專利名稱：能夠近實時地跟蹤和生成柔性體內(nèi)裝置的動態(tài)可視化的mri導(dǎo)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(dǎo)向系統(tǒng)，并且可特別適合于MRI導(dǎo)向心臟系統(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)：
常規(guī)心臟EP(電生理學(xué))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. ,Diamond Bar,CA的Carto 電解剖標(biāo)測系統(tǒng)以及來自 Endocardial Solutions Inc.,St. Paul, MN 的 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)沒有提供的組織細(xì)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(dǎo)向系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例針對具有新操作平臺的MRI導(dǎo)向系統(tǒng)。一些實施例針對包括被配置成執(zhí)行下列操作的電路的系統(tǒng)(a)使用與具有坐標(biāo)系的3D MRI圖像空間關(guān)聯(lián)的相關(guān)解剖掃描平面來生成患者心臟的至少一部分的至少ー個近實時(RT)MRI圖像；(b)在所述3D MRI圖像空間中標(biāo)識與至少ー根柔性體內(nèi)導(dǎo)管的至少末端部分的位置關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)；以及(c)在所述3D圖像空間中呈現(xiàn)所述至少ー根柔性導(dǎo)管的交互式近RT可視化。不要求所述至少一根柔性導(dǎo)管處于用于得到所述至少ー個近RT MRI圖像的MR數(shù)據(jù)的相關(guān)解剖掃描平面的任何ー個中，并且所述柔性導(dǎo)管的末端部分能夠具有曲線形狀。其他實施例針對MRI導(dǎo)向介入系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少ー個柔性體內(nèi)介入或診斷醫(yī)療裝置，其被配置成能夠具有非線性形狀并且經(jīng)由曲折的和/或自然的管腔通路引入患者體內(nèi)，所述至少一個醫(yī)療裝置具有連接到MRI掃描儀的通道的至少ー個跟蹤線圈；適于與所述MRI掃描儀進(jìn)行通信和/或駐留在其中的電路；以及具有用戶界面的顯示器，其與被配置成在MRI導(dǎo)向介入過程期間顯示可視化的電路進(jìn)行通信。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(biāo)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(biāo)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(biāo)系標(biāo)識與所述柔性體內(nèi)醫(yī)療裝置的至少末端部分的位置關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)；以及(C)采用目標(biāo)患者解剖結(jié)構(gòu)的至少ー個近RT圖像和所述患者的目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)的預(yù)先獲取的立體模型在所述3D圖像空間中呈現(xiàn)所述至少ー個柔性醫(yī)療裝置的近RT交互式可視化。所述電路呈現(xiàn)所述可視化以采用所述可視化中的物理表示來示出所述至少ー個柔性醫(yī)療裝置。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(biāo)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(zhǔn)模型或者僅包括所述解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)模型。所述MRI掃描儀被配置成使來自所述至少ー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ー個柔性醫(yī)療裝置，使得不要求所述至少ー個柔性醫(yī)療裝置處于用于得到所述至少ー個近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ー個中，并且其中所述柔性醫(yī)療裝置的末端部分能夠具有曲線形狀。
還有其他實施例針對MRI導(dǎo)向心臟介入系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有多個通道的MR掃描儀；多根柔性體內(nèi)導(dǎo)管，每根所述導(dǎo)管具有多個跟蹤線圈，每根導(dǎo)管的每個跟蹤線圈連接到不同的MR掃描儀通道；以及與所述MR掃描儀進(jìn)行通信的至少ー個顯示器。所述MR掃描儀被配置成(a)使用與具有坐標(biāo)系的3D MRI圖像空間關(guān)聯(lián)的相關(guān)解剖掃描平面來生成患者心臟的至少一部分的至少ー個近實時(RT)MRI圖像；(b)在所述3D MRI圖像空間中標(biāo)識與至少ー根柔性體內(nèi)導(dǎo)管的至少末端部分的位置關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)；以及(c)在所述3D圖像空間中呈現(xiàn)所述至少一根柔性導(dǎo)管的動態(tài)近RT可視化，所述可視化示出與所述成像空間配準(zhǔn)的患者心臟的立體的預(yù)先獲取的模型以及所述近RT MRI圖像，其中不要求所述至少ー根柔性導(dǎo)管處于用于得到所述至少ー個近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ー個中，并且所述柔性導(dǎo)管的末端部分能夠具有非線性形狀。所述電路可被配置成在所述顯示器上示出所述模型上的多個用戶可選擇的組織特性圖中的至少ー個或與其關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)或者示出所選擇的組織特性圖代替所述模型，其中所述顯示器與用戶界面進(jìn)行通信，所述用戶界面被配置成允許用戶有選擇地打開和關(guān)閉所述組織特性圖中的ー個或多個。在打開時，所述組織特性圖或來自其的數(shù)據(jù)與患者心臟的預(yù)先獲取的立體3D模型對齊和/或配準(zhǔn)(或者代替其被示出)?？蛇x擇的組織特性圖包括下列項中的多個熱組織表征圖；水腫組織表征圖；第一延遲增強(qiáng)組織表征圖；在所述第一延遲增強(qiáng)組織表征圖之后獲得的第二延遲增強(qiáng)組織表征圖；缺氧組織表征圖；脈管系統(tǒng)圖；纖維圖；以及缺血組織表征圖。還有其他實施例針對MRI導(dǎo)向心臟介入系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括顯示器；處理器，其與所述顯示器進(jìn)行通信并且適干與MRI掃描儀進(jìn)行通信；耦合到所述處理器的電子存儲器；以及駐留在所述存儲器中的計算機(jī)程序代碼，其可由所述處理器執(zhí)行以用干
(a)使用與具有坐標(biāo)系的3DMRI圖像空間關(guān)聯(lián)的相關(guān)解剖掃描平面來生成患者心臟的至少一部分的至少ー個近實時(RT)MRI圖像；
(b)在所述3DMRI圖像空間中標(biāo)識與至少ー根柔性體內(nèi)導(dǎo)管的至少末端部分的位置關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)以跟蹤所述導(dǎo)管的末端部分的位置；
(c)在所述3D圖像空間中呈現(xiàn)所述至少ー根柔性導(dǎo)管的動態(tài)近RT可視化，其中不要求所述至少一根柔性導(dǎo)管處于用于得到所述至少ー個近RT MRI圖像的MR數(shù)據(jù)的相關(guān)解剖掃描平面的任何ー個中，并且其中所述柔性導(dǎo)管的末端部分能夠具有非線性形狀；(d)在所述顯示器中顯示包含所述可視化中的至少ー個的圖形用戶界面(GUI);以及
(e)允許用戶使用所述GUI來改變所述可視化以有選擇地示出不同的組織特性圖或來自所選擇的組織特性圖的數(shù)據(jù)?？捎伤鎏幚砥鲌?zhí)行的計算機(jī)程序代碼還可適于基于所跟蹤的所述導(dǎo)管的位置來自動限定在消融步驟之前和/或期間由所述MRI掃描儀用于目標(biāo)導(dǎo)管-組織界面部位的至少ー個掃描平面。所述組織表征圖被顔色編碼以示出與在所述過程期間所創(chuàng)建的消融部位關(guān)聯(lián)的癥痕或損傷形成。還有其他實施例針對用于執(zhí)行MRI導(dǎo)向過程的方法。該方法包括(a)在MRI導(dǎo)向過程期間將柔性體內(nèi)醫(yī)療裝置引入患者的自然管腔或腔體中；(b)在所述MRI導(dǎo)向過程期間以電子方式從連接到MR掃描儀并且附連到所述柔性體內(nèi)裝置的跟蹤線圈得到跟蹤信號，其中所述體內(nèi)裝置具有在其移動到患者體內(nèi)的位置上時能夠具有非線性形狀的末端部分；(c)使用所述跟蹤信號以電子方式標(biāo)識所述跟蹤線圈中的每ー個在3D MRI圖像空間中的X、Y、Z坐標(biāo)位置；(d)在所述MRI導(dǎo)向過程期間得到MR圖像數(shù)據(jù)并且生成所述患者的近RT MR圖像；(e)得到所述患者的目標(biāo)解剖體的預(yù)先獲取的3D立體模型并且將所述模型與所述3D圖像空間配準(zhǔn)；以及(f)生成所述醫(yī)療裝置的近實時(RT)可視化，其示出(i)所述患者解剖體的配準(zhǔn)模型；(ii)使用所標(biāo)識的所述跟蹤線圈的位置對所述醫(yī)療裝置的至少末端部分的物理表示；以及(iii)所述近RT MR圖像中的至少ー個。所述方法還可包括使用所標(biāo)識的所述跟蹤線圈的位置以電子方式計算在所述三維圖像空間中接近所述裝置的尖端位置的裝置-組織界面位置，其中所述計算步驟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；以及自動限定在治療處理的輸送和/或診斷過程期間和/或在時間上接近其的用于得到所述近RT圖像的MR圖像數(shù)據(jù)的至少ー個掃描平面。所述方法還可以包括或者替代地包括基于用戶輸入以電子方式旋轉(zhuǎn)所述可視化以及基于用戶輸入以電子方式有選擇地改變所顯示的可視化的視圖，使得所述可視化采用下列項來包括所述至少一個柔性裝置(a)僅所述目標(biāo)解剖體的近RT圖像；(b)所述解剖體的近RT圖像和所述解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)模型兩者；或者(c)僅所述解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)模型。還有其他實施例針對用于促進(jìn)對患者心臟的MRI導(dǎo)向介入治療的計算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其具有在所述介質(zhì)中實施的計算機(jī)可讀程序代碼。所述計算機(jī)可讀程序代碼包括計算機(jī)可讀程序代碼，其指導(dǎo)MRI掃描儀以交替的方式在具有坐標(biāo)系的同一 3D圖像空間中得到(i)來自與體內(nèi)柔性裝置關(guān)聯(lián)的跟蹤線圈的跟蹤信號數(shù)據(jù)，以及(ii)MR圖像數(shù)據(jù)；計算機(jī)可讀程序代碼，其使用相關(guān)解剖掃描平面來生成患者的目標(biāo)解剖體的至少一部分的近實時(RT)MRI圖像；計算機(jī)程序代碼，其使用所述跟蹤信號數(shù)據(jù)在所述3D MRI圖像空間中標(biāo)識與至少ー個柔性體內(nèi)醫(yī)療裝置的至少末端部分的位置關(guān)聯(lián)的空間坐標(biāo)；以及計算機(jī)可讀程序代碼，其采用近RT MRI圖像在所述3D圖像空間中呈現(xiàn)所述至少體內(nèi)柔性醫(yī)療裝置的動態(tài)近RT可視化，其中不要求所述至少ー個裝置處于用于得到所述至少ー個近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ー個中，并且其中所述裝置的末端部分能夠具有非線性形狀。本發(fā)明的一些實施例能夠提供心臟組織的多個數(shù)據(jù)源(例如多參數(shù)數(shù)據(jù))的3D、4D和/或4D可視化系統(tǒng)，以在治療期間提供相關(guān)組織表征數(shù)據(jù)和/或心臟狀態(tài)，使得消融和/或其他治療能夠被更準(zhǔn)確地輸送、確認(rèn)和/或可視化。例如，對于心臟消融系統(tǒng)，能夠至少部分基于MR圖像數(shù)據(jù)以來自治療的精確或“真實的”損傷圖案和/或心臟組織的生理狀態(tài)在治療期間的關(guān)聯(lián)變化來呈現(xiàn)可視化。還有其他實施例針對包括與具有用戶界面的顯示器進(jìn)行通信的電路的MRI導(dǎo)向介入系統(tǒng)。所述電路被配置成(a)提供患者規(guī)劃圖并且允許用戶使用所述用戶界面在所述患者規(guī)劃圖上標(biāo)識至少ー個目標(biāo)治療部位；然后(b)在MRI導(dǎo)向過程之前或期間在所述3D MRI圖像空間中配準(zhǔn)所述規(guī)劃圖；以及(c)基于配準(zhǔn)的規(guī)劃圖限定所述至少一個治療部位在3D MRI圖像空間中的位置。所述電路能夠被配置成經(jīng)由所述用戶界面接受用戶輸入以在MRI導(dǎo)向過程期間所呈現(xiàn)的可視化中有選擇地淡化(fade)和/或打開和關(guān)閉在3D MRI成像空間中就位(in position)的所述至少ー個目標(biāo)治療部位的可視指示。所述電路能夠被配置成允許用戶在所述MRI導(dǎo)向過程期間的交互式可視化中選擇是否在所述顯示器上以不同查看格式示出組織表征數(shù)據(jù)，包括(a)在具有近RT圖像數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)圖上；或者(b)在近RT圖像上而沒有在所述MRI導(dǎo)向過程期間的可視化中的圖。本發(fā)明的實施例針對被配置成自動得到ー個或多個體內(nèi)柔性裝置(例如導(dǎo)管、探測器、輸送裝置、針等)的MR圖像數(shù)據(jù)和跟蹤數(shù)據(jù)的系統(tǒng)、方法、用戶界面和處理器。這種數(shù)據(jù)單獨地或者連同與特定裝置和/或患者的解剖體有關(guān)的其他生理或先驗數(shù)據(jù)一起能夠被用于以如下方式來生成可視化即在外科手術(shù)過程期間在顯示器上使用MR圖像數(shù)據(jù)以及至少ー個柔性裝置的至少末端部分的物理表示近實時地可視地示出(例如經(jīng)由顏色、不透明性和/或強(qiáng)度)目標(biāo)解剖組織。本發(fā)明的實施例特別適合用于消融諸如AFIB的心律失常的組織或者注射治療劑以治療心力衰竭的MRI導(dǎo)向的EP過程。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、心臟、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。要注意的是，雖然沒有相對其進(jìn)行具體描述，但是相對于ー個實施例所描述的任何ー個或多個方面或特征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。將在下面所闡述的本說明書中詳細(xì)說明本發(fā)明的這些及其他目的和/或方面。


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(dǎo)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ロ的顯示器的示意圖，其中ー個查看窗ロ示出交互式可視化，而另ー個查看窗ロ示出相關(guān)的近RT MRI圖像。圖7-21是按照本發(fā)明的實施例的、在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(jìn)MRI導(dǎo)向過程的Π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(dǎo)管)的示范性(預(yù)期)屏幕截圖，其中裝置被呈現(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(dǎo)向和/或定位體內(nèi)裝置的導(dǎo)航標(biāo)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(biāo)(由臨床醫(yī)生標(biāo)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30A是按照本發(fā)明的具體實施例的示范性消融導(dǎo)管的尖端部分的放大的局部透視圖。圖30B是沿圖30A中的30B-30B線所獲得的導(dǎo)管尖端部分的截面。圖31是按照本發(fā)明的實施例的消融導(dǎo)管的另ー個示例的尖端部分的放大的軸向截面。圖32是圖31所示的導(dǎo)管的放大截面。圖33是沿圖31的33-33線所獲得的圖31所示導(dǎo)管的放大截面。圖32的截面圖在圖33所示的上游位置處獲得。圖34是能夠被用于執(zhí)行本發(fā)明的實施例的示范性操作的流程圖。圖35是能夠被用于執(zhí)行本發(fā)明的實施例的附加方面的示范性操作的流程圖。圖36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37是能夠與本發(fā)明的實施例配合使用的不同體內(nèi)裝置的示例的示意圖。
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(dá)本發(fā)明的范圍。相同的標(biāo)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(例如在流程圖的回路中所示的那些)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，単數(shù)形式“一”、“ー個”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確說明。還將理解的是，術(shù)語“包括”和/或“包含”當(dāng)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，但是并不排除ー個或多個其他特征、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?！?
除非另有說明，在本文中所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)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解釋，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(xì)描述眾所周知的功能或構(gòu)造。將理解的是，當(dāng)諸如層、區(qū)域或基底之類的特征被稱為是“在另ー個特征或元件上”吋，它能夠直接在所述另ー個元件上，或者也可存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱為是“直接在另ー個特征或元件上”吋，則不存在中間元件。還將理解的是，當(dāng)特征或元件被稱為是“連接到”或“耦合到”另ー個特征或元件吋，它能夠直接連接到所述另ー個元件，或者可存在中間元件。相反，當(dāng)特征或元件被稱為是“直接連接到”或者“直接耦合到”另ー個元件時，則不存在中間兀件。雖然相對于ー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(包括例如至少ー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(dǎo)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ー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(jìn)行通信和/或在它們之間的接口中、在遠(yuǎn)程處理器中以及采用上述各項的組合。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(biāo)解剖體的立體呈現(xiàn)。術(shù)語“組織表征(或特性)圖”表示目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)或其部分的所呈現(xiàn)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)示出心臟組織的ー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(biāo)解剖體的至少ー個限定組織特性的，即示出所關(guān)心的(ー個或多個)組織特性的相對等級或量度，通常以不同的顔色、不透明性和/或強(qiáng)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，能夠有選擇地打開和關(guān)閉(在顯示器上)或者淡化來自電解剖圖和/或組織特性圖的組織數(shù)據(jù)或者所述(一個或多個)圖本身。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単獨示出、彼此重疊和/或集成為合成或疊加圖的一種或兩種類型的立體組織圖。術(shù)語“淡化”表示通過相對于可視化中的其他特征減弱強(qiáng)度、顔色和/或不透明性而使所謂的特征在可視化中視覺上不那么顯著。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(qiáng)度、不透明性、顔色、紋理等表示特征或電輸出的數(shù)據(jù)。4D圖能夠或者示出移動的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、呼吸的肺或其他移動的結(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”(4D MP)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可視化能夠提供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))的ー個或多個工具。同樣地，3D、4D和/或4DMP可視化不只是患者在ー過程期間的ー個或多個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(biāo)解剖體的所呈現(xiàn)模型以及體內(nèi)位置上的至少ー個醫(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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)航視圖中的MRI圖像更高的分辨率被示出。術(shù)語“正面視圖(正面)”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(jī)程序代碼指導(dǎo)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。體內(nèi)醫(yī)療裝置的至少一部分被跟蹤，并且在3D成像空間中標(biāo)識其位置(例如X、Y、Z坐標(biāo))。能夠采用用于工具的各種位置跟蹤裝置和/或用于導(dǎo)管與成像空間配準(zhǔn)的裝置。例如，體內(nèi)裝置能夠包括基準(zhǔn)標(biāo)記點或接收天線或者其組合。術(shù)語“基準(zhǔn)標(biāo)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(biāo)識以在3D空間中限定位置和/或找到特征或部件的標(biāo)記點。基準(zhǔn)標(biāo)記點能夠以任何適當(dāng)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(zhǔn)標(biāo)記點的組合)，以充分強(qiáng)度使有源或無源的(ー個或多個)基準(zhǔn)標(biāo)記點對MRI可見(例如如果有源，則標(biāo)記點不提供MR信號)以用于在3D空間中標(biāo)識工具和/或其部件的位置和/或取向信息。如將在下文中進(jìn)ー步論述的那樣，在具體實施例中，所述裝置包括電連接到MRI掃描儀的至少ー個跟蹤線圈，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(biāo)識所述線圈在成像空間的3D坐標(biāo)系中的相應(yīng)位置并且因此標(biāo)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、例如RF放大器、梯度放大器的操作部件以及包括例如處理器的指導(dǎo)脈沖序列、選擇掃描平面并且得到MR數(shù)據(jù)的操作電路(其中的后者可以被容納在控制柜中)。術(shù)語“RF安全”表示裝置(例如導(dǎo)管)和任何(導(dǎo)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。可見度可通過接近裝置的MRI信號的提高的SNR來指示。裝置能夠充當(dāng)MRI接收天線以收集來自局部組織的信號，和/或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(ー個或多個)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和/或工作在高磁場環(huán)境中的(ー種或多種)非鐵磁MRI兼容材料制成。術(shù)語“高磁場”表示高于大約
0.5T、通常高于I. OT并且更通常地在大約I. 5T與IOT之間的場強(qiáng)。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，所述系統(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(jìn)而必須與成像空間配準(zhǔn)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)來。對于跟蹤，幀速率能夠在大約IOOfps (毎秒幀數(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‘實吋’成像，幀速率通常在大約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(rèn)為是“近實吋”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)顯示解剖體和ー個或多個體內(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(biāo)，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(dǎo)管)以及(ー個或多個)近RT MR圖像的合成的(ー個或多個)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(fù)或置換、內(nèi)襯修復(fù)等期間，并且基本上連續(xù)地呈現(xiàn)/生成具有用于這種治療的柔性體內(nèi)裝置(例如導(dǎo)管、針等)連同局部解剖體的ー個或多個近RT MR圖像的合成的(ー個或多個)可視化。在ー些具體實施例中，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(fēng)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。損傷可以是線性的(無論是直線或者具有曲率，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(dǎo)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(biāo)測或光學(xué)探測器或?qū)Ч?、護(hù)套、導(dǎo)絲、纖維鏡、擴(kuò)張器、剪刀、植入材料輸送插管或筒等，其通常具有在大約5French至大約12French之間的尺寸,但其他尺寸也可以是適當(dāng)?shù)?。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(biāo)組織100的柔性體內(nèi)醫(yī)療裝置80。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(biāo)識和/或“知道”裝置的尖端部分80t (例如消融或針尖)與3D成像空間關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)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(dǎo)管，并且所述尖端能夠包括消融電極、消融球囊或者其他消融源80e (通常在裝置的末端部分至少有ー個)。在被使用的情況下，電極能夠既是感測電極，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(biāo)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的至少ー個微型跟蹤線圈82c (圖2)。MR掃描儀IOS能夠被配置成進(jìn)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)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，能夠緊接在毎次圖像獲取之前并且以相同速率來更新跟蹤線圈坐標(biāo)。跟蹤序列能夠同時給出所有跟蹤線圈的坐標(biāo)。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。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(jìn)在MRI導(dǎo)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)生顯示近實時的解剖圖像數(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(biāo)位置中和/或附近時，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(biāo)損傷部位進(jìn)行消融的同時，或者在接近和/或輸送不同治療處理的同時動態(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(ー個或多個)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ー個或多個體內(nèi)裝置80的可視化。要注意的是，雖然在3D圖像空間中跟蹤至少ー個裝置，但是不要求該裝置被成像，并且也不要求該裝置處于用于得到近RT MRI圖像的MR數(shù)據(jù)的相關(guān)解剖掃描平面的任何ー個中。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)。通常，物理表示是在3D MR圖像空間中示出體內(nèi)的裝置的末端部分的局部物理表示。物理表示可具有任何形式，包括例如具有至少ー個幾何形狀的圖形、圖標(biāo)和/或符號。物理表示通常采取3維形式。在ー些具體實施例中，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(fù)制。物理表示能夠基于對裝置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(ー種或多種)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中，并且分別可采用相同或不同顔色以及采用相同或不同形狀來呈現(xiàn)。例如，尖端和每個接近的跟蹤線圈可以不同顔色被示出。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(ー個或多個)裝置在體內(nèi)的移動并且能夠示出跳動的心臟或基于呼吸循環(huán)等的移動的一系 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(dǎo)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(biāo)通路(它可以是自然管腔或腔體)移動到位置中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)能夠被用于治療諸如心律失常的心臟異常，包括但不限于AFIB，或者被用于修復(fù)或置換心瓣，修復(fù)、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(即不要求對患者應(yīng)用心肺機(jī)的情況下的無心跳心臟)經(jīng)由微創(chuàng)MRI導(dǎo)向過程將干細(xì)胞或其他心臟重塑細(xì)胞或藥劑或產(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。心臟過程可針對治療心律失?；蛐磨ソ?例如充血性心カ衰竭、降低的心功能等等)。所述系統(tǒng)的實施例還適合于輸送治療劑或者執(zhí)行對其他體內(nèi)位置的另ー個治療或診斷評估，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(biāo)區(qū)域的附加論述可見于本文檔的末尾。為了清楚起見，雖然示范性柔性裝置80的詳圖針對供心臟應(yīng)用的經(jīng)間隔穿刺針(間隔穿刺包組件)以及標(biāo)測和/或消融導(dǎo)管的跟蹤線圈被示出，但是本發(fā)明的實施例并不意在局限于這些裝置也不是意在局限于心臟應(yīng)用。以上列出了示范性裝置(并且參見圖37)。在本文檔的末尾列出了示范性(非心臟)體內(nèi)位置。例如，所述裝置能夠被實現(xiàn)為用于體內(nèi)任何目標(biāo)解剖位置的注射導(dǎo)管或診斷活檢針等。參見例如序列號為10/769, 994的美國專利申請(心肌內(nèi)注射針)、美國專利No. 7，236，816 (活檢針)和美國專利No. 6，606，513 (經(jīng)間隔穿刺針)，通過引用將其內(nèi)容并入本文，如引述其全文一祥。環(huán)導(dǎo)管80”、標(biāo)測導(dǎo)管80”’、(可變形)消融導(dǎo)管80’和注射針導(dǎo)管80””(ー個80””視圖是具有跟蹤線圈的針的放大視圖)在圖37中示出。環(huán)導(dǎo)管和標(biāo)測導(dǎo)管包括跟蹤線圈82c和感測電極180s兩者。所有導(dǎo)管還可包括至少ー個跟蹤線圈82c，即使在示例視圖中未示出。系統(tǒng)10和/或電路60c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，在某種牽引線伸長或縮回存在時所預(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(biāo)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(圖2)中的和/或與掃描儀IOS(圖3)進(jìn)行通信的電路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(biāo)。還能夠使用反向操作。電路60c進(jìn)而能夠迅速呈現(xiàn)合成的(ー個或多個)可視化IOOv (參見例如圖5A-5D)，其中(ー個或多個)柔性裝置80基于這些裝置在3D成像空間中的空間坐標(biāo)以物理表示被示出，所述空間坐標(biāo)使用關(guān)聯(lián)的跟蹤線圈數(shù)據(jù)和(ー個或多個)近RT MR圖像被標(biāo)識。如將在下文中進(jìn)ー步論述的那樣，一般來說，在一些實施例中，電路60c能夠被配置成允許用戶(例如經(jīng)由與顯示器關(guān)聯(lián)的用戶界面25)有選擇地在顯示器上的ー個或多個可視化中示出或不示出(例如打開/關(guān)閉和/或淡化)或者在所呈現(xiàn)的模型IOOM中或者在一過程期間的相關(guān)掃描平面的近RT MRI圖像100MRI中的至少四個不同數(shù)據(jù)集中的ー個或多個。模型100M可能是規(guī)劃模型37M或者不同的患者模型。不同數(shù)據(jù)集能夠包括與患者的立體模型或圖100M(它可以連線形式示出)關(guān)聯(lián)的第一數(shù)據(jù)集、與組織數(shù)據(jù)圖30 (例如基于諸如水腫、DHE等的圖像數(shù)據(jù)的組織數(shù)據(jù)和/或電解剖數(shù)據(jù))關(guān)聯(lián)的第二數(shù)據(jù)集、相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)的通常為近RT MRI掃描(圖像)的第三數(shù)據(jù)集以及第四目標(biāo)部位55t數(shù)據(jù)集。如將在下文中進(jìn)ー步論述的那樣，預(yù)先獲取的患者規(guī)劃圖能夠被用于標(biāo)識至少ー個目標(biāo)部位55t，并且該規(guī)劃圖能夠與3D MRI圖像空間配準(zhǔn)，該3D MRI圖像空間還在3D空間中配準(zhǔn)目標(biāo)部位的位置，以允許目標(biāo)部位55t在可視化中被示出為處在近RT圖像或所呈現(xiàn)的配準(zhǔn)模型的任何一個或這兩者中的適當(dāng)?shù)?D空間位置上。模型100M、組織數(shù)據(jù)和目標(biāo)部位(以及圖像100MRI)能夠在可視化中由用戶“打開”或“關(guān)閉”，并且能夠被用于驅(qū)動MRI導(dǎo)向過程。例如，患者組織的“即時的”近RT MRI圖像能夠在可視化中被示出，并且用戶(內(nèi)科醫(yī)生)能夠選擇在近RTMRI圖像中示出圖像空間中的 至少ー個目標(biāo)治療部位。用戶還可以連線形式示出帶有或沒有組織數(shù)據(jù)(例如DHE或水腫圖數(shù)據(jù))的模型100M。例如，當(dāng)治療裝置/導(dǎo)管80接近目標(biāo)部位吋，模型100M能夠被關(guān)閉或者相對于近RT圖像能夠被示出的可見度被淡化至微弱的可見度。用戶還能夠選擇或者替代地選擇在沒有模型或者模型被淡化的情況下在近RT圖像100MRI中示出目標(biāo)治療部位55t ο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(jìn)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(ー個或多個)遠(yuǎn)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)由接ロ 44與MR掃描儀IOS進(jìn)行通信。類似地，磁體室中的裝置80能夠經(jīng)由接ロ盒86連接到MR掃描儀10S，接ロ盒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(jìn)行通信的至少ー個(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。可視化IOOv能夠動態(tài)地示出裝置80相對于由所顯示的近實時MRI圖像所示出的體內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)的移動。系統(tǒng)10能夠包括與顯示器20進(jìn)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(biāo)組織的ー個或多個預(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(或者來自所述圖的數(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(或者來自圖的數(shù)據(jù))，其中該圖或來自其的數(shù)據(jù)在可視化中與模型100M或圖像100MRI中的至少ー個配準(zhǔn)并且重疊(疊加)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(biāo)損傷或注射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)生可選擇另ー個點，或者在消融是治療方法的情況下可消融更長時間以形成透壁性損傷。將在下文中進(jìn)ー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)用來示出造影剤在近實時掃描中的存在。例如，這個選項在圖像導(dǎo)向的導(dǎo)管導(dǎo)航期間能夠有助于貓準(zhǔn)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),它們尤其描述了用于示出(近)實時掃描中的延遲增強(qiáng)區(qū)域的成像技木。通過引用將這些文獻(xiàn)的內(nèi)容并入本文,如引述其全文一祥。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的至少ー個導(dǎo)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(jìn)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2-6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 (在使用超過ー個線圈的情況下)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(jī)輔助設(shè)計)模型的數(shù)據(jù)為所述呈現(xiàn)標(biāo)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10進(jìn)行通信的臨床醫(yī)生工作站60中或者與其關(guān)聯(lián)。可提供其他顯示器。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(jìn)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?，F(xiàn)有商業(yè)掃描儀的示例包括GEHealthcare Signa I.5T/3. OT ；Philips Medical Systems Achieva I.5T/3. OT ；Integra
I.5T ；Siemens MAGNET0M Avanto ；MAGNET0M Espree ；MAGNET0M Symphony ；MAGNET0M Trio ；以及 MAGNET0M Berio。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)定跟蹤信號供空間坐標(biāo)的更快的系統(tǒng)標(biāo)識。圖4示出可特別適合于導(dǎo)管上的跟蹤線圈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10ch。掃描儀10S向電路83發(fā)送DC偏壓，并且“接通” Ul ニ極管以產(chǎn)生短路，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(dāng)ニ極管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lOch。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(諸如在把手或外置部分中)、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IOS中、在接ロ盒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。在同時跟蹤(并且在可視化中呈現(xiàn)和示出)多個裝置80的情況下，電路60c能夠?qū)⑾鄳?yīng)的跟蹤線圈與對應(yīng)的裝置相關(guān)并且標(biāo)識不同的裝置。通常，裝置標(biāo)識符是具有諸如不同電阻值的預(yù)定義值的“唯一”電子標(biāo)識符。 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)連接到具有到ニ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(zhǔn)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(zhǔn)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82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(biāo)和2)由導(dǎo)管的耦合到跟蹤線圈82c的其他信號敏感部分(例如沿導(dǎo)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(通常大約三個)重復(fù)或者由其組成。每個重復(fù)被設(shè)計成連續(xù)指示跟蹤線圈坐標(biāo)的x、y或ζ分量。頻率編碼沿X方向被用于得到X坐標(biāo)、沿I方向得到I坐標(biāo)以及沿Z方向得到ζ坐標(biāo)。當(dāng)頻率編碼處于X方向吋，另外兩個方向(y和ζ)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前。跟蹤裝置和消融導(dǎo)管的附加論述可見于美國專利No. 6，701，176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，如引述其全文一祥。將在下文中進(jìn)ー步論述示范性的消融導(dǎo)管。現(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(biāo)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(biāo)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ー個體內(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(zhǔn)?？蛇x地，能夠執(zhí)行可視化以使用所標(biāo)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)以不同顔色在醫(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)的ニ維圖像切片對應(yīng)的不同顔色邊界(perimeter)(所述ニ維圖像切片可在顯示器上被示出為也具有相似或相同顔色邊界的縮略圖)。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100v，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ー個近RT MRI圖像100MRI的MR數(shù)據(jù)的相關(guān)解剖掃 描平面的任何ー個中，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?biāo)位置中。在一些實施例中，如圖所示，電路60c被配置成將至少ー個裝置80的尖端位置與箭頭82a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具有帶某種顔色的形狀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顔色，并且其中線條或樣條821連接尖端82a和線圈82c，并且線條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)所生成的顔色高亮顯示的圖像，以便在裝置(例如導(dǎo)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能夠被配置成在ー個查看窗ロ ZOw1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ロ 20w2中僅示出MRI圖像100MRI。第二窗ロ 20w2中的MRI圖像100MRI通常與用戶在第一查看窗ロ ZOW1中的交互式可視化IOOv中所標(biāo)識的目標(biāo)解剖體位置關(guān)聯(lián)。如圖7所示，顯示器20能夠具有n 25，該n 25能夠被配置成允許內(nèi)科醫(yī)生或其他臨床醫(yī)生選擇是否示出目標(biāo)組織100MRI的近實時MR圖像，與目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的模型100M一起示出(圖7)和/或在獨立的查看窗口中示出(圖6、圖13-16)。電路60與具有用戶界面25的至少ー個顯示器20進(jìn)行通信。用戶界面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(zhǔn)模型，或者僅包括配準(zhǔn)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。UI25能夠是這些選項的開/關(guān)選擇，或者可以從ー個查看選項“淡化”到另ー個查看選項。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I00M)。電路60c還能夠被配置成生成MRI圖像，所述MRI圖像近實時地示出裝置位置(在MR圖像空間中)。UI 25還能夠被配置成允許用戶在具有裝置的所呈現(xiàn)視圖與裝置的實際圖像的可視化中關(guān)閉裝置80的呈現(xiàn)和/或使其淡入和淡出，以確認(rèn)位置或者用于附加的可視輸入。所述裝置可包括用于促進(jìn)MR圖像中的可視識別的其他基準(zhǔn)標(biāo)記點(例如無源標(biāo)記點或者有源標(biāo)記點，諸如接收天線)。UI 25通常包括多個⑶I控件，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(biāo)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)的掃描平面)。
再次參照圖7，顯示器20例如能夠與Π 25進(jìn)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(zhǔn)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3D解剖圖上顯示的數(shù)據(jù)，所述3D解剖圖在MR導(dǎo)向過程期間所使用的MRI 3D成像空間中得到或者與其配準(zhǔn)。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 (圖形用戶輸入)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ー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，通常包括至少ー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(zhǔn)的解剖模型上示出(疊加)的與這樣的圖關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù))。UI 25還能夠包括⑶I控件，其允許用戶選擇所述組織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(zhǔn)和/或作為合成圖像/圖)或単獨地被示出。如圖所示，圖30和/或來自其的數(shù)據(jù)可包括下列項中的至少多個
(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，例如ー個區(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(例如在LA(左心房)、PV(肺靜脈)等處)；
(b)過程前MRI心臟掃描34；
(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DHE1(延遲高增強(qiáng))組織表征圖35a (圖28)；
(d)在第二時間點、諸如在ー過程期間、可能將近該過程結(jié)束時獲得的DHE2組織表征圖35b(對于能夠被用于在終止過程之前確認(rèn)PV(肺靜脈)或其他目標(biāo)的完全電隔離的心臟消融過程-替換地，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増加的溫度的位置的復(fù)合熱組織表征圖； ( )缺血(無氧或缺氧)組織表征 (iii)缺氧或壞死組織表征 (iv)纖維組織 (v)脈管系統(tǒng) (vi)癌細(xì)胞/組織圖(其中癌癥是正被治療的情況)；
(vii)流體分布圖(用于可視化在目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的局部組織中所注射或以其他方式輸送的治療液)；(viii)曝光 (h)具有一個或多個目標(biāo)部位37p(在本文中也可互換地稱為部位55t)的至少ー個過程規(guī)劃圖37M以及為易于參考而以不同顔色、不透明性和/或強(qiáng)度被示出的、示出實際部位37a(例如目標(biāo)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(biāo)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)在外科手木/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(dǎo)管36a被示出為就位，和/或標(biāo)測(環(huán))導(dǎo)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(dǎo)航模式期間被使用/顯示。缺省動作可以是至少在導(dǎo)航模式下示出這些裝置，但是用戶能夠?qū)@個選擇取消選定。所述裝置還可以被“關(guān)閉”或淡化或者 以線柵或其他方式在通常服從用戶輸入的可視化中被示出。組織圖30 (或者關(guān)聯(lián)的組織數(shù)據(jù))通常與3D坐標(biāo)MRI圖像空間配準(zhǔn)(人工地或者經(jīng)由自動的電子圖像對齊配準(zhǔn)裝置)或者在所述過程期間得到，使得MR圖像數(shù)據(jù)處于3DMRI圖像空間中。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(dǎo)入和/或并入組織圖中的ー個或多個，使得能夠使用與(已更新的)組織圖30上的解剖位置相關(guān)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(ー個或多個)圖。能夠在3D MRI圖像空間中使用跟蹤和/或標(biāo)測導(dǎo)管來生成EA圖，這可提供更準(zhǔn)確或及時的EA圖(而無需預(yù)先獲取的圖的配準(zhǔn))。能夠使用示出組織的正常和異常狀態(tài)、情況和/或行為或者組織響應(yīng)于治療的狀態(tài)的MR圖像數(shù)據(jù)來生成所述(ー個或多個)組織圖30。例如，(ー個或多個)組織表征圖能夠以不同顔色(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ー個或多個。在還有其他實施例中，組織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。在一些實施例中，所述系統(tǒng)能夠被用于使用注射針或流體輸送插管將治療劑輸送到目標(biāo)解剖體。流體分布圖或來自其的數(shù)據(jù)能夠在模型100M上或者在MRI圖像100MRI中被示出(而無需所呈現(xiàn)的模型)。例如，為了治療心カ衰竭，治療劑能夠被注射到梗塞或異常的心臟組織中的一個或多個目標(biāo)位置。通常，注射在若干點上執(zhí)行以生成期望的覆蓋圖案或面積/體積。流體分布圖能夠被用于確認(rèn)基于注射得到心臟組織的期望覆蓋。如果沒有，則另外的ー個或多個(“干凈的”)目標(biāo)部位能夠被標(biāo)識并且能夠?qū)@些部位注射治療齊U。在其他實施例中，先前的注射部位可能需要額外量的藥劑，使得同一部位能夠再次被治療。流體分布圖能夠僅基于MRI圖像數(shù)據(jù)來生成。在其他實施例中，流體分布圖能夠基于ー個或多個已知的注射部位和已知量的注射藥劑(這可就地測量或者基于已知流率和已知注射時間來測量)來生成。這個數(shù)據(jù)能夠被用于生成估計的流體分布圖。在其他實施例中，流體分布圖能夠基于MR圖像數(shù)據(jù)和注射量來生成。在一些實施例中，系統(tǒng)/電路60c能夠標(biāo)識注射部位的空間分組并且以電子方式選擇能夠通過注射部位來設(shè)置的一個或多個掃描平面，以得到近RT MRI圖像數(shù)據(jù)或得到注射之后的圖像數(shù)據(jù)(例如用于在MRI導(dǎo)向過程結(jié)束之前的區(qū)域或全局覆蓋評估)。對于用于某些心臟修復(fù)的心臟注射，標(biāo)識梗塞組織和正常(健康)組織邊界的規(guī)劃圖37M能夠被用于標(biāo)識目標(biāo)注射部位55t。能夠?qū)⑦@個圖37M與MRI圖像空間配準(zhǔn)。能夠?qū)⒛繕?biāo)部位55t與MRI圖像空間中的X、Y、Z位置關(guān)聯(lián)。近RT圖像IOOMRI能夠在注射(類似于消融)期間來生成，以允許內(nèi)科醫(yī)生看到“即時的”注射分布或支出。這個流體分布圖能夠以電子方式被提供為能夠有選擇地在解剖模型100M上被示出的數(shù)據(jù)集。治療劑能夠是任何合適的藥劑，包括例如干細(xì)胞(并且可針對重塑心臟組織)并且是MRI可見的。其他實施例能夠生成曝光圖以評估目標(biāo)組織的光學(xué)曝光(或者這樣的組織中的光激活藥品)，類似于上述流體分布圖。曝光圖能夠基于使組織暴露于非消融能量的內(nèi)部激光器或其他光源。參數(shù)或組織特性是否在相應(yīng)的組織圖30中對比正?；蛭粗委煹慕M織被示出為受損、退化或以其他方式表現(xiàn)異?；蛘呤苤委熡绊懩軌蚧诨颊弑旧淼慕M織特性的像素強(qiáng)度或者基干與典型正常和/或異常值的群體“標(biāo)準(zhǔn)”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(biāo)準(zhǔn)的比較來標(biāo)識，并且與那個正常的壁運動的不同偏離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(yán)重、中等或最小。在另ー個示例中，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。具有増加的強(qiáng)度和/或高于限定水平的強(qiáng)度水平的面積或體積能夠被標(biāo)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，組織表征圖30使用與(例如T-I縮短的)造影剤的吸收和滯留關(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(qiáng)度差可視地檢測的，例如使用Tl加權(quán)序列以示出ー個或多個造影剤的滯留時間差。這被稱為延遲增強(qiáng)(DE)、延遲高增強(qiáng)(DHE)或后釓增強(qiáng)(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)用來示出造影剤在近實時掃描中的存在。例如，這個選項能夠有助于在成像導(dǎo)向的導(dǎo)管導(dǎo)航期間能夠有助于鄰接疤痕區(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顔色編碼，以提供易于理解的圖或圖像，其中不同的組織表征以不同顔色示出和/或特定表征的不同等級以灰度示出或被顔色編碼。術(shù)語“顔色編碼”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(qiáng)度的顔色示出，以可視地強(qiáng)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常或無損傷或非注射/影響組織示出來自所注射的治療劑的流體分布或組織中的損傷。在一些實施例中，UI 25能夠被配置成允許臨床醫(yī)生増加或降低強(qiáng)度或者改變某些組織表征類型的顔色，例如為了采用不同查看參數(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(qiáng)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(ー個或多個)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(jìn)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(ー個或多個)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顔色、不透明性和/或強(qiáng)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)像素值集成為復(fù)合圖。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(biāo)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(biāo)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(biāo)記新目標(biāo)，并且掃描平面能夠自動以電子方式被選擇、標(biāo)識或者以其他方式與新目標(biāo)位置關(guān)聯(lián)。圖13示出具有并排查看窗ロ的顯示器20，一個窗ロ示出具有圖100M(它可以是組織表征圖)的可視化，而另ー個窗ロ具有在主動治療模式期間的局部組織的至少ー個近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ロ。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在所有消融或ー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(biāo)識和/或選擇(例如標(biāo)記)目標(biāo)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(jìn)行比較)或者合并到指示計劃部位和實際部位兩者的復(fù)合圖中(圖10)。圖14、圖17和圖21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(zhǔn)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，圖像視圖能夠基于目標(biāo)治療部位55t在圖100M中或在圖100M上的布置。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(biāo)記區(qū)域，其被示出為靠近左窗ロ的左側(cè)的圓圏。圖15示出損傷圖案可以是不完整的。圖16示出圖14中的標(biāo)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(biāo)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(dāng)標(biāo)記或特定損傷部位被選擇和/或布置在規(guī)劃圖37M上吋，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(rèn)所選部位是(ー個或多個)期望的目標(biāo)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M(jìn)RI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(biāo)解剖體關(guān)聯(lián)的某些基準(zhǔn)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。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(zhǔn)之前以電子方式在模型100M上“繪制”或標(biāo)記。所述系統(tǒng)能夠被配置成在圖像空間中的配準(zhǔn)之后為不同的標(biāo)記損傷部位或區(qū)域標(biāo)識相關(guān)掃描平面，或者提出與將包括(一個或多個)目標(biāo)消融部位的局部解剖體的輪廓匹配的掃描平面。圖17示出，顯示器能夠在ー個查看窗ロ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(dāng)前的)掃描平面的(ー個或多個)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(rèn)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(qiáng)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(ー個或多個)治療(例如消融)視圖的掃描平面能夠如上所述基于所標(biāo)識的(ー個或多個)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(biāo)消融部位關(guān)聯(lián)的掃描平面，該相應(yīng)的目標(biāo)消融部位與3D空間中的實際位置相關(guān)，該位置進(jìn)而作為那個目標(biāo)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(dāng)治療裝置80在所述過程期間到達(dá)目標(biāo)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(dāng)治療裝置80 (例如消融導(dǎo)管)接近與目標(biāo)部位關(guān)聯(lián)的限定位置吋，計劃目標(biāo)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(biāo)識的目標(biāo)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(dāng)裝置80(例如消融導(dǎo)管)的末端接近與目標(biāo)治療(例如消融)部位55t對應(yīng)的位置吋，電路60c (例如MR掃描儀10S)能夠基于所計算的裝置末端部分的位置使用“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偏離和 /或向前投影超出裝置一定距離的區(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)掃描平面中的ー個或多個來自動選擇“捕捉(snap to)”尖端和/或末端部分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(dāng)裝置80接近或接觸目標(biāo)組織時使用再調(diào)用的預(yù)設(shè)掃描平面的自動視圖。在一些實施例中，所述系統(tǒng)在限定掃描平面、標(biāo)記點、記錄電描記圖等等時可根據(jù)需要自動啟用或禁用ECG選通。在一些實施例中，能夠基于裝置80末端上的兩個緊密間隔的跟蹤線圈82c的位置來執(zhí)行對(一個或多個)掃描平面的捕捉。兩個線圈82c能夠被容納在相對剛性的基底或?qū)Ч芏瞬可?，其中每個線圈具有大約2-10匝/圈。跟 蹤線圈82c能夠經(jīng)由相應(yīng)的同軸電纜連接到MR掃描儀10S，如上所述。捕捉或投影的掃描平面能夠被投影為超出所計算的尖端位置一定距離，諸如在大約0-4mm之間，如上所述。這個實施例可特別適合于具有尖端RF電極的端部可偏轉(zhuǎn)的消融導(dǎo)管。在其他實施例中，諸如對于環(huán)導(dǎo)管，跟蹤線圈82c能夠被容納在裝置的環(huán)端，并且駐留在共同平面上。電路60c能夠被配置成基于跟蹤線圈82c中的至少三個的位置來限定平面。捕捉位置的組織-裝置界面能夠被選擇為平行于并且接近所標(biāo)識的平面(例如距該平面大約0-4_之間)。在還有另一實施例中，裝置沿其長度(例如沿其末端部分)能夠具有大約1-20個跟蹤線圈。捕捉位置能夠基于與跟蹤線圈中的至少兩個(例如軸上的2、3、4個線圈)相切并且成一直線的位置。所述裝置可偏轉(zhuǎn)，并且跟蹤線圈中的至少一些的位置可以相對于彼此變化。這個實施例可特別適合于大部分為直線配置但是可能具有彎曲部分的標(biāo)測導(dǎo)管。例如，在一些實施例中，如果內(nèi)科醫(yī)生移動消融導(dǎo)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近實時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。對于最佳的或適當(dāng)?shù)恼嬉晥D，掃描平面能夠被定向到與目標(biāo)組織表面基本平行(例如接近裝置尖端)的平面。這能夠基于3D分段/模型相對于尖端位置的坐標(biāo)來完成。為了得到具有用于正面視圖的相關(guān)掃描平面的切片，裝置尖端能夠被用于限定一個點，并且電路可在模型100M的表面上標(biāo)識多個附加點(例如另外大約三個點)。那些附加點能夠是離開裝置尖端的短半徑(即類似于輻條和輪圖案)。(三個)徑向點的距離應(yīng)相對中心點緊密間隔，特別是對于彎曲的組織表面(例如正被消融或以其他方式被治療的心壁通常將是彎曲的，并且在一些情況下甚至具有像PV 口那樣的復(fù)雜曲線)。選擇這個距離可參照典型的人體心臟解剖體來進(jìn)行，那些點的距離可在大約3至5_之間。在一些具體實施例中，下列步驟可被用于得到正面視圖。
1.從體內(nèi)裝置上最末端的跟蹤線圈向前投影線條。
2.以電子方式生成(例如標(biāo)記)其中所投影的線條與3D模型的表面相交的臨時點。
3.使用相交的那個臨時點作為“輪”的中心并且計算輪緣上的三個點的位置。
4.放棄(proscribe)包括三個緣點的臨時平面。
5.平移臨時平面，直到臨時中心點變?yōu)榕c裝置的實際尖端相連的(假定尖端實際上靠著目標(biāo)組織(例如心壁))。
6.基于這個所計算的平面設(shè)置用于正面視圖的掃描平面。要注意的是，在所述裝置為環(huán)導(dǎo)管的情況下，上述步驟可能不適合。當(dāng)使用環(huán)導(dǎo)管作為具有跟蹤線圈的體內(nèi)裝置時，內(nèi)科醫(yī)生通常在環(huán)的內(nèi)部進(jìn)行消融，并且電路能夠使用環(huán)導(dǎo)管上的跟蹤線圈的坐標(biāo)來描述用于正面視圖的掃描平面。
在一些實施例中，所述系統(tǒng)能夠保持跟蹤從裝置的尖端到配準(zhǔn)模型的最短連線，并且甚至能夠在(ー個或多個)呈現(xiàn)中近實時地顯示這條線。然后，通過用戶輸入，例如依據(jù)按鈕按壓，電路60c能夠限定與用于正面視圖的模型表面相切的平面或者沿這條線限定用于軸向視圖的平面?？墒褂眠x通。軸向視圖可能更健壯，因為它貫穿壁。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“新的”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(biāo)”導(dǎo)航記號(如標(biāo)記)示出治療裝置80的位置以可視地幫助到所述部位的導(dǎo)航。圖24A-24D示出所述系統(tǒng)能夠生成可視導(dǎo)航標(biāo)記點用于促進(jìn)使用MRI導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)入(并且與圖像空間配準(zhǔn))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(zhǔn)，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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)，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，并且在被使用吋，EA圖與組織表征圖分開在獨立的窗ロ或屏幕中示出。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(dāng)前過程的目標(biāo)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(biāo)記目標(biāo)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(通過不同顔色)示出目標(biāo)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IOOM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(jìn)程期間提供更新的圖像并且跟蹤數(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(biāo)組織的變化和損傷形成能夠近實時地使用T2加權(quán)HASTE (T2w HASTE)序列來可視化。能夠使實時(RT)-MRI序列、TIw 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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)管80，舉例來說諸如使用具有大約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)L 5ms、重復(fù)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. 8mmX2. 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(rèn)為是適當(dāng)?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(dǎo)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)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(biāo)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(dǎo)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(dǎo)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替，以為導(dǎo)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(dǎo)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(dāng)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(yuǎn)離(通常在控制室中而不是在磁體室中)患者處的電源、監(jiān)視器和/或控件。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)的連接板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220η、210η通過天花板在房間10a、IOb之間延伸，并且能夠通過接線板250連接到遠(yuǎn)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/第ニ房間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，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)的ー種方法是通過在插線架和/或接ロ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(jī)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。阻抗的變化幫助監(jiān)測器檢測哪個裝置被連接。一旦進(jìn)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(jìn)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(dǎo)來連接到外部部件。在被使用的情況下，消融導(dǎo)管80a能夠是連接到適當(dāng)能量源的RF消融導(dǎo)管，所述能量源舉例來說諸如為具有配置用于3T磁場(其中使用3T系統(tǒng))的MR兼容接ロ電路的Stockert 70RF發(fā)生器(Biosense Webster, DiamondBar, 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。還可使用包括球囊(冷凍消融)、激光器、超聲和RF陣列電極等的其他消融導(dǎo)管。可使用其他治療導(dǎo)管或裝置，包括注射針導(dǎo)管等。圖30A、圖30B和圖31_33示出柔性(可控)消融導(dǎo)管作為裝置80的示范性實施例。消融導(dǎo)管80A包括具有通過其中的管腔104(圖30B)的伸長的柔性殼體或軸102，并且包括相對的末端和近端部分，僅示出末端部分106。末端部分106包括在其尖端80t處包含用于消融目標(biāo)組織的消融電極110的尖端部分101以及單獨標(biāo)識為112、114的ー對RF跟蹤線圈82c。所述末端部分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110能夠是雙極的，并且既消融也感測。導(dǎo)管80的近端部分可操作地固定于手柄，這是眾所周知的。導(dǎo)管軸102由柔性生物兼容和MRI兼容材料制成，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(dǎo)管軸102，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，軸末端部分能夠由比近端部分和/或末端部分與近端部分之間的中間部分更硬的材料制成。裝置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。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。裝置80能夠在末端部分上包括跟蹤線圈112、114 (圖30A、圖30B、圖31)。在一些實施例中，跟蹤線圈82c駐留在裝置尖端(例如針頭或消融電極)的上游。如圖30A、圖30B和圖31所示，消融導(dǎo)管包括駐留在導(dǎo)管80t的尖端上的消融電極10附近但通常在其上游的一對跟蹤線圈，作為跟蹤構(gòu)件82 (圖I)的全部或部分。導(dǎo)管80能夠包括將消融電極110連接到RF發(fā)生器的RF導(dǎo)線120 (圖30B、圖31)。
裝置80能夠包括將跟蹤線圈82c連接到MR掃描儀以用于跟蹤導(dǎo)管在3D空間中的位置的同軸電纜81。電纜或?qū)w81 (和/或在被使用的情況下的RF導(dǎo)線120)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(dǎo)體(例如同軸電纜)81(和/或在被使用的情況下的RF導(dǎo)線)能夠在一個方向上或者在堆疊分段上前后共同纏繞其長度的一部分或全部。在一些實施例中，消融尖端80t設(shè)置有與流體通道進(jìn)行通信的一個或多個出口132 (圖30A)，其中諸如鹽水的流體/溶液(沖洗劑)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134被提供給一個或多個出口 132，其中沖洗管腔134通過導(dǎo)管軸管腔104從所述(一個或多個)出口 132縱向延伸到手柄。沖洗管腔134在導(dǎo)管軸的近端部分108，通常在手柄處與流體/溶液源進(jìn)行流體通信。流體/溶液能夠提供冷卻劑，和/或改進(jìn)與消融電極110的組織耦合。在一些實施例中，牽引線136 (圖32、圖33)在導(dǎo)管軸管腔104內(nèi)從末端部分106縱向延伸到導(dǎo)管近端部分處的手柄。牽引線136在附連到管腔104的內(nèi)壁的套筒138(圖32)內(nèi)縱向延伸。牽引線136在導(dǎo)管80的末端部分106附近附連到套筒138，并且以其他方式可滑動地設(shè)置在套筒中。沿朝手柄的方向拉牽引線136會使導(dǎo)管的尖端部分101在一個方向上鉸接(articulate)。沿離開手柄的相反方向推牽引線136會使尖端部分101在另一個不同方向上鉸接。圖32和圖33是按照本發(fā)明的一些實施例的所示導(dǎo)管80的末端部分101的截面圖。圖32所示的截面圖取自圖33所示的更上游處。圖32示出分別連接到跟蹤線圈112、114、122和124的、具體稱為116、118、126和128的同軸電纜(一般稱為元件60)的定位和配置。線圈122、124是在圖30A和圖30B所示裝置部分的上游。圖32還示出連接到消融尖端電極110并且向消融尖端電極110提供RF能量的RF導(dǎo)線120的定位和配置。圖32還示出示范性的熱電偶130的定位以及沖洗管腔134的定位。圖33示出連接到RF跟蹤線圈112、114的同軸電纜116、118的定位和配置。圖33還示出連接到消融尖端電極110的RF導(dǎo)線120的定位和配置、熱電偶130的定位以及沖洗管腔134的定位。
如以上相對于圖4所論述的那樣，每個跟蹤線圈電路能夠包括PIN ニ極管和DC隔直電容器，并且通常位于手柄中，但是在其他實施例中，跟蹤線圈電路也能夠位于導(dǎo)管軸管腔104中更靠近中間或末端部分(未示出)處或者在接ロ、連接器或其他位置上。每個跟蹤線圈電路能夠電連接到MRI掃描儀，并且能夠降低掃描儀操作期間在相應(yīng)的通道中由所不期望的耦合所引起的信號噪聲。在一些實施例中，當(dāng)PIN ニ極管例如在掃描儀操作期間被MRI掃描儀短路時，跟蹤線圈電路能夠在RF跟蹤線圈上產(chǎn)生大約100歐姆阻抗。在本發(fā)明的一些實施例中，RF跟蹤線圈112、114、122、124可以是大約2-16匝的螺線管線圈，通常為2-10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112、114、122、124中的每ー個能夠具有相同匝數(shù)或不同匝數(shù)，或者RF跟蹤線圈112、114、122、124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。本發(fā)明的實施例可與導(dǎo)航和標(biāo)測軟件特征結(jié)合使用。例如，本文所述裝置和系統(tǒng)的當(dāng)前和/或?qū)戆姹究砂ň哂凶赃m應(yīng)投影導(dǎo)航和/或3D立體標(biāo)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。圖34和圖35是能夠被實現(xiàn)以執(zhí)行本發(fā)明的實施例的步驟的流程圖。雖然步驟在這些圖中按照特定次序示出，但是這些圖中的步驟次序或者這些圖的次序都不是意在指示在實現(xiàn)方法和/或方法步驟中的一個或多個時的任何所要求的次序。此外，將理解的是，某些步驟能夠同時而不是順序地被執(zhí)行，并且框是為了便于論述而被聲明的，而不是作為對執(zhí)行操作的方式或時間的限制。柔性體內(nèi)醫(yī)療裝置在MRI導(dǎo)向過程期間被引入患者的自然管腔或腔體中(框200)。在MRI導(dǎo)向過程期間從連接到MR掃描儀并且附連到柔性體內(nèi)裝置的跟蹤線圈以電子方式得到跟蹤信號。體內(nèi)裝置具有在其移動到患者體內(nèi)的位置上時能夠具有曲線形狀的末端部分(框202)。使用跟蹤信號在3D MRI圖像空間中標(biāo)識跟蹤線圈中的每ー個的X、Y、Z坐標(biāo)位置(框204)。在MRI導(dǎo)向過程期間得到MR圖像數(shù)據(jù)并且生成患者的近RT MR圖像(框206)?；颊叩哪繕?biāo)解剖體的預(yù)先獲取的3D立體模型被得到并且與3D圖像空間配準(zhǔn)(框208)。生成醫(yī)療裝置的近實時(RT)可視化，示出(a)患者的解剖體的模型；(b)使用所標(biāo)識的跟蹤線圈位置對醫(yī)療裝置的至少末端部分的物理表示；以及(c)近RT MR圖像中的至少ー個(框210)?？蛇x地，使用所標(biāo)識的跟蹤線圈位置以電子方式計算三維圖像空間中的尖端位置和/或接近裝置的尖端位置的裝置-組織界面位置。該計算步驟可沿軸向向前投影超出尖端的限定距離(例如在大約0-4_之間，通常在大約0-2_之間)，以限定裝置-組織界面，并且使用所計算的位置以電子方式限定用于得到在治療處理的輸送和/或診斷過程期間和/或時間上接近其的近RT圖像的MR圖像數(shù)據(jù)的至少ー個掃描平面(框212)。用戶(經(jīng)由UI)可以能夠為掃描平面/切片位置選擇期望的向前投影距離。所述系統(tǒng)可包括能夠在ー過程之前或期間被調(diào)整的缺省距離(例如尖端末端或向前距離=大約O或O. Imm)?？蛇x地，能夠基于用戶輸入以電子方式旋轉(zhuǎn)可視化以及基于用戶輸入以電子方式有選擇地改變所顯示的可視化的視圖，使得可視化包括至少ー個柔性裝置以及(a)僅目標(biāo)解剖體的近RT圖像；(b)解剖體的近RT圖像和解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)模型；或者(c)僅解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)模型(框214)。
如圖35所示，能夠以電子方式(以編程方式)生成至少一個組織表征圖或來自其的數(shù)據(jù)，以呈現(xiàn)和顯示患者心臟的至少一部分(例如整個心臟、LA或其他期望的區(qū)域)(框300)?？蛇x地，組織表征圖被配置為可旋轉(zhuǎn)、縮放、分段、裁剪，并且窗口能夠示出所請求區(qū)域的關(guān)聯(lián)MR圖像數(shù)據(jù)(框303)。能夠接受用戶輸入以在與圖像空間配準(zhǔn)的組織表征圖或EA圖上指示(標(biāo)記)目標(biāo)消融位置(框305)?？蛇x地，UI能夠允許用戶選擇能夠被重疊或者單獨示出或者合并為合成圖的多個不同組織表征圖(框307)。響應(yīng)于用戶輸入，所述系統(tǒng)能夠以電子方式和/或以編程方式為每個所指示的目標(biāo)消融位置限定相關(guān)掃描平面作為預(yù)設(shè)掃描平面(通常在啟動消融過程之前)(框310)。預(yù)設(shè)掃描平面用于在消融導(dǎo)管處于對應(yīng)部位時生成實時MRI。雖然預(yù)設(shè)掃描平面被描述為通過允許臨床醫(yī)生/內(nèi)科醫(yī)生在組織表征圖上標(biāo)記/指示目標(biāo)消融部位的UI來限定，但是所設(shè)想的是規(guī)劃圖能夠是另一種類型的圖，舉例來說諸如為與解剖空間配準(zhǔn)的電解剖圖。
在一些實施例中，n能夠包括允許用戶在同一查看窗口上有選擇地從顯示器上僅具有組織表征圖的視圖淡化至具有部分實時(RT)MR圖像數(shù)據(jù)和部分組織表征圖的視圖以及淡化至僅具有RT MR圖像數(shù)據(jù)的視圖的滑塊或切換開關(guān)或其他輸入裝置(框109)。在一過程期間，能夠相對于配準(zhǔn)圖來示出心臟內(nèi)消融導(dǎo)管(框315)?？蛇x地，MR圖像數(shù)據(jù)能夠在治療會話期間能夠基本連續(xù)地以電子方式得到并且被用于更新一個或多個相應(yīng)的組織表征圖(框317)。當(dāng)導(dǎo)管的消融部分(例如尖端處的電極)接近先前所指示的目標(biāo)位置中的一個時，指導(dǎo)MRI掃描儀掃描(“捕捉”)關(guān)聯(lián)的預(yù)設(shè)掃描平面(框320)?？蛇x地，能夠以編程方式指導(dǎo)MR掃描儀選擇包括與消融導(dǎo)管的軸向?qū)R的切片并且從導(dǎo)管的尖端向前投影的掃描平面(框322)。同樣可選地，在消融期間，至少一個實時的MR損傷圖像(特寫視圖)能夠基于組織正由消融導(dǎo)管消融而被顯示在工作站處的顯示器上的窗口中(框325)。這可以是使用內(nèi)部接收天線的局部組織的高分辨率圖像?？蛇x地，在消融期間，能夠顯示在組織中形成的損傷的正面和側(cè)視圖兩者(框326)。至少一個組織表征圖能夠被生成和顯示、被顏色編碼以基于MR圖像數(shù)據(jù)示出在所述過程期間所產(chǎn)生的消融損傷(框330)。可選地，能夠顯示以第一顏色、強(qiáng)度和/或不透明性具有(計劃)指示的目標(biāo)消融位置的組織表征圖以及以不同顏色示出實際消融的組織位置的具有MR圖像數(shù)據(jù)的已更新的組織表征圖(并排顯示或者一個圖在另一個圖之上)(框 332)。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。在被使用的情況下，消融導(dǎo)管80a能夠是RF消融導(dǎo)管，但是還能夠被或替代地被配置成應(yīng)用其他消融，包括低溫(例如通常經(jīng)由可充氣低溫球囊的冷凍消融)、激光、微波以及甚至化學(xué)消融。在一些實施例中，能夠使用超聲能量來執(zhí)行消融。在具體實施例中，可以使用HTFU(高強(qiáng)度聚焦超聲波)來執(zhí)行消融。當(dāng)使用MRI時，這有時被稱作磁共振導(dǎo)向聚焦超聲波，常常被縮寫為MRgRUS0使用導(dǎo)管將能量定向到目標(biāo)組織的這種類型的能量能夠加熱組織以引起壞死。類似地，所述系統(tǒng)和部件能夠可用于其他MRI導(dǎo)向外科手術(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或其他組織中的目標(biāo)位置。一些介入工具可包括用于改進(jìn)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，如引述其全文一祥。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，如引述其全文ー樣。圖像數(shù)據(jù)還能夠包括由貫穿食道的天線導(dǎo)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，如引述其全文一祥。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(jī)可用存儲介質(zhì)上的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，所述介質(zhì)具有在其中實施的計算機(jī)可用程序代碼?？衫萌魏魏线m的計算機(jī)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(或者其部分)的操作的計算機(jī)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(jī)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(jī)(例如工作站計算機(jī)或掃描儀的計算機(jī))上、部分在一個計算機(jī)上、作為獨立的軟件包，部分在工作站的計算機(jī)或掃描儀的計算機(jī)上以及部分在本地和/或遠(yuǎn)程的另ー個計算機(jī)上或者完全在另ー個本地或遠(yuǎn)程的計算機(jī)上運行。在后一種情況下，另ー個本地或遠(yuǎn)程計算機(jī)可通過局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)連接到用戶計算機(jī)，或者可與外部計算機(jī)進(jìn)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(jī)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(jī)程序指令來實現(xiàn)。這些計算機(jī)程序指令可被提供給通用計算機(jī)、專用計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器以產(chǎn)生機(jī)器，使得經(jīng)由計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器運行的指令創(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(jī)程序指令還可被存儲在計算機(jī)可讀存儲器中，它們能夠指導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式運行，使得存儲在計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生ー件制造產(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/動作的指令裝置。計算機(jī)程序指令還可被加載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置中，以使一系列操作步驟在計算機(jī)或其他可編程裝置上執(zhí)行，從而產(chǎn)生計算機(jī)實現(xiàn)的過程，使得在計算機(jī)或其他可編程裝置上執(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(jìn)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(dǎo)管(或其他介入裝置)之上或之中的電極或其他部件的導(dǎo)體還能夠包括一系列前后分段(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、12/047，832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。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(biāo)區(qū)域輸送期望的細(xì)胞、生物制劑和/或治療藥品。圖36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)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36所示，處理器410與MRI掃描儀IOS進(jìn)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448與存儲器414進(jìn)行通信。處理器410能夠是任何市場銷售或定制的微處理器。存儲器414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414能夠包括但不限于下列類型的裝置高速緩存、ROM、PROM、EPROM、EEPR0M、閃速存儲器、SRAM 和 DRAM。圖36示出存儲器414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)449、應(yīng)用程序450、輸入/輸出(I/O)裝置驅(qū)動程序458和數(shù)據(jù)456。數(shù)據(jù)456還能夠包括裝置(消融導(dǎo)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)455。圖36還示出應(yīng)用程序454，應(yīng)用程序454能夠包括跟蹤線圈位置標(biāo)識計算模塊451、可視化呈現(xiàn)模塊452、交互式可視化(和UI)模塊453、組織表征圖模塊456以及目標(biāo)消融部位的預(yù)設(shè)掃描平面模塊454和n界面模塊453。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的那樣，操作系統(tǒng)449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 OS>Symbian 0S、Cisco IOS、VxWorks、Unix或Linux、來自Apple Computer的Mac OS>Lab 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(zhǔn)確控制脈沖序列波形定時。
I/O裝置驅(qū)動程序458通常包括由應(yīng)用程序450通過操作系統(tǒng)449訪問的軟件例程，以與諸如(ー個或多個)I/o數(shù)據(jù)端ロ、數(shù)據(jù)存儲裝置456和某些存儲器414部件的裝置進(jìn)行通信。應(yīng)用程序450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ー個應(yīng)用。最后，數(shù)據(jù)456表示由應(yīng)用程序450、操作系統(tǒng)449、1/0裝置驅(qū)動程序458以及可駐留在存儲器414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35中是應(yīng)用程序的模塊451、452、453、454、456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)449、I/O裝置驅(qū)動程序458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36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451、452、453、454、456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(jìn)行通信或者完全或部分地并入其中。I/O數(shù)據(jù)端ロ能夠被用于在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、工作站、MRI掃描儀和另ー個計算機(jī)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(jìn)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(dǎo)管(例如尖端)在不同時間上的位置配準(zhǔn)，使得消融導(dǎo)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)，因為那是生成示出増加熱活動/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(dǎo)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)組織表征圖，它可指示脈管結(jié)構(gòu)中具有増加的血流和/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(biāo)識目標(biāo)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剤使用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，例如相比于其他組織，更多造影劑被占據(jù)、附于或駐留或保持在一個組織中，使得MR圖像數(shù)據(jù)將可視地標(biāo)識差別(使用像素強(qiáng)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(dāng)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(例如健康組織)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中而不是其他類型的組織。替換地，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(zhǔn)的組織表征圖能夠允許臨床醫(yī)生評估LA心肌體上的疤痕形成(PV的隔離)以及增強(qiáng)的量兩者，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(qiáng)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(jìn)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)。
心壁運動組織表征圖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(biāo)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(dǎo)向心臟過程中、例如MRI導(dǎo)向過程中基本連續(xù)地收集和構(gòu)建能夠在目標(biāo)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(dǎo)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(zhǔn)許對中耳或內(nèi)耳異常的解剖評估，并且還準(zhǔn)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(xì)胞癌。這些損傷可沿神經(jīng)進(jìn)入眼眶或者進(jìn)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(kuò)展對承擔(dān)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(xué)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(jìn)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(kuò)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)能夠被用在生通泌尿器系統(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(dǎo)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、卵巣、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)，例如尿道旁組織、尿生殖隔或骨盆底的肌群。所述裝置能夠被配置為用于經(jīng)尿道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(biāo)識的中斷可用外科手術(shù)來修復(fù)，但是還必須通過與異常部位有關(guān)的詳細(xì)解剖信息來導(dǎo)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(zhǔn)許母體和胎兒的解剖評估。在另ー個實施例中，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(jìn)行，其能夠經(jīng)由肛門被插入直腸、こ狀結(jié)腸或降結(jié)腸內(nèi)能夠可視化指定解剖的的程度。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(dǎo)向經(jīng)直腸或經(jīng)尿道進(jìn)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，“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。在一個示范性實施例中，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(jìn)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。此夕卜，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(xué)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(jī)器人驅(qū)動的系統(tǒng)而不是人工系統(tǒng)進(jìn)行合作。上述實施例應(yīng)被理解為只是示范性的。其中裝置可在諸如人體管道、腔體、管腔、通道、實際或潛在空間的體內(nèi)區(qū)域中使用的其他實施例對于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見的。在附圖和說明書中公開了本發(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)明的范圍在以下權(quán)利要求書中闡述。因此，上述內(nèi)容是對本發(fā)明的示意，而不應(yīng)被理解為對它進(jìn)行限制。雖然描述了本發(fā)明的若干示范性實施例，但是本領(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)。在權(quán)利要求中，在裝置加功能從句被使用的地方，其意在涵蓋在此被描述為執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)，并且不僅涵蓋結(jié)構(gòu)等效體而且還涵蓋等效結(jié)構(gòu)。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)明由以下權(quán)利要求限定，其中權(quán)利要求的等效體將被包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種MRI導(dǎo)向心臟介入系統(tǒng),其包括電路，所述電路被配置成(a)使用與具有坐標(biāo)系的3D MRI圖像空間關(guān)聯(lián)的相關(guān)解剖掃描平面來生成患者心臟的至少一部分的近實時(RT)MRI圖像；(b)使用來自至少一根柔性體內(nèi)導(dǎo)管的末端部分上的至少一個跟蹤線圈的跟蹤線圈數(shù)據(jù)在所述3D MRI圖像空間中標(biāo)識與所述導(dǎo)管的至少末端部分的位置關(guān)聯(lián)的所述MRI圖像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；以及(c)在所述3D圖像空間中采用三維物理表示來呈現(xiàn)所述至少一根柔性導(dǎo)管的至少末端部分的交互式近RT可視化，其中不要求所述至少一根柔性導(dǎo)管處于用于得到所述近RT MRI 圖像的MR數(shù)據(jù)的相關(guān)解剖掃描平面的任何一個中。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路還被配置成在顯示器上提供與所述至少一根柔性導(dǎo)管關(guān)聯(lián)的導(dǎo)管尖端-組織界面的窗口，所述窗口提供與所述可視化分離的近實時高分辨率MRI圖像，并且其中在所述顯示器上的相鄰獨立窗口中提供所述可視化。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路還被配置成提供與所述3DMRI圖像空間配準(zhǔn)的、在其上標(biāo)識了至少一個目標(biāo)治療部位的患者規(guī)劃圖。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述電路與具有允許用戶選擇是否在所述可視化中示出所述至少一個目標(biāo)治療部位的用戶界面的顯示器進(jìn)行通信，使得(i)在沒有模型或者所述模型相對于所述至少一個治療部位和近RT MRI圖像淡化的情況下采用所述近 RTMRI圖像來示出所述至少一個治療部位；或者(ii)采用所述規(guī)劃圖或其他配準(zhǔn)的患者模型以及所述近RT MRI圖像來示出所述至少一個治療部位。
5.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述至少一根柔性導(dǎo)管包括具有尖端的柔性導(dǎo)管， 有至少兩個間隔開的跟蹤線圈駐留在所述導(dǎo)管的末端部分上離開所述尖端后部一定距離， 并且其中所述電路被配置成使用來自所述跟蹤線圈的跟蹤線圈信號數(shù)據(jù)來計算所述導(dǎo)管的尖端在所述3D成像空間中的位置，并且基于下列項中的至少一個在所述可視化中生成所述導(dǎo)管的至少末端部分的物理表示(i)所述至少一根柔性導(dǎo)管的末端部分的已知或可預(yù)測的形狀變化；以及(ii)所述跟蹤線圈相對于彼此和/或相對于所述至少一根導(dǎo)管的尖端的空間關(guān)系。
6.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述至少一根柔性導(dǎo)管包括在所述末端部分上軸向間隔開的多個跟蹤線圈，每個跟蹤線圈連接到MRI掃描儀的不同通道，其中所述電路與所述MRI掃描儀進(jìn)行通信和/或與其構(gòu)成整體，并且其中所述MRI掃描儀基本上連續(xù)地使得到跟蹤線圈數(shù)據(jù)與得到圖像數(shù)據(jù)交替，以生成具有所述至少一根導(dǎo)管的至少末端部分的物理表示的交互式可視化。
7.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成通過計算所述跟蹤線圈中的每一個在所述3D成像空間中的位置并且基于所述跟蹤線圈數(shù)據(jù)和所述導(dǎo)管的末端部分的預(yù)定義配置數(shù)據(jù)確定所述導(dǎo)管的末端部分的形狀和取向而呈現(xiàn)所述可視化以在所述3D成像空間中示出所述至少一根導(dǎo)管的末端部分。
8.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路與具有用戶界面的至少一個顯示器進(jìn)行通信，并且其中所述用戶界面被配置成允許用戶在至少一個可視化中有選擇地淡化和/或打開和關(guān)閉組織表征或電解剖數(shù)據(jù)，所述組織表征數(shù)據(jù)和所述電解剖數(shù)據(jù)中的任何一個或這兩者(a)在所述可視化中的三維的預(yù)先獲取的患者心臟模型上，所述模型在所述3D成像空間中被示出和/或與所述3D成像空間配準(zhǔn)；和/或(b)在所述近RT MR圖像中而沒有所述預(yù)先獲取的模型。
9.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路與具有用戶界面的至少一個顯示器進(jìn)行通信，并且其中所述用戶界面被配置成允許用戶(i)有選擇地在所述可視化中淡化和/或打開和關(guān)閉組織表征數(shù)據(jù)或電解剖數(shù)據(jù)，以及(ii)在所述可視化中僅采用所述近RT MRI圖像或者在所述可視化中采用模型和所述近RT MRI圖像來示出所述組織和/或電解剖數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述物理表示基本上是所述至少一根導(dǎo)管的至少末端部分的實際物理配置的復(fù)制表示。
11.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其 中所述電路被配置成在所呈現(xiàn)的可視化中顯示所述患者心臟的至少一部分的3D立體模型以及所述至少一根導(dǎo)管的至少末端部分在所述3D成像空間中的物理表示，其中所述模型與所述3D成像空間配準(zhǔn)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述電路與顯示器和用戶界面進(jìn)行通信，所述用戶界面被配置成允許用戶將所顯示的可視化改變成僅包括所述解剖體的近RT圖像、包括所述解剖體的近RT圖像和所述心臟的配準(zhǔn)模型或者僅包括所述心臟的配準(zhǔn)模型。
13.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成呈現(xiàn)所述可視化以采用第一三維形狀來示出所述至少一根導(dǎo)管的尖端位置并且采用顏色以及第二不同的一個或多個三維形狀來示出所述末端部分上的每個跟蹤線圈，其中每個跟蹤線圈具有相應(yīng)的與其他跟蹤線圈不同的顏色，以及呈現(xiàn)所述可視化并且包括連接所述尖端和所述線圈形狀的線條或樣條。
14.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成生成具有彼此斜向或垂直的至少兩個可視參考平面的可視化。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，所述電路與具有用戶界面的顯示器進(jìn)行通信，并且其中所述兩個平面為透明和/或半透明，它們具有不同的顏色邊界并且能夠相對于所述模型移動和/或鎖定到所述模型，并且其中所述用戶界面被配置成允許用戶旋轉(zhuǎn)所述模型以及移動所述參考平面以改變在所述可視化中所示出的解剖體的視圖。
16.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路與顯示器和用戶界面進(jìn)行通信，所述用戶界面被配置成允許用戶淡化在所述可視化中所呈現(xiàn)的至少一根導(dǎo)管以示出所述至少一根導(dǎo)管的近實時MR圖像。
17.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成在所述可視化中示出所述心臟的至少一部分的立體患者解剖模型以及所述圖像空間中的至少兩個垂直或斜向相交的參考平面，所述參考平面與所述患者模型和局部組織的近RT MRI圖像相交并且橫穿其延伸， 其中所述參考平面與所述解剖掃描平面對齊。
18.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成使用用戶界面根據(jù)用戶輸入以包括下列項中的至少兩個的多種不同可選方式在所述可視化中示出所述模型剖面圖、線框、半透明、顏色編碼或不透明配置。
19.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成允許用戶使用與顯示器進(jìn)行通信的用戶界面來操控所述可視化，包括在相應(yīng)的可視化中旋轉(zhuǎn)、裁剪或縮放所述模型，并且其中所述電路對其進(jìn)行響應(yīng)而自動選擇解剖相關(guān)的掃描平面以得到MR圖像數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述至少一根柔性導(dǎo)管之一是包括具有導(dǎo)管尖端部分的注射或消融導(dǎo)管中的至少一個的治療導(dǎo)管，所述電路與至少一個顯示器進(jìn)行通信，其中所述至少一個顯示器包括特寫查看窗口以示出損傷形成或注射輸送，其中所述電路自動以電子方式指導(dǎo)MRI掃描儀使用基于所述導(dǎo)管尖端部分的已知位置的掃描平面來得到圖像切片，并且其中使用高分辨率MR圖像數(shù)據(jù)來生成所述特寫查看窗口中的至少一些圖像。
21.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其還包括具有用戶界面(UI)的顯示器，并且其中所述 UI被配置成允許用戶為圖像掃描平面選擇在大約0-5_之間的空間偏移，所述圖像掃描平面相對于使用所述跟蹤線圈信號數(shù)據(jù)標(biāo)識的所述柔性導(dǎo)管的末端部分和/或尖端向前投影一定距離，其中所述電路計算所述至少一根柔性導(dǎo)管中的至少一根在所述MRI三維圖像空間中的導(dǎo)管-組織界面位置并且使用所計算的界面位置和所選擇的偏移來自動限定用于得到所述近實時MR圖像數(shù)據(jù)的至少一個掃描平面。
22.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述至少一根柔性導(dǎo)管包括注射或消融導(dǎo)管，并且其中所述電路計算在所述三維圖像空間中所述導(dǎo)管在導(dǎo)管-組織界面位置上的正面視圖的掃描平面位置，所述正面視圖是被投影成與接近所述導(dǎo)管-組織界面的組織基本平行的導(dǎo)管，并且其中所計算的掃描平面位置被用于得到在使用所述至少一根導(dǎo)管的注射或消融期間和/或在時間上接近其的近實時MR圖像數(shù)據(jù)。
23.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成指導(dǎo)掃描儀捕捉投影組織-裝置界面，以使用至少一個掃描平面基于所述柔性導(dǎo)管末端上的至少兩個跟蹤線圈之間的已知空間關(guān)系來得到所述組織-裝置界面的近實時圖像數(shù)據(jù)。
24.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述電路與具有用戶界面的顯示器進(jìn)行通信，并且其中所述用戶界面被配置成允許用戶選擇包括下列項中的至少兩個的、與所述3D MRI圖像空間配準(zhǔn)或者空間對齊的不同的預(yù)先獲取和/或就地生成的圖以在所述至少一個顯示器上顯示所選擇的圖或與其關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)熱組織表征圖；水腫組織表征圖；第一延遲增強(qiáng)組織表征圖；在所述第一延遲增強(qiáng)組織表征圖之后獲得的第二延遲增強(qiáng)組織表征圖；缺氧組織表征圖；脈管系統(tǒng)組織特性圖；纖維組織特性圖；缺血組織表征圖；流體分布圖；曝光圖；以及電解剖圖。
25.—種MRI導(dǎo)向系統(tǒng)，其包括至少一個柔性體內(nèi)治療或診斷醫(yī)療裝置，所述醫(yī)療裝置被配置成經(jīng)由曲折的和/或自然的管腔通路引入患者體內(nèi)，所述至少一個醫(yī)療裝置具有連接到所述MRI掃描儀的通道的至少一個跟蹤線圈；電路，其適于與MRI掃描儀進(jìn)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)過程期間使用與所述MRI掃描儀的3D MRI圖像空間關(guān)聯(lián)的相關(guān)解剖掃描平面來得到MR圖像數(shù)據(jù)并且生成患者的目標(biāo)解剖體的一系列近實時(RT)MRI圖像，所述3D MRI圖像空間具有坐標(biāo)系；(b)使用來自所述至少一個跟蹤線圈的跟蹤線圈信號數(shù)據(jù)標(biāo)識所述柔性體內(nèi)醫(yī)療裝置的至少末端部分在所述3D MRI圖像空間的坐標(biāo)系中的位置；以及(c)采用目標(biāo)患者解剖結(jié)構(gòu)的近RT圖像數(shù)據(jù)和所述患者的目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)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)所述至少一個柔性醫(yī)療裝置的近RT交互式可視化，其中所述電路采用所述可視化中的物理表示來示出所述至少一個柔性醫(yī)療裝置；以及具有用戶界面的顯示器，其與被配置成在MRI導(dǎo)向介入過程期間顯示所述可視化的電路進(jìn)行通信，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(biāo)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(zhǔn)模型或者僅包括所述解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)模型，其中所述MRI掃描儀被配置成使圖像數(shù)據(jù)的信號獲取與來自所述至少一個跟蹤線圈的跟蹤線圈信號的信號獲取交替，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)的掃描平面而使用所述跟蹤線圈信號以電子方式在所述3D圖像空間中跟蹤所述至少一個柔性醫(yī)療裝置，使得不要求所述至少一個柔性裝置處于用于得到所述近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。
26.如權(quán)利要求25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裝置的尖端位置的裝置-組織界面位置，并且其中所計算的組織界面位置被用于指導(dǎo)所述掃描儀自動限定用于得到在治療處理的輸送和/或診斷過程期間和/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。
27.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述電路還被配置成包括具有至少一個組織特性圖的可視化，其中所述至少一個組織特性圖或者代替所述第一立體模型、或者重疊在所述第一立體模型上，或者集成到所述第一立體模型中以形成復(fù)合模型。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)是心臟系統(tǒng)，并且其中所述組織表征圖數(shù)據(jù)被顏色編碼以示出與在心臟過程期間所創(chuàng)建的消融部位關(guān)聯(lián)的損傷或者心臟過程期間的注射部位以及起自所述注射的關(guān)聯(lián)流體分布。
29.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)是心臟系統(tǒng)，并且其中所述組織表征圖或來自其的數(shù)據(jù)被配置成示出接近肺靜脈的損傷形成，使得臨床醫(yī)生能夠評估使用所述至少一根柔性導(dǎo)管所執(zhí)行的消融治療是否已將肺靜脈電隔離。
30.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)是心臟系統(tǒng)，并且其中所述組織表征圖或來自其的數(shù)據(jù)被配置成示出心臟組織中的流體分布，使得臨床醫(yī)生能夠評估使用所述至少一根柔性導(dǎo)管的治療劑注射是否已在心臟組織中生成期望的流體分布。
31.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成顯示電解剖(EA)圖作為所述第一立體模型，從不同的成像形態(tài)導(dǎo)入所述EA圖和/或使用具有跟蹤線圈的標(biāo)測導(dǎo)管從所述 3D MRI圖像空間中的MRI數(shù)據(jù)生成所述EA圖。
32.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述用戶界面被配置成允許用戶有選擇地淡化和 /或打開和關(guān)閉至少一個組織表征圖或來自其的數(shù)據(jù)，使得所述圖或數(shù)據(jù)在所述顯示器上的可視化中被示出或者不被示出。
33.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個組織表征圖包括下列項中的至少兩個熱組織表征圖；水腫組織表征圖；第一延遲增強(qiáng)組織表征圖；在所述第一延遲增強(qiáng)組織表征圖之后獲得的第二延遲增強(qiáng)組織表征圖；缺氧組織表征圖；脈管系統(tǒng)圖；纖維組織圖；缺血組織表征圖；流體分布圖；以及曝光圖。
34.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成允許用戶經(jīng)由所述用戶界面在所述可視化中有選擇地淡化和/或打開和關(guān)閉組織表征數(shù)據(jù)和/或電解剖數(shù)據(jù)。
35.如權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成允許用戶經(jīng)由所述用戶界面在所述可視化中有選擇地淡化和/或打開和關(guān)閉數(shù)據(jù)，使得所述顯示器在下列項上示出所述組織表征或電解剖數(shù)據(jù)(a)在所述可視化中的配準(zhǔn)模型上；或者(b)僅在所述近RT MR圖像上而沒有所述第一預(yù)先獲取的模型或任何其他模型。
36.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成經(jīng)由所述用戶界面接受用戶輸入，以在所述可視化中有選擇地淡化和/或打開和關(guān)閉目標(biāo)治療部位的可視指示。
37.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成經(jīng)由所述UI接受用戶輸入，以在所述可視化中如下列項中的任何一個有選擇地在所述顯示器上示出所述目標(biāo)治療部位(a)目標(biāo)治療部位在配準(zhǔn)的第一預(yù)先獲取的模型以及所述近RT MRI圖像上；或者(b)在所述近RT MR圖像上而沒有配準(zhǔn)的第一預(yù)先獲取的模型。
38.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個跟蹤線圈包括多個間隔開的跟蹤線圈，并且所述電路被配置成指導(dǎo)掃描儀捕捉投影組織-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)。
39.如權(quán)利要求28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柔性裝置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(dǎo)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)系捕捉超出所計算的尖端位置大約0-4_之間的距離的投影組織-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)。
40.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個柔性裝置包括至少一個環(huán)導(dǎo)管，其中環(huán)末端具有多個間隔開的跟蹤線圈，并且其中所述電路被配置成指導(dǎo)所述掃描儀捕捉作為在3D圖像空間中接近與所述環(huán)上的三個不同跟蹤線圈關(guān)聯(lián)的至少三個點所限定的投影平面的平面所計算的投影組織-裝置界面，以得到所述組織-裝置界面的近實時圖像數(shù)據(jù)。
41.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個跟蹤線圈包括在可彎曲或可偏轉(zhuǎn)導(dǎo)管的軸上的至少三個間隔開的跟蹤線圈，并且其中所述電路被配置成指導(dǎo)所述掃描儀捕捉與所述跟蹤線圈中的至少兩個相切并且基本成一直線的投影組織-裝置界面，以得到所述組織-裝置界面的近實時圖像數(shù)據(jù)。
42.如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，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1/4 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(biāo)識所述跟蹤線圈的位置。
43.如權(quán)利要求38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在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。
44.一種MRI導(dǎo)向心臟介入系統(tǒng),其包括具有多個通道的MR掃描儀；多根柔性體內(nèi)導(dǎo)管，每根所述導(dǎo)管具有多個跟蹤線圈，每根導(dǎo)管的每個跟蹤線圈連接到不同的MR掃描儀通道；以及與所述MR掃描儀進(jìn)行通信的至少一個顯示器，其中所述MR掃描儀被配置成(a)使用與具有坐標(biāo)系的3D MRI圖像空間關(guān)聯(lián)的相關(guān)解剖掃描平面來生成患者心臟的至少一部分的近實時(RT)MRI圖像；(b)使用所述MRI圖像空間坐標(biāo)系中的跟蹤線圈信號數(shù)據(jù)標(biāo)識所述柔性體內(nèi)導(dǎo)管的至少末端部分在所述3D MRI 圖像空間中的位置；以及(c)在所述3D圖像空間中相對于與所述成像空間配準(zhǔn)的患者心臟的立體的預(yù)先獲取的模型以及所述近RT MRI圖像來呈現(xiàn)具有所述柔性導(dǎo)管的物理表示的動態(tài)近RT可視化，其中不要求所述柔性導(dǎo)管處于用于得到所述近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。
45.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成在所述顯示器上示出所述模型上或集成到所述模型中的多個用戶可選擇的組織特性圖中的至少一個或與其關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)或者示出所選擇的組織特性圖代替所述模型，其中所述顯示器與用戶界面進(jìn)行通信，所述用戶界面被配置成允許用戶有選擇地淡化和/或打開和關(guān)閉所述組織表征圖中的一個或多個或者來自其的數(shù)據(jù)，并且其中所述組織特性圖包括下列項中的多個熱組織表征圖；水腫組織表征圖；第一延遲增強(qiáng)組織表征圖；在所述第一延遲增強(qiáng)組織表征圖之后獲得的第二延遲增強(qiáng)組織表征圖；缺氧組織表征圖；脈管系統(tǒng)圖；纖維圖；缺血組織表征圖；流體分布圖；以及曝光圖。
46.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述顯示器與用戶界面進(jìn)行通信，所述用戶界面被配置成允許用戶以電子方式在所述模型上和/或在近RT MRI圖像中標(biāo)記和/或選擇目標(biāo)治療部位，并且所述電路被配置成限定與所選擇或標(biāo)記的部位關(guān)聯(lián)的相關(guān)解剖掃描平面
47.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成允許用戶經(jīng)由與所述顯示器進(jìn)行通信的用戶界面來示出電解剖(EA)圖作為所述立體模型，從不同的成像形態(tài)導(dǎo)入所述 EA圖和/或從MRI數(shù)據(jù)生成所述EA圖。
48.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成提供患者規(guī)劃圖，在所述可視化中與所述第一立體圖對齊或代替所述第一立體圖在所述顯示器上示出所述患者規(guī)劃圖， 在其上標(biāo)識至少一個目標(biāo)治療部位并且其與所述3D MRI圖像空間配準(zhǔn)。
49.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述顯示器與用戶界面進(jìn)行通信，所述用戶界面允許用戶選擇是否在所述可視化中示出至少一個預(yù)先標(biāo)識的目標(biāo)治療部位的可視指示，使得(i)僅采用所述近RT MRI圖像來示出所述至少一個治療部位；(ii)與所呈現(xiàn)的至少一根導(dǎo)管一起在所述近RT MRI圖像中示出所述至少一個治療部位而沒有模型；或者(iii)采用所述規(guī)劃圖或其他配準(zhǔn)的患者模型和所述近RT MRI圖像來示出所述至少一個治療部位。
50.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述顯示器與用戶界面進(jìn)行通信，并且其中所述用戶界面被配置成允許用戶在至少一個可視化中有選擇地淡化和/或打開和關(guān)閉組織表征和/或電解剖數(shù)據(jù)，并且在下列項中的任何一個上示出這樣的數(shù)據(jù)(a)在所述可視化中的患者心臟的三維預(yù)先獲取模型上，所述模型在所述3D成像空間中被示出和/或與其配準(zhǔn)；或者(b)在所述近RT MR圖像上而沒有所述預(yù)先獲取的模型。
51.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述顯示器和電路與用戶界面進(jìn)行通信，所述用戶界面被配置成允許用戶淡化和/或打開和關(guān)閉在所述可視化中呈現(xiàn)的至少一根導(dǎo)管以示出所述至少一根導(dǎo)管的近實時MR圖像。
52.—種用于執(zhí)行MRI導(dǎo)向過程的方法,其包括在MRI導(dǎo)向過程期間將柔性體內(nèi)醫(yī)療裝置引入患者的自然管腔或腔體中；在所述MRI導(dǎo)向過程期間以電子方式從連接到MR掃描儀的通道并且附連到所述柔性體內(nèi)裝置的跟蹤線圈得到跟蹤信號，其中所述體內(nèi)裝置具有在其移動到患者體內(nèi)的位置上時能夠具有非線性形狀的末端部分；使用所述跟蹤信號以電子方式標(biāo)識所述跟蹤線圈中的每一個在3D MRI圖像空間中的 X、Y、Z坐標(biāo)位置；在所述MRI導(dǎo)向過程期間得到所述患者的目標(biāo)解剖體的近RTMR圖像數(shù)據(jù)；得到所述患者的目標(biāo)解剖體的預(yù)先獲取的3D立體模型并且將所述模型與所述3D圖像空間配準(zhǔn)；以及生成所述醫(yī)療裝置的可視化，示出(i)所述患者的解剖體的模型；(ii)使用所標(biāo)識的所述跟蹤線圈的位置對所述醫(yī)療裝置的至少末端部分的物理表示；以及(iii)所述近RT MR圖像數(shù)據(jù)。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其還包括使用所標(biāo)識的所述跟蹤線圈的位置以及與所述裝置上的實際線圈配置和布置有關(guān)的所限定的形狀因子和/或尺寸數(shù)據(jù)在所呈現(xiàn)的可視化中以一個或多個三維形狀并且以不同顏色在所述醫(yī)療裝置的末端部分的物理表示中示出所述跟蹤線圈。
54.如權(quán)利要求52所述的方法，其還包括使用所標(biāo)識的所述跟蹤線圈的位置以電子方式計算在所述三維圖像空間中接近所述裝置的尖端或末端位置的裝置-組織界面位置；以及使用所述裝置尖端界面位置自動限定用于得到在治療處理的輸送和/或診斷過程期間和/或在時間上接近其的所述近RT圖像的MR圖像數(shù)據(jù)的至少一個掃描平面。
55.如權(quán)利要求52所述的方法，其還包括基于用戶輸入以電子方式旋轉(zhuǎn)所述可視化以及基于用戶輸入以電子方式有選擇地改變所顯示的可視化的視圖，使得所述可視化包括采用下列項對所述至少一個柔性裝置的物理表示(a)僅所述目標(biāo)解剖體的近RT圖像；(b) 所述目標(biāo)解剖體的近RT圖像和所述解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)模型；或者(c)僅所述解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)模型。
56.如權(quán)利要求52所述的方法，其中所述目標(biāo)解剖體的模型包括使用在所述MRI導(dǎo)向過程之前執(zhí)行的MR圖像分段所生成的至少一個組織特性圖。
57.如權(quán)利要求52所述的方法，其中所述目標(biāo)解剖體的模型包括電解剖圖。
58.如權(quán)利要求52所述的方法，其還包括允許用戶有選擇地顯示代替所述立體模型或與所述立體模型對齊和/或與所述立體模型配準(zhǔn)的一個或多個圖或來自其的數(shù)據(jù)，其中所述圖選擇包括下列項中的至少兩個熱組織表征圖；水腫組織表征圖；在第一時間點獲得的延遲增強(qiáng)組織表征圖；在心臟組織中產(chǎn)生至少一些消融損傷之后在第二時間點獲得的延遲增強(qiáng)組織表征圖；脈管系統(tǒng)組織圖；纖維組織圖；缺氧組織表征圖；缺血組織表征圖；流體分布圖；曝光圖；以及電解剖圖。
59.一種用于促進(jìn)對患者的MRI導(dǎo)向介入治療的計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括計算機(jī)可讀的非暫時的存儲介質(zhì)，其具有在所述介質(zhì)中實施的計算機(jī)可讀程序代碼， 所述計算機(jī)可讀程序代碼包括計算機(jī)可讀程序代碼，其指導(dǎo)MRI掃描儀以交替的方式在具有坐標(biāo)系的同一 3D圖像空間中得到(a)來自與體內(nèi)柔性裝置關(guān)聯(lián)的跟蹤線圈的跟蹤信號數(shù)據(jù)；以及(b)MR圖像數(shù)據(jù)；計算機(jī)可讀程序代碼，其使用相關(guān)解剖掃描平面來生成患者的目標(biāo)解剖體的至少一部分的近實時(RT)MRI圖像數(shù)據(jù)；計算機(jī)可讀程序代碼，其使用所述跟蹤信號數(shù)據(jù)在所述3D MRI圖像空間中標(biāo)識與至少一個柔性體內(nèi)醫(yī)療裝置的至少末端部分的位置關(guān)聯(lián)的空間坐標(biāo)；以及計算機(jī)可讀程序代碼，其采用近RT MRI圖像在所述3D圖像空間中呈現(xiàn)所述體內(nèi)柔性醫(yī)療裝置的動態(tài)近RT可視化，其中不要求所述裝置處于用于得到所述近實時MR圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)解剖掃描平面的任何一個中，并且其中所述裝置的末端部分的形狀能夠在所述MRI 導(dǎo)向過程期間改變。
60.如權(quán)利要求59所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其還包括計算機(jī)可讀程序代碼，其計算在所述三維MRI圖像空間中接近所述裝置的尖端位置的裝置-組織界面位置，所述計算被配置成在數(shù)學(xué)上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；以及計算機(jī)可讀程序代碼，其使用所計算的組織界面位置自動限定由所述MRI掃描儀用于得到在治療處理的輸送和/或診斷過程期間和/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。
61.如權(quán)利要求60所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中呈現(xiàn)所述動態(tài)可視化的計算機(jī)可讀程序代碼還包括在所述可視化中提供患者目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)的預(yù)先獲取的立體模型的計算機(jī)可讀程序代碼。
62.如權(quán)利要求61所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其還包括計算機(jī)可讀程序代碼，所述計算機(jī)可讀程序代碼被配置成允許用戶(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(biāo)解剖體的近RT圖像數(shù)據(jù)、包括所述解剖體的近RT圖像數(shù)據(jù)和所述解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)模型或者僅包括所述解剖結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)模型。
63.如權(quán)利要求61所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其還包括允許用戶在所述模型上以電子方式標(biāo)記或選擇目標(biāo)損傷部位的計算機(jī)可讀程序代碼。
64.如權(quán)利要求61所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其還包括計算機(jī)可讀程序代碼，所述計算機(jī)可讀程序代碼允許用戶以電子方式有選擇地顯示與所述立體模型對齊和/或配準(zhǔn)或者代替所述模型被顯示的一個或多個組織圖，其中所述圖選擇包括下列項中的至少兩個熱組織表征圖；水腫組織表征圖；在第一時間點獲得的延遲增強(qiáng)組織表征圖；在心臟組織中產(chǎn)生至少一些消融損傷之后在第二時間點獲得的延遲增強(qiáng)組織表征圖；脈管系統(tǒng)組織圖；纖維組織圖；缺氧組織表征圖；缺血組織表征圖；流體分布圖；曝光圖；以及電解剖圖。
65.一種MRI導(dǎo)向心臟介入系統(tǒng)，其包括顯示器；處理器，其與所述顯示器進(jìn)行通信并且適于與MRI掃描儀進(jìn)行通信；耦合到所述處理器的電子存儲器；以及駐留在所述存儲器中的計算機(jī)程序代碼，其可由所述處理器執(zhí)行以用于(a)使用與具有坐標(biāo)系的3DMRI圖像空間關(guān)聯(lián)的相關(guān)解剖掃描平面來生成患者心臟的至少一部分的近(RT)MRI圖像； (b)使用來自由至少一根柔性體內(nèi)導(dǎo)管容納的至少一個跟蹤線圈的跟蹤線圈信號數(shù)據(jù)在同一 3D MRI圖像空間中標(biāo)識與所述至少一根導(dǎo)管的至少末端部分的位置關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)；(c)在所述3D圖像空間中呈現(xiàn)所述至少一根柔性導(dǎo)管的動態(tài)近RT可視化，其中不要求所述至少一根柔性導(dǎo)管處于用于得到所述近RT MRI圖像的MR數(shù)據(jù)的相關(guān)解剖掃描平面的任何一個中，并且其中所述柔性導(dǎo)管的末端部分的形狀能夠改變；(d)在所述顯示器中顯示包含所述可視化中的至少一個的圖形用戶界面(GUI);以及(e)允許用戶使用所述GUI來改變所述可視化以有選擇地顯示不同的立體患者特定組織圖。
66.如權(quán)利要求65所述的系統(tǒng)，其中可由處理器執(zhí)行的計算機(jī)程序代碼還適于基于所述導(dǎo)管的末端部分的位置來自動限定由所述MRI掃描儀用于得到在所述消融步驟之前和/ 或期間的目標(biāo)導(dǎo)管-組織界面部位的至少一個掃描平面。
67.如權(quán)利要求65所述的系統(tǒng)，其中可由所述處理器執(zhí)行的計算機(jī)程序代碼還適于經(jīng)由所述⑶〗接受用戶輸入以在所述可視化中有選擇地淡化和/或打開和關(guān)閉組織表征或電解剖數(shù)據(jù)。
68.如權(quán)利要求67所述的系統(tǒng)，其中執(zhí)行可由所述處理器執(zhí)行以有選擇地淡化和/或打開和關(guān)閉數(shù)據(jù)的計算機(jī)程序代碼，以在下列項上示出所述組織表征或電解剖數(shù)據(jù)(a) 在所述可視化中的患者心臟的三維預(yù)先獲取模型上，所述模型在所述3D成像空間中被示出和/或與其配準(zhǔn)；和/或(b)在所述近RT MR圖像上而沒有所述預(yù)先獲取的模型。
69.如權(quán)利要求65所述的系統(tǒng)，其中可由所述處理器執(zhí)行的計算機(jī)程序代碼還適于經(jīng)由所述GUI接受用戶輸入，以在所述可視化中有選擇地淡化和/或打開和關(guān)閉目標(biāo)治療部位的可視指示。
70.如權(quán)利要求65所述的系統(tǒng)，其中執(zhí)行可由所述處理器執(zhí)行以有選擇地示出所述目標(biāo)治療部位的計算機(jī)程序代碼，以在下列項上示出所述部位(a)在所述可視化中的患者心臟的三維預(yù)先獲取模型上，所述模型在所述3D成像空間中被示出和/或與其配準(zhǔn)；或者 (b)在所述近RT MR圖像上而沒有所述預(yù)先獲取的模型。
71.一種MRI導(dǎo)向介入系統(tǒng)，其包括與具有用戶界面的顯示器進(jìn)行通信的電路，所述電路被配置成(a)提供患者規(guī)劃圖并且允許用戶使用所述用戶界面在所述患者規(guī)劃圖上標(biāo)識至少一個目標(biāo)治療部位；然后(b)在MRI導(dǎo)向過程之前或在MRI導(dǎo)向過程期間在3D MRI圖像空間中配準(zhǔn)所述規(guī)劃圖；以及(c)基于配準(zhǔn)的規(guī)劃圖限定所述至少一個治療部位在3D MRI圖像空間中的位置。
72.如權(quán)利要求71所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成經(jīng)由所述用戶界面接受用戶輸入以在MRI導(dǎo)向過程期間所呈現(xiàn)的可視化中有選擇地淡化和/或打開和關(guān)閉在3D MRI成像空間中就位的所述至少一個目標(biāo)治療部位的可視指示。
73.如權(quán)利要求71所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成經(jīng)由所述用戶界面接受用戶輸入以在MRI導(dǎo)向過程期間的可視化中在所述顯示器上有選擇地在下列任一項上示出所述至少一個目標(biāo)治療部位(a)在配準(zhǔn)的規(guī)劃圖或不同的患者模型以及近RT MRI圖像上；或者(b)在近RT MR圖像上而沒有配準(zhǔn)的規(guī)劃圖或不同患者模型。
74.如權(quán)利要求71所述的系統(tǒng)，其中所述電路被配置成允許用戶在所述MRI導(dǎo)向過程期間的交互式可視化中選擇是否在所述顯示器上以不同查看格式示出組織表征數(shù)據(jù)，包括(a)在具有近RT圖像數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)圖上；或者(b)在近RT圖像上而沒有在MRI導(dǎo)向過程期間的可視化中的圖。
全文摘要
MRI導(dǎo)向心臟介入系統(tǒng)被配置成在MRI導(dǎo)向過程期間生成患者解剖體及醫(yī)療裝置的動態(tài)(交互式)可視化，并且還可包括例如心臟的限定部分的目標(biāo)解剖體的至少一個用戶可選擇的3D立體(組織表征)圖。
文檔編號A61B5/055GK102625669SQ201080036042
公開日2012年8月1日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者K·L·詹金斯, K·維, M·古特曼, P·皮夫里 申請人:外科視象設(shè)備公司