎn)45?？梢允褂?已知的算法確定平均中心點(diǎn)45，這些算法包括但不限于那些用于確定點(diǎn) 40的云50的質(zhì)心的算法。然后，通過A^平均中心點(diǎn)45向外增加徑向切片 的方式產(chǎn)生表面模型，如圖3與4所示。如圖3中所示，外殼或表面可以 通過在位置數(shù)據(jù)點(diǎn)40的組48周圍匹配徑向"格(bins)" 44的陣列，從 該位置數(shù)據(jù)提供。如圖4中所示，格44基于在數(shù)據(jù)點(diǎn)40的云50中的平 均中心點(diǎn)45并且隨后從中心點(diǎn)45向外徑向延伸邊界構(gòu)造。格44延伸至 被格44包圍的切片中的最遠(yuǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)40。值得注意的是，即使圖3示意性 的以兩維方式表示，但格44可以是三維體。因此，才各44的徑向端面46 接近心臟室壁的表面。然后，可以釆用通常的幾何平滑算法用于"平滑" 外殼的表面，從而產(chǎn)生格44的徑向端面46。
0051最后，體的表面被限定為離散表示。優(yōu)選地，所述離散表示 包括多邊形，更優(yōu)選地，所述離散表示包括三角形平的"小面"，其共享 共同的角(頂點(diǎn))并維持關(guān)于他們與其他小面相鄰的"拓樸"信息。已 知使用三角形小面對(duì)表面建模的多種技術(shù)，例如包括德洛內(nèi)(Delaunay) 三角剖分方法。
0052如上所討論的，該表面產(chǎn)生方法假設(shè)整個(gè)表面是在平均中心 點(diǎn)45的視線中。然而，當(dāng)對(duì)人體的解剖體結(jié)構(gòu)建模時(shí)，該假設(shè)并非總能 滿足。因此，該技術(shù)不能產(chǎn)生例如如圖5中所示的形狀的精確表示。復(fù)雜
17表面100的整個(gè)表面從平均中心點(diǎn)45不是"可見的"。實(shí)際上，復(fù)雜表面
100具有從平均中心點(diǎn)45不"可見的，，三個(gè)隱藏區(qū)域110。本領(lǐng)域普通^支 術(shù)人員應(yīng)該理解，對(duì)于諸如復(fù)雜表面100的表面，不論用于對(duì)表面建模的 參考點(diǎn)放置在何處，都將會(huì)有隱藏區(qū)域。如果嘗試對(duì)隱藏區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)償， 所得結(jié)果將是不精確的建模，如圖6中所示，其中，由于視線模型中缺乏 靈活性而包括了錯(cuò)誤體120。
0053本發(fā)明提供解決方案用于通過多次使用上述的表面建模技術(shù) 來得出更精確的真實(shí)表面形狀的表示，其中每次使用位于被建模的解剖體 結(jié)構(gòu)的不同區(qū)域的點(diǎn)云的一部分。例如，復(fù)雜表面100可以被分成至少三 個(gè)單獨(dú)的幾何結(jié)構(gòu)，可以使用上面討論的所述的視線方法對(duì)每個(gè)幾何結(jié)構(gòu) 精確建模。然后將單獨(dú)的幾何結(jié)構(gòu)結(jié)合，而所得結(jié)果即為克服視線限制的 精確表面模型。
0054所述分割技術(shù)在圖7中示出，其中將復(fù)雜表面100分成4個(gè) 視線表面，即表面Sl, S2， S3和S4 (其具有各自的平均中心點(diǎn)Cl， C2， C3和C4)。如圖8中示例性表示的，單獨(dú)表面的體一皮合并或結(jié)合成復(fù)合體， 表面的內(nèi)部部分130從幾何結(jié)構(gòu)有效的移除，使得剩余的數(shù)據(jù)點(diǎn)限定復(fù)雜 表面140。
0055將單獨(dú)產(chǎn)生的表面結(jié)合成一個(gè)復(fù)合體的一種實(shí)現(xiàn)方式是通過 在被所述表面包圍的體上執(zhí)行布爾或(Boolean OR)運(yùn)算并保持界定該體 的原始表面部分。例如，幾何結(jié)構(gòu)的布爾算子在多種軟件庫中可以得到， 包括但不限于通過Technion可用的IRIT庫。當(dāng)包括多于兩個(gè)表面時(shí)，布 爾運(yùn)算是以一對(duì)的方式來執(zhí)行的，每個(gè)運(yùn)算的結(jié)果被用作下一個(gè)布爾運(yùn)算 的輸入之一。
0056將多個(gè)體結(jié)合的挑戰(zhàn)是確定限定兩個(gè)體的相交部分的點(diǎn)。圖 9-12示出了本發(fā)明解決該挑戰(zhàn)的一種方法。更具體地，多個(gè)視線表面S1， S2, S3和S4合并成復(fù)合表面140。
0057在每個(gè)體的表面被限定成離散表示(包括共享共同的角(頂 點(diǎn))的三角形平的"小面，，和關(guān)于相鄰小面的拓樸信息)的情況下，結(jié)合 過程這樣開始通過識(shí)別完全位于其他表面所包圍的體之外的那些來自每 個(gè)表面的小面并保持所識(shí)別的小面在所得的復(fù)合表面中。其還識(shí)別與來自 其他表面的一個(gè)或多個(gè)小面相交的那些小面。這些小面被沿著相交線裁 切，所述相交線為形成在三角形小面彼此相交處的線。位于被其他表面所包圍的體外的所得的小面片段被三角剖分并保持在所得的結(jié)合表面中。作 為最終步驟，產(chǎn)生從裁切中得到的新的小面的拓樸信息，如圖11所示。
0058圖10示出了在被結(jié)合之前從兩個(gè)表面Sl和S4的圖9的150
處采用的分解的離散表示。圖10示出了來自兩個(gè)不同表示的三角剖分的 小面可以如何相交，并且還示出了如何限定新數(shù)據(jù)點(diǎn)以限定相交部分。表 面Sl (其具有平均中心點(diǎn)Cl)通過由綠線畫出的三角剖分的小面限定， 而表面S4 (與視線平均中心點(diǎn)C4相關(guān))被用紅線畫出的三角剖分的小面 限定。實(shí)綠線的相交部分限定對(duì)于表面Sl的原始頂點(diǎn)152,而實(shí)紅線的相 交部分限定表面S4的原始頂點(diǎn)154。在圖10中，虛線表示被認(rèn)為是其他 體內(nèi)部的或與其它體重疊的三角形小面的部分。換句話說，被實(shí)線(紅和 綠)限定的三角形小面和三角形小面的部分限定外部或非重疊的離散表 面。
0059在圖11中，基于內(nèi)部多邊形已經(jīng)被裁切的假設(shè)，復(fù)合體的 內(nèi)部的原始小面156的部分被移除。實(shí)線(紅或綠)與裁切線相交的點(diǎn)被 認(rèn)為限定新的頂點(diǎn)，從而產(chǎn)生新的三角形小面158。圖11中所示的虛線(紅 或綠)與圖10中所示的虛線相比具有不同的意義。在圖11中，虛線表示 新限定的邊160,其包括有助于限定表面Sl同表面S4的相交部分162的 三角形小面。
0060可以編程計(jì)算機(jī)過程以實(shí)現(xiàn)合并的步驟，以及復(fù)合模型產(chǎn)生 的步驟。計(jì)算機(jī)過程優(yōu)選用于沿著相交線裁切多面體的部分，并且類似的， 用于限定三角形小面的頂點(diǎn)，所述三角形小面將沿著相交線限定所述表 面。
0061當(dāng)與云50中的點(diǎn)40初始相關(guān)的電生理學(xué)數(shù)據(jù)映射到復(fù)合表 面時(shí)，認(rèn)識(shí)到為相交部分162限定新數(shù)據(jù)點(diǎn)的挑戰(zhàn)。對(duì)于隨后執(zhí)行在復(fù)合 表面上的操作，諸如尋找表面上的點(diǎn)之間的最短路徑和距離，產(chǎn)生表面的 自由形式剪切塊，在表面上適當(dāng)?shù)牟迦胗成鋽?shù)據(jù)，以及產(chǎn)生用于數(shù)據(jù)圖的 標(biāo)準(zhǔn)輪廓，維持正確的表面拓樸尤顯重要。已知在靠近合并表面的相交部 分的數(shù)據(jù)點(diǎn)處所采用的測(cè)量將可能與新限定的頂點(diǎn)不匹配，該新限定的頂 點(diǎn)限定用于限定靠近相交部分的表面的新限定的三角形小面。因此，原始 的測(cè)量點(diǎn)必須被投影到合適的表面上或表面點(diǎn)上，并且在實(shí)際使用中，必 須將諸如標(biāo)簽或解剖體標(biāo)記的項(xiàng)投影到復(fù)合表面上。
0062本發(fā)明給出了測(cè)量點(diǎn)、標(biāo)簽和/或解剖體標(biāo)記的投影可以被投射到復(fù)合表面上的至少兩種方法。在第一種方法中，如果已知項(xiàng)將投影 到哪個(gè)原始(未合并的)表面上，那么可以將所述項(xiàng)朝向所述表面的中心 點(diǎn)投影，直到其與所述表面相交。這在圖12中示出。例如，如果已知點(diǎn)P
位于原始表面S2 (其具有平均中心點(diǎn)C2)上，那么線164從點(diǎn)P朝向C2 投影，并且無論該投影的線與表面S2相交的位置在哪，與點(diǎn)P相關(guān)的信 息被投影的點(diǎn)是P1。該技術(shù)示出了在他們與另一個(gè)表面合并之前保存與限 定表面的數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)的拓4卜信息的重要性。
0063第二種技術(shù)是實(shí)現(xiàn)投影的又一種方式。其可以與第一種技術(shù) 結(jié)合使用，或者替代第一種技術(shù)。這里，點(diǎn)P筒單的投影到復(fù)合表面上的 最接近的點(diǎn)。這也在圖12中示出。這里，點(diǎn)P被簡(jiǎn)單的投影至最接近的 表面點(diǎn)P2。因?yàn)镻2比Pl更近，根據(jù)第二種技術(shù)的投影產(chǎn)生了與應(yīng)用第一 種技術(shù)所得結(jié)果不同的結(jié)果。普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，存在多種方式來識(shí) 別與特定的參考點(diǎn)最接近的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
0064雖然上面結(jié)合三角形平的小面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，這僅是 用于說明的目的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。這里描述的方法將同樣可應(yīng)用 于能夠被用于建模所述表面的其他多邊形。
0065此外，雖然本發(fā)明在重疊表面區(qū)域的情況下進(jìn)行解釋說明， 本發(fā)明也同樣應(yīng)用于非重疊表面區(qū)域。作為例子，參照?qǐng)D7,本發(fā)明將努 力去將表面S3同表面S4 (其是不重疊的)結(jié)合。
0066雖然上面描述具有一定程度特殊性的本發(fā)明的多種實(shí)施例， 但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所公開的實(shí)施例進(jìn)行多種改變而不偏離本發(fā) 明的精神和范圍。例如，雖然上述內(nèi)容描述了被映射至三維模型的數(shù)據(jù)， 但該數(shù)據(jù)也可以映射至任何圖，包括但不限于，二維或三維、靜態(tài)或隨時(shí) 間變化的圖像或模型。所有的方向性參考(例如，上、下、向上、向下、 左、右、向左、向右，頂、底、以上、以下、垂直、水平、順時(shí)針和逆時(shí) 針)僅僅是用于識(shí)別的目的以輔助讀者理解本發(fā)明，并不產(chǎn)生限制，尤其 是對(duì)于本發(fā)明的位置、取向或使用。本發(fā)明意在包含在上面描述的或附 圖中示出的所有內(nèi)容應(yīng)該被解釋成說明而不是限制。在不偏離在所附權(quán)利 要求中所限定的本發(fā)明的精神下，可以進(jìn)行細(xì)節(jié)或結(jié)構(gòu)的改變。
20
權(quán)利要求
1. 一種用于產(chǎn)生解剖體的表面模型的方法，包括獲取限定所述解剖體的第一部分的第一多個(gè)位置點(diǎn)，所述第一多個(gè)位置點(diǎn)具有第一平均中心點(diǎn)，從所述第一平均中心點(diǎn)可以畫出到所述第一多個(gè)位置點(diǎn)的每個(gè)位置點(diǎn)的視線；使用所述第一多個(gè)位置點(diǎn)產(chǎn)生所述解剖體的第一部分的第一三維表面模型；獲取限定所述解剖體的第二部分的第二多個(gè)位置點(diǎn)，所述第二多個(gè)位置點(diǎn)具有第二平均中心點(diǎn)，從所述第二平均中心點(diǎn)可以畫出到所述第二多個(gè)位置點(diǎn)的每個(gè)位置點(diǎn)的視線，其中所述解剖體的所述第二部分包括至少解剖體的這樣的區(qū)域，該區(qū)域不包含在所述解剖體的所述第一部分中，并且其中所述第二多個(gè)位置點(diǎn)的至少一個(gè)位置點(diǎn)不在所述第一平均中心點(diǎn)的視線中；使用所述第二多個(gè)位置點(diǎn)產(chǎn)生所述解剖體的第二部分的第二三維表面模型；以及將所述第一三維表面模型同所述第二三維表面模型結(jié)合，以產(chǎn)生用于所述解剖體的所述第一和第二部分的復(fù)合三維表面模型。
2. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述產(chǎn)生第一三維表面模型的過程 包括使用所述第一多個(gè)位置點(diǎn)產(chǎn)生所述解剖體的所述第一部分的第一三 維表面模型，其中所述第一三維表面模型包括多個(gè)多邊形；并且其中所述產(chǎn)生第二三維表面模型的過程包括使用所述第二多個(gè)位置 點(diǎn)產(chǎn)生所述解剖體的所述第二部分的第二三維表面模型，其中所述第二三維表面模型包括多個(gè)多邊形。
3. 權(quán)利要求2所述的方法，其中所述結(jié)合過程包括 識(shí)別完全位于所述解剖體的所述第二部分的體外的所述第一三維表面模型的多個(gè)多邊形；識(shí)別完全位于所述解剖體的所述第一部分的體外的所述第二三維表 面模型的多個(gè)多邊形；和限定復(fù)合三維表面模型，所述復(fù)合三維表面模型包括完全位于所迷解剖體的所述第二部分的所述體外的多個(gè)所識(shí)別的多邊形和完全位于所述 解剖體的所述第 一部分的所述體外的多個(gè)所識(shí)別的多邊形。
4. 權(quán)利要求3所述的方法，其中所述多邊形由多個(gè)邊緣限定，所述方 法還包括對(duì)于與所述第二三維表面模型的多邊形相交的所述第一三維表面模 型的每個(gè)多邊形，沿著相交線裁切，以便去除在所述第一和第二三維表面模型的其中之一內(nèi)部的相交多面體的部分，從而產(chǎn)生多個(gè)裁切邊緣；限定新的多面體，該新的多面體使用相交多面體的至少一個(gè)頂點(diǎn)作為頂 點(diǎn)并且使用裁切邊緣與相交線相交的點(diǎn)作為另外的頂點(diǎn)，所述新的多面體限定相交表面區(qū)纟或；以及通過增加限定所述相交表面區(qū)域的新的多面體，補(bǔ)充所述復(fù)合三維模型。
5. 權(quán)利要求4所述的方法，還包括產(chǎn)生用于所述新的多面體的拓樸信'"，o
6. 權(quán)利要求4所述的方法，還包括從測(cè)量點(diǎn)P將線投影至所述第 一 平均中心點(diǎn)和所述第二平均中心點(diǎn)的 一個(gè)，并確定在所投影的線與所述復(fù)合三維模型相交的所述復(fù)合三維模型的 表面上的點(diǎn)P1;以及將來自所述測(cè)量點(diǎn)P的測(cè)量信息同在所述復(fù)合三維模型的表面上的所 述點(diǎn)Pl關(guān)聯(lián)。
7. 權(quán)利要求4所述的方法，還包括確定在所述復(fù)合三維模型的所述表面上最接近測(cè)量點(diǎn)P的點(diǎn)P2;以及 將來自所述測(cè)量點(diǎn)P的測(cè)量信息同在所述復(fù)合三維模型的表面上的所 述點(diǎn)P2關(guān)聯(lián)。
8. 權(quán)利要求2所述的方法，其中用于對(duì)所述解剖體的所述第一和第二 部分建模的所述多邊形是三角形，并且其中所述三角形被多個(gè)邊緣所限 定。
9. 權(quán)利要求8所述的方法，其中所述結(jié)合過程包括 識(shí)別完全位于所述解剖體的所述第二部分的體外的所述第一三維表面模型的多個(gè)三角形；識(shí)別完全位于所述解剖體的所述第一部分的體外的所述第二三維表 面模型的多個(gè)三角形；對(duì)于與所述第二三維表面模型的三角形相交的所述第一三維表面模 型的每個(gè)三角形，沿著相交線裁切，以便去除在所述第一和第二三維表面 模型之一的內(nèi)部的三角形的部分，從而產(chǎn)生多個(gè)裁切邊緣；以及限定用于限定相交表面區(qū)域的新的三角形，每個(gè)新的三角形使用相交 三角形的頂點(diǎn)作為第 一頂點(diǎn)，并且使用 一個(gè)或多個(gè)相交三角形的裁切邊緣與相交線相交的點(diǎn)作為第二和第三頂點(diǎn)；以及限定復(fù)合三維表面模型，其包括a)完全位于所述第二部分的所述 體外的多個(gè)所識(shí)別的三角形；b)完全位于所述第一部分的所述體外的多 個(gè)所識(shí)別的三角形；以及c)限定所述相交表面區(qū)域的所述新的三角形。
10. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一三維表面模型與所述第二 三維表面模型不相交。
11. 權(quán)利要求l所述的方法，還包括獲^L心的電生理學(xué)圖，所述心的電生理學(xué)圖包括識(shí)別多個(gè)測(cè)量位置的 位置信息和在所述多個(gè)測(cè)量位置的每個(gè)所進(jìn)行的電生理學(xué)測(cè)量；識(shí)別在所述復(fù)合三維表面模型中的接近所述測(cè)量位置的位置點(diǎn)，用于 所識(shí)別的多個(gè)測(cè)量位置；以及根據(jù)在所識(shí)別的位置點(diǎn)和所述測(cè)量位置之間的接近程度，分配用于測(cè) 量位置的至少一個(gè)電生理學(xué)水平至復(fù)合三維表面模型中所識(shí)別的位置點(diǎn)。
12. 權(quán)利要求1所述的方法，還包括 在所述心臟的部分中插入測(cè)量電極； 沿著所述心臟的表面在多個(gè)位置放置所述測(cè)量電極； 沿著所述心臟的表面接收對(duì)于所述多個(gè)位置的每個(gè)的位置信息； 記錄沿著所述心臟的表面的所述多個(gè)位置的每個(gè)的電活動(dòng)； 從測(cè)量點(diǎn)將線投影至所述第 一平均中心點(diǎn)和所述第二平均中心點(diǎn)中的一個(gè)；確定所投影的線與所述復(fù)合三維表面模型相交處的所述復(fù)合三維表 面模型的表面上的點(diǎn)；以及將所記錄的電活動(dòng)與所投影的線與所述復(fù)合三維表面模型相交處的 所述復(fù)合三維表面模型的表面上的點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。
13. —種用于將復(fù)雜心臟幾何結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)給醫(yī)師的系統(tǒng)，包括 建模處理器，用于產(chǎn)生心臟的第一部分的第一三維模型和心臟的第二部分的第二三維模型，其中所述第一三維模型包括心臟的所述第一部分中的多個(gè)位置點(diǎn)的位置信息，所述第二三維模型包括所述心臟的第二部分中 的多個(gè)位置點(diǎn)的位置信息。其中，所述心臟的第二部分包括心臟的至少一個(gè)這樣的區(qū)域，該區(qū)域 不包括在心臟的第一部分中；以及幾何結(jié)構(gòu)處理器，用于將所述第一三維模型同所述第二三維模型結(jié) 合，以產(chǎn)生對(duì)于所述心臟的所述第一和第二部分的結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型， 其中所述結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型表面上的至少一個(gè)點(diǎn)不在所述結(jié)合的幾何 結(jié)構(gòu)模型的平均中心點(diǎn)的視線中。
14. 權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述建模處理器還包括顯示設(shè)備， 用于呈現(xiàn)對(duì)于所述心臟的所述第一和第二部分的所述結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模 型。
15. 權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述建模處理器還包括顯示設(shè)備， 用于呈現(xiàn)對(duì)于所述心臟的所述第一和第二部分的所述結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型。
16. 權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述建才莫處理器還包括 導(dǎo)管，在所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端中具有電極；以及定位系統(tǒng)，用于確定所述電^l的位置。
17. 權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一和第二三維模型的每個(gè)包 括多個(gè)三角形；其中所述幾何結(jié)構(gòu)處理器增加多個(gè)三角形以將所述第 一三 維模型連接至所述第二三維模型；并且其中所述幾何結(jié)構(gòu)處理器產(chǎn)生表示 所述第 一三維模型、所述第二三維模型和增加的連接所述第 一三維模型至 所述第二三維模型的多個(gè)三角形的結(jié)合的數(shù)據(jù)。
18. 權(quán)利要求13所述系統(tǒng)，其中所述第一和所述第二三維模型中的每 個(gè)包括由邊緣限定的多個(gè)三角形，并且其中來自構(gòu)成所述第一三維模型的 所述多個(gè)三角形中的至少一個(gè)三角形沿著相交線與來自構(gòu)成所述第二三 維模型的所述多個(gè)三角形中的至少一個(gè)三角形相交，并且其中所述幾何結(jié) 構(gòu)處理器產(chǎn)生結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型，包括a )完全位于所述第二三維模型的體外的來自所述第 一三維模型的第 一多個(gè)三角形；b) 完全位于所述第一三維模型的體外的來自所述第二三維模型的第 二多個(gè)三角形；c) 具有三個(gè)頂點(diǎn)的至少一個(gè)過渡三角形第一頂點(diǎn)，所述第一頂點(diǎn)同所述第一和第二三維模型的一個(gè)的與來自所述第一和第二三維模型的 另一個(gè)的三角形相交的三角形共用；第二頂點(diǎn)，所述第二頂點(diǎn)由來自所述第 一三維模型的三角形的邊緣同所述第二三維模型相交的點(diǎn)限定；和第三頂點(diǎn)，所述第三頂點(diǎn)由來自所述第二三維模型的三角形的邊緣同所述第 一三維模型相交的點(diǎn)限定；其中所述結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu)模型具有平均中心點(diǎn)，所述結(jié)合的幾何結(jié)構(gòu) 模型的至少 一部分不在從所述平均中心點(diǎn)的一見線中。
19. 一種用于產(chǎn)生解剖體的三維模型的方法，包括 獲取解剖體的第一部分的第一三維模型，所述第一三維模型包括所述解剖體的所述第 一 部分中的多個(gè)位置點(diǎn)的位置信息；獲取解剖體的第二部分的第二三維模型，所述第二三維模型包括所述 解剖體的所述第二部分中的多個(gè)位置點(diǎn)的位置信息；其中所述解剖體的所述第一和第二部分的至少一個(gè)包括所述解剖體 的至少一個(gè)這樣的區(qū)域，所述區(qū)域不包括在所述解剖體的所述第一和所述 第二部分的另一個(gè)中；其中，所述第一三維模型和所述第二三維模型的至少一個(gè)是滿足下面 條件的視線幾何結(jié)構(gòu)所述三維模型的每個(gè)部分從所述三維模型的平均中 心點(diǎn)是可見的；以及將所述第一三維模型同所述第二三維模型結(jié)合，以產(chǎn)生對(duì)于所述解剖 體的所述第一和第二部分的復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)模型，所述復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)模型具 有平均中心點(diǎn)并且至少一個(gè)部分不在從所述平均中心點(diǎn)看去的視線中。
20. 權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述獲取第一三維模型的步驟包括在解剖體的第一部分中插入電極；沿著所述解剖體的所述第一部分的表面在多個(gè)位置點(diǎn)放置所述電極； 沿著所述解剖體的所述第一部分的所述表面接收所述多個(gè)位置點(diǎn)的每個(gè)的位置信息；以及產(chǎn)生所述解剖體的所述第一部分的第一三維模型，其包括在所述解剖體的所述第 一 部分中的多個(gè)位置點(diǎn)中的每個(gè)的位置信息。
21. 權(quán)利要求20所述的方法，其中所述獲取第二三維模型的步驟包括接收數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)據(jù)文件包括沿著所述解剖體的所述第二部分的 表面的多個(gè)位置點(diǎn)的每個(gè)的位置信息；以及產(chǎn)生所述解剖體的所述第二部分的第二三維模型，其包括來自數(shù)據(jù)文 件的在所述解剖體的所述第二部分中的多個(gè)位置點(diǎn)的每個(gè)的位置信息。
22. 權(quán)利要求21所述的方法，其中所述第一和第二三維模型還包括使 用多個(gè)三角形小面被格式化以識(shí)別三維空間的信息，并且其中將所述第一 三維模型同所述第二三維模型結(jié)合的步驟包括畫出多個(gè)三角形以將所述第一三維模型連接至所述第二三維模型；以及產(chǎn)生表示所述第 一三維模型、所述第二三維模型和所述多個(gè)三角形的 結(jié)合的數(shù)據(jù)，所述多個(gè)三角形被畫出用于將所述第一三維模型連接至所述第 二三維模型。
23. 權(quán)利要求21所述的方法，其中所述第 一和第二三維模型還包括使 用多個(gè)三角形被格式化以識(shí)別三維空間的信息，并且其中將所述第 一 三維 模型同所述第二三維模型結(jié)合的步驟包括識(shí)別完全位于所述第二三維模型的體外的所述第 一三維模型的多個(gè)三 角形；識(shí)別完全位于所述第 一三維模型的體外的所述第二三維模型的多個(gè)三 角形；對(duì)于與所述第二三維模型的三角形相交的所述第一三維模型的每個(gè) 三角形，沿著相交線裁切所述三角形的邊緣，以便去除在所述第一和第二 三維模型之一 內(nèi)部的所述三角形的部分，從而產(chǎn)生多個(gè)裁切邊緣；限定新的三角形，該新的三角形使用相交三角形的至少 一個(gè)頂點(diǎn)作為 頂點(diǎn)，并且使用裁切邊緣與相交線相交的點(diǎn)作為另外的頂點(diǎn)，所述新的三 角形限定相交表面區(qū)域；以及限定對(duì)于所述解剖體的所述第一和第二部分的復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)模型，所 述復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)模型包括a)完全位于所述第二三維模型的所述體外的 所述多個(gè)所識(shí)別的三角形；b)完全位于所述第一三維模型的所述體外的 所述多個(gè)所識(shí)別的三角形；以及c)限定所述相交表面區(qū)域的所述新的三 角形；其中所述復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)模型具有平均中心點(diǎn)，所述復(fù)合幾何結(jié)構(gòu)模型 的至少 一部分不在,人所述平均中心點(diǎn)的一見線中。
全文摘要
本發(fā)明公開用于產(chǎn)生人體解剖體(11)的復(fù)雜模型的方法和系統(tǒng)。所述解剖體可以使用多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)被建模。通常，多個(gè)視線模型可以結(jié)合成復(fù)合模型。點(diǎn)(40)的多個(gè)云(50)可以用于產(chǎn)生表面模型，所述模型可以隨后合并成共同的體。所得的復(fù)合模型可以包括不在所述復(fù)合模型的平均中心點(diǎn)的視線中的部分。所述表面模型可以使用諸如包括三角形的多邊形被建模。本發(fā)明還公開電生理學(xué)數(shù)據(jù)和/或其它信息從測(cè)量點(diǎn)映射至復(fù)合模型上的點(diǎn)的方法。
文檔編號(hào)A61B5/04GK101448453SQ200780017972
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
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