专利名称：Mri导向装置以及能够近实时地跟踪和生成该装置的动态可视化的mri导向的介入系统的制作方法当送往心脏的、协调心跳方式的电脉冲失灵时，将发生心律失调(心律失常)。在心律失常期间，心脏可过快、过慢或不规则地搏动。导管消融是用于治疗心律失常的广泛使用的疗法，并且涉及使导管穿过患者的血管并且进入心脏。在一些实施例中，可通过导管尖端施加射频(RF)能量以破坏引起心律失常的异常心脏组织。在其他实施例中，导管尖端可以被配置成以低温方式消融心脏组织。在心脏中的消融治疗期间引导导管的放置是重要的。使用X射线和/或超声波成像技术来引导常规的导管消融过程，以促进导管导向和心脏组织的消融。常规的心脏EP(电生理学)系统是使用电解剖图的基于X射线的系统。电解剖图是示出所感测的电活动的、心脏的虚拟表示。这样的系统的示例包括来自Biosense Webster, Inc. , DiamondBar,CA 的CartO 电解剖标测系统以及来自 Endocardial Solutions Inc. ,St. Paul,MN 的EnSite NavX 系统。但是，仍然需要能够使用MRI来得到基于X射线的系统所没有提供的组织细节和/或减少患者对与介入(诊断和/或治疗)过程关联的辐射的暴露的MRI导向系统。
应理解的是，提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些选定的概念，下面将在中进一步描述这些概念。本发明内容不是意在标识本公开内容的关键特征或本质特征，也不是意在限制本发明的范围。在本发明的一些实施例中，MRI兼容消融导管包括具有末端部分、相对的近端部分以及在所述近端部分与所述末端部分之间延伸的至少一个管腔的伸长的柔性轴。手柄被附连到所述近端部分，并且包括主体部分以及与所述轴末端部分进行通信并且被配置成使所述轴末端部分铰接的致动器(例如杠杆、活塞、拇指滑块(thumb slider)、旋钮等)。在一些实施例中，所述致动器是活塞，其可在相对于所述手柄主体部分的伸出与缩进位置之间移动。所述手柄包括电连接器接口，其被配置成与MRI扫描仪进行电通信。所述轴的末端部分包括消融尖端以及定位成与所述消融尖端相邻的至少一个RF跟踪线圈，所述至少一个RF跟踪线圈包括诸如同轴电缆的导电引线，其在所述至少一个RF跟踪线圈与所述电连接器接口之间延伸并且被配置成将所述至少一个跟踪线圈电连接到MRI扫描仪。所述导电引线的长度足以限定所述MRI扫描仪的操作频率的四分之一波长的奇次谐波/奇数倍。所述至少一个RF跟踪线圈还电连接到在所述至少一个RF跟踪线圈暴露于MRI环境时减少稱合的电路。所述轴末端部分还可包括配置成检测局部电信号或性质的至少一个感测电极以及用于测量温度的热电偶。在一些实施例中，处于所述末端并且在所述导管尖端上的消融电极上游的至少一个RF跟踪线圈包括具有相邻间隔开的关系的一对RF跟踪线圈。每个RF跟踪线圈能够是大约1-10匝的螺线管线圈，并且沿所述导管的纵向具有在大约O. 25mm与大约4mm之间的长度。在一些实施例中，使每个RF跟踪线圈凹进所述导管轴中，并且MRI兼容材料层覆在所述RF跟踪线圈上面并且与所述导管轴的外表面基本上齐平。这种MRI兼容材料能够起用于减少发热的散热器的作用。牵引线能够延伸通过轴管腔并且具有末端和相对的近端。示范性的牵引线是Kevlar线/电缆。所述牵引线末端被附连到所述轴末端部分，并且所述牵引线近端被附连到所述活塞。所述活塞的移动引起所述轴末端部分的铰接，以促进所述消融尖端在消融过程期间的定位。在一些实施例中，所述轴末端部分包括偏置构件，其被配置成将所述轴末端部分推动到非铰接位置。在一些实施例中,所述轴末端部分包括与冲洗管腔(irrigation lumen)进行流体通信的至少一个流体出口，所述冲洗管腔从所述至少一个出口向所述导管轴的近端部分纵向延伸通过所述导管轴管腔。所述冲洗管腔在所述导管轴的近端部分处与流体/溶液源进行流体通信。在本发明的一些实施例中，MRI兼容标测导管包括具有末端部分、相对的近端部分以及在所述近端部分与所述末端部分之间延伸的至少一个管腔的伸长的柔性轴。多个感测电极以间隔开的关系布置在所述轴末端部分，并且至少一个RF跟踪线圈被定位在所述轴末端部分上并且包括被配置成将所述至少一个跟踪线圈电连接到MRI扫描仪的导电引线，其中所述导电引线的长度足以限定所述MRI扫描仪的操作频率的四分之一波长的奇次谐波/奇数倍。附连到所述近端部分的手柄以及附连到所述手柄的致动器与所述轴末端部分进行通信。所述致动器的激活引起所述轴末端部分的铰接。每个RF跟踪线圈能够是大约1-10匝的螺线管线圈，并且具有在大约O. 25mm与大约4mm之间的纵向长度。在一些实施例中，使每个RF跟踪线圈凹进所述导管轴中，并且MRI兼容材料层覆在所述RF跟踪线圈上面并且与所述导管轴的外表面基本上齐平。牵弓I线能够延伸通过轴管腔并且具有末端和相对的近端。所述牵弓I线末端附连到所述轴末端部分，并且所述牵引线近端附连到所述活塞。所述活塞的移动引起所述轴末端部分的铰接，以促进所述消融尖端在消融过程期间的定位。在一些实施例中，所述轴末端部分包括偏置构件，其被配置成将所述轴末端部分推动到非铰接位置。按照本发明的一些实施例，MRI导向介入系统包括被配置成经由曲折的和/或自然的管腔通路被引入患者体内的至少一根导管，诸如为上文所描述的消融导管和标测导管。所述至少一根导管具有带末端部分、相对的近端部分的伸长的柔性轴以及连接到MRI扫描仪的通道的至少一个RF跟踪线圈。电路适于与所述MRI扫描仪进行通信和/或驻留在其中，并且被配置成(a)在外科手术 过程期间使用与具有坐标系的3D MRI图像空间关联的相关解剖扫描平面得到MR图像数据并且生成患者的目标解剖体的一系列近实时(RT)MRI图像；(b)使用所述3D MRI图像空间的坐标系来标识与所述至少一根导管的至少末端部分的位置关联的坐标；以及(c)采用目标患者解剖结构的RT图像数据和所述患者的目标解剖结构的配准的预先获取的第一立体模型在所述3D图像空间中呈现所述至少一根导管的近RT交互式可视化，其中所述电路采用物理表示在所述可视化中示出所述至少一根导管。与所述电路进行通信的具有用户界面的显示器被配置成在MRI导向介入过程期间显示所述可视化。所述用户界面被配置成允许用户(a)旋转所述可视化；以及(b)将所显示的可视化改变成仅包括所述目标解剖体的近RT图像、包括所述解剖体的近RT图像和所述解剖结构的配准模型或者仅包括所述解剖结构的配准模型。所述MRI扫描仪被配置成使来自所述至少一个跟踪线圈的跟踪信号的信号获取与所述近RT MRI图像的图像数据交替(interleave)，并且所述电路被配置成不依赖用于得到所述MR图像数据的扫描平面而以电子方式在所述3D图像空间中跟踪所述至少一根导管，使得不要求所述至少一根导管处于用于得到所述至少一个近RT MRI图像的MR图像数据的相关解剖扫描平面的任何一个中，并且其中所述至少一根导管的末端部分能够具有曲线形状。此外，所述电路被配置成计算在所述三维图像空间中接近所述至少一根导管的尖端位置的装置-组织界面位置，并且被配置成沿轴向向前投影超出所述尖端的限定距离以限定所述装置-组织界面。所计算的组织界面位置被用于自动限定用于得到在使用所述至少一根导管的过程期间和/或在时间上接近其的MR图像数据的至少一个扫描平面。要注意的是，虽然没有相对其进行具体描述，但是相对于一个实施例所描述的本发明的各个方面可以被并入不同的实施例。也就是说，所有实施例和/或任何实施例的特征都能够以任何方式和/或组合相结合。因此，本申请人保留变更任何原始提交的权利要求或提交任何新权利要求的权利，包括能够修改任何原始提交的权利要求以使其从属于任何其他权利要求和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利，虽然最初没有以那种方式主张权利。下面将更详细地说明本发明的这些及其他目的和/或方面。形成本说明书的一部分的附图示出一些示范性的实施例。附图和描述一起被用于全面地说明示范性的实施例。图I是按照本发明的实施例的、被配置成使用近RT MRI数据来示出装置组织界面的MRI导向系统的不意图。图2是按照本发明的实施例的、具有电连接到扫描仪通道的跟踪线圈的体内装置的示意图。图3是按照本发明的实施例的、具有工作站和显示器的MRI系统的示意图。图4是按照本发明的实施例的示范性的跟踪线圈调谐电路的电路图。图5A-5D是按照本发明的实施例的、具有体内柔性医疗装置的物理表示的示范性交互式可视化的预期屏幕截图。图6是按照本发明的实施例的、具有两个查看窗口的显示器的示意图，其中一个查看窗口示出交互式可视化，而另一个查看窗口示出至少一个相关的近RT MRI图像。图7-21是按照本发明的实施例的、显示器上的示范性可视化和图像的预期屏幕截图以及能够被生成以促进MRI导向过程的UI控件。图22k和图22B是按照本发明的实施例的体内装置(例如消融导管)的示范性(预期)屏幕截图，其中所述装置被呈现为物理表示，而MRI图像为特写。图23和图24A-D是按照本发明的实施例的、示出能够被用于帮助导向和/或定位体内装置的导航标记的示范性(预期)屏幕截图。图25-28是按照本发明的实施例的、示出能够提供能帮助推动临床决定的信息的患者数据和目标(由临床医生标识的)治疗区的还有另外的示范性(预期)屏幕截图。图29是按照本发明的实施例的MRI介入套件的示意图。图30是按照本发明的实施例的数据处理电路或系统的示意图。图31是按照本发明的一些实施例的示范性消融导管的透视图。图32A是图31的消融导管的末端部分的局部透视图。图32B示出按照本发明的一些实施例的、图31的消融导管的采用铰接配置的末端部分。图33是按照本发明的一些实施例的、图31的消融导管的尖端部分的放大的局部透视图。图34是沿34-34线所获得的、图31的消融导管的尖端部分的截面图。图35是按照本发明的一些实施例的、图31的消融导管的末端部分的侧视图。图36是图35的消融导管的尖端部分的放大的局部视图。图37是沿37-37线所获得的、图35的消融导管的截面图。图38是沿38-38线所获得的、图35的消融导管的截面图。图39是沿39-39线所获得的、图38的消融导管的截面图。图40是按照本发明的一些实施例、与图39的截面图处于相同位置的、图38的消融导管的截面图，并且其示出尖端组件内部可用的自由空间的示范性内径。图41是按照本发明的一些实施例的、与图37的截面图处于相同位置的、图35的消融导管的截面图，并且其示出导管轴管腔内部的示范性内径和导线/部件。图42是按照本发明的一些实施例的、图35的消融导管的截面图，其示出能够被放置于导管轴管腔内部的示范性数量的导线。图43是按照本发明的一些实施例的、图31的消融导管近端处的手柄的透视图，其中盖板被移开。图44是图43的手柄的分解透视图。图45示出组装配置的图44的手柄。图46是按照本发明的一些实施例的、在图31的消融导管中所使用的示范性跟踪线圈电路的不意图。图47A是图31的消融导管在3. OT MRI环境中的MRI图像，其中图46的RF跟踪线圈电路没有与相应的多个RF跟踪线圈配合使用。图47B示出图47A的MRI图像沿Z方向的MRI信号强度。图47C示出图47A的MRI图像沿X方向的MRI信号强度。
图48A是按照本发明的一些实施例的、图31的消融导管在3. OTMRI环境中的MRI图像，其中图46的RF跟踪线圈电路与相应的多个RF跟踪线圈配合使用。图48B示出图48A的MRI图像沿Z方向的MRI信号强度。
图48C示出图48A的MRI图像沿X方向的MRI信号强度。图49是按照本发明的一些实施例示出在一端被PIN 二极管短路的3/4 λ同轴电缆的输入阻抗的史密斯圆图。图50是按照本发明的一些实施例的标测导管的末端的局部透视图。图51Α是按照本发明的其他实施例的消融导管的末端的局部侧视图。图51Β是图51Α的消融导管的末端的放大的局部视图。图52Α是按照本发明的一些实施例的环导管的末端的局部透视图。图52Β是图52Α的环导管的侧视图。图52C是图52Α的环导管的端视图。图53是按照本发明的其他实施例的消融导管的末端的侧视图。图54A-54C是按照本发明的一些实施例的、四跟踪线圈导管的信噪比分别对X轴、Y轴和Z轴投影的距离的曲线图，其中每个线圈具有两匝。图55A-55C是按照本发明的一些实施例的、四跟踪线圈导管的信噪比分别对X轴、Y轴和Z轴投影的距离的曲线图，其中每个线圈具有四匝。图56是比较图54A-54C和图55A-55C的导管的信噪比的表。图57Α是按照本发明的一些实施例的、包括具有端对端间隔开的关系的多个RF屏蔽体的、图31的装置的护套的局部侧视图。图57Β是沿57Β-57Β线所获得的图57Α的护套的截面图。图57C是沿57C-57C线所获得的图57Α的护套的截面图。

本发明的实施例提供一种新平台，该平台能够有助于促进在MRI导向过程期间的临床决定并且能够在交互式可视化IOOv中向临床医生显示实际的解剖图像数据。可视化IOOv(图5A-5D)能够在体内装置80在体内移动到目标位置中时，在用户旋转、裁剪或以其他方式改变所显示的可视化或视图时，和/或在主动治疗或诊断过程步骤期间，例如在目标损伤部位进行消融的同时动态地被生成，其中在串行MRI图像数据获取之间有最小的等待时间，通常小于大约5秒，通常以大约I秒或更少、诸如在大约O. 001秒与I秒之间的最小等待时间基本连续地生成可视化ΙΟΟν。系统10能够同时使用(一个或多个)跟踪信号和图像信号数据一起来动态地跟踪装置80 (它通常是多个装置)并且近实时地显示解剖体以及一个或多个体内装置80的可视化。术语“物理表示”表示装置没有实际被成像，而是在可视化中以物理形式来呈现。物理表示可采用任何形式，包括例如具有至少一个几何形状的图形、图标和/或符号。物理表示能够采用3维形式。在一些具体实施例中，物理表示可以是与物理外观的实际形状和配置和/或关联装置(参见例如图22A、22B)的至少一部分(例如末端部分)的配置基本上对应的虚拟图形实体复制。物理表示能够基于对装置80的尺寸和配置的先验知识以电子方式生成。特定装置的末端上的尖端和每个跟踪线圈可采用几何形状来示出(相同或不同的形状，例如用于尖端的箭头以及用于跟踪线圈的球形或块形或者其他几何形状(通常为3D)，其分别在3D空间中处于其实际位置并且在装置上处于其相对位置，并且分别可采用相同或不同颜色来呈现。例如，尖端和每个接近的跟踪线圈可以不同颜色被示出。术语“曲折”表示体内的曲线通路，通常与诸如脉管系统的自然管腔关联。术语“动态可视化”表示示出(一个或多个)装置在体内的活动并且能够示出跳动的心脏或者基于呼吸循环等的活动的一系列可视化。术语“预先获取”表示用于生成实际患者解剖体的模型或图的数据在主动治疗或诊断过程开始之前得到，并且能够包括紧接在同一 MRI会话之前但在同一 MRI会话期间或者比所述过程更早的时间(通常为数天或数周之前)。本发明的实施例能够被配置成通常经由自然管腔和/或曲折通路在MRI环境中将柔性体内诊断和/或介入装置(例如介入医疗套件)导向和/或放置到对象的任何期望的所关心的内部区域，使得体内装置能够在其通过目标通路(其可以是自然管腔或腔体)移动到位置上时具有不同的非线性配置/形状。所述对象能够是动物和/或人类对象。本发明的一些实施例提供系统，这些系统能够被用于促进治疗心脏心律失常的组织消融，或者被用于修复或置换心瓣，修复、冲洗或清洁脉管系统和/或放置支架，和/或被用于在心脏跳动的同时(即不要求在对患者应用心肺机的情况下的无心跳心脏)经由微创MRI导向过程将干细胞或其他心脏重塑细胞或产品输送到诸如心壁的心脏组织中。心脏过程能够从心脏内部或者从心脏外部执行。所述系统还可适合于为任何体内位置输送治疗剂或者执行另一个治疗或诊断评估，包括例如大脑、胃肠系统、生殖泌尿系统、脊柱(中心管、蛛网膜下隙或其他区域)、脉管系统或其他体内位置。示范性目标区域的附加论述可见于本文档的末尾。系统10和/或电路60c (图2-3)能够基于有关装置80的尺寸和行为的先验信息(例如对于可控装置，在某种牵引线伸出或缩进存在时所预期的弯曲量、从不同线圈82到尖端的距离等等)来计算装置 80t的尖端的位置以及柔性装置的形状和取向。使用装置80的已知信息并且由于跟踪信号与MR图像数据在空间上与相同的X、Y、Z坐标系关联，电路60c能够迅速生成示出装置80的末端部分的位置的物理表示以及解剖体的近RT MR图像的可视化。在一些实施例中，在MRI扫描仪IOS中的(图2)和/或与扫描仪IOS进行通信的(图3)电路60c得到MR图像数据的同时，得到跟踪信号数据并且确定关联的空间坐标。还能够使用反向操作。电路60c进而能够迅速呈现具有(一个或多个)柔性装置80以及(一个或多个)近RT MR图像的合成的(一个或多个)可视化IOOv(参见例如图5A-5D)，其中(一个或多个)柔性装置80基于这些装置在3D成像空间中的空间坐标以物理表示被示出，使用关联的跟踪线圈数据来标识所述空间坐标。电路60c能够被完全集成到MR扫描仪IOS (例如控制柜)中、部分集成到MR扫描仪IOS中或者与MR扫描仪IOS分离但与其进行通信。如果没有完全集成到MR扫描仪IOS中，则电路60c可部分或完全驻留在工作站60中和/或在(一个或多个)远程或其他本地处理器和/或ASIC中。图3示出临床医生工作站60能够经由接口 44与MR扫描仪IOS进行通信。类似地，磁体室中的装置80能够经由接口盒86连接到MR扫描仪10S，接口盒86可选地可以被集成到接线板250中。如图2和图3所示，系统10例如能够包括与电路60c和/或扫描仪IOS进行通信的至少一个(交互式)显示器20。显示器20能够被配置成显示交互式可视化ΙΟΟν。可视化IOOv能够动态地示出装置80相对于由所显示的近实时MRI图像示出的体内解剖结构的移动。系统10能够包括与显示器20进行通信的具有若干UI控件25c (图7)的用户界面(Π) 25，诸如图形UI (GUI)，并且其可被配置成允许用户选择示出目标组织的一个或多个预先获取或就地生成的图和/或图像30，其中包括能够在可视化IOOv中或与可视化IOOv —起被示出的不同的组织表征图和/或可选的EA图(或者来自那些图的数据)。例如，系统10能够被配置成允许用户选择示出基于预先获取的图像数据(诸如分段的MRA(磁共振血管造影)或其他图像切片)的患者脉管系统和/或纤维组织的图，其中该图或来自其的数据在可视化中与模型100M中的至少一个配准并且重叠到其上或者并入其中，而且能够由用户有选择地打开和关闭。这个信息可帮助临床医生选择治疗部位或者避开治疗部位或者以其他方式影响临床选择。例如，对于心脏应用，如果在心脏组织的目标损伤空间中示出具有相对大的血流的脉管系统，和/或如果纤维组织被示出，则临床医生可选择另一个点，或者可消融更长时间以形成透壁性损伤。将在下文中进一步论述显示选项的其他示例。在一些实施例中，所述系统/电路能够采用非选择性饱和的交互式应用来示出造影剂在近实时扫描中的存在。例如，这个选项在图像导向的导管导航期间能够有助于目苗准邻接症痕区域的组织。参见例如Dick等人的“Real Time MRI enables targetedinjection of labeled stem cells to the border of recent porcine myocardialinfarction based on functional and tissue characteristics，，(Proc. Intl. Soc. Mag.Reson. Med. 11, p. 365 (2003)) ;Guttman 等人的 “ Imaging of Myocardial Infarction forDiagnosis and Intervention Using Real-Time Interactive MRI Without ECG-Gatingor Breath-Holding” (Mag. Reson. Med, 52 :354-361 (2004))；以及 Dick 和 Guttman 等人的“Magnetic Resonance Fluoroscopy Allows Targeted Delivery of Mesenchymal StempCells to Infarct Borders in Swine，，(Circulation, 2003 ;108 :2899-2904),除了别的以夕卜，它们描述了用于示出(近)实时扫描中的延迟增强区域的成像技术。通过引用将这些文献的内容并入本文，如引述其全文一样。图2示出装置80能够包括将相应的跟踪线圈82c连接到MR扫描仪10S的通道IOch的至少一个导体81，诸如同轴电缆。MR扫描仪10S能够包括至少16个独立通道，并且通常包括更多通道，但是也可以用更少的通道进行操作。每个装置80能够包括大约1-10个之间的跟踪线圈，通常大约在1-4个之间。特定装置80上的线圈82c能够被布置为具有不同匝数、在相邻线圈82c (在使用超过一个线圈的情况下)之间有不同的空间间距和/或具有其他配置。电路60c能够被配置成基于已知装置上相对于彼此的跟踪线圈定位/位置来生成装置呈现，该已知装置具有已知的形状和/或几何形状或者可预测或已知的可改变(可偏转)形状或形式(例如可偏转的端部)。所述电路能够基于来自物理装置的CAD (计算机辅助设计)模型的数据为所述呈现标识或计算装置的实际形状和取向。所述电路能够包括与已知的或基于由人体或者由内部或外部部件施加于装置的力和/或基于不同的跟踪线圈在3D图像空间中的位置和已知的相对(空间)间距可预测的形状行为有关的数据。如图3所示，显示器20能够被设置在与MRI扫描仪10S进行通信的临床医生工作站60中或者与其关联。可提供其他显示器。MRI扫描仪10S通常在屏蔽室中包括磁体15以及在控制室中包括与磁体室中的电子器件进行通信的控制柜11 (及其他部件)。MRI扫描仪10S能够是本领域的技术人员所熟知的任何MRI扫描仪。跟踪线圈82c能够各自包括调谐电路，该调谐电路能够有助于稳定跟踪信号以用于对空间坐标更快的系统标识。图4示出可特别适合于跟踪线圈82c的调谐电路83的示例。如图所示，CONl将同轴电缆81连接到装置80的末端部分上的跟踪线圈82c，同时Jl连接到MR扫描仪通道IOch。扫描仪10S向电路83发送DC偏压，并且“接通” Ul 二极管以产生电短路，这在跟踪线圈上产生高阻抗(开路)以防止跟踪线圈上的电流和/或更好的跟踪信号(稳定性)。调谐电路能够被配置成具有50欧姆的匹配电路(扫描仪频率的窄带)，以将电缆电连接到相应MR扫描仪通道。当二极管Ul断开时，能够将跟踪线圈数据传送到MR扫描仪的接收通道10ch。电容器Cl和C2是大的DC隔直电容器。C4是可选的，但是能够允许微调(通常在大约2-12皮法之间)，以虑及部件的可变性(容限)。所设想的是能够使用其他调谐电路和/或跟踪信号稳定器配置。调谐电路83能够驻留在体内装置80中(诸如在手柄(例如图31的440)或其他外部部分中)、在将线圈82c连接到相应的MRI扫描仪通道IOch的连接器中、在扫描仪10S中、在接口盒86 (图2)中，接线板250和/或电路83能够分布于这些或其他部件中的两个或更多个之间。在一些实施例中，每个跟踪线圈82c能够经由邻近的电路板(其能够容纳调谐电路和/或去耦/匹配电路)连接到具有到二极管的长度的同轴电缆81，该长度足以限定在MRI扫描仪IOS的操作频率下的四分之一波长的限定的奇次谐波/奇数倍，例如对于3. OTMRI扫描仪为在大约123. 3MHz下的λ/4、3 λ/4、5 λ/4、7 λ/4。这个长度还可有助于稳定跟踪信号以用于更准确和快速的定位。经调谐的RF线圈能够提供稳定的跟踪信号用于准确定位，通常在大约Imm或更小的范围之内。在多个(例如两个紧密间隔的)相邻跟踪线圈被固定在基本刚性的材料上的情况下，经调谐的RF跟踪线圈能够提供相对于对应的跟踪位置信号的基本恒定的空间差。 在系统10中所使用的跟踪序列能够有意使垂直于读出方向的信号失相以衰减来自I)大块目标和2)由导管的耦合到跟踪线圈的其他信号敏感部分(例如沿导管轴的同轴电缆)所感测的区域的不希望有的信号。这趋向于仅留下指示跟踪线圈的位置的顶点。跟踪序列块能够包括小翻转角激发的多个(通常为大约三个)重复或者由其组成。每个重复被设计成连续指示跟踪线圈坐标的X、y或Z分量。频率编码沿X方向被用于得到X坐标、沿y方向得到y坐标以及沿Z方向得到Z坐标。当频率编码处于X方向时，其他两个方向(y和z)没有被空间编码，在那些方向上产生来自所有激发区域的投影(空间积分)信号。失相梯度尝试衰减包含在这些投影中的不希望有的信号。一旦跟踪序列块完成，则扰相梯度(spoiler gradient)能够被用于在成像序列块被执行之前使从跟踪剩余的任何横向信号失相。取决于加速速率，成像序列块得到用于重构单个切片的图像的数据的一部分。如果加速速率为1，则收集图像的所有数据。如果加速速率为2，则收集一半数据，诸如此类。如果多个切片被激活，则每个连续的成像块以“轮转”方式收集下一切片的数据。如果任何磁化预备(例如饱和脉冲)被激活，则它们在跟踪序列块之后被执行，紧接在成像序列块之
N / .刖。跟踪装置和消融导管的附加论述可见于美国专利No. 6，7OI，176和序列号为61/261，103的美国临时申请，通过引用将其内容并入本文，如引述其全文一样。将在下文中进一步论述示范性的导管。现在参照图5A- 和图6，其示出具有体内装置80的物理表示80R、目标解剖结构的立体模型100M和近实时MRI图像100MRI的可视化IOOv的示例。电路60c/扫描仪IOS被配置成在可视化IOOv中显示患者的目标解剖体(示出为心脏)的至少一部分的3D立体模型100M连同在成像空间中对至少一个体内装置的至少末端部分的物理表示80R，其中所述模型与3D成像空间配准。可选地，能够执行可视化以使用所标识的跟踪线圈的位置以及与装置上的实际线圈布置有关的限定的形状因子和/或尺寸数据以不同颜色在医疗装置末端部分的物理表示中示出跟踪线圈。电路60c能够被配置成生成具有至少两个可视参考平面41、42的可视化IOOv (示出为具有第三相交平面43)，所述可视参考平面通常彼此斜向或垂直并且延伸通过可视化IOOv的至少主要部分。平面41、42(和43)能够是透明的和/或半透明的。它们可以被示出为具有与相应的二维图像切片对应的不同颜色边界(perimeter)(所述二维图像切片可在显示器上被示出为也具有相似或相同颜色边界的缩略图)。平面41、42能够在成像空间中相对于彼此移动或者可以被锁定在一起，在任何情况下，它们能够被配置成在成像空间中相对于模型100M移动。如图5A- 所示，用户能够旋转和缩放可视化ΙΟΟν，这自动调整在显示器上所示出的可视化。又如图所示，不要求柔性装置80在可视化中处于用于得到至少一个近RT MRI图像100MRI的MR数据的相关解剖扫描平面的任何一个中，并且柔性装置80的末端部分80d能够具有曲线形状，而尖端80t能够被控制或导向至不同的目标位置上。 在一些实施例中，如图所示，电路60c被配置成将至少一个装置80的尖端位置与箭头82a或其他可视特征关联，并且呈现可视化，使得末端部分80d上的每个跟踪线圈82具有带某种颜色的形状82s，其中每个跟踪线圈82具有相应的与其他跟踪线圈不同的颜色，并且其中线条或样条821连接尖端82a和线圈82c，而线条821能够折曲、弯曲和移动以在可视化IOOv中反映装置80的移动。所述系统/电路能够被配置成显示使用来自MR扫描仪跟踪线圈通道的跟踪线圈数据所生成的颜色高亮显示的图像，以便在装置(例如导管)的物理表示的3D呈现中将线圈示出为颜色高亮显示的特征。图6示出系统10能够被配置成在一个查看窗口 20wl中示出交互式可视化IOOv和MRI图像100MRI两者以及在第二查看窗口 20w2中仅示出MRI图像100MRI。第二窗口20w2中的MRI图像100MRI通常与第一查看窗口 20W1中的交互式可视化IOOv中(由用户所标识的)目标解剖体位置关联。如图7所示，显示器20能够具有带至少一个Π控件25c的Π 25，该Π 25被配置成允许内科医生或其他临床医生选择是否示出目标组织100MRI的近实时MR图像，与目标解剖结构的模型100M —起示出(图7)和/或在独立的查看窗口中示出(图6、图13-16)。电路60与具有UI 25的至少一个显示器20进行通信。UI 25能够被配置成允许用户将所显示的可视化(淡化)改变成仅包括解剖体的近RT图像，包括解剖体的近RT图像和心脏的配准模型，或者仅包括该配准模型，参见例如图7和图9，图7示出可视化IOOv中的两种类型的图像，而图9仅示出模型100M。UI 25能够是这些选项的开/关选择，或者可以从一个查看选项“淡化”到另一个查看选项。如图所示，虚拟滑动控件25c允许用户改变所示出的内容((近)RT MRI 100MRI到仅模型100M)。电路60c还能够被配置成生成图像，所述图像示出MR图像空间中的装置位置。UI25还能够被配置成允许用户在具有装置和跟踪线圈的实际图像的可视化中淡入和淡出装置80的呈现，以确认位置或者用于附加的可视输入。所述装置可包括用于促进MR图像中的可视识别的其他基准标记点(例如无源标记点或有源标记点，诸如接收天线)。UI 25通常包括多个⑶I控件25c，其能够包括触摸屏输入控件以允许临床医生/内科医生通过放置光标或者通过在所关心的区域上触摸屏幕在图100M中选择所关心的区域。这能够使系统得到那个区域的实时MR图像数据，并且在显示器上提供关联图像和/或限定空间中在那个位置上的扫描平面(它们可以是预设扫描平面)。再次参照图7，显示器20例如能够与Π 25进行通信，该Π 25提供多个用户可选择的不同的图30，使得图或来自其的数据能够在与成像空间配准的所显示的3D解剖图上“打开和关闭”。不同的图能够包括患者特定的3D(立体)解剖图和/或能够在与成像空间配准的3D解剖图上显示的数据。对于组织表征图，该图包括取自如上所述并入其中的MR图像数据的空间相关组织表征数据。UI 25能够包括用于不同功能和/或动作的多个不同的GUI控件25c。GUI控件25c还可以是切换开关、具有方向敏感性以沿一个方向拉伸的触摸屏或者其他图形或物理输入。用户可选择的患者特定图30包括与能够被用户选择用于查看的过程关联的多个组织图，通常包括至少一个并且更通常地为包括若干种类型的组织表征图(或者要在配准的模型上示出的与这样的图关联的数据)。UI 25还能够包括CTI控件，其允许用户选择所述组织特性图中的两个或更多个，其中这样的数据能够共同地(重叠和配准和/或作为合成图像/图)或单独地被示出。如图所示，图30和/或来自其的数据可至少包括多个下列用户可选择数据
(a)区域评估扫描图32r(图17)和/或全局评估扫描图32g(图13)，它们示出组织信息，例如一个区域中的实际损伤图案，以允许临床医生查看区域消融信息(诸如在LA (左心房)、PV (肺静脉)等处)；(b)过程前MRI心脏扫描34 (图7)；(c)在第一时间点(诸如所述过程之前一周或者就在该过程之前)获得的DHEI (延迟高增强)组织表征图35a (图28)；(d)在第二时间点、诸如在一过程期间、可能将近该过程结束时获得的DHE 2组织表征图35b(对于能够被用于在终止过程之前确认PV(肺静脉)或其他目标的完全电隔离的心脏消融过程-替代地，DHE 2图能够与在先的EP消融过程的结束关联)(图27);(e)EA(电解剖)图 35c (图 17)；(f)水肿组织表征图35d(图19)；(g)其他组织表征图35e，例如(i)示出在所述过程期间由组织消融引起的增加的温度的位置的复合热组织表征图；(ii)缺血(无氧或缺氧)组织表征图；(iii)缺氧或坏死组织表征图；(iv)纤维组织图；(V)脉管系统图；(vi)癌细胞/组织图(其中癌症是正被治疗的情况);(h)具有目标部位37p(在本文中也可互换地称为部位55t)的至少一个过程规划图37M以及为易于参考而以不同颜色、不透明性和/或强度被示出的、示出实际部位37a(例如目标和实际消融部位)的后期组织图(参见例如图10，红色/较深点与目标部位关联，而绿色或较浅点与实际部位关联)；以及(i)在外科手术/成像空间中示出装置80的物理表示的装置视图36，例如其中消融导管36a被示出为就位，和/或标测(环)导管36b作为装置80被示出为就位(图9、图11)。这些装置图36可例如在导航模式期间被使用/显示。缺省动作可以是至少在导航模式下示出这些装置，但是用户能够对这个选择取消选定。组织图30 (或者组织表征数据)通常与3D坐标图像空间配准(人工或者经由自动电子图像对齐配准装置)。在一些实施例中，患者的相关图像扫描平面和MR图像数据能够被导入和/或并入组织表征图中的一个或多个，使得能够使用与组织表征图上的解剖位置相关的并且在(已更新的)组织表征图30上示出的MR图像数据自动地或者依据用户请求随时间更新(包括实时地)所述(一个或多个)图。能够在MRI图像空间中使用跟踪和/或标测导管来生成EA图，这可提供更准确或及时的EA图。能够使用示出组织的正常和异常状态、情况和/或行为的MR图像数据来生成所述(一个或多个)组织图 30。例如，(一个或多个)组织表征图能够以不同颜色(或灰度)在所关心的区域中和/或全局地示出心脏组织的热剖面。在其他实施例中，组织表征图能够在心脏的解剖模型上示出梗塞组织、诸如坏死或疤痕组织的其他受损组织、缺氧、缺血、水肿(例如具有水肿的)和/或纤维组织或者以其他方式受损、退化或异常的组织以及正常组织中的一个或多个。在还有其他实施例中，组织表征图能够示出心脏的具有更小或更大的壁运动的部分(例如LA或后壁)等。参数或组织特性是否在相应的组织表征图30中对比正常情况被示出为受损、退化或以其他方式表现异常能够基于患者本身的组织特性的像素强度或者基于与典型正常和/或异常值的群体“标准”关联的预定义值或值的范围或者以上所述的组合。因此，例如，正常的壁运动能够基于与限定的群体标准的比较来标识，并且与那个正常的壁运动的不同偏差能够以不同颜色相对于具有正常壁运动的组织被示出为严重、中等或最小。在另一个示例中，热组织表征图30能够示出相对于其他相邻或非相邻的组织具有升高的温度的组织。因此，例如，在消融期间或者在消融之后不久，损伤组织及其附近的组织相对于非损伤温度或者正常人体温度下的组织能够具有升高的温度。具有增加的强度和/或高于限定水平的强度水平的面积或体积能够被标识为已被消融的组织。不同的消融部位55t能够在图30上示出为具有升高的温度的面积(在所述过程期间的不同时间得到)，并且被自动并入热组织表征图30中和/或依据请求被示出。在一些实施例中，组织特性图30使用与(例如T-I缩短的)造影剂的吸收和滞留关联地获取的MR图像数据。通常，在组织中较长时间的滞留与不健康的组织关联(例如梗塞组织、坏死组织、结疤组织等)，并且是可通过MR图像数据中的图像强度差可视地检测的，例如使用Tl加权序列以示出一个或多个造影剂的滞留时间差。这被称为延迟增强(DE)、延迟高增强(DHE)或后钆增强(LGE)。如上所述，在一些实施例中，所述系统/电路能够采用非选择性饱和的交互式应用来示出造影剂在近实时扫描中的存在。例如，这个选项能够有助于在图像导向的导管导航期间能够有助于瞄准邻接疤痕区域的组织。因此，DHE组织表征图中的DHE图像数据能够被预先获取和/或可包括近RT图像数据。组织图通常是示意或示出如上所述与体积关联的组织表征性质的立体、3D或4D解剖图。所述图能够是彩色的并且被颜色编码，以提供易于理解的图或图像，其中不同的组织表征以不同颜色示出和/或特定表征的不同等级以灰度示出或被颜色编码。术语“颜色编码”表示某些特征或情况以不同色彩、色调或不透明性和/或强度的颜色示出，以可视地强调组织的不同情况或状态或者不同和相似的组织，举例来说诸如对比正常或无损伤组织示出组织中的损伤。在一些实施例中，UI 25能够被配置成允许临床医生增加或降低强度或者改变某些组织表征类型的颜色，例如采用不同查看参数示出损伤组织或具有水肿的组织，例如以高对比色和/或强度、较深的不透明性等示出。组织表征图30中/上的治疗部位，诸如(一个或多个)损伤部位能够基于三维空间中的位置来限定(例如电极基于诸如跟踪线圈的位置检测器被定位在何处、消融电极在何时被激活以进行消融)，但是通常还与或者替代地与关联的扫描平面中的MRI图像数据关联，以在MRI图像中示出(一个或多个)消融部位。MR图像数据还可反映在所述过程期间组织性质在消融之后或期间的变化，例如DHE、热性质、水肿等。电路60c能够被配置成生成组织图37M(图27)，它是从过程前或过程开始时的组织数据和过程内的组织数据生成的用于示出基于所述过程的差异的差别图或比较图。“之前”或“之后”的图能够在显示器上以电子方式重叠并且以不同的颜色、不透明性和/或强度来示出，或者能够减去来自所关心区域(ROI)中的每个图像的对应像素值以示出差别图，或者以其他方式将所述对应像素值集成到合成图中。同样地，Π 25能够允许临床医生选择或取消选择之前或之后的组织表征图(或者在其之间切换)，或者调整显示偏好以允许差异的可视考察。区域更新组织图32能够被用于评估目标或实际治疗部位是否已被成功治疗，例如消融位置是否有期望的透壁性损伤形成。例如，Π 25能够允许临床医生仅通过在诸如区域评估组织图的交互式图100M上指示期望的所关心区域(例如通过在显示器上用手指、光标指出或以其他方式选择点)来选择实际消融的组织的高分辨率或放大的视图。例如，能够示出LSPV中的可疑组织的高分辨率MR图像，使得内科医生能够看到在组织表征图上指示的期望的点上的实际组织。能够根据需要以电子方式在图上标记新目标，并且扫描平 面能够自动以电子方式被选择、标识或者以其他方式与新目标位置关联。图13示出具有并排查看窗口的显示器20，一个窗口示出具有图100M(它可以是组织表征图)的可视化，而另一个窗口具有在主动治疗模式期间的局部组织的至少一个近RTMRI图像。图22A和图22B示出局部组织的轴向和正面视图的两个窗口。图22A示出在消融之前的组织，而图22B示出在消融期间或之后的组织。例如，在消融模式期间，所述系统能够使用缺省查看规则来显示在例如消融的治疗期间受影响的组织的近实时MR图像数据，按照本发明的实施例，通常示出局部组织和治疗(消融尖端)的正面视图和侧视图。在某些实施例中，交互式可视化图IOOv和/或模型100M在所有消融或一些消融期间可以不被显不O参照图8、图12和图25，在一些实施例中，UI 25还能够包括用户输入控件25c以允许用户在组织规划图37M上标识和/或选择(例如标记)目标消融部位55t，并且随后提供计划的和实际的消融组织图37a(其可被覆盖以不同颜色以易于在查看时进行比较)或者合并到指示计划部位和实际部位两者的合成图中(图10)。图14、图17和图22A-22B示出能够基于实际的MR图像数据被示出的组织的放大(高分辨率图像)视图。这允许内科医生在治疗(例如消融)之前和/或期间看到为治疗(例如消融)被瞄准的组织。这种类型的查看能够在规划阶段期间执行，或者为了在消融之后而不是仅在治疗期间评估损伤以得到组织特定的数据。在一些实施例中，能够响应于用户输入而在交互式可视化中示出放大的图像视图。也就是说，图像视图能够是基于目标治疗部位55t在图100M中或在图100M上的布置的。图14示出临床医生(内科医生)能够在交互式可视化IOOv的模型100M上标记区域，其被示出为靠近左窗口的左侧的圆圈。图15示出损伤图案可以是不完整的。图16示出图14中的标记区域可限定右侧查看窗口中用于特写视图的扫描平面。图10、图12和图13示出“完整的”规划图37M，其具有用于形成期望的透壁性损伤和/或内科医生(用户)所选择的电隔离图案的多个目标消融部位37p/55t。图10示出计划的和实际的治疗部位两者。在指示计划消融图案之后或者当标记或特定损伤部位被选择和/或布置在规划图37M上时，内科医生/用户能够考察该点的实时MR图像数据，并且确认所选部位是(一个或多个)期望的目标消融部位55t。图8示出显示器能够示出应用于模型IlOM的计划消融部位图案55t连同近实时患者MRI数据。在一些实施例中，计划的治疗(例如消融)模式能够使用基于待治疗的预定义情况以及与目标解剖体关联的某些基准的以电子方式生成(缺省)的模板。所述模板还可基于用于能够以电子方式被存储以供对不同患者使用这样的情况的临床医生特定的偏好。该模板能够基于患者特定的解剖体或其他信息来修改。消融图案能够在模型100M于图像空间中的配准之前以电子方式在模型100M上“绘制”或标记。所述系统能够被配置成在图像空间中的配准之后以电子方式为不同的标记损伤部位或区域标识相关扫描平面，或者提出 与将包括(一个或多个)目标消融部位的局部解剖体的轮廓匹配的扫描平面。图17示出，显示器能够在一个查看窗口中示出交互式可视化ΙΟΟν，并且所指示区域中的先前的消融能够具有能够被用于为损伤的区域评估或其他治疗限定新的(或当前的)扫描平面的(一个或多个)电子的关联扫描平面。图20示出可视化IOOv能够被用于确认期望的治疗计划(消融部位)并且设置区域扫描平面。还要注意与图8的差异，其中该可视化按照用户输入与MR图像数据相比更突出地示出模型。能够基于用户输入或缺省设定以线栅形式(图9)或者以变化的强度或不透明性来示出模型/图100M。图9还示出在可视化IOOv中被抑制或未示出的近RT图像数据。图22A示出(一个或多个)治疗(例如消融)视图的扫描平面能够如上所述基于所标识的(一个或多个)跟踪线圈82c的位置自动被确定。电路60c能够以电子方式限定和预设与相应的目标消融部位关联的扫描平面，该相应的目标消融部位与3D空间中的实际位置相关，该位置进而作为那个目标位置的预设扫描平面以电子方式被存储在电子存储