Устройство определения свойств для определения свойства объекта

Устройство определения свойств для определения свойства объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству, способу и компьютерной программе для определения свойств для определения свойства объекта. Кроме того изобретение относится к устройству для воздействия на объект, содержащему устройство определения свойств, к соответствующему способу воздействия на объект и к соответствующей компьютерной программе для воздействия на объект.

Уровень техники

US 2005/0283074 A1 раскрывает способ обнаружения образования пузырьков в ходе процедуры абляции ткани. В частности, для обнаружения образования пузырьков и для управления процедурой абляции используют ультразвуковую визуализацию. Обнаруженное образование пузырьков может быть измерено, чтобы помочь в управлении и диагностировании в ходе процедуры абляции, при этом сигналы могут быть сформированы на основе обнаружения изменений в характеристиках пузырьков. Например, устройство может быть выполнено с возможностью обнаруживать определенный тип образования пузырьков и формировать предупреждающий звуковой или видеосигнал, зависящий от обнаруженного типа образования пузырьков. В другом примере устройство может быть выполнено с возможностью переключать формирование управляющего сигнала для увеличения, уменьшения или прекращения подачи энергии абляции в зависимости от обнаруженного типа образования пузырьков.

WO 2006/064495 A1 раскрывает способ мониторинга теплового повреждения ткани во время операции абляции теплом. При абляции определенной части ткани обнаруживают ультразвуковые изображения соседних частей ткани, и из этих ультразвуковых изображений извлекают параметр, который служит признаком биологической реакции соседних частей ткани на тепло. В варианте осуществления параметром является накопление пузырьков, и повреждение соседних частей ткани определяется на основании этого параметра. Цель этого способа мониторинга состоит в определении нежелательных повреждений соседних частей ткани. Следовательно, способ мониторинга отслеживает возможное повреждение ткани посредством наблюдения пространственных и временных изменений в ультразвуковых изображениях и посредством связывания этих изменений с образованием пузырьков. Этот мониторинг приводит к неточностям в определении возможных повреждений ткани, поскольку образование пузырьков отражает только высокую температуру в ткани, но не связано непосредственно со степенью повреждения ткани.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в создании устройства определения свойств, при этом свойство объекта может быть определено с повышенной точностью. Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в создании устройства воздействия на объект, содержащего устройство определения свойств, и создании соответствующих способов и компьютерных программ.

В первом аспекте настоящего изобретения представлено устройство определения свойств для определения свойства биологического объекта, при этом устройство определения свойств содержит:

- модуль обеспечения ультразвуковых сигналов для обеспечения ультразвукового сигнала, формируемого посредством:

- отправки ультразвукового импульса в объект,

- приема последовательности эхо-сигналов из объекта, и

- формирования ультразвукового сигнала в зависимости от принимаемой последовательности эхо-сигналов,

- модуль определения рассеяния для определения по меньшей мере одного значения рассеяния, указывающего на рассеяние ультразвукового импульса посредством перфузии объекта жидкостью, при этом модуль определения рассеяния выполнен с возможностью определять по меньшей мере одно значение рассеяния в зависимости от ультразвукового сигнала,

- модуль определения свойств для определения свойства объекта, которое связано с перфузией объекта жидкостью, в зависимости по меньшей мере от одного значения рассеяния.

Поскольку модуль определения рассеяния определяет по меньшей мере одно значение рассеяния, указывающее на рассеяние ультразвукового импульса жидкостью, и поскольку модуль определения свойств выполнен с возможностью определять свойство объекта в зависимости по меньшей мере от одного значения рассеяния, свойство, которое связано с перфузией жидкостью, может быть определено непосредственно на основании по меньшей мере одного значения рассеяния. Таким образом, необязательно использовать весьма косвенный показатель, такой как определение образования пузырьков, который отражает высокую температуру в ткани, но который не связан непосредственно, например, со степенью повреждения ткани, для определения свойства объекта. Это повышает точность определения свойства объекта.

Модуль определения рассеяния может быть выполнен с возможностью определять несколько значений рассеяния, при этом модуль определения свойств может быть выполнен с возможностью определять свойство на основании нескольких значений рассеяния.

Модуль обеспечения ультразвуковых сигналов может быть модулем хранения, в котором уже сохранен ультразвуковой сигнал, или модуль обеспечения ультразвуковых сигналов может быть модулем приема данных, таким как проводное или беспроводное соединение для передачи данных для приема измеренного ультразвукового сигнала. Кроме того, модуль обеспечения ультразвуковых сигналов может формироваться посредством одного или нескольких ультразвуковых преобразователей для формирования ультразвукового сигнала, при этом идентичный ультразвуковой преобразователь может отправлять ультразвуковые импульсы и принимать последовательность эхо-сигналов, или первый ультразвуковой преобразователь может отправлять ультразвуковые импульсы, а другой, второй ультразвуковой преобразователь может принимать последовательность эхо-сигналов.

Модуль обеспечения ультразвуковых сигналов предпочтительно выполнен с возможностью обеспечения ультразвукового сигнала для различных времен и различных глубин в объекте. Обеспечиваемым ультразвуковым сигналом предпочтительно является изображение M-режима.

Объектом предпочтительно является орган человека или животного, при этом орган перфузируется телесной жидкостью, такой как кровь. В частности, объектом предпочтительно является сердце, при этом ткань сердца перфузируется кровью. Кроме того, предпочтительно, чтобы устройство определения свойств было выполнено с возможностью определять степень перфузии, в частности, капиллярной перфузии объекта жидкостью в качестве свойства на основании по меньшей мере одного значения рассеяния. В частности, модуль определения свойств выполнен с возможностью определять то, какая часть объекта перфузируется, а какая часть объекта не перфузируется. Поскольку по меньшей мере одно значение рассеяния служит признаком рассеяния ультразвукового импульса жидкостью, степень перфузии объекта, в частности, то, перфузируется или не перфузируется объект либо часть объекта, может быть определена на основании по меньшей мере одного значения рассеяния, т.е. если объект не перфузируется жидкостью, модуль определения рассеяния может определять значение рассеяния, указывающее на отсутствие жидкости, и модуль определения свойств может определять, например, что объект не перфузируется, а если объект перфузируется жидкостью, модуль определения рассеяния может определять значение рассеяния, указывающее на наличие жидкости, и модуль определения свойств может определять, например, что объект перфузируется.

Объектом является биологический объект, такой как сердце или другой орган, содержащий ткань, при этом модуль определения свойств может быть выполнен с возможностью определять то, содержит часть ткани аблированную ткань или неаблированную ткань, на основании по меньшей мере одного значения рассеяния в качестве свойства объекта. В частности, модуль определения свойств выполнен с возможностью определять то, какая часть ткани аблирована, а какая часть ткани не аблирована. Посредством абляции перфузия объекта может быть модифицирована, при этом модификация перфузии может модифицировать рассеяние ультразвукового импульса жидкостью и, таким образом по меньшей мере одно значение рассеяния. Модификация по меньшей мере одного значения рассеяния, следовательно, может использоваться для определения степени абляции. Например, посредством измерений, проводимых для калибровки, можно определять то, какие значения рассеяния или какие изменения значений рассеяния после того, как операция абляции начата, соответствуют каким степеням абляции, при этом значения рассеяния определяют, тогда как степень абляции известна. Эти определенные значения рассеяния могут рассматриваться в качестве значений, используемых для калибровки, при этом значения, используемые для калибровки, затем могут использоваться для определения степени абляции в зависимости от фактически определенных значений рассеяния.

Средство для улучшения перфузии через ткань может применяться к ткани. Таким средством является, например, сосудорасширяющее средство, к примеру, изопротеренол. Если перфузия улучшается, различия в рассеянии ультразвукового импульса посредством аблированной ткани и рассеянии ультразвукового импульса посредством неаблированной ткани могут быть увеличены, поскольку перфузия неаблированной ткани и соответствующее рассеяние жидкостью неаблированной ткани будут увеличиваться, тогда как поскольку аблированная ткань не перфузируется или только незначительно перфузируется, рассеивание в области аблированной ткани не будет увеличиваться или увеличивается незначительно. Это дополнительно повышает точность различения между аблированной тканью и неаблированной тканью.

Кроме того, предпочтительно, чтобы модуль определения свойств был выполнен с возможностью определять то, какая часть ткани является аблированной тканью, а какая часть ткани является неаблированной тканью, и определять глубину абляции в зависимости от этих определенных частей ткани. Поскольку после того, как определено то, какая часть ткани является аблированной тканью, а какая часть ткани является неаблированной тканью, пространственное распределение аблированных и неаблированных областей в ткани известно, глубина абляции может легко быть определена из определенных аблированных и неаблированных частей ткани.

Кроме того, предпочтительно, чтобы обеспечиваемый ультразвуковой сигнал представлял рассеяние жидкостью по меньшей мере в одном из a) различных глубин в объекте и b) различных моментов времени, причем ультразвуковой сигнал дискретизируют посредством окон дискретизации, соответствующих по меньшей мере одному из a) различных глубин и b) различных моментов времени, при этом модуль определения значений рассеяния выполнен с возможностью определять значения рассеяния для окон дискретизации, причем для соответствующего окна дискретизации по меньшей мере одно значение рассеяния определяют на основании части ультразвукового сигнала, который соответствует надлежащему окну дискретизации, при этом модуль определения свойств выполнен с возможностью определять свойство для соответствующего окна дискретизации на основании по меньшей мере одного значения рассеяния, определенного для соответствующего окна дискретизации. Если, например, ультразвуковым сигналом является изображение M-режима, изображение M-режима может быть дискретизировано посредством нескольких окон дискретизации, соответствующих определенным диапазонам глубин и определенным диапазонам времени. Для каждого из окон дискретизации может быть определено по меньшей мере одно значение рассеяния, при этом для каждого из окон дискретизации свойство, в частности, то, аблирована или не аблирована ткань в соответствующем окне дискретизации, может быть определено на основании по меньшей мере одного значения рассеяния, определенного для соответствующего окна дискретизации. Это дает возможность мониторинга свойства во времени и на различных глубинах. В частности, свойство может отслеживаться в реальном времени. Например, глубина абляции может отслеживаться в реальном времени.

Окна дискретизации предпочтительно перекрываются, поскольку в таком случае разрешение определения свойства объекта может быть увеличено без уменьшения размера окна дискретизации. Тем не менее, окна дискретизации также могут быть неперекрывающимися.

Кроме того, предпочтительно, чтобы каждое из окон дискретизации соответствовало нескольким ультразвуковым интенсивностям ультразвукового сигнала, при этом модуль определения рассеяния выполнен с возможностью определять по меньшей мере одно значение рассеяния для окна дискретизации в зависимости от гистограммы ультразвуковых интенсивностей в соответствующем окне дискретизации. Таким образом, предпочтительно, для каждого из окон дискретизации по меньшей мере одно значение рассеяния определяют в зависимости от гистограммы ультразвуковых интенсивностей соответствующего окна дискретизации. В частности, модуль определения рассеяния выполнен с возможностью определять по меньшей мере одно значение рассеяния на основании по меньшей мере одного из гистограммы первого порядка и гистограммы второго порядка. Также может использоваться статистика высшего порядка для определения по меньшей мере одного значения рассеяния, например, может использоваться подход на основании фильтрации Габора для определения по меньшей мере одного значения рассеяния.

Кроме того, предпочтительно, чтобы модуль определения рассеяния был выполнен с возможностью определять по меньшей мере одно из следующих значений в качестве по меньшей мере одного значения рассеяния: среднее значение первого порядка гистограммы первого порядка, дисперсию первого порядка гистограммы первого порядка, энтропию первого порядка гистограммы первого порядка, энтропию второго порядка гистограммы второго порядка, энергию второго порядка гистограммы второго порядка, однородность второго порядка гистограммы второго порядка, контрастность второго порядка гистограммы второго порядка, тенденцию кластеризации второго порядка гистограммы второго порядка, форму второго порядка гистограммы второго порядка, корреляцию второго порядка гистограммы второго порядка и корреляционную производную второго порядка гистограммы второго порядка.

В варианте осуществления, каждое из окон дискретизации соответствует нескольким ультразвуковым интенсивностям ультразвукового сигнала, при этом модуль определения рассеяния выполнен с возможностью определять по меньшей мере одно значение рассеяния для окна дискретизации в зависимости от суммирования ультразвуковых интенсивностей в соответствующем окне дискретизации. Таким образом, в дополнение или альтернативно использованию значений рассеяния на основании гистограммы, также могут быть использованы значения рассеяния, которые зависят от суммирования ультразвуковых интенсивностей в соответствующем окне дискретизации. Например, значение рассеяния может быть суммой по всем ультразвуковым интенсивностям в соответствующем окне дискретизации или суммой по произведениям ультразвуковых интенсивностей, при этом по меньшей мере одна из ультразвуковых интенсивностей каждой пары находится в соответствующем окне дискретизации, и при этом каждое произведение содержит ультразвуковые интенсивности, которые соответствуют временам обнаружения, которые разделены периодом сердечного цикла объекта, если объектом является сердечная ткань. Если значения рассеяния на основании гистограммы и те значения рассеяния на основании суммирования, которые предпочтительно не основаны на гистограмме, используются вместе для определения свойства объекта, может быть дополнительно повышена точность определения свойства объекта.

Кроме того, предпочтительно, чтобы модуль определения свойств был выполнен с возможностью применять кластерный анализ к окнам дискретизации, при этом окна дискретизации кластеризуют в зависимости по меньшей мере от одного значения рассеяния, определенного для соответствующего окна дискретизации, и назначать свойства кластерам окон дискретизации. Модуль определения свойств может быть выполнен с возможностью осуществлять алгоритм кластеризации, такой как кластеризация методом k-средних для группировки значений рассеяния. Если для каждого окна дискретизации определено только одно значение рассеяния, алгоритм кластеризации применяют к одним значениям рассеяния, а если для каждого окна дискретизации определены несколько значений рассеяния, значения рассеяния, которые определены для одного окна дискретизации, формируют многомерный вектор признаков, и алгоритм кластеризации применяют к многомерным векторам признаков, определенным для нескольких окон дискретизации. Алгоритм кластеризации может приводить к первому кластеру значений рассеяния или многомерных векторов признаков, соответственно, и, таким образом, к соответствующему первому кластеру окон дискретизации и ко второму кластеру значений рассеяния или многомерных векторов признаков, соответственно, и, таким образом, к соответствующему второму кластеру окон дискретизации. Первый кластер окон дискретизации может представлять аблированную ткань, а второй кластер окон дискретизации может представлять неаблированную ткань. То, представляет кластер аблированную или неаблированную ткань, может быть определено в зависимости от сравнения с пороговым значением, которое может быть определено посредством измерений, проводимых для калибровки. Таким образом, назначение свойств объекта кластеру окон дискретизации может быть выполнено посредством пороговой обработки. Также возможно то, что кластерный анализ применяют сначала до того, как начинается абляция, приводя к первой группе кластеров, представляющих неаблированную ткань. Затем кластерный анализ непрерывно применяют в то время, когда выполняется операция абляции. Если кластерный анализ приводит к новым кластерам, которые не принадлежат первой группе кластеров, свойство «аблированная ткань» может быть назначено этим новым кластерам.

Модуль определения свойств может быть выполнен с возможностью определять свойство на основании сравнения по меньшей мере одного значения рассеяния по меньшей мере с одним пороговым значением. Например, ультразвуковой сигнал может быть дискретизирован посредством использования вышеуказанных окон дискретизации, и для каждого окна дискретизации может быть определено по меньшей мере одно значение рассеяния. Может быть задано, что если значение рассеяния окна дискретизации превышает пороговое значение, ткань, которая соответствует окну дискретизации, не аблирована, и что если значение рассеяния ниже порогового значения, ткань, которая соответствует этому окну дискретизации, аблирована. Если несколько значений рассеяния определены для идентичного окна дискретизации, для каждого значения рассеяния может быть обеспечено пороговое значение, и для каждого значения рассеяния можно определять, превышает или ниже соответствующее значение рассеяния соответствующего порогового значения. Если, например, большинство значений рассеяния окна дискретизации превышает соответствующее пороговое значение, может быть задано, что ткань, которая соответствует окну дискретизации, не аблирована, а если, например, большинство значений рассеяния ниже соответствующего порогового значения, может быть задано, что ткань, которая соответствует окну дискретизации, аблирована. Одно или несколько пороговых значений могут быть определены посредством, например, измерений, проводимых для калибровки. Если для окна дискретизации определены несколько значений рассеяния, они могут быть комбинированы в многомерный вектор признаков, т.е. для каждого окна дискретизации может быть задан многомерный вектор признаков, при этом многомерный вектор признаков может сравниваться с вектором пороговых значений для определения того, соответствует надлежащий интервал дискретизации аблированной ткани или неаблированной ткани.

Кроме того, предпочтительно, чтобы модуль обеспечения ультразвуковых сигналов был выполнен с возможностью обеспечения ультразвукового сигнала, формируемого путем использования ультразвуковых волн с частотой, превышающей 10 МГц. Ультразвуковые волны предпочтительно имеют частоту в диапазоне частот 20-40 МГц, в частности, частоту в 30 МГц. Использование этих относительно высоких ультразвуковых частот приводит к увеличенному разрешению ультразвукового сигнала. Поскольку разрешение ультразвукового сигнала увеличено, структуры ультразвукового сигнала, обусловленные рассеянием ультразвукового импульса жидкостью, могут лучше распознаваться в ультразвуковом сигнале. Следовательно, повышается извлечение по меньшей мере одного значения рассеяния из ультразвукового сигнала и таким образом качество определенного свойства.

Кроме того, предпочтительно, чтобы модуль обеспечения ультразвуковых сигналов был ультразвуковым преобразователем, интегрированным в катетер или иглу. Это позволяет использовать устройство определения свойств для определения свойства, например, сердца или другого органа пациента, при этом по меньшей мере ультразвуковой преобразователь может быть введен внутрь пациента.

Модуль определения свойств также может быть выполнен с возможностью определять то, содержит или нет определенная часть объекта сосуд, в частности, артерию или жилу, на основании определенного по меньшей мере одного значения рассеяния. В частности по меньшей мере одно значение рассеяния может сравниваться с предварительно заданным диапазоном значений рассеяния, ассоциированным с сосудом, при этом если по меньшей мере одно значение рассеяния находится в предварительно заданном диапазоне значений рассеяния, определяется то, что частью объекта является сосуд. Также предварительно заданный диапазон значений рассеяния может быть определен посредством измерений, проводимых для калибровки, при этом значения рассеяния определяются, тогда как тип объекта известен.

В другом аспекте настоящего изобретения представлено устройство воздействия на объект для воздействия на биологический объект, при этом устройство воздействия на объект содержит модуль воздействия на объект для воздействия на объект и устройство определения свойств по пункту 1 формулы. Устройством воздействия на объект предпочтительно является устройство для абляции для абляции органа человека или животного такого как сердце. Модуль воздействия на объект предпочтительно содержит электрод для абляции и источник энергии, который подключен к электроду для абляции, для нагрева объекта посредством, например, радиочастотной (RF) энергии. Вместо выполнения с возможностью проведения операции RF-абляции, устройство для абляции также может быть выполнено с возможностью проводить другой вид абляции, такой как оптическая абляция, криоабляция, ультразвуковая абляция, микроволновая абляция и т.д.

Устройство воздействия на объект предпочтительно содержит модуль управления для управления модулем воздействия на объект, при этом модуль управления выполнен с возможностью управлять модулем воздействия на объект в зависимости от свойства объекта, которое определяют посредством модуля определения свойств из устройства определения свойств. Как уже упомянуто выше, свойством объекта является, например, глубина абляции. Если устройством воздействия на объект является устройство для абляции, которым управляют в зависимости от глубины абляции, устройство для абляции может управляться таким образом, что может достигаться требуемая глубина абляции. Кроме того, можно определять то, находится или нет сосуд, в частности, артерия или жила, впереди электрода для абляции, в качестве свойства объекта. Устройство для абляции, например, может управляться таким образом, что абляция не начинается, или абляция останавливается, если определен сосуд впереди электрода для абляции. В общем, посредством управления абляцией объекта в зависимости от определенного свойства объекта может быть усовершенствована абляция объекта.

В другом аспекте настоящего изобретения представлен способ определения свойств для определения свойства биологического объекта, при этом способ определения свойств содержит:

- обеспечение ультразвукового сигнала, формируемого путем:

- отправку ультразвукового импульса в объект,

- прием последовательности эхо-сигналов от объекта, и

- формирование ультразвукового сигнала в зависимости от принимаемой последовательности эхо-сигналов,

- определение по меньшей мере одного значения рассеяния, указывающего на рассеяние ультразвукового импульса за счет перфузии объекта жидкостью, при этом по меньшей мере одно значение рассеяния определяют в зависимости от ультразвукового сигнала,

- определение свойства объекта, которое связано с перфузией объекта жидкостью, в зависимости по меньшей мере от одного значения рассеяния.

В другом аспекте настоящего изобретения представлен способ воздействия на объект для воздействия на объект, при этом способ воздействия на объект содержит воздействие на объект и этапы вышеупомянутого способа определения свойств. Предпочтительно, способ воздействия на объект содержит этап управления воздействием на объект в зависимости от определенного свойства объекта. Способом воздействия на объект предпочтительно является способ абляции для абляции объекта, при этом предпочтительно абляцией объекта управляют в зависимости от определенного свойства объекта, в частности, в зависимости от определенной глубины абляции. Глубина абляции может быть определена в реальном времени, чтобы управлять абляцией объекта, в то время как объект аблирован.

В другом аспекте настоящего изобретения представлена компьютерная программа для определения свойств для определения свойства биологического объекта, при этом компьютерная программа для определения свойств содержит программное кодовое средство, побуждающее устройство определения свойств по пункту 1 выполнять следующие этапы, когда компьютерная программа выполняется на компьютере, управляющем устройством определения свойств:

- обеспечения ультразвукового сигнала, формируемого путем:

- отправки ультразвукового импульса в объект,

- приема последовательности эхо-сигналов из объекта, и

- формирования ультразвукового сигнала в зависимости от принимаемой последовательности эхо-сигналов,

- определения по меньшей мере одного значения рассеяния, указывающего на рассеяние ультразвукового импульса жидкостью, перфузирующей объект, при этом по меньшей мере одно значение рассеяния определяют в зависимости от ультразвукового сигнала,

- определения свойства объекта, которое связано с перфузией объекта жидкостью, в зависимости от по меньшей мере одного значения рассеяния.

В другом аспекте настоящего изобретения представлена компьютерная программа для воздействия на объект для воздействия на биологический объект, при этом компьютерная программа для воздействия на объект содержит программное кодовое средство, побуждающее устройство воздействия на объект по пункту 11 выполнять воздействие на объект и следующие этапы, когда компьютерная программа выполняется на компьютере, управляющем устройством воздействия на объект:

- обеспечения ультразвукового сигнала, формируемого путем:

- отправки ультразвукового импульса в объект,

- приема последовательности эхо-сигналов из объекта, и

- формирования ультразвукового сигнала в зависимости от принимаемой последовательности эхо-сигналов,

- определения по меньшей мере одного значения рассеяния, указывающего на рассеяние ультразвукового импульса жидкостью, перфузирующей объект, при этом по меньшей мере одно значение рассеяния определяют в зависимости от ультразвукового сигнала,

- определения свойства объекта, которое связано с перфузией объекта жидкостью, в зависимости от по меньшей мере одного значения рассеяния.

Следует понимать, что устройство определения свойств по пункту 1 формулы, устройство воздействия на объект по пункту 11 формулы, способ определения свойств, способ воздействия на объект, компьютерная программа для определения свойств по пункту 12 формулы и компьютерная программа для воздействия на объект по пункту 13 формулы имеют аналогичные и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, в частности, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения.

Следует понимать, что предпочтительный вариант осуществления изобретения также может быть любой комбинацией зависимых пунктов формулы изобретения с соответствующим независимым пунктом формулы изобретения.

Эти и другие аспекты изобретения должны становиться очевидными и должны истолковываться со ссылкой на описанные далее варианты осуществления.

Краткое описание чертежей

На следующих чертежах:

Фиг. 1 схематично и примерно показывает вариант осуществления устройства для абляции для абляции объекта,

Фиг. 2 схематично и примерно показывает вариант осуществления наконечника катетера из устройства для абляции,

Фиг. 3 примерно показывает изображение M-режима ткани, содержащей аблированную ткань и неаблированную ткань,

Фиг. 4-13 показывают несколько значений рассеяния в зависимости от времени,

Фиг. 14-16 примерно показывают несколько изображений M-режима объекта и соответствующие результаты кластеризации,

Фиг. 17 и 18 показывают блок-схемы последовательности операций способа, примерно иллюстрирующие алгоритм кластеризации,

Фиг. 19 показывает A-линию изображения M-режима,

Фиг. 20 схематично и примерно показывает вариант осуществления устройства определения свойств для определения свойства объекта,

Фиг. 21 схематично и примерно показывает вариант осуществления наконечника катетера из устройства определения свойств,

Фиг. 22 показывает блок-схему последовательности операций, примерно иллюстрирующую вариант осуществления способа определения свойств для определения свойства объекта,

Фиг. 23 показывает блок-схему последовательности операций, примерно иллюстрирующую способ абляции для абляции объекта, и

Фиг. 24 схематично и примерно показывает вариант осуществления наконечника биопсийной иглы.

Осуществление изобретения

Фиг. 1 схематично и примерно показывает устройство 1 абляции для абляции объекта.

Устройство 1 для абляции содержит модуль 2 обеспечения изображений для обеспечения изображения объекта 3, которым в этом варианте осуществления является сердце человека 20. Устройство 1 для абляции дополнительно содержит катетер 21 для применения энергии к внутренней стенке сердца 3. Наконечник 22 катетера 21 схематично и примерно показан на фиг. 2. Наконечник 22 катетера содержит электрод 4 для абляции для применения энергии к стенке сердца 3 в местоположении 5 для абляции стенки.

Электрод 4 для абляции соединен с источником 24 энергии через электрическое соединение 23 для обеспечения электроэнергии в местоположение 5. Предпочтительно, источник 24 энергии, электрическое соединение 23 и электрод 4 для абляции выполнены с возможностью применять радиочастотную (RF) энергию к сердцу 3 в местоположении 5. Электрическим соединением 23 предпочтительно является провод. Электрод 4 для абляции, электрическое соединение 23 и источник 24 энергии формируют модуль воздействия на объект.

Наконечник 22 катетера дополнительно содержит модуль 18 обеспечения ультразвуковых сигналов для обеспечения ультразвукового сигнала. Модуль 18 обеспечения ультразвуковых сигналов является ультразвуковым преобразователем, выполненным с возможностью отправки ультразвукового импульса в объект, приема последовательности эхо-сигналов из объекта и формирования ультразвукового сигнала в зависимости от принимаемой последовательности эхо-сигналов. В этом варианте осуществления, модуль 18 обеспечения ультразвуковых сигналов выполнен с возможностью формировать изображение M-режима, которое представляет ультразвуковые свойства сердечной ткани в местоположении 5 на различных глубинах и в различные моменты времени.

Ультразвуковой преобразователь 18 выполнен с возможностью обеспечения ультразвукового сигнала, т.е. изображения M-режима, путем использования ультразвуковых волн с частотой, превышающей 10 МГц. Ультразвуковые волны предпочтительно имеют частоту в диапазоне частот 20-40 МГц, в частности, частоту в 30 МГц.

Наконечник катетера содержит оросительные отверстия 50, 51, 53 для обеспечения возможности выхода оросительной жидкости из наконечника катетера. Оросительная жидкость обеспечивается модулем 52 обеспечения оросительной жидкости. Оросительную жидкость, обеспечиваемую модулем 52 обеспечения оросительной жидкости, вводят в катетер 21, направляют в наконечник 22 катетера и выводят из наконечника 22 катетера через оросительные отверстия 50, 51, 53. Оросительная жидкость используется не только для целей орошения, но также и в качестве акустической передающей среды, задающей акустический тракт для ультразвукового импульса и последовательности эхо-сигналов. Ультразвуковой импульс и последовательность эхо-сигналов предпочтительно передаются через оросительное отверстие 53. Вместо обеспечения оросительного отверстия 53 также может быть использован акустически прозрачный материал, такой как полиметилпентен.

Модуль 2 обеспечения изображений предпочтительно выполнен с возможностью обеспечения электроанатомической карты сердца 3. В этом варианте осуществления, модуль 2 обеспечения изображений является модулем хранения, в котором сохранена электроанатомическая карта. Электроанатомическая карта может быть сформирована посредством формирования трехмерного изображения сердца 3, например, посредством использования системы компьютерной томографии, системы магнитно-резонансной визуализации, системы визуализации на основании ядерных излучений или системы ультразвуковой визуализации либо посредством импедансного, магнитного или электромагнитного отслеживания положения наконечника катетера и посредством измерения электрического свойства сердца в различных местоположениях на стенке сердца, при этом измеренные электрические свойства визуализируются в соответствующих местоположениях в трехмерном изображении сердца.

Например, электроанатомическая карта может быть активационной картой, отражающей активационную последовательность анатомического субстрата. Из этой активационной карты могут извлекаться проводящие структуры, указывающие, например, на зоны поздней активации или замкнутых волн. Информация из активационной карты может быть использована для того, чтобы идентифицировать цели абляции, к которым должна применяться энергия.

Устройство 1 для абляции дополнительно содержит модуль 6, 7 локализации для локализации электрода 4 для абляции в различных местоположениях. Модуль локализации содержит систему 6 рентгеновской флуороскопии с источником 25 рентгеновского излучения и детектором 26 рентгеновского излучения. Источник 25 рентгеновского излучения испускает пучок 27 рентгеновских лучей, который проходит по сердцу 3, в том числе и по наконечнику 22 катетера 21. Пучок рентгеновских лучей, который проходит по сердцу 3, определяется посредством детектора 26 рентгеновского излучения. Детектор 26 рентгеновского излучения формирует электрические сигналы в зависимости от определенного пучка рентгеновских лучей, и электрические сигналы используются посредством модуля 28 управления флуороскопией для формирования рентгеновского проецируемого изображения. Модуль 28 управления флуороскопией также выполнен с возможностью управлять источником 25 рентгеновского излучения и детектором 26 рентгеновского излучения. Источник 25 рентгеновского излучения и детектор 26 рентгеновского излучения могут быть выполнены с возможностью вращения вокруг пациента 20 для обеспечения возможности системе 6 рентгеновской флуороскопии формировать рентгеновские проецируемые изображения в различных направлени