存储图形处理数据的可植入医疗设备的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  2

【专利下载】Tel:18215660330

存储图形处理数据的可植入医疗设备的制作方法
【专利摘要】在一个示例中,一种设备包括遥测模块,该遥测模块被配置成从未配置为使用图形处理数据来执行呈现过程并且与向患者的治疗目标传递治疗相关联的设备取回图形处理数据,以及控制单元,该控制单元被配置成当执行呈现过程时应用该图形处理数据以生成患者的解剖特征的图像,其中,解剖特征包括可植入医疗设备(IMD)的治疗目标,并导致用户界面的显示单元显示该图像,其中,解剖特征的图像是患者特定的。图形处理数据可包括要应用于非患者特定的解剖图的顶点列表或变换。数据还可包括IMD的治疗元件的位置。
【专利说明】 存储图形处理数据的可植入医疗设备
【技术领域】
[0001]本公开涉及可植入医疗设备(MD),且更特定地,涉及对与MD—起使用的图像的处理。
[0002]背景
[0003]各种可植入医疗设备(MD)用于向患各种病况(诸如,心脏机能障碍、慢性疼痛、震颤、帕金森氏病、癫痫症、小便或大便失禁、性机能障碍、肥胖症、痉挛或胃轻瘫)的患者提供长期性(即,长期的)治疗或进行诊断监测。作为示例,电刺激生成器用于长期性传递电刺激治疗,诸如心脏起搏、心脏复律/除颤、神经刺激、肌肉刺激等等。泵或其他流体传递设备可用于长期性传递治疗液,诸如药物、蛋白质、生长因子、止痛药、或遗传因子。通常,这样的设备根据程序内包含的参数连续地或周期性地提供治疗。程序可以包括由临床医生所指定的多个参数中的每一个的各自值。设备可从由临床医生控制的编程器处接收该程序。
[0004]这样的可植入医疗设备的示例包括可植入流体传递设备、可植入神经刺激器、可植入复律器、可植入心脏起搏器、可植入复律器-除颤器,以及耳蜗植入物。通常,这样的设备被植入在患者体内,以重复性地在特定条件下传递治疗至患者体内的目标区域或从患者体内的目标区域测量信号。
[0005]例如,可植入流体传递设备可植入于患者体内的一个位置,并通过导管向体内选定的传递部位传递液体药物。类似地,可植入电刺激器可被植入来在选定部位向患者提供电刺激治疗。例如,可植入电刺激器借助于包括电极的一个或多个医疗引线,向患者体内的目标组织部位提供电治疗。电刺激器可以通过选定的电极组合来向患者传递治疗。
[0006]引线或导管的准确放置,或至少了解引线或导管的定位,可有助于编程和传递治疗。作为一个示例,在植入时以及在植入后的治疗过程中,了解由一个或多个引线携载的电极的位置可有助于形成有效治疗。作为另一个示例,在植入时以及在植入后的治疗过程中,导管的远端出口的位置可有助于确定与治疗目标的接近度。了解设备元件的位置还可进一步帮助解释所感测的生理数据。

【发明内容】

[0007]一般而言,本公开描述了用于存储用于再现患者的解剖特征的图像的数据的技术。本公开的技术涉及产生患者特定的图像,即,当患者的解剖特征存在于患者体内时的图像。图像可包括在植入了治疗元件的解剖特征的位置处的诸如引线或导管之类的治疗元件的表示。
[0008]并非存储图像数据本身(或图像数据的经编码的表示),本公开的技术涉及存储在呈现过程中可被应用以再现图像的图形处理数据。以此方式,临床医生可查看患者特定的解剖特征的细节,以及患者体内的治疗元件相对于解剖特征的位置,来监测和/或调整由耦合到治疗元件的可植入医疗设备所传递的治疗。
[0009]在一个示例中,可植入医疗设备包括被配置成存储可植入医疗设备的程序的数据的存储器,被配置成在患者的解剖特征的治疗目标处执行传递治疗和感测生理信号中的至少一项的治疗单元,以及,被配置成接收程序的数据并将程序的数据存储到存储器的接口,其中,该接口进一步被配置成接收图形处理数据,图形处理数据包括,当在呈现过程中被应用时,产生患者的解剖特征的图像的数据,其中,可植入医疗设备不被配置成使用图形处理数据来执行呈现过程。
[0010]在另一个示例中,一种方法包括从未被配置为使用图形处理数据来执行呈现过程的设备处取回图形处理数据,其中,该设备与在患者的治疗目标处传递治疗和感测生理信号中的至少一项相关联,当执行所述呈现过程时应用该图形处理数据以生成所述患者的解剖特征的图像,其中,所述解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标,以及显示该图像,其中,解剖特征的图像是患者特定的。
[0011]在另一个示例中,一种设备包括被配置成从未被配置为使用图形处理数据来执行呈现过程并且与在患者的治疗目标处传递治疗和感测生理信号中的至少一项相关联的设备处取回图形处理数据的遥测模块,以及控制单元,该控制单元被配置成当执行呈现过程时应用该图形处理数据来生成所述患者的解剖特征的图像,其中,解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标,以及来使得用户界面的显示单元显示该图像,其中,解剖特征的图像是所述患者特定的。
[0012]在另一个示例中,诸如计算机可读存储介质之类的计算机可读介质,包含,例如,用当被执行时使处理器执行下列操作的指令所编码:从未被配置为使用图形处理数据来执行呈现过程的设备处取回图形处理数据,其中,该设备与在患者的治疗目标处传递治疗和感测生理信号中的至少一项相关联,当执行所述呈现过程时应用该图形处理数据以生成患者的解剖特征的图像,其中,解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标,并且使得包括用户界面的显示单元来显示该图像,其中,解剖特征的图像是患者特定的。
[0013]在另一个示例中,一种系统包括可植入医疗设备和图像处理设备。可植入医疗设备包括存储图形处理数据的存储器,其中,该可植入医疗设备被配置成在患者的治疗目标处传递治疗和感测生理信号中的至少一项,其中,该可植入医疗设备不被配置成使用该图形处理数据来执行呈现过程。该图像处理设备被配置成从可植入医疗设备的存储器处取回该图形处理数据,并且来执行呈现过程,当执行呈现过程时应用该图形处理数据以生成患者的解剖特征的图像,其中,解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标,并且使得显示单元的用户界面显示该图像,其中,解剖特征的图像是患者特定的。
[0014]在另一个示例中,一种方法包括,获取表示患者的解剖特征的的信息,其中,该解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标,基于所述获取的信息来确定图形处理数据,其中,该图形处理数据包括在呈现过程中被应用时产生所述患者的解剖特征的图像的数据,以及将该图形处理数据存储到未配置成使用该图形处理数据来执行呈现过程的设备,其中,该设备与在所述患者的治疗目标处传递治疗和感测生理信号中的至少一项相关联。
[0015]在另一个示例中,一种设备包括被配置成获取表示患者的解剖特征的的信息的接口,其中,该解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标,以及控制单元,该控制单元被配置成基于所述获取的信息,来确定图形处理数据,其中,该图形处理数据包括在呈现过程中被应用时产生患者的解剖特征的图像的数据,将该图形处理数据存储到未被配置使用该图形处理数据来执行呈现过程的设备,其中,该设备与在所述患者的治疗目标处提供治疗和感测生理信号中的至少一项相关联。[0016]在另一个示例中,计算机可读介质包括当执行时使处理器执行下列操作的指令:获取表示患者的解剖特征的信息,其中,解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标,基于所获取的信息,来确定图形处理数据,其中,该图形处理数据包括当在呈现过程中被应用时产生所述患者的所述解剖特征的图像的数据,以及将该图形处理数据存储到未被配置成使用该图形处理数据来执行呈现过程的设备,其中,该设备与在所述患者的治疗目标处传递治疗和感测生理信号中的至少一项相关联。
[0017]在另一个示例中,可植入医疗设备包括被配置成执行在患者的解剖特征的治疗目标处传递治疗和测量生理信号中的至少一项的治疗单元,以及,包括该可植入医疗设备的程序的存储的数据和图形处理数据的存储器,其中,该图形处理数据包括当在呈现过程中被应用时产生所述患者的解剖特征的图像的数据,其中,该可植入医疗设备不被配置成使用该图形处理数据来执行呈现过程。
[0018]在下面的各个附图和描述中阐述了一个或多个示例的详细信息。通过描述和附图,以及权利要求,其他特征、目标,以及优点将变得显而易见。
[0019]附图简述
[0020]图1是示出传递治疗来管理患者病况的示例治疗系统的概念示图。
[0021]图2是示出示例可植入医疗设备(IMD)的组件的功能框图。
[0022]图3A和3B是可与MD —起使用的示例引线和电极组的示意图。
[0023]图3C是可以与IMD —起使用的另一个示例引线和电极的示意图。
[0024]图4是示例外部医疗设备编程器的概念框图。
[0025]图5是示出了其中图像处理设备将图形处理数据存储到与向患者传递治疗相关联的设备的示例系统的框图。
[0026]图6A - 6C是示出了图像处理设备的组件的各种示例配置的框图。
[0027]图7是示出了用于将图形处理数据存储到与向患者传递治疗相关联的设备的示例方法的流程图。
[0028]图8是示出了用于创建图形基元的顶点的列表并将其存储到与向患者传递治疗相关联的设备的示例方法的流程图。
[0029]图9是示出了用于创建一个或多个变换并将它们存储到与向患者传递治疗相关联的设备的示例方法的流程图。
[0030]图10是示出了用于从与向患者传递治疗相关联的设备取回图形处理数据并在呈现过程中应用图形处理数据以产生患者的解剖特征的图像的示例方法的流程图。
[0031]图11是示出了用于取回并呈现由与向患者传递治疗相关联的设备所存储的图形基元的顶点的列表从而产生患者的解剖特征的图像的示例方法的流程图。
[0032]图12是示出了用于取回由与向患者传递治疗相关联的设备所存储的一个或多个变换并应用矩阵以使患者的解剖特征的解剖图卷曲从而产生解剖特征的患者特定的图像的示例方法的流程图。
[0033]图13是示出了显示患者的解剖特征的示例患者特定的图像的示例图形用户界面的示意图。
[0034]详细描述
[0035]本公开描述了用于产生患者特定的图像的技术,即,当患者的解剖特征存在于患者体内时的图像。该图像可包括在植入了治疗元件的解剖特征的位置处的诸如引线、无引线的刺激器,或导管之类的治疗元件的表示。并非存储图像数据本身(或图像数据的经编码的表示),本公开的技术涉及存储可以在呈现过程被应用以产生图像的图形处理数据。
[0036]本公开中所使用的短语“图形处理数据”是指在呈现过程中被呈现或应用的数据。术语“呈现”是指由诸如计算机监视器之类的显示设备从可以包括二维或三维图形对象的图形对象中产生像素数据的过程,该像素数据将被显示为二维图像、或被如此排列以便创建三维效果的一组图像。图形对象包括诸如点、线、三角形、矩形,及其他多边形之类的图形基元,以及由诸如,例如,三维网格之类的多个基元构成的结构。
[0037]执行呈现过程,以从图形对象生成诸如图像的每一个像素的红-绿-蓝三元组值的值之类的的像素数据。以此方式,本公开所涉及的呈现过程不同于,例如,解码图像的经编码的表示,诸如解码被联合摄影专家组(JPEG)编码的图像。即,解码经编码的图像一般包括解码经编码的像素数据或一般表示图像像素的其他数据,而呈现过程一般包括从诸如两或三维图形对象(例如,图形基元)(在某些示例中可进一步考虑照像机视点、照明效果,及其他这样的因素)之类的对数据的高阶表示来生成像素数据。根据本公开的各种技术,尽管在呈现过程之后实际显示的图像的某些部分可源自于对经编码的图像进行解码,但是所显示的图像的至少某些部分是从图形处理数据中生成的,例如,通过在呈现过程中应用图形处理数据。
[0038]本公开的各种技术可包括生成患者的包括治疗目标在内的解剖特征的三维模型。解剖特征的模型可以是患者特定的。例如,图像处理设备可从诸如磁共振成像(MRI)机器、计算机断层(CT)机器、荧光成像机器,或超声波成像机器之类的捕捉患者的解剖特征的图像的成像设备处接收数据。然后,图像处理设备可构建患者的解剖特征的患者特定的模型。用于构建该模型的图像可在在患者体内植入可植入医疗设备之后被捕捉,以使该图像包括解剖特征处的可植入医疗设备的引线或导管(本文中一般被称为“治疗元件”)的表示。
[0039]特定地,本公开的各种技术涉及向与向患者传递治疗相关联、但本身不被配置成使用图形处理数据来执行呈现过程的设备存储该图形处理数据和从该设备中取回图形处理数据。在某些示例中,这些技术包括将图形处理数据存储到可植入医疗设备。在某些示例中,这些技术包括将图形处理数据存储到与可植入医疗设备相关联的患者编程器。在每一种情况下,设备可存储图形处理数据,供诸如临床医生编程器或其他计算设备之类的不同设备使用。
[0040]如上文所指出的,可在呈现过程中应用该图形处理数据,以生成患者的患者特定的解剖特征的图像。在某些示例中,创建患者的解剖特征的三维网格。可从多个图形基元(例如,三角形)中来构建该三维网格。图形基元通常使用顶点的列表来定义。例如,三角形图形基元使用三个顶点来定义。因此,图形处理数据可包括对应于该三维网格的图形基元的顶点的列表。顶点的列表还可被称为“顶点阵列”。因此,在某些示例中,在呈现过程中应用图形处理数据可包括呈现由该图形处理数据所定义的图形对象。
[0041]在某些示例中,图形处理数据可以包括一个或多个变换,也简称为“变换函数”或“变换矩阵”。可将变换应用于模型(诸如解剖图)来以操纵该模型,例如,平移模型(例如,沿着指定的矢量来移动该模型的顶点)、旋转模型(例如,围绕一矢量,旋转该模型的顶点)、或缩放模型(例如,增大或缩小该模型的顶点之间的距离,以改变模型沿着一个或多个轴的大小)。在这些示例中,可将患者特定的模型与解剖图进行比较。解剖图模型可以定义解剖特征的一般模型(非患者特定的),例如,表示患者的一般人群的中值。本公开的各种技术包括计算一个或多个变换,当将这些变换应用于该解剖图模型时,获得基本上符合解剖特征的患者特定的模型的模型。以此方式,可使用该变换来表示患者特定的模型和解剖图模型之间的差异。可在呈现过程中应用该变换。即,可通过一个或多个变换来变换解剖图模型,以产生被呈现从而产生患者的解剖特征的患者特定的图像的模型。以此方式,在某些示例中,在呈现过程中应用图形处理数据可包括,使用由图形处理数据所定义的变换来变换解剖模型。
[0042]在治疗过程中患者访问各种临床护理中心不罕见。甚至在患者返回到同一个护理中心的情况下,该护理中心也可包括各种不同的临床医生编程器设备、或是可跨多个位置或多个用户分散的其他一般计算设备。通过将图形处理数据存储到与向患者传递治疗相关联的设备,只要患者接近临床医生,本公开的各种技术可确保临床医生能查看患者的解剖特征的图像。例如,临床医生可使用临床医生编程器(也简称为内科医师编程器)或其他计算设备来从与向患者传递治疗相关联的设备(例如,可植入医疗设备或患者编程器设备)取回图形处理数据。在临床医生编程器取回图形处理数据之后,临床医生编程器可执行呈现过程,在呈现过程中应用该图形处理数据,以产生正在被可植入医疗设备所治疗的患者的解剖特征的患者特定的图像。因此,临床医生可访问可比一般的解剖图更准确地反映患者的生理机能的患者特定的图像。
[0043]另外,图形处理数据可比存储的图像数据本身、或甚至比图像数据的经编码的表示,要消耗更少的存储。例如,头部扫描MRI的存储的图像数据可消耗20 - 30兆字节的数据。较大的身体区域的较高分辨率扫描会显著可增大存储大小。另一方面,根据本公开的各种技术,假设由1950个顶点所定义的相对较高的650个三角形的多边形统计,存储的顶点列表可消耗约45千字节的数据,。此数据可,例如,通过降低顶点的精度来优化,以产生只消耗数十个千字节的顶点的列表。同样,存储的变换可只消耗数千字节的数据。甚至存储多个变换,例如,每个脑部半球或者甚至每个解剖结构的单个变换,可产生小于整个千字节的数据。因此,本公开的各种技术可在由可植入医疗设备和/或患者编程器设备存储的数据量方面提供优点。由于该图形处理数据可使用较少量的数据来表示,因此,例如经由无线遥测,将该图形处理数据下载到可植入医疗设备所需的时间,相对于将图像存储到可植入医疗设备可显著降低。
[0044]本公开的各技术还可相对于将图像存储在远程服务器上提供优势。在某些情况下,临床护理中心可无法访问远程服务器,例如,由于因特网连接不可用或由于可阻止不由诊所或医院人员管理的硬件的限制。还有,将数据存储到与向患者传递治疗相关联的设备(诸如可植入医疗设备或患者编程器),可减少通过将患者数据存储在远程服务器上可出现的隐私问题。
[0045]可编程的可植入医疗设备通常使用外部编程设备(有时被称为控制器或编程器)来编程,外部编程设备可通过诸如无线遥测之类的已知的技术来与植入的医疗设备进行通信。外部控制器,或编程器,可由医务人员使用,例如,来(在液体输送治疗的情况下)通过增大或减少向患者传递的流体药物的量来改变治疗方案、或(在电刺激的情况下)改变电极刺激模式。通常,医务人员与外部控制器或编程器进行交互,以设置与可植入医疗设备相关联的各种参数,然后,将这些参数传输到、或下载到植入的医疗设备。外部设备还可记录对治疗的传递而言重要的其他信息。某些信息可以存储在可植入医疗设备中和/或外部编程设备中。这样的信息可包括患者信息,植入的设备信息(诸如型号、体积、植入位置,导管或引线的长度)、及不同的设备所特定的其他信息。
[0046]在编程会话(在医疗设备的植入过程中可发生)中、在试验会话中、或在医疗设备被植入患者身体之后的后续检查会话中,临床医生可生成一个或多个治疗程序,这些程序向患者提供有效的治疗,其中,每一个治疗程序都可定义一组治疗参数的值。临床医生可在对设备进行编程的同时,查阅(refer to)患者的解剖特征的患者特定的图像,该图像可包括在解剖特征的治疗目标处引线或导管的放置的表示。
[0047]图1是示出了示例治疗系统10的示意图,该系统10传递治疗以管理患者病况,诸如患者12的运动障碍、神经变性缺陷、情感障碍、或癫痫。患者12通常是人类患者。然而,在某些情况下,可将治疗系统10应用于其他哺乳动物或非哺乳动物、非人类患者。尽管此处主要提及运动障碍和神经变性缺陷,但是,在其他示例中,治疗系统10可传递治疗以管理其他患者病况的症状,诸如,但不仅限于,癫痫(例如,癫痫症)或情绪(或心理)障碍(例如,重度抑郁症(MDD)、双相型障碍、焦虑症、创伤后压力障碍、心境恶劣障碍、或强迫症(0CD))。
[0048]治疗系统10包括医疗设备编程器14、可植入医疗设备(MD)16、引线延长线,以及带有相应的电极24,26组的引线2(^和2(?。在图1中所示出的示例中,引线20A,20B (统称为“引线20”)的电极24,26分别被放置成向脑部28内的组织(诸如患者12的硬脑膜28下的深部脑部位脑部)传递电刺激。在此示例中,IMD16提供深度脑刺激(DBS)治疗。在其他示例中,MD16可提供其他治疗,诸如,例如,脊髓刺激、骨盆底刺激、胃刺激、枕骨神经刺激、心脏刺激、鞘内给药、颅内出血给药、脑室内给药、骨盆底给药等等。
[0049]虽然图1的示例示出了 引线20,但是,在其他示例中,MD16可以被配置成传递其他类型的治疗。例如,在某些示例中,MD16可以包括可植入药物泵。在这样的示例中,并非耦合到诸如引线20之类的引线,MD16将耦合到一个或多个导管。本公开将耦合到頂D16的物体(IMD16通过该物体向患者12的治疗目标传递治疗(例如,刺激疗法或化学治疗))一般称为治疗元件,但是除传递治疗之外或代替传递治疗,耦合的物体还可测量生理信号。因此,在各种示例中,治疗元件可以包括一个或多个引线或一个或多个导管。为示例目的,图1的讨论涉及引线20的特定示例。然而,应该理解,在MD16的治疗元件包括,例如,导管时,也可应用本公开的各技术。
[0050]在某些示例中,向脑部28的一个或多个区域,诸如丘脑下部核(例如,脊丘脑下部核)、内侧苍白球、内囊、丘脑或运动皮质,传递刺激,可以是减轻或者甚至消除运动障碍的一个或多个症状的有效的治疗。运动障碍或其他神经变性缺陷可包括下列症状,诸如,例如,肌肉控制缺陷、运动缺陷、或其他运动问题,诸如僵硬、运动徐缓、有节奏的运动机能亢奋、无节奏性的运动机能亢奋,以及运动不能症。在某些情况下,运动障碍可以是帕金森氏病的症状。然而,运动障碍也可归于其他患者病况。
[0051]引线20的电极24,26还可被放置成感测患者12的脑部28内的生物电脑部信号。在某些示例中,电极24,26中的某些可被配置成只感测生物电脑部信号,而其他电极24,26可被配置成只向脑部28传递电刺激。在其他示例中,电极24,26中的某些或全部被配置成既感测生物电脑部信号,又向脑部28传递电刺激。
[0052]IMD16包括治疗模块,该治疗模块包括刺激生成器,该生成器生成电刺激治疗,并分别通过引线20A和20B的电极24,26的子集向患者12传递电刺激治疗。电极24,26的子集包括至少一个电极且可包括多个电极。用来向患者12提供电刺激的电极24,26的子集,以及,在某些情况下,电极24,26的子集的极性,可简称为刺激电极组合或配置。在某些示例中,刺激电极组合包括放置于引线20A或20B上的第一电极和相对第一电极而言被较远地放置的参考电极(例如,单极刺激)、或位于一个或多个引线20A,20B上的两个或更多电极(例如,双极刺激)。
[0053]可基于在患者12的脑部28内感测的生物电脑部信号和基于引线20的电极在患者的脑部内的位置的生理模型(对于患者12的诸如脑部28之类的解剖特征而特定),为特定患者12和患者病况选择刺激电极组合。生理模型可由计算设备(例如,用通用计算机实现的医学数据计算设备或医疗设备编程器)生成,计算设备执行定义了参考脑部28内的引线20相对于患者解剖数据的位置的算法的指令。引线20的位置可使用任何合适的技术来确定,诸如基于使用任何合适的成像模态(例如,计算机断层(CO、磁共振成像(MRI )、X射线或荧光镜检查)生成的医学图像,基于用来在脑部28内植入引线20的立体定向坐标、基于由IMD16感测的信号与被预期产生这些信号的解剖结构的关联,电极处的刺激效果与被预期产生这些效果的解剖结构的关联、或基于临床医生估算的引线20在脑部28内的位置。
[0054]在其他示例中,可基于在患者12的脑部28内感测的生物电脑部信号、和基于诸如无引线的电刺激器之类的另一个医疗构件的电极的位置的生理模型,为特定患者12和患者病况选择刺激电极组合。因此,尽管参考引线20的电极来描述的,但是,此处所描述的设备、系统,以及技术也可以被用来基于电极在患者12的脑部28内的位置来选择刺激电极组合,而不论电极所耦合至的组件的类型。在这样的示例中,生理模型可由计算设备(执行定义参考脑部28内的电极(或包括电极的医疗构件)相对于患者解剖数据的位置的算法的指令)生成。电极或医疗组件的位置可使用诸如参考引线20所描述的技术之类的任何合适的技术来确定。
[0055]患者解剖数据指出植入的引线20附近的患者组织(诸如植入的引线20附近的一个或多个解剖结构)的一个或多个特性。患者解剖数据可包括患者的解剖图像、参考解剖图像、解剖图、组织导电率数据集,或包含控制输液剂分布的流体动力学的参数的数据集中的至少一项。患者解剖数据可对患者12特定,或可以表示一个以上的患者的数据,例如,多个患者的解剖结构和组织导电率的模型或平均数据。例如,在某些示例中,患者解剖数据可包括组织导电率数据或对于特定治疗应用(例如,在图1的情况下,是深度脑刺激)的特定引线20位置而言典型的其他相关组织数据,并可以是,但不一定是对于患者12特定。这样的数据可包括与有益的治疗效果(“目标量(target volumes)”)相关联的解剖区域、或与如通过对人群数据集的分析所确定的负面的结果(“副作用量(side effect volumes) ”)相关联的区域。在某些示例中,计算设备从成像模态(诸如,但不仅限于,CT、MR1、x射线、荧光镜检查,等等)中生成患者解剖数据。
[0056]在某些示例中,在脑部28内感测的生物电信号可反映由脑组织两端的电位差的总和所产生的电流的变化。生物电脑部信号的示例包括但不限于,从在脑部28的一个或多个区域内感测的局部场电位(LFP)生成的电信号,诸如脑电图(EEG)信号、或脑皮层电图(ECoG)信号。然而,局部场电位可包括患者12的脑部28内的更宽类别的电信号。
[0057]在某些示例中,可在脑部28内的与电刺激的目标组织部位相同的脑部28区域或的脑部28的不同的区域内感测到用来选择刺激电极组合的生物电脑部信号。如上文所指出的,这些组织部位可包括脑部28的丘脑、丘脑下部核(STN)、或内侧苍白球内的组织部位以及其他目标组织部位(例如,其他基底神经节结构)。可基于患者病况来选择脑部28内的特定目标组织部位和/或区域。因此,在某些示例中,可从相同组电极24,26中选择刺激电极组合和感测电极组合。在其他示例中,用于传递电刺激的电极可不同于用于感测生物电脑部信号的电极。
[0058]治疗系统10的处理器从,例如治疗系统10的存储器(可以是编程器14、IMD16的存储器,或另一设备(例如,存储了一个或多个生理模型的远离编程器14或MD16的数据库)的存储器)来获取生理模型的数据。根据本公开的各技术,IMD16和/或编程器14可存储生理模型的图形处理数据。生理模型可由不同的计算设备生成,并存储在存储器中。生理模型可以是患者12特定的。例如,存储的生理模型可基于引线20和电极24,26在患者12的脑部28内的位置来生成。
[0059]在某些示例中,处理器基于引线20和电极24,26在脑部28内的位置来生成生理模型。生理模型可借助于在诸如编程器14之类的计算设备或单独的专用的或多功能计算设备上执行的建模软件、硬件,或固件来生成。在某些示例中,处理器在显示器的用户界面上显示表示生理模型的图像,以便提供在选择刺激电极时指导临床医生的信息。在其他示例中,计算设备基于生理模型(基于引线20的位置和患者解剖数据生成的)提供刺激电极组合推荐。
[0060]在某些示例中,生理模型包括治疗场(field)的图形表示,表示向其传递治疗的患者的组织的区域。例如,治疗场可包括当MD16经由所选择的电极24,26的子集和定义刺激参数的治疗程序向患者12的脑部28传递电刺激时生成的电刺激场(也称为电场)。电场表示在治疗过程中将被电场(例如,电场或电磁场)覆盖的组织的区域。在其他示例中,治疗场可以是激活场,表示由刺激治疗所覆盖的患者解剖区域中将被电场激活的神经元,藉此表示由经由特定治疗程序(包括所选择的电极24,26的子集及其他刺激参数值(例如,电流或电压幅值值和/或频率值))所传递的电刺激所激活的组织区域。另一种类型的治疗场模型是表示当頂D16经由所选择的电极24,26的子集和特定组的治疗参数值来向患者12的脑部28传递电刺激时生成的电场的电压梯度或电流密度的电压梯度或电流密度模型。又一种类型的治疗场模型可涉及其中以足以产生有效的效果的浓度分布输液剂的区域。
[0061]在其他示例中,生理模型包括用于产生植入的引线20附近的脑部28的一个或多个解剖结构的图形表示的图形处理数据,且在某些示例中,还包括用于产生引线20的图形表示的图形处理数据。用于产生引线20的图形表示的图形处理数据可对应于表示引线的远端的点和引线相对于该点的角度、定义引线的两个点、定义引线沿其所遍历的一个或多个曲线的参数、和/或沿着引线表示电极中心的点。在某些示例中,生理模型是基于引线20在脑部28内的实际植入部位来确定的。例如,计算设备(例如,编程器14或另一计算设备)的处理器可实现将电极24,26在脑部28内的3D坐标(例如,立体定向坐标)映射到脑部28的解剖图像以确定并显示植入的电极24,26附近的解剖结构的算法。
[0062]3D坐标可以是被用来将引线20植入脑部28内的坐标或由临床医生所提供的估算引线20在脑部28内的位置的坐标。解剖结构在脑部28内的位置可基于患者12特定的患者解剖数据来确定。例如,可呈现包括脑部28的解剖结构的图形表示的生理模型,以显示患者12的脑部28的至少一部分的图像。在某些示例中,生理模型可通过将存储在MD16内的一个或多个变换应用到解剖图(在本公开中,也称为解剖图模型或图模型)来产生,且变换可存储在MD16内。
[0063]在某些示例中,编程器14或另一计算设备可生成生理模型,并在用户界面的显示器上显示生理模型的呈现版本。然后,临床医生可基于生理模型的图像,确定感测或刺激电极组合的电极是否在目标解剖结构或要被避免的解剖结构的附近。
[0064]在选择刺激电极组合之后,临床医生,单独地或借助于诸如编程器14之类的计算设备,可选择向患者12提供有效治疗的其他刺激参数值。这些其他刺激参数值可包括,例如,刺激信号的频率和幅值,且在刺激脉冲的情况下,刺激信号的占空比、脉冲宽度,以及电极的电极配置(例如,选择的组合和极性)。在其他情况下,编程器14可建议有关所传递的脉冲的刺激波形以及模式的信息。
[0065]在某些示例中,在MD16被植入患者12体内并被编程用于慢性治疗传递之后,IMD16可周期性地重新评估所选的刺激电极组合,以确定另一个刺激电极组合是否可提供更有效的治疗。MD16可确定,例如,用于刺激治疗的目标组织部位是否基于脑部28中的生理变化而变化,或引线20A,20B中的一个或两者是否移离脑部28内的原始植入位置,或引线是否彼此相关地移离。
[0066]为了基于生理模型来评估所选刺激电极组合,临床医生可使用任何合适的成像模态来获取引线20以及相应的电极24,26的医学图像。编程器14或另一计算设备可基于由医学图像所示出的电极24,26的位置和患者解剖数据来生成生理模型。生理模型可示出,例如,所选刺激电极是否仍被放置成向一个或多个目标解剖结构提供电刺激和/或避免了与刺激引起的副作用相关联的一个或多个解剖结构。例如,生理模型可示出源自经由所选刺激电极组合的刺激传递的治疗场的电场、激活场、电压梯度、或电流密度是否仍针对目标解剖结构和/或避免了与刺激引起的副作用相关联的解剖结构。
[0067]由MD16所生成的电刺激可被配置成管理各种病症和病况。在某些示例中,頂D16的刺激生成器被配置成经由选择的刺激电极组合的电极生成电脉冲并向患者12传递电脉冲。然而,在其他示例中,頂D16的刺激生成器可被配置成生成并传递连续波信号,例如,正弦波或三角形波。在任一种情况下,頂D16内的信号生成器可根据在治疗中的给定时间所选择的治疗程序来生成用于DBS的电刺激治疗。在其中MD16以刺激脉冲的形式提供电刺激的示例中,治疗程序可以包括一组治疗参数值,诸如用于向患者12传递刺激的刺激电极组合、脉冲频率、脉冲宽度,以及脉冲的电流或电压幅值。如前面所指出的,刺激电极组合可示出被选择以向患者12的组织传递刺激信号的特定电极24,26以及所选电极的相应极性。
[0068]IMD16可植入在患者12的锁骨上方的皮下囊内,或可另选地,患者12的腹部、背部、或臀部,在头盖骨32上或内、或位于患者12体内的任何其他合适的位置。一般而言,IMD16由抗体液腐蚀和降解的生物相容的材料构成。MD16可包括气密外壳来基本上封闭诸如处理器、治疗模块、以及存储器之类的组件。
[0069]如图1所示,植入的引线延长线18经由连接器30(也称为MD16的连接器块或连接器头部)耦合到MD16。在图1的示例中,引线延长线18从MD16的植入部位,沿着患者12的颈部,遍历到患者12的头盖骨32,以到达脑部28。在图1所示出的示例中,引线20A和20B (统称为“引线20”)分别被植入在患者12的左右脑半球内,从而向脑部28的一个或多个区域(可基于由治疗系统10控制的患者病况或病症来选择)传递电刺激。可基于一个或多个感测的生物电脑部信号和示出植入的电极附近的脑部28的区域的生理模型,来选择用来向目标组织部位传递刺激的刺激电极。可构想其他引线20和MD16植入部位。例如,在某些示例中,頂D16可植入在头盖骨32上或内。作为另一个示例,引线20可植入在脑部28的同一个半球内,或IMD16可耦合到单根引线。在其他示例中,IMD16可耦合到无引线的刺激器。在又一些示例中,IMD16可包括耦合到导管而非引线的可植入流体传递设备。
[0070]虽然在图1中示出引线20耦合到共同的引线延长线18,但是,在其他示例中,引线20可经由单独的引线延长线耦合到MD16或直接耦合到连接器30。引线20可被放置成向脑部28内的一个或多个目标组织部位(此处也称为“治疗目标”)传递电刺激,来管理与诸如运动障碍之类的患者病况相关联的患者症状。可通过头盖骨32中的相应的孔,植入引线20,从而将电极24,26放置在脑部28的所希望的位置。可将引线20置于脑部28内的任何位置,以使电极24,26能在治疗过程中向脑部28内的目标组织部位传递电刺激。例如,电极24,26可经由患者12的头盖骨32中的钻孔,通过外壳手术被植入在脑部28的硬脑膜下或脑部28的脑部皮质内,并经由一个或多个引线20电耦合到MD16。
[0071]在图1所示出的示例中,引线20的电极24,26被示为环状电极。环状电极可用于DBS应用中,因为它们编程起来相对简单,并能向与电极24,26相邻的任何组织传递电场。在其他示例中,电极24,26可具有不同的配置。例如,在某些示例中,引线20的电极24,26中的至少某些可具有能产生成形的电场的复杂的电极阵列几何形状。复杂的电极阵列几何形状可包括围绕每一个引线20的外周界的多个电极(例如,部分环形或分段的电极),而非一个环形电极。以此方式,可以在特定方向引导来自引线20的电刺激以增强治疗效能,并减少来自刺激大量组织的可能的不良副作用。
[0072]参考图3A和3B示出和描述了包括分段的电极的复杂的电极阵列几何形状的示例。在某些示例中,頂D16的外壳可包括一个或多个刺激和/或感测电极。在可选示例中,引线20可具有如图1所示的长型圆柱体以外的形状。例如,引线20可以是贴片引线、球状引线、可弯曲引线、或对治疗患者12和/或最小化引线20的侵害性有效的任何其他类型的形状。另外,在其他示例中,引线20可以包括任何组合的宏电极(例如,适用于感测局部场电位和刺激的环,段)和微电极(例如,适用于感测时域内的尖峰串)。
[0073]在图1所示出的示例中,IMD16包括存储多个治疗程序的存储器(图4所示出的),每一个治疗程序都定义一组治疗参数值。在某些示例中,IMD16可基于各种参数,诸如检测到的患者活动级别、检测到的患者状态,基于日间时等等,从存储器中选择治疗程序。IMD16可基于所选的治疗程序,生成电刺激,以管理与运动障碍(或另一个患者病况)相关联的患者症状。根据本公开的各技术,頂D16的存储器可存储图形处理数据,图形处理数据可在呈现过程中应用来产生患者12的诸如脑部28之类的解剖特征的图像。诸如编程器14之类的计算设备可,例如,通过无线遥测,取回图形处理数据,从而使用该图形处理数据来执行呈现过程。
[0074]在其中评估MD16来确定MD16是否向患者12提供有效的治疗的试验阶段期间,可测试并评估多个治疗程序的效能。另外,可基于至少一个感测的生物电脑部信号和基于引线20在脑部28内的位置所确定的生理模型,为一个或多个治疗程序选择一个或多个刺激电极组合,如下面进一步详细地描述的。可基于试验阶段的结果,选择存储在IMD16内的治疗程序。
[0075]在其中MD16被植入在患者12体内以便非临时地传递治疗的慢性治疗中,MD16可以根据不同的治疗程序,生成并向患者12提供刺激信号。另外,在某些示例中,患者12可在单个给定程序内修改一个或多个治疗参数值的值,或在多个程序之间切换,从而借助于编程器14改变由患者12所感知的治疗效能。IMD16的存储器可存储定义患者12可调整治疗参数、在多个程序之间切换、或进行其他治疗调整的限度的指令。患者12可在治疗过程中的任何时间,或如由临床医生指定的,经由外部编程器14生成附加程序供MD16使用。
[0076]外部编程器14按需以无线方式与IMD16进行通信,以提供或取回治疗信息。编程器14是用户(例如,临床医生和/或患者12)可用来与MD16进行通信的外部计算设备。例如,编程器14可以是临床医生用来与MD16进行通信并为MD16编程一个或多个治疗程序的临床医生编程器。可选地,编程器14可以是允许患者12选择程序和/或查看并修改治疗参数的患者编程器。临床医生编程器可比患者编程器包括更多编程特征。换言之,更复杂或敏感的任务只可由临床医生编程器允许,以防止未经训练的患者对MD16作出不期望更改。此外,临床医生编程器可被配置成使用存储在MD16上的图形处理数据来执行呈现过程,而患者编程器通常不(尽管可以)被配置成执行呈现过程。
[0077]编程器14可以是带有可由用户查看的显示器和用于向编程器14提供输入的界面(即,用户输入机制)的手持式计算设备。例如,编程器14可包括向用户呈现信息的较小的显示屏幕(例如,液晶显示器(IXD)或发光二极管(LED)显示器)。另外,编程器14可包括触摸屏显示器、键区、按钮、外围指向设备或可允许用户导航编程器14的用户界面并提供输入的另一个输入机制。如果编程器14包括按钮和键区,则按钮可专用于执行某一功能,例如,电源的激活,或按钮和键区可以是随着用户当前查看的用户界面的部分而在功能方面有变化的软键。可选地,编程器14的屏幕(未示出)可以是允许用户直接向显示器所示出的用户界面提供输入的触摸屏。用户可使用指示笔或手指来向显示器提供输入。
[0078]在其他示例中,编程器14可以是较大的工作站或另一个多功能设备内的单独的应用,而并非专用计算设备。例如,多功能设备可以是笔记本电脑、平板电脑、工作站、蜂窝电话、个人数字助理、或可运行能使计算设备作为医疗设备编程器14来操作的应用的另一计算设备。耦合到计算设备的无线适配器可使计算设备和IMD16之间能进行安全通信。编程器的元件还可使用联网的计算资源来实现,以便远程进行重要的计算。
[0079]当编程器14被配置成由临床医生使用时,编程器14可被用来向MD16传送初始编程信息。此初始信息可包括硬件信息(诸如引线20的类型和电极布局)、引线20在脑部28内的位置、电极阵列24,26的配置、定义治疗参数值的初始程序、以及临床医生希望编程到MD16内的任何其他信息。编程器14还能完成功能测试(例如,测量引线20的电极24,26的阻抗)。
[0080]临床医生还可借助于编程器14将治疗程序存储在MD16内。在编程会话中,临床医生可确定向患者12提供有效的治疗以应付与患者病况相关联的症状的一个或多个治疗程序,且在某些情况下,对于诸如睡眠状态、运动状态或安静状态之类的一个或多个不同的患者状态是特定的。例如,临床医生可以选择用来将刺激传递给脑部28的一个或多个刺激电极组合。在编程会话中,患者12可向临床医生提供关于正在被评估的特定程序的效能的反馈,或临床医生可基于患者12的一个或多个生理参数(例如,肌肉活动或肌紧张性)来评估效能。编程器14可通过提供用于标识潜在地有益的治疗参数值的方法系统,来协助临床医生创建/标识治疗程序。
[0081 ] 编程器14还可被配置成供患者12使用。当作为患者编程器配置时,编程器14可具有受限功能(与临床医生编程器相比)以防止患者12改变MD16的关键功能或应用,这可能对患者12有害。以此方式,编程器14可只允许患者12调整某些治疗参数的值、或设置特定治疗参数的值的可用范围。
[0082]当正在传递治疗时,当患者输入触发了治疗中的变化或当编程器14或MD16内的电源需要更换或充电时,编程器14还可向患者12提供指示。例如,编程器14可包括警告LED,可经由编程器显示器向患者12闪烁消息、生成可听音或体觉提示以确认接收到患者输入,例如,来示出患者状态或手动修改治疗参数。
[0083]编程器14被配置成经由无线通信,与MD16和任选地,另一计算设备)进行通信。编程器14,例如,可经由无线通信,使用本领域内已知的射频(RF)遥测技术,与MD16进行通信。编程器14还可经由有线或无线连接,使用各种本地无线通信技术中的任何一种(诸如根据IEEE802.11或Bluetooth?规范集的RF通信,根据IRDA规范集的红外线(IR)通信,或其他标准或专有的遥测协议),与另一个编程器或计算设备进行通信。编程器14还可经由诸如磁盘和光盘、或存储器卡之类的可移动介质的交换,与其他编程或计算设备进行通信。进一步,编程器14可经由本领域内已知的远程遥测技术,经由例如,局域网(LAN)、广域网(WAN)、公用交换电话网(PSTN),或蜂窝电话网络,与IMD16和另一个编程器进行通信。
[0084]治疗系统10可被实现为在几个月或几年的过程内向患者12提供慢性刺激治疗。然而,系统10也可在完全植入之前试验地使用,以评估治疗。如果临时实现,则系统10的某些组件可不植入在患者12体内。例如,可给患者12装配外部医疗设备,诸如试验刺激器,而并非MD16。外部医疗设备可经由经皮延长线或一个或多个外部引线,耦合到经皮引线、植入的引线。如果试验刺激器示出DBS系统10向患者12提供了有效的治疗,则临床医生可将慢性刺激器植入到患者12的体内,用于相对长期的治疗。
[0085]在治疗系统10的其他示例中,治疗系统10只包括一个引线或两个以上的引线。可将下面所描述的设备、系统,以及技术应用于只包括一个引线或两个以上的引线的治疗系统。类似地,本公开的各技术可应用于其他可植入医疗设备,诸如经由例如,导管,将基于流体的药物传递到患者12的治疗目标处的可植入流体传递设备。
[0086]图2是示出了示例IMD16的组件的功能框图。在图2所示出的示例中,IMD16包括处理器40、存储器42、电刺激生成器44、感测模块46、开关模块48、遥测模块50,以及电源52。存储器42可包括任何易失性或非易失性介质,诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM (NVRAM)、电可擦可编程序只读存储器(EEPR0M)、闪存等等。存储器42可存储计算机可读指令,当由处理器40执行时,这些指令导致MD16执行各种功能。
[0087]在图2所示出的示例中,存储器42在存储器42内或存储器42内的分开的区域内存储治疗程序54、生物电脑部信号60、操作指令58、以及图形处理数据74。在某些示例中,存储器42表示用于分别地存储治疗程序54、生物电脑部信号60、操作指令58、以及图形处理数据74的分开的存储器。每一个存储的治疗程序54都定义特定电刺激参数组,诸如刺激电极组合、电流或电压幅值、频率(例如,在刺激脉冲的情况下,脉冲频率),以及脉冲宽度。
[0088]在其他示例中,例如,当MD16包括可植入流体传递设备时,治疗程序54存储流体传递给药程序的指令,例如,传递流体的速率和/或以该速率下流体的时间,可能包括在几天或几周的比较长的持续时间内计划的多个速率。在某些示例中,单个治疗程序可作为治疗组来存储,该治疗组定义可用来生成刺激的一组治疗程序。由治疗组的治疗程序所定义的刺激信号可重叠地或不相重叠(例如,时间交错地)地一起传递。
[0089]生物电脑部信号60包括由感测模块46在患者12的脑部28内感测的生物电脑部信号。示例生物电脑部信号包括,但不限于,从脑部28的一个或多个区域内的局部场电位生成的信号。EEG和ECoG信号是可在脑部28内测得的局部场电位的示例。然而,局部场电位可包括患者12的脑部28内的更宽类别的电信号。在某些示例中,生物电脑部信号60是由感测模块46 (或另一个感测模块)感测的原始生物电脑部信号、由感测模块46所生成的参数化的生物电脑部信号、或基于该原始生物电脑部信号生成的数据。操作指令58在处理器40的控制下引导MD16的一般操作。
[0090]根据本公开的各技术,存储器42可存储图形处理数据74。在某些示例中,图形处理数据74可包括构成患者12的解剖特征的患者特定的模型的一个或多个图形对象的图形基元的顶点列表。在某些示例中,图形处理数据74可包括可以应用于解剖图(可包括患者12的解剖特征的一般模型)的一个或多个变换。
[0091]患者12的由图形处理数据74所表示的解剖特征可包括在其中植入了引线20的治疗目标。除经由遥测模块50接收图形处理数据以及将图形处理数据存储到存储器42中以外,处理器40不必与图形处理数据74交互。例如,处理器40不必实现图形呈现过程。以此方式,IMD16表示未配置执行呈现过程并且与向患者12传递治疗相关联的设备的示例。
[0092]处理器40可包括微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或离散逻辑电路中的任何一个或多个。此处所描述的归于处理器的功能可通过软件、固件、硬件或其任何组合,在硬件设备中体现。处理器40根据存储在存储器42中的治疗程序54来控制刺激生成器44,以应用由一个或多个程序所指定的特定刺激参数值,诸如幅值、脉冲宽度,以及脉冲频率。处理器40可控制刺激生成器44、感测模块46、以及开关模块48、还有MD16的其他元件,以经由引线20向患者12传递治疗。因此,IMD16的某些部分,例如,处理器40、刺激生成器44、感测模块46、以及开关模块48,可统称为MD16的治疗单元。
[0093]在图2所示出的示例中,电极24组包括电极24A、24B、24C、以及24D,电极26组包括电极26A、26B、26C、以及26D。处理器40还控制开关模块48来将由刺激生成器44所生成的刺激信号施加到电极24,26的所选组合。特定地,开关模块48可将刺激信号耦合到引线20内的所选导体,而导体又在选择的电极24,26两端传递该刺激信号。开关模块48可以是开关阵列、开关矩阵、多路复用器、或任何其他类型的被配置成选择性地将刺激能量耦合到所选电极24,26并选择性地用所选择的电极24,26来感测生物电脑部信号的开关模块。因此,刺激生成器44经由开关模块48和引线20内的导体,耦合到电极24,26。然而,在某些示例中,IMD16不包括开关模块48,而是包含每一个电极的单独的刺激生成器。
[0094]刺激生成器44可以是单通道或多通道刺激生成器。特定地,刺激生成器44可能够经由单一电极组合在给定时间来传递单个刺激脉冲、多个刺激脉冲、或连续信号,或经由多个电极组合在给定时间传递多个刺激脉冲。然而,在某些示例中,刺激生成器44和开关模块48可被配置成时间交错地提供多个通道。例如,开关模块48可用于在不同的时间在不同的电极组合两端对刺激生成器44的输出进行时间分割,从而向患者12提供多个程序或多个通道的刺激能量。
[0095]在某些示例中,处理器40基于在脑部28内感测的生物电信号的一个或多个时域或频域特性,来动态地改变电极24,26的所选组合,例如,刺激电极组合。感测模块46,在处理器40的控制下,可感测生物电脑部信号,并将感测的生物电脑部信号提供到处理器40。处理器40可控制开关模块48以将感测模块46耦合到选择的电极24,26的组合,例如,感测电极组合。以此方式,頂D16被配置为使得感测模块46可用多个不同的感测电极组合,来感测生物电脑部信号。开关模块48可经由相应的引线20内的导体电耦合到所选电极24,26,导体又向感测模块46提供在所选电极24,26两端所感测的生物电脑部信号。生物电脑部信号可包括表示患者12的脑部28内的电活动的电信号。处理器40可将感测的生物电脑部信号存储在存储器42中。
[0096]尽管在图2中感测模块46与刺激生成器44和处理器40 —起集成到共同的外壳中,但是,在其他示例中,感测模块46可与MD16在单独的外壳中,并可经由有线或无线通信技术与处理器40 (在某些示例中,编程器14)进行通信。
[0097]遥测模块50在处理器40的控制下支持MD16和外部编程器14或另一计算设备之间的无线通信。IMD16的处理器40可,作为对程序的更新,经由遥测模块50,从编程器14接收各种刺激参数的值,诸如幅值和电极组合。对治疗程序的更新可存储在存储器42的治疗程序54部分内。MD16中的遥测模块50,以及诸如编程器14之类的此处所描述的其他设备和系统中的遥测模块,可通过RF通信技术来实现通信。另外,遥测模块50可经由MD16与编程器14的近侧电感性交互,与外部医疗设备编程器14进行通信。因此,遥测模块50可连续地、以周期性的间隔、或应来自MD16或编程器14的请求,将诸如涉及感测的生物电脑部信号的信息之类的信息发送到外部编程器14。
[0098]电源52向IMD16的各种组件传递操作功率。电源52可包括小的可充电的或非可充电电池以及发电电路以产生操作功率。充电可通过外部充电器和MD16内的电感充电线圈之间的近侧电感性交互来实现。在某些示例中,电源要求可足够小,以使MD16利用患者运动并实现能量采集(energy scavenging)设备,以对可充电电池进行涓流充电。在其他示例中,传统的电池可使用有限的时间长度。
[0099]在本公开中,一组电极可指沿着一个或多个引线的纵向轴的位于相同位置的任何电极。一组电极可以包括一个电极或多个电极(例如,两个或更多电极)。
[0100]以此方式,图2表示可植入医疗设备的示例,包括被配置成存储可植入医疗设备的程序的数据的存储器,被配置成向患者的解剖特征的治疗目标传递治疗的治疗单元,以及,被配置成接收程序的数据并将程序的数据存储到存储器的接口,其中,接口进一步被配置成接收图形处理数据,该图形处理数据包括当在呈现过程中被应用时产生患者的解剖特征的图像的数据,其中,可植入医疗设备不被配置成使用该图形处理数据来执行呈现过程。图2还表示可植入医疗设备的示例,该可植入医疗设备包括被配置成执行传递治疗和在患者的解剖特征的治疗目标处测量生理信号中的至少一项的治疗单元,以及,包括所述可植入医疗设备的程序的存储的数据和图形处理数据的存储器,其中,该图形处理数据包括当在呈现过程中被应用时产生患者的解剖特征的图像的数据,其中,可植入医疗设备不被配置成使用图形处理数据来执行呈现过程。
[0101]图3A和3B是可与MD16—起使用的可选的(或作为其补充)包括相应的电极24,26的组的一个或两个引线20A,20B的示例引线62和电极64组的示意图。图3A示出了包括四组电极66,68,70以及72的引线62的χ-y平面中的二维(2D)侧视图(仅为便于描述,在图3A中示出了正交的x-y轴)。图3B示出了四组电极中的每一组的y-z平面中的截面图。电极66和72的组中的每一组都包括一个环形电极,该环形电极可类似于图2所示出的电极24,26中的每一个。反之,电极68和70的组中的每一组都包括三个分布在引线62的外周界周围的分段电极68A - 68C和70A - 70C。在其他示例中,引线62可包括任何数量和组合的环状电极组或分段电极组。例如,引线62可只包括分段电极的组。作为另一个示例,电极的组68,70可包括三个以上的分段(或部分环形)电极或一个或两个分段或部分环状电极。
[0102]根据本公开的各技术,在某些示例中,存储到MD16和/或编程器14的图形处理数据可包括表示植入在患者12的治疗目标内的引线62的位置的数据。例如,頂D16可存储以表示引线62的远端的点和引线62相对于远端的角度的形式来定义引线62的位置的信息。它还可存储有关引线或导管相对于解剖中线(或另一个参考)的轴向旋转的信息,从而能够正确地呈现相关治疗元件的方向性(例如,导管尖端中的出口孔的取向)。在其他示例中,MD16可存储定义电极66,68,70,72的中心的位置的信息。在这样的示例中,MD16还可存储示出电极66,68,70,72的类型的信息,例如,示出电极66,72包括环状电极,而电极68A - 68C和70A - 70C包括分段电极。MD16还可以存储示出分段电极68A - 68C和70A - 7C的段的位置的信息。
[0103]图3C是示例引线63和电极76 - 79的示意图。引线63基本上符合图3A和3B的引线62。然而,在此示例中,引线63的电极76 - 79都是分段的。以此方式,引线63表示具有四级的分段电极的完整的分段引线的示例。在各种示例中,电极76 - 79可以具有,例如,三个或四个段。引线63表示诸如MD16之类的MD可耦合至其的治疗元件的另一个示例。MD16可耦合到类似于引线63的两个或更多引线。在其他示例中,完整的分段引线可以具有更多或更少的电极。
[0104]图4是包括处理器80、存储器82、用户界面84、遥测模块86、以及电源88的示例外部医疗设备编程器14的概念框图。处理器80控制用户界面84和遥测模块86,并往返于存储器82存储和取回信息和指令。编程器14可被配置成用作临床医生编程器或患者编程器。处理器80可以包括一个或多个处理器的任何组合,包括一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他等效集成的或离散逻辑电路。因此,处理器80可包括任何合适的结构,无论是以硬件、软件、固件,或其任何组合,以执行此处归于处理器80的功能。
[0105]诸如临床医生或患者12之类的用户可通过用户界面84与编程器14进行交互。因此,在某些示例中,编程器14可包括患者编程器或临床医生编程器。本公开的各技术涉及将诸如图形处理数据92之类的图形处理数据存储到与向患者的治疗目标传递治疗相关联、而不被配置成使用图形处理数据来执行呈现过程的设备。因此,当编程器14被配置为患者编程器时,在某些示例中,患者编程器不必须被配置成使用图形处理数据92来执行呈现过程。在某些示例中,当编程器14被配置为临床医生编程器时,处理器80可以被配置成使用图形处理数据92来执行呈现过程,以生成包括患者12的治疗目标的解剖特征的图像,并例如经由用户界面84显示该图像。
[0106]用户界面84包括诸如IXD或LED显示器之类的显示器(未示出)或其他类型的屏幕,以呈现与治疗相关的信息,诸如与经由多个感测电极组合感测的生物电信号相关的信息,且在某些示例中,当被配置成呈现图形对象时,呈现包括患者12的治疗目标的解剖特征的图像。另外,用户界面84还可包括从用户那里接收输入的输入机制。输入机制可包括,例如,按钮、键区(例如,字母数字键区)、外围指向设备,或可使用户导航由编程器14的处理器80呈现的用户界面并提供输入的另一种输入机制。
[0107]如果编程器14包括按钮和键区,则按钮可专用于执行某一功能,例如,电源按钮,或按钮和键区可以是随着用户当前查看的用户界面的区域而在功能方面有变化的软键。可选地,编程器14的显示器(未示出)可以是允许用户直接向显示器所示出的用户界面提供输入的触摸屏。用户可使用指示笔或手指来向显示器提供输入。在其他示例中,用户界面84还包括用于向患者12提供可听的指令或声音和/或从患者12那里接收声音命令的音频电路,该音频电路在患者12具有有限的运动机能的情况下有用。患者12、临床医生、或另一个用户还可与编程器14进行交互,以手动选择治疗程序、生成新治疗程序、通过单个或全局调整来修改治疗程序、以及将新程序传送到IMD16。
[0108]在某些示例中,可通过编程器14的处理器80来实现由MD16提供的治疗的至少某些控制。另外,在某些示例中,处理器80可基于由MD16感测的生物电脑部信号和示出引线20的植入的电极24,26附近的患者12的脑部28的组织的一个或多个特性的生理模型,来选择刺激电极组合。此处所描述的示例主要涉及由MD16感测的生物电脑部信号,但是也适用于基于由与MD16分开的感测模块感测的生物电脑部信号来选择电极组合。单独的感测模块可以,但是不必一定植入在患者12体内。
[0109]在某些示例中,临床医生或编程器14的其他用户可基于感测的生物电信号的时域特性,诸如来自单个或一小组神经元的感测的尖峰串,来选择一个或多个电极。另外,用户还可查看患者12的解剖特征的图像,可包括MD16的植入的治疗元件的表示,来选择电极。在某些情况下,例如,在确定所期望的刺激电极组合之后,处理器80可将信号传送到IMD16,以指令MD16使用所选的刺激电极组合。
[0110]IMD16的处理器40可经由其相应的遥测模块50从编程器14接收信号(图2)。IMD16的处理器40可通过基于来自编程器14的处理器80的信号从存储器42中选择存储的治疗程序,来切换刺激电极组合。可选地,编程器14的处理器80可选择治疗程序或特定刺激电极组合,并将信号传送到MD16,其中,信号示出将由MD16实现的治疗参数值,以帮助改善管理患者的运动障碍的刺激的效能。指示可以是,例如,与MD16的存储器42中的治疗程序相关联的字母数字标识符或符号。
[0111]在图4所示出的示例中,存储器82在存储器82内的单独的存储器中或存储器82内的单独的区域中,存储感测和刺激电极组合90、图形处理数据92、生物电脑部信号94,以及解剖图96。存储器82还可包括用于操作用户界面84和遥测模块86、以及用于管理电源88的指令。存储器82还可存储在治疗过程中从MD16取回到的任何治疗数据,诸如由IMD16感测的生物电脑部信号94。临床医生可使用此治疗数据来确定患者病况的进展,以便预测未来治疗。存储器82可以包括任何易失性或非易失性存储器,诸如RAM、ROM、EEPROM或闪存。存储器82还可包括可被用来提供存储器更新或增加存储器容量的可移动存储器部分。在编程器14被不同的患者使用之前,可移动存储器还可允许移除敏感的患者数据。
[0112]感测和刺激电极组合90存储感测电极组合和相关联的刺激电极组合。如上所述的,在某些示例中,感测和刺激电极组合可包括相同的电极24,26子集,或可以包括不同的电极子集。因此,存储器82可存储多个感测电极组合,且对于每一个感测电极组合,存储标识与各感测电极组合相关联的刺激电极组合的信息。可,例如,由临床医生、由处理器80自动地、或由另一设备(例如,IMD16)的处理器来确定感测和刺激电极组合之间的关联。
[0113]在某些示例中,相应的感测和刺激电极组合可包括相同电极中的某些或全部。然而,在其他示例中,相应的感测和刺激电极组合中的电极中的某些或全部可以是不同的。例如,刺激电极组合可包括比相应的感测电极组合更多的电极,以便提高刺激治疗的效能。在某些示例中,如上所讨论的,刺激可经由刺激电极组合提供到脑部28的不同于与相应的感测电极组合最最近的组织部位但是在相同区域内的组织部位,例如,丘脑,以便减轻与感测电极组合相关联的组织部位内的任何不规则振动或其他不规则的脑部活动。在另一个示例中,刺激可经由刺激电极组合传递至不同于与相应的感测电极组合最最近的组织部位但是在相同通道或脑部电路内的组织部位,例如,MD16可感测GPi中的生物电脑部信号,并在脑部28的STN中刺激,以便减轻与感测电极组合相关联的组织部位内的任何异常振荡活动或其他异常脑部活动。脑部电路的区域可经由神经通道以导致该网络一个区域内的活动受网络内另一个区域内的活动的影响的方式彼此在功能上相关。
[0114]图形处理数据92存储信息,编程器14的80处理器可,当被配置成执行呈现过程时,利用该信息来呈现患者特定的模型,以生成頂D16的引线20附近的治疗目标的图像。在某些示例中,图像可包括植入的引线20附近的患者12的脑部28内的一个或多个解剖结构。在某些示例中,图形处理数据92存储标识引线20的位置的引线位置信息,该信息可以是引线20在脑部28内的实际位置,或引线20在脑部28内的大致位置。涉及引线20的实际位置或大致位置的信息可包括,例如,表示引线的远端的点、引线相对于远端的角度、相对于远端的三维向量、表示引线的近端的第二点、定义沿着引线的电极的重心的点、轴向取向或相对于基准方向的旋转,或其他这样的信息。
[0115]图形处理数据92还存储当在呈现过程中被应用时产生表示患者12的解剖特征的图像(包括MD16的引线20附近的治疗目标)的数据。在一个示例中,图形处理数据92可存储定义表示解剖特征的患者特定的模型的三维网格的图形基元的顶点列表。在此示例中,存储器82不必一定存储解剖图96,该解剖图96使用虚线轮廓来示出,以表示存储解剖图96的数据是可选的。在另一个示例中,图形处理数据92可存储一个或多个变换,这些变换,当应用于解剖图96时,将解剖图96变换为患者特定的模型。这样的变换可通过这样的过程来生成:经由一系列刚性或非刚性的配准来改变非患者特定的图或数据集,以便它更好地匹配此患者的特定解剖。呈现过程还可以括从患者特定的模型生成解剖特征的图像的像素数据。在某些示例中,图形处理数据92可存储顶点数据和变换数据,两者都可以在呈现过程中被应用。在又一些示例中,存储器82可另外存储图像数据,例如,要被显示的图像的一部分的经编码的表示。
[0116]当编程器14被配置为临床医生编程器时,存储器82可临时存储图形处理数据92。即,临床医生编程器可从MD16的存储器42取回图形处理数据74,例如,经由无线遥测,并临时将图形处理数据存储为图形处理数据92。在其他示例中,临床医生编程器可从患者编程器那里取回图形处理数据,并将取回的图形处理数据存储为图形处理数据92。临床医生编程器可在由临床医生用户执行的编程会话过程中存储图形处理数据,且处理器80 (或单独的处理器,诸如图形处理单元(GPU))可被配置成执行呈现过程。在编程会话之后,当新的数据将被存储到存储器82时,处理器80可擦除图形处理数据92或改写图形处理数据92。图形处理数据可交替地存储在本地或被缓存,以备在此编程器上将来使用。处理器80可使用户界面84的显示器(未示出)显示由执行呈现过程所生成的图像。
[0117]编程器14中的无线遥测可通过RF通信或外部编程器14与MD16的近侧电感性交互来实现。此无线通信可通过使用遥测模块86来实现。因此,遥测模块86可类似于MD16内包含的遥测模块。在可选示例中,以此方式,其他外部设备可能够与编程器14进行通信,而无需建立安全的无线连接。
[0118]电源88向编程器14的组件传递操作功率。电源88可包括电池和发电电路,以产生操作功率。在某些示例中,电池可以是可充电的,以延长操作时间。充电可通过将电源88电率禹合到连接到交流电(AC)插座的支架(cradle)或出口(outlet)来实现。另外,充电可通过外部充电器和编程器14内的电感充电线圈之间的近侧电感性交互来实现。在其他示例中,也可使用传统的电池(例如,镉-镍或锂离子电池)。另外,编程器14可直接耦合到交流电出口来操作。电源88可包括监测电池内剩余的电量的电路。以此方式,当电池需要替换或充电时,用户界面84可提供当前电池电量指示或低电池电量指示。在某些情况下,电源88可能够估算使用当前电池操作的剩余时间。
[0119]图5是示出了其中图像处理设备102将图形处理数据存储到与向患者12传递治疗相关联的设备的示例系统100的框图。在图5的示例中,系统100包括图像处理设备102、显示设备108、磁共振成像(MRI)单元104、图模型106、编程器14,以及给患者12植入的MD16。为图5的示例目的,假设编程器14包括未配置为执行图形呈现过程的患者12的患者编程器。然而,如上文所讨论的,在其他示例中,编程器14可包括被配置成执行呈现过程的临床医生编程器或其他编程器设备。此外,在某些示例中,图像处理设备102和临床医生编程器可在功能上集成为一个设备或一个单元。
[0120]MRI单元104可当IMD16被植入在患者12体内时捕捉包括患者12的治疗目标的解剖特征的一系列磁共振图像。因此,IMD16的诸如一个或多个引线或一个或多个导管之类的治疗元件可植入在治疗目标附近。尽管图5的示例描绘了 MRI单元,但是,在其他示例中,也可使用其他成像设备,例如,CT单元、X射线单元、荧光镜检查单元等等。MRI单元104可捕捉患者12的解剖特征的一系列图像,可包括IMD16的治疗元件的图像。在某些示例中,MRI单元104可在植入治疗元件和MD16之前捕捉患者12的治疗目标的一组图像,以便协助内科医师计划MD16的治疗元件的位置。在某些示例中,MRI单元104可在植入之后捕捉一组图像,例如,来协助临床医生编程MD16。
[0121]MRI单元104将捕捉到的图像提供到图像处理设备102。图像处理设备102可使用来自MRI单元104的图像来构建包括患者12的治疗目标的解剖特征的患者特定的模型。作为示例,可使用MRI图像数据来通过一系列刚性或非刚性的配准(registeration),改变非患者特定的图或数据集,以便它更好地匹配此患者的特定解剖。患者特定的模型可对应于患者特定的解剖特征的三维模型。例如,患者特定的模型可包括由一个或多个图形基元构成的一个或多个图形对象。每一个图形基元都可以由一个或多个顶点进行定义。在某些示例中,患者12的解剖特征的某些部分可预先存储到图像处理设备102中,而用于产生感兴趣的患者特定的结构(例如,治疗目标和相邻结构)的图像的图形处理数据可存储到MD16和/或编程器14中。
[0122]根据本公开的各技术,在某些示例中,图像处理设备102可被配置成将定义构成患者特定的模型的图形对象的图形基元的顶点列表存储到未配置成执行呈现过程但与向患者12传递治疗相关联的设备,例如,在此示例中,该设备是编程器14和/或IMD16。以此方式,将顶点列表存储到编程器14或頂D16表示将图形处理数据存储到与向患者传递治疗相关联的设备的示例。在这样的示例中,图像处理设备102不必一定访问图模型106的数据。即,可使用顶点的列表直接重新创建患者特定的模型。因此,使用虚线轮廓示出了图模型106,表示图模型106系统100的可选组件。图模型106 —般无所不在,即,对被配置成与由MD16和/或编程器14存储的图形处理数据进行交互的任何设备可用。
[0123]在本公开的各技术的其他示例中,图像处理设备102可被配置成将患者特定的模型与图模型106进行比较,例如,以确定模型之间的差异。图像处理设备102可被配置成计算一个或多个变换,这些变换,当应用于图模型106时,产生基本上类似于患者12的患者特定的模型的模型。在这些示例中,图像处理设备102可将变换的数据存储到编程器14和/或MD16。以此方式,将变换数据存储到编程器14或MD16表示将图形处理数据存储到与向患者传递治疗相关联的设备的示例。
[0124]类似地,图像处理设备102可根据从MRI单元104接收到的图像,来确定MD16的治疗元件在患者12的解剖特征内的位置。图像处理设备102可将表示治疗元件的位置的数据存储到MD16或编程器14,诸如点和一个或多个角度(可有效地以数十个字节来存储)、定义一条线的两个点、对应于引线的电极的中心的多个点、表示无引线的刺激器的点、或其他位置数据。表示治疗元件的位置的数据还可包括治疗元件的几何形状信息,诸如,例如,治疗元件的型号标识符(例如,型号)、治疗元件的长度和宽度(例如,周长)、当治疗元件包括引线时的电极的数量和电极的位置(可通过电极之间的间隔来描述),当治疗元件不直的时的曲线(渐近(spline)或以别的方式)的系数,或其他这样的信息。
[0125]当图形处理数据被存储到编程器14和/或MD16中时,图像处理设备102可从编程器14或MD16中取回图形处理数据。在某些示例中,图像处理设备102可被配置为只执行图形呈现过程,而不从MRI单元104的数据生成实际患者特定的模型。因此,使用虚线示出了 MRI单元104,以表示MRI单元104是系统100的可选组件。在某些示例中,图像处理设备102可被配置成从编程器14或MD16取回图形处理数据,以及产生患者12的解剖特征的患者特定的模型,例如,以协助临床医生监测MD16的引线的漂移,如果有的话。
[0126]以此方式,图像处理设备102可具有各种配置。例如,图像处理设备102可被配置成生成要被存储到MD16和/或编程器14的图形处理数据,从MD16和/或编程器14取回图形处理数据,以及使用图形处理数据来执行呈现过程,或两者。
[0127]显示设备108可包括用于显示由图像处理设备102呈现的图像的用户界面。在某些示例中,显示设备108可构成图像处理设备102的一部分,或可包括耦合到图像处理设备102的单独的设备。图像处理设备102可在呈现过程中应用图形处理数据,以生成包括治疗目标的患者12的解剖特征的图像,以及,在某些示例中,IMD16的治疗元件的图像。图像处理设备102可导致显示设备108在呈现之后显示图像。
[0128]以此方式,图5表示包括下列各项的系统的示例:包括存储图形处理数据的存储器的可植入医疗设备,其中,可植入医疗设备被配置成传递治疗和在患者的治疗目标处感测生理信号中的至少一项,其中,可植入医疗设备不被配置成使用所述图形处理数据来执行呈现过程,以及图像处理设备,该图像处理设备被配置成从可植入医疗设备的存储器取回图形处理数据,当执行呈现过程时应用该图形处理数据以生成患者的解剖特征的图像,其中,解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标,以及导致显示单元的用户界面显示该图像,其中,解剖特征的图像是患者特定的。
[0129]图形处理数据可称为关键信息。根据本公开的各技术,此关键信息可存储到与向患者12传递治疗相关联的设备,例如,IMD16和/或编程器14。以此方式,例如,通过获取随后的MRI图像组,可取回而非重新生成关键信息,。关键信息可包括当在呈现过程中被应用时允许可视化编程界面被呈现的图形处理数据。由于关键信息存储到MD16和/或编程器14,因此,当患者12出现时,图像处理设备102 (或其他设备,例如,临床医生编程器)可访问该图形处理数据。
[0130]图6A-6C是示出了图像处理设备102A-102C的组件的各种示例配置的框图。图像处理设备102A - 102C中的每一个都基本上符合图5的图像处理设备102的各种配置。在图6A的示例中,图像处理设备102A包括控制单元110A、遥测模块126A、显示器128A,以及MRI 界面 118。
[0131 ] 控制单元IIOA可包括用于存储可执行指令的存储器和用于执行指令的一个或多个处理单元。在其他示例中,控制单元IlOA可包括一个或多个分离的硬件单元,诸如数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA),或任何其他等效集成的或离散逻辑电路。在图6A的示例中,控制单元IlOA包括用于存储图模型120A的存储器、以及变换计算单元112、三维(3D)模型生成单元114、遥测模块控制单元122A、图形处理单元124A、以及图像分析单元116。在此示例中,3D模型生成单元114、图像分析单元116,以及MRI界面118共同构成患者特定的模型生成单元130。在其他示例中,患者特定的模型生成单元130可对应于单独的功能单元。
[0132]在图6A的示例中,图像处理设备102A经由MRI界面118从MRI单元104接收图像。图像分析单元116分析该图像,并将该图像的数据提供到3D模型生成单元114。3D模型生成单元114从MRI单元104接收到的图像来创建患者12的解剖特征的患者特定的3D模型。患者特定的模型可包括一个或多个图形对象,其中每一个图形对象都可包括一个或多个图形基元。3D模型生成单元114可生成定义图形基元的顶点列表,并将顶点列表传送到遥测模块控制单元122A。遥测模块控制单元122A又可以导致遥测模块126A将顶点列表存储到编程器14和/或MD16。在某些示例中,除顶点列表外,3D模型生成单元114还可提供其他图形处理数据,诸如顶点之间的多边形面的布局,以帮助重建。
[0133]图形基元的一个常见的示例是可由三维空间中的三个顶点所定义的三角形。SP,每一个顶点都可包括X轴分量、Y轴分量,以及Z轴分量。如此,可以使用九个值来定义三角形图形基元的几何形状。在某些示例中,绘制三角形图形基元的指令后面可后跟包括顶点列表的X,Y,Z坐标三元组的列表。指令以及顶点列表可易于使图形处理单元(GPU) 124A构建具有以第一顶点开始的顶点的三角形,三个顶点构成每一个三角形。下面的表I提供了用于呈现三角形的顶点列表的示例。
[0134]表1
【权利要求】
1.一种可植入医疗设备,包括: 存储器,配置成存储所述可植入医疗设备的程序的数据; 治疗单元,配置成在患者的解剖特征的治疗目标处执行传递治疗以及感测生理信号中的至少一项;以及 接口,配置成接收所述程序的所述数据并将所述程序的所述数据存储到所述存储器中,其中,所述接口进一步被配置成接收图形处理数据,所述图形处理数据包括当在呈现过程期间被应用时产生所述患者的所述解剖特征的图像的数据,并将所述图形处理数据存储到所述存储器, 其中,所述可植入医疗设备不被配置成使用所述图形处理数据来执行所述呈现过程。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述图形处理数据包括对应于表示所述患者的所述解剖特征的三维图形网格的图形基元的顶点列表。
3.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述图形处理数据包括一个或多个变换,当所述变换被应用于解剖图模型时,产生表示所述患者的所述解剖特征的患者特定的模型。
4.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述接口被配置成接收表示治疗元件在所述治疗目标处的位置的信息,其中,所述可植入医疗设备耦合到所述治疗元件并被配置成经由所述治疗元件向所述治疗目标传递治疗。
5.如权利要求4所述的设备,其中,所述治疗元件包括引线和导管中的一个,其特征在于,表示所述治疗元件的位置的信息包括:表示来自所述设备的所述治疗元件远端的位置的顶点数据、以及所述治疗元件相对于所述远端的位置的角度值。
6.如权利要求5所述的设备,其特征在于,所述信息进一步包括所述治疗元件的绕轴旋转和取向中的至少一项的指示`。
7.如权利要求4所述的设备,其特征在于,所述治疗元件包括引线,且其中,表示所述治疗元件位置的信息包括表示沿所述引线的电极中心的顶点数据。
8.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述接口包括遥测模块。
9.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述接口进一步被配置成将所述图形处理数据发送到编程器设备,其中,所述编程器设备被配置成执行所述呈现过程。
10.一种方法,包括: 从未配置使用图形处理数据来执行呈现过程的设备取回图形处理数据,其中,所述设备与在患者的治疗目标处传递治疗和感测生理信号中的至少一项相关联; 当执行所述呈现过程时应用所述图形处理数据,以生成所述患者的解剖特征的图像,其中,所述解剖特征包括可植入医疗设备的所述治疗目标;以及 显示所述图像,其中,所述解剖特征的所述图像是对于所述患者特定的。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,从所述设备取回所述图形处理数据包括从所述可植入医疗设备取回所述图形处理数据。
12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,从所述设备取回所述图形处理数据包括从与所述可植入医疗设备相关联的患者编程器设备取回所述图形处理数据。
13.如权利要求10所述的方法, 其特征在于,取回所述图形处理数据包括取回定义了对应于表示所述患者的解剖特征的三维图形网格的图形基元的顶点列表的信息,以及其中,应用所述图形处理数据包括使用所述顶点列表来呈现所述图形基元,以产生所述表示所述三维图形网格的所述图形基元的所述图像的像素数据。
14.如权利要求10所述的方法, 其特征在于,取回所述图形处理数据包括从所述设备取回一个或多个变换,以及 其中,应用所述图形处理数据包括: 获取所述患者的所述解剖特征的解剖图,其中,所述解剖图包括所述患者的所述解剖特征的的一般模型; 将所述一个或多个变换应用于所述解剖图,以产生所述患者的所述解剖特征的患者特定的模型,其中,所述患者特定的模型包括三维图形数据;以及 呈现所述患者特定的模型以产生表示所述患者特定的模型的所述图像的像素数据。
15.如权利要求10所述的方法,其特征在于,还包括: 从所述设备取回表示治疗元件在所述治疗目标处的位置的信息,其中,所述可植入医疗设备耦合到所述治疗元件,并被配置成经由所述治疗元件向所述治疗目标传递治疗, 其中,执行所述呈现过程以生成所述解剖特征的所述图像包括在所述图像中产生所述治疗元件的表示,以使所述图像包括所述治疗元件在所述治疗目标的所述位置处的表示。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,所述治疗元件包括引线和导管中的一个,且其中,取回表示所述治疗元件的所述位置的所述信息包括: 从所述设备中取回表示所述治疗元件的远端的位置的顶点数据; 从所述设备中取回所述治疗元件相对于所述远端的位置的角度值;以及 从所述设备中取回所述治疗元件的绕轴旋转和取向中的至少一项的指示。
17.如权利要求15所述的方法,其特征在于,所述治疗元件包括引线,其中,存储表示所述治疗元件的所述位置的所述信息包括: 将表示沿所述引线的电极中心的顶点数据存储到所述设备。
18.—种设备,包括: 遥测模块,配置成从未配置使用所述图形处理数据来执行呈现过程并且与在患者的治疗目标处传递治疗和感测生理信号中的至少一项相关联的设备取回图形处理数据; 控制单元,所述控制单元被配置成当执行所述呈现过程时应用所述图形处理数据,以生成所述患者的解剖特征的图像,其中,所述解剖特征包括可植入医疗设备的所述治疗目标,并使得用户界面的显示单元显示所述图像,其中,所述解剖特征的所述图像是患者特定的。
19.如权利要求18所述的设备,其中,从中取回所述图形处理数据的所述设备包括所述可植入医疗设备。
20.如权利要求18所述的设备,其中,从中取回所述图形处理数据的所述设备包括与所述可植入医疗设备相关联的患者编程器设备。
21.如权利要求18所述的设备,其特征在于,所述图形处理数据包括对应于表示所述患者的所述解剖特征的三维图形网格的图形基元的顶点列表,其中,所述控制单元被配置成使用所述顶点列表来呈现所述图形基元,以产生表示所述三维图形网格的所述图形基元的所述图像的像素数据。
22.如权利要求18所述的设备,其特征在于,所述图形处理数据包括一个或多个变换,且其中,为应用所述图形处理数据,所述控制单元被配置成获取所述患者的所述解剖特征的解剖图,其中,所述解剖图包括所述患者的所述解剖特征的一般模型,将所述一个或多个变换应用于所述解剖图以产生所述患者的所述解剖特征的患者特定的模型,其中,所述患者特定的模型包括三维图形数据,并呈现所述患者特定的模型以产生表示所述患者特定的模型的所述图像的像素数据。
23.如权利要求18所述的设备,其特征在于,所述遥测单元被配置成从从其中取回所述图形处理数据的所述设备取回表示治疗元件在所述治疗目标处的位置的信息,其中,所述可植入医疗设备耦合到所述治疗元件,并被配置成经由所述治疗元件向所述治疗目标传递治疗,其中,所述控制单元被配置成在所述图像中产生所述治疗元件的表示,以使所述图像包括所述治疗元件在所述治疗目标的所述位置处的表示。
24.如权利要求23所述的设备,其特征在于,所述治疗元件包括引线和导管中的一个,其中,所述表示所述治疗元件的所述位置的信息包括来自所述设备中的表示所述治疗元件的远端的位置的顶点数据、所述治疗元件相对于所述远端的位置的角度值;以及所述治疗元件的绕轴旋转和取向中的至少一项的指示。
25.如权利要求23所述的设备,其特征在于,所述治疗元件包括引线,其中,表示所述所述治疗元件的所述位置的信息包括表示沿所述引线的电极中心的顶点数据。
26.—种包括当执行时使处理器执行下列操作的指令的计算机可读存储介质: 从未配置使用所述图形处理数据来执行呈现过程的设备取回图形处理数据,其中,所述设备与在患者的治疗目标处传递治疗和感测生理信号中的至少一项相关联; 当执行所述呈现过程时应用所述图形处理数据,以生成所述患者的解剖特征的图像,其中,所述解剖特征包括可植入医疗设备的所述治疗目标;以及 导致包括用户界面的显示单元显示所述图像,其中,所述解剖特征的所述图像是患者特定的。
27.—种系统,包括: 可植入医疗设备,包括存储图形处理数据的存储器,其中,所述可植入医疗设备被配置成在患者的治疗目标处进行传递治疗和感测生理信号中的至少一项,其中,所述可植入医疗设备不被配置成使用所述图形处理数据来执行呈现过程;以及 图像处理设备,所述图像处理设备被配置成从所述可植入医疗设备的所述存储器取回所述图形处理数据,并执行所述呈现过程,当执行所述呈现过程时应用所述图形处理数据以生成所述患者的解剖特征的图像,其中,所述解剖特征包括所述可植入医疗设备的所述治疗目标,并导致显示单元的用户界面显示所述图像,其中,所述解剖特征的所述图像是所述患者特定的。 一种设备包括:用于从未配置使用所述图形处理数据来执行呈现过程的设备取回图形处理数据的装置,其中,所述设备与在患者的治疗目标处传递治疗和感测生理信号中的至少一项相关联; 用于当执行所述呈现过程时应用所述图形处理数据以生成所述患者的解剖特征的图像的装置,其中,所述解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标;以及 用于显示所 述图像的装置,其中,所述解剖特征的所述图像是所述患者特定的。
28.—种方法,包括:获取表示患者的解剖特征的信息,其中,所述解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标; 基于所述获取的信息,来确定图形处理数据,其中,所述图形处理数据包括当在呈现过程中被应用时产生所述患者的所述解剖特征的图像的数据;以及 将所述图形处理数据存储到未配置成使用所述图形处理数据来执行所述呈现过程的设备,其中,所述设备与在患者的治疗目标处传递治疗和感测生理信号中的至少一项相关联。
29.如权利要求28所述的方法,其特征在于,将所述图形处理数据存储到所述设备包括将所述图形处理数据存储到所述可植入医疗设备和将所述图形处理数据存储到与所述可植入医疗设备相关联的患者编程器设备中的至少一项。
30.如权利要求28所述的方法,其特征在于,获取所述信息包括接收所述患者的所述解剖特征的磁共振成像(MRI)数据和计算层析成像(CT)数据中的至少一项。
31.如权利要求28所述的方法,其中,确定所述图形处理数据包括: 基于表示所述解剖特征的所述信息,来计算三维网格;以及 生成对应于所述网格的图形基元的顶点列表,其中,所述图形处理数据包括所述顶点列表。
32.如权利要求28所述的方法,其特征在于,确定所述图形处理数据包括: 取回所述患者的所述解剖特征的解剖图,其中,所述解剖图包括所述患者的所述解剖特征的的一般模型;以及` 计算一个或多个变换,当所述变换被应用于所述解剖图时,产生基本上符合表示所述患者的所述解剖特征的所述信息的患者特定的模型,其中,所述图形处理数据包括所述一个或多个变换。
33.如权利要求28所述的方法,其特征在于,还包括,将表示治疗元件在所述治疗目标处的位置的信息存储到所述设备,其中,所述可植入医疗设备耦合到所述治疗元件并被配置成经由所述治疗元件向所述治疗目标传递治疗。
34.如权利要求33所述的方法,其特征在于,所述治疗元件包括引线和导管中的一个,其中,存储表示所述治疗元件的位置的信息包括: 将表示所述治疗元件的远端的位置的顶点数据存储到所述设备; 将所述治疗元件相对于所述远端的所述位置的角度值存储到所述设备;以及 存储所述治疗元件的绕轴旋转和取向中的至少一项的指示。
35.如权利要求33所述的方法,其特征在于,所述治疗元件包括引线,其中,存储表示所述治疗元件的位置的信息包括: 将表示沿所述引线的电极中心的顶点数据存储到所述设备。
36.一种设备,包括: 接口,配置成获取表示患者的解剖特征的信息,其中,所述解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标;以及 控制单元,所述控制单元被配置成基于所述获取的信息,来确定图形处理数据,其中,所述图形处理数据包括当在呈现过程中被应用时产生所述患者的所述解剖特征的图像的数据,以及将所述图形处理数据存储到未配置使用所述图形处理数据来执行所述呈现过程的设备,其中,所述设备与在所述患者的治疗目标处传递治疗和所述感测生理信号中的至少一项相关联。
37.如权利要求36所述的设备,其特征在于,为确定所述图形处理数据,所述控制单元被配置成基于表示所述解剖特征的所述信息来计算三维网格,并生成对应于所述网格的图形基元的顶点列表,其中,所述图形处理数据包括所述顶点列表。
38.如权利要求36所述的设备,其特征在于,为确定所述图形处理数据,所述控制单元被配置成获取所述患者的所述解剖特征的解剖图,其中,所述解剖图包括所述患者所述解剖特征的一般模型,并计算一个或多个变换,当所述变换被应用于所述解剖图时,产生基本上符合表示所述患者的所述解剖特征的所述信息的患者特定的模型,其中,所述图形处理数据包括所述一个或多个变换。
39.如权利要求36所述的设备,其特征在于,所述控制单元被配置成将表示治疗元件在所述治疗目标处的位置的信息存储到所述设备,其中,所述可植入医疗设备耦合到所述治疗元件,并被配置成经由所述治疗元件向所述治疗目标传递治疗。
40.如权利要求39所述的设备,其特征在于,所述治疗元件包括引线和导管中的一个,其中,为存储表示所述治疗元件的位置的信息,所述控制单元被配置成将表示所述治疗元件的远端的位置的顶点数据存储到所述设备,将所述治疗元件相对于所述远端的位置的角度值存储到所述设备,以及存储所述治疗元件的绕轴旋转和取向中的至少一项的指示。
41.如权利要求39所述的设备,其特征在于,所述治疗元件包括引线,其中,为存储表示所述治疗元件的位置的信息,所述控制单元被配置成将表示沿所述引线的电极中心的顶点数据存储到所述设备。
42.一种包括当执行时使处理器执行下列操作的指令的计算机可读存储介质: 获取表示患者的解剖特征的信息,其中,所述解剖特征包括可植入医疗设备的治疗目标; 基于所述获取的信息,来确定图形处理数据,其中,所述图形处理数据包括当在呈现过程中被应用时产生所述患者的所述解剖特征的图像的数据;以及将所述图形处理数据存储到未配置成使用所述图形处理数据来执行所述呈现过程的设备,其中,所述设备与在所述患者的治疗目标处传递治疗和所述感测生理信号中的至少一项相关联。
43.如权利要求42所述的计算机可读存储介质,其特征在于,导致所述处理器确定所述图形处理数据的所述指令包括导致所述处理器执行下列操作的指令: 基于表示所述解剖特征的所述信息,来计算三维网格;以及 生成对应于所述网格的图形基元的顶点列表,其中,所述图形处理数据包括所述顶点列表。
44.如权利要求42所述的计算机可读存储介质,其特征在于,导致所述处理器确定所述图形处理数据的所述指令包括导致所述处理器执行`下列操作的指令: 取回所述患者的所述解剖特征的解剖图,其中,所述解剖图包括所述患者的所述解剖特征的的一般模型;以及计算一个或多个变换,当所述变换被应用于所述解剖图时,产生基本上符合表示所述患者的所述解剖特征的所述信息的患者特定的模型,其中,所述图形处理数据包括所述一个或多个变换。
45.如权利要求42所述的计算机可读存储介质,其特征在于,还包括导致所述处理器将表示治疗元件在所述治疗目标处的位置的信息存储到所述设备的指令,其中,所述可植入医疗设备耦合到所述治疗元件并被配置成经由所述治疗元件向所述治疗目标传递治疗。
46.如权利要求45所述的计算机可读存储介质,其特征在于,所述治疗元件包括引线和导管中的一个,其中,所述导致所述处理器存储表示所述治疗元件的位置的信息的指令包括导致所述处理器执行下列操 作的指令: 将表示所述治疗元件的远端的位置的顶点数据存储到所述设备; 将所述治疗元件相对于所述远端的位置的角度值存储到所述设备;以及 存储所述治疗元件的绕轴旋转和取向中的至少一项的指示。
47.如权利要求45所述的计算机可读存储介质,其特征在于,所述治疗元件包括引线,其中,所述导致所述处理器存储表示所述治疗元件的位置的信息的指令包括导致所述处理器执行下列操作的指令: 将表示沿所述引线的电极中心的顶点数据存储到所述设备。
48.一种可植入医疗设备,包括: 治疗单元,配置成在患者的解剖特征的治疗目标处执行传递治疗以及感测生理信号中的至少一项;以及 存储器,包括所述可植入医疗设备的程序的所存储的数据和图形处理数据,其中,所述图形处理数据包括当在呈现过程中被应用时产生所述患者的所述解剖特征的图像的数据, 其中,所述可植入医疗设备不被配置成使用所述图形处理数据来执行所述呈现过程。
【文档编号】G06T17/00GK103562967SQ201280025039
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年3月2日 优先权日:2011年4月14日
【发明者】S·M·格茨 申请人:美敦力公司

最新回复(0)