由稀疏樣本對心臟進行的基于模型的重構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種表示心臟的一部分的參數(shù)模型，所述參數(shù)模型使用從所述部分的其他實例的數(shù)據(jù)集的所述形狀的統(tǒng)計先驗來構(gòu)建。通過使用標測電極，在受檢者的心臟的所述部分的多個位置中獲取電數(shù)據(jù)。將所述參數(shù)模型擬合到所述電數(shù)據(jù)和所述統(tǒng)計先驗以產(chǎn)生心臟的所述部分的等值面以及其形狀的重構(gòu)。
【專利說明】由稀疏樣本對心臟進行的基于模型的重構(gòu)
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求提交于2013年7月9目的美國臨時申請No. 61/844,024的權(quán)益，該臨 時申請以引用方式并入本文。

【背景技術(shù)】
[0003] 1.摶術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明涉及醫(yī)學成像。更具體地講，本發(fā)明涉及三維特征例如心臟心房的成像的 改進。
[0005] 2.背景摶術(shù)
[0006] 本文所用的某些首字母縮略詞和縮寫詞的含義在表1中給出。
[0007] 表1-首字母縮略詞和縮寫詞
[0008]

【權(quán)利要求】
1. 一種方法，包括以下步驟： 定義表示心臟的一部分的形狀的參數(shù)模型； 由所述部分的其他實例的數(shù)據(jù)集來構(gòu)建所述形狀的統(tǒng)計先驗； 將所述參數(shù)模型擬合到所述統(tǒng)計先驗； 將探針插入活體受檢者體中，所述探針具有標測電極； 將所述標測電極推進到與所述受檢者的心臟的所述部分中的多個位置中的組織處于 接觸關(guān)系； 獲取來自相應位置的電數(shù)據(jù)； 使所述電數(shù)據(jù)與所述擬合的參數(shù)模型相關(guān)聯(lián)以產(chǎn)生所述受檢者的心臟的所述部分的 等值面；以及 響應于使所述電數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)來重構(gòu)所述受檢者的心臟的所述部分的所述形狀，其中上述 步驟中的至少一個步驟在計算機硬件或包含在非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)中的計算機軟 件中執(zhí)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述參數(shù)模型具有內(nèi)坐標，并且其中定義參數(shù)模 型包括： 將所述形狀表示為在邊界域內(nèi)的點處定義的場函數(shù)；以及 將所述點變換為所述內(nèi)坐標以定義變換的點。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述場函數(shù)具有值和徑向?qū)?shù)，還包括通過計算 對于所述值和所述徑向?qū)?shù)的邊界條件來計算所述參數(shù)模型。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述參數(shù)模型包括具有冪和系數(shù)的球諧函數(shù)展 開，還包括通過添加新冪和新系數(shù)來擴展拉普拉斯方程的解。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述邊界域包括單位球面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中變換所述點包括應用偏斜變換。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中變換所述點包括應用球面投影變換。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中變換所述點包括應用拉伸變換。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述變換的點對應于所述參數(shù)模型中的管和橢圓 體，并且所述場函數(shù)包括管場公式和橢圓體場公式，其中擬合所述參數(shù)模型包括將所述管 場公式和所述橢圓體場公式分別應用于所述管和橢圓體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中擬合所述參數(shù)模型還包括將混合算子應用于所 述管和橢圓體。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中構(gòu)建統(tǒng)計先驗包括由心臟計算機斷層攝影掃描 來制備分段數(shù)據(jù)網(wǎng)格。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中擬合所述參數(shù)模型包括由所述數(shù)據(jù)網(wǎng)格來計算 解剖特征。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述解剖特征包括管中心線、管取向、管面積、 管橢圓形程度和脊點中的至少一者。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中擬合所述參數(shù)模型包括計算所述解剖特征中的 不同解剖特征之間的相關(guān)系數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使所述電數(shù)據(jù)與所述擬合的參數(shù)模型相關(guān)聯(lián)包 括使目標函數(shù)最小化，所述目標函數(shù)描述所述參數(shù)模型相對于所述電數(shù)據(jù)的估計誤差。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中使目標函數(shù)最小化包括將來自所述統(tǒng)計先驗的 約束施加于所述目標函數(shù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述目標函數(shù)包括代價函數(shù)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中使目標函數(shù)最小化通過以下步驟進行：將相應 權(quán)重賦給所述參數(shù)模型的參數(shù)；以及通過根據(jù)優(yōu)化調(diào)度在所述目標函數(shù)的相應迭代中改變 所述相應權(quán)重來對所述目標函數(shù)進行迭代。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中使目標函數(shù)最小化包括計算所述目標函數(shù)的相 對于所述參數(shù)模型的參數(shù)的導數(shù)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中擬合所述參數(shù)模型包括基于模型分量的加權(quán)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中擬合所述參數(shù)模型包括曲率加權(quán)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中擬合所述參數(shù)模型包括基于骨架的擬合。
【文檔編號】G06T17/00GK104282036SQ201410325742
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】M.薩夫蘭, M.巴-塔 申請人:韋伯斯特生物官能(以色列)有限公司