專利名稱：Mri導向裝置以及能夠近實時地跟蹤和生成該裝置的動態(tài)可視化的mri導向的介入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及MRI導向系統(tǒng)，并且可特別適合于MRI導向的心臟系統(tǒng)，諸如用于治療心房纖維性顫動(AFIB)的EP系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當送往心臟的、協(xié)調(diào)心跳方式的電脈沖失靈時，將發(fā)生心律失調(diào)(心律失常)。在心律失常期間，心臟可過快、過慢或不規(guī)則地搏動。導管消融是用于治療心律失常的廣泛使用的療法，并且涉及使導管穿過患者的血管并且進入心臟。在一些實施例中，可通過導管尖端施加射頻(RF)能量以破壞引起心律失常的異常心臟組織。在其他實施例中，導管尖端可以被配置成以低溫方式消融心臟組織。在心臟中的消融治療期間引導導管的放置是重要的。使用X射線和/或超聲波成像技術(shù)來引導常規(guī)的導管消融過程，以促進導管導向和心臟組織的消融。常規(guī)的心臟EP(電生理學)系統(tǒng)是使用電解剖圖的基于X射線的系統(tǒng)。電解剖圖是示出所感測的電活動的、心臟的虛擬表示。這樣的系統(tǒng)的示例包括來自Biosense Webster, Inc. , DiamondBar,CA 的CartO 電解剖標測系統(tǒng)以及來自 Endocardial Solutions Inc. ,St. Paul,MN 的EnSite NavX 系統(tǒng)。但是，仍然需要能夠使用MRI來得到基于X射線的系統(tǒng)所沒有提供的組織細節(jié)和/或減少患者對與介入(診斷和/或治療)過程關(guān)聯(lián)的輻射的暴露的MRI導向系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
應(yīng)理解的是，提供本發(fā)明內(nèi)容是為了以簡化的形式介紹一些選定的概念，下面將在具體實施方式
中進一步描述這些概念。本發(fā)明內(nèi)容不是意在標識本公開內(nèi)容的關(guān)鍵特征或本質(zhì)特征，也不是意在限制本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明的一些實施例中，MRI兼容消融導管包括具有末端部分、相對的近端部分以及在所述近端部分與所述末端部分之間延伸的至少一個管腔的伸長的柔性軸。手柄被附連到所述近端部分，并且包括主體部分以及與所述軸末端部分進行通信并且被配置成使所述軸末端部分鉸接的致動器(例如杠桿、活塞、拇指滑塊(thumb slider)、旋鈕等)。在一些實施例中，所述致動器是活塞，其可在相對于所述手柄主體部分的伸出與縮進位置之間移動。所述手柄包括電連接器接口，其被配置成與MRI掃描儀進行電通信。所述軸的末端部分包括消融尖端以及定位成與所述消融尖端相鄰的至少一個RF跟蹤線圈，所述至少一個RF跟蹤線圈包括諸如同軸電纜的導電引線，其在所述至少一個RF跟蹤線圈與所述電連接器接口之間延伸并且被配置成將所述至少一個跟蹤線圈電連接到MRI掃描儀。所述導電引線的長度足以限定所述MRI掃描儀的操作頻率的四分之一波長的奇次諧波/奇數(shù)倍。所述至少一個RF跟蹤線圈還電連接到在所述至少一個RF跟蹤線圈暴露于MRI環(huán)境時減少稱合的電路。所述軸末端部分還可包括配置成檢測局部電信號或性質(zhì)的至少一個感測電極以及用于測量溫度的熱電偶。在一些實施例中，處于所述末端并且在所述導管尖端上的消融電極上游的至少一個RF跟蹤線圈包括具有相鄰間隔開的關(guān)系的一對RF跟蹤線圈。每個RF跟蹤線圈能夠是大約1-10匝的螺線管線圈，并且沿所述導管的縱向具有在大約O. 25mm與大約4mm之間的長度。在一些實施例中，使每個RF跟蹤線圈凹進所述導管軸中，并且MRI兼容材料層覆在所述RF跟蹤線圈上面并且與所述導管軸的外表面基本上齊平。這種MRI兼容材料能夠起用于減少發(fā)熱的散熱器的作用。牽引線能夠延伸通過軸管腔并且具有末端和相對的近端。示范性的牽引線是Kevlar線/電纜。所述牽引線末端被附連到所述軸末端部分，并且所述牽引線近端被附連到所述活塞。所述活塞的移動引起所述軸末端部分的鉸接，以促進所述消融尖端在消融過程期間的定位。在一些實施例中，所述軸末端部分包括偏置構(gòu)件，其被配置成將所述軸末端部分推動到非鉸接位置。在一些實施例中,所述軸末端部分包括與沖洗管腔(irrigation lumen)進行流體通信的至少一個流體出口，所述沖洗管腔從所述至少一個出口向所述導管軸的近端部分縱向延伸通過所述導管軸管腔。所述沖洗管腔在所述導管軸的近端部分處與流體/溶液源進行流體通信。在本發(fā)明的一些實施例中，MRI兼容標測導管包括具有末端部分、相對的近端部分以及在所述近端部分與所述末端部分之間延伸的至少一個管腔的伸長的柔性軸。多個感測電極以間隔開的關(guān)系布置在所述軸末端部分，并且至少一個RF跟蹤線圈被定位在所述軸末端部分上并且包括被配置成將所述至少一個跟蹤線圈電連接到MRI掃描儀的導電引線，其中所述導電引線的長度足以限定所述MRI掃描儀的操作頻率的四分之一波長的奇次諧波/奇數(shù)倍。附連到所述近端部分的手柄以及附連到所述手柄的致動器與所述軸末端部分進行通信。所述致動器的激活引起所述軸末端部分的鉸接。每個RF跟蹤線圈能夠是大約1-10匝的螺線管線圈，并且具有在大約O. 25mm與大約4mm之間的縱向長度。在一些實施例中，使每個RF跟蹤線圈凹進所述導管軸中，并且MRI兼容材料層覆在所述RF跟蹤線圈上面并且與所述導管軸的外表面基本上齊平。牽弓I線能夠延伸通過軸管腔并且具有末端和相對的近端。所述牽弓I線末端附連到所述軸末端部分，并且所述牽引線近端附連到所述活塞。所述活塞的移動引起所述軸末端部分的鉸接，以促進所述消融尖端在消融過程期間的定位。在一些實施例中，所述軸末端部分包括偏置構(gòu)件，其被配置成將所述軸末端部分推動到非鉸接位置。按照本發(fā)明的一些實施例，MRI導向介入系統(tǒng)包括被配置成經(jīng)由曲折的和/或自然的管腔通路被引入患者體內(nèi)的至少一根導管，諸如為上文所描述的消融導管和標測導管。所述至少一根導管具有帶末端部分、相對的近端部分的伸長的柔性軸以及連接到MRI掃描儀的通道的至少一個RF跟蹤線圈。電路適于與所述MRI掃描儀進行通信和/或駐留在其中，并且被配置成(a)在外科手術(shù) 過程期間使用與具有坐標系的3D MRI圖像空間關(guān)聯(lián)的相關(guān)解剖掃描平面得到MR圖像數(shù)據(jù)并且生成患者的目標解剖體的一系列近實時(RT)MRI圖像；(b)使用所述3D MRI圖像空間的坐標系來標識與所述至少一根導管的至少末端部分的位置關(guān)聯(lián)的坐標；以及(c)采用目標患者解剖結(jié)構(gòu)的RT圖像數(shù)據(jù)和所述患者的目標解剖結(jié)構(gòu)的配準的預(yù)先獲取的第一立體模型在所述3D圖像空間中呈現(xiàn)所述至少一根導管的近RT交互式可視化，其中所述電路采用物理表示在所述可視化中示出所述至少一根導管。與所述電路進行通信的具有用戶界面的顯示器被配置成在MRI導向介入過程期間顯示所述可視化。所述用戶界面被配置成允許用戶(a)旋轉(zhuǎn)所述可視化；以及(b)將所顯示的可視化改變成僅包括所述目標解剖體的近RT圖像、包括所述解剖體的近RT圖像和所述解剖結(jié)構(gòu)的配準模型或者僅包括所述解剖結(jié)構(gòu)的配準模型。所述MRI掃描儀被配置成使來自所述至少一個跟蹤線圈的跟蹤信號的信號獲取與所述近RT MRI圖像的圖像數(shù)據(jù)交替(interleave)，并且所述電路被配置成不依賴用于得到所述MR圖像數(shù)據(jù)的掃描平面而以電子方式在所述3D圖像空間中跟蹤所述至少一根導管，使得不要求所述至少一根導管處于用于得到所述至少一個近RT MRI圖像的MR圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)解剖掃描平面的任何一個中，并且其中所述至少一根導管的末端部分能夠具有曲線形狀。此外，所述電路被配置成計算在所述三維圖像空間中接近所述至少一根導管的尖端位置的裝置-組織界面位置，并且被配置成沿軸向向前投影超出所述尖端的限定距離以限定所述裝置-組織界面。所計算的組織界面位置被用于自動限定用于得到在使用所述至少一根導管的過程期間和/或在時間上接近其的MR圖像數(shù)據(jù)的至少一個掃描平面。要注意的是，雖然沒有相對其進行具體描述，但是相對于一個實施例所描述的本發(fā)明的各個方面可以被并入不同的實施例。也就是說，所有實施例和/或任何實施例的特征都能夠以任何方式和/或組合相結(jié)合。因此，本申請人保留變更任何原始提交的權(quán)利要求或提交任何新權(quán)利要求的權(quán)利，包括能夠修改任何原始提交的權(quán)利要求以使其從屬于任何其他權(quán)利要求和/或并入任何其他權(quán)利要求的任何特征的權(quán)利，雖然最初沒有以那種方式主張權(quán)利。下面將更詳細地說明本發(fā)明的這些及其他目的和/或方面。


形成本說明書的一部分的附圖示出一些示范性的實施例。附圖和描述一起被用于全面地說明示范性的實施例。圖I是按照本發(fā)明的實施例的、被配置成使用近RT MRI數(shù)據(jù)來示出裝置組織界面的MRI導向系統(tǒng)的不意圖。圖2是按照本發(fā)明的實施例的、具有電連接到掃描儀通道的跟蹤線圈的體內(nèi)裝置的示意圖。圖3是按照本發(fā)明的實施例的、具有工作站和顯示器的MRI系統(tǒng)的示意圖。圖4是按照本發(fā)明的實施例的示范性的跟蹤線圈調(diào)諧電路的電路圖。圖5A-5D是按照本發(fā)明的實施例的、具有體內(nèi)柔性醫(yī)療裝置的物理表示的示范性交互式可視化的預(yù)期屏幕截圖。圖6是按照本發(fā)明的實施例的、具有兩個查看窗口的顯示器的示意圖，其中一個查看窗口示出交互式可視化，而另一個查看窗口示出至少一個相關(guān)的近RT MRI圖像。圖7-21是按照本發(fā)明的實施例的、顯示器上的示范性可視化和圖像的預(yù)期屏幕截圖以及能夠被生成以促進MRI導向過程的UI控件。
圖22k和圖22B是按照本發(fā)明的實施例的體內(nèi)裝置(例如消融導管)的示范性(預(yù)期)屏幕截圖，其中所述裝置被呈現(xiàn)為物理表示，而MRI圖像為特寫。圖23和圖24A-D是按照本發(fā)明的實施例的、示出能夠被用于幫助導向和/或定位體內(nèi)裝置的導航標記的示范性(預(yù)期)屏幕截圖。圖25-28是按照本發(fā)明的實施例的、示出能夠提供能幫助推動臨床決定的信息的患者數(shù)據(jù)和目標(由臨床醫(yī)生標識的)治療區(qū)的還有另外的示范性(預(yù)期)屏幕截圖。圖29是按照本發(fā)明的實施例的MRI介入套件的示意圖。圖30是按照本發(fā)明的實施例的數(shù)據(jù)處理電路或系統(tǒng)的示意圖。圖31是按照本發(fā)明的一些實施例的示范性消融導管的透視圖。圖32A是圖31的消融導管的末端部分的局部透視圖。圖32B示出按照本發(fā)明的一些實施例的、圖31的消融導管的采用鉸接配置的末端部分。圖33是按照本發(fā)明的一些實施例的、圖31的消融導管的尖端部分的放大的局部透視圖。圖34是沿34-34線所獲得的、圖31的消融導管的尖端部分的截面圖。圖35是按照本發(fā)明的一些實施例的、圖31的消融導管的末端部分的側(cè)視圖。圖36是圖35的消融導管的尖端部分的放大的局部視圖。圖37是沿37-37線所獲得的、圖35的消融導管的截面圖。圖38是沿38-38線所獲得的、圖35的消融導管的截面圖。圖39是沿39-39線所獲得的、圖38的消融導管的截面圖。圖40是按照本發(fā)明的一些實施例、與圖39的截面圖處于相同位置的、圖38的消融導管的截面圖，并且其示出尖端組件內(nèi)部可用的自由空間的示范性內(nèi)徑。圖41是按照本發(fā)明的一些實施例的、與圖37的截面圖處于相同位置的、圖35的消融導管的截面圖，并且其示出導管軸管腔內(nèi)部的示范性內(nèi)徑和導線/部件。圖42是按照本發(fā)明的一些實施例的、圖35的消融導管的截面圖，其示出能夠被放置于導管軸管腔內(nèi)部的示范性數(shù)量的導線。圖43是按照本發(fā)明的一些實施例的、圖31的消融導管近端處的手柄的透視圖，其中蓋板被移開。圖44是圖43的手柄的分解透視圖。圖45示出組裝配置的圖44的手柄。圖46是按照本發(fā)明的一些實施例的、在圖31的消融導管中所使用的示范性跟蹤線圈電路的不意圖。圖47A是圖31的消融導管在3. OT MRI環(huán)境中的MRI圖像，其中圖46的RF跟蹤線圈電路沒有與相應(yīng)的多個RF跟蹤線圈配合使用。圖47B示出圖47A的MRI圖像沿Z方向的MRI信號強度。圖47C示出圖47A的MRI圖像沿X方向的MRI信號強度。
圖48A是按照本發(fā)明的一些實施例的、圖31的消融導管在3. OTMRI環(huán)境中的MRI圖像，其中圖46的RF跟蹤線圈電路與相應(yīng)的多個RF跟蹤線圈配合使用。圖48B示出圖48A的MRI圖像沿Z方向的MRI信號強度。
圖48C示出圖48A的MRI圖像沿X方向的MRI信號強度。圖49是按照本發(fā)明的一些實施例示出在一端被PIN 二極管短路的3/4 λ同軸電纜的輸入阻抗的史密斯圓圖。圖50是按照本發(fā)明的一些實施例的標測導管的末端的局部透視圖。圖51Α是按照本發(fā)明的其他實施例的消融導管的末端的局部側(cè)視圖。圖51Β是圖51Α的消融導管的末端的放大的局部視圖。圖52Α是按照本發(fā)明的一些實施例的環(huán)導管的末端的局部透視圖。圖52Β是圖52Α的環(huán)導管的側(cè)視圖。圖52C是圖52Α的環(huán)導管的端視圖。圖53是按照本發(fā)明的其他實施例的消融導管的末端的側(cè)視圖。圖54A-54C是按照本發(fā)明的一些實施例的、四跟蹤線圈導管的信噪比分別對X軸、Y軸和Z軸投影的距離的曲線圖，其中每個線圈具有兩匝。圖55A-55C是按照本發(fā)明的一些實施例的、四跟蹤線圈導管的信噪比分別對X軸、Y軸和Z軸投影的距離的曲線圖，其中每個線圈具有四匝。圖56是比較圖54A-54C和圖55A-55C的導管的信噪比的表。圖57Α是按照本發(fā)明的一些實施例的、包括具有端對端間隔開的關(guān)系的多個RF屏蔽體的、圖31的裝置的護套的局部側(cè)視圖。圖57Β是沿57Β-57Β線所獲得的圖57Α的護套的截面圖。圖57C是沿57C-57C線所獲得的圖57Α的護套的截面圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖在下文中更全面地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的實施例。但是，本發(fā)明可以許多不同的形式來實施，而不應(yīng)被理解為局限于在此所闡述的實施例；相反，這些實施例被提供使得本公開內(nèi)容將是透徹和全面的，并且將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面地傳達本發(fā)明的范圍。相同的標號通篇表示相同的元件。將理解的是，雖然相對于特定實施例來論述，但是一個實施例的特征或操作能夠適用于其他實施例。在附圖中，線、層、特征、部件和/或區(qū)域的厚度為了清楚起見可能被放大，而虛線(例如在電路或流程圖中所示的那些)示出可選的特征或操作，除非另有規(guī)定。另外，操作(或步驟)的順序并不局限于在權(quán)利要求中所呈現(xiàn)的次序，除非專門另有指示。本文所使用的術(shù)語僅用于描述具體實施例的目的，而不是意在限制本發(fā)明。如在本文中所使用的那樣，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”意在也包括復數(shù)形式，除非上下文另有明確指示。還將理解的是，術(shù)語“包括”和/或“包含”當在本說明書中被使用時規(guī)定了所聲明的特征、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一個或多個其他特征、步驟、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如在本文中所使用的那樣，術(shù)語“和/或”包括關(guān)聯(lián)所列的項中的一個或多個的任何及所有組合并且可以被簡寫為“/”。除非另有限定，在本文中所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語)都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的相同的含意。還將理解的是，諸如在常用詞典中所定義的那些的術(shù)語應(yīng)被理解為具有與它們在本說明書和相關(guān)領(lǐng)域的上下文中的含意一致的含意，而不應(yīng)在理想化的或過分正式的意義上來理解，除非本文明確地如此限定。為了簡潔和/或清楚起見，可能沒有詳細描述眾所周知的功能或構(gòu)造。將理解的是，當諸如層、區(qū)域或基底之類的特征被稱為是“在另一個特征或元件上”時，它能夠直接在所述另一個元件上，或者也可存在中間元件。相反，當元件被稱為是“直接在另一個特征或元件上”時，則不存在中間元件。還將理解的是，當特征或元件被稱為是“連接到”或“耦合到”另一個特征或元件時，它能夠直接連接到所述另一個元件，或者可存在中間元件。相反，當特征或元件被稱為是“直接連接到”或者“直接耦合到”另一個元件時，則不存在中間兀件。雖然相對于一個實施例被描述或不出，但是這樣被描述或不出的特征能夠適用于其他實施例。術(shù)語“電路”表示全部用軟件的實施例或者結(jié)合軟件和硬件方面、特征和/或部件(包括例如至少一個處理器以及嵌入其中和/或可由一個或多個專用集成電路(ASIC)執(zhí)行的與其關(guān)聯(lián)的軟件，用于以編程方式指導和/或執(zhí)行某些所描述的動作或方法步驟)的實施例。所述電路能夠駐留在一個位置或多個位置上，其可以被集成到一個部件中或者可以是分布式的，例如它可完全駐留在MR掃描儀控制柜中、部分地在MR掃描儀控制柜中、完全在諸如臨床醫(yī)生工作站的獨立部件或系統(tǒng)中但是與MR掃描儀電子器件進行通信和/或在它們之間的接口中、在遠程處理器中以及采用上述各項的組合。術(shù)語“預(yù)設(shè)掃描平面”表示以電子方式(以編程方式)所限定以供MRI掃描儀后續(xù)使用的與MRI導向治療或診斷過程期間的患者的相關(guān)解剖組織的位置關(guān)聯(lián)的掃描平面。能夠基于隨后在3D成像空間中配準或?qū)R的患者解剖結(jié)構(gòu)的三維模型或圖來限定預(yù)設(shè)掃描平面并且所述預(yù)設(shè)掃描平面能夠被用于獲取患者組織的近實時MR圖像數(shù)據(jù)。通常在用于選擇對應(yīng)的相關(guān)掃描平面的期望的空間位置的模型與3D成像空間配準之后以電子方式來限定實際的預(yù)設(shè)掃描平面。術(shù)語“圖(map) ”與術(shù)語“模型”可互換使用，并且表示患者的目標解剖體的立體呈現(xiàn)。術(shù)語“組織表征(或特性)圖”表示目標解剖結(jié)構(gòu)或其部分的所呈現(xiàn)的立體(典型地為3D、4D或4DMP)可視化和/或圖像，其使用MR圖像數(shù)據(jù)示出心臟組織的一個或多個所選擇的組織參數(shù)、條件或行為，例如組織表征圖是所呈現(xiàn)的局部或全局解剖圖，其以如下方式示出例如心臟或其部分(例如左心房)的目標解剖體的至少一個限定的組織特性，即示出所關(guān)心的(一個或多個)組織特性的相對等級或量度，通常以不同的顏色、不透明性和/或強度來示意。要注意的是，組織表征圖或模型應(yīng)與基于所感測的心臟不同區(qū)域的電活動而不是基于MR圖像數(shù)據(jù)的電解剖(EA)圖或模型形成對照。在一些實施例中，能夠相對于患者的解剖結(jié)構(gòu)(例如左心房)的預(yù)先獲取的模型有選擇地打開和關(guān)閉(在顯示器上)來自電解剖圖和/或組織特性圖的組織數(shù)據(jù)。組織特性圖可與EA模型一起被包括，和/或兩個或更多個組織特性圖可以被合并為或示出為合成圖或者可以被示出為彼此重疊和對齊。因此，所述可視化能夠使用單獨示出、彼此重疊和/或集成為合成圖的一種或兩種類型的立體組織圖。 實際的可視化能夠在屏幕或顯示器上被示出，使得解剖結(jié)構(gòu)的圖處于平面2D中和/或處于好像是3D立體圖像的2D中，其具有用不同的可視特性、諸如用不同的強度、不透明性、顏色、紋理等表示特征或電輸出的數(shù)據(jù)。4D圖能夠或者示出活動的3D解剖結(jié)構(gòu)(例如心臟)(例如跳動的心臟和/或帶血流的心臟、呼吸的肺或其他活動的結(jié)構(gòu))，或者示出心臟或其部分的輪廓的3D解剖模型上的附加信息。術(shù)語“心臟”能夠包括相鄰的脈管系統(tǒng)，例如肺靜脈的分支術(shù)語“4D多參數(shù)可視化”(4DMP)表示4D可視化圖像(例如跳動的心臟的3D圖像)，其中功能空間編碼或相關(guān)信息在所述可視化上被示出。4DMP可視化能夠被設(shè)置有fMRI數(shù)據(jù)和/或用于基于工具的3D模型來提供心臟的空間相關(guān)功能數(shù)據(jù)(例如電數(shù)據(jù))的一個或多個工具。同樣地，3D、4D和/或4DMP可視化不只是患者在一過程期間的一個或多個MRI圖像，而是能夠結(jié)合多個數(shù)據(jù)源向具有空間編碼功能的可視化提供解剖形狀的所呈現(xiàn)可視化。因此，可視化能夠包括患者的目標解剖體的所呈現(xiàn)的模型以及體內(nèi)位置上的至少一個醫(yī)療裝置相對于所呈現(xiàn)模型的所呈現(xiàn)可視化連同解剖結(jié)構(gòu)的近RT MRI圖像數(shù)據(jù)。附圖可包括可視化的屏幕截圖的預(yù)言示例等，而不一定表示外科手術(shù)系統(tǒng)/顯示器的實際屏幕截圖。術(shù)語“特寫(close-up) ”表示關(guān)聯(lián)圖像相對于全局圖像或典型的導航視圖經(jīng)放大被示出，以示出局部組織。術(shù)語“高分辨率”表示以比標準圖像數(shù)據(jù)更高的分辨率來得到圖像數(shù)據(jù)(通常要求更長的掃描時間和/或使用內(nèi)部天線以提高SNR)。例如，局部組織消融視圖可以比導航視圖中的MRI圖像更高的分辨率被示出。術(shù)語“正面視圖(en face) ”表示通過組織壁(例如心肌壁)并且與表面基本平行(相切)的視圖。術(shù)語“以編程方式”表示能夠由數(shù)字信號處理器和/或計算機程序代碼指導和/或執(zhí)行的操作或步驟。類似地，術(shù)語“以電子方式”表示能夠使用電子部件以自動化的方式執(zhí)行，而不是人工地或者僅使用智力步驟來執(zhí)行的步驟或操作。術(shù)語“目標消融通路”描述選擇成在心臟組織中產(chǎn)生期望的電隔離以治療高風險病狀/情況(例如AFIB)的期望的損傷圖案。不要求以任何特定方向或次序跟隨目標消融通路。所述通路可包括一個或多個連續(xù)和/或鄰近的損傷和/或若干非連續(xù)或非鄰近的損傷。損傷可以是線性的(無論是直線還是具有曲率，諸如為圓形或曲線形)。在任何一個介入過程中，內(nèi)科醫(yī)生能夠限定一個或多個目標通路以產(chǎn)生期望的圖案/隔離。按照一些實施例，目標消融通路能夠被用于以電子方式限定與目標消融通路的可接受最大邊界極限(例如寬度、周長等)關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)物理極限。按照本發(fā)明的實施例，體內(nèi)醫(yī)療裝置的至少一部分被跟蹤，并且其位置在3D成像空間中被標識(例如χ、γ、ζ坐標)。能夠采用用于工具的各種位置跟蹤裝置和/或用于導管與成像空間配準的裝置。例如，體內(nèi)裝置能夠包括基準標記點或接收天線或者其組合。術(shù)語“基準標記點”表示能夠使用電子圖像識別、MRI圖像數(shù)據(jù)的電子詢問或者三維電信號來標識以在3D空間中限定位置和/或找到特征或部件的標記點。基準標記點能夠以任何適當方式來提供，諸如但不限于工具的一部分的幾何形狀、工具上或工具中的部件、涂層或者充液涂層(或者不同類型的基準標記點的組合)，其使所述(一個或多個)基準標記點對MRI可見，這些基準標記點是有源的或者是無源的(舉例來說，如果為無源，則該標記點不提供MR信號)并且具有足夠的強度用于在3D空間中標識工具和/或其部件的位置和/或取向信息。如將在下文中進一步論述的那樣，在具體實施例中，所述裝置包括電連接到MRI掃描儀的至少一個跟蹤線圈，其生成由MR掃描儀檢測(接收)并且被用于在3D圖像空間中標識所述線圈在成像空間的3D坐標系中的相應(yīng)位置并且因此標識具有這樣的跟蹤線圈的裝置的相應(yīng)位置的信號。術(shù)語“MRI或MR掃描儀”可互換地用于表示磁共振成像系統(tǒng)并且包括磁體以及指導脈沖序列、選擇掃描平面并且得到MR數(shù)據(jù)的操作部件，例如RF放大器、梯度放大器以及包括例如處理器的操作電路(其中的后者可以被容納在控制柜中)。本發(fā)明的實施例能夠與任何MRI掃描儀配合使用，包括但不限于GE Healthcare =Signa I. 5T/3. OT ；PhilipsMedical Systems Achieva I. 5T/3. OT ；Integra I. 5T ；Siemens MAGNETOM Avanto ；MAGNETOM Espree ；MAGNET0M Symphony ；MAGNET0M Trio ;以及 MAGNETOM Verio0術(shù)語“RF安全”表示導管和任何(導電)引線被配置成在暴露于RF信號、特別是與MRI系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的RF信號時安全地操作，而沒有感應(yīng)不利地過度加熱局部組織或干擾所計劃的治療的計劃之外的電流。術(shù)語“MRI可見”表示裝置在MRI圖像中直接或間接可見?？梢姸瓤赏ㄟ^接近裝置的MRI信號的提高的SNR來指示。所述裝置能夠充當MRI接收天線以收集來自局部組織的信號，和/或所述裝置實際上本身生成MRI信號，諸如經(jīng)由合適的醫(yī)療級水基涂層、充液(例如水流體)通道或管腔。術(shù)語“MRI兼容”表示所謂的(一個或多個)部件對于在MRI環(huán)境中的使用是安全的，并且因此通常由適合于駐留在高磁場環(huán)境中和/或在其中操作的(一種或多種)非鐵磁MRI兼容材料制成。術(shù)語“高磁場”表示高于大約O. 5T、通常高于I. OT并且更通常地在大約I. 5T與IOT之間的場強。本發(fā)明的實施例可特別適合于I. 5T和/或3. OT系統(tǒng)。一般來說，有利地，按照本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)能夠被配置成使得外科手術(shù)空間是成像空間，并且在該成像空間中執(zhí)行跟蹤，使得不要求采用進而必須與成像空間配準的分立跟蹤系統(tǒng)。在一些實施例中，在同一 3D成像空間中執(zhí)行跟蹤，但是柔性體內(nèi)醫(yī)療裝置獨立于用于得到用于生成局部解剖體的圖像的MR圖像數(shù)據(jù)的成像掃描平面被跟蹤，并且在所述可視化中被示出為物理表示。術(shù)語“近實時”表示低等待時間和高幀速率兩者。等待時間一般被測量為從事件發(fā)生到事件顯示的時間(總處理時間)。對于跟蹤，幀速率能夠在大約IOOfps (每秒幀數(shù))與成像幀速率之間的范圍內(nèi)變化。在一些實施例中，以成像幀速率來更新跟蹤。對于“近實時”成像，巾貞速率通常在大約Ifps至大約20fps之間，并且在一些實施例中，在大約3fps至大約7fps之間。對于損傷成像，能夠根據(jù)所使用的序列而每隔l_7s生成新圖像。被認為是“近實時”所需的低等待時間一般小于或等于大約I秒。在一些實施例中，用于跟蹤信息的等待時間大約為0. 01s，而在與成像數(shù)據(jù)交替時，通常在大約0. 25-0. 5s之間。因此，相對于跟蹤，能夠以大約Ifps至大約IOOfps之間的低等待時間來更新具有已知體內(nèi)裝置的位置、取向和/或配置的可視化。相對于成像，能夠以通常在大約0. 01毫秒至小于大約I秒之內(nèi)的低等待時間并且以通常在大約l_20fps之間的幀速率來顯示使用近實時MR圖像數(shù) 據(jù)的可視化。系統(tǒng)能夠同時使用跟蹤信號和圖像信號數(shù)據(jù)近實時地在可視化中動態(tài)顯示解剖體和一個或多個體內(nèi)裝置。在一些實施例中，得到跟蹤信號數(shù)據(jù)并且確定關(guān)聯(lián)的空間坐標，同時得到MR圖像數(shù)據(jù)并且生成具有體內(nèi)裝置(例如使用跟蹤線圈數(shù)據(jù)的柔性導管)以及(一個或多個)近RT MR圖像的合成的(一個或多個)可視化。在一些實施例中，MR圖像數(shù)據(jù)在主動治療期間被得到，諸如在消融、藥品或其他材料的輸送、瓣膜修復或置換、內(nèi)襯修復等期間，并且基本上連續(xù)地生成具有用于這種治療的柔性體內(nèi)裝置(例如導管、針等)連同局部解剖體的一個或多個近RT MR圖像的合成的(一個或多個)可視化。在一些具體實施例中，所述系統(tǒng)是用于放置在心臟組織中產(chǎn)生期望的電隔離的透壁性損傷的損傷圖案以治療高風險病狀/情況(例如AFIB)的心臟EP系統(tǒng)。不要求以任何特定方向或次序跟隨消融。能夠執(zhí)行消融以生成一個或多個連續(xù)和/或鄰近的損傷和/或若干非連續(xù)或非鄰近的損傷。損傷可以是鄰近的(無論是直線還是具有曲率，諸如為圓形或曲線形)。術(shù)語“體內(nèi)裝置”被廣義地用于表示任何診斷或治療醫(yī)療裝置，包括例如導管、針(例如注射、縫合和活組織檢查)、鑷子(微型)、刀片或其他切割構(gòu)件、消融或刺激探測器、注射或其他流體輸送插管、標測或光學探測器或?qū)Ч?、護套、導絲、纖維鏡、擴張器、剪刀、植入材料輸送插管或筒等，其通常具有在大約5弗倫奇(French)至大約12弗倫奇之間的尺寸，但其他尺寸也可以是適當?shù)摹Ｐg(shù)語“跟蹤構(gòu)件”如在本文中所使用的那樣包括在MRI圖像中可見的所有類型的 部件，包括微型RF跟蹤線圈、無源標記點和接收天線。在本發(fā)明的一些實施例中，微型RF跟蹤線圈能夠連接到MRI掃描儀的通道。MR掃描儀能夠被配置成進行操作以使跟蹤線圈的數(shù)據(jù)獲取與圖像數(shù)據(jù)獲取交替。跟蹤數(shù)據(jù)在“跟蹤序列塊”中被獲取，這需要大約10毫秒(或更少)。在一些實施例中，跟蹤序列塊能夠在圖像數(shù)據(jù)的每次獲取之間被執(zhí)行(“成像序列塊”)。因此，能夠緊接在每次圖像獲取之前并且以相同速率來更新跟蹤線圈坐標。跟蹤序列能夠同時給出所有跟蹤線圈的坐標。因此，用于跟蹤裝置的線圈數(shù)量通常對跟蹤它們所需的時間基本上沒有影響。MRI具有優(yōu)于X射線成像技術(shù)的若干獨特優(yōu)點，例如優(yōu)良的軟組織對比度，限定任何斷層掃描平面的能力，以及沒有離子化輻射暴露。另外，MRI提供使其尤其非常適合于導向經(jīng)隔膜穿刺過程的若干特定優(yōu)點，包括1)近實時交互式成像，2)關(guān)鍵心臟內(nèi)解剖標志的直接可視化，3)包括卵圓窩的隔膜的直接高分辨率成像，4)針尖-組織界面的可視化，5)在三維空間中主動跟蹤針位置的能力，以及6)消除輻射暴露。本發(fā)明的實施例能夠被配置成將MRI環(huán)境中的診斷或介入裝置(例如介入醫(yī)療套件)導向和/或放置到所關(guān)心的對象的任何期望的內(nèi)部區(qū)域，在一些實施例中包括心臟位置。所述對象可能是動物和/或人類對象。本發(fā)明的一些實施例提供系統(tǒng)，這些系統(tǒng)能夠被用于消融組織以治療心臟心律失常，和/或被用于在心臟跳動的同時(即不要求在對患者應(yīng)用心肺機的情況下的無心跳心臟)經(jīng)由微創(chuàng)MRI導向過程將干細胞或其他心臟重塑細胞或產(chǎn)品輸送到諸如心壁的心臟組織中。圖I示出MRI介入系統(tǒng)10，其具有掃描儀IOS以及在裝置-組織界面IOOi處接近目標組織100的柔性體內(nèi)醫(yī)療裝置80 (例如消融導管、標測導管等)。系統(tǒng)10能夠被配置成以電子方式跟蹤裝置80在體內(nèi)的3D位置，并且標識和/或“知道”裝置80的尖端部分80t (例如消融尖端)在與3D成像空間關(guān)聯(lián)的坐標系中的位置。如圖I所示，裝置80能夠在其末端部分上包括多個間隔開的跟蹤構(gòu)件82。在具體實施例中，裝置80能夠是消融導管，并且所述尖端80t能夠包括消融電極80e (通常在裝置的末端部分至少有一個)。在被使用的情況下，電極80e能夠既是感測電極，也是消融電極。跟蹤構(gòu)件82能夠包括微型跟蹤線圈、無源標記點和/或接收天線。在優(yōu)選實施例中，跟蹤構(gòu)件82包括連接到MRI掃描儀IOS的通道IOch的至少一個微型跟蹤線圈82c (圖2)。MR掃描儀IOS能夠被配置成進行操作以使跟蹤線圈82c的數(shù)據(jù)獲取與圖像數(shù)據(jù)獲取交替。跟蹤數(shù)據(jù)通常在“跟蹤序列塊”中被獲取，這需要大約10毫秒(或更少)。在一些實施例中，跟蹤序列塊能夠在圖像數(shù)據(jù)的每次獲取之間被執(zhí)行(后者能夠被稱為“成像序列塊”)。因此，能夠緊接在每次圖像獲取之前并且以相同速率來更新跟蹤線圈坐標。如上所述，跟蹤序列能夠同時給出所有跟蹤線圈的坐標。
本發(fā)明的實施例提供一種新平臺，該平臺能夠有助于促進在MRI導向過程期間的臨床決定并且能夠在交互式可視化IOOv中向臨床醫(yī)生顯示實際的解剖圖像數(shù)據(jù)?？梢暬疘OOv(圖5A-5D)能夠在體內(nèi)裝置80在體內(nèi)移動到目標位置中時，在用戶旋轉(zhuǎn)、裁剪或以其他方式改變所顯示的可視化或視圖時，和/或在主動治療或診斷過程步驟期間，例如在目標損傷部位進行消融的同時動態(tài)地被生成，其中在串行MRI圖像數(shù)據(jù)獲取之間有最小的等待時間，通常小于大約5秒，通常以大約I秒或更少、諸如在大約O. 001秒與I秒之間的最小等待時間基本連續(xù)地生成可視化ΙΟΟν。系統(tǒng)10能夠同時使用(一個或多個)跟蹤信號和圖像信號數(shù)據(jù)一起來動態(tài)地跟蹤裝置80 (它通常是多個裝置)并且近實時地顯示解剖體以及一個或多個體內(nèi)裝置80的可視化。術(shù)語“物理表示”表示裝置沒有實際被成像，而是在可視化中以物理形式來呈現(xiàn)。物理表示可采用任何形式，包括例如具有至少一個幾何形狀的圖形、圖標和/或符號。物理表示能夠采用3維形式。在一些具體實施例中，物理表示可以是與物理外觀的實際形狀和配置和/或關(guān)聯(lián)裝置(參見例如圖22A、22B)的至少一部分(例如末端部分)的配置基本上對應(yīng)的虛擬圖形實體復制。物理表示能夠基于對裝置80的尺寸和配置的先驗知識以電子方式生成。特定裝置的末端上的尖端和每個跟蹤線圈可采用幾何形狀來示出(相同或不同的形狀，例如用于尖端的箭頭以及用于跟蹤線圈的球形或塊形或者其他幾何形狀(通常為3D)，其分別在3D空間中處于其實際位置并且在裝置上處于其相對位置，并且分別可采用相同或不同顏色來呈現(xiàn)。例如，尖端和每個接近的跟蹤線圈可以不同顏色被示出。術(shù)語“曲折”表示體內(nèi)的曲線通路，通常與諸如脈管系統(tǒng)的自然管腔關(guān)聯(lián)。術(shù)語“動態(tài)可視化”表示示出(一個或多個)裝置在體內(nèi)的活動并且能夠示出跳動的心臟或者基于呼吸循環(huán)等的活動的一系列可視化。術(shù)語“預(yù)先獲取”表示用于生成實際患者解剖體的模型或圖的數(shù)據(jù)在主動治療或診斷過程開始之前得到，并且能夠包括緊接在同一 MRI會話之前但在同一 MRI會話期間或者比所述過程更早的時間(通常為數(shù)天或數(shù)周之前)。本發(fā)明的實施例能夠被配置成通常經(jīng)由自然管腔和/或曲折通路在MRI環(huán)境中將柔性體內(nèi)診斷和/或介入裝置(例如介入醫(yī)療套件)導向和/或放置到對象的任何期望的所關(guān)心的內(nèi)部區(qū)域，使得體內(nèi)裝置能夠在其通過目標通路(其可以是自然管腔或腔體)移動到位置上時具有不同的非線性配置/形狀。所述對象能夠是動物和/或人類對象。本發(fā)明的一些實施例提供系統(tǒng)，這些系統(tǒng)能夠被用于促進治療心臟心律失常的組織消融，或者被用于修復或置換心瓣，修復、沖洗或清潔脈管系統(tǒng)和/或放置支架，和/或被用于在心臟跳動的同時(即不要求在對患者應(yīng)用心肺機的情況下的無心跳心臟)經(jīng)由微創(chuàng)MRI導向過程將干細胞或其他心臟重塑細胞或產(chǎn)品輸送到諸如心壁的心臟組織中。心臟過程能夠從心臟內(nèi)部或者從心臟外部執(zhí)行。所述系統(tǒng)還可適合于為任何體內(nèi)位置輸送治療劑或者執(zhí)行另一個治療或診斷評估，包括例如大腦、胃腸系統(tǒng)、生殖泌尿系統(tǒng)、脊柱(中心管、蛛網(wǎng)膜下隙或其他區(qū)域)、脈管系統(tǒng)或其他體內(nèi)位置。示范性目標區(qū)域的附加論述可見于本文檔的末尾。系統(tǒng)10和/或電路60c (圖2-3)能夠基于有關(guān)裝置80的尺寸和行為的先驗信息(例如對于可控裝置，在某種牽引線伸出或縮進存在時所預(yù)期的彎曲量、從不同線圈82到尖端的距離等等)來計算裝置 80t的尖端的位置以及柔性裝置的形狀和取向。使用裝置80的已知信息并且由于跟蹤信號與MR圖像數(shù)據(jù)在空間上與相同的X、Y、Z坐標系關(guān)聯(lián)，電路60c能夠迅速生成示出裝置80的末端部分的位置的物理表示以及解剖體的近RT MR圖像的可視化。在一些實施例中，在MRI掃描儀IOS中的(圖2)和/或與掃描儀IOS進行通信的(圖3)電路60c得到MR圖像數(shù)據(jù)的同時，得到跟蹤信號數(shù)據(jù)并且確定關(guān)聯(lián)的空間坐標。還能夠使用反向操作。電路60c進而能夠迅速呈現(xiàn)具有(一個或多個)柔性裝置80以及(一個或多個)近RT MR圖像的合成的(一個或多個)可視化IOOv(參見例如圖5A-5D)，其中(一個或多個)柔性裝置80基于這些裝置在3D成像空間中的空間坐標以物理表示被示出，使用關(guān)聯(lián)的跟蹤線圈數(shù)據(jù)來標識所述空間坐標。電路60c能夠被完全集成到MR掃描儀IOS (例如控制柜)中、部分集成到MR掃描儀IOS中或者與MR掃描儀IOS分離但與其進行通信。如果沒有完全集成到MR掃描儀IOS中，則電路60c可部分或完全駐留在工作站60中和/或在(一個或多個)遠程或其他本地處理器和/或ASIC中。圖3示出臨床醫(yī)生工作站60能夠經(jīng)由接口 44與MR掃描儀IOS進行通信。類似地，磁體室中的裝置80能夠經(jīng)由接口盒86連接到MR掃描儀10S，接口盒86可選地可以被集成到接線板250中。如圖2和圖3所示，系統(tǒng)10例如能夠包括與電路60c和/或掃描儀IOS進行通信的至少一個(交互式)顯示器20。顯示器20能夠被配置成顯示交互式可視化ΙΟΟν?？梢暬疘OOv能夠動態(tài)地示出裝置80相對于由所顯示的近實時MRI圖像示出的體內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)的移動。系統(tǒng)10能夠包括與顯示器20進行通信的具有若干UI控件25c (圖7)的用戶界面(Π) 25，諸如圖形UI (GUI)，并且其可被配置成允許用戶選擇示出目標組織的一個或多個預(yù)先獲取或就地生成的圖和/或圖像30，其中包括能夠在可視化IOOv中或與可視化IOOv —起被示出的不同的組織表征圖和/或可選的EA圖(或者來自那些圖的數(shù)據(jù))。例如，系統(tǒng)10能夠被配置成允許用戶選擇示出基于預(yù)先獲取的圖像數(shù)據(jù)(諸如分段的MRA(磁共振血管造影)或其他圖像切片)的患者脈管系統(tǒng)和/或纖維組織的圖，其中該圖或來自其的數(shù)據(jù)在可視化中與模型100M中的至少一個配準并且重疊到其上或者并入其中，而且能夠由用戶有選擇地打開和關(guān)閉。這個信息可幫助臨床醫(yī)生選擇治療部位或者避開治療部位或者以其他方式影響臨床選擇。例如，對于心臟應(yīng)用，如果在心臟組織的目標損傷空間中示出具有相對大的血流的脈管系統(tǒng)，和/或如果纖維組織被示出，則臨床醫(yī)生可選擇另一個點，或者可消融更長時間以形成透壁性損傷。將在下文中進一步論述顯示選項的其他示例。在一些實施例中，所述系統(tǒng)/電路能夠采用非選擇性飽和的交互式應(yīng)用來示出造影劑在近實時掃描中的存在。例如，這個選項在圖像導向的導管導航期間能夠有助于目苗準鄰接癥痕區(qū)域的組織。參見例如Dick等人的“Real Time MRI enables targetedinjection of labeled stem cells to the border of recent porcine myocardialinfarction based on functional and tissue characteristics，，(Proc. Intl. Soc. Mag.Reson. Med. 11, p. 365 (2003)) ;Guttman 等人的 “ Imaging of Myocardial Infarction forDiagnosis and Intervention Using Real-Time Interactive MRI Without ECG-Gatingor Breath-Holding” (Mag. Reson. Med, 52 :354-361 (2004))；以及 Dick 和 Guttman 等人的“Magnetic Resonance Fluoroscopy Allows Targeted Delivery of Mesenchymal StempCells to Infarct Borders in Swine，，(Circulation, 2003 ;108 :2899-2904),除了別的以夕卜，它們描述了用于示出(近)實時掃描中的延遲增強區(qū)域的成像技術(shù)。通過引用將這些文獻的內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。圖2示出裝置80能夠包括將相應(yīng)的跟蹤線圈82c連接到MR掃描儀10S的通道IOch的至少一個導體81，諸如同軸電纜。MR掃描儀10S能夠包括至少16個獨立通道，并且通常包括更多通道，但是也可以用更少的通道進行操作。每個裝置80能夠包括大約1-10個之間的跟蹤線圈，通常大約在1-4個之間。特定裝置80上的線圈82c能夠被布置為具有不同匝數(shù)、在相鄰線圈82c (在使用超過一個線圈的情況下)之間有不同的空間間距和/或具有其他配置。電路60c能夠被配置成基于已知裝置上相對于彼此的跟蹤線圈定位/位置來生成裝置呈現(xiàn)，該已知裝置具有已知的形狀和/或幾何形狀或者可預(yù)測或已知的可改變(可偏轉(zhuǎn))形狀或形式(例如可偏轉(zhuǎn)的端部)。所述電路能夠基于來自物理裝置的CAD (計算機輔助設(shè)計)模型的數(shù)據(jù)為所述呈現(xiàn)標識或計算裝置的實際形狀和取向。所述電路能夠包括與已知的或基于由人體或者由內(nèi)部或外部部件施加于裝置的力和/或基于不同的跟蹤線圈在3D圖像空間中的位置和已知的相對(空間)間距可預(yù)測的形狀行為有關(guān)的數(shù)據(jù)。如圖3所示，顯示器20能夠被設(shè)置在與MRI掃描儀10S進行通信的臨床醫(yī)生工作站60中或者與其關(guān)聯(lián)?？商峁┢渌@示器。MRI掃描儀10S通常在屏蔽室中包括磁體15以及在控制室中包括與磁體室中的電子器件進行通信的控制柜11 (及其他部件)。MRI掃描儀10S能夠是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的任何MRI掃描儀。跟蹤線圈82c能夠各自包括調(diào)諧電路，該調(diào)諧電路能夠有助于穩(wěn)定跟蹤信號以用于對空間坐標更快的系統(tǒng)標識。圖4示出可特別適合于跟蹤線圈82c的調(diào)諧電路83的示例。如圖所示，CONl將同軸電纜81連接到裝置80的末端部分上的跟蹤線圈82c，同時Jl連接到MR掃描儀通道IOch。掃描儀10S向電路83發(fā)送DC偏壓，并且“接通” Ul 二極管以產(chǎn)生電短路，這在跟蹤線圈上產(chǎn)生高阻抗(開路)以防止跟蹤線圈上的電流和/或更好的跟蹤信號(穩(wěn)定性)。調(diào)諧電路能夠被配置成具有50歐姆的匹配電路(掃描儀頻率的窄帶)，以將電纜電連接到相應(yīng)MR掃描儀通道。當二極管Ul斷開時，能夠?qū)⒏櫨€圈數(shù)據(jù)傳送到MR掃描儀的接收通道10ch。電容器Cl和C2是大的DC隔直電容器。C4是可選的，但是能夠允許微調(diào)(通常在大約2-12皮法之間)，以慮及部件的可變性(容限)。所設(shè)想的是能夠使用其他調(diào)諧電路和/或跟蹤信號穩(wěn)定器配置。調(diào)諧電路83能夠駐留在體內(nèi)裝置80中(諸如在手柄(例如圖31的440)或其他外部部分中)、在將線圈82c連接到相應(yīng)的MRI掃描儀通道IOch的連接器中、在掃描儀10S中、在接口盒86 (圖2)中，接線板250和/或電路83能夠分布于這些或其他部件中的兩個或更多個之間。在一些實施例中，每個跟蹤線圈82c能夠經(jīng)由鄰近的電路板(其能夠容納調(diào)諧電路和/或去耦/匹配電路)連接到具有到二極管的長度的同軸電纜81，該長度足以限定在MRI掃描儀IOS的操作頻率下的四分之一波長的限定的奇次諧波/奇數(shù)倍，例如對于3. OTMRI掃描儀為在大約123. 3MHz下的λ/4、3 λ/4、5 λ/4、7 λ/4。這個長度還可有助于穩(wěn)定跟蹤信號以用于更準確和快速的定位。經(jīng)調(diào)諧的RF線圈能夠提供穩(wěn)定的跟蹤信號用于準確定位，通常在大約Imm或更小的范圍之內(nèi)。在多個(例如兩個緊密間隔的)相鄰跟蹤線圈被固定在基本剛性的材料上的情況下，經(jīng)調(diào)諧的RF跟蹤線圈能夠提供相對于對應(yīng)的跟蹤位置信號的基本恒定的空間差。 在系統(tǒng)10中所使用的跟蹤序列能夠有意使垂直于讀出方向的信號失相以衰減來自I)大塊目標和2)由導管的耦合到跟蹤線圈的其他信號敏感部分(例如沿導管軸的同軸電纜)所感測的區(qū)域的不希望有的信號。這趨向于僅留下指示跟蹤線圈的位置的頂點。跟蹤序列塊能夠包括小翻轉(zhuǎn)角激發(fā)的多個(通常為大約三個)重復或者由其組成。每個重復被設(shè)計成連續(xù)指示跟蹤線圈坐標的X、y或Z分量。頻率編碼沿X方向被用于得到X坐標、沿y方向得到y(tǒng)坐標以及沿Z方向得到Z坐標。當頻率編碼處于X方向時，其他兩個方向(y和z)沒有被空間編碼，在那些方向上產(chǎn)生來自所有激發(fā)區(qū)域的投影(空間積分)信號。失相梯度嘗試衰減包含在這些投影中的不希望有的信號。一旦跟蹤序列塊完成，則擾相梯度(spoiler gradient)能夠被用于在成像序列塊被執(zhí)行之前使從跟蹤剩余的任何橫向信號失相。取決于加速速率，成像序列塊得到用于重構(gòu)單個切片的圖像的數(shù)據(jù)的一部分。如果加速速率為1，則收集圖像的所有數(shù)據(jù)。如果加速速率為2，則收集一半數(shù)據(jù)，諸如此類。如果多個切片被激活，則每個連續(xù)的成像塊以“輪轉(zhuǎn)”方式收集下一切片的數(shù)據(jù)。如果任何磁化預(yù)備(例如飽和脈沖)被激活，則它們在跟蹤序列塊之后被執(zhí)行，緊接在成像序列塊之
N / .刖。跟蹤裝置和消融導管的附加論述可見于美國專利No. 6，7OI，176和序列號為61/261，103的美國臨時申請，通過引用將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。將在下文中進一步論述示范性的導管?，F(xiàn)在參照圖5A- 和圖6，其示出具有體內(nèi)裝置80的物理表示80R、目標解剖結(jié)構(gòu)的立體模型100M和近實時MRI圖像100MRI的可視化IOOv的示例。電路60c/掃描儀IOS被配置成在可視化IOOv中顯示患者的目標解剖體(示出為心臟)的至少一部分的3D立體模型100M連同在成像空間中對至少一個體內(nèi)裝置的至少末端部分的物理表示80R，其中所述模型與3D成像空間配準?？蛇x地，能夠執(zhí)行可視化以使用所標識的跟蹤線圈的位置以及與裝置上的實際線圈布置有關(guān)的限定的形狀因子和/或尺寸數(shù)據(jù)以不同顏色在醫(yī)療裝置末端部分的物理表示中示出跟蹤線圈。電路60c能夠被配置成生成具有至少兩個可視參考平面41、42的可視化IOOv (示出為具有第三相交平面43)，所述可視參考平面通常彼此斜向或垂直并且延伸通過可視化IOOv的至少主要部分。平面41、42(和43)能夠是透明的和/或半透明的。它們可以被示出為具有與相應(yīng)的二維圖像切片對應(yīng)的不同顏色邊界(perimeter)(所述二維圖像切片可在顯示器上被示出為也具有相似或相同顏色邊界的縮略圖)。平面41、42能夠在成像空間中相對于彼此移動或者可以被鎖定在一起，在任何情況下，它們能夠被配置成在成像空間中相對于模型100M移動。如圖5A- 所示，用戶能夠旋轉(zhuǎn)和縮放可視化ΙΟΟν，這自動調(diào)整在顯示器上所示出的可視化。又如圖所示，不要求柔性裝置80在可視化中處于用于得到至少一個近RT MRI圖像100MRI的MR數(shù)據(jù)的相關(guān)解剖掃描平面的任何一個中，并且柔性裝置80的末端部分80d能夠具有曲線形狀，而尖端80t能夠被控制或?qū)蛑敛煌哪繕宋恢蒙稀?在一些實施例中，如圖所示，電路60c被配置成將至少一個裝置80的尖端位置與箭頭82a或其他可視特征關(guān)聯(lián)，并且呈現(xiàn)可視化，使得末端部分80d上的每個跟蹤線圈82具有帶某種顏色的形狀82s，其中每個跟蹤線圈82具有相應(yīng)的與其他跟蹤線圈不同的顏色，并且其中線條或樣條821連接尖端82a和線圈82c，而線條821能夠折曲、彎曲和移動以在可視化IOOv中反映裝置80的移動。所述系統(tǒng)/電路能夠被配置成顯示使用來自MR掃描儀跟蹤線圈通道的跟蹤線圈數(shù)據(jù)所生成的顏色高亮顯示的圖像，以便在裝置(例如導管)的物理表示的3D呈現(xiàn)中將線圈示出為顏色高亮顯示的特征。圖6示出系統(tǒng)10能夠被配置成在一個查看窗口 20wl中示出交互式可視化IOOv和MRI圖像100MRI兩者以及在第二查看窗口 20w2中僅示出MRI圖像100MRI。第二窗口20w2中的MRI圖像100MRI通常與第一查看窗口 20W1中的交互式可視化IOOv中(由用戶所標識的)目標解剖體位置關(guān)聯(lián)。如圖7所示，顯示器20能夠具有帶至少一個Π控件25c的Π 25，該Π 25被配置成允許內(nèi)科醫(yī)生或其他臨床醫(yī)生選擇是否示出目標組織100MRI的近實時MR圖像，與目標解剖結(jié)構(gòu)的模型100M —起示出(圖7)和/或在獨立的查看窗口中示出(圖6、圖13-16)。電路60與具有UI 25的至少一個顯示器20進行通信。UI 25能夠被配置成允許用戶將所顯示的可視化(淡化)改變成僅包括解剖體的近RT圖像，包括解剖體的近RT圖像和心臟的配準模型，或者僅包括該配準模型，參見例如圖7和圖9，圖7示出可視化IOOv中的兩種類型的圖像，而圖9僅示出模型100M。UI 25能夠是這些選項的開/關(guān)選擇，或者可以從一個查看選項“淡化”到另一個查看選項。如圖所示，虛擬滑動控件25c允許用戶改變所示出的內(nèi)容((近)RT MRI 100MRI到僅模型100M)。電路60c還能夠被配置成生成圖像，所述圖像示出MR圖像空間中的裝置位置。UI25還能夠被配置成允許用戶在具有裝置和跟蹤線圈的實際圖像的可視化中淡入和淡出裝置80的呈現(xiàn)，以確認位置或者用于附加的可視輸入。所述裝置可包括用于促進MR圖像中的可視識別的其他基準標記點(例如無源標記點或有源標記點，諸如接收天線)。UI 25通常包括多個⑶I控件25c，其能夠包括觸摸屏輸入控件以允許臨床醫(yī)生/內(nèi)科醫(yī)生通過放置光標或者通過在所關(guān)心的區(qū)域上觸摸屏幕在圖100M中選擇所關(guān)心的區(qū)域。這能夠使系統(tǒng)得到那個區(qū)域的實時MR圖像數(shù)據(jù)，并且在顯示器上提供關(guān)聯(lián)圖像和/或限定空間中在那個位置上的掃描平面(它們可以是預(yù)設(shè)掃描平面)。再次參照圖7，顯示器20例如能夠與Π 25進行通信，該Π 25提供多個用戶可選擇的不同的圖30，使得圖或來自其的數(shù)據(jù)能夠在與成像空間配準的所顯示的3D解剖圖上“打開和關(guān)閉”。不同的圖能夠包括患者特定的3D(立體)解剖圖和/或能夠在與成像空間配準的3D解剖圖上顯示的數(shù)據(jù)。對于組織表征圖，該圖包括取自如上所述并入其中的MR圖像數(shù)據(jù)的空間相關(guān)組織表征數(shù)據(jù)。UI 25能夠包括用于不同功能和/或動作的多個不同的GUI控件25c。GUI控件25c還可以是切換開關(guān)、具有方向敏感性以沿一個方向拉伸的觸摸屏或者其他圖形或物理輸入。用戶可選擇的患者特定圖30包括與能夠被用戶選擇用于查看的過程關(guān)聯(lián)的多個組織圖，通常包括至少一個并且更通常地為包括若干種類型的組織表征圖(或者要在配準的模型上示出的與這樣的圖關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù))。UI 25還能夠包括CTI控件，其允許用戶選擇所述組織特性圖中的兩個或更多個，其中這樣的數(shù)據(jù)能夠共同地(重疊和配準和/或作為合成圖像/圖)或單獨地被示出。如圖所示，圖30和/或來自其的數(shù)據(jù)可至少包括多個下列用戶可選擇數(shù)據(jù)
(a)區(qū)域評估掃描圖32r(圖17)和/或全局評估掃描圖32g(圖13)，它們示出組織信息，例如一個區(qū)域中的實際損傷圖案，以允許臨床醫(yī)生查看區(qū)域消融信息(諸如在LA (左心房)、PV (肺靜脈)等處)；(b)過程前MRI心臟掃描34 (圖7)；(c)在第一時間點(諸如所述過程之前一周或者就在該過程之前)獲得的DHEI (延遲高增強)組織表征圖35a (圖28)；(d)在第二時間點、諸如在一過程期間、可能將近該過程結(jié)束時獲得的DHE 2組織表征圖35b(對于能夠被用于在終止過程之前確認PV(肺靜脈)或其他目標的完全電隔離的心臟消融過程-替代地，DHE 2圖能夠與在先的EP消融過程的結(jié)束關(guān)聯(lián))(圖27);(e)EA(電解剖)圖 35c (圖 17)；(f)水腫組織表征圖35d(圖19)；(g)其他組織表征圖35e，例如(i)示出在所述過程期間由組織消融引起的增加的溫度的位置的復合熱組織表征圖；(ii)缺血(無氧或缺氧)組織表征圖；(iii)缺氧或壞死組織表征圖；(iv)纖維組織圖；(V)脈管系統(tǒng)圖；(vi)癌細胞/組織圖(其中癌癥是正被治療的情況);(h)具有目標部位37p(在本文中也可互換地稱為部位55t)的至少一個過程規(guī)劃圖37M以及為易于參考而以不同顏色、不透明性和/或強度被示出的、示出實際部位37a(例如目標和實際消融部位)的后期組織圖(參見例如圖10，紅色/較深點與目標部位關(guān)聯(lián)，而綠色或較淺點與實際部位關(guān)聯(lián))；以及(i)在外科手術(shù)/成像空間中示出裝置80的物理表示的裝置視圖36，例如其中消融導管36a被示出為就位，和/或標測(環(huán))導管36b作為裝置80被示出為就位(圖9、圖11)。這些裝置圖36可例如在導航模式期間被使用/顯示。缺省動作可以是至少在導航模式下示出這些裝置，但是用戶能夠?qū)@個選擇取消選定。組織圖30 (或者組織表征數(shù)據(jù))通常與3D坐標圖像空間配準(人工或者經(jīng)由自動電子圖像對齊配準裝置)。在一些實施例中，患者的相關(guān)圖像掃描平面和MR圖像數(shù)據(jù)能夠被導入和/或并入組織表征圖中的一個或多個，使得能夠使用與組織表征圖上的解剖位置相關(guān)的并且在(已更新的)組織表征圖30上示出的MR圖像數(shù)據(jù)自動地或者依據(jù)用戶請求隨時間更新(包括實時地)所述(一個或多個)圖。能夠在MRI圖像空間中使用跟蹤和/或標測導管來生成EA圖，這可提供更準確或及時的EA圖。能夠使用示出組織的正常和異常狀態(tài)、情況和/或行為的MR圖像數(shù)據(jù)來生成所述(一個或多個)組織圖 30。例如，(一個或多個)組織表征圖能夠以不同顏色(或灰度)在所關(guān)心的區(qū)域中和/或全局地示出心臟組織的熱剖面。在其他實施例中，組織表征圖能夠在心臟的解剖模型上示出梗塞組織、諸如壞死或疤痕組織的其他受損組織、缺氧、缺血、水腫(例如具有水腫的)和/或纖維組織或者以其他方式受損、退化或異常的組織以及正常組織中的一個或多個。在還有其他實施例中，組織表征圖能夠示出心臟的具有更小或更大的壁運動的部分(例如LA或后壁)等。參數(shù)或組織特性是否在相應(yīng)的組織表征圖30中對比正常情況被示出為受損、退化或以其他方式表現(xiàn)異常能夠基于患者本身的組織特性的像素強度或者基于與典型正常和/或異常值的群體“標準”關(guān)聯(lián)的預(yù)定義值或值的范圍或者以上所述的組合。因此，例如，正常的壁運動能夠基于與限定的群體標準的比較來標識，并且與那個正常的壁運動的不同偏差能夠以不同顏色相對于具有正常壁運動的組織被示出為嚴重、中等或最小。在另一個示例中，熱組織表征圖30能夠示出相對于其他相鄰或非相鄰的組織具有升高的溫度的組織。因此，例如，在消融期間或者在消融之后不久，損傷組織及其附近的組織相對于非損傷溫度或者正常人體溫度下的組織能夠具有升高的溫度。具有增加的強度和/或高于限定水平的強度水平的面積或體積能夠被標識為已被消融的組織。不同的消融部位55t能夠在圖30上示出為具有升高的溫度的面積(在所述過程期間的不同時間得到)，并且被自動并入熱組織表征圖30中和/或依據(jù)請求被示出。在一些實施例中，組織特性圖30使用與(例如T-I縮短的)造影劑的吸收和滯留關(guān)聯(lián)地獲取的MR圖像數(shù)據(jù)。通常，在組織中較長時間的滯留與不健康的組織關(guān)聯(lián)(例如梗塞組織、壞死組織、結(jié)疤組織等)，并且是可通過MR圖像數(shù)據(jù)中的圖像強度差可視地檢測的，例如使用Tl加權(quán)序列以示出一個或多個造影劑的滯留時間差。這被稱為延遲增強(DE)、延遲高增強(DHE)或后釓增強(LGE)。如上所述，在一些實施例中，所述系統(tǒng)/電路能夠采用非選擇性飽和的交互式應(yīng)用來示出造影劑在近實時掃描中的存在。例如，這個選項能夠有助于在圖像導向的導管導航期間能夠有助于瞄準鄰接疤痕區(qū)域的組織。因此，DHE組織表征圖中的DHE圖像數(shù)據(jù)能夠被預(yù)先獲取和/或可包括近RT圖像數(shù)據(jù)。組織圖通常是示意或示出如上所述與體積關(guān)聯(lián)的組織表征性質(zhì)的立體、3D或4D解剖圖。所述圖能夠是彩色的并且被顏色編碼，以提供易于理解的圖或圖像，其中不同的組織表征以不同顏色示出和/或特定表征的不同等級以灰度示出或被顏色編碼。術(shù)語“顏色編碼”表示某些特征或情況以不同色彩、色調(diào)或不透明性和/或強度的顏色示出，以可視地強調(diào)組織的不同情況或狀態(tài)或者不同和相似的組織，舉例來說諸如對比正?；驘o損傷組織示出組織中的損傷。在一些實施例中，UI 25能夠被配置成允許臨床醫(yī)生增加或降低強度或者改變某些組織表征類型的顏色，例如采用不同查看參數(shù)示出損傷組織或具有水腫的組織，例如以高對比色和/或強度、較深的不透明性等示出。組織表征圖30中/上的治療部位，諸如(一個或多個)損傷部位能夠基于三維空間中的位置來限定(例如電極基于諸如跟蹤線圈的位置檢測器被定位在何處、消融電極在何時被激活以進行消融)，但是通常還與或者替代地與關(guān)聯(lián)的掃描平面中的MRI圖像數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，以在MRI圖像中示出(一個或多個)消融部位。MR圖像數(shù)據(jù)還可反映在所述過程期間組織性質(zhì)在消融之后或期間的變化，例如DHE、熱性質(zhì)、水腫等。電路60c能夠被配置成生成組織圖37M(圖27)，它是從過程前或過程開始時的組織數(shù)據(jù)和過程內(nèi)的組織數(shù)據(jù)生成的用于示出基于所述過程的差異的差別圖或比較圖?！爸啊被颉爸蟆钡膱D能夠在顯示器上以電子方式重疊并且以不同的顏色、不透明性和/或強度來示出，或者能夠減去來自所關(guān)心區(qū)域(ROI)中的每個圖像的對應(yīng)像素值以示出差別圖，或者以其他方式將所述對應(yīng)像素值集成到合成圖中。同樣地，Π 25能夠允許臨床醫(yī)生選擇或取消選擇之前或之后的組織表征圖(或者在其之間切換)，或者調(diào)整顯示偏好以允許差異的可視考察。區(qū)域更新組織圖32能夠被用于評估目標或?qū)嶋H治療部位是否已被成功治療，例如消融位置是否有期望的透壁性損傷形成。例如，Π 25能夠允許臨床醫(yī)生僅通過在諸如區(qū)域評估組織圖的交互式圖100M上指示期望的所關(guān)心區(qū)域(例如通過在顯示器上用手指、光標指出或以其他方式選擇點)來選擇實際消融的組織的高分辨率或放大的視圖。例如，能夠示出LSPV中的可疑組織的高分辨率MR圖像，使得內(nèi)科醫(yī)生能夠看到在組織表征圖上指示的期望的點上的實際組織。能夠根據(jù)需要以電子方式在圖上標記新目標，并且掃描平 面能夠自動以電子方式被選擇、標識或者以其他方式與新目標位置關(guān)聯(lián)。圖13示出具有并排查看窗口的顯示器20，一個窗口示出具有圖100M(它可以是組織表征圖)的可視化，而另一個窗口具有在主動治療模式期間的局部組織的至少一個近RTMRI圖像。圖22A和圖22B示出局部組織的軸向和正面視圖的兩個窗口。圖22A示出在消融之前的組織，而圖22B示出在消融期間或之后的組織。例如，在消融模式期間，所述系統(tǒng)能夠使用缺省查看規(guī)則來顯示在例如消融的治療期間受影響的組織的近實時MR圖像數(shù)據(jù)，按照本發(fā)明的實施例，通常示出局部組織和治療(消融尖端)的正面視圖和側(cè)視圖。在某些實施例中，交互式可視化圖IOOv和/或模型100M在所有消融或一些消融期間可以不被顯不O參照圖8、圖12和圖25，在一些實施例中，UI 25還能夠包括用戶輸入控件25c以允許用戶在組織規(guī)劃圖37M上標識和/或選擇(例如標記)目標消融部位55t，并且隨后提供計劃的和實際的消融組織圖37a(其可被覆蓋以不同顏色以易于在查看時進行比較)或者合并到指示計劃部位和實際部位兩者的合成圖中(圖10)。圖14、圖17和圖22A-22B示出能夠基于實際的MR圖像數(shù)據(jù)被示出的組織的放大(高分辨率圖像)視圖。這允許內(nèi)科醫(yī)生在治療(例如消融)之前和/或期間看到為治療(例如消融)被瞄準的組織。這種類型的查看能夠在規(guī)劃階段期間執(zhí)行，或者為了在消融之后而不是僅在治療期間評估損傷以得到組織特定的數(shù)據(jù)。在一些實施例中，能夠響應(yīng)于用戶輸入而在交互式可視化中示出放大的圖像視圖。也就是說，圖像視圖能夠是基于目標治療部位55t在圖100M中或在圖100M上的布置的。圖14示出臨床醫(yī)生(內(nèi)科醫(yī)生)能夠在交互式可視化IOOv的模型100M上標記區(qū)域，其被示出為靠近左窗口的左側(cè)的圓圈。圖15示出損傷圖案可以是不完整的。圖16示出圖14中的標記區(qū)域可限定右側(cè)查看窗口中用于特寫視圖的掃描平面。圖10、圖12和圖13示出“完整的”規(guī)劃圖37M，其具有用于形成期望的透壁性損傷和/或內(nèi)科醫(yī)生(用戶)所選擇的電隔離圖案的多個目標消融部位37p/55t。圖10示出計劃的和實際的治療部位兩者。在指示計劃消融圖案之后或者當標記或特定損傷部位被選擇和/或布置在規(guī)劃圖37M上時，內(nèi)科醫(yī)生/用戶能夠考察該點的實時MR圖像數(shù)據(jù)，并且確認所選部位是(一個或多個)期望的目標消融部位55t。圖8示出顯示器能夠示出應(yīng)用于模型IlOM的計劃消融部位圖案55t連同近實時患者MRI數(shù)據(jù)。在一些實施例中，計劃的治療(例如消融)模式能夠使用基于待治療的預(yù)定義情況以及與目標解剖體關(guān)聯(lián)的某些基準的以電子方式生成(缺省)的模板。所述模板還可基于用于能夠以電子方式被存儲以供對不同患者使用這樣的情況的臨床醫(yī)生特定的偏好。該模板能夠基于患者特定的解剖體或其他信息來修改。消融圖案能夠在模型100M于圖像空間中的配準之前以電子方式在模型100M上“繪制”或標記。所述系統(tǒng)能夠被配置成在圖像空間中的配準之后以電子方式為不同的標記損傷部位或區(qū)域標識相關(guān)掃描平面，或者提出 與將包括(一個或多個)目標消融部位的局部解剖體的輪廓匹配的掃描平面。圖17示出，顯示器能夠在一個查看窗口中示出交互式可視化ΙΟΟν，并且所指示區(qū)域中的先前的消融能夠具有能夠被用于為損傷的區(qū)域評估或其他治療限定新的(或當前的)掃描平面的(一個或多個)電子的關(guān)聯(lián)掃描平面。圖20示出可視化IOOv能夠被用于確認期望的治療計劃(消融部位)并且設(shè)置區(qū)域掃描平面。還要注意與圖8的差異，其中該可視化按照用戶輸入與MR圖像數(shù)據(jù)相比更突出地示出模型。能夠基于用戶輸入或缺省設(shè)定以線柵形式(圖9)或者以變化的強度或不透明性來示出模型/圖100M。圖9還示出在可視化IOOv中被抑制或未示出的近RT圖像數(shù)據(jù)。圖22A示出(一個或多個)治療(例如消融)視圖的掃描平面能夠如上所述基于所標識的(一個或多個)跟蹤線圈82c的位置自動被確定。電路60c能夠以電子方式限定和預(yù)設(shè)與相應(yīng)的目標消融部位關(guān)聯(lián)的掃描平面，該相應(yīng)的目標消融部位與3D空間中的實際位置相關(guān)，該位置進而作為那個目標位置的預(yù)設(shè)掃描平面以電子方式被存儲在電子存儲器中。當治療裝置80在所述過程期間到達目標解剖體(例如心臟)中的對應(yīng)物理位置時，能夠自動顯示治療視圖模式(例如消融視圖模式)下的MRI圖像。每當治療裝置80 (例如消融導管)接近與目標部位關(guān)聯(lián)的限定位置時，計劃目標部位55t還可被用于限定內(nèi)科醫(yī)生視圖(3D透視)，例如預(yù)設(shè)視圖。因此，在規(guī)劃圖37M中所標識的目標部位55t能夠被用于預(yù)設(shè)與實時MRI關(guān)聯(lián)的掃描平面以及與供顯示的3D視圖關(guān)聯(lián)的掃描平面兩者，而無需另外的臨床醫(yī)生輸入。在所述過程期間，當裝置80 (例如消融導管)的末端80t接近與目標治療(例如消融)部位55t對應(yīng)的位置時，電路60c (例如MR掃描儀10S)能夠基于裝置端部的位置使用“在運行中(on the fly)”限定的掃描平面(通常被選擇成使得切片包括向前投影超出裝置尖端一定距離的區(qū)域，諸如在大約0-4_之間，通常在大約1-2_之間)和/或使用與那個位置關(guān)聯(lián)的預(yù)設(shè)掃描平面中的一個或多個來自動選擇“捕捉(snap to)”尖端位置的掃描平面以得到關(guān)聯(lián)組織的實時MR圖像數(shù)據(jù)。掃描平面能夠在治療之前或期間響應(yīng)于裝置的移動(如通常由跟蹤線圈所檢測到的那樣)而被調(diào)整。圖11指示當裝置80接近或接觸目標組織時使用再調(diào)用的預(yù)設(shè)掃描平面的自動視圖。例如，在一些實施例中，如果內(nèi)科醫(yī)生移動消融導管，則電路60c和/或MR掃描儀IOS能夠調(diào)整掃描平面以得到示出損傷的消融的切片，包括示出正被消融的組織的基本實時的MRI的側(cè)視圖和正面視圖。掃描平面被選擇成包括沿裝置線在軸向上向外投影一定距離以包括相關(guān)組織的切片。
除了基本連續(xù)地收集可視化和/或消融或其他治療視圖模式中的“新”圖像數(shù)據(jù)之外，數(shù)據(jù)還能夠由算法及其他裝置來處理，以便近實時地或者依據(jù)請求生成并且向外科醫(yī)生回送所關(guān)心的解剖體的連續(xù)更新的、患者特定的解剖組織表征圖。圖23示出所述系統(tǒng)能夠采用附加的可視指示符和“目標”標記示出治療裝置80的位置以幫助到所述部位的導航。圖24A-24D示出所述系統(tǒng)能夠生成可視導航標記點用于促進使用MRI導向的對齊。在具體實施例中，在消融期間，MR溫度測量(2D)能夠被用于示出實時消融形成，其中取沿導管的切片并且示出溫度剖面上升。所設(shè)想的是2D和/或3D GRE脈沖序列能夠被用于得到MR圖像數(shù)據(jù)。但是，也可使用其他脈沖序列。圖18和圖19示出能夠被導入(并且與圖像空間配準)供在心臟介入過程期間使用的預(yù)先獲取的患者數(shù)據(jù)的圖30的示例，其通常被用作交互式可視化IOOv中的圖100M。如圖18所示，能夠在實際介入過程之前(通常緊接在其之前)或者在患者處于MRI掃描儀中的同時或者從基于X射線的系統(tǒng)得到EA圖，其中能夠從所述基于X射線的系統(tǒng)將EA圖與不同的圖配準，諸如組織表征圖30，并且在顯示器20上示出該EA圖。在一些實施例中，組織表征圖能夠包括、并入、覆蓋或下襯來自EA圖的數(shù)據(jù)或EA圖(它可從X射線成像形態(tài)導入或者在MRI掃描儀中生成)，以限定集成的電性質(zhì)和組織表征組合圖。電活動能夠經(jīng)由電活動傳感器來檢測，其中所述電活動傳感器能夠檢測能感測心臟組織中分部的或標準的電活動的阻抗或其他電氣參數(shù)，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的那樣。電解剖圖或來自其的數(shù)據(jù)在被使用時能夠與可視化圖100M(例如不同的組織表征圖)配準，使得使用在介入期間生成的MR數(shù)據(jù)的MR數(shù)據(jù)更新能夠被生成并且被顯示在集成圖上。同樣地，UI 25能夠被配置成允許臨床醫(yī)生選擇或取消選擇EA圖(在其被使用時)，使得來自EA圖的信息根據(jù)需要以電子方式被剝離或移除(和/或重新添加)至圖IOOM0在其他實施例中，圖100M被保持為與EA圖分離，并且在被使用時，EA圖與組織表征圖分開在獨立的窗口或屏幕中示出。圖21和圖27示出MRI DHE組織表征圖的示例。圖21示出在所計劃的過程之前，通常在大約I周之前獲得的過程前“規(guī)劃的”DHE圖像。在一些實施例中，DHE圖像能夠在先前的消融過程之后獲得，示出不完全的電隔離/疤痕形成的位置，用于幫助計劃當前過程的目標部位。規(guī)劃圖能夠被放置在可視化中的圖之上，使得用戶/內(nèi)科醫(yī)生能夠標記目標消融部位55t，如上所述(這在一些實施例中還可以限定在一過程期間的消融之前的預(yù)設(shè)掃描平面和視圖)。圖27示出能夠用于評估消融部位的過程內(nèi)DHE圖。圖28示出圖100M能夠按照本發(fā)明的實施例被呈現(xiàn)以(通過不同顏色)示出目標和實際消融部位的位置，以允許臨床醫(yī)生評估疤痕形成和/或過程內(nèi)與所計劃的過程的變化。MRI掃描儀IOS (圖1_3)能夠基本連續(xù)地被操作，以提供能夠被用于依據(jù)請求或者自動地在可視化中生成更新的圖100M的圖像數(shù)據(jù)。這個操作能夠“處于后臺”，例如對用戶是透明的，以便不會減慢所述過程，同時在該過程的進程期間提供更新的圖像和跟蹤數(shù)據(jù)。
在一些實施例中，裝置-組織界面IOOi (圖I、圖22A、圖22B)能夠采用Tl加權(quán)的FLASH序列(Tlw FLASH)來可視化，以定位尖端80t。能夠輸送RF或其他消融能量，并且心肌或其他目標組織的變化和損傷形成能夠近實時地使用T2加權(quán)的HASTE(T2w HASTE)序列來可視化。能夠使實時(RT)-MRI序列、Tlw FLASH和T2w HASTE圖像切片對齊，以允許依據(jù)組織接觸對裝置80的可視化或者允許消融能量的激活以允許裝置80 (例如導管)、裝置-組織界面IOOi和/或(心肌)組織的可視化而同時接收治療，例如消融能量。 在一些具體實施例中，在導航模式(而不是消融模式)期間，能夠使用與用在高分辨率消融模式中的不同的脈沖序列來可視化導管80，舉例來說諸如為使用具有大約5. 5fps的GRE或SSFP (例如TrueFISP)脈沖序列的RT MRI序列，跟蹤線圈82c能夠被用于空間取向和定位。(近)實時的典型掃描參數(shù)包括回波時間(TE) I. 5ms、重復時間(TR) 3. 5ms、大約45度或大約12度的翻轉(zhuǎn)角、切片厚度5mm、分辨率I. 8mmX 2. 4mm、簡縮因數(shù)(R)為2的并行成像。在使用SSFP的一些實施例中，翻轉(zhuǎn)角為大約45度。一旦裝置位置被認為是適當?shù)?使用跟蹤線圈82c)，處于關(guān)聯(lián)掃描平面的脈沖序列能夠被用于生成導管尖端80t和(心肌)組織界面的高分辨率可視化。例如，Tl加權(quán)的3D FLASH序列(Tlw FLASH)，如上所述。能夠使用內(nèi)部體積獲取(IVA)黑血制備T2加權(quán)HASTE (T2w HASTE)或黑血制備快速自旋回波(TSE)序列來獲取消融或其他治療期間的心肌或其他目標組織的圖像。HASTE和TSE序列參數(shù)的示例分別包括TE = 79ms/65ms,TR =3次心跳，厚度大約為4mm的3個鄰接的切片，分辨率為I. 25mmXl. 78mm/1. 25mmXl. 25mm,使用SPAIR方法的脂肪飽和，以及R = 2的并行成像。典型的心跳速率和自由呼吸能夠?qū)Τ上裉岢鎏魬?zhàn)。在一些實施例中，(近)RT導航成像切片(例如以5. 5fps的GRE脈沖序列)能夠與高分辨率的組織界面切片(例如TlwFLASH)對齊以得到導管-組織界面的可視化。隨后，采用Tlw FLASH所得到的那些切片能夠與采用黑血制備T2w Haste圖像所得到的切片對齊以得到能量輸送期間的心肌組織/受損表征。這種逐步方式能夠允許心房內(nèi)的特定點的置信定位，而同時消融組織，并且同時使組織可視化以用于與損傷形成關(guān)聯(lián)的組織受損的近實時評估。在一些實施例中，能夠使采用不同序列所獲取的切片交錯，以為導管可視化和損傷輸送提供交互式環(huán)境，UI能夠允許用戶在這些視圖之間切換，或者能夠基于這些圖像切片或者導航與消融或介入模式/視圖使視圖交替。還要注意的是，本文所描述的序列作為適當序列的示例來提供，并且所設(shè)想的是其他已知序列或者新開發(fā)的序列可被用于心臟消融或其他解剖或介入過程。圖29示出使用心臟MRI介入套件19的一個具體實施例，該心臟MRI介入套件19帶有集成的電纜管理系統(tǒng)，該電纜管理系統(tǒng)連接多個連接患者的引線，這些引線即使在患者在臺架16上被移入或移出磁體膛腔(磁體能夠是開面的或者是閉合磁體配置)時也保持就位以允許臨床醫(yī)生直接接近患者。引線的另一端連接到位于遠離患者處的電源、監(jiān)視器和/或控件(通常在控制室中而不是在磁體室中)。如圖29所示，MRI介入套件19能夠包括IV架140(通常附連到掃描儀臺/臺架16)以及通過天花板布線(例如它們向上延伸，通過天花板并且在天花板上方)、連接到插線架135和/或137的電纜200η(其中“η”通常在大約1-400之間，典型地在大約5-100之間)的接線板150。麻醉車160的電纜連接210η也可通過天花板布線(其中η通常在大約1-400之間，典型地在大約5-100之間)。電纜連接220n、210n通過天花板在房間10a、10b之間延伸，并且能夠通過接線板250連接到遠程裝置500。在一些實施例中，腳踏開關(guān)電纜連接220η也能夠通過地板槽延伸至接線板/第二房間IOb (其中“η”通常在大約1-100條電纜之間)。對于示范性心臟套件的其他描述，參見序列號為12/708，773的美國專利申請，通過引用將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。電纜還可替代地在地板下方、之上或上方布線，懸掛于墻壁，采用無線連接等(以及它們的組合)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的那樣，通常在單個患者心臟(AFIB)EP過程期間有大約60-100個損傷被生成。其他心臟過程可能僅要求大約I個消融或者少于60。典型的患者介入心臟過程持續(xù)不到大約4個小時，例如大約1-2小時。每個損傷部位能夠在大約30秒至大約2分鐘之內(nèi)被消融。可生成線性的透壁性損傷(諸如“連續(xù)”拖動法損傷)，或者可生成“點”損傷，這取決于所選擇的治療和/或正被治療的情況。連續(xù)損傷可被形成為一系列重疊的點消融損傷或者形成為連續(xù)“拖動”損傷。所述系統(tǒng)能夠包括監(jiān)測電路，該監(jiān)測電路能夠自動檢測哪些裝置連接到患者插線架。這種配置能夠被實現(xiàn)的一種方式是通過在插線架和/或接口以及與其連接的各種裝置中使用ID電阻器。MRI掃描儀計算機或處理器或者臨床醫(yī)生工作站模塊或處理器能夠經(jīng)由連接C0N1、C0N2和C0N3來監(jiān)測電阻器。裝置80 (圖I)能夠具有通過連接到C0N1、C0N2和C0N3的線來修改阻抗的內(nèi)置電阻器。阻抗值的變化幫助監(jiān)測器監(jiān)測哪個裝置被連接。一旦進行了該確定，掃描儀可自動加載特殊的獲取參數(shù)、顯示參數(shù)，并且更新過程進度以在舉例來說諸如工作站60(圖3)處的顯示器20上顯示。MR掃描儀IOS與裝置80之間的電隔離能夠經(jīng)由MRI套件內(nèi)部和外部的低通濾波器來提供。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的那樣，MRI套件中的部件能夠使用內(nèi)置于包圍MRI套件的RF屏蔽體中的波導來連接到外部部件。消融導管80能夠連接到適當能量源，所述能量源舉例來說諸如為具有配置用于3Τ磁場(在使用3Τ系統(tǒng)的情況下)的MR兼容接口電路的 Stockert 70RF 發(fā)生器(Biosense Webster, Diamond Bar, CA,美國)。所述系統(tǒng)能夠包括具有Siemens Verio系統(tǒng)(Siemens Healthcare,Erlangen,德國)或其他合適的掃描儀以及合適的外部成像線圈的EP套件，所述外部成像線圈諸如為脊柱和/或人體陣列線圈，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的那樣。本發(fā)明的實施例可與導航和標測軟件特征結(jié)合使用。例如，本文所述裝置和系統(tǒng)的當前和/或?qū)戆姹究砂ň哂凶赃m應(yīng)投影導航和/或3D立體標測技術(shù)的特征，后者可包括與美國專利申請10/076,882關(guān)聯(lián)的方面，通過引用將其整體并入本文。雖然本文主要相對于使用消融電極的心臟EP過程來描述，但是能夠使用其他消融技術(shù)，舉例來說諸如激光消融、熱(加熱液體)消融和冷凍消融。類似地，本文所述的系統(tǒng)和部件能夠可用于其他MRI導向心臟外科手術(shù)介入過程，包括例如使用MRI將生物制劑或其他治療藥品輸送到心臟組織中的目標位置。一些介入工具可包括用于改進局部組織的SNR的MRI接收天線。在一些實施例 中，天線具有在大約l-5cm之間的焦距或信號接收長度，并且通常被配置成具有查看長度以接收來自大約1-2. 5cm之間的局部組織的MRI信號。MRI天線能夠被形成為包括同軸和/或三軸天線。但是，能夠使用其他天線配置，舉例來說諸如拉桿天線、線圈天線、無環(huán)天線(loopless antenna)和/或環(huán)形天線。參見例如美國專利No. 5，699，801、5，928，145、6，263，229,6, 606，513,6, 628，980,6, 284，971,6, 675，033 和 6，701，176，通過引用將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。還參見公開號為2003/0050557、2004/0046557和2003/0028095的美國專利申請，通過弓I用也將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。圖像數(shù)據(jù)還能夠包括由貫穿食道的天線導管在所述過程期間所得到的圖像數(shù)據(jù)。參見例如美國專利No. 6，408, 202，通過引用將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。如上所述，本發(fā)明的實施例可采取完全軟件實施例或者結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式，在本文中一般全部稱為“電路”或“模塊”。此外，本發(fā)明可采取計算機可用存儲介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品的形式，所述介質(zhì)具有在其中實施的計算機可用程序代碼?？衫萌魏魏线m的計算機可讀介質(zhì)，包括硬盤、CD-ROM、光存儲裝置、諸如支持因特網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的那些的傳輸介質(zhì)或者磁存儲裝置。一些電路、模塊或例程可用匯編語言或甚至微碼來編寫，以提高性能和/或存儲器利用率。還將理解的是，任何或全部程序模塊的功能也可使用分立硬件部件、一個或多個專用集成電路(ASIC)或者編程的數(shù)字信號處理器或微控制器來實現(xiàn)。本發(fā)明的實施例不局限于特定編程語言。為了便于開發(fā)，用于執(zhí)行本文所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、方法步驟或動作、模塊或電路(或其部分)的操作的計算機程序代碼可用諸如Python、Java、AJAX (異步JavaScript)、C和/或C++的高級編程語言來編寫。另外，用于執(zhí)行示范性實施例的操作的計算機程序代碼也可用其他編程語言來編寫，諸如但不限于解釋語言。一些模塊或例程可用匯編語言或甚至微碼來編寫，以提高性能和/或存儲器利用率。但是，實施例不局限于特定編程語言。還將理解的是，任何或全部程序模塊的功能也可使用分立硬件部件、一個或多個專用集成電路(ASIC)或者編程的數(shù)字信號處理器或微控制器來實現(xiàn)。程序代碼可完全在一個計算機(例如工作站計算機或掃描儀的計算機)上、部分在一個計算機上、作為獨立的軟件包，部分在工作站的計算機或掃描儀的計算機上以及部分在本地和/或遠程的另一個計算機上或者完全在另一個本地或遠程的計算機上運行。在后一種情況下，另一個本地或遠程計算機可通過局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)連接到用戶計算機，或者可與外部計算機進行連接(例如通過使用因特網(wǎng)服務(wù)提供商的因特網(wǎng))。部分參照按照本發(fā)明的實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))和計算機程序產(chǎn)品的流程示和/或框圖來描述本發(fā)明。將理解的是，流程示和/或框圖中的每個框以及流程示和/或框圖中的框的組合可通過計算機程序指令來實現(xiàn)。這些計算機程序指令可被提供給通用計算機、專用計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生機器，使得經(jīng)由計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實現(xiàn)在流程圖和/或框圖的一個或多個框中規(guī)定的功能/動作的裝置。這些計算機程序指令還可被存儲在計算機可讀存儲器中，它們能夠指導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式運行，使得存儲在計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生一件制造產(chǎn)品，其包括實現(xiàn)在流程圖和/或框圖的一個或多個框中規(guī)定的功能/動作的指令
>J-U ρ α裝直。計算機程序指令還可被加載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備中，以使一系列 操作步驟在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行，從而產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的過程，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)流程圖和/或框圖的一個或多個框中規(guī)定的功能/動作的部分或全部的步驟。
本文中的某些圖中的流程圖和框圖示出本發(fā)明的實施例的可能實現(xiàn)的示范性架構(gòu)、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個框表示模塊、分段或部分代碼，其包含用于實現(xiàn)(一個或多個)規(guī)定邏輯功能的一個或多個可執(zhí)行指令。還應(yīng)注意的是，在一些備選實現(xiàn)中，框中所示的功能可不按照圖中所示的次序出現(xiàn)。例如，連續(xù)示出的兩個框?qū)嶋H上可基本同時被執(zhí)行，或者這些框有時可按照相反次序執(zhí)行，或者兩個或更多個框可以被結(jié)合，這取決于所涉及的功能。 工作站60和/或接口 44、84或者插線架還可包括允許所述系統(tǒng)與MRI掃描儀IOS和濾波器等進行合作的去耦/調(diào)諧電路。參見例如美國專利No. 6，701, 176,6, 904, 307和公開號為2003/0050557的美國專利申請，通過引用將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。在一些實施例中，體內(nèi)裝置80被配置成慮及安全的MRI操作，以便降低電流或電壓在組織中的所不期望的沉積的可能性(抑制或防止所不期望的加熱)。裝置80能夠包括RF扼流圈，諸如一系列軸向間隔開的Balun電路或其他合適的電路配置。參見例如美國專利No. 6，284，971以得到對能夠抑制RF感應(yīng)電流的RF抑制同軸電纜的其他描述，通過引用將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。連接導管(或其他介入裝置)之上或之中的電極或其他部件的導體還能夠包括一系列前后分段(back and forth segments)(例如引線能夠在長度方向沿其長度自行接通多次)和/或包括包括高阻抗電路。參見例如序列號為11/417，594、12/047，602和12/090，583的美國專利申請，通過引用將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。雖然未示出，但是在一些實施例中，裝置能夠被配置成具有一個或多個管腔和出口，并且能夠被使用和/或向目標區(qū)域輸送期望的細胞、生物制劑和/或治療藥品。圖30是能夠與系統(tǒng)10配合使用的電路或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)190的示意圖。電路和/或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)190可被并入任何合適的一個或多個裝置中的數(shù)字信號處理器。如圖30所示，處理器310與MRI掃描儀IOS進行通信和/或與其構(gòu)成整體，并且經(jīng)由地址/數(shù)據(jù)總線348與存儲器314進行通信。處理器310能夠是任何市場銷售或定制的微處理器。存儲器314代表存儲器裝置的整體分級結(jié)構(gòu)，其包含用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功能的軟件和數(shù)據(jù)。存儲器314能夠包括但不限于下列類型的裝置高速緩存、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、閃速存儲器、SRAM和DRAM。圖30示出存儲器314可包括在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中使用的若干類別的軟件和數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)349、應(yīng)用程序360、輸入/輸出(1/0)裝置驅(qū)動程序358和數(shù)據(jù)355。數(shù)據(jù)355還能夠包括裝置(消融導管)尺寸(例如跟蹤線圈到尖端的距離)和患者特定的圖像數(shù)據(jù)355。圖30還示出應(yīng)用程序354能夠包括跟蹤線圈位置標識計算模塊350、可視化呈現(xiàn)模塊352、交互式可視化(和Π)模塊353、組織表征圖模塊356以及目標消融部位的預(yù)設(shè)掃描平面模塊354和UI界面模塊353。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的那樣，操作系統(tǒng)349可以是適用于與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)配合使用的任何操作系統(tǒng)，諸如來自International Business Machines Corporation,Armonk,NY 的 0S/2、AIX 或 zOS、來自 Microsoft Corporation,Redmond,WA 的 Windows CE、Windows NT、Windows95、Windows98、Windows2000、WindowsXP、Windows Visa、Windows7、Windows CE或其他Windows版本、Palm OSΛSymbian 0S、Cisco I0S、VxWorks、Unix或Linux、來自Apple Computer的Mac OSΛLab View或者專有操作系統(tǒng)。例如，VxWorks能夠在掃描儀的序列發(fā)生器上運行用于準確控制脈沖序列波形定時。I/O裝置驅(qū)動程序358通常包括由應(yīng)用程序360通過操作系統(tǒng)349訪問的軟件例程，以與諸如(一個或多個)I/o數(shù)據(jù)端口、數(shù)據(jù)存儲裝置356和某些存儲器314部件的裝置進行通信。應(yīng)用程序360示出實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的各種特征的程序并且能夠包括支持按照本發(fā)明的實施例的操作的至少一個應(yīng)用。最后，數(shù)據(jù)356表示由應(yīng)用程序360、操作系統(tǒng)349、I/O裝置驅(qū)動程序358以及可駐留在存儲器314中的其他軟件程序所使用的靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)。
雖然例如參照在圖30中是應(yīng)用程序的模塊350、352、353、354、356來示出本發(fā)明，但是如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的那樣，也可使用其他配置，而同時仍然獲益于本發(fā)明的示教。例如，模塊還可以被并入操作系統(tǒng)349、I/O裝置驅(qū)動程序358或者數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的其他這樣的邏輯劃分。因此，本發(fā)明不應(yīng)被理解為局限于圖30的配置，其意在包含能夠執(zhí)行本文所描述的操作的任何配置。此外，模塊，即模塊350、352、353、354、356中的一個或多個能夠與諸如獨立的或單個的處理器、MRI掃描儀IOS或工作站60的其他部件進行通信或者完全或部分地并入其中。I/O數(shù)據(jù)端口能夠被用于在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、工作站、MRI掃描儀和另一個計算機系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng))之間傳遞信息或者將信息傳遞到處理器所控制的其他裝置。這些部件可以是諸如在許多常規(guī)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中所使用的那些的常規(guī)部件，它們可按照本發(fā)明來被配置成如本文所描述的那樣進行操作。下面將論述組織表征圖的非限制性示例。熱組織表征圖熱組織表征圖能夠基于給定時間點的熱狀態(tài)，或者可作為不同組織位置在不同時間上(例如在消融過程的不同時間上不同點的消融期間和/或之后)的加熱的合成來提供。熱圖能夠與內(nèi)部消融導管(例如尖端)在不同時間上的位置配準，使得消融導管尖端的位置與那個時間那個位置上的熱活動/狀態(tài)相關(guān)，因為那是生成示出增加的熱活動/加熱的那個區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的時間幀。也就是說，圖像掃描平面被獲得以示出消融導管尖端位置上的組織。圖像掃描平面通常向前投影離開跟蹤線圈的已知距離，使得在消融尖端前方的損傷組織被成像。能夠使用溫度成像技術(shù)(MR溫度測量)來得到MR熱數(shù)據(jù)，以示出溫度或相位變化。脈沖序列的示例包括例如SSFP和2D GRE。脈管系統(tǒng)組織表征圖患者的分段MRA(磁共振血管造影)成像體積能夠被用于生成脈管系統(tǒng)組織特性圖，它可指示脈管結(jié)構(gòu)中具有增加的血流和/或更大和更小通道的區(qū)域。纖維組織表征圖患者的基于對比度和非基于對比度的MRI圖像能夠標識目標組織(例如心臟)中的纖維組織。基于對比度的組織表征圖能夠基于造影劑使用MR圖像數(shù)據(jù)來示出或檢測組織損壞，所述造影劑諸如為附于或者主要保留在健康和不健康組織其中之一而不是兩者中的那些試劑，例如相比于一個組織，更多造影劑被占據(jù)、附于或駐留或保持在另一個組織中，使得MR圖像數(shù)據(jù)將可視地標識差別(使用像素強度)。造影劑能夠是任何已知或?qū)黹_發(fā)的生物兼容試劑中的一個或多個，當前通常為釓，但是也可包括耦合到試劑并且有選擇地與存在于一種類型的組織中而不存在于其他類型的組織(例如不健康的組織)中的抗原決定基(epitope)綁定的抗體或者其衍生物或成分，使得抗原決定基以較大數(shù)量存在于一種類型的組織而不是另一種類型的組織中。替代地，抗原決定基能夠同時存在于兩種類型的組織中，但是由于空間阻斷效應(yīng)而不易與一種類型的組織綁定。與成像空間配準的組織特性圖能夠允許臨床醫(yī)生評估LA心肌體上的疤痕形成(PV的隔離)以及增強的量兩者，其可指示不良結(jié)果預(yù)測，并且臨床醫(yī)生可決定繼續(xù)消融或者改變消融位置或方案(例如推動臨床決定)。能夠被用于延遲超增強MRI的脈沖序列的示例包括例如梯度回波、諸如SiemensMRI掃描儀上的TrueFISP的SSFP (穩(wěn)態(tài)自由進動)、GE MRI掃描儀上的FIESTA和PhilipsMRI掃描儀上的b-FFE。水腫組織表征圖在消融之后(和/或期間)，組織通常將具有水腫。這能夠在MRI中例如使用諸如 T2加權(quán)快速自旋回波、HASTE (Siemens術(shù)語)、SSFP或T2加權(quán)梯度再調(diào)用回波(GRE)的脈沖序列來檢測。一些組織表征圖可示出重疊的或以其他方式組合為能夠被用于評估一過程的合成圖的水腫和熱圖。例如，可視地評估是否存在完全或不完全的疤痕形成以隔離肺靜脈。據(jù)信，隔離PV的完全疤痕形成與對AFIB更好的預(yù)后關(guān)聯(lián)。心壁運動纟目織表征圖MRI能夠被用于評估心壁運動。異常運動能夠在組織表征圖上可視地被指示?？捎糜诖_定心壁運動的脈沖序列的示例包括例如DENSE、HARP和MR標簽。因此，將理解的是，本發(fā)明的實施例針對系統(tǒng)，包括硬件和/或軟件及相關(guān)方法，以在整個MRI導向心臟過程中、例如MRI導向過程中基本連續(xù)地收集和構(gòu)建能夠在目標解剖結(jié)構(gòu)/區(qū)域(例如，諸如心房的心臟腔室)的圖上示出的患者特定的解剖組織表征圖或關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的實施例能夠在所述過程期間在組織正被治療(例如被消融)的同時生成并且在預(yù)設(shè)視圖中近實時地示出組織。雖然主要相對于MRI導向心臟系統(tǒng)論述了實施例，但是所述系統(tǒng)能夠被用于其他解剖區(qū)域，并且輸送或施加其他治療劑以及用于診斷過程。例如，食道和食道附近的解剖體，例如大動脈、冠狀動脈、縱隔、肝膽系統(tǒng)或胰腺以便產(chǎn)生與那些區(qū)域中的結(jié)構(gòu)有關(guān)的解剖信息，“胰腺肝膽”結(jié)構(gòu)(即肝、膽、膽管和胰腺的共同結(jié)構(gòu))、支氣管肺淋巴結(jié)結(jié)構(gòu)(包括肺和氣管支氣管樹的結(jié)構(gòu))、鼻咽系統(tǒng)(例如經(jīng)鼻引入的裝置可適合于評估Willis動脈環(huán)及相關(guān)脈管結(jié)構(gòu)的異常，例如先天或其他動脈瘤)、近上呼吸消化道系統(tǒng)或甲狀腺、耳道或耳咽管、準許對中耳或內(nèi)耳異常的解剖評估，并且還準許對相鄰頭內(nèi)結(jié)構(gòu)和損傷的評估。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可特別適用于其程度不易診斷的那些損傷，諸如基底細胞癌。這些損傷可沿神經(jīng)進入眼眶或者進入顱內(nèi)區(qū)域，在采用傳統(tǒng)成像形態(tài)向切除外科醫(yī)生或者執(zhí)行活組織檢查的外科醫(yī)生提供關(guān)于淋巴結(jié)侵害的可能區(qū)域的實時信息的情況下，擴展對承擔切除手術(shù)的外科醫(yī)生不明顯。還設(shè)想的是所述系統(tǒng)能夠被用于“頭和頸”，這共同表示上述耳、鼻和喉以及上呼吸消化道系統(tǒng)的那些結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)上落入耳鼻喉學領(lǐng)域。本文所使用的術(shù)語“頭和頸”還將包括頸的那些結(jié)構(gòu)，諸如甲狀腺、副甲狀腺、腮腺和頸部淋巴結(jié)，并且還將包括顱神經(jīng)的顱外部分，包括但不限于面神經(jīng)，這后一種神經(jīng)從其進入內(nèi)耳道向外被包含。本文所使用的術(shù)語“頭和頸”還將包括眼眶或眼球的那些結(jié)構(gòu)，包括眼球運動肌肉和神經(jīng)、淚腺和附屬器結(jié)構(gòu)。如在本文中所使用的那樣，術(shù)語“頭和頸”還將包括上述頭和頸結(jié)構(gòu)附近的那些顱內(nèi)結(jié)構(gòu)。作為示例，這些顱內(nèi)結(jié)構(gòu)可包括腦下垂體、松果體、各種顱神經(jīng)的核子、顱神經(jīng)的顱內(nèi)擴展、小腦橋腦角、Wi 11 i S動脈環(huán)及關(guān)聯(lián)的脈管結(jié)構(gòu)、硬腦膜和腦膜在還有其他實施例中，所述系統(tǒng)能夠被用在生殖泌尿器系統(tǒng)中，例如尿道、IU列腺、膀胱、子宮頸、子宮及其附近的解剖體。如在本文中所使用的那樣，術(shù)語“生殖泌尿”將包括尿路、男性生殖系統(tǒng)和女性生殖系統(tǒng)的那些結(jié)構(gòu)。尿路結(jié)構(gòu)包括尿道、膀胱、輸尿管、腎及相關(guān)神經(jīng)、脈管、淋巴和附屬器結(jié)構(gòu)。男性生殖系統(tǒng)包括前列腺、精囊、睪丸、附睪及相關(guān)神經(jīng)、脈管、淋巴、導管和附屬器結(jié)構(gòu)。女性生殖系統(tǒng)包括陰道、子宮頸、非孕卵和孕卵子宮、輸卵管、卵巢、卵子、受精卵、胚胎和胎兒。術(shù)語“生殖泌尿”還表示圍繞或支承上述結(jié)構(gòu)的那些骨盆結(jié)構(gòu)，諸如尿道旁組織、尿生殖隔或骨盆底的肌群。所述裝置能夠被配置成用于經(jīng)尿道的放置以用于評估和治療女性尿失禁或出血并且可使用局部組織的高分辨率圖像，例如不同層的尿道旁組織。要理解的是，例如，在圍繞尿道的肌肉層中清楚標識的中斷可用外科手術(shù)來修復，但是還必須通過與異常部位有關(guān)的詳細解剖信息來導向。所述裝置還可被配置成用于在生殖泌尿系統(tǒng)中的放置，諸如放入輸尿管或腎盂、尿路或者在分析陰道及其附近的解剖體時經(jīng)陰道的使用。例如，經(jīng)陰道或經(jīng)子宮頸的子宮內(nèi)放置可用于診斷瘤形成、診斷和治療子宮內(nèi)膜異位以及評估不孕或診斷、治療引起骨盆疼痛綜合病癥的骨盆失調(diào)、評估/治療子宮頸和子宮惡性腫瘤以及確定其階段、產(chǎn)科使用，諸如準許母體和胎兒的解剖評估。在另一個實施例中，所述系統(tǒng)能夠被用于評估和/或治療直腸或結(jié)腸，通常通過經(jīng)直腸路線來進行，其能夠經(jīng)由肛門被插入直腸、乙狀結(jié)腸或降結(jié)腸內(nèi)能夠可視化指定解剖體的程度。例如，這種方式可被用于圈定前列腺解剖體的范圍，并且還可導向經(jīng)直腸或經(jīng)尿道進行的對損傷的活組織檢查或摘除。在其他實施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可被用于評估、診斷或治療胃腸系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)，或者用于評估、診斷或治療胃腸解剖體的區(qū)域。如在本文中所使用的那樣，術(shù)語“胃腸”將包括消化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其中包括食道、胃、十二指腸、空腸和回腸(小腸)、闌尾和結(jié)腸。術(shù)語“胃腸解剖體”將表示胃腸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及周圍的支承結(jié)構(gòu)，諸如腸系膜以及包圍結(jié)構(gòu)，諸如腹膜、橫隔膜和腹膜后腔。胃腸系統(tǒng)的失調(diào)是醫(yī)療領(lǐng)域眾所周知的，胃腸解剖體的失調(diào)也是如此。在示范性實施例中，體內(nèi)裝置可以被傳遞到胃部。在其他實施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可被用于評估、診斷和治療脈管系統(tǒng)。脈管系統(tǒng)被理解為包括人體的動脈和靜脈血管兩者。脈管系統(tǒng)包括正常和異常血管兩者、命名和未命名的脈管以及新生血管。使用本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟悉的技術(shù)來接近脈管系統(tǒng)。本發(fā)明可以被用在所有尺寸的血管中，并且體內(nèi)裝置可在尺寸上適于進入較小口徑的脈管，諸如包括末梢冠脈循環(huán)、顱內(nèi)循環(huán)、四肢末梢的循環(huán)或者腹部內(nèi)臟的末梢循環(huán)的那些。此外，按照這些系統(tǒng)和方法，將裝置定位在脈管系統(tǒng)內(nèi)可用于評估、診斷和治療相鄰或接近裝置位于其中的特定脈管的結(jié)構(gòu)中的情況。這樣的結(jié)構(gòu)被稱作“血管周圍結(jié)構(gòu)”。作為示例，放置在冠狀動脈內(nèi)的裝置可提供與血管本身有關(guān)以及與由該血管灌注的或者與該血管相鄰的心肌有關(guān)的信息。這樣定位的裝置可能夠?qū)蜥槍π募〗M織的治療介入，并且還可能夠?qū)蜥槍γ}管本身的血管內(nèi)或血管外操控。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將易于理解，在脈管系統(tǒng)中使用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法存在許多其他應(yīng)用或者僅通過常規(guī)實驗就可以發(fā)現(xiàn)許多其他應(yīng)用。要理解的是，使用修改成適合預(yù)計目的和解剖體的系統(tǒng)、裝置以及本發(fā)明的方法對解剖結(jié)構(gòu)的接近可經(jīng)由自然出現(xiàn)的解剖入口或管腔來提供，如在上述示例中所指示的那樣。但還要理解的是，使用這些系統(tǒng)和方法對解剖結(jié)構(gòu)的接近還可使用已用醫(yī)學方法創(chuàng)建的臨時或永久的入口另外地提供。此外，所述方法 和系統(tǒng)可與機器人驅(qū)動的系統(tǒng)而不是人工系統(tǒng)進行合作。消融導管參照圖31-46，按照本發(fā)明的一些實施例的、供在MRI導向消融過程中使用的柔性(可控)消融導管80被示出。消融導管80包括具有通過其中的至少一個管腔404 (圖34)的伸長的柔性殼體或軸402，并且包括相對的末端部分和近端部分，分別為406和408。末端部分406包括具有用于消融目標組織的消融電極410e (圖33)的消融尖端410。單獨標識為412、414并且等效于圖2-3的線圈82c的一對RF跟蹤線圈被定位在消融尖端410的上游，如圖所示。消融尖端410能夠包括用于感測局部電信號或性質(zhì)的第二電極，或者消融電極410e能夠是雙極的，并且既消融也感測。導管80的近端部分408可操作地固定在手柄440上。導管軸402由柔性的、生物兼容并且MRI兼容的材料制成，舉例來說諸如為聚酯或其他聚合材料。但是，各種其他類型的材料也可被用于形成導管軸402，而本發(fā)明的實施例并不局限于任何特定材料的使用。在一些實施例中，軸近端部分408由比末端部分406更硬的材料制成。近端可比末端部分406與近端部分408之間的中間部分更硬。導管80能夠被配置成降低由電流或電壓在組織中的沉積引起的不希望有的發(fā)熱的可能性。導管80能夠包括RF扼流圈，諸如一系列軸向間隔開的Balun電路或其他合適的電路配置。參見例如美國專利No. 6，284，971以得到對能夠抑制RF感應(yīng)電流的RF抑制同軸電纜的其他描述。圖32A和圖32B分別示出采用基本上伸長的配置(圖32A)和采用鉸接和/或曲線配置(圖32B)的圖31的消融導管的末端部分406。使末端部分406鉸接和/或彎曲和/或形變的能力促進在消融過程期間將消融尖端410定位在期望的位置上(例如在心臟中)。如在本文中所使用的那樣，術(shù)語“鉸接(articulation) ”意在包括能夠移動或修改或成形消融尖端部分410的所有方式(例如曲線移動、形變移動等)。在所示出的實施例中，末端部分406的鉸接通過設(shè)置在導管軸402中的牽引線436 (圖37)的移動來實現(xiàn)。牽引線436的移動經(jīng)由導管近端部分408處的手柄440來實現(xiàn)，如將在下文中描述的那樣。手柄440被用作與牽引線436結(jié)合以使末端部分406鉸接的致動器。可利用各種類型的致動器(例如杠桿、活塞、拇指滑塊、旋鈕等)。本發(fā)明的實施例并不局限于所示出的手柄和牽引線致動器。圖33是圖31的消融導管80的末端部分406的放大的局部透視圖。末端部分406具有消融尖端410并且通常具有至少兩個RF跟蹤線圈412、414。RF跟蹤線圈412、414被定位在消融尖端410的上游并且以間隔開的關(guān)系與其相鄰。RF跟蹤線圈412、414各自經(jīng)由相應(yīng)的電纜(例如同軸電纜)416、418(圖34)電連接到MRI掃描儀的相應(yīng)通道以用于在3D空間中跟蹤導管80的位置，所述電纜縱向延伸通過導管軸管腔404并且終止于手柄440中的電連接器接口 450(圖43)。在圖33所示的實施例中，RF跟蹤線圈412、414被支承在相應(yīng)線圈支架415中，線圈支架415被固定在導管軸402上，如圖所示。RF跟蹤線圈412、414能夠緊密間隔，并且在一些實施例中，可在離消融尖端410大約12mm之內(nèi)。在一些實施例中，每個RF跟蹤線圈412、414各自可具有大約2_16匝，并且可在導管軸402的縱向具有在大約O. 25mm與大約4mm之間的長度L。本發(fā)明的實施例并不局限于兩個所示出的RF跟蹤線圈412、414。可使用具有其他匝數(shù)和縱向長度的RF跟蹤線圈。另外，按照本發(fā)明的其他實施例，一個或多于兩個的RF線圈(例如1、3、4個等)可位于末端部分406。如圖所示，例如在圖34中，每個線圈支架415具有相應(yīng)凹進部分415a，相應(yīng)的RF跟蹤線圈412、414被設(shè)置在其中。每個凹進部分415a具有徑向深度，使得每個相應(yīng)的線圈412、414相對于導管軸402的外表面402a略微地凹進。在其他實施例中，每個凹進部分415a可具有徑向深度，使得每個相應(yīng)的線圈與導管軸402的外表面402a基本上齊平。在其他實施例中，RF跟示線圈412、414可嵌入在軸402中。跟示線圈412可被稱為尖〗而末〗而線圈，而跟蹤線圈414可被稱為尖端近端線圈。在一些實施例中，跟蹤線圈412、414可被覆蓋以材料層(未示出)。例如，可使用聚合材料層、環(huán)氧樹脂層等。每個線圈412、414可凹進 每個相應(yīng)的線圈支架415中，使得覆蓋線圈412、414的材料層與導管80的外表面402a基本上齊平。在所示出的實施例中，消融尖端410包括電極410e，其連接到在管腔404中縱向延伸到手柄440中的電連接器接口 450(圖44)并且將消融電極410e連接到RF發(fā)生器的RF導線420。RF消融電極410e由能夠接收RF能量并且消融組織的導電材料形成。示范性材料包括銅以及諸如鉬等的生物兼容材料。在其他實施例中，消融尖端410可包括配置成低溫消融組織的低溫消融電極/裝置。例如，消融導管80能夠還被配置成或者替代地被配置成施加其他消融能量，包括低溫(例如冷凍消融)、激光、微波以及甚至化學消融。在一些實施例中，能夠使用超聲波能量來執(zhí)行消融。在具體實施例中，可以使用HIFU (高強度聚焦超聲波)來執(zhí)行消融。當使用MRI時，這有時被稱作磁共振導向聚焦超聲波，常常被縮寫為MRgFUS。使用導管將能量定向到目標心臟組織的這種類型的能量能夠加熱組織以引起壞死。導體81和/或RF導線420能夠包括一系列前后分段(例如它能夠在長度方向沿其長度自行接通多次)、包括堆疊的繞組和/或包括高阻抗電路。參見例如序列號為11/417，594、12/047，832和12/090，583的美國專利申請，通過引用將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。導體(例如同軸電纜)81和/或RF導線420能夠在它們的長度的一部分或全部范圍內(nèi)共同纏繞和/或被配置成前后堆疊的分段。參照圖35，消融導管80的導管末端部分406能夠包括具有間隔開的關(guān)系的第二對RF跟蹤線圈422、424，如圖所示。所示出的RF跟蹤線圈422、424被設(shè)置在導管軸402的凹進部分402b中。每個凹進部分402b具有徑向深度，使得每個相應(yīng)的RF跟蹤線圈422、424相對于導管軸402的外表面402a略微地凹進。但是，在一些實施例中，每個凹進部分402b可具有徑向深度，使得每個相應(yīng)的RF跟蹤線圈422、424與導管軸402的外表面402a基本上齊平。在其他實施例中，RF跟蹤線圈422、424可嵌入軸402中。每個所示出的RF跟蹤線圈422、424連接到相應(yīng)的同軸電纜426、428(圖38)，所述同軸電纜在管腔404中縱向延伸到手柄440中的電連接器接口 450 (圖43)。
在一些實施例 中，跟蹤線圈422、424可被覆蓋以材料層(未示出)。例如，可使用聚合材料、環(huán)氧樹脂的套筒或?qū)?。每個線圈422、424可凹進導管軸402中，使得覆蓋線圈422,424的材料層與導管80的外表面402a基本上齊平。在一些實施例中，如圖53所示，全部四個RF跟蹤線圈412、414、422、424可被覆蓋以材料的套筒或?qū)?80，諸如厚度大約為O. 003英寸的熱收縮材料的套筒。參照圖38，在本發(fā)明的一些實施例中，導管80包括熱電偶430，其具有在軸管腔404中從消融尖端410向電連接器接口 450縱向延伸的引線。熱電偶430被配置成測量消融尖端410處或附近的溫度。熱電偶430能夠被配置成允許在消融期間和/或在其他時間監(jiān)測溫度。在一些實施例中，消融尖端410設(shè)置有與流體通道進行通信的一個或多個出口432 (圖33)，諸如鹽水的流體/溶液能夠在組織消融之前、期間和/或之后流過所述流體通道。流體/溶液經(jīng)由沖洗管腔434被提供給一個或多個出口 432，沖洗管腔434從所述(一個或多個)出口 432向手柄440縱向延伸通過導管軸管腔404。沖洗管腔434在導管軸的近端部分408，通常在手柄440處與流體/溶液源進行流體通信。流體/溶液能夠提供冷卻劑和/或改進與消融尖端410的組織耦合。在一些實施例中，如上所述，牽引線436 (圖38)在導管軸管腔404中從末端部分406向?qū)Ч芙瞬糠?08處的手柄440縱向延伸。牽引線436能夠在附連到管腔404的內(nèi)壁404a的套筒438中縱向延伸。牽引線436在導管80的末端部分406附近附連到套筒438，并且在其他情況下可滑動地設(shè)置在套筒中。沿朝手柄440的方向拉牽引線436會使導管的末端部分406在一個方向上鉸接。沿離開手柄440的相反方向推牽引線436會使末端部分406在另一個不同的方向上鉸接。在一些實施例中，末端部分406可包括用于使已鉸接的末端部分406返回到非鉸接位置的偏置構(gòu)件，諸如彈簧。牽引線436可包括各種非金屬材料，其包括但不限于非金屬線、電纜、編織線等。在一些實施例中，可使用單絲線。在其他實施例中，可使用多絲線和/或編織線。示范性的細絲材料可包括但不限于Kevlar 細絲和Aramid 細絲。圖37和圖39是所示出的導管80的末端部分406的截面圖。圖37是沿圖35中的37-37線所獲得的截面圖，并且示出分別連接到RF跟蹤線圈412、414、422和424的同軸電纜416、418、426和428的定位和配置。圖37還示出連接到消融尖端410并且向消融電極410e提供RF能量的RF導線420的定位和配置。圖37還示出熱電偶430的定位以及沖洗管腔434的定位。圖39是沿圖38中的30-30線所獲得的截面圖，并且示出連接到RF跟蹤線圈412、414的同軸電纜416、418的定位和配置。圖39還示出連接到消融電極410e的RF導線420的定位和配置、熱電偶430的定位以及沖洗管腔434的定位。圖40是按照本發(fā)明的一些實施例的、與圖39的截面圖處于相同位置的所示出的導管80的截面圖，并且示出尖端組件401內(nèi)部可用的示范性直徑或自由空間。圖40還示出熱電偶430、同軸電纜416和418、牽引線436、套筒438以及RF導線420的相應(yīng)直徑。圖41是按照本發(fā)明的一些實施例的、與圖37的截面圖處于相同位置的所示出的消融導管80的截面圖，并且示出導管軸管腔404內(nèi)部可用的示范性直徑或自由空間。圖41還示出熱電偶430、同軸電纜416和418、牽引線436、套筒438以及RF導線420的相應(yīng)直徑。圖42是按照本發(fā)明的一些實施例的、所示出的導管80的截面圖，其示出能夠被放置于導管軸管腔404內(nèi)部的示范性數(shù)量的導線。
圖43是按照本發(fā)明的一些實施例的、連接到導管軸402的近端部分408的手柄440的透視圖。手柄44具有主體部分441，主體部分441具有相對的末端部分442和近端部分444。圖43中，從手柄主體部分441上移開蓋板443 (圖44),以不出在電連接器接口450 (示出為PCB)處從軸管腔404延伸到手柄440中的各種引線的端頭。電連接器接口 450電連接到手柄440的近端444處的適配器452。適配器452被配置成接收一根或多根電纜，所述電纜將消融導管80連接到MRI掃描儀IOS并且促進RF跟蹤線圈412、414、422、424的操作。適配器452還被配置成將消融尖端410連接到消融源。在所示出的實施例中，電連接器接口 450還能夠包括去耦電路460，將在下面進行描述。在所示出的實施例中，手柄440的末端部分442包括活塞446，其可移動地固定在手柄主體部分441上，并且可在相對手柄主體部分441的伸出與縮進位置之間移動。在圖43中，活塞446處于縮進位置。活塞446連接到牽引線436，使得活塞446在伸出與縮進位置之間的移動使牽引線436對應(yīng)地伸出和縮進，并且由此引起導管80的末端部分401的鉸接。圖44是按照本發(fā)明的一些實施例的圖43的手柄440的分解透視圖。電連接器接口 450被示出為在主體部分441中，并且電連接到電連接器接口 450的適配器452被示出為處于手柄近端部分444。圖45是圖44的手柄440的透視圖,其中活塞446處于縮進位置并且蓋板443經(jīng)由扣件447固定在主體部分441上。參照圖46，按照本發(fā)明的一些實施例的可與單獨的MRI通道和相應(yīng)的RF跟蹤線圈412、414、422、424配合使用的另一個RF跟蹤線圈調(diào)諧電路460被示出。在所示出的實施例中，每個相應(yīng)的同軸電纜416、418、426、428是大約50歐姆阻抗的微同軸電纜，其在大約123. 3MHz下具有離二極管大約3/4 λ的長度(例如大約45英寸)。但是，按照本發(fā)明的實施例，可使用其他電纜和/或電纜長度，諸如1/4 λ的長度，或者在MRI掃描儀的操作頻率下的四分之一波長的其他奇次諧波/奇數(shù)倍等。對于每個同軸電纜416、418、428、428，相應(yīng)的RF跟蹤線圈412、414、422、424連接在一端，而跟蹤線圈電路460連接到另一端，如圖所
/Jn ο每個跟蹤線圈電路(圖46的460 ;圖4的83)能夠包括PIN 二極管(圖46的462 ；圖4的Ul)和DC隔直電容器464 (圖46)，并且通常位于手柄440中，但是在其他實施例中，跟蹤線圈電路460也能夠位于導管軸管腔404中更靠近中間或末端部分(未示出)。每個跟蹤線圈電路460電連接到MRI掃描儀，并且能夠降低在掃描儀操作期間由不希望有的耦合在相應(yīng)的通道中所引起的信號噪聲。在一些實施例中，當PIN 二極管462例如在掃描儀操作期間被MRI掃描儀短路時，跟蹤線圈電路460能夠跨RF跟蹤線圈產(chǎn)生100歐姆阻抗，如圖49所示。在本發(fā)明的一些實施例中，RF跟蹤線圈412、414、422、424可以是大約2_16匝的螺線管線圈。但是，按照本發(fā)明的實施例可使用其他線圈配置。RF跟蹤線圈412、414、422、424中的每一個能夠具有相同匝數(shù)或不同匝數(shù)，或者RF跟蹤線圈412、414、422、424中的不同跟蹤線圈能夠具有不同匝數(shù)。據(jù)信，在3. OT下具有大約2-4匝的RF跟蹤線圈提供用于跟蹤目的的合適的信號。圖47Α示出在3. O特斯拉⑴的MRI環(huán)境中的消融導管80，其中沒有為每個RF跟蹤線圈(412、414、422、424)使用RF跟蹤線圈電路460。處于尖端部分的跟蹤線圈(即線圈412)是10匝的螺線管線圈。在MRI環(huán)境中由導管80內(nèi)的各種電子部件和導線的存在所產(chǎn)生的不希望有的耦合被清楚地示出，特別是在RF跟蹤線圈424附近。圖47B示出圖47A的MRI圖像沿Z方向的MRI信號強度圖表470。在圖表區(qū)域472中清楚地示出不希望有的耦合。圖47C示出圖47A的MRI圖像沿X方向的MRI信號強度。圖48A示出在3. OT MRI環(huán)境中的消融導管80，并且其中圖46的RF跟蹤線圈調(diào)諧電路460與每個RF跟蹤線圈(412、414、422、424)配合使用，以控制和減少不希望有的耦合。處于尖端部分的跟蹤線圈是16匝的螺線管線圈。圖48B示出圖48A的MRI圖像沿Z方向的MRI信號強度圖470。在圖39A的MRI圖像中以及在圖48B的圖表470的區(qū)域472中均清楚地示出不存在不希望有的耦合。圖48C示出圖48A的MRI圖像沿X方向的MRI信號強度。標測導管參照圖50，按照本發(fā)明的一些實施例的、供在MRI導向過程中使用的柔性(可控)標測導管80被示出。標測導管80包括具有相對的末端部分和近端部分的伸長的柔性殼體或軸602,僅不出末端部分606。末端部分606包括以間隔開的關(guān)系布置的用于感測局部電信號或性質(zhì)的多個電極608,如圖所不。第一和第二電極608a、608b被定位成鄰近導管80的尖端610。其余電極(608c-608d、608e-608f、608g-608h、608i-608j)被定位在前兩個電極608a-608b的上游，如圖所示。導管80的近端部分可操作地固定在手柄上，如已熟知的那樣。導管軸602由柔性的、生物兼容并且MRI兼容的材料制成，諸如聚酯或其他聚合材料。但是，各種其他類型的材料也可被用于形成導管軸602，而本發(fā)明的實施例并不局限于任何特定材料的使用。在一些實施例中，軸末端部分606由比近端部分以及末端部分與近端部分之間的中間部分更硬的材料制成。導管80能夠被配置成降低電流或電壓在組織中的不希望有的沉積的可能性。導管80能夠包括RF扼流圈，諸如一系列軸向間隔開的Balun電路或其他合適的電路配置。參見例如美國專利No. 6，284，971以得到對能夠抑制RF感應(yīng)電流的RF抑制同軸電纜的其他描述。標測導管80還包括具有間隔開的關(guān)系的多個跟蹤線圈612、614、616(等效于圖2-3的線圈80c)，如圖所示。跟蹤線圈612被定位在第一對電極608a、608b之間，如圖所示。導管80能夠包括將跟蹤線圈612、614、616連接到外部裝置以用于跟蹤導管80在3D空間中的位置的同軸電纜81。導體81能夠包括一系列前后分段(例如它能夠在長度方向沿其長度自行接通多次)、包括堆疊的繞組和/或包括高阻抗電路。參見例如序列號為11/417,594、12/047，832和12/090，583的美國專利申請，通過引用將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。導體(例如同軸電纜)81能夠在它們的長度的一部分或全部范圍內(nèi)沿一個方向共同纏繞或者以堆疊的分段前后共同纏繞?？赏ㄟ^牽引線(未示出)的移動如在上文中相對于消融導管80所描述的那樣，或者通過與末端部分606進行通信的另一個致動器如本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解的那樣，來實現(xiàn)末端部分606的鉸接，。
電極608能夠緊密間隔，并且在一些實施例中，可間隔開大約2. 5mm成對地布置。在一些實施例中，每個RF跟蹤線圈612、614、616各自可具有大約2-16匝，并且可沿導管軸602的縱向具有在大約O. 25mm與大約4mm之間的長度。本發(fā)明的實施例并不局限于三個所示出的RF跟蹤線圈612、614、616。可使用具有其他匝數(shù)和縱向長度的RF跟蹤線圈。另夕卜，按照本發(fā)明的其他實施例，可使用一個或多于三個的RF跟蹤線圈(例如1、4、5個等)。
現(xiàn)在參照圖51A-5IB，按照本發(fā)明的其他實施例的、供在MRI導向過程中使用的柔性(可控)消融導管80被示出。所示出的消融導管80包括具有相對的末端部分和近端部分的伸長的柔性殼體或軸702，僅示出末端部分706。導管80的近端部分可操作地固定在手柄上,如已熟知的那樣。導管軸702由柔性的、生物兼容并且MRI兼容的材料制成，諸如聚酯或其他聚合材料。但是，各種其他類型的材料也可被用于形成導管軸702，而本發(fā)明的實施例并不局限于任何特定材料的使用。在一些實施例中，軸末端部分706由比近端部分以及末端部分與近端部分之間的中間部分更硬的材料制成。導管80能夠被配置成降低電流或電壓在組織中的不希望有的沉積的可能性。導管80能夠包括RF扼流圈，諸如一系列軸向間隔開的Balun電路或其他合適的電路配置。參見例如美國專利No. 6，284，971以得到對能夠抑制RF感應(yīng)電流的RF抑制同軸電纜的其他描述，通過引用將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一樣。末端部分706包括以間隔開的關(guān)系布置的用于感測局部電信號或性質(zhì)的多個電極708a-708d，如圖所示。第一電極708a位于鄰近消融尖端710處。第二電極708b位于離消融尖端710大約5. 8mm處。第三和第四電極708c、708d位于分別離消融尖端710大約10. Imm 和 13mm 處。所示出的消融導管80還包括具有間隔開的關(guān)系的多個RF跟蹤線圈712、714、716、718 (等效于圖2-3的線圈80c)。跟蹤線圈712被定位在第一電極608a與第二電極608b之間，并且跟蹤線圈714被定位在第三電極608c與第四電極608d之間，如圖所示。導管80能夠包括將跟蹤線圈712、714、716、718連接到外部裝置以用于跟蹤導管80在3D空間中的位置的同軸電纜81。導體81能夠包括一系列前后分段(例如它能夠在長度方向沿其長度自行接通多次)、包括堆疊的繞組和/或包括高阻抗電路。例如參見序列號為11/417,594、12/047，832和12/090，583的美國專利申請。導體(例如同軸電纜)81能夠在它們的長度的一部分或全部范圍內(nèi)沿一個方向共同纏繞或者以堆疊的分段前后共同纏繞?？赏ㄟ^如上所述的牽引線(未示出)的移動，或者通過與末端部分706進行通信的另一個致動器如本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解的那樣，來實現(xiàn)末端部分706的鉸接?，F(xiàn)在參照圖52A-52C，按照本發(fā)明的其他實施例的、供在MRI導向過程中使用的柔性(可控)標測導管80被示出。所示出的導管80是“環(huán)”導管，并且包括具有相對的末端部分和近端部分的伸長的柔性殼體或軸802，僅示出末端部分806。導管80的近端部分可操作地固定在手柄上，如已熟知的那樣。導管軸802由柔性的、生物兼容并且MRI兼容的材料制成，諸如聚酯或其他聚合材料。但是，各種其他類型的材料也可被用于形成導管軸802，而本發(fā)明的實施例并不局限于任何特定材料的使用。在一些實施例中，軸末端部分806由比近端部分以及末端部分與近端部分之間的中間部分更硬的材料制成。導管80能夠被配置成降低電流或電壓在組織中的不希望有的沉積的可能性。導管80能夠包括RF扼流圈，諸如一系列軸向間隔開的Balun電路或其他合適的電路配置。參見例如美國專利No. 6，284，971以得到對能夠抑制RF感應(yīng)電流的RF抑制同軸電纜的其他描述。
如圖所示，末端部分806可與“環(huán)”形狀鉸接，并且包括具有間隔開的關(guān)系的多個RF跟蹤線圈812、814、816、818、820(等效于圖2_3的線圈80c)。導管80能夠包括將跟蹤線圈812、814、816、818、820連接到外部裝置以用于跟蹤導管80在3D空間中的位置的同軸電纜81。導體81能夠包括一系列前后分段(例如它能夠在長度方向沿其長度自行接通多次)、包括堆疊的繞組和/或包括高阻抗電路。例如參見序列號為11/417，594、12/047，832和12/090，583的美國專利申請。導體(例如同軸電纜)81能夠在它們的長度的一部分或全部范圍內(nèi)沿一個方向共同纏繞或者以堆疊的分段前后共同纏繞?？赏ㄟ^如上所述的牽引線(未示出)的移動，或者通過與末端部分806進行通信的另一個致動器如本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解的那樣，來實現(xiàn)末端部分806的鉸接。圖54A-54C是按照本發(fā)明的一些實施例的、四跟蹤線圈導管的信噪比分別對X軸、Y軸和Z軸投影的距離的曲線圖，其中每個線圈具有兩匝。圖55A-55C是按照本發(fā)明的一些實施例、四跟蹤線圈導管的信噪比分別對X軸、Y軸和Z軸投影的距離的曲線圖，其中每個線圈具有四匝。圖56是比較圖54A-54C和圖55A-55C的導管的信噪比的表。圖54A-54C和圖55A-55C的曲線圖示出分別僅具有2匝和4匝的微型RF跟蹤線圈的可行性(viability)。這些曲線圖示出電路(圖4的83 ;圖46的460)的有效程度的重要性?，F(xiàn)在參照圖57A-57C，圖31_46的消融導管80的軸402可包括以端對端間隔開的關(guān)系同軸地設(shè)置在軸402的壁W中的多個RF屏蔽體900。RF屏蔽體900可與本文所述的導管中的任一個配合使用，包括圖50、圖51A-51B、圖52A-52C的導管。RF屏蔽體900被配置成在暴露于MRI環(huán)境時阻止沿軸402的RF耦合。雖然圖57A示出一對RF屏幕體900，但要理解的是，許多附加的RF屏蔽體900可以端對端間隔開的關(guān)系同軸地設(shè)置在伸長的護套中。為了便于示意而僅示出兩個RF屏蔽體900。如圖57B-57C更清楚地示出的那樣，每個RF屏蔽體900包括具有相對的端部902a、902b的伸長的內(nèi)管導體902、同軸地圍繞內(nèi)導體902的伸長的介電層904以及同軸地圍繞介電層904并且具有相對的端部906a、906b的伸長的外管導體906。內(nèi)管導體902和外管導體906僅在端部之一處彼此電連接。相對的相應(yīng)端部被電隔離。在所示出的實施例中，內(nèi)管導體902和外管導體906經(jīng)由跳線910在相鄰端部902b、906b(圖57C)處彼此電連接。在一些實施例中，內(nèi)導體和外導體能夠在薄膜絕緣體(例如層疊的、薄柔性主體)的相對側(cè)上形成為導電材料的薄膜箔層。RF屏蔽體900充分間隔開，以允許軸402的鉸接并且無需任何剛性點。在一些實施例中，相鄰的RF屏蔽體900可間隔開大約O. I英寸至大約I. O英寸。通過僅在一端電連接(即短路)內(nèi)管導體902和外管導體906并且不將導體附連到地，每個RF屏蔽體900被用作四分之一波諧振扼流圈，其在所關(guān)心的頻率下形成有效的并聯(lián)諧振電路和/或在內(nèi)屏蔽體處在沒有短路的位置上生成高阻抗。每個RF屏蔽體900阻止諧振RF波沿諸如電引線的導電構(gòu)件的形成，并且因而阻止在這樣的頻率下不希望有的RF能量沿軸402的傳輸。能夠通過調(diào)整RF屏蔽體900的長度和/或介電層304的厚度將所示出的RF屏蔽體900中的每一個調(diào)諧到特定頻率。通常，RF屏蔽體900的長度L大約為20英寸(20")或以下。但是，RF屏蔽體900并不局限于特定長度。本發(fā)明的實施例可與導航和標測軟件特征結(jié)合使用。例如，本文所述的系統(tǒng)10和消融/標測導管80的當前和/或?qū)戆姹究砂P(guān)于自適應(yīng)投影導航和/或3D立體標測技術(shù)的特征，后者可包括與美國專利申請10/076，882關(guān)聯(lián)的方面，通過引用將其整體并入本文。在附圖和說明中，已經(jīng)公開了本發(fā)明的實施例，雖然采用了具體術(shù)語，但它們僅在一般性的以及描述性的意義上被使用，而不是用于限制的目的，本發(fā)明的范圍在下面的權(quán)利要求書中被闡述。因此，上述內(nèi)容是對本發(fā)明的示意，而不應(yīng)被理解為對其進行限制。雖然已描述了本發(fā)明的若干示范性實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解，許多修改在示范性實施例中是可能的，而不會在實質(zhì)上背離本發(fā)明的新穎性示教和優(yōu)點。相應(yīng)地，所有這樣的修改都意在被包含在如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。因此，要理解的是，上述內(nèi)容是本發(fā)明的示意，而不能被理解為將其局限于所公開的具體實施例，并且對所公開的實施例的修改以及其他實施例都意在被包含在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。本發(fā)明由下面的 權(quán)利要求限定，其中權(quán)利要求的等效內(nèi)容將被包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種MRI兼容導管，其包括具有末端部分以及相對的近端部分的伸長的柔性軸；附連到所述近端部分的手柄，其中所述手柄包括被配置成與MRI掃描儀進行電通信的電連接器接口 ；以及定位成鄰近所述末端部分的至少一個RF跟蹤線圈，其中所述至少一個跟蹤線圈包括在所述至少一個RF跟蹤線圈與所述電連接器接口之間延伸并且被配置成將所述至少一個跟蹤線圈電連接到MRI掃描儀的導電引線，其中所述導電引線的長度足以限定所述MRI掃描儀的操作頻率的四分之一波長的奇次諧波/奇數(shù)倍。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其還包括處于所述軸末端部分的消融尖端，并且其中RF 導體在所述軸中縱向延伸到所述手柄處的電連接器接口并且將所述消融尖端連接到RF發(fā)生器。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其還包括處于所述軸末端部分的至少一個感測電極。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述至少一個感測電極包括以間隔開的關(guān)系布置的多個感測電極，并且其中RF跟蹤線圈被定位在兩個相鄰的感測電極之間。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其還包括處于所述軸末端部分的熱電偶。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其還包括處于所述軸末端部分的至少一個流體出口，其中所述至少一個流體出口與沖洗管腔進行流體通信，所述沖洗管腔從所述至少一個出口向所述導管軸的近端部分縱向延伸通過所述導管軸管腔。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述沖洗管腔在所述導管軸的近端部分處與流體/ 溶液源進行流體通信。
8.如權(quán)利要求I所述的裝置，其還包括附連到所述手柄并且與所述軸末端部分進行通信的致動器，其中所述致動器的激活引起所述軸末端部分的鉸接。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述致動器包括活塞，其可移動地固定在所述手柄上，并且其可在相對于所述手柄的伸出與縮進位置之間移動；以及延伸通過軸管腔并且具有末端和相對的近端的牽引線，其中所述牽引線末端附連到所述軸末端部分，而所述牽引線近端附連到所述活塞，并且其中所述活塞的移動引起所述軸末端部分的鉸接。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述牽引線是非金屬的，并且包括單線、多絲線和/ 或編織線。
11.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述軸末端部分包括偏置構(gòu)件，其被配置成將所述軸末端部分推動到非鉸接位置。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述偏置構(gòu)件是非金屬的。
13.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述至少一個RF跟蹤線圈電連接到在所述至少一個RF跟蹤線圈暴露于MRI環(huán)境時減少耦合的電路。
14.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述至少一個RF跟蹤線圈包括具有相鄰間隔開的關(guān)系的第一 RF跟蹤線圈和第二 RF跟蹤線圈。
15.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述至少一個RF跟蹤線圈是1-10匝的螺線管線圈。
16.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述至少一個RF跟蹤線圈沿所述導管的縱向具有在大約0. 25mm與大約4mm之間的長度。
17.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述至少一個RF跟蹤線圈凹進所述導管軸中。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中MRI兼容材料層覆在所述至少一個RF跟蹤線圈上面并且與所述導管軸的外表面基本上齊平。
19.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述導電引線是同軸電纜。
20.如權(quán)利要求I所述的裝置，其還包括同軸設(shè)置在所述伸長的軸中的至少一個RF屏蔽體，所述至少一個RF屏蔽體包括伸長的內(nèi)導體和外導體，其各自具有相應(yīng)的相對的第一端部和第二端部；以及夾在所述內(nèi)導體與所述外導體之間并且圍繞所述內(nèi)導體的由MRI兼容材料構(gòu)成的伸長的介電層，其中僅電連接所述內(nèi)導體和所述外導體的相應(yīng)的第一端部，并且其中所述第二端部被電隔離。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述內(nèi)導體和所述外導體各自具有大約20英寸 (20")或以下的長度。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述內(nèi)導體和所述外導體各自具有小于大約0.05英寸的厚度。
23.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述內(nèi)導體和所述外導體包括導電箔、導電編織層或者具有導電表面的膜。
24.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述至少一個RF屏蔽體包括具有端對端間隔開的關(guān)系的多個RF屏蔽體。
25.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述至少一個跟蹤線圈包括至少三個間隔開的跟蹤線圈，其中所述跟蹤線圈中的至少兩個一起在所述軸的基本剛性的末端部分上以固定關(guān)系緊密間隔。
26.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述至少一個感測電極包括電阻器或電阻材料。
27.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述RF導體包括沿其長度的一系列前后分段。
28.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述導電引線包括沿其長度的一系列前后分段。
29.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述至少一個跟蹤線圈是多個間隔開的調(diào)諧跟蹤線圈，使用相應(yīng)的同軸電纜在所述裝置的近端具有二極管的情況下將各個調(diào)諧跟蹤線圈連接到調(diào)諧電路，并且其中在MRI掃描儀中所述同軸電纜分別具有從所述跟蹤線圈到所述二極管所測量的大約1/4 X或其更高的奇次諧波(3/4入、5/4入等)的電長度，并且其中所述電路被配置成以至少大約1_的精度標識所述跟蹤線圈的位置。
30.一種MRI導向介入系統(tǒng)，其包括至少一根導管，其被配置成經(jīng)由曲折的和/或自然的管腔通路被引入患者體內(nèi)，所述導管包括具有末端部分、相對的近端部分的伸長的柔性軸；以及經(jīng)由導電引線連接到MRI掃描儀的通道的至少一個RF跟蹤線圈，并且其中所述導電引線的長度足以限定所述MRI掃描儀的操作頻率的四分之一波長的奇次諧波/奇數(shù)倍；以及電路，其適于與所述MRI掃描儀進行通信和/或駐留在其中，所述電路被配置成(a) 在外科手術(shù)過程期間使用與具有坐標系的3DMRI圖像空間關(guān)聯(lián)的相關(guān)解剖掃描平面得到MR圖像數(shù)據(jù)并且生成患者的目標解剖體的一系列近實時(RT)MRI圖像；(b)使用所述 3DMRI圖像空間的坐標系來標識與所述至少一根導管的至少末端部分的位置關(guān)聯(lián)的坐標； 以及(c)采用目標患者解剖結(jié)構(gòu)的RT圖像數(shù)據(jù)和所述患者的目標解剖結(jié)構(gòu)的配準的預(yù)先獲取的第一立體模型在所述3D圖像空間中呈現(xiàn)所述至少一根導管的近RT交互式可視化， 其中所述電路采用物理表示在所述可視化中示出所述至少一根導管。
31.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述至少一根導管還包括附連到所述近端部分的手柄；附連到所述手柄并且與所述軸末端部分進行通信的致動器，其中所述致動器的激活引起所述軸末端部分的鉸接；以及處于所述軸末端部分的消融尖端，其中至少一個RF跟蹤線圈被定位成鄰近所述消融尖立而。
32.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述軸末端部分包括偏置構(gòu)件，所述偏置構(gòu)件被配置成將所述軸末端部分推動到非鉸接位置。
33.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其還包括處于所述軸末端部分的至少一個感測電極。
34.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其還包括處于所述軸末端部分的熱電偶。
35.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其還包括處于所述軸末端部分的至少一個流體出口， 其中所述至少一個流體出口與沖洗管腔進行流體通信，所述沖洗管腔從所述至少一個出口向所述導管軸的近端部分縱向延伸通過所述導管軸，并且其中所述沖洗管腔在所述導管軸的近端部分處與流體/溶液源進行流體通信。
36.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述至少一根導管還包括附連到所述近端部分的手柄；附連到所述手柄并且與所述軸末端部分進行通信的致動器，其中所述致動器的激活引起所述軸末端部分的鉸接；以及在所述軸末端部分處以間隔開的關(guān)系布置的多個感測電極對。
37.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其還包括與所述電路進行通信的具有用戶界面的顯示器，其與被配置成在MRI導向介入過程期間顯示所述可視化，其中所述用戶界面被配置成允許用戶(a)旋轉(zhuǎn)所述可視化，以及(b)將所顯示的可視化改變成僅包括所述目標解剖體的近RT圖像、包括所述解剖體的近RT圖像和所述解剖結(jié)構(gòu)的配準模型或者僅包括所述解剖結(jié)構(gòu)的配準模型。
38.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述MRI掃描儀被配置成使來自所述至少一個跟蹤線圈的跟蹤信號的信號獲取與所述近RTMRI圖像的圖像數(shù)據(jù)交替，并且其中所述電路被配置成不依賴用于得到所述MR圖像數(shù)據(jù)的掃描平面而以電子方式在所述3D圖像空間中跟蹤所述至少一根導管，使得不要求所述至少一根導管處于用于得到所述至少一個近RT MRI 圖像的MR圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)解剖掃描平面的任何一個中，并且其中所述至少一根導管的末端部分能夠具有曲線形狀。
39.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成計算在所述三維圖像空間中接近所述至少一根導管的尖端位置的裝置-組織界面位置，所述電路配置成沿軸向向前投影超出所述尖端的限定距離以限定所述裝置-組織界面，并且其中所計算的組織界面位置被用于自動限定用于得到在使用所述至少一根導管的過程期間和/或在時間上接近其的MR圖像數(shù)據(jù)的至少一個掃描平面。
40.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個跟蹤線圈包括至少三個間隔開的跟蹤線圈，其中所述跟蹤線圈中的至少兩個一起在所述軸的基本剛性的末端部分上以固定關(guān)系緊密間隔，并且其中所述電路被配置成指導所述掃描儀基于僅來自所述兩個末端跟蹤線圈的跟蹤線圈信號數(shù)據(jù)以及所述兩個跟蹤線圈之間的已知空間關(guān)系捕捉處于所計算的尖端位置或者超出所計算的尖端位置一定距離的投影組織-裝置界面，以使用至少一個掃描平面來得到所述組織-裝置界面的近實時圖像數(shù)據(jù)。
41.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個跟蹤線圈是使用相應(yīng)的同軸電纜連接到處于所述裝置近端的二極管的多個間隔開的調(diào)諧跟蹤線圈，其中在所述掃描儀中所述同軸電纜分別具有從所述跟蹤線圈到所述二極管所測量的大約1/4X或其更高的奇次諧波(3/4X、5/4入等)的電長度，并且其中所述電路被配置成從具有限定基本恒定并且正確的物理偏移距離的相應(yīng)跟蹤信號的、彼此之間具有固定空間關(guān)系的兩個相鄰跟蹤線圈得到跟蹤線圈信號。
全文摘要
一種MRI兼容導管包括具有相對的末端部分和近端部分的伸長的柔性軸。手柄被附連到所述近端部分，并且包括與所述軸末端部分進行通信的致動器，該致動器被配置成使所述軸末端部分鉸接。所述軸的末端部分可包括消融尖端，并且包括定位成鄰近所述消融尖端的至少一個跟蹤線圈，所述跟蹤線圈電連接到MRI掃描儀。所述至少一個RF跟蹤線圈電連接到在所述至少一個RF跟蹤線圈暴露于MRI環(huán)境時減少耦合的電路。每個RF跟蹤線圈是1-10匝的螺線管線圈，并且沿所述導管的縱向具有在大約0.25mm與大約4mm之間的長度。
文檔編號A61B5/055GK102625670SQ201080037018
公開日2012年8月1日 申請日期2010年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者D·吉多利, J·弗洛爾斯, K·L·詹金斯, K·維, P·皮夫里 申請人:外科視象設(shè)備公司