通過(guò)超聲回波描記術(shù)的組織的表征的制作方法
【專利說(shuō)明】通過(guò)超聲回波描記術(shù)的組織的表征
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求下列權(quán)益:于2012年9月5日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/697，122，通過(guò)引用方式將其全部?jī)?nèi)容并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)總體上涉及分析人體內(nèi)的解剖結(jié)構(gòu)。更具體而言，本公開(kāi)涉及用于通過(guò)使用門控超聲回波描記術(shù)(echography)來(lái)表征組織特性的裝置、系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在消融治療中，經(jīng)常需要確定處于人體內(nèi)目標(biāo)消融點(diǎn)處的人體組織的多種特性。在介入式心臟電生理學(xué)(EP)程序中，例如，經(jīng)常需要醫(yī)師來(lái)確定在心臟中或靠近心臟的目標(biāo)消融點(diǎn)處的心臟組織的情況。在一些EP程序期間，醫(yī)師可以通過(guò)主脈和動(dòng)脈將映射導(dǎo)管遞送到待被治療的心臟的內(nèi)部區(qū)域。通過(guò)使用映射導(dǎo)管，醫(yī)師可以隨后通過(guò)使由導(dǎo)管承載的多個(gè)映射元件放置得與相鄰的心臟組織接觸并且隨后操作導(dǎo)管來(lái)基于感測(cè)到的心電信號(hào)產(chǎn)生心臟的內(nèi)部區(qū)域的電生理圖從而確定心律擾動(dòng)或心律異常的源頭。一旦心臟圖產(chǎn)生了，則醫(yī)師可以將消融導(dǎo)管前進(jìn)到心臟中，并且對(duì)由靠近目標(biāo)心臟組織的導(dǎo)管末端承載的消融電極進(jìn)行定位以消融該組織并且形成損傷，從而治療心律擾動(dòng)或心律異常。在一些技術(shù)中，消融導(dǎo)管本身可以包括多個(gè)映射電極，這允許相同裝置被用于映射以及消融。
[0005]多種基于超聲波的成像導(dǎo)管和探針已經(jīng)被發(fā)展用于使人體組織在諸如介入式心臟學(xué)、介入式放射學(xué)以及電生理學(xué)等應(yīng)用中可視化。對(duì)于介入式心臟電生理學(xué)程序而言，例如，超聲成像裝置已經(jīng)被研發(fā)了，其將直接及實(shí)時(shí)允許心臟的解剖結(jié)構(gòu)的可視化。在一些電生理學(xué)程序中，例如，超聲導(dǎo)管可以被用于使心房?jī)?nèi)隔膜(intra-atrial septum)成像、導(dǎo)向心房隔膜的越隔橫渡(transseptal crossing)、對(duì)肺靜脈進(jìn)行定位及成像并且監(jiān)視心臟的圍腮腔以針對(duì)穿孔及心包積液跡象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開(kāi)涉及用于通過(guò)使用門控超聲回波描記術(shù)來(lái)成像以及表征組織特性的裝置、系統(tǒng)和方法。
[0007]在示例I中，系統(tǒng)包括:具有遠(yuǎn)端的至少一個(gè)導(dǎo)管，所述遠(yuǎn)端構(gòu)造為被引入到心臟中；在所述至少一個(gè)導(dǎo)管的遠(yuǎn)端上的至少一個(gè)超聲傳感器，所述至少一個(gè)超聲傳感器構(gòu)造為輸出第一信號(hào)，所述第一信號(hào)指示出由所述超聲傳感器從心臟組織的部分接收到的超聲能量的強(qiáng)度，所述超聲能量的強(qiáng)度指示出所述心臟組織的部分的密度；傳感器，其構(gòu)造為輸出指示出至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段的第二信號(hào)；以及控制電路，其構(gòu)造為，將所述至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段的每個(gè)階段與在該階段期間由所述超聲傳感器從所述心臟組織的部分接收到的超聲能量的強(qiáng)度水平相關(guān)聯(lián)，基于與所述至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段相關(guān)聯(lián)的超聲能量的強(qiáng)度水平之間的差異來(lái)確定在所述至少一個(gè)心動(dòng)周期期間所述心臟組織的部分是否壓縮，以及基于所述心臟組織的部分是否壓縮的確定來(lái)產(chǎn)生輸出。
[0008]在根據(jù)示例I的系統(tǒng)的示例2中，其中所述控制電路構(gòu)造為，如果與心臟收縮階段相關(guān)聯(lián)的超聲能量的強(qiáng)度水平相對(duì)于與心臟舒張階段相關(guān)聯(lián)的超聲能量的強(qiáng)度水平更大則確定出所述心臟組織的部分壓縮，以及如果與所述心臟收縮階段相關(guān)聯(lián)的超聲能量的強(qiáng)度水平和與所述心臟舒張階段相關(guān)聯(lián)的超聲能量的強(qiáng)度水平相似則確定出所述心臟組織的部分不壓縮。
[0009]在根據(jù)示例I或示例2任意一個(gè)的系統(tǒng)的示例3中，其中，與所述至少一個(gè)心動(dòng)周期的不同階段相關(guān)聯(lián)的超聲能量的強(qiáng)度水平之間的差異指示出所述至少一個(gè)心動(dòng)周期的不同階段之間的所述心臟組織的部分的密度的變化。
[0010]在根據(jù)示例1-3中任意一個(gè)的系統(tǒng)的示例4中，還包括:顯示器，其中，所述控制電路構(gòu)造為，基于所述心臟組織的部分是否壓縮的確定來(lái)在顯示器上產(chǎn)生所述心臟組織的部分的狀態(tài)的指示。
[0011]在根據(jù)示例1-3中任意一個(gè)的系統(tǒng)的示例5中，其中，所述控制電路構(gòu)造為，在所述顯示器上產(chǎn)生心臟圖并且基于控制電路確定出所述心臟組織的部分不壓縮來(lái)在所述心臟圖上強(qiáng)調(diào)所述部分。
[0012]在根據(jù)示例1-5中任意一個(gè)的系統(tǒng)的示例6中，還包括:消融元件，其構(gòu)造為輸出心臟消融治療。
[0013]在根據(jù)示例6中的系統(tǒng)的示例7中，其中，所述控制電路構(gòu)造為，基于所述心臟組織的部分是否壓縮的確定來(lái)確定所述心臟組織的部分是否被所述心臟消融治療所消融。
[0014]在根據(jù)示例6或示例7的任意一個(gè)系統(tǒng)的示例8中，其中，所述控制電路構(gòu)造為利用所述消融元件重復(fù)地或連續(xù)地將所述心臟消融治療遞送到所述心臟組織的部分直到所述控制電路確定出所述心臟組織的部分不再壓縮為止。
[0015]在根據(jù)示例1-8的任意一個(gè)系統(tǒng)的示例9中，其中，所述第一信號(hào)指示出由所述超聲傳感器從心臟組織的額外部分接收到的超聲能量的水平，所述心臟組織的額外部分鄰近于第一部分；以及所述控制電路構(gòu)造為，將所述至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段的每個(gè)階段與在該階段期間由所述至少一個(gè)超聲傳感器從所述心臟組織的額外部分接收到的超聲能量的強(qiáng)度水平相關(guān)聯(lián)，并且基于與所述心臟組織的部分和所述心臟組織的額外部分中的每個(gè)的不同階段相關(guān)聯(lián)的超聲能量的強(qiáng)度水平來(lái)確定在所述至少一個(gè)心動(dòng)周期期間所述心臟組織的部分相對(duì)于所述心臟組織的額外部分是否壓縮。
[0016]在根據(jù)示例1-9的任意一個(gè)系統(tǒng)的示例10中，其中，所述控制電路構(gòu)造為根據(jù)A-模式超聲操作來(lái)處理所述第一信號(hào)。
[0017]在根據(jù)示例1-10的任意一個(gè)系統(tǒng)的示例11中，其中，所述控制電路構(gòu)造為，基于所述第二信號(hào)來(lái)僅在多個(gè)不同階段的相應(yīng)部分期間有選擇地對(duì)所述第一信號(hào)進(jìn)行采樣以將所述多個(gè)不同階段的每個(gè)階段與在該階段的所述相應(yīng)部分期間由所述超聲傳感器接收到的超聲能量的強(qiáng)度水平相關(guān)聯(lián)。
[0018]在根據(jù)示例1-11的任意一個(gè)系統(tǒng)的示例12中，其中，所述控制電路構(gòu)造為減少或消除由所述心臟組織的部分的壁運(yùn)動(dòng)引起的所述第一信號(hào)的超聲能量的強(qiáng)度水平的變化。
[0019]在示例13中，一種評(píng)估心臟消融的方法，所述方法包括:利用傳感器感測(cè)指示出至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段的第一信號(hào)；利用在心臟中的超聲傳感器來(lái)在至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段內(nèi)感測(cè)第二信號(hào)，第二信號(hào)指示出心臟組織的部分的密度；基于第二信號(hào)，將至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段的每個(gè)階段與在該階段期間心臟組織的部分的密度的指示相關(guān)聯(lián)；基于在至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段內(nèi)心臟組織的部分的密度的指示的變化，來(lái)確定心臟組織的部分是否壓縮。
[0020]在根據(jù)示例13的方法的示例14中，還包括:向心臟組織的部分遞送消融治療，所述消融治療由導(dǎo)管遞送到所述心臟組織的部分，并且基于所述心臟組織的部分在所述至少一個(gè)心動(dòng)周期期間是否壓縮，來(lái)確定出心臟組織的部分是否被所述消融治療的遞送所消融。
[0021]在根據(jù)示例13或示例14任意一種方法的示例15中，其中，確定心臟組織的部分是否壓縮包括:如果與心臟收縮階段相關(guān)聯(lián)的部分的密度被指示為大于與所述心臟舒張階段相關(guān)聯(lián)的部分的密度，則確定出所述部分壓縮；并且如果與所述心臟收縮階段相關(guān)聯(lián)的部分的密度被指示為近似于與所述心臟舒張相關(guān)聯(lián)的所述部分的密度，則確定出所述部分不壓縮。
[0022]在根據(jù)示例14或示例15任意一種方法的示例16中，還包括如果確定出心臟組織的部分并未被所述消融治療的遞送所消融，則向心臟組織的部分重新遞送所述消融治療。
[0023]在根據(jù)示例13-16的任意一種方法的示例17中，其中，所述至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段包括至少心臟舒張階段和心臟收縮階段。
[0024]在根據(jù)示例13-17的任意一種方法的示例18中，其中，感測(cè)所述第二信號(hào)包括基于所述第一信號(hào)僅在多個(gè)不同階段的相應(yīng)部分期間有選擇地感測(cè)所述第二信號(hào)以將所述多個(gè)不同階段的每個(gè)階段與在該階段期間的組織的部分的密度的指示相關(guān)聯(lián)。
[0025]在根據(jù)示例13-18的任意一種方法的示例19中，其中，心臟組織的部分的密度由所述第二傳感器接收的從心臟組織的部分反射的超聲能量的強(qiáng)度水平指示。
[0026]在示例20中，一種系統(tǒng)，包括:具有遠(yuǎn)端的至少一個(gè)導(dǎo)管，所述遠(yuǎn)端構(gòu)造為被引入到心臟中；在所述至少一個(gè)導(dǎo)管的遠(yuǎn)端上的至少一個(gè)超聲傳感器，所述至少一個(gè)超聲傳感器構(gòu)造為輸出第一信號(hào)，所述第一信號(hào)指示出由所述超聲傳感器從心臟組織的部分接收到的超聲能量的強(qiáng)度水平，由所述至少一個(gè)超聲傳感器接收到的超聲能量的強(qiáng)度水平指示出所述心臟組織的部分的密度；傳感器，其構(gòu)造為輸出指示出至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段的第二信號(hào)；顯示器；以及控制電路，其構(gòu)造為將所述至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段的每個(gè)階段與在該階段內(nèi)由所述至少一個(gè)超聲傳感器從所述心臟組織的部分接收到的超聲能量的強(qiáng)度水平相關(guān)聯(lián)，并且在所述顯示器上產(chǎn)生輸出，該輸出表示如與至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段的不同階段相關(guān)聯(lián)的超聲能量的強(qiáng)度水平，在所述顯示器上的輸出指示出心臟組織的部分在至少一個(gè)心動(dòng)周期期間是否壓縮。
[0027]在根據(jù)示例20的系統(tǒng)的示例21中，其中，所述顯示器上的輸出包括重疊的信號(hào)蹤跡，所述重疊的信號(hào)蹤跡中的每個(gè)信號(hào)蹤跡表示如與所述至少一個(gè)心動(dòng)周期的多個(gè)不同階段的各個(gè)階段相關(guān)聯(lián)的超聲能量的強(qiáng)度水平。
[0028]在根據(jù)示例21或示例22的系統(tǒng)的示例22中，其中，所述控制電路進(jìn)一步構(gòu)造為，基于所述第二信號(hào)在所述顯示器產(chǎn)生的輸出中將所述多個(gè)不同階段的至少一個(gè)階段標(biāo)記為心臟收縮階段以及將所述多個(gè)不同階段的至少一個(gè)其他階段標(biāo)記為心臟舒張階段。
[0029]雖然多個(gè)實(shí)施例被公開(kāi)了，但通過(guò)接下來(lái)對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例進(jìn)行顯示和描述的詳細(xì)描述，本發(fā)明其他實(shí)施例仍然對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。相應(yīng)地，附圖和詳細(xì)描述在本質(zhì)上被視為是說(shuō)明性的而非限制性的。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1示出了用于表征根據(jù)本公開(kāi)多種方面的心臟組織的示例性系統(tǒng)；
[0031]圖2示出了用于表征根據(jù)本公開(kāi)多種方面的心臟組織的組件的框圖；
[0032]圖3示出了表征根據(jù)本公開(kāi)多種方面的心臟組織的一系列圖示；
[0033]圖4