Устройство визуализации
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к медицине, а именно к устройству визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту. Качество приложения энергии в местоположении на объекте визуализируется, основываясь на предоставленном изображении объекта и предоставленном значении качества, представляющем качество приложения энергии к объекту в местоположении на объекте, в котором блок назначения визуального свойства назначает визуальное свойство местоположению в зависимости от значения качества и дисплей отображает предоставленное изображение и назначенное визуальное свойство в местоположении на объекте, показанном в изображении. Использование изобретения позволяет точно определять трансмуральные области абляции. 6 н. и 6 з.п. ф-лы, 18 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству визуализации и способу визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту. Изобретение дополнительно относится к устройству приложения энергии и способу приложения энергии для приложения энергии к объекту и к соответствующим компьютерным программам.
Уровень техники изобретения
Патентная заявка US 2006/0122587 A1 раскрывает устройство для оценки абляции ткани. Устройство содержит источник освещения широкополосным светом и/или лазерным светом, который подает свет в место, в котором образуется повреждение. Свет, рассеянный тканью, подвергшейся абляции, собирается и оценивается для получения качественной информации, касающейся вновь образовавшегося повреждения. В частности, собранный свет преобразуется в электрические сигналы и электрические сигналы подаются на компьютер для создания графического изображения или другой информации, касающейся параметров повреждения, таких как формирование повреждения, глубина проникновения повреждения, площадь поперечного сечения повреждения в ткани, образование обугливания во время абляции, распознавание отличия обугленной ткани от необугленной ткани и так далее.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту, в котором информация о качестве приложения энергии к объекту визуализируется, так чтобы информация могла легко восприниматься человеком, прикладывающим энергию к объекту.
В первом аспекте настоящего изобретения представляется устройство визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту, причем устройство визуализации выполнено с возможностью визуализации качества приложения энергии в местоположении на объекте, основываясь на предоставленном изображении объекта и предоставленном значении качества, представляющем качество приложения энергии к объекту в местоположении на объекте, в котором предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта, при этом значение качества является значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект в местоположении, при этом устройство визуализации содержит:
- блок назначения визуального свойства для назначения визуального свойства местоположению в зависимости от значения качества, причем визуальное свойство является, по меньшей мере, одним из: цвета и интенсивности,
- дисплей для отображения анатомической карты и назначенного визуального свойства в местоположении на анатомической карте.
Так как качество визуализируется посредством отображения назначенного визуального свойства в местоположении на объекте, показанном в изображении, в котором энергия прикладывается к объекту, тот же самый дисплей может использоваться для показа местоположения, в котором прикладывается энергия, и для указания качества приложения энергии к объекту. Поэтому может быть возможным без резких переходов смешивать визуализацию качества приложения энергии к объекту со стандартной системой визуализации, содержащей дисплей, показывающий объект и местоположение, в котором к объекту прикладывается энергия. Кроме того, обычно человек, который прикладывает энергию к объекту, сосредотачивается на местоположении, в котором прикладывается энергия. Так как информация о качестве показывается в местоположении, на котором человек уже сосредоточен, зависящая от качества информация может легко восприниматься человеком.
Объектом предпочтительно является сердце человека или животного и энергия предпочтительно прикладывается для абляции ткани сердца. Объектом может также быть другой объект, подобный другому органу или техническому объекту.
Энергия предпочтительно прикладывается внутри сердца, используя катетер для абляции. Поэтому энергия предпочтительно прикладывается в местоположении на внутренней стенке сердца.
Изображение предпочтительно является трехмерным изображением объекта, создаваемым, используя средства формирования изображения, такие как система компьютерной томографии, система рентгенографии, в частности, для выполнения ротационной ангиографии, система магнитно-резонансной томографии, система радионуклидной визуализации, система получения ультразвуковых изображений и так далее. Трехмерная информация может также быть получена посредством магнитного, электромагнитного слежения или слежения на основе импеданса за положением катетера. В нескольких местоположениях на объекте свойства объекта, в частности электрические свойства, могут измеряться и указываться на изображении объекта для создания электроанатомической карты объекта. Предоставляемое изображение поэтому может быть электроанатомической картой объекта.
Блок назначения визуальных свойств выполнен с возможностью назначения в качестве визуального свойства цвета и/или интенсивности. Дисплей может быть выполнен с возможностью показа несколько местоположений на объекте, в которых энергия была уже приложена и/или фактически приложена, причем в этих местоположениях показывается соответствующее визуальное свойство, которое указывает качество в соответствующих местоположениях, в которых приложенная энергия изменила объект. Глубина, на которую приложенная энергия изменила объект, предпочтительно является глубиной абляции.
Предпочтительно, чтобы значение глубины предоставлялось относительно толщины стенки объекта. Например, предоставленное значение глубины может быть показателем степени трансмуральности и блок назначения визуального свойства может быть выполнен с возможностью назначения визуального свойства в зависимости от степени трансмуральности. Например, если степень трансмуральности составляет 100 процентов, назначается определенный цвет, например зеленый. Это позволяет человеку легко распознавать, была ли стенка объекта полностью изменена энергией или нет. Например, если во время процедуры абляции энергия прикладывается к сердцу человека, человек может легко распознать глубину абляции относительно толщины стенки сердца. Это позволяет человеку прикладывать энергию к стенке так, чтобы глубина абляции, по существу, равнялась толщине стенки и не была ни больше, ни меньше, даже если энергия прикладывается в различных местах, в которых толщина стенки различна.
Дополнительно предпочтительно, чтобы объект имел стенку, к которой прикладывается энергия, причем чтобы устройство визуализации содержало блок вычисления трансмуральной области для вычисления трансмуральной области объекта, основываясь на предоставленном значении глубины, и дисплей был выполнен с возможностью показа вычисленной трансмуральной области на изображении объекта.
Предпочтительно, значения глубины обеспечиваются для нескольких местоположений, в которых эти значения глубины и местоположения используются для вычисления одной или нескольких трансмуральных областей. Предшествующий уровень техники по динамике формирования поражения может также использоваться для вычисления одной или нескольких трансмуральных областей. Трансмуральная область предпочтительно указывается, показывая линию, окружающую трансмуральную область на объекте. Если человек хочет создать желаемую трансмуральную область, он может видеть на дисплее, соответствует ли фактически уже полученная трансмуральная область желаемой области, и может распознать местоположения, в которых должна прикладываться энергия, чтобы получить требуемую трансмуральную область. Так как на дисплее показывается также информация о фактической трансмуральной области, эта информация также может легко восприниматься человеком, который прикладывает энергию к объекту.
Дополнительно, предпочтительно, чтобы энергия прикладывалась к объекту, используя элемент приложения энергии, причем дополнительно обеспечивается значение качества, являющееся значением контакта, причем значение контакта указывает степень контакта между элементом приложения энергии и объектом, причем блок назначения визуального свойства выполнен с возможностью назначения одного из: цвета и интенсивности местоположению в зависимости от значения глубины и другого цвета и интенсивности местоположению в зависимости от значения контакта, причем дисплей выполнен с возможностью отображения назначенного цвета и назначенной интенсивности в местоположении на анатомической карте. Визуализируя степень контакта в местоположении, в котором прикладывается энергия, эта информация о качестве также может легко восприниматься человеком, который готовится приложить энергию к объекту или который уже прикладывает энергию к объекту. Блок назначения визуального свойства может быть выполнен с возможностью назначения местоположению двух визуальных свойств в зависимости от значения глубины и значения контакта. Например, первое визуальное свойство может быть назначено местоположению в зависимости от значения глубины, а второе визуальное свойство может быть назначено местоположению в зависимости от значения контакта. В варианте осуществления первым визуальным свойством является цвет, а вторым визуальным свойством является интенсивность, или наоборот. Это позволяет устройству визуализации отображать два значения качества для местоположения, в котором прикладывается энергия. Устройство визуализации может быть выполнено с возможностью назначения визуального свойства местоположению в зависимости от значения качества, прежде чем энергия будет приложена и/или во время приложения энергии и/или после того, как энергия была приложена. Соответственно, устройство визуализации может быть выполнено с возможностью отображения предоставленного изображения и назначенного визуального свойства в местоположении на объекте, прежде чем энергия будет приложена и/или во время приложения энергии и/или после того, как энергия была приложена.
Предоставленное изображение объекта является анатомической картой, в частности электроанатомической картой объекта, причем дисплей выполняется с возможностью отображения назначенного визуального свойства в местоположении на анатомической карте. Анатомическая карта, в частности электроанатомическая карта, может направлять человека в соответствующие местоположения для приложения энергии к объекту. Так как визуальное свойство, указывающее качество приложения энергии к объекту, показывается на анатомической карте объекта, то как анатомическая информация, в частности электроанатомическая информация, так и информация о качестве могут легко восприниматься человеком.
Предпочтительно, устройство визуализации дополнительно содержит измерительный элемент, показанный на дисплее, причем измерительный элемент выполняется с возможностью указания отношения между визуальным свойством и значением качества, в частности значением глубины. Например, измерительный элемент может указать, какой цвет принадлежит какому значению качества, в частности какой степени трансмуральности. Или измерительный элемент может указать, какой цвет принадлежит определенной абсолютной глубине абляции.
Дополнительно, предпочтительно, чтобы значение качества было значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект в данном местоположении, причем измерительный элемент содержит маркер, указывающий глубину, на которую приложенная энергия изменила объект, основываясь на значении глубины.
Значение глубины может указываться как абсолютное значение, например в миллиметрах, или значение глубины может указываться в относительных значениях, например, в степени трансмуральности. Для указания значения глубины измерительный элемент может содержать линию, в частности черную линию, которая в качестве маркера движется в соответствии с изменяющейся глубиной в данном местоположении. Так как, к тому же, измерительный элемент показывается на дисплее, информация, предоставляемая калибровочным элементом, также может легко восприниматься человеком, прикладывающим энергию к объекту.
Дополнительно, предпочтительно, значение качества предоставляется многократно в течение времени приложения энергии к объекту, причем блок назначения визуального свойства выполнен с возможностью многократного назначения визуального свойства данному местоположению в зависимости от соответствующего фактически предоставленного значения качества, и дисплей выполнен с возможностью многократного отображения предоставленного изображения и соответствующего фактически назначенного визуального свойства в местоположении на объекте, показанном на изображении. Это позволяет указывать соответствующую информацию о качестве тому, кто прикладывает энергию, о том, как приложенная энергия повлияла на объект в реальном времени во время приложения энергии в местоположении.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения представляется устройство приложения энергии для приложения энергии к объекту, в котором устройство приложения энергии содержит:
- блок предоставления изображения для предоставления изображения объекта, причем предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта,
- элемент приложения энергии для приложения энергии к объекту в местоположении,
- блок локализации для локализации элемента приложения энергии в местоположении,
- блок определения значения качества для определения значения качества в местоположении на объекте, причем значение качества представляет качество приложения энергии к объекту в местоположении, значение качества является значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект в местоположении
,
- устройство визуализации как определено в п.1 формулы изобретения.
Блок предоставления изображения может быть запоминающим блоком, в котором изображение уже сохранено, или блоком приема для приема изображения через беспроводное или проводное соединение для передачи данных. Блок предоставления изображения может также быть средством формирования изображения, таким как система компьютерной томографии, система магнитно-резонансной томографии, система радионуклидной визуализации, система получения ультразвуковых изображений и так далее. Блок предоставления изображения может быть также системой картирования, предоставляющей информацию об изображении с помощью магнитного, электромагнитного слежения или слежения на основе импеданса за положением катетера. Объект, показанный на изображении, может быть представлен с измеренными свойствами объекта в местоположениях объекта, в которых эти свойства были измерены. Эти свойства предпочтительно являются электрическими свойствами, и результирующее изображение предпочтительно является электроанатомической картой.
Элемент приложения энергии предпочтительно является наконечником катетера, который может быть введен в объект для приложения энергии к внутренней стенке объекта. В частности, катетер является катетером для абляции для выполнения процедуры абляции внутри сердца человека или животного.
Дополнительно, предпочтительно, блок локализации выполнен с возможностью использования, по меньшей мере, одного из следующих методов локализации элемента приложения энергии: электромагнитное слежение, локализация импеданса, локализация магнитного резонанса, локализация рентгеновского излучения, оптическое считывание формы и локализация ультразвука.
Предпочтительно, блок определения значения качества выполнен с возможностью определения глубины поражения, созданного приложением энергии в местоположении и/или степени контакта между элементом приложения энергии и объектом. Дополнительно, предпочтительно, устройство приложения энергии содержит блок считывания для создания сигнала считывания, указывающего свойство объекта в местоположении, причем блок определения значения качества выполняется с возможностью определения значения качества, в частности значения глубины и/или значения контакта, в зависимости от созданного сигнала считывания. Блок считывания предпочтительно является, по меньшей мере, одним из: магниторезонансного блока или ультразвукового блока.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлен способ визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту, причем способ визуализации выполнен с возможностью визуализации качества приложения энергии в местоположении на объекте, основываясь на предоставленном изображении объекта и на предоставленном значении качества в местоположении на объекте, причем значение качества представляет качество приложения энергии к объекту в местоположении на объекте, причем предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта, на которой значение качества является значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект в местоположении, при этом способ визуализации содержит этапы, на которых:
- назначают визуальное свойство местоположению в зависимости от значения качества, причем визуальным свойством является, по меньшей мере, одно из: цвета и интенсивности,
- отображают предоставленное изображение и назначенное визуальное свойство в местоположении на анатомической карте.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлен способ приложения энергии для приложения энергии к объекту, при этом способ приложения энергии содержит этапы, на которых:
- предоставляют изображение объекта, причем предоставленное изображение является трехмерной анатомической картой объекта,
- локализуют элемент приложения энергии для определения местоположения элемента приложения энергии,
- прикладывают энергию к объекту в местоположении, используя локализованный элемент приложения энергии,
- определяют значение качества в местоположении на объекте, причем качество представляет качество приложения энергии к объекту в местоположении, значение качества является значением глубины, указывающим глубину, на которую приложенная энергия изменила объект в местоположении,
- визуализируют эффект приложения энергии к объекту, как определено в п.10 формулы изобретения.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлена компьютерная программа для визуализации эффекта приложения энергии к объекту, причем компьютерная программа содержит средство управляющей программы, чтобы предписывать устройству визуализации, как определено в п.1 формулы изобретения, выполнение этапов способа визуализации, как определено в п.10 формулы изобретения, при исполнении компьютерной программы на компьютере, управляющем устройством визуализации.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлена компьютерная программа для приложения энергии к объекту, причем компьютерная программа содержит средство управляющей программы, чтобы предписывать устройству приложения энергии, как определено в п.8 формулы изобретения, выполнение этапов способа приложения энергии, как определено в п.11 формулы изобретения, при исполнении компьютерной программы на компьютере, управляющем устройством приложения энергии.
Следует понимать, что устройство 1 визуализации по п.1 формулы изобретения, устройство приложения энергии по п.8 формулы изобретения, способ визуализации по п.10 формулы изобретения, способ приложения энергии по п.11 формулы изобретения и компьютерная программа по пп.12 и 13 формулы изобретения имеют схожие и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, в частности, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что предпочтительный вариант осуществления изобретения может также быть любой комбинацией зависимого пункта формулы изобретения с соответствующим независимым пунктом формулы изобретения.
Эти и другие варианты изобретения станут очевидны и будут объяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные здесь далее.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На последующих чертежах:
Фиг. 1 - схематический вид примера варианта осуществления устройства приложения энергии для приложения энергии к объекту,
Фиг. 2 - схематический вид примера наконечника катетера устройства приложения энергии,
Фиг. 3 - схематический вид примера представления последовательности отраженных сигналов, созданных отражениями ультразвукового импульса от ткани стенки сердца,
Фиг. 4 - схематический вид примера двумерного представления ультразвукового сигнала, зависящего от динамической последовательности отраженных сигналов,
Фиг. 5 - схематический вид примера варианта осуществления дисплея,
Фиг. 6-11b - несколько вариантов осуществления наконечника катетера,
Фиг. 15 - изображение в М-режиме, показывающее степень контакта между наконечником катетера и объектом,
Фиг. 17 - схематический вид примера варианта осуществления устройства визуализации для визуализации качества приложения энергии к объекту, и
Фиг. 18 - блок-схема примера последовательности выполнения операций, показывающая вариант осуществления способа приложения энергии для приложения энергии к объекту.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На фиг. 1 схематически и для примера показано устройство 1 приложения энергии для приложения энергии к объекту. Устройство 1 приложения энергии содержит блок 2 предоставления изображения для предоставления изображения объекта 3, в настоящем варианте осуществления являющегося сердцем человека 20. Устройство 1 приложения энергии дополнительно содержит катетер 21 для приложения энергии к внутренней стенке сердца 3. Наконечник 22 катетера 21 схематично и для примера показан на фиг. 2. Наконечник 22 катетера содержит электрод 4 для абляции, чтобы прикладывать энергию к стенке сердца 3 в местоположении 5. Электрод 4 для абляции соединен с источником 24 энергии через электрическое соединение 23, чтобы подавать электроэнергию в местоположение 5. Предпочтительно, источник 24 энергии, электрическое соединение 23 и электрод 4 для абляции выполнены с возможностью приложения высокочастотной (RF) энергии к сердцу 3 в местоположении 5. Электрическое соединение 23 предпочтительно является проводным.
Блок 2 предоставления изображения предпочтительно выполнен с возможностью предоставления электроанатомической карты сердца 3. В этом варианте осуществления блок 2 предоставления изображения является запоминающим блоком, в котором хранится электроанатомическая карта. Электроанатомическая карта может создаваться посредством создания трехмерного изображения сердца 3, используя, например, систему компьютерной томографии, систему магнитно-резонансной томографии, систему радионуклидной визуализации или систему получения ультразвуковых изображений или с помощью магнитного, электромагнитного слежения или слежения на основе импеданса за положением наконечника катетера и измерения электрического свойства сердца в различных местоположениях на стенке сердца, причем измеренные электрические свойства визуализируются в соответствующих местоположениях на трехмерном изображении сердца.
Например, электроанатомическая карта может быть картой активации, отражающей последовательность активации анатомического субстрата. Из этой карты активации могут быть получены образцы поведения, позволяющие обнаруживать, например, зоны запоздалой активации или циркуляционных волн. Информация из карты активации может использоваться для идентификации целей абляции, к которым должна прикладываться энергия.
Устройство 1 приложения энергии дополнительно содержит блок 6, 7 локализации для локализации абляционного электрода 4 в местоположении 5. Блок локализации содержит систему 6 рентгеновской флуороскопии с источником 25 рентгеновского излучения и рентгеновским детектором 26. Источник 25 рентгеновского излучения излучает рентгеновский пучок 27, который пересекает сердце 3, в том числе и наконечник 22 катетера. Рентгеновский пучок, который пересек сердце 3, обнаруживается рентгеновским детектором 26. Рентгеновский детектор 26 создает электрические сигналы в зависимости от обнаруженного рентгеновского пучка и электрические сигналы используются блоком 28 управления флуороскопией для создания рентгеновского проекционного изображения. Блок 28 управления флуороскопией также выполнен с возможностью управления источником 25 рентгеновского излучения и рентгеновским детектором 26. Источник 25 рентгеновского излучения и рентгеновский детектор 26 могут быть выполнены с возможностью вращения вокруг пациента 20, чтобы позволить системе 6 рентгеновской флуороскопии создавать рентгеновские проекционные изображения в различных направлениях. Система рентгеновской флуороскопии является, например, компьютерной томографической флуороскопической системой или флуороскопической системой с C-образным кронштейном. Рентгеновские проекционные изображения предоставляются в блок 7 определения положения для определения положения абляционного электрода 4 внутри сердца 3. Для определения положения абляционного электрода 4 внутри сердца 3 на основе предоставленных рентгеновских проекционных изображений могут использоваться известные способы определения положения. Например, абляционный электрод может распознаваться в различных рентгеновских проекционных изображениях, который позволяет блоку определения положения определять пути прохождения рентгеновских лучей, которые создали соответствующую проекцию абляционного электрода 4. Блок 7 определения положения может быть выполнен с возможностью определения положения абляционного электрода 4 внутри сердца 3 исходя из пересечения этих путей. Или, изображение абляционного электрода 4 внутри сердца 3 может создаваться из рентгеновских проекционных изображений, например, при использовании алгоритма рирпроекции, причем блок 7 определения положения может быть выполнен с возможностью определения положения абляционного электрода 4 внутри сердца 3, распознавая абляционный электрод внутри сердца 3 в созданном изображении. Блок 7 определения положения может также быть выполнен с возможностью определения ориентации катетера, в частности, абляционного электрода 4.
В других вариантах осуществления блок локализации может содержать систему магнитно-резонансной томографии для определения положения и, предпочтительно, также ориентации абляционного электрода 4 внутри сердца 3. Наконечник 22 катетера может содержать элементы для облегчения определения положения и, предпочтительно, ориентации наконечника 4 катетера, используя систему формирования изображений, такую как система 6 рентгеновской флуороскопии или система магнитно-резонансной томографии. Например, наконечник катетера может содержать катушку слежения, если наконечник катетера используется внутри системы магнитно-резонансной томографии, или элементы, которые могут быть идентифицированы на рентгеновском проекционном изображении и которые обладают такой формой, что определение положения и, предпочтительно, ориентации наконечника катетера облегчается при использовании системы 6 рентгеновской флуороскопии. Наконечник катетера может также содержать датчик местоположения для определения положения и, предпочтительно, ориентации наконечника катетера внутри сердца 3. Блок локализации может также быть выполнен с возможностью использования электромагнитного слежения, локализации импеданса, оптоволоконного считывания формы на брэгговской основе или ультразвуковой локализации для локализации абляционного электрода 4 в местоположении 5. Блок локализации предпочтительно выполнен с возможностью обеспечения локализации наконечника 22 катетера в реальном времени.
Наконечник 22 катетера содержит блок 18 считывания для создания сигнала считывания, указывающего свойство сердца 3 в местоположении 5, причем блок 8 определения значения качества выполнен с возможностью определения значения качества, которое в этом варианте осуществления является значением глубины, в зависимости от полученного сигнала считывания. Значение глубины указывает глубину, на которую приложенная энергия изменила сердце 3 в местоположении 5. Блок 18 считывания является ультразвуковым блоком. В другом варианте осуществления для создания сигнала считывания может использоваться другой тип блока считывания, например, магниторезонансный блок, электрический блок или оптический блок. Блок 8 определения значения качества выполнен с возможностью определения глубины поражения, созданного приложением энергии в местоположении 5 к сердцу 3. В частности, блок 8 определения значения качества выполнен с возможностью определения глубины абляции в местоположении 5. Также определение значения глубины, в частности глубины абляции, предпочтительно может выполняться в реальном времени.
Ниже описывается пример определения глубины абляции по ультразвуковому сигналу, предоставляемому блоком 18 считывания.
Если в объект посылается ультразвуковой импульс, то этот ультразвуковой импульс отражается на различных глубинах, так что отраженные сигналы принимаются ультразвуковым блоком 18. Отраженные сигналы, созданные за счет отражения ультразвукового импульса на различных глубинах внутри объекта, образуют последовательность отраженных сигналов. Последовательность 31 отраженных сигналов схематично и для примера показана на фиг. 3. Учитывая скорость звука и время, в которое записывается отраженный сигнал после того, как ультразвуковой импульс был послан на объект, последовательность отраженных сигналов может быть преобразована в зависимость свойства отражения ультразвука от объекта на глубинах внутри объекта. На фиг. 3 амплитуда а последовательности отраженных сигналов в произвольных единицах, которая соответствует свойству отражения ультразвука, показана в зависимости от глубины d в произвольных единицах, которая соответствует времени, в которое был принят соответствующий отраженный сигнал после посылки импульса в объект.
В этом варианте осуществления объектом является стенка сердца, причем ультразвуковой импульс посылается в ткань стенки сердца. На фиг. 3 области последовательности 31 отраженных сигналов, обозначенные 33 и 32, соответствуют передней и задней поверхностям стенки сердца. Область 34 создается непосредственно электрическим импульсом, посланным на ультразвуковой преобразователь. Таким образом, в строгом смысле, последовательность отраженных сигналов является графиком, показанным на фиг. 3, без области 34.
Последовательность 31 отраженных сигналов, показанная на фиг. 3, позволяет определять положение передней и задней поверхностей 33, 32 относительно положения ультразвукового блока 18, который излучает ультразвуковой импульс и принимает отраженные сигналы. Первая измеренная амплитуда в области 34 отмечает положение ультразвукового блока 18. За областью 34 следует область, содержащая амплитуду, являющуюся, по существу, нулевой, в частности, благодаря однородной среде, такой как физиологический раствор, обеспечивающий промежуточный контакт между ультразвуковым преобразователем и поверхностью ткани (связующая среда), и через некоторое время амплитуда снова увеличивается в области 33, отмечая первое отражение от объекта, то есть отмечая переднюю поверхность объекта. Далее следует область 35, содержащая меньшие амплитуды, которые соответствуют отражениям/рассеиванию внутри ткани сердца, и затем в области 32 амплитуда снова значительно увеличивается, отмечая, таким образом, заднюю поверхность стенки сердца. Таким образом, последовательность 31 отраженных сигналов позволяет определять положения передней и задней поверхностей и, таким образом, толщину стенки, основываясь на областях 32 и 33. Область 35 между ними используется для определения глубины абляции, как будет дополнительно объяснено ниже.
Блок 8 определения значения качества предпочтительно выполнен с возможностью определения положения увеличивающейся амплитуды в области 33 после области, содержащей значение амплитуды, по существу, равное нулю, как положение передней поверхности объекта. Затем, амплитуда существенно уменьшается в области 35 и положение следующего значительного увеличения амплитуды (область 32) определяется как положение поверхности задней стенки сердца. Другими словами, после падения, показываемого блоком ультразвукового преобразователя в области 34, наступает "спокойный период". Этот спокойный период впоследствии завершается отражением в области 33, которая связана с передней поверхностью. После этого отражения в области 33 возникает период 35, который отмечен быстрыми и мелкими изменениями интенсивности ультразвука. В частности, огибающая сигнала в периоде 35 имеет тенденцию экспоненциального снижения интенсивности. В конце периода 35 снова наблюдается сильное отражение в области 32, которое связано с задней поверхностью. Пороговые значения могут быть определены заранее, в частности, заранее могут быть определены относительные пороговые значения, при которых обнаруживается передняя поверхность, если отражение после "спокойного периода" превышает соответствующий заданный порог, и при которых обнаруживается задняя поверхность, если в конце периода 35 сигнал превышает соответствующий порог. Пороги могут быть определены заранее посредством калибровочных измерений для стенок с известными положениями передней поверхности и задней поверхности.
Пример последовательности 31 отраженных сигналов, показанный на фиг. 3, создан ультразвуковым импульсом, который был послан в объект в определенное время. Несколько из этих ультразвуковых импульсов посылаются в объект в разное время, создавая, таким образом, последовательности отраженных сигналов в разные моменты времени. Эти последовательности отраженных сигналов, которые получены из различных ультразвуковых импульсов в разное время и, таким образом, которые принадлежат различным моментам времени, образуют динамическую последовательность отраженных сигналов. Ультразвуковой сигнал, зависящий от принятых динамических последовательностей отраженных сигналов, представляет, следовательно, свойства ультразвукового отражения объектом на различных глубинах и в разное время. Такой ультразвуковой сигнал схематично и для примера показан на фиг. 4.
На фиг. 4 различные амплитуды ультразвукового сигнала указаны различной яркостью, причем более высокая яркость соответствует большей амплитуде. Амплитуда показана в зависимости от глубины d и времени t, в которое созданы соответствующие последовательности отраженных сигналов. Ультразвуковой сигнал, показанный на фиг. 4, формирует изображение, которое может рассматриваться как изображение в М-режиме.
При выполнении процедуры абляции в стенке сердца создается поражение, причем глубина абляции определяется границей поражения внутри ткани стенки сердца.
Блок 8 определения значения качества выполнен с возможностью определения разрывов в ультразвуковом сигнале и определения глубины абляции в качестве глубины ультразвукового сигнала, на которой возникает разрыв. Например, на фиг.4 в первом эллипсе 36 присутствуют только непрерывные изменения ультразвукового сигнала, указывающие макроскопическое расширение ткани стенки сердца во время приложения к ткани энергии абляции. Во втором эллипсе 37 могут наблюдаться разрывы в изменении ультразвукового сигнала, которые указывают глубину абляции. Таким образом, на фиг.4 показано развитие поражения, то есть увеличивающаяся глубина абляции во втором эллипсе 37. Основываясь на наблюдаемых разрывах, глубина абляции определяется как указанная, для примера, второй двойной стрелкой 39, в течение определенного времени, тогда как первая двойная стрелка 38 указывает толщину сердечной стенки в течение определенного времени. Следует заметить, что толщина сердечной стенки также изменяется со временем во время выполнения процедуры абляции за счет макроскопического расши