監(jiān)測對(duì)象280中的結(jié)構(gòu)改變。用于區(qū)別結(jié)構(gòu)改變的基于速度的技術(shù)的一個(gè)范例是 "應(yīng)變率"，如圖6所圖示的。
[0081 ]參考圖6,考慮具有長度Lo的條，其在時(shí)刻t處將具有L(t)的長度。應(yīng)變e和應(yīng)變率i 由
[0082] 在本情況中，深度(X軸)和時(shí)間（t軸）中的點(diǎn)的速度潛在地不是相等的。
[0083] 由圖7所圖示的類似數(shù)學(xué)公式，讀?。?br>[0085] 其中，X康示沿著X軸的點(diǎn)的位置，并且t康示t軸上的點(diǎn)的位置。
[0086] 如從Eq. 1可見，應(yīng)變率模擬具有將其用于病變檢測的限制?？紤]圖8中的范例。附 圖示出了點(diǎn)1處的速度Vi在消融的開始之前的時(shí)間處總計(jì)為"2"，并且在消融期間為"1"。附 圖還示出了點(diǎn)2處的速度V2在消融的開始之前的時(shí)間處總計(jì)為"4"，并且在消融期間為"3"。 附圖還示出了點(diǎn)3處的速度V3在消融的開始之前的時(shí)間處總計(jì)為"6"，并且在消融期間為 "6"。假定兩個(gè)相應(yīng)的點(diǎn)之間的單位距離簡單地意指Eq. 1中的項(xiàng)Xi-Xi-I等于一（即，"r)使 得應(yīng)變率的計(jì)算簡化為確定相應(yīng)的速度差。如果在位于單位距離處的點(diǎn)1與2之間的消融之 前和期間計(jì)算應(yīng)變率，那么在消融之前和之后的應(yīng)變率是相等的（在值2中），而清楚的是， 存在消融之前和期間的點(diǎn)1和2的速度差。然而，如果在點(diǎn)2與3之間的消融之前和期間計(jì)算 應(yīng)變率，那么在消融之前和之后的應(yīng)變率是不同的，從而對(duì)兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分。為了給定關(guān)于 給定范例的其他細(xì)節(jié)，在消融之前（在時(shí)間ti處）的點(diǎn)1與2之間的應(yīng)變率總計(jì)為
，而在消融期間（在時(shí)間t2處)的點(diǎn)1與2之間的應(yīng)變率 總計(jì)為
。因此，當(dāng)考慮點(diǎn)1和2時(shí)在消融之前和之后的 應(yīng)變率是相等的。
[0087] W類似的方式，在消融之前（在時(shí)間ti處）的點(diǎn)2與3之間的應(yīng)變率總計(jì)為
，而在消融期間（在時(shí)間t2處）的點(diǎn)2與3之間的應(yīng)變 率總計(jì)天
因此，當(dāng)考慮點(diǎn)2和3時(shí)在消融之前和之后 的應(yīng)變率是相等的。
[0088] 因此，僅檢測病變前邊界342。由于病變監(jiān)測的實(shí)時(shí)性質(zhì)，因而運(yùn)是臨床實(shí)踐中的 不切實(shí)際的情況。即，確定根據(jù)化q.l)的應(yīng)變率可W檢測不到僅在病變的邊界342處發(fā)生的 輕微改變，導(dǎo)致針對(duì)因此在消融之前、期間和之后所計(jì)算的應(yīng)變率的相同值。運(yùn)構(gòu)成針對(duì)技 術(shù)的安全性、靈敏性和特異性的限制。而且，應(yīng)變率模擬的靈敏性對(duì)于速度場的稍微改變是 欠佳的。另一限制是鄰近結(jié)構(gòu)具有類似的材料特性的地方，其將是如下情況:導(dǎo)管在向下指 向屯、室的屯、房中，運(yùn)兩者是屯、肌組織。在沒有識(shí)別存在兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)的情況下，從外部消 融通過屯、房組織W及屯、室組織可能導(dǎo)致屯、肌梗塞或者其他相關(guān)嚴(yán)重的并發(fā)癥。
[0089] 應(yīng)變率模擬的靈敏性對(duì)于檢測該類型的不連續(xù)性是非常低的。即使不考慮W上所 解釋的針對(duì)速度場差異的效應(yīng)，也是運(yùn)種情況。
[0090] 為了克服基于超聲造影的病變監(jiān)測的限制、基于速度場的方法的靈敏性的缺乏W 及應(yīng)變率模擬方法的弱點(diǎn)，已經(jīng)針對(duì)W上所提到的限制研發(fā)并且測試一種新數(shù)學(xué)公式。
[0091] 方法基于W下觀察：雖然相鄰點(diǎn)的速度差在消融之前和之后可W是相同的，但是 其和在結(jié)構(gòu)改變由于消融而發(fā)生的情況中是不同的：
[0093] 其中，a和b是由于病變形成和/或鄰近層而增加不連續(xù)性的靈敏性的動(dòng)態(tài)范圍的 指數(shù)。項(xiàng)A和B可W是與計(jì)算設(shè)及的結(jié)構(gòu)的位置的常量或其他項(xiàng)。例如：
[0094] B = D ? [X廣Xi-i]c(Eq.3)、
[00M]其中，C是指數(shù)，并且D是常量或附加項(xiàng)。
[0096] 如果參數(shù)A，D，a，c等于1并且參數(shù)b等于0,那么69.2變?yōu)?9.1，其使該場景不合期 望。
[0097] 已經(jīng)執(zhí)行展示新公式的潛能的仿真。針對(duì)算法的直接輸入是如由圖9所圖示的速 度場。第一層910示出為具有隨深度增加的速度，即具有隨著組織的深度而逐步增加的速度 值。在某個(gè)深度處，提供了與第二層920的界面930,所述第二層920包括與層910相同性質(zhì)的 材料。在第二層920中，速度還隨著組織的深度而增加。因此，在界面930處，展示深度的速度 的相同增量增加。另一區(qū)域940示出了速度場的右上部分中的速度不連續(xù)性。區(qū)域940對(duì)應(yīng) 于病變形成區(qū)域。速度的不連續(xù)性比消融更小，但是也隨著深度而增加，并且延伸到第二層 920中。最顯著地，非常小的不連續(xù)性已經(jīng)用作病變形成區(qū)域940中的病變形成。
[0098] 借助于仿真，來評(píng)估在鄰近結(jié)構(gòu)(在垂直方向上的第一層910和第二層920)之間視 覺地區(qū)分并且視覺地感知未消融區(qū)域和已消融區(qū)域(在水平方向上）之間的不連續(xù)性的能 力。在圖IOA至IOE中圖示了仿真結(jié)果。
[0099] 圖IOA示出了速度場輸入。歸因于病變和鄰近結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性僅是非常輕微可見 的。如果Eq. 2將具有A，D，C = 1;a = 0;b = 1，那么僅有的效應(yīng)是從速度的和所得的視覺感知 的輕微增強(qiáng)。由于指數(shù)O，因而將取消速度差。
[0100] 圖IOB示出了當(dāng)采用應(yīng)變率模擬即針對(duì)參數(shù)4,0，曰，〇 = 1;6 = 0時(shí)的結(jié)果。由于在不 連續(xù)性之前和之后的速度差相同的事實(shí)，因而僅兩個(gè)域（已消融和未消融的）之間的邊界 940是稍微可區(qū)分的。由于其指數(shù)是0,因而將取消速度和?？蒞看到針對(duì)所仿真的設(shè)置的公 式的弱點(diǎn)。
[0101] 圖10(：示出了在采用具有參數(shù)4,0，曰，13,〇 = 1的69.2的結(jié)果。圖示了速度和與速度 差的區(qū)分效應(yīng)。運(yùn)兩種不連續(xù)性即第二層920W及病變940在相同動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)開始變得可 見。最重要的是，算法不僅在域910、920之間區(qū)分邊界930,而且在不連續(xù)性之后的值與在其 之前不同。
[0102] 圖IOD示出了在采用具有參數(shù)4,0，曰，。=1;6=1.5的69.2的結(jié)果。因此，69.2的參 數(shù)化的強(qiáng)度變得更顯著。通過取得大于1的b的值，增強(qiáng)視覺效應(yīng)。從而，可W在深度方面改 變動(dòng)態(tài)范圍。
[0103] 圖106示出了在采用具有參數(shù)4,0,。= 1;曰=-0.5;6 = 1.5的69.2的結(jié)果。因此，指 數(shù)不一定需要是正的。Eq.2仍然將保留由不連續(xù)性所劃定的域之間的類似區(qū)分特性。
[0104] Eq.2將材料特性與所施加的外部負(fù)載(諸如，例如熱、電熱、機(jī)械、周期、電磁、福射 等等或它們的組合)相關(guān)。由于基于針對(duì)速度場計(jì)算的后續(xù)信息線和針對(duì)病變檢測的期望 的靈敏度特別地定制的Eq.2來考慮直接比較和計(jì)算，可W將算法集成在超聲控制臺(tái)的實(shí)時(shí) 軟件中。
[0105] 因此，本發(fā)明具有針對(duì)使用在基于2D(兩個(gè)空間維度)和3D超聲的病變形成成像例 如2D+時(shí)間可視化的潛在性。3D+時(shí)間的可視化是困難的，并且將總是需要是3D空間圖像的 剖面并且恢復(fù)到2D+時(shí)間。如果導(dǎo)管尖端包括B換能器，其能夠創(chuàng)建2D圖像，則2D+時(shí)間的實(shí) 現(xiàn)方案是邏輯下一步。在圖11中圖示了指示消融線W及消融區(qū)隨時(shí)間的演進(jìn)1100的2D+時(shí) 間可視化(即，x、y和t維度的可視化)的范例。
[0106] 周期運(yùn)動(dòng)各自地"實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)的位移"在圖5、7和8中的M模式圖像中明顯為對(duì)比度線 的縱向抖動(dòng)。在全時(shí)間標(biāo)度上的時(shí)間間隔小的時(shí)候，該"抖動(dòng)"是非?？梢姷?，但是在顯示在 時(shí)間標(biāo)度上的時(shí)間間隔相對(duì)大時(shí)，其將是壓縮的。由于大約60秒或甚至更多的消融過程的 持續(xù)時(shí)間，超聲窗口的時(shí)間標(biāo)度是大約150至180秒，因?yàn)獒t(yī)師愿意具有在消融之前和之后 的圖像的參考部分。在運(yùn)些情況中，在時(shí)間標(biāo)度上的時(shí)間間隔小的時(shí)候，屯、跳將出現(xiàn)為超聲 圖像上的一種抖動(dòng)，對(duì)"波浪狀"。通過解剖位置影響在呼吸期間導(dǎo)管與組織之間的相互作 用的幅值。其可W是非?？梢娀蚋静豢梢姷?。
[0107] 本發(fā)明的示例應(yīng)用是超聲被用于病變形成監(jiān)測任何處置流程。運(yùn)包括基于屯、臟消 融監(jiān)測、腫瘤學(xué)和彈性成像的組織類型區(qū)分。
[0108] 本發(fā)明可W使用在屯、律失常的手術(shù)處置期間的組織成像中。在運(yùn)些流程中，期望 創(chuàng)建透壁和連續(xù)的病變W便阻止電活動(dòng)。在本發(fā)明中，提出了一種使用用于外膜消融中的 病變的直接可視化的超聲成像的監(jiān)測裝置。監(jiān)測裝置允許使用用于病變邊界的演進(jìn)的實(shí)時(shí) 可視化的超聲成像。
[0109] 本發(fā)明可W使用在基于導(dǎo)管的屯、臟消融的領(lǐng)域中。運(yùn)對(duì)于屯、房顫動(dòng)的導(dǎo)管處置是 特別地相關(guān)的。對(duì)于本發(fā)明而言，存在至少=種不同的應(yīng)用:曰）屯、臟壁厚度的測量:針對(duì)治 療計(jì)劃的支持，其中，消融能量和持續(xù)時(shí)間基于所測量的屯、臟壁厚度;b)在消融之后的病變 的測量：目的是驗(yàn)證病變完整性和/或透壁性，當(dāng)對(duì)于電生理學(xué)家容易地回到不完整病變W 添加額外的消融點(diǎn)仍然是可能的；C)在消融期間的所創(chuàng)建的病變的測量。此處，本發(fā)明被用 于處置引導(dǎo)，其中，繼續(xù)消融，直到病變測量結(jié)果指示病變是連續(xù)的和/或透壁的。
[0110] 本發(fā)明可W使用在例如屯、律失常和腫瘤消融的處置期間的組織成像中。在運(yùn)些流 程中，期望跟隨在流程期間病變形成的演進(jìn)。
[0111] 定位在W上所公開的導(dǎo)管尖端處的所有布置可W與根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)測裝置特別 地W上參考圖1和2所描述的監(jiān)測裝置一起使用。
[0112] 監(jiān)測裝置可W包括任何超聲單元，其允許在