探头定位的制作方法
探头定位的制作方法
【专利说明】探头定位
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求在35 USC 119(e)下2014年7月30日提交的美国临时申请序列号62/ 030，750 和62/030，825 的权益。
[0003] 本申请设及：
[0004] 2014年 1 月24 日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050086，
[0005] 2014年 1 月24 日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050088，
[0006] 2014年 1 月24 日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050089，
[0007] 2014年 1 月24 日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050090，
[000引 2014年3月11日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050246;并且
[0009] PCT申请和公开案IB 2015/053984(2015年5月27 日提交）；W0 2015/104672;W0 2015/033319和WO 2015/033317。
[0010] 将上述申请的内容通过引用结合，如同W其全文在此完整列出的。
[00"]发明领域和背景
[0012] 在一些实施例中本发明设及对探头进行导航，例如导管或其他体内探头，并且更 具体而言但不是排他地，设及使用核福射发射确定探头的位置和/或正确定位。
[0013] 在一些公开案中，建议使用例如通过CT采集的解剖学模型W约束NM(核医学)数据 的重构。
[0014] 发明概述
[0015] 提供了根据本发明的示例性实施例的醒图像重构方法，该方法包括：
[0016] (a)采集身体部位的第一组NM数据；
[0017] (b)从体内探头收集探头位置和/或探头NM数据；
[0018] (C)使用所述收集的探头数据从所述NM数据重构醒图像。
[0019] 可任选地，所述收集包括在所述探头接触腔的边界时进行收集。可任选地，所述重 构包括在重构期间将所述边界定位用作约束。可任选地，所述用作约束包括假定发射不能 来自所述腔。可任选地或可替代地，所述重构包括使用所述约束重投影所述NM数据。
[0020] 在本发明的一些示例性实施例中，该方法包括在所述位置的所在处重构。
[0021] 在本发明的一些示例性实施例中，该方法包括使用多个位置重构所述腔的边界的 至少一部分W覆盖至少16平方厘米，并且重构包括重构邻近所述部分的组织的图像。
[0022] 在本发明的一些示例性实施例中，该方法包括使用多个位置重构所述腔的边界的 至少一部分W覆盖至少16平方厘米，并且显示所述重构的形状，相关数据与该形状相对 应。
[0023] 在本发明的一些示例性实施例中，所述重构包括使用所述边界位置延伸模型。
[0024] 在本发明的一些示例性实施例中，所述重构包括在没有结构图像的情况下进行重 构。
[0025] 在本发明的一些示例性实施例中，所述重构包括使用非个性化解剖学模型进行重 构。可任选地，该方法包括将所述位置与所述模型进行匹配。任选地，该方法包括使用所述 匹配对所述边界处的壁的厚度进行评估，并且其中重构使用所述厚度。可任选地或可替代 地，该方法包括使用所述匹配限定用于对热点进行重构的约束。
[0026] 在本发明的一些示例性实施例中，该方法包括收集位置和探头NM数据两者。可任 选地，所述重构包括使用所述探头醒数据用于重构。可任选地或可替代地，所述重构包括使 用所述探头数据用于鉴别热点。可任选地或可替代地，该方法包括从所述位置数据和所 述NM探头数据重构局部醒图像。
[0027] 在本发明的一些示例性实施例中，该方法包括将所述探头位置与所述醒图像进行 共配准。可任选地，所述共配准包括采集所述部位的和至少一种标记物的X-射线图像，相对 于所述NM数据该至少一种标记物的位置是已知的，并且所述共配准还包括将所述X-射线图 像与所述NM数据和所述探头位置进行配准。
[0028] 在本发明的一些示例性实施例中，使用位置传感器未收集到位置数据。可任选地， 该方法包括使用所述探头数据和所述数据来评估该探头的位置。可任选地或可替代 地，该方法包括使用所述探头NM数据W重构图像。
[0029] 在本发明的一些示例性实施例中，所述探头是导管，所述腔是屯、脏，并且所述醒数 据和所述探头NM数据中的一者或两者包括来自mIBG的发射。
[0030] 提供了根据本发明的示例性实施例的装置，该装置包括电路，具有一个或多个输 入端，用于例如使用如在此描述的方法接收NM数据、接收探头位置和/或NM数据并且重构NM 图像。可任选地，运被提供作为系统的部分，该系统包括具有福射传感器和位置传感器中的 一者或两者的导管。
[0031] 提供了根据本发明的示例性实施例的导航至体内祀标的方法，该方法包括：
[0032] (a)采集身体部位的醒图像；
[0033] (b)从体内探头收集NM数据；
[0034] (C)使所述图像和所述数据相关;并且
[0035] (d)基于所述相关的数据，提取所述探头相对于所述祀标的定位信息。
[0036] 可任选地，所述相关包括使所述收集的数据与预期的一组使用所述醒图像计算出 的测量值相关。可任选地或可替代地，所述提取定位信息包括验证所述探头的位置。可任选 地或可替代地，所述提取定位信息包括在所述探头的供选择的定位位置之间选择。可任选 地或可替代地，所述提取位置信息包括确定所述探头的位置。可任选地或可替代地，所述提 取定位信息包括确定所述探头的小于5个的多个供选择位置。可任选地或可替代地，所述提 取定位信息包括确定热点的邻近处。可任选地或可替代地，该方法包括将所述提取的信息 与位置感测系统提供的位置数据组合。
[0037] 可任选地，所述组合包括使用所述醒数据提供针对由所述定位数据指示的物理位 置的功能校正。
[0038] 在本发明的一些示例性实施例中，所述收集包括用具有W下方向灵敏度的基本上 全方位的传感器收集数据，该方向灵敏度在所有方向上处于1:2的倍数内。可任选地，收集 包括移动所述探头W收集NM数据的非标量指示。
[0039] 在本发明的一些示例性实施例中，所述收集包括用具有W下方向灵敏度的非对称 传感器收集数据，该方向灵敏度对于该传感器的视场的至少1%而言处于大于1:2的倍数 内。可任选地或可替代地，收集包括移动和/或旋转所述探头W收集用于在所述相关中使用 的另外的NI数据。
[0040] 在本发明的一些示例性实施例中，所述相关包括基于所述数据中的峰型和/或 峰值振幅进行相关。
[0041] 提供了根据本发明的示例性实施例的装置，该装置包括电路，具有一个或多个输 入端，用于例如如在此描述接收醒图像数据、接收探头NM数据、使该NM数据与醒图像数据相 关、并且提取所述探头的定位信息。
[0042] 可任选地，运被提供作为系统的部分，该系统包括具有福射传感器的导管。
[0043] 提供了根据本发明的示例性实施例的醒图像重构方法，该方法包括：
[0044] (a)采集身体部位的第一组NM数据；
[0045] (b)采集第二组体内探头位置；
[0046] (C)使用所述收集的探头数据从所述NM数据重构醒图像。
[0047] 提供了根据本发明的示例性实施例的功能图像重构方法，该方法包括：
[0048] (a)提供身体部位的第一组解剖学数据；
[0049] (b)使用探头采集第二组体内探头位置和功能数据；
[0050] (C)使用所述收集的探头数据和所述解剖学数据从所述功能数据重构图像。
[0051 ]可任选地，所述功能数据包括NM数据。
[0052] 提供了根据本发明的示例性实施例的功能杂合成像方法，该方法包括：
[0053] (a)采集身体部位的第一组功能数据；
[0054] (b)采集第二组体内功能数据；
[0055] (C)从所述数据重构杂合图像。
[0056] 可任选地，所述功能数据包括NM数据。
[0057] 除非另外定义，在此所使用的所有技术性和/或科学性术语具有与本发明所属领 域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。虽然类似或等同于在此所述的那些的方法和 材料可W用于本发明的实施例的实践或测试中，但下文描述了示例性方法和/或材料。在冲 突的情况下，本发明说明书，包括定义，将占据主导。此外，运些材料、方法和实例仅是说明 性的，并且不意在是必然限制性的。
[0058] 如将由本领域的技术人员理解的，本发明的方面可W体现为一种系统、方法或计 算机程序产品。因此，本发明的方面可W采取W下形式:完全硬件实施例、完全软件实施例 (包括固件、常驻软件、微代码、等)或将软件和硬件方面组合的实施例，可W全部大体上在 此称为"回路"、"模欺'或"系缩'。
[0059] 此外，本发明的方面可W采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品体现在 一种或多种计算机可读介质中，所述计算机可读介质具有在其上体现的计算机可读程序代 码。本发明的实施例的方法和/或系统的实现方式可W设及手动地、自动地或W其组合进行 或完成选择的任务。此外，根据本发明的方法和/或系统的实施例的实际仪器和设备，若干 选择的任务可W通过硬件、通过软件或通过固件或通过其组合使用操作系统来实现。
[0060] 例如，用于根据本发明的实施例进行选择的任务的硬件可W被实施为忍片或回 路。作为软件，根据本发明的实施例的选择的任务可W被实施为通过计算机使用任何适合 的操作系统来执行的多个软件指令。在本发明的示例性实施例中，根据如在此所述的方法 和/或系统的示例性实施例的一个或多个任务通过数据处理器来进行，如用于执行多个指 令的计算机平台。任选地，该数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器，和/ 或非易失性存储器，例如用于存储指令和/数据的磁性硬盘和/或可移动介质。
[0061] 任选地，还提供网络连接。任选地，还提供显示器和/或用户输入装置如键盘或鼠 标。
[0062] 可W使用一种或多种计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可W是计算机 可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可W是例如但不限于电子的、 磁性的、光学的、电磁的、红外线的、或半导体系统、装置、或器件，或上述各项的任何适合的 组合。计算机可读存储介质的更具体实例(非穷尽列举)可包括W下项：具有一根或多根导 线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可 编程只读存储器化PROM或闪速存储器）、光学纤维、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光学 存储装置、磁存储装置、或上述各项的任何适合的组合。在本文献的上下文中，计算机可读 存储介质可W是包括或存储用于由指令执行系统、设备、或装置使用或与指令执行系统、设 备、或装置结合使用的程序的任何有形介质。
[0063] -种计算机可读信号介质可W包括具有在其中（例如，在基带或作为载波的部分） 实施的计算机可读程序代码的传送的数据信号。运种传送的信号可W采取多种形式中的任 一种，包括但不限于电磁的、光学的、或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可W是任 何不是计算机可读存储介质并且可W通信、传送、或输送程序（W用于 由指令执行系统、装 置、或器件使用或与指令执行系统、装置、或器件连接)的计算机可读介质。
[0064] 在计算机可读介质上实施的程序代码可W使用任何适当的介质来传输，包括但不 限于无线、有线、光学纤维电缆、RF等、或前述各项的任何适合的组合。
[0065] 针对本发明的方面用于执行运算的计算机程序代码可W按一种或多种编程语言 的任何组合来编写，运些编程语言包括面向对象编程语言如化va、Smalltalk、C++等W及常 规程序编程语言，如编程语言或类似的编程语言。程序代码可W完全地在用户的计算机 上执行，部分地在用户的计算机上执行(作为单机软件包），部分地在用户的计算机上和部 分地在远程计算机上或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后者情境中，远程计算机 可W通过任何类型的网络连接到用户的计算机上，包括局域网（LAN)或广域网（WAN),或者 该连接可W被制造为与外部计算机(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)连接。
[0066] 本发明的一些方面如下参考根据本发明的实施例的方法、仪器(系统)和计算机程 序产品的流程图和/或框图来描述。应当理解的是，运些流程图和/或框图的每个框、和运些 流程图和/或框图中的框的组合可W通过计算机程序指令来实施。可W将运些计算机程序 指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器，或其他可编程数据处理装置W产生一种机 器，运样使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置来执行的指令创建用于实施 流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能的手段。
[0067] 运些计算机程序指令还可W存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可W指 导计算机、其他可编程数据处理装置、或其他器件W用一种特殊的方式发挥功能，运样使得 存储在该计算机可读介质中的指令产生一种制造的包含指令的物品，运些指令实施流程图 和/或框图的一个或多个框中指定的功能/行为。
[0068] 运些计算机程序指令还可W加载在计算机、其他可编程数据处理装置、或其他装 置上W引起一系列的有待在该计算机、其他可编程装置或其他装置上进行的运算步骤，W 产生计算机实施的过程，运样使得在计算机或其他可编程装置上执行的运些指令提供处理 用于实施在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/行为。
[0069] 附图的若干视图的简要说明
[0070] 在此参考附图，仅通过举例来描述本发明的一些实施例。现在详细地具体参考附 图，应当强调的是通过举例并且出于本发明的实施例的说明性讨论的目的显示细节。在运 点上，结合附图进行的说明使得对本领域的技术人员来说，可W如何实践本发明的实施例 将是显而易见的。
[0071] 在附图中：
[0072] 图1是根据本发明的一些示例性实施例的导管型探头和成像系统的示意框图；
[0073] 图2是根据本发明的一些示例性实施例的图1的系统中使用的导管的示意图；
[0074] 图3A是根据本发明的一些示例性实施例，使用图1的系统进行配准的方法流程图；
[0075] 图3B是根据本发明的一些示例性实施例，使用图1的系统进行图像重构的方法流 程图；
[0076] 图4是根据本发明的一些示例性实施例导航至祀标的示意图；
[0077] 图5是根据本发明的一些示例性实施例，使用基于导管的感测进行导航的方法流 程图；W及
[0078] 图6是根据本发明的一些示例性实施例遵循图4的示图通过探头检测的信号的示 意图。
[0079] 本发明的具体实施例的说明
[0080] 在一些实施例中本发明设及对探头进行导航，并且更具体而言但不是排他地，设 及使用核福射发射确定探头的定位和/或正确定位。
[0081 ] SM
[0082] ^明的一些实施例的广泛方面设及使用探头位置用于辅助NM图像重构和/或用 于其他具有低解剖准确度(例如，低于CT，例如小于10或5mm像素）的功能数据的重构(例如， 重构为图像或图）。在本发明的一些示例性实施例中，使用探头位置来限定可W用于限制图 像重构的解剖学定位，W提供可能更准确的(例如，解剖学上正确的)重构。
[0083] 在本发明的一些示例性实施例中，使用多个探头位置来产生身体部位的结构的表 示。可任选地，先前和/或共收集的数据集与该表示配准，并且该表示用于辅助将数据 重构为图像和/或重构为适合于重叠在图或其他模型上的离散数据。在一个实例中，该表示 指示身体器官的壁的定位，并且该重构限制醒数据W反映来自该壁而不是来自空隙的发 射。可任选地或可替代地，使用该重构来从有待用于分析的NM数据选择数据。可任选地或可 替代地，该重构用于在NM数据中鉴别感兴趣的一个或多个定位，和/或指示用于NM重构的对 象的希望的鉴别，例如神经节的鉴别。
[0084] 在本发明的一些示例性实施例中，该重构不使用先前采集的结构3D图像，例如CT 图像。可任选地或可替代地，该重构不使用解剖学模型。
[0085] 在本发明的一些示例性实施例中，探头位置用于延伸先前采集的3D图像(例如，结 构和/或功能)和/或模型。在一个实例中，该延伸是通过根据实际的和/或当前组织形状修 饰该模型和/或模型参数。例如，该图像和/或模型是变形和/或被约束为匹配测量的探头定 位。可任选地或可替代地，延伸是在时间上，例如从在器官的变形循环的一部分处的模型开 始，探头位置测量随着时间器官部位的位置并且示出该模型如何从一种状态变形到它的在 该循环的其他部分中的形状。
[0086] 可任选地或可替代地，延伸是在空间上，例如如果该模型示出仅该器官的部分，运 些位置可W用于将该模型延伸至未建模的部分和/或提供该模型内的更多分辨率(例如，该 模型的点之间）。
[0087] 本发明的一些实施例的广泛方面设及使用发射来相对于导航祀标来定位导管 或其他体内探头。
[0088] 在本发明的一些示例性实施例中，该定位包括确定该导管是否处于预期定位。
[0089] 在本发明的一些示例性实施例中，该定位包括确定该导管是否在导航祀标处和/ 或相对于导航祀标正确地定向。
[0090] 在本发明的一些示例性实施例中，该定位包括确定导管相对于导航祀标的总体位 置。
[0091 ]在本发明的一些示例性实施例中，该定位包括收集信息来辅助重构祀标定位的图 像。
[0092] 在本发明的一些示例性实施例中，提供导航，该导航使用醒定位信息和其他信息 两者，例如先前采集的或共采集的图像(例如，结构和/或功能）。
[0093] 在本发明的一些示例性实施例中，定位使用先前采集的或共采集的福射发射的 图。可任选地，此类图用于评估应该由体内探头捕获什么信号和/或所捕获的信号反映祀标 定位的可能性。
[0094] 在本发明的一些示例性实施例中，定位包括使用位置传感器在探头上定位，该探 头可任选地与其他数据共配准。
[00M]在本发明的一些示例性实施例中，在导管上的运种位置传感器用于将导管与例如 屯、脏的共采集的核医学图像进行共配准。可任选地，患者具有附着到其上的位置传感器或 在成像仪中也是可见的其他标记物（例如，在X-射线中是可见的）（例如，包括放射性材 料）。然后使用该导管接触器官例如屯、脏的不同部分并且从其中收集信息。在本发明的示例 性实施例中，运种接触可W用于确定屯、脏壁(或其他腔壁，例如针对其他器官)定位。可任选 地或可替代地，运种接触用于从NM图像和/或NM数据提取有待由导管测量的预期发射(如果 该导管具有福射传感器）。可任选地或可替代地，使用实际上测量的放射和/或确定的壁定 位来引导醒图像的重构过程。在一个实例中，醒图像用于捜索神经节或其他ANS(自主神经 系统)组分或定位的并且具有相对高(或低)活性的图像的其他部分。
[0096] 例如，壁定位可W指示运种部分可W被物理地定位的地方，并且因此例如使用图 像或数据上的窗口进行捜索。在另一个实例中，发射测量值可W用作用于指示神经节的可 能定位的种子。
[0097] 在本发明的一些示例性实施例中，用于对数据进行采样的探头的知识及其相关感 测面积(例如，指示感测的空间行为的函数f)重叠(就位置而言)在共定位的图像上，例如解 剖学图像。在本发明的一些示例性实施例中，在不同定位和/或取向处采集的多重函数f被 输入最大可能性重构算法中，该算法具有作为先前约束的解剖学知识并且使用函数集和它 们的采样定位来生成器官的重构NM图像。
[0098] 本发明的一些实施例的方面设及定位信息与在定位处感测到的物理信息之间的 相互影响。在本发明的一些示例性实施例中，使用从在定位处的物理特性收集的信息来改 进关于定位的信息，和/或反之亦然。可任选地，提供了改进不同信息的一种信息的多重迭 代。
[0099] 在本发明的一些示例性实施例中，即使该位置传感器是精确的，如果组织移动和/ 或变形，相对于该组织和/或解剖学对象的位置可W是不太精确的，而可W更重要的是相对 于功能部分的位置。可任选地，功能位置用于校正/更新/替代信号。
[0100] 在一个实例中，血管具有壁的知识W及技术人员从物理信息可W检测壁的定位的 事实允许技术人员设及该信息并且使用它获得关于探头定位的更多信息（例如，在供选择 的探头位置重构之间选择），运可W例如在基于阻抗的位置感测中是有用的。
[0101] 在另一个实例中，检测到导管接触壁允许测量的功能信息（例如，电导率或福射） 被更准确地重构。
[0102] 在本发明的一些示例性实施例中，如果存在解剖学信息的共配准集（例如CT或 MRI)，从在一个定位处的定位或物理特性获得信息可W被进一步加强。然而，在本发明的一 些实施例中，所使用的是规则，例如，血管是圆柱形的和/或一般解剖学模型，例如血管和/ 或其他中空器官的总体布局和直径。可任选地或可替代地，导电率用于基于阔值或其他将 代表壁组织的值和代表血液的值之间进行区分的方法将壁与血液区分。
[0103] 在一些实施例中，血管分叉(例如，如使用位置传感器检测的）用于鉴别解剖学约 束(例如，用于约束探头的位置重构)发生改变的定位。
[0104] 本发明的实施例的一些实施例的方面设及重构功能图像(例如，NM)，使用从体外 采集的数据和从体内采集的数据两者。在本发明的示例性实施例中，体内采集的数据是使 用探头采集的，并且用于增强从体外采集的数据。可任选地，探头的位置感测用于使两种类 型的数据相关，和/或帮助重构一种或两种类型的数据。
[0105] 在本发明的一些示例性实施例中，从体外采集的数据和从体内采集的数据具有不 同的模式。
[0106] 可任选地或可替代地，该数据具有相同模式但具有不同类型，例如，使用不同示踪 剂和/或在不同生理状态采集的NM数据。
[0107] 本发明的一些实施例的方面设及使用多个探头位置从功能数据进行功能图像重 构。可任选地，该功能数据通过探头采集。可任选地或可替代地，该功能数据是在相同患者 上使用不同成像仪采集的。例如，可W使用外部NM成像仪，例如具有可W接近被成像的组织 的检测器的成像仪。
[0108] 在本发明的一些示例性实施例中，使用探头位置来限定对重构的一个或多个解剖 学限制。可任选地，还使用单独提供的解剖学数据(例如，来自相同和/或其他患者的图像、 模型，规则）限定运些限制。可任选地，提供的解剖学数据被用作一种有待通过所述探头位 置数据校正的模型。可任选地或可替代地，该解剖学数据被用来改进探头的定位数据。
[0109] 在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应理解的是， 本发明在其应用上并不 一定局限于在W下说明中所阐述和/或在附图和/或实例中所示的组件和/或方法的构造和 安排的细节。本发明能够具有其他实施例或能够W不同方式实践或进行。
[0"0] 示例性系统
[0111]图1是根据本发明的示例性实施例的导管和成像系统100的示意框图。
[0112] 患者102包括具有祀标106的屯、脏(或其他器官）104,当患者102被注射适合的放射 性标记物时该祀标由放射性发射表征。
[0113] 可任选的X-射线成像仪1〇8(例如，巧光镜）W视野now及可任选地一个或多个不 透射线的标记物112来采集患者108的图像。如下所指出的，标记物112也可W是放射性的。
[0114] 在本发明的一个示例性实施例中，系统100使用导管114。位置感测系统116可W用 于确定导管114的位置(例如，其尖端)和/或系统100的其他部分，如标记物112(例如，通过 触摸在其上的位置传感器，或者如果它们包括位置传感器的话）。
[0115] 醒(核医学)数据118可W是例如从储存器和/或使用醒成像仪(未示出）提供的。可 任选地，当导管114在患者102内部时使用NM成像仪。
[0116] 处理器120可任选地对来自用于检测其中标记物112的X-射线成像仪108的采集图 像进行分析，并且可任选地用于(例如，如W下描述的)将醒数据与导管定位和/或X-射线图 像配准。可任选地或可替代地，例如，如下所述，处理器120使用由位置感测系统116指示的 位置从NM数据118重构醒图像。在本发明的一些示例性实施例中，提供了唯一处理器120,并 且其他部件是标准部件。
[0117] 显示器122可任选地示出重构的醒图像、导管位置(例如，在空间上）定位（例如相 对于解剖学定位)和/或来自成像仪108的图像中的一个或多个。
[011引示例性导管
[0119] 图2是根据本发明的一些示例性实施例的在图1的系统中使用的导管200的示意 图。可任选地，导管200被设计用于在血管中行进，例如，该导管包括疏水涂层和/或具有适 合的直径(例如，小于5mm、3mm、2mm或中间体或更大尺寸)和/或适合的长度(例如，在1 Ocm和 300cm之间，例如在50cm和250cm之间）。可任选地或可替代地，导管202处于内窥镜形式(例 如，并且可W包括其上的成像器），例如用于通过天然的和/或非天然的体内空隙行进。可W 使用其他体内探头(例如的、柔性的、可弯曲的和/或刚性的）代替导管，例如结肠镜或其他 成像探头。
[0120] 如所示的，导管200具有本体202 W及可任选地在或接近其远侧尖端的一个或多个 部件。在本发明的示例性实施例中，提供了可任选的位置传感器204(例如，如在Biosense-WebsterCA民TO⑥系统中使用的磁场传感器）。可任选地或可替代地，提供了用于感测和/ 或用于刺激组织的一个或多个电极212。可任选地或可替代地，提供了其他工具，例如，活检 勒除器、注射导管、低溫导管或探头、W及微波探头或导管中的一个或多个。
[0121 ] 可任选地或可替代地，提供了福射传感器206。可任选地，福射传感器206是全方位 传感器。可任选地或可替代地，传感器206包括在其一侧或多侧处的屏蔽物208,和/或否另 外被配置为具有非球形灵敏度。可任选地或可替代地，屏蔽物206包括孔210(可任选地屏蔽 物208处于瞄准仪的形式）W提供(相对)窄的视野灵敏度。可任选地，对于检测器的表面积 的至少10% (对比不同10%)，检测器在不同观察方向之间具有大于1:1.5、1:2、1:4、1:6、1: 10的灵敏度倍数或中间倍数。
[0122] 可任选地，使用沿着导管主体202的电线或电线束进行各种传感器和/或电极通 信。
[0123] 在一些实施例中，位置是使用非感测方法来检测，例如通过针对一个或多个X-射 线图像提取导管位置，或通过分析由电极注入的并且使用一个或多个表面电极检测到的信 号。
[0124] 示例性配准
[0125] 图3A是根据本发明的一些示例性实施例使用图1的系统进行配准的方法流程图 300。
[0126] 在302处，可任选地将一种或多种标记物附着到患者102上。可任选地，运些标记物 是不透射线性和放射性的。可任选地，运些标记物包括其中的位置传感器。可任选地，使用 如描述于具有相同日期和发明人己-海姆(Ben-haim)的共同提交的律师卷号为63227的申 请案中的标记物，运些标记物包括不透射线部分和放射性部分(可任选地可去除）。
[0127] 在304处，采集患者的醒图像。可任选地，使用标记物将醒图像与身体坐标配准。可 任选地或可替代地，使用其他配准方法，例如使用传输CT图像。然而，本发明的一些实施例 的具体特征是没有采集CT图像、由此潜在地减少患者福射负荷。
[01%]在306处，使用导管(例如，导管200)采集在多个参考点处(例如，在屯、脏中，LSPV、 11口￥、35口￥、1?1口￥、1^￥顶尖中的两个或^个或更多个)的定位。在本发明的示例性实施例中， 运些定位是通过将导管导航至定位并且然后将导管的位置"捕获"和"命名"至处理器120来 义集。
[0129] 在308处，将导管和标记物可任选地使用X-射线成像仪成像。在一些实施例中，没 有使用X-射线成像，并且例如，运些标记物不需要是不透射线性的。取而代之，运些标记物 的位置与位置传感器配准，例如通过在其上接触导管或不同的位置传感器。
[0130] 在310处，例如通过与位置传感器接触(例如，可任选地在308或306之前)采集标记 物的位置。
[0131] 在312处，使用上述测量，可W将NM数据与X-射线图像、标记物和/或位置感测空间 配准。在本发明的示例性实施例中，该配准用于将即时导管尖端定位与NM数据空间配准。
[0132] 在本发明的一些示例性实施例中，其他配准方法用于将醒数据空间与该导管尖端 定位进行配准。在一个实例中，位置感测由追踪位移的方法替代或增强，借此使用来自已知 定位的3D位移的积分来确定当前定位。可任选地，通过将导管返回至屯、脏的已知定位（例 如，固定部分，如瓣膜或顶尖)而周期性地归零该位移。可任选地，位移是例如使用INS(惯性 导航系统）中使用的一种类型的计算，使用在导管尖端处的3D加速计和/或回转仪来确定 的。 帅]示例性图像重构
[0134] 图3B是根据本发明的示例性实施例使用图1的系统进行图像重构的方法流程图 320,其中使用导管尖端的定位来约束NM图像重构，可任选地通过限定其中预期发射的定位 和/或其中不预期发射的定位。
[0135] 在322处，导管200的尖端(或其他已知的部分)被放置为抵靠壁或其他结构，从该 壁或其他结构和/或相对于该壁或其他结构的发射被预期或不被预期。运可W用于例如评 价腔周边导管202的形状，和/或引导数据采集和/或分析，例如如下所述的。
[0136] 在324处，可任选地感测福射信号（例如，如果提供了传感器206)。在器官如屯、脏 中，预期来自直接邻近传感器和/或在其主要视野中的组织的信号是显著的，如果不是由传 感器206采集的大多数信号的话。如果导管抵靠未摄取示踪剂的组织，则预期没有来自直接 邻近的组织的信号。可任选地，相对于导管尖端位置和/或取向来标记感测的信号(例如，使 用位置传感器204)。在一些实施例中，例如，如下所述，未提供位置传感器，取而代之，使用 感测的福射信号用于在具有和/或不具有壁接触的情况下进行位置评估。
[0137] 在326处，使用多个尖端位置重构腔(例如，其屯、脏腔室或其壁部分，例如，左屯、室、 或左屯、房或右屯、房）的至少部分的形状。可任选地，对于所有测量，使用电子感测来口控位 置感测到屯、动周期的相同部分。可任选地或可替代地，在每个壁接触处采集多个位置，允许 在屯、动周期的不同部分处壁(和/或腔形状）的定位被重构（可任选地其中测量是根据屯、动 周期容纳的），允许所述定位提取自例如ECG数据和/或提取自屯、动周期内的导管的位置变 化。运种开窗、触发和/或口控是可任选地和/或可替代地还用于收集福射信息。可任选地， 在1秒之内的导管移动被假定为归因于组织移动并且不是归因于操纵者移动。可任选地或 可替代地，操作者可W指示他何时不提供移动，例如使用脚踏控制。可任选地或可替代地， 在端口和/或导管中的传感器可W指示导管和端口的相对移动。可任选地或可替代地，在操 纵器(例如用于共混导管）中的传感器用于检测人对比组织引起的移动。可任选地或可替代 地，分析X-射线图像W确定移动的原因，例如，通过测量体内的导管长度和/或导管尖端的 相对于屯、脏壁或其他解剖学标记物的移动。
[0138] 在本发明的示例性实施例中，壁定位用于建立腔壁的网格模型。可任选地，该模型 与已知的解剖结构(例如，总体人体解剖结构和/或先前采集的图像)相关。可任选地，运种 相关可W用于确定不在腔表面处的结构特征，例如壁厚度、解剖学定位的鉴别和/或预期附 近可能发射的结构和/或非发射结构，例如二尖瓣环形圈将具有不同的（如果有的话)发射 特性并且具有通常已知的形状。可任选地，壁厚度用于重构，例如如W下描述的。可任选地 或可替代地，解剖学定位用于回指可W例如用于导航和/或诊断的解剖学模型（例如，其中 数据投射到运种模型，而不是仅使用采集的网格）。可任选地，该解剖学模型被修饰为（例 如，调整大小、旋转和/或变形）匹配或近似于采集的网格模型。可任选地，变形局限于例如 直径为1和5cm之间的区域。
[0139] 在本发明的一个示例性实施例中，对于具有例如至少10cnr2、20cnr2、40cnr2、 SOcnT 2或中间网格大小的区域，该网格具有小于30mm、小于20mm、小于1 Omm或中间直径或更 大直径的平均单元大小(例如，对应于空间取样率）。可任选地，网格单元大小是根据希望的 分辨率和/或希望的运动相关准确度来选择。例如，网格大小可W是壁厚度的小于5倍、3倍、 2倍、或1倍。在本发明的示例性实施例中，屯、动周期分为至少2、3、4、5、8或更小或中间数目 的不同状态。对于不同的屯、脏部分，状态数目可W是不同的，例如，在存在更少数据和/或更 少移动的情况下具有更少的状态。
[0140] 在328处，与导管尖端位置相关的数据被可任选地提取。可任选地，提供了用于 提取的预定义形状。可任选地或可替代地，提取基于解剖结构的形状。可任选地，将在该提 取的部分中的活性与导管感测的活性进行比较。运可W例如用于导航和/或用于检测活性 变化。可任选地或可替代地，活性显示（例如颜色编码)在显示器122上，可任选地叠加解剖 学模型。可任选地，局部活性是相对于尖端（例如，与腔壁垂直或成一个角度的长轴）具有 3mm宽度、3mm长度和8mm高度的立方体中的活性。
[0141] 在330处，可任选地限定重构区。在本发明的一些示例性实施例中，例如基于采集 的位置和/或模型，重构区限定腔壁。可任选地或可替代地，重构区限定相对于探头的定位， 例如，与探头接触的壁和/或壁的另一侧上的组织。
[0142] 在332处，使用限定的重构区重构醒数据。在本发明的一些示例性实施例中，醒数 据被重构和/或重投射为被约束W避免腔的中空。在本发明的一些示例性实施例中，对壁的 确定用于限定可W定位高发射对象(例如神经节）的定位。重构包括捜索此类对象和/或确 定在此类定位处神经节的重构是否合理。可W使用的示例性重构技术描述于PCT公开案WO 2014/115148中，将其披露通过引用结合在此。
[0 143] 可任选地，运种捜索是在离腔壁(例如Hcm距离之内的体积中。
[0144] 在本发明的一些示例性实施例中，重构包括重构探头的所在处，例如使用提取的 NM数据和/或感测的NM数据。可任选地，运种重构使用壁定位剌良制重构"渗漏"进腔中。
[0145] 在本发明的一些示例性实施例中，成像包括使用神经成像剂例如mIBG来成像， 并且捜索包括捜索神经节作为具有总体上球形或楠圆体或杏仁状形状W及具有5和22mm之 间的长轴的对象。应注意mIBG还可W用于检测肌肉组织中的雄激素突触，可能指示此类组 织的神经控制的水平。
[0146] 在本发明的一些示例性实施例中，NM成像包括使用肌肉代谢剂如甲氧异腊 (Sestam化i)进行成像，并且该成像指示肌肉例如屯、肌的程度和/或活力。
[0147] 在本发明的一些示例性实施例中，醒数据和醒探头数据设及不同放射性示踪剂的 发射。例如，NM数据可W是甲氧异腊的数据和mIBG的探头数据。可任选地或可替代地，醒数 据包括多个示踪剂数据。在本发明的一些示例性实施例中，NM数据是有用的，例如，用于导 航和/或重构，因为所有示踪剂可W享有实体组织（相比于血液）中的不同浓度(例如，并且 可W用于指示屯、脏形状的至少部分，可能足够用于与由位置传感器确定的边界定位匹配的 模型）。
[0148] 可任选地或可替代地，可W预期运两种示踪剂的相对位置，例如mIBG浓缩物处于 由甲氧异腊指示的可见肌肉内或接近由甲氧异腊指示的可见肌肉。可任选地或可替代地， 探头用于鉴别在NM数据(例如甲氧异腊）中指示的福射与即时福射(例如mIBG)之间具有错 配的定位。运可W指示不同病理学，例如，如上述相关申请例如WO 2015/033317中描述的， 将其披露通过引用结合在此。
[0149] 示例性导航
[0150] 在本发明的一个示例性实施例中，由导管200收集的NM数据用于辅助导航到祀标 和/或W其他方式确定导管定位。
[0151] 图4是根据本发明的示例性实施例导航至祀标的示意图400。在经由血管系统导航 至中空器官例如屯、脏的实例中，导管200可沿着腔402(例如主动脉)行进至器官404(例如屯、 脏)至祀定位410(例如在器官404中的有待切除的定位）。可W使用除了导管200外的探头并 且用于其他器官。此外，该途径可W是经由组织或人工腔，而不是天然腔如血管系统或GI 道。在图4中，412和408指示器官中的不是祀标的其他放射性定位，W及放射性定位406(例 如肝脏)不是在器官404中。参考号414-424指示不同定位，根据本发明的一些实施例并且如 下所述的，在运些定位处进行导航活动。下文解释的图6示出根据本发明的一些实施例，在 此类定位处采取的福射测量。
[0152] 图4示出不同的导航方式，其中的一种或多种可W应用在本发明的一些实施例中。 图5是根据本发明的一个示例性实施例使用导管基于感测进行导航的方法流程图500。
[0153] 在502处，导管定位是可任选地使用位置传感器(例如204)确定的。应当注意，应在 本发明的一些实施例中考虑若干定位坐标。一个是物理定位，例如，空间上的绝对定位和/ 或相对于解剖学定位的物理定位，通常在此表示为"位置"。另一个是相对于组织中的功能 的功能定位(例如，距离代谢热点的距离）。运种位置也可W是二元的，在该定位处或不在该 定位处。功能定位和解剖学定位通常在此表示为"定位"。
[0154] 在504处，福射信号是从导管200感测。在一些实施例中，该信号是标量的并且指示 检测到的发射的强度。运可W与离一个或多个热点的距离相关，但将通常不给出方向。
[0155] 可任选地，移动该导管，W提供多重此类测量，任选地使用位置传感器和/或测量 导管插入方面的变化，从而建立在不同定位处不同测量的空间或线性图。可任选地或可替 代地，该导管是不对称灵敏的，并且可任选地旋转，W提供来自不同方向的不同测量。
[0156] 在506处，确定预期测量。例如，预期的福射测量可W是从导管位置、检测器空间灵 敏度和先前或共采集的数据组计算。可任选地，针对在成像和导管导航之间的延迟效应 校正该数据组，例如使用示踪剂再分布和/或衰减的模型。可任选地或可替代地，在一个或 多个位置处的导管测量（或用不同福射传感器进行的测量，例如在屯、脏附近和/或肝脏附 近，可任选地从体外）用于归一化NM数据模型。
[0157] 在一些情况下使用定位数据。例如，使用先前或共采集的结构数据，提供导管的预 期位置(例如，"应在主动脉内"）。可任选地，该位置数据(例如，一系列的定位和/或取向）用 于检测沿着直的和/或弯曲的并且可任选地受限的途径(例如，作为具有通常已知几何结构 的途径的实例的具体血管）的运动，例如基于导管路径中的180度改变和适合的弯曲半径检 测主动脉弓的横断物。
[0158] 在508处，使预期的数据与测量的位置和/或福射数据相关。相关性可用于例如找 到正确的匹配，W找到最佳匹配和/或拒绝匹配。
[0159] 在510处，在本发明的一些示例性实施例中，可任选地使用正确匹配，基于数据与 某个位置相关的预期数据的匹配来确定导管的定位(例如验证）。可任选地或可替代地，通 过对于其中测量值与预期数据相匹配的位置捜索可能性空间来使用正确匹配。运可W用来 寻找定位。可W使用各种捜索机制，包括例如，通过处理数据W提取在测量数据中预期的一 种或多种特征进行的模式匹配和可能匹配的先验-还原。
[0160] 在本发明的一些示例性实施例中，使用正确匹配W验证该导管是否处于预期定 位。可任选地，低于阔值的任何匹配被指示为失败。
[0161] 在本发明的一些示例性实施例中，使用最佳匹配评估导管位置。可任选地，匹配包 括使用位置数据和福射数据两者，例如加权的和/或交叉验证的（例如，只有位置数据和福 射数据两者满足某些质量标准时，认为匹配）。
[0162] 可任选地或可替代地，使用最佳匹配W在小数目的供选择导航选项之间决定。例 如，可W使用最佳匹配W指示导管是否是在屯、脏腔室或另一个屯、脏腔室中，或该祀标是否 大体上在右或在左。
[0163] 回顾图4针对实例或使用位置数据和/或福射数据，在414处，福射数据可W不能指 示多于一个非常一般的位置。位置数据可W指示导管离开血管402到分支血管。
[0164] 在416处，位置数据可W指示在行进中的曲线，并且福射感测可W指示福射源的邻 近处和/或406在一侧上的和在该位置的另一侧上的408-412的总体空间分布。
[0165] 在418,在进入器官404时，位置数据可W指示在不同方向移动的能力，并且福射数 据可W指示在相对邻近处和在不同方向处的福射源。
[0166] 在420处，预期福射测量信号增加，指示甚至福射信号的标量测量可W用于辅助导 航(例如，在接近祀标410时检测增加）。
[0167] 在422处，靠近热点412(不是祀标410)处，福射强度可W是正确的，然而，来自其他 方向的位置和/或福射信号可W是不正确的。
[0168] 在424处，所有运些指示物匹配。可任选地，福射强度用于验证对热点的最大靠近 和/或引导导管200的旋转，从而例如其希望的部分(如果存在的话，例如切除机构）与器官 404的壁接触。
[0169] 可任选地或可替代地，对于位置数据，可W使用其他数据辅助导航。例如，例如来 自CT、超声、MRI或X-射线图像的结构数据可W用于提供在导管的可能定位上的解剖学约 束。可任选地或可替代地，功能数据，例如电或磁性测量可W指示在电活性器官的壁上的相 对位置和/或距离电活性器官的壁的距离。可任选地或可替代地，可W收集和/或显示其他 数据，例如压力、位移、热和/或导电性中的一个或多个。在本发明的一个示例性实施例中， 如果存在指示在每个点和/或感兴趣的多个点处预期的此类其他数据的特性和/或值的图， 此类其他数据可W是有用的。
[0170] 导航的示例性相关
[0171] 图6是根据本发明的示例性实施例遵循图4的示图可能通过探头检测的信号的示 意图。
[0172] 在图6中示出的迹线是有角度的迹线（出于显示的简易是2D的，但可W是3D)，其中 X-轴是角度(直行在X-轴的中间处)并且y-轴指示信号幅值。噪声总体上不示出，但是应注 意，信号通常是有噪声的，运可W导致需要经一段时期收集数据。可任选地或可替代地，在 导管移动并且导航结论在运种移动期间更新并示出时收集数据。可任选地，显示器示出解 剖学（例如，相对于躯干标记物112和/或内部解剖学）和/或功能位置两者。在一些实施例 中，使用功能位置的变化更新显示的解剖学数据（例如，基于其热点的移动指示移动的屯、 脏)。
[0173] 参考物602示出如可能在414处测量的信号。大体上低的幅值和角度广泛峰指示福 射发射祀标的距离和空间分布。
[0174] 参考物604指示如可W在416处测量的信号，双峰指示来源406是在一侧，并且来源 408-412(不区分)是在另一侧。基于先前采集的醒数据模型，运建议将导管向左引导。如果 仅测量标量信号，所预期的是测量的幅值朝着定位416增加，并且然后在导管移动离开时降 低(在进入器官时可能再次增加）。
[0175] 在本发明的一些示例性实施例中，预期的测量信号可W通过分析醒数据(例如图 像)并且模拟该数据中的导管的行进来提供。运种预期信号可W是ID信号或2d或3D或4D信 号（其中一个维度是时间或沿着路径的定位）。可任选地或可替代地，如果导管被不正确地 导航，还生成预期信号。可任选地，该系统可W向用户示出预期信号和/或信号梯度。可任选 地或可替代地，如果导管偏离运种预期信号，该系统可W例如使用处理器120生成警报。
[0176] 参考物606指示如可W在进入器官404时测量的信号，并且该信号示出与热点408、 410和412中的每一个对应的峰。在本发明的示例性实施例中，使用峰的相对角度位置确定 导管位置。可W预期的是，在导管200前进到定位420时，峰将移动分开并且增加强度。
[0177] 在一个实例中，通过生成如预期从体内多个定位(例如，沿着路径和/或用器官404 的定位)测量的信号阵列使信号606与NM数据相关。然后可W使用相关性W找到一种或多种 最佳拟合和/或可接受的拟合。可任选地或可替代地，基于预期和/或评估的导管的一个或 多个位置或一个或多个位置范围，快速生成(和/或精炼和/或捜索)预期信号。在一些实施 例中，相关性是统计学的，其在于基于相关性的质量和/或测量中的噪声模型和/或在放射 方面相对于采集的NM数据的变化，不同可能性被给予可能的不同几率。确定的相关性可用 来在导管的多个可能位置之间选择，和/或限制该导管的位置。
[0178] 在本发明的示例性实施例中，将基于福射的位置与其他类型的定位相组合。例如， 基于电阻的定位(或其他定位方法)可W相对于器官是准确的，但相对于导管的小的移动是 不准确的。然而，如果此类小的移动对福射信号（例如，从热点发射的）具有显著影响，可W 组合两种信号或可W使用福射信号来校正阻抗信号。
[0179] 即使该位置传感器是精确的，如果器官404移动和/或变形，相对于该器官的位置 可W是不太精确的。可W使用功能位置校正/更新/替代该信号。
[0180] 在本发明的一些实施例中，例如，如果相关性指示该导管的多个可能位置，处理器 120指示导管位置的变化，该变化应取决于导管的起点导致不同的信号。如果用户移动该导 管，可W然后将所得信号用于进一步在供 选择的起始位置近似者之间进行选择。
[0181] 信号608示出在热点412附近的定位422处的测量。虽然存在高峰，次要峰是不正确 定位的。
[0182] 信号610示出中屯、高峰(410)和两个较小侧峰(408，412 )，较小是由于距离。可任选 地，在此时将导管200移动W最大化信号。可任选地，应用例如如上所述的图像重构W更好 地对热点成像。
[0183] 塑
[0184] ^^的是，从本申请到期的专利寿命期间，会开发出许多相关核医学成像技术，并 且在此使用的术语NM的范围旨在包括所有运类演绎的新技术。如在此所使用，术语"约"是 指 ± 10%。
[01 化]术语。包括（comprises)"、。包括（comprising)"、。包含（includes)"、。包含 (including)"、"具有化aving)"和它们的动词变化意指"包括但不限于"。
[0186] 术语"由......组成"意指"包括并且局限于"。
[0187] 术语"主要由......组成"意指组合物、方法或结构可包括另外的成分、步骤和/或 部分，但条件是运些另外的成分、步骤和/或部分不实质性地改变所要求保护的组合物、方 法或结构的基本特征和新颖特征。
[0188] 除非上下文另外清楚地指示，否则如在此所使用的单数形式"一个/种(a/an)"和 "该"包括复数个指示物。例如，术语"一种化合物"或"至少一种化合物"可W包括多种化合 物，包括其混合物。
[0189] 贯穿本申请，本发明的不同实施例可W呈现为一个范围格式。应当理解，在范围格 式内的描述仅为了方便和简明，并且不应当解释为是对本发明的范围的硬性限制。因此，一 个范围的描述应当被认为是具有确切披露的所有可能的子范围W及该范围内的单独数值。 例如，一个范围如从1至6的描述应当被认为是具有确切披露的子范围，如从1至3、从1至4、 从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等，W及该范围内的单独数字，例如1、2、3、4、5和6。无论范 围的宽度为多少，此均适用。
[0190] 每当在此指示数值范围时，意味着包括所指示范围内的任何引用数字(分数或整 数）。短语第一指示数字与第二指示数字"之间的变动范围/范围"W及第一指示数字"至"第 二指示数字的"变动范围/范围"在此可互换使用，并且意指包括该第一指示数字和第二指 示数字W及在此之间的所有分数和整数。
[0191] 如在此所使用，术语"方法"是指用于完成给定任务的方式、手段、技术W及程序， 包括但不限于化学、药理学、生物学、生物化学W及医学领域的从业者已知的或容易由已知 方式、手段、技术W及程序来开发的那些方式、手段、技术W及程序。
[0192] 如在此所使用，术语"治疗"包括消除、基本上抑制、减缓或逆转病状的进展、基本 上改善病状的临床症状或美学症状或基本上防止病状的临床症状或美学症状出现。
[0193] 应理解，出于清楚的目的描述于分开实施例的背景下的本发明的某些特征还可W 按组合形式提供于单个实施例中。相反地，为简便起见，在单个实施例的背景下描述的本发 明的不同特征也可W单独地或W任何适合的子组合或在适当情况下提供于本发明的任何 其他描述实施例中。在不同实施例的背景下描述的某些特征不认为是那些实施例的必需特 征，除非实施例在没有那些要素的情况下是无效的。
[0194] 尽管已结合本发明的特定实施例描述了本发明，但显而易见，本领域的技术人员 应该清楚许多替代方案、修改W及变化。因此，意图涵盖落入所附权利要求书的精神和广泛 范围内的所有此类替代方案、修改W及变化。
[0195] 本说明书中所提及的所有公开、专利W及专利申请在此通过全文引用结合到本说 明书中，达到如同每一个单独的公开、专利或专利申请被专口地并且单独地指示通过引用 结合在此的相同的程度。此外，本申请中对任何参考文件的引用或识别不应理解为承认该 参考文件是作为本发明的现有技术可获得的。在使用章节标题的意义上，它们不应被解释 为必要地限制。
【主权项】
1. 一种NM图像重构方法，该方法包括： (a) 采集身体部位的第一组NM数据； (b) 从体内探头收集探头位置和/或探头NM数据； (c) 使用所述收集的探头数据从所述NM数据重构NM图像。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述收集包括当所述探头接触腔的边界时进行收 集。3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述重构包括将所述边界定位用作重构期间的约 束。4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述用作约束包括假定发射不能来自所述腔。5. 根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其中所述重构包括使用所述约束重投影所 述NM数据。6. 根据权利要求2-5中任一项所述的方法，该方法包括在所述位置的所在处重构。7. 根据权利要求2-6中任一项所述的方法，该方法包括使用多个位置重构所述腔的边 界的至少一部分以覆盖至少16平方厘米，并且重构包括重构邻近所述部分的组织的图像。8. 根据权利要求2-6中任一项所述的方法，该方法包括使用多个位置重构所述腔的边 界的至少一部分以覆盖至少16平方厘米，并且显示所述重构的形状，相关Ml数据与该形状 相对应。9. 根据权利要求2-8中任一项所述的方法，其中所述重构包括使用所述边界位置对模 型进行延伸。10. 根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述重构包括在没有结构图像的情况 下进行重构。11. 根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述重构包括使用非个性化解剖学 模型进行重构。12. 根据权利要求11所述的方法，该方法包括将所述位置匹配至所述模型。13. 根据权利要求12所述的方法，该方法包括使用所述匹配对所述边界处的壁的厚度 进行评估，并且其中重构使用所述厚度。14. 根据权利要求12所述的方法，该方法包括使用所述匹配限定用于对热点进行重构 的约束。15. 根据权利要求1-14中任一项所述的方法，该方法包括收集位置和探头NM数据两者。16. 根据权利要求15所述的方法，其中所述重构包括使用所述探头NM数据用于重构。17. 根据权利要求15所述的方法，其中所述重构包括使用所述探头匪数据用于鉴别热 点。18. 根据权利要求15所述的方法，该方法包括从所述位置数据和所述匪探头数据重构 局部匪图像。19. 根据权利要求1-18中任一项所述的方法，该方法包括将所述探头位置与所述匪图 像进行共配准。20. 根据权利要求19所述的方法，其中所述共配准包括采集所述部位的和至少一种标 记物的X-射线图像，相对于所述NM数据该至少一种标记物的位置是已知的，并且所述共配 准包括将所述X-射线图像与所述NM数据和所述探头位置进行配准。21. 根据权利要求1所述的方法，其中没有收集位置数据。22. 根据权利要求21所述的方法，该方法包括使用所述探头匪数据和所述匪数据来评 估该探头的位置。23. 根据权利要求21所述的方法，该方法包括使用所述探头NM数据以重构图像。24. 根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其中所述探头是导管，所述腔是心脏，并 且所述NM数据和所述探头NM数据中的一者或两者包括来自mIBG的发射。25. 装置，该装置包括电路，具有一个或多个输入端，用于根据权利要求1-24中任一项 所述接收NM数据、接收探头位置和/或NM数据并且重构NM图像。26. 根据权利要求25所述的装置，作为包括导管的系统的部分，该导管具有辐射传感器 和位置传感器中的一者或两者。27. -种导航至体内靶标的方法，该方法包括： (a) 采集身体部位的NM图像； (b) 从体内探头收集NM数据； (c) 使所述图像和所述数据相关;并且 (d) 基于所述相关的数据，提取所述探头相对于所述靶标的定位信息。28. 根据权利要求27所述的方法，其中所述相关包括使所述收集的数据与预期的一组 使用所述NM图像计算出的测量值相关。29. 根据权利要求27或权利要求28所述的方法，其中所述提取定位信息包括验证所述 探头的位置。30. 根据权利要求27-29中任一项所述的方法，其中所述提取定位信息包括在所述探头 的供选择的定位位置之间选择。31. 根据权利要求27-30中任一项所述的方法，其中所述提取定位信息包括确定所述探 头的位置。32. 根据权利要求27-31中任一项所述的方法，其中所述提取定位信息包括确定所述探 头的小于5个的多个供选择位置。33. 根据权利要求27-32中任一项所述的方法，其中所述提取定位信息包括确定热点的 邻近处。34. 根据权利要求27-33中任一项所述的方法，该方法包括将所述提取的信息与位置感 测系统提供的位置数据组合。35. 根据权利要求34所述的方法，其中所述组合包括使用所述匪数据提供针对由所述 定位数据指示的物理位置的功能校正。36. 根据权利要求27-35中任一项所述的方法，其中所述收集包括用具有以下方向灵敏 度的基本上全方位的传感器收集数据，该方向灵敏度在所有方向上处于1:2的倍数内。37. 根据权利要求36所述的方法，其中收集包括移动所述探头以收集匪数据的非标量 指示。38. 根据权利要求27-35中任一项所述的方法，其中所述收集包括用具有以下方向灵敏 度的非对称传感器收集数据，该方向灵敏度对于该传感器的视场的至少1%而言处于大于 1:2的倍数内。39. 根据权利要求37或权利要求38所述的方法，其中收集包括移动和/或旋转所述探头 以收集用于在所述相关中使用的另外的NM数据。40. 根据权利要求27-39中任一项所述的方法，其中所述相关包括基于所述NM数据中的 峰型和/或峰值振幅进行相关。41. 装置，该装置包括电路，具有一个或多个输入端，用于根据权利要求27-40中任一项 所述接收匪图像数据、接收探头NM数据、使该NM数据与匪图像数据相关、并且提取所述探头 的定位信息。42. 根据权利要求41所述的装置，作为包括导管的系统的部分，该导管具有辐射传感 器。43. -种NM图像重构方法，该方法包括： (a) 采集身体部位的第一组NM数据； (b) 采集第二组体内探头位置； (c) 使用所述收集的探头数据从所述NM数据重构NM图像。44. 一种功能图像重构方法，该方法包括： (a) 提供身体部位的第一组解剖学数据； (b) 使用探头采集第二组体内探头位置和功能数据； (c) 使用所述收集的探头数据和所述解剖学数据从所述功能数据重构图像。45. 根据权利要求44所述的方法，其中所述功能数据包括NM数据。46. -种功能杂合成像方法，该方法包括： (a) 采集身体部位的第一组功能数据； (b) 采集第二组体内功能数据； (c) 从所述数据重构杂合图像。47. 根据权利要求46所述的方法，其中所述功能数据包括NM数据。
【专利摘要】一种NM图像重构方法，该方法包括：(a)采集身体部位的第一组NM数据；(b)从体内探头收集探头位置和/或探头NM数据；(c)使用所述收集的探头数据从所述NM数据重构NM图像。还描述了一种导航至体内靶标的方法，该方法包括：(a)采集身体部位的NM图像；(b)从体内探头收集NM数据；(c)使所述图像和所述数据相关；并且(d)基于所述相关的数据，提取所述探头相对于所述靶标的定位信息。
【IPC分类】A61B6/00, A61B6/03
【公开号】CN105491952
【申请号】CN201580001687
【发明人】S·本-海姆
【申请人】纳维克斯国际有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年7月30日
【公告号】CN105491951A, WO2016016837A1, WO2016016839A1
【专利说明】探头定位
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求在35 USC 119(e)下2014年7月30日提交的美国临时申请序列号62/ 030，750 和62/030，825 的权益。
[0003] 本申请设及：
[0004] 2014年 1 月24 日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050086，
[0005] 2014年 1 月24 日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050088，
[0006] 2014年 1 月24 日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050089，
[0007] 2014年 1 月24 日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050090，
[000引 2014年3月11日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050246;并且
[0009] PCT申请和公开案IB 2015/053984(2015年5月27 日提交）；W0 2015/104672;W0 2015/033319和WO 2015/033317。
[0010] 将上述申请的内容通过引用结合，如同W其全文在此完整列出的。
[00"]发明领域和背景
[0012] 在一些实施例中本发明设及对探头进行导航，例如导管或其他体内探头，并且更 具体而言但不是排他地，设及使用核福射发射确定探头的位置和/或正确定位。
[0013] 在一些公开案中，建议使用例如通过CT采集的解剖学模型W约束NM(核医学)数据 的重构。
[0014] 发明概述
[0015] 提供了根据本发明的示例性实施例的醒图像重构方法，该方法包括：
[0016] (a)采集身体部位的第一组NM数据；
[0017] (b)从体内探头收集探头位置和/或探头NM数据；
[0018] (C)使用所述收集的探头数据从所述NM数据重构醒图像。
[0019] 可任选地，所述收集包括在所述探头接触腔的边界时进行收集。可任选地，所述重 构包括在重构期间将所述边界定位用作约束。可任选地，所述用作约束包括假定发射不能 来自所述腔。可任选地或可替代地，所述重构包括使用所述约束重投影所述NM数据。
[0020] 在本发明的一些示例性实施例中，该方法包括在所述位置的所在处重构。
[0021] 在本发明的一些示例性实施例中，该方法包括使用多个位置重构所述腔的边界的 至少一部分W覆盖至少16平方厘米，并且重构包括重构邻近所述部分的组织的图像。
[0022] 在本发明的一些示例性实施例中，该方法包括使用多个位置重构所述腔的边界的 至少一部分W覆盖至少16平方厘米，并且显示所述重构的形状，相关数据与该形状相对 应。
[0023] 在本发明的一些示例性实施例中，所述重构包括使用所述边界位置延伸模型。
[0024] 在本发明的一些示例性实施例中，所述重构包括在没有结构图像的情况下进行重 构。
[0025] 在本发明的一些示例性实施例中，所述重构包括使用非个性化解剖学模型进行重 构。可任选地，该方法包括将所述位置与所述模型进行匹配。任选地，该方法包括使用所述 匹配对所述边界处的壁的厚度进行评估，并且其中重构使用所述厚度。可任选地或可替代 地，该方法包括使用所述匹配限定用于对热点进行重构的约束。
[0026] 在本发明的一些示例性实施例中，该方法包括收集位置和探头NM数据两者。可任 选地，所述重构包括使用所述探头醒数据用于重构。可任选地或可替代地，所述重构包括使 用所述探头数据用于鉴别热点。可任选地或可替代地，该方法包括从所述位置数据和所 述NM探头数据重构局部醒图像。
[0027] 在本发明的一些示例性实施例中，该方法包括将所述探头位置与所述醒图像进行 共配准。可任选地，所述共配准包括采集所述部位的和至少一种标记物的X-射线图像，相对 于所述NM数据该至少一种标记物的位置是已知的，并且所述共配准还包括将所述X-射线图 像与所述NM数据和所述探头位置进行配准。
[0028] 在本发明的一些示例性实施例中，使用位置传感器未收集到位置数据。可任选地， 该方法包括使用所述探头数据和所述数据来评估该探头的位置。可任选地或可替代 地，该方法包括使用所述探头NM数据W重构图像。
[0029] 在本发明的一些示例性实施例中，所述探头是导管，所述腔是屯、脏，并且所述醒数 据和所述探头NM数据中的一者或两者包括来自mIBG的发射。
[0030] 提供了根据本发明的示例性实施例的装置，该装置包括电路，具有一个或多个输 入端，用于例如使用如在此描述的方法接收NM数据、接收探头位置和/或NM数据并且重构NM 图像。可任选地，运被提供作为系统的部分，该系统包括具有福射传感器和位置传感器中的 一者或两者的导管。
[0031] 提供了根据本发明的示例性实施例的导航至体内祀标的方法，该方法包括：
[0032] (a)采集身体部位的醒图像；
[0033] (b)从体内探头收集NM数据；
[0034] (C)使所述图像和所述数据相关;并且
[0035] (d)基于所述相关的数据，提取所述探头相对于所述祀标的定位信息。
[0036] 可任选地，所述相关包括使所述收集的数据与预期的一组使用所述醒图像计算出 的测量值相关。可任选地或可替代地，所述提取定位信息包括验证所述探头的位置。可任选 地或可替代地，所述提取定位信息包括在所述探头的供选择的定位位置之间选择。可任选 地或可替代地，所述提取位置信息包括确定所述探头的位置。可任选地或可替代地，所述提 取定位信息包括确定所述探头的小于5个的多个供选择位置。可任选地或可替代地，所述提 取定位信息包括确定热点的邻近处。可任选地或可替代地，该方法包括将所述提取的信息 与位置感测系统提供的位置数据组合。
[0037] 可任选地，所述组合包括使用所述醒数据提供针对由所述定位数据指示的物理位 置的功能校正。
[0038] 在本发明的一些示例性实施例中，所述收集包括用具有W下方向灵敏度的基本上 全方位的传感器收集数据，该方向灵敏度在所有方向上处于1:2的倍数内。可任选地，收集 包括移动所述探头W收集NM数据的非标量指示。
[0039] 在本发明的一些示例性实施例中，所述收集包括用具有W下方向灵敏度的非对称 传感器收集数据，该方向灵敏度对于该传感器的视场的至少1%而言处于大于1:2的倍数 内。可任选地或可替代地，收集包括移动和/或旋转所述探头W收集用于在所述相关中使用 的另外的NI数据。
[0040] 在本发明的一些示例性实施例中，所述相关包括基于所述数据中的峰型和/或 峰值振幅进行相关。
[0041] 提供了根据本发明的示例性实施例的装置，该装置包括电路，具有一个或多个输 入端，用于例如如在此描述接收醒图像数据、接收探头NM数据、使该NM数据与醒图像数据相 关、并且提取所述探头的定位信息。
[0042] 可任选地，运被提供作为系统的部分，该系统包括具有福射传感器的导管。
[0043] 提供了根据本发明的示例性实施例的醒图像重构方法，该方法包括：
[0044] (a)采集身体部位的第一组NM数据；
[0045] (b)采集第二组体内探头位置；
[0046] (C)使用所述收集的探头数据从所述NM数据重构醒图像。
[0047] 提供了根据本发明的示例性实施例的功能图像重构方法，该方法包括：
[0048] (a)提供身体部位的第一组解剖学数据；
[0049] (b)使用探头采集第二组体内探头位置和功能数据；
[0050] (C)使用所述收集的探头数据和所述解剖学数据从所述功能数据重构图像。
[0051 ]可任选地，所述功能数据包括NM数据。
[0052] 提供了根据本发明的示例性实施例的功能杂合成像方法，该方法包括：
[0053] (a)采集身体部位的第一组功能数据；
[0054] (b)采集第二组体内功能数据；
[0055] (C)从所述数据重构杂合图像。
[0056] 可任选地，所述功能数据包括NM数据。
[0057] 除非另外定义，在此所使用的所有技术性和/或科学性术语具有与本发明所属领 域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。虽然类似或等同于在此所述的那些的方法和 材料可W用于本发明的实施例的实践或测试中，但下文描述了示例性方法和/或材料。在冲 突的情况下，本发明说明书，包括定义，将占据主导。此外，运些材料、方法和实例仅是说明 性的，并且不意在是必然限制性的。
[0058] 如将由本领域的技术人员理解的，本发明的方面可W体现为一种系统、方法或计 算机程序产品。因此，本发明的方面可W采取W下形式:完全硬件实施例、完全软件实施例 (包括固件、常驻软件、微代码、等)或将软件和硬件方面组合的实施例，可W全部大体上在 此称为"回路"、"模欺'或"系缩'。
[0059] 此外，本发明的方面可W采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品体现在 一种或多种计算机可读介质中，所述计算机可读介质具有在其上体现的计算机可读程序代 码。本发明的实施例的方法和/或系统的实现方式可W设及手动地、自动地或W其组合进行 或完成选择的任务。此外，根据本发明的方法和/或系统的实施例的实际仪器和设备，若干 选择的任务可W通过硬件、通过软件或通过固件或通过其组合使用操作系统来实现。
[0060] 例如，用于根据本发明的实施例进行选择的任务的硬件可W被实施为忍片或回 路。作为软件，根据本发明的实施例的选择的任务可W被实施为通过计算机使用任何适合 的操作系统来执行的多个软件指令。在本发明的示例性实施例中，根据如在此所述的方法 和/或系统的示例性实施例的一个或多个任务通过数据处理器来进行，如用于执行多个指 令的计算机平台。任选地，该数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器，和/ 或非易失性存储器，例如用于存储指令和/数据的磁性硬盘和/或可移动介质。
[0061] 任选地，还提供网络连接。任选地，还提供显示器和/或用户输入装置如键盘或鼠 标。
[0062] 可W使用一种或多种计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可W是计算机 可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可W是例如但不限于电子的、 磁性的、光学的、电磁的、红外线的、或半导体系统、装置、或器件，或上述各项的任何适合的 组合。计算机可读存储介质的更具体实例(非穷尽列举)可包括W下项：具有一根或多根导 线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可 编程只读存储器化PROM或闪速存储器）、光学纤维、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光学 存储装置、磁存储装置、或上述各项的任何适合的组合。在本文献的上下文中，计算机可读 存储介质可W是包括或存储用于由指令执行系统、设备、或装置使用或与指令执行系统、设 备、或装置结合使用的程序的任何有形介质。
[0063] -种计算机可读信号介质可W包括具有在其中（例如，在基带或作为载波的部分） 实施的计算机可读程序代码的传送的数据信号。运种传送的信号可W采取多种形式中的任 一种，包括但不限于电磁的、光学的、或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可W是任 何不是计算机可读存储介质并且可W通信、传送、或输送程序（W用于 由指令执行系统、装 置、或器件使用或与指令执行系统、装置、或器件连接)的计算机可读介质。
[0064] 在计算机可读介质上实施的程序代码可W使用任何适当的介质来传输，包括但不 限于无线、有线、光学纤维电缆、RF等、或前述各项的任何适合的组合。
[0065] 针对本发明的方面用于执行运算的计算机程序代码可W按一种或多种编程语言 的任何组合来编写，运些编程语言包括面向对象编程语言如化va、Smalltalk、C++等W及常 规程序编程语言，如编程语言或类似的编程语言。程序代码可W完全地在用户的计算机 上执行，部分地在用户的计算机上执行(作为单机软件包），部分地在用户的计算机上和部 分地在远程计算机上或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后者情境中，远程计算机 可W通过任何类型的网络连接到用户的计算机上，包括局域网（LAN)或广域网（WAN),或者 该连接可W被制造为与外部计算机(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)连接。
[0066] 本发明的一些方面如下参考根据本发明的实施例的方法、仪器(系统)和计算机程 序产品的流程图和/或框图来描述。应当理解的是，运些流程图和/或框图的每个框、和运些 流程图和/或框图中的框的组合可W通过计算机程序指令来实施。可W将运些计算机程序 指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器，或其他可编程数据处理装置W产生一种机 器，运样使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置来执行的指令创建用于实施 流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能的手段。
[0067] 运些计算机程序指令还可W存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可W指 导计算机、其他可编程数据处理装置、或其他器件W用一种特殊的方式发挥功能，运样使得 存储在该计算机可读介质中的指令产生一种制造的包含指令的物品，运些指令实施流程图 和/或框图的一个或多个框中指定的功能/行为。
[0068] 运些计算机程序指令还可W加载在计算机、其他可编程数据处理装置、或其他装 置上W引起一系列的有待在该计算机、其他可编程装置或其他装置上进行的运算步骤，W 产生计算机实施的过程，运样使得在计算机或其他可编程装置上执行的运些指令提供处理 用于实施在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/行为。
[0069] 附图的若干视图的简要说明
[0070] 在此参考附图，仅通过举例来描述本发明的一些实施例。现在详细地具体参考附 图，应当强调的是通过举例并且出于本发明的实施例的说明性讨论的目的显示细节。在运 点上，结合附图进行的说明使得对本领域的技术人员来说，可W如何实践本发明的实施例 将是显而易见的。
[0071] 在附图中：
[0072] 图1是根据本发明的一些示例性实施例的导管型探头和成像系统的示意框图；
[0073] 图2是根据本发明的一些示例性实施例的图1的系统中使用的导管的示意图；
[0074] 图3A是根据本发明的一些示例性实施例，使用图1的系统进行配准的方法流程图；
[0075] 图3B是根据本发明的一些示例性实施例，使用图1的系统进行图像重构的方法流 程图；
[0076] 图4是根据本发明的一些示例性实施例导航至祀标的示意图；
[0077] 图5是根据本发明的一些示例性实施例，使用基于导管的感测进行导航的方法流 程图；W及
[0078] 图6是根据本发明的一些示例性实施例遵循图4的示图通过探头检测的信号的示 意图。
[0079] 本发明的具体实施例的说明
[0080] 在一些实施例中本发明设及对探头进行导航，并且更具体而言但不是排他地，设 及使用核福射发射确定探头的定位和/或正确定位。
[0081 ] SM
[0082] ^明的一些实施例的广泛方面设及使用探头位置用于辅助NM图像重构和/或用 于其他具有低解剖准确度(例如，低于CT，例如小于10或5mm像素）的功能数据的重构(例如， 重构为图像或图）。在本发明的一些示例性实施例中，使用探头位置来限定可W用于限制图 像重构的解剖学定位，W提供可能更准确的(例如，解剖学上正确的)重构。
[0083] 在本发明的一些示例性实施例中，使用多个探头位置来产生身体部位的结构的表 示。可任选地，先前和/或共收集的数据集与该表示配准，并且该表示用于辅助将数据 重构为图像和/或重构为适合于重叠在图或其他模型上的离散数据。在一个实例中，该表示 指示身体器官的壁的定位，并且该重构限制醒数据W反映来自该壁而不是来自空隙的发 射。可任选地或可替代地，使用该重构来从有待用于分析的NM数据选择数据。可任选地或可 替代地，该重构用于在NM数据中鉴别感兴趣的一个或多个定位，和/或指示用于NM重构的对 象的希望的鉴别，例如神经节的鉴别。
[0084] 在本发明的一些示例性实施例中，该重构不使用先前采集的结构3D图像，例如CT 图像。可任选地或可替代地，该重构不使用解剖学模型。
[0085] 在本发明的一些示例性实施例中，探头位置用于延伸先前采集的3D图像(例如，结 构和/或功能)和/或模型。在一个实例中，该延伸是通过根据实际的和/或当前组织形状修 饰该模型和/或模型参数。例如，该图像和/或模型是变形和/或被约束为匹配测量的探头定 位。可任选地或可替代地，延伸是在时间上，例如从在器官的变形循环的一部分处的模型开 始，探头位置测量随着时间器官部位的位置并且示出该模型如何从一种状态变形到它的在 该循环的其他部分中的形状。
[0086] 可任选地或可替代地，延伸是在空间上，例如如果该模型示出仅该器官的部分，运 些位置可W用于将该模型延伸至未建模的部分和/或提供该模型内的更多分辨率(例如，该 模型的点之间）。
[0087] 本发明的一些实施例的广泛方面设及使用发射来相对于导航祀标来定位导管 或其他体内探头。
[0088] 在本发明的一些示例性实施例中，该定位包括确定该导管是否处于预期定位。
[0089] 在本发明的一些示例性实施例中，该定位包括确定该导管是否在导航祀标处和/ 或相对于导航祀标正确地定向。
[0090] 在本发明的一些示例性实施例中，该定位包括确定导管相对于导航祀标的总体位 置。
[0091 ]在本发明的一些示例性实施例中，该定位包括收集信息来辅助重构祀标定位的图 像。
[0092] 在本发明的一些示例性实施例中，提供导航，该导航使用醒定位信息和其他信息 两者，例如先前采集的或共采集的图像(例如，结构和/或功能）。
[0093] 在本发明的一些示例性实施例中，定位使用先前采集的或共采集的福射发射的 图。可任选地，此类图用于评估应该由体内探头捕获什么信号和/或所捕获的信号反映祀标 定位的可能性。
[0094] 在本发明的一些示例性实施例中，定位包括使用位置传感器在探头上定位，该探 头可任选地与其他数据共配准。
[00M]在本发明的一些示例性实施例中，在导管上的运种位置传感器用于将导管与例如 屯、脏的共采集的核医学图像进行共配准。可任选地，患者具有附着到其上的位置传感器或 在成像仪中也是可见的其他标记物（例如，在X-射线中是可见的）（例如，包括放射性材 料）。然后使用该导管接触器官例如屯、脏的不同部分并且从其中收集信息。在本发明的示例 性实施例中，运种接触可W用于确定屯、脏壁(或其他腔壁，例如针对其他器官)定位。可任选 地或可替代地，运种接触用于从NM图像和/或NM数据提取有待由导管测量的预期发射(如果 该导管具有福射传感器）。可任选地或可替代地，使用实际上测量的放射和/或确定的壁定 位来引导醒图像的重构过程。在一个实例中，醒图像用于捜索神经节或其他ANS(自主神经 系统)组分或定位的并且具有相对高(或低)活性的图像的其他部分。
[0096] 例如，壁定位可W指示运种部分可W被物理地定位的地方，并且因此例如使用图 像或数据上的窗口进行捜索。在另一个实例中，发射测量值可W用作用于指示神经节的可 能定位的种子。
[0097] 在本发明的一些示例性实施例中，用于对数据进行采样的探头的知识及其相关感 测面积(例如，指示感测的空间行为的函数f)重叠(就位置而言)在共定位的图像上，例如解 剖学图像。在本发明的一些示例性实施例中，在不同定位和/或取向处采集的多重函数f被 输入最大可能性重构算法中，该算法具有作为先前约束的解剖学知识并且使用函数集和它 们的采样定位来生成器官的重构NM图像。
[0098] 本发明的一些实施例的方面设及定位信息与在定位处感测到的物理信息之间的 相互影响。在本发明的一些示例性实施例中，使用从在定位处的物理特性收集的信息来改 进关于定位的信息，和/或反之亦然。可任选地，提供了改进不同信息的一种信息的多重迭 代。
[0099] 在本发明的一些示例性实施例中，即使该位置传感器是精确的，如果组织移动和/ 或变形，相对于该组织和/或解剖学对象的位置可W是不太精确的，而可W更重要的是相对 于功能部分的位置。可任选地，功能位置用于校正/更新/替代信号。
[0100] 在一个实例中，血管具有壁的知识W及技术人员从物理信息可W检测壁的定位的 事实允许技术人员设及该信息并且使用它获得关于探头定位的更多信息（例如，在供选择 的探头位置重构之间选择），运可W例如在基于阻抗的位置感测中是有用的。
[0101] 在另一个实例中，检测到导管接触壁允许测量的功能信息（例如，电导率或福射） 被更准确地重构。
[0102] 在本发明的一些示例性实施例中，如果存在解剖学信息的共配准集（例如CT或 MRI)，从在一个定位处的定位或物理特性获得信息可W被进一步加强。然而，在本发明的一 些实施例中，所使用的是规则，例如，血管是圆柱形的和/或一般解剖学模型，例如血管和/ 或其他中空器官的总体布局和直径。可任选地或可替代地，导电率用于基于阔值或其他将 代表壁组织的值和代表血液的值之间进行区分的方法将壁与血液区分。
[0103] 在一些实施例中，血管分叉(例如，如使用位置传感器检测的）用于鉴别解剖学约 束(例如，用于约束探头的位置重构)发生改变的定位。
[0104] 本发明的实施例的一些实施例的方面设及重构功能图像(例如，NM)，使用从体外 采集的数据和从体内采集的数据两者。在本发明的示例性实施例中，体内采集的数据是使 用探头采集的，并且用于增强从体外采集的数据。可任选地，探头的位置感测用于使两种类 型的数据相关，和/或帮助重构一种或两种类型的数据。
[0105] 在本发明的一些示例性实施例中，从体外采集的数据和从体内采集的数据具有不 同的模式。
[0106] 可任选地或可替代地，该数据具有相同模式但具有不同类型，例如，使用不同示踪 剂和/或在不同生理状态采集的NM数据。
[0107] 本发明的一些实施例的方面设及使用多个探头位置从功能数据进行功能图像重 构。可任选地，该功能数据通过探头采集。可任选地或可替代地，该功能数据是在相同患者 上使用不同成像仪采集的。例如，可W使用外部NM成像仪，例如具有可W接近被成像的组织 的检测器的成像仪。
[0108] 在本发明的一些示例性实施例中，使用探头位置来限定对重构的一个或多个解剖 学限制。可任选地，还使用单独提供的解剖学数据(例如，来自相同和/或其他患者的图像、 模型，规则）限定运些限制。可任选地，提供的解剖学数据被用作一种有待通过所述探头位 置数据校正的模型。可任选地或可替代地，该解剖学数据被用来改进探头的定位数据。
[0109] 在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应理解的是， 本发明在其应用上并不 一定局限于在W下说明中所阐述和/或在附图和/或实例中所示的组件和/或方法的构造和 安排的细节。本发明能够具有其他实施例或能够W不同方式实践或进行。
[0"0] 示例性系统
[0111]图1是根据本发明的示例性实施例的导管和成像系统100的示意框图。
[0112] 患者102包括具有祀标106的屯、脏(或其他器官）104,当患者102被注射适合的放射 性标记物时该祀标由放射性发射表征。
[0113] 可任选的X-射线成像仪1〇8(例如，巧光镜）W视野now及可任选地一个或多个不 透射线的标记物112来采集患者108的图像。如下所指出的，标记物112也可W是放射性的。
[0114] 在本发明的一个示例性实施例中，系统100使用导管114。位置感测系统116可W用 于确定导管114的位置(例如，其尖端)和/或系统100的其他部分，如标记物112(例如，通过 触摸在其上的位置传感器，或者如果它们包括位置传感器的话）。
[0115] 醒(核医学)数据118可W是例如从储存器和/或使用醒成像仪(未示出）提供的。可 任选地，当导管114在患者102内部时使用NM成像仪。
[0116] 处理器120可任选地对来自用于检测其中标记物112的X-射线成像仪108的采集图 像进行分析，并且可任选地用于(例如，如W下描述的)将醒数据与导管定位和/或X-射线图 像配准。可任选地或可替代地，例如，如下所述，处理器120使用由位置感测系统116指示的 位置从NM数据118重构醒图像。在本发明的一些示例性实施例中，提供了唯一处理器120,并 且其他部件是标准部件。
[0117] 显示器122可任选地示出重构的醒图像、导管位置(例如，在空间上）定位（例如相 对于解剖学定位)和/或来自成像仪108的图像中的一个或多个。
[011引示例性导管
[0119] 图2是根据本发明的一些示例性实施例的在图1的系统中使用的导管200的示意 图。可任选地，导管200被设计用于在血管中行进，例如，该导管包括疏水涂层和/或具有适 合的直径(例如，小于5mm、3mm、2mm或中间体或更大尺寸)和/或适合的长度(例如，在1 Ocm和 300cm之间，例如在50cm和250cm之间）。可任选地或可替代地，导管202处于内窥镜形式(例 如，并且可W包括其上的成像器），例如用于通过天然的和/或非天然的体内空隙行进。可W 使用其他体内探头(例如的、柔性的、可弯曲的和/或刚性的）代替导管，例如结肠镜或其他 成像探头。
[0120] 如所示的，导管200具有本体202 W及可任选地在或接近其远侧尖端的一个或多个 部件。在本发明的示例性实施例中，提供了可任选的位置传感器204(例如，如在Biosense-WebsterCA民TO⑥系统中使用的磁场传感器）。可任选地或可替代地，提供了用于感测和/ 或用于刺激组织的一个或多个电极212。可任选地或可替代地，提供了其他工具，例如，活检 勒除器、注射导管、低溫导管或探头、W及微波探头或导管中的一个或多个。
[0121 ] 可任选地或可替代地，提供了福射传感器206。可任选地，福射传感器206是全方位 传感器。可任选地或可替代地，传感器206包括在其一侧或多侧处的屏蔽物208,和/或否另 外被配置为具有非球形灵敏度。可任选地或可替代地，屏蔽物206包括孔210(可任选地屏蔽 物208处于瞄准仪的形式）W提供(相对)窄的视野灵敏度。可任选地，对于检测器的表面积 的至少10% (对比不同10%)，检测器在不同观察方向之间具有大于1:1.5、1:2、1:4、1:6、1: 10的灵敏度倍数或中间倍数。
[0122] 可任选地，使用沿着导管主体202的电线或电线束进行各种传感器和/或电极通 信。
[0123] 在一些实施例中，位置是使用非感测方法来检测，例如通过针对一个或多个X-射 线图像提取导管位置，或通过分析由电极注入的并且使用一个或多个表面电极检测到的信 号。
[0124] 示例性配准
[0125] 图3A是根据本发明的一些示例性实施例使用图1的系统进行配准的方法流程图 300。
[0126] 在302处，可任选地将一种或多种标记物附着到患者102上。可任选地，运些标记物 是不透射线性和放射性的。可任选地，运些标记物包括其中的位置传感器。可任选地，使用 如描述于具有相同日期和发明人己-海姆(Ben-haim)的共同提交的律师卷号为63227的申 请案中的标记物，运些标记物包括不透射线部分和放射性部分(可任选地可去除）。
[0127] 在304处，采集患者的醒图像。可任选地，使用标记物将醒图像与身体坐标配准。可 任选地或可替代地，使用其他配准方法，例如使用传输CT图像。然而，本发明的一些实施例 的具体特征是没有采集CT图像、由此潜在地减少患者福射负荷。
[01%]在306处，使用导管(例如，导管200)采集在多个参考点处(例如，在屯、脏中，LSPV、 11口￥、35口￥、1?1口￥、1^￥顶尖中的两个或^个或更多个)的定位。在本发明的示例性实施例中， 运些定位是通过将导管导航至定位并且然后将导管的位置"捕获"和"命名"至处理器120来 义集。
[0129] 在308处，将导管和标记物可任选地使用X-射线成像仪成像。在一些实施例中，没 有使用X-射线成像，并且例如，运些标记物不需要是不透射线性的。取而代之，运些标记物 的位置与位置传感器配准，例如通过在其上接触导管或不同的位置传感器。
[0130] 在310处，例如通过与位置传感器接触(例如，可任选地在308或306之前)采集标记 物的位置。
[0131] 在312处，使用上述测量，可W将NM数据与X-射线图像、标记物和/或位置感测空间 配准。在本发明的示例性实施例中，该配准用于将即时导管尖端定位与NM数据空间配准。
[0132] 在本发明的一些示例性实施例中，其他配准方法用于将醒数据空间与该导管尖端 定位进行配准。在一个实例中，位置感测由追踪位移的方法替代或增强，借此使用来自已知 定位的3D位移的积分来确定当前定位。可任选地，通过将导管返回至屯、脏的已知定位（例 如，固定部分，如瓣膜或顶尖)而周期性地归零该位移。可任选地，位移是例如使用INS(惯性 导航系统）中使用的一种类型的计算，使用在导管尖端处的3D加速计和/或回转仪来确定 的。 帅]示例性图像重构
[0134] 图3B是根据本发明的示例性实施例使用图1的系统进行图像重构的方法流程图 320,其中使用导管尖端的定位来约束NM图像重构，可任选地通过限定其中预期发射的定位 和/或其中不预期发射的定位。
[0135] 在322处，导管200的尖端(或其他已知的部分)被放置为抵靠壁或其他结构，从该 壁或其他结构和/或相对于该壁或其他结构的发射被预期或不被预期。运可W用于例如评 价腔周边导管202的形状，和/或引导数据采集和/或分析，例如如下所述的。
[0136] 在324处，可任选地感测福射信号（例如，如果提供了传感器206)。在器官如屯、脏 中，预期来自直接邻近传感器和/或在其主要视野中的组织的信号是显著的，如果不是由传 感器206采集的大多数信号的话。如果导管抵靠未摄取示踪剂的组织，则预期没有来自直接 邻近的组织的信号。可任选地，相对于导管尖端位置和/或取向来标记感测的信号(例如，使 用位置传感器204)。在一些实施例中，例如，如下所述，未提供位置传感器，取而代之，使用 感测的福射信号用于在具有和/或不具有壁接触的情况下进行位置评估。
[0137] 在326处，使用多个尖端位置重构腔(例如，其屯、脏腔室或其壁部分，例如，左屯、室、 或左屯、房或右屯、房）的至少部分的形状。可任选地，对于所有测量，使用电子感测来口控位 置感测到屯、动周期的相同部分。可任选地或可替代地，在每个壁接触处采集多个位置，允许 在屯、动周期的不同部分处壁(和/或腔形状）的定位被重构（可任选地其中测量是根据屯、动 周期容纳的），允许所述定位提取自例如ECG数据和/或提取自屯、动周期内的导管的位置变 化。运种开窗、触发和/或口控是可任选地和/或可替代地还用于收集福射信息。可任选地， 在1秒之内的导管移动被假定为归因于组织移动并且不是归因于操纵者移动。可任选地或 可替代地，操作者可W指示他何时不提供移动，例如使用脚踏控制。可任选地或可替代地， 在端口和/或导管中的传感器可W指示导管和端口的相对移动。可任选地或可替代地，在操 纵器(例如用于共混导管）中的传感器用于检测人对比组织引起的移动。可任选地或可替代 地，分析X-射线图像W确定移动的原因，例如，通过测量体内的导管长度和/或导管尖端的 相对于屯、脏壁或其他解剖学标记物的移动。
[0138] 在本发明的示例性实施例中，壁定位用于建立腔壁的网格模型。可任选地，该模型 与已知的解剖结构(例如，总体人体解剖结构和/或先前采集的图像)相关。可任选地，运种 相关可W用于确定不在腔表面处的结构特征，例如壁厚度、解剖学定位的鉴别和/或预期附 近可能发射的结构和/或非发射结构，例如二尖瓣环形圈将具有不同的（如果有的话)发射 特性并且具有通常已知的形状。可任选地，壁厚度用于重构，例如如W下描述的。可任选地 或可替代地，解剖学定位用于回指可W例如用于导航和/或诊断的解剖学模型（例如，其中 数据投射到运种模型，而不是仅使用采集的网格）。可任选地，该解剖学模型被修饰为（例 如，调整大小、旋转和/或变形）匹配或近似于采集的网格模型。可任选地，变形局限于例如 直径为1和5cm之间的区域。
[0139] 在本发明的一个示例性实施例中，对于具有例如至少10cnr2、20cnr2、40cnr2、 SOcnT 2或中间网格大小的区域，该网格具有小于30mm、小于20mm、小于1 Omm或中间直径或更 大直径的平均单元大小(例如，对应于空间取样率）。可任选地，网格单元大小是根据希望的 分辨率和/或希望的运动相关准确度来选择。例如，网格大小可W是壁厚度的小于5倍、3倍、 2倍、或1倍。在本发明的示例性实施例中，屯、动周期分为至少2、3、4、5、8或更小或中间数目 的不同状态。对于不同的屯、脏部分，状态数目可W是不同的，例如，在存在更少数据和/或更 少移动的情况下具有更少的状态。
[0140] 在328处，与导管尖端位置相关的数据被可任选地提取。可任选地，提供了用于 提取的预定义形状。可任选地或可替代地，提取基于解剖结构的形状。可任选地，将在该提 取的部分中的活性与导管感测的活性进行比较。运可W例如用于导航和/或用于检测活性 变化。可任选地或可替代地，活性显示（例如颜色编码)在显示器122上，可任选地叠加解剖 学模型。可任选地，局部活性是相对于尖端（例如，与腔壁垂直或成一个角度的长轴）具有 3mm宽度、3mm长度和8mm高度的立方体中的活性。
[0141] 在330处，可任选地限定重构区。在本发明的一些示例性实施例中，例如基于采集 的位置和/或模型，重构区限定腔壁。可任选地或可替代地，重构区限定相对于探头的定位， 例如，与探头接触的壁和/或壁的另一侧上的组织。
[0142] 在332处，使用限定的重构区重构醒数据。在本发明的一些示例性实施例中，醒数 据被重构和/或重投射为被约束W避免腔的中空。在本发明的一些示例性实施例中，对壁的 确定用于限定可W定位高发射对象(例如神经节）的定位。重构包括捜索此类对象和/或确 定在此类定位处神经节的重构是否合理。可W使用的示例性重构技术描述于PCT公开案WO 2014/115148中，将其披露通过引用结合在此。
[0 143] 可任选地，运种捜索是在离腔壁(例如Hcm距离之内的体积中。
[0144] 在本发明的一些示例性实施例中，重构包括重构探头的所在处，例如使用提取的 NM数据和/或感测的NM数据。可任选地，运种重构使用壁定位剌良制重构"渗漏"进腔中。
[0145] 在本发明的一些示例性实施例中，成像包括使用神经成像剂例如mIBG来成像， 并且捜索包括捜索神经节作为具有总体上球形或楠圆体或杏仁状形状W及具有5和22mm之 间的长轴的对象。应注意mIBG还可W用于检测肌肉组织中的雄激素突触，可能指示此类组 织的神经控制的水平。
[0146] 在本发明的一些示例性实施例中，NM成像包括使用肌肉代谢剂如甲氧异腊 (Sestam化i)进行成像，并且该成像指示肌肉例如屯、肌的程度和/或活力。
[0147] 在本发明的一些示例性实施例中，醒数据和醒探头数据设及不同放射性示踪剂的 发射。例如，NM数据可W是甲氧异腊的数据和mIBG的探头数据。可任选地或可替代地，醒数 据包括多个示踪剂数据。在本发明的一些示例性实施例中，NM数据是有用的，例如，用于导 航和/或重构，因为所有示踪剂可W享有实体组织（相比于血液）中的不同浓度(例如，并且 可W用于指示屯、脏形状的至少部分，可能足够用于与由位置传感器确定的边界定位匹配的 模型）。
[0148] 可任选地或可替代地，可W预期运两种示踪剂的相对位置，例如mIBG浓缩物处于 由甲氧异腊指示的可见肌肉内或接近由甲氧异腊指示的可见肌肉。可任选地或可替代地， 探头用于鉴别在NM数据(例如甲氧异腊）中指示的福射与即时福射(例如mIBG)之间具有错 配的定位。运可W指示不同病理学，例如，如上述相关申请例如WO 2015/033317中描述的， 将其披露通过引用结合在此。
[0149] 示例性导航
[0150] 在本发明的一个示例性实施例中，由导管200收集的NM数据用于辅助导航到祀标 和/或W其他方式确定导管定位。
[0151] 图4是根据本发明的示例性实施例导航至祀标的示意图400。在经由血管系统导航 至中空器官例如屯、脏的实例中，导管200可沿着腔402(例如主动脉)行进至器官404(例如屯、 脏)至祀定位410(例如在器官404中的有待切除的定位）。可W使用除了导管200外的探头并 且用于其他器官。此外，该途径可W是经由组织或人工腔，而不是天然腔如血管系统或GI 道。在图4中，412和408指示器官中的不是祀标的其他放射性定位，W及放射性定位406(例 如肝脏)不是在器官404中。参考号414-424指示不同定位，根据本发明的一些实施例并且如 下所述的，在运些定位处进行导航活动。下文解释的图6示出根据本发明的一些实施例，在 此类定位处采取的福射测量。
[0152] 图4示出不同的导航方式，其中的一种或多种可W应用在本发明的一些实施例中。 图5是根据本发明的一个示例性实施例使用导管基于感测进行导航的方法流程图500。
[0153] 在502处，导管定位是可任选地使用位置传感器(例如204)确定的。应当注意，应在 本发明的一些实施例中考虑若干定位坐标。一个是物理定位，例如，空间上的绝对定位和/ 或相对于解剖学定位的物理定位，通常在此表示为"位置"。另一个是相对于组织中的功能 的功能定位(例如，距离代谢热点的距离）。运种位置也可W是二元的，在该定位处或不在该 定位处。功能定位和解剖学定位通常在此表示为"定位"。
[0154] 在504处，福射信号是从导管200感测。在一些实施例中，该信号是标量的并且指示 检测到的发射的强度。运可W与离一个或多个热点的距离相关，但将通常不给出方向。
[0155] 可任选地，移动该导管，W提供多重此类测量，任选地使用位置传感器和/或测量 导管插入方面的变化，从而建立在不同定位处不同测量的空间或线性图。可任选地或可替 代地，该导管是不对称灵敏的，并且可任选地旋转，W提供来自不同方向的不同测量。
[0156] 在506处，确定预期测量。例如，预期的福射测量可W是从导管位置、检测器空间灵 敏度和先前或共采集的数据组计算。可任选地，针对在成像和导管导航之间的延迟效应 校正该数据组，例如使用示踪剂再分布和/或衰减的模型。可任选地或可替代地，在一个或 多个位置处的导管测量（或用不同福射传感器进行的测量，例如在屯、脏附近和/或肝脏附 近，可任选地从体外）用于归一化NM数据模型。
[0157] 在一些情况下使用定位数据。例如，使用先前或共采集的结构数据，提供导管的预 期位置(例如，"应在主动脉内"）。可任选地，该位置数据(例如，一系列的定位和/或取向）用 于检测沿着直的和/或弯曲的并且可任选地受限的途径(例如，作为具有通常已知几何结构 的途径的实例的具体血管）的运动，例如基于导管路径中的180度改变和适合的弯曲半径检 测主动脉弓的横断物。
[0158] 在508处，使预期的数据与测量的位置和/或福射数据相关。相关性可用于例如找 到正确的匹配，W找到最佳匹配和/或拒绝匹配。
[0159] 在510处，在本发明的一些示例性实施例中，可任选地使用正确匹配，基于数据与 某个位置相关的预期数据的匹配来确定导管的定位(例如验证）。可任选地或可替代地，通 过对于其中测量值与预期数据相匹配的位置捜索可能性空间来使用正确匹配。运可W用来 寻找定位。可W使用各种捜索机制，包括例如，通过处理数据W提取在测量数据中预期的一 种或多种特征进行的模式匹配和可能匹配的先验-还原。
[0160] 在本发明的一些示例性实施例中，使用正确匹配W验证该导管是否处于预期定 位。可任选地，低于阔值的任何匹配被指示为失败。
[0161] 在本发明的一些示例性实施例中，使用最佳匹配评估导管位置。可任选地，匹配包 括使用位置数据和福射数据两者，例如加权的和/或交叉验证的（例如，只有位置数据和福 射数据两者满足某些质量标准时，认为匹配）。
[0162] 可任选地或可替代地，使用最佳匹配W在小数目的供选择导航选项之间决定。例 如，可W使用最佳匹配W指示导管是否是在屯、脏腔室或另一个屯、脏腔室中，或该祀标是否 大体上在右或在左。
[0163] 回顾图4针对实例或使用位置数据和/或福射数据，在414处，福射数据可W不能指 示多于一个非常一般的位置。位置数据可W指示导管离开血管402到分支血管。
[0164] 在416处，位置数据可W指示在行进中的曲线，并且福射感测可W指示福射源的邻 近处和/或406在一侧上的和在该位置的另一侧上的408-412的总体空间分布。
[0165] 在418,在进入器官404时，位置数据可W指示在不同方向移动的能力，并且福射数 据可W指示在相对邻近处和在不同方向处的福射源。
[0166] 在420处，预期福射测量信号增加，指示甚至福射信号的标量测量可W用于辅助导 航(例如，在接近祀标410时检测增加）。
[0167] 在422处，靠近热点412(不是祀标410)处，福射强度可W是正确的，然而，来自其他 方向的位置和/或福射信号可W是不正确的。
[0168] 在424处，所有运些指示物匹配。可任选地，福射强度用于验证对热点的最大靠近 和/或引导导管200的旋转，从而例如其希望的部分(如果存在的话，例如切除机构）与器官 404的壁接触。
[0169] 可任选地或可替代地，对于位置数据，可W使用其他数据辅助导航。例如，例如来 自CT、超声、MRI或X-射线图像的结构数据可W用于提供在导管的可能定位上的解剖学约 束。可任选地或可替代地，功能数据，例如电或磁性测量可W指示在电活性器官的壁上的相 对位置和/或距离电活性器官的壁的距离。可任选地或可替代地，可W收集和/或显示其他 数据，例如压力、位移、热和/或导电性中的一个或多个。在本发明的一个示例性实施例中， 如果存在指示在每个点和/或感兴趣的多个点处预期的此类其他数据的特性和/或值的图， 此类其他数据可W是有用的。
[0170] 导航的示例性相关
[0171] 图6是根据本发明的示例性实施例遵循图4的示图可能通过探头检测的信号的示 意图。
[0172] 在图6中示出的迹线是有角度的迹线（出于显示的简易是2D的，但可W是3D)，其中 X-轴是角度(直行在X-轴的中间处)并且y-轴指示信号幅值。噪声总体上不示出，但是应注 意，信号通常是有噪声的，运可W导致需要经一段时期收集数据。可任选地或可替代地，在 导管移动并且导航结论在运种移动期间更新并示出时收集数据。可任选地，显示器示出解 剖学（例如，相对于躯干标记物112和/或内部解剖学）和/或功能位置两者。在一些实施例 中，使用功能位置的变化更新显示的解剖学数据（例如，基于其热点的移动指示移动的屯、 脏)。
[0173] 参考物602示出如可能在414处测量的信号。大体上低的幅值和角度广泛峰指示福 射发射祀标的距离和空间分布。
[0174] 参考物604指示如可W在416处测量的信号，双峰指示来源406是在一侧，并且来源 408-412(不区分)是在另一侧。基于先前采集的醒数据模型，运建议将导管向左引导。如果 仅测量标量信号，所预期的是测量的幅值朝着定位416增加，并且然后在导管移动离开时降 低(在进入器官时可能再次增加）。
[0175] 在本发明的一些示例性实施例中，预期的测量信号可W通过分析醒数据(例如图 像)并且模拟该数据中的导管的行进来提供。运种预期信号可W是ID信号或2d或3D或4D信 号（其中一个维度是时间或沿着路径的定位）。可任选地或可替代地，如果导管被不正确地 导航，还生成预期信号。可任选地，该系统可W向用户示出预期信号和/或信号梯度。可任选 地或可替代地，如果导管偏离运种预期信号，该系统可W例如使用处理器120生成警报。
[0176] 参考物606指示如可W在进入器官404时测量的信号，并且该信号示出与热点408、 410和412中的每一个对应的峰。在本发明的示例性实施例中，使用峰的相对角度位置确定 导管位置。可W预期的是，在导管200前进到定位420时，峰将移动分开并且增加强度。
[0177] 在一个实例中，通过生成如预期从体内多个定位(例如，沿着路径和/或用器官404 的定位)测量的信号阵列使信号606与NM数据相关。然后可W使用相关性W找到一种或多种 最佳拟合和/或可接受的拟合。可任选地或可替代地，基于预期和/或评估的导管的一个或 多个位置或一个或多个位置范围，快速生成(和/或精炼和/或捜索)预期信号。在一些实施 例中，相关性是统计学的，其在于基于相关性的质量和/或测量中的噪声模型和/或在放射 方面相对于采集的NM数据的变化，不同可能性被给予可能的不同几率。确定的相关性可用 来在导管的多个可能位置之间选择，和/或限制该导管的位置。
[0178] 在本发明的示例性实施例中，将基于福射的位置与其他类型的定位相组合。例如， 基于电阻的定位(或其他定位方法)可W相对于器官是准确的，但相对于导管的小的移动是 不准确的。然而，如果此类小的移动对福射信号（例如，从热点发射的）具有显著影响，可W 组合两种信号或可W使用福射信号来校正阻抗信号。
[0179] 即使该位置传感器是精确的，如果器官404移动和/或变形，相对于该器官的位置 可W是不太精确的。可W使用功能位置校正/更新/替代该信号。
[0180] 在本发明的一些实施例中，例如，如果相关性指示该导管的多个可能位置，处理器 120指示导管位置的变化，该变化应取决于导管的起点导致不同的信号。如果用户移动该导 管，可W然后将所得信号用于进一步在供 选择的起始位置近似者之间进行选择。
[0181] 信号608示出在热点412附近的定位422处的测量。虽然存在高峰，次要峰是不正确 定位的。
[0182] 信号610示出中屯、高峰(410)和两个较小侧峰(408，412 )，较小是由于距离。可任选 地，在此时将导管200移动W最大化信号。可任选地，应用例如如上所述的图像重构W更好 地对热点成像。
[0183] 塑
[0184] ^^的是，从本申请到期的专利寿命期间，会开发出许多相关核医学成像技术，并 且在此使用的术语NM的范围旨在包括所有运类演绎的新技术。如在此所使用，术语"约"是 指 ± 10%。
[01 化]术语。包括（comprises)"、。包括（comprising)"、。包含（includes)"、。包含 (including)"、"具有化aving)"和它们的动词变化意指"包括但不限于"。
[0186] 术语"由......组成"意指"包括并且局限于"。
[0187] 术语"主要由......组成"意指组合物、方法或结构可包括另外的成分、步骤和/或 部分，但条件是运些另外的成分、步骤和/或部分不实质性地改变所要求保护的组合物、方 法或结构的基本特征和新颖特征。
[0188] 除非上下文另外清楚地指示，否则如在此所使用的单数形式"一个/种(a/an)"和 "该"包括复数个指示物。例如，术语"一种化合物"或"至少一种化合物"可W包括多种化合 物，包括其混合物。
[0189] 贯穿本申请，本发明的不同实施例可W呈现为一个范围格式。应当理解，在范围格 式内的描述仅为了方便和简明，并且不应当解释为是对本发明的范围的硬性限制。因此，一 个范围的描述应当被认为是具有确切披露的所有可能的子范围W及该范围内的单独数值。 例如，一个范围如从1至6的描述应当被认为是具有确切披露的子范围，如从1至3、从1至4、 从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等，W及该范围内的单独数字，例如1、2、3、4、5和6。无论范 围的宽度为多少，此均适用。
[0190] 每当在此指示数值范围时，意味着包括所指示范围内的任何引用数字(分数或整 数）。短语第一指示数字与第二指示数字"之间的变动范围/范围"W及第一指示数字"至"第 二指示数字的"变动范围/范围"在此可互换使用，并且意指包括该第一指示数字和第二指 示数字W及在此之间的所有分数和整数。
[0191] 如在此所使用，术语"方法"是指用于完成给定任务的方式、手段、技术W及程序， 包括但不限于化学、药理学、生物学、生物化学W及医学领域的从业者已知的或容易由已知 方式、手段、技术W及程序来开发的那些方式、手段、技术W及程序。
[0192] 如在此所使用，术语"治疗"包括消除、基本上抑制、减缓或逆转病状的进展、基本 上改善病状的临床症状或美学症状或基本上防止病状的临床症状或美学症状出现。
[0193] 应理解，出于清楚的目的描述于分开实施例的背景下的本发明的某些特征还可W 按组合形式提供于单个实施例中。相反地，为简便起见，在单个实施例的背景下描述的本发 明的不同特征也可W单独地或W任何适合的子组合或在适当情况下提供于本发明的任何 其他描述实施例中。在不同实施例的背景下描述的某些特征不认为是那些实施例的必需特 征，除非实施例在没有那些要素的情况下是无效的。
[0194] 尽管已结合本发明的特定实施例描述了本发明，但显而易见，本领域的技术人员 应该清楚许多替代方案、修改W及变化。因此，意图涵盖落入所附权利要求书的精神和广泛 范围内的所有此类替代方案、修改W及变化。
[0195] 本说明书中所提及的所有公开、专利W及专利申请在此通过全文引用结合到本说 明书中，达到如同每一个单独的公开、专利或专利申请被专口地并且单独地指示通过引用 结合在此的相同的程度。此外，本申请中对任何参考文件的引用或识别不应理解为承认该 参考文件是作为本发明的现有技术可获得的。在使用章节标题的意义上，它们不应被解释 为必要地限制。
【主权项】
1. 一种NM图像重构方法，该方法包括： (a) 采集身体部位的第一组NM数据； (b) 从体内探头收集探头位置和/或探头NM数据； (c) 使用所述收集的探头数据从所述NM数据重构NM图像。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述收集包括当所述探头接触腔的边界时进行收 集。3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述重构包括将所述边界定位用作重构期间的约 束。4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述用作约束包括假定发射不能来自所述腔。5. 根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其中所述重构包括使用所述约束重投影所 述NM数据。6. 根据权利要求2-5中任一项所述的方法，该方法包括在所述位置的所在处重构。7. 根据权利要求2-6中任一项所述的方法，该方法包括使用多个位置重构所述腔的边 界的至少一部分以覆盖至少16平方厘米，并且重构包括重构邻近所述部分的组织的图像。8. 根据权利要求2-6中任一项所述的方法，该方法包括使用多个位置重构所述腔的边 界的至少一部分以覆盖至少16平方厘米，并且显示所述重构的形状，相关Ml数据与该形状 相对应。9. 根据权利要求2-8中任一项所述的方法，其中所述重构包括使用所述边界位置对模 型进行延伸。10. 根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述重构包括在没有结构图像的情况 下进行重构。11. 根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述重构包括使用非个性化解剖学 模型进行重构。12. 根据权利要求11所述的方法，该方法包括将所述位置匹配至所述模型。13. 根据权利要求12所述的方法，该方法包括使用所述匹配对所述边界处的壁的厚度 进行评估，并且其中重构使用所述厚度。14. 根据权利要求12所述的方法，该方法包括使用所述匹配限定用于对热点进行重构 的约束。15. 根据权利要求1-14中任一项所述的方法，该方法包括收集位置和探头NM数据两者。16. 根据权利要求15所述的方法，其中所述重构包括使用所述探头NM数据用于重构。17. 根据权利要求15所述的方法，其中所述重构包括使用所述探头匪数据用于鉴别热 点。18. 根据权利要求15所述的方法，该方法包括从所述位置数据和所述匪探头数据重构 局部匪图像。19. 根据权利要求1-18中任一项所述的方法，该方法包括将所述探头位置与所述匪图 像进行共配准。20. 根据权利要求19所述的方法，其中所述共配准包括采集所述部位的和至少一种标 记物的X-射线图像，相对于所述NM数据该至少一种标记物的位置是已知的，并且所述共配 准包括将所述X-射线图像与所述NM数据和所述探头位置进行配准。21. 根据权利要求1所述的方法，其中没有收集位置数据。22. 根据权利要求21所述的方法，该方法包括使用所述探头匪数据和所述匪数据来评 估该探头的位置。23. 根据权利要求21所述的方法，该方法包括使用所述探头NM数据以重构图像。24. 根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其中所述探头是导管，所述腔是心脏，并 且所述NM数据和所述探头NM数据中的一者或两者包括来自mIBG的发射。25. 装置，该装置包括电路，具有一个或多个输入端，用于根据权利要求1-24中任一项 所述接收NM数据、接收探头位置和/或NM数据并且重构NM图像。26. 根据权利要求25所述的装置，作为包括导管的系统的部分，该导管具有辐射传感器 和位置传感器中的一者或两者。27. -种导航至体内靶标的方法，该方法包括： (a) 采集身体部位的NM图像； (b) 从体内探头收集NM数据； (c) 使所述图像和所述数据相关;并且 (d) 基于所述相关的数据，提取所述探头相对于所述靶标的定位信息。28. 根据权利要求27所述的方法，其中所述相关包括使所述收集的数据与预期的一组 使用所述NM图像计算出的测量值相关。29. 根据权利要求27或权利要求28所述的方法，其中所述提取定位信息包括验证所述 探头的位置。30. 根据权利要求27-29中任一项所述的方法，其中所述提取定位信息包括在所述探头 的供选择的定位位置之间选择。31. 根据权利要求27-30中任一项所述的方法，其中所述提取定位信息包括确定所述探 头的位置。32. 根据权利要求27-31中任一项所述的方法，其中所述提取定位信息包括确定所述探 头的小于5个的多个供选择位置。33. 根据权利要求27-32中任一项所述的方法，其中所述提取定位信息包括确定热点的 邻近处。34. 根据权利要求27-33中任一项所述的方法，该方法包括将所述提取的信息与位置感 测系统提供的位置数据组合。35. 根据权利要求34所述的方法，其中所述组合包括使用所述匪数据提供针对由所述 定位数据指示的物理位置的功能校正。36. 根据权利要求27-35中任一项所述的方法，其中所述收集包括用具有以下方向灵敏 度的基本上全方位的传感器收集数据，该方向灵敏度在所有方向上处于1:2的倍数内。37. 根据权利要求36所述的方法，其中收集包括移动所述探头以收集匪数据的非标量 指示。38. 根据权利要求27-35中任一项所述的方法，其中所述收集包括用具有以下方向灵敏 度的非对称传感器收集数据，该方向灵敏度对于该传感器的视场的至少1%而言处于大于 1:2的倍数内。39. 根据权利要求37或权利要求38所述的方法，其中收集包括移动和/或旋转所述探头 以收集用于在所述相关中使用的另外的NM数据。40. 根据权利要求27-39中任一项所述的方法，其中所述相关包括基于所述NM数据中的 峰型和/或峰值振幅进行相关。41. 装置，该装置包括电路，具有一个或多个输入端，用于根据权利要求27-40中任一项 所述接收匪图像数据、接收探头NM数据、使该NM数据与匪图像数据相关、并且提取所述探头 的定位信息。42. 根据权利要求41所述的装置，作为包括导管的系统的部分，该导管具有辐射传感 器。43. -种NM图像重构方法，该方法包括： (a) 采集身体部位的第一组NM数据； (b) 采集第二组体内探头位置； (c) 使用所述收集的探头数据从所述NM数据重构NM图像。44. 一种功能图像重构方法，该方法包括： (a) 提供身体部位的第一组解剖学数据； (b) 使用探头采集第二组体内探头位置和功能数据； (c) 使用所述收集的探头数据和所述解剖学数据从所述功能数据重构图像。45. 根据权利要求44所述的方法，其中所述功能数据包括NM数据。46. -种功能杂合成像方法，该方法包括： (a) 采集身体部位的第一组功能数据； (b) 采集第二组体内功能数据； (c) 从所述数据重构杂合图像。47. 根据权利要求46所述的方法，其中所述功能数据包括NM数据。
【专利摘要】一种NM图像重构方法，该方法包括：(a)采集身体部位的第一组NM数据；(b)从体内探头收集探头位置和/或探头NM数据；(c)使用所述收集的探头数据从所述NM数据重构NM图像。还描述了一种导航至体内靶标的方法，该方法包括：(a)采集身体部位的NM图像；(b)从体内探头收集NM数据；(c)使所述图像和所述数据相关；并且(d)基于所述相关的数据，提取所述探头相对于所述靶标的定位信息。
【IPC分类】A61B6/00, A61B6/03
【公开号】CN105491952
【申请号】CN201580001687
【发明人】S·本-海姆
【申请人】纳维克斯国际有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年7月30日
【公告号】CN105491951A, WO2016016837A1, WO2016016839A1
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