BRPI0806078A2 - modelagem anatâmica a partir de imagem em 3d e um mapeamento de superfÍcie - Google Patents

Abstract

MODELAGEM ANATâMICA A PARTIR DE IMAGEM EM 3D E UM MAPEAMENTO DE SUPERFÍCIE. A presente invenção refere-se a um método de imageamento médico, que inclui a criação de um mapa anatômico de uma parede interna de uma cavidade em um corpo de um indivíduo através da introdução de uma sonda no corpo e da coleta de dados com o uso da sonda. Um perfil tridimensional (3-D) é delineado em uma imagem 3-D da cavidade baseada no mapa.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MODELA-GEM ANATÔMICA A PARTIR DE IMAGEM EM 3D E UM MAPEAMENTODE SUPERFÍCIE".

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se, em geral, a sistemas de image-amento médico e, em particular, a métodos e sistemas para a construção devistas tridimensionais de órgãos internos.ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

As imagens tridimensionais (3-D) de órgãos internos são úteisem diversas aplicações terapêuticas e diagnosticas a base de cateter e, a-lém disso, o imageamento em tempo real é usado em larga escala duranteprocedimentos cirúrgicos. O imageamento por ultrassom é um modo relati-vamente conveniente de imageamento em tempo real, muito embora a reso-lução das imagens de ultrassom em tempo real não sejam, em geral, tãoboas quanto a resolução obtida a partir de outras modalidades de imagea-mento, como tomografia computadorizada (CT) e imageamento por resso-nância magnética (MRI).

A Patente N9 US 6.106.466 de Sheehan et al., cuja descrição éaqui incorporada por meio de citação, descreve um método para gerar ummodelo em 3-D de um coração decorrente de imagens de ultrassom em 2-D.As regiões anatômicas são identificadas manualmente nas imagens em 2-D.Uma rede em 3-D atua como um formato de coração arquetípico, o qual éalinhada com as regiões anatômicas, delineando desta forma o modelo em3-D.

Os métodos para segmentar estruturas 3-D por meio de tipo detecido são conhecidos na técnica. A Patente N9 US 4.751.643 de Lorensen,et al., cuja descrição é aqui incorporada por meio de citação, descreve ummétodo para determinar como as fatias de uma estrutura estão conectadasatravés de imagens 2-D. Um operador especifica um limiar de intensidadeque identifica um tipo de tecido que deve ser exibido. O operador tambémseleciona um voxel inicial, ou semente, identificando o local da estrutura. APatente N2 US 5.187.658 de Cline, et al., cuja descrição é aqui incorporadapor meio de citação, descreve um método para segmentar estruturas inter-nas através da construção de uma distribuição de probabilidade estatísticacom base nas intensidades relativas de tecidos tais como constam em umaimagem 3-D.

A Patente Ns US 5.903.664 de Hartley, et al., cuja descrição é

aqui incorporada por meio de citação, descreve um método para segmenta-ção baseado na seleção de um ponto semente circunscrito em uma regiãode interesse (ROÍ), assim como o ventrículo direito. O ponto semente é ex-pandido para incluir pontos circunscritos à ROÍ que possuem a mesma clas- sificação do ponto semente, com base em um valor limiar.

O Pedido de Patente publicado sob Ns US 2006/0253024 paraAltmann, et al., cuja descrição é aqui incorporada por meio de citação, des-creve um método em que um operador marca perfis de interesse em uma oumais imagens de ultrassom. Um modelo em 3-D da estrutura anatômica é construído com base nos perfis de interesse e nas coordenadas medidas deorientação e de localização do sensor ultrassônico.

O Pedido de Patente publicado sob Ne US 2007/0049817 paraPreiss, et al., cuja descrição é aqui incorporada por meio de citação, descre-ve um método para registrar imagens 3-D com mapas cardíacos que com- preendem pontos descontínuos. O registro é realizado por meio da identifi-cação de locais de informações fisiológicas e funcionais, como tecidos decicatrização, enquanto obtém pontos no mapa cardíaco. Os locais são identi-ficados manualmente na imagem 3-D, e o mapa e a imagem 3-D são regis-trados de acordo com os locais identificados comuns a ambos.

O Pedido de Patente publicado sob Ne US 2007/0106146 de

Altmann, et al., cuja descrição é aqui incorporada por meio de citação, des-creve um método e um sistema para sincronização da obtenção de um mapaeletro-anatômico e de uma imagem de ultrassom em 3-D, e, subseqüente-mente, exibindo um movimento cíclico, sobreposto de ambos.

O Pedido de Patente publicado sob N9 US 2002/0049375 de S- trommer descreve um método para exibir uma seqüência de imagens de umórgão de movimento cíclico. Um sinal de sincronização do órgão é detecta-do, obtendo-se do órgão uma pluralidade de imagens tridimensionais oriun-das de diferentes locais e orientações com o uso de um detector de imagem.Cada uma das imagens bidimensionais é associada ao local e à orientaçãodo detector de imagem correspondente e com a leitura do sinal de sincroni- zação do órgão. As imagens bidimensionais são agrupadas segundo os pon-tos de ciclo no ciclo de movimentação do órgão, e cada grupo é usado nareconstrução de uma imagem tridimensional associada ao respectivo pontodo ciclo.

Métodos para o mapeamento 3-D de um coração lançando mão de um cateter de captação do posicionamento são bastante conhecidos natécnica, Por exemplo, a Patente Ne US 5.738.096 para Ben-Haim, cuja des-crição é aqui incorporada por meio de citação, descreve uma sonda de cap-tação do posicionamento que é colocada em contato com múltiplos pontosno corpo, gerando um mapa anatômico. As propriedades fisiológicas, inclu- sive a atividade elétrica na superfície do coração, taxa de bombeamento po-dem ser obtidas através do cateter. (A geração do dito mapa eletro-anatômico pode ser realizada com um sistema de mapeamento e de nave-gação CARTO®, fabricado e vendido por Biosense Webster, Inc., de Dia-mond Bar, Califórnia.

A Patente N9 US 6.226.542 para Reisfeld, cuja descrição é aqui

incorporada por meio de citação, descreve um método para gerar um mode-lo em 3-D baseado em um mapa cardíaco. Uma superfície fechada e curva3-D arbitrária é ajustada a grosso modo a uma forma semelhante a uma re-construção de pontos do mapa. Em seguida, executa-se um estágio corres- pondente e flexível para fazer com que a superfície fechada pareça comexatidão o formato do volume efetivo que está sendo reconstruído.

Alguns sistemas de imageamento médico aplicam métodos pararegistrar múltiplos modelos 3-D. Por exemplo, a Patente N9 US 5.568.384para Robb e outros, cuja descrição é aqui incorporada por meio de citação, descreve um método para sintetizar múltiplos conjuntos de imagem 3-D emuma única imagem compósita. A transformação de uma imagem é realizadacom vistas a alinhá-la com uma segunda imagem. A Patente N9 US6.556.695 para Packer, et al., cuja descrição é aqui incorporada por meio decitação, sugere a possibilidade de se obter uma imagem por ressonânciamagnética com uma imagem de ultrassom ou um mapa de ativação elétricaobtido subseqüentemente. Um cateter para ultrassom pode ser usado para o imageamento

do endocárdio (isto é, as superfícies internas do coração). Por exemplo, aPatente N9 US 6.716.166 para Govari e a Patente N9 US 6.773.402 para Go-vari et al., cujas revelações são aqui incorporadas por meio de citação, des-crevem sistemas para reconstrução de cavidades do corpo a partir de ima-

gens bidimensionais (2-D) obtidas com um cateter de ultrassom. O cateterpode também compreender sensores de posicionamento, os quais determi-nam as coordenadas do cateter no interior de uma cavidade do corpo.Transdutores acústicos no cateter emitem ondas ultrassônicas que são refle-tidas a partir da superfície da cavidade. A distância de cada um dos transdu-

tores em relação à superfície é determinada, e as medições da distância e aposição do cateter são combinadas de sorte a reconstruir o formato tridi-mensional (3-D) da cavidade.

No relatório produzido por Mclnerney e Terzopoulos, figurandoem "Deformable Models in Medicai Image Analysis: A Survey", Medicai Ima-

qe Analysis (1:2), junho de 1996, páginas 91-108, que é aqui incorporadapor meio de citação, encontra-se a descrição de uma técnica de análise deimagem médica auxiliada por computador destinada a segmentar, compatibi-lizar e rastrear estruturas anatômicas visando explorar (de baixo para cima)as limitações decorrentes dos dados de imagem associados ao conhecimen-

to a priori (de cima para baixo) sobre a localização, dimensão e formato des-tas estruturas.

Outra técnica de análise é descrita por Neubauer e Wegenkittlem "Analysis of Four-Dimensional Cardiac Data Sets Using Skeleton-BasedSegmentation", na 11th International Conference in Central Europe on Com- puter Graphics, Visualization and Computer Vision, University of West Bo-hemia, Plzen, República Tcheca, fevereiro de 2003, que é aqui incorporadapor meio de citação. Os autores descrevem um método auxiliado por compu-tador para segmentar partes do coração a partir de uma seqüência de ima-gens de CT (Tomografia Computadorizada) do coração, captadas em umasérie de pontos de tempo ao longo do ciclo cardíaco.SUMÁRIO DA INVENÇÃO As modalidades da presente invenção fornecem sistemas, meios

e métodos para modelar uma estrutura anatômica tridimensional (3-D), in-clusive a segmentação automatizada de uma imagem 3-D ao longo de umperfil de segmentação e da melhoria de um mapa 3-D baseado no perfil desegmentação. Em algumas modalidades da presente invenção, obtém-se um mapa anatômico de uma estrutura alvo, como uma superfície interna deuma câmara do coração, com o uso de uma sonda de captação do posicio-namento. Como alternativa, ou em acréscimo, o mapa anatômico pode sermontado a partir da entrada do usuário delineando a estrutura alvo. Tendopor base o mapa anatômico, determina-se o perfil de segmentação 3-D em uma imagem de ultrassom 3-D. Uma região específica do coração delineadapelo perfil de segmentação pode, em seguida, ser exibida com base na en-trada do usuário.

Em algumas modalidades, um cateter de ultrassom para capta-ção do posicionamento pode ser usado na obtenção tanto do mapa anatômi- co quanto da imagem de ultrassom. A obtenção dos dados do mapa e dasimagens de ultrassom pode ser conectada por gate em um ponto único detempo no ciclo cardíaco, ou pode ser conectada por gate em pontos múlti-plos, sincronizados no ciclo cardíaco, de modo que a região segmentadaespecífica é exibida com o movimento correspondente ao ciclo cardíaco. Em modalidades adicionais, uma transformação dos pontos de-

correntes do perfil de segmentação fornece dados adicionais que são incor-porados ao mapa anatômico. A obtenção de dados complementares ao ma-pa também pode ser realizada de forma crescente, melhorando de formacrescente a qualidade das imagens exibidas. Portanto, de acordo com uma modalidade da presente invenção, é fornecido um método de imageamento médico que inclui:

a criação de um mapa anatômico de uma parede interna de umacavidade em um corpo de um indivíduo, como uma câmara do coração, in-troduzindo uma sonda no corpo e coletando os dados com o uso da sonda;

a criação de uma imagem tridimensional (3-D) da cavidade; eo delineamento de um perfil 3-D na imagem 3-D baseada no mapa.

Em uma modalidade revelada, o delineamento do perfil incluideterminar um ponto semente com base no mapa anatômico. O delineamen-to do perfil pode incluir a identificação de um ponto no perfil situado entre oponto semente e a cavidade.

Em algumas modalidades, a criação do mapa anatômico inclui a

introdução de uma sonda na cavidade e o estabelecimento do contato entrea sonda e o local interno em múltiplos locais. O mapa anatômico inclui umapluralidade de primeiros pontos, cada um deles associado a uma respectivamedição de um parâmetro fisiológico realizada pela sonda em contato com a parede interna, sendo que, além disso, o método pode incluir a adição aomapa anatômico de uma pluralidade de segundos pontos baseados no perfil,e a geração de uma exibição do mapa anatômico que apresenta uma distri-buição do parâmetro fisiológico acima dos primeiros e segundos pontos. Ti-picamente, o parâmetro fisiológico é selecionado a partir de um grupo de parâmetros, os quais consistem em atividade elétrica cardíaca, característicado tecido, temperatura e fluxo sangüíneo.

Em algumas modalidades, a criação da imagem 3-D inclui a cri-ação de uma imagem de ultrassom 3-D por meio da captura de múltiplasimagens de ultrassom bidimensionais (2-D) com o uso de um transdutor ul- trassônico na sonda, e a combinação das imagens de ultrassom 2-D paragerar a imagem 3-D. A criação do mapa anatômico pode incluir o delinea-mento dos respectivos perfis 2-D em uma pluralidade de imagens de ultras-som 2-D, e a combinação dos perfis 2-D para produzir o mapa anatômico.

Como alternativa, ou em acréscimo, a criação da imagem de ultrassom 3-D inclui a determinação das primeiras coordenadas de pixels daimagem de ultrassom 3-D em um dado espaço de coordenada 3-D, e o es-tabelecimento do contato da sonda com a parede interna da cavidade incluia medição das segundas coordenadas no dado espaço de coordenada 3-Dde um ou mais locais da parede interna. Em uma modalidade, o mapa ana-tômico é criado com o uso de uma primeira sonda, e a imagem de ultrassom3-D é capturada com o uso de uma segunda sonda que inclui um transdutor ultrassônico, sendo que a primeira e a segunda sonda incluem os respecti-vos primeiro e segundo sensores de posicionamento, e em que o métodoinclui o acoplamento dos sensores de posicionamento com o objetivo decaptar os campos gerados e calcular as posições da primeira e da segundasonda responsivamente aos campos captados. Em uma modalidade revela- da, a sonda inclui um transdutor ultrassônico e um sensor de posicionamen-to, e é usado tanto para criar o mapa anatômico quanto para capturar a ima-gem de ultrassom 3-D.

Em uma modalidade, o método inclui a sincronização da regula-ção do tempo de captura da imagem de ultrassom e a criação do mapa ana- tômico referente ao sinal de sincronização selecionado a partir de um grupode sinais que consiste em um sinal de eletrocardiograma (ECG), um sinal desincronização gerado internamente e um sinal de sincronização fornecidoexternamente. Tipicamente, a regulação do tempo é sincronizada para osmúltiplos pontos de regulação do tempo em um ciclo cardíaco, e o método inclui a geração de uma exibição de um ou mais dentre os mapas anatômi-cos, as imagens de ultrassom, e o perfil como uma imagem em movimento.

Alternativamente, a captura da imagem 3-D inclui a varredura daestrutura anatômica usando uma sonda de ultrassom extra corpórea.

Em uma modalidade revelada, o método inclui a geração de uma25 exibição do perfil que apresenta uma distribuição acima do perfil dos dados apartir de ao menos uma modalidade de imageamento selecionada a partir deum grupo de modalidades que consiste em imageamento por ultrassom, I-mageamento por Ressonância Magnética (MRI), Tomografia Computadori-zada (CT) e imageamento por raios X.30 Em outra modalidade, o método inclui a identificação de um vo-

lume delimitado pelo perfil, e a geração de uma exibição que apresenta umadistribuição circunscrita ao volume de voxels proveniente da modalidade deimageamento 3-D.

Também é fornecido, de acordo com a presente invenção, um método de imageamento médico que inclui:

a introdução de uma sonda no corpo, sendo que a sonda inclui um sensor para medir um parâmetro fisiológico;

o estabelecimento do contato entre a sonda e a pluralidade de primeiros pontos sobre a superfície de um órgão no corpo, de modo a medir o parâmetro fisiológico em cada um dos primeiros pontos;

a criação de um mapa anatômico do órgão que inclui a pluralidade de primeiros pontos e que representa uma distribuição do parâmetro fisiológico acima da superfície do órgão;

a recepção da imagem tridimensional (3-D) do órgão;

a determinação do perfil incluído na imagem 3-D; e

a adição, ao mapa anatômico baseado no perfil, de uma pluralidade de segundos pontos não incluídos entre os primeiros pontos.

Tipicamente, a adição dos segundos pontos inclui a aplicação de uma transformação de modo a registrar o perfil com o mapa anatômico.

Em algumas modalidades, a geração de uma exibição do mapa anatômico responsivamente à adição da pluralidade de segundos pontos ao mapa anatômico, sendo que a exibição inclui os primeiros e segundos pontos e apresenta a distribuição do parâmetro fisiológico acima da superfície do órgão. O método pode incluir, em resposta à geração da exibição, o estabelecimento do contato entre a sonda e a pluralidade de pontos suplementares na superfície do órgão, efetuando a medição do parâmetro fisiológico em cada um dos pontos suplementares, adicionando pontos suplementares ao mapa anatômico, e regenerando a exibição do mapa anatômico, inclusive dos terceiros pontos.

É fornecido, em complementaridade, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um método de imageamento médico que inclui: a captura de uma imagem 3-D de uma estrutura anatômica; a determinação do perfil incluído na imagem 3-D; a identificação do volume no espaço da coordenada 3-D delimi-tado pelo perfil;

a geração de uma figura que apresenta voxels a partir do ima-geamento 3-D circunscrito ao volume.

Em uma modalidade, a apresentação de voxels inclui a geração de uma visualização semitransparente de um ou mais voxels. Como alternativa, ou em acréscimo, a geração da figura inclui a apresentação da espessura de uma parede de um órgão que está delimitado pelo perfil.

Também é fornecido, de acordo com a presente invenção, um sistema de imageamento médico que inclui: ao menos uma sonda, que é configurada com o objetivo de ser

introduzida em uma cavidade do corpo de um indivíduo, e para coletar dados destinados à criação de um mapa anatômico de uma parede interna da cavidade; e

um processador, que é configurado para gerar uma imagem tri- dimensional (3-D) da cavidade, e para delinear um perfil 3-D na imagem baseada no mapa.

O sistema tipicamente inclui um visor configurado para mostrar a

figura.

Em algumas modalidades, o sistema inclui um ou mais radiado- res, acoplados de modo a gerar campos vizinhos a primeira e a segunda sonda, e ao menos um sensor de posicionamento, que está associado a, ao menos, uma sonda, e que está acoplado para transmitir sinais responsivos aos campos gerados, sendo que o processador é configurado para determinar as coordenadas da ao menos uma sonda responsivamente ao sinais. Em uma modalidade, o processador é acoplado para calcular as primeiras coordenadas do ao menos um sensor de posicionamento em um dado espaço de coordenada tridimensional responsivamente aos campos captados, e para determinar, com base nas primeiras coordenadas e nas segundas coordenadas de pixels da imagem 3-D no dado espaço de coordenada tridi- mensional, e para determinar as terceiras coordenadas no dado espaço de coordenada tridimensional de um ou mais locais na parede interna.

Em uma modalidade revelada, a estrutura anatômica inclui umcoração, e a, ao menos, uma sonda inclui ao menos um cateter, que é introduzido na câmara de modo a obter a imagem 3-D e as coordenadas do mapa anatômico.

Ademais, é fornecido, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um sistema de imageamento médico que inclui:

uma sonda configurada para ser introduzida no corpo, para ser colocada em contato com uma pluralidade de primeiros pontos na superfície de um órgão no corpo de modo a medir um parâmetro fisiológico em cada um dos primeiros pontos; e

um processador configurado para criar um mapa anatômico do órgão que inclui a pluralidade de primeiros pontos e representando uma distribuição do parâmetro fisiológico ao longo da superfície do órgão, para receber uma imagem 3-D do órgão, para determinar o perfil incluído na imagem 3-D, e para adicionar, ao mapa anatômico baseado no perfil, uma pluralidade de segundos pontos não incluídos entre os primeiros pontos.

Como complemento, é fornecido, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um sistema de imageamento médico que inclui:

uma sonda, que é configurada para capturar uma imagem 3-D de uma estrutura anatômica;

um processador configurado para determinar um perfil na imagem 3-D, para identificar um volume delimitado pelo perfil, e para gerar uma figura que apresenta voxels decorrentes da modalidade de imageamento 3-D circunscrita ao volume; e

um visor configurado para exibir a figura.

É ainda fornecido, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um produto de software de computador para imageamento médico, sendo que o produto inclui um meio legível por computador em que as instruções do programa são armazenadas, instruções essas, que quando lidas pelo computador, fazem com que o computador obtenha uma imagem tridimensional (3-D) de uma cavidade em um corpo de um indivíduo, para determinar as coordenadas de um mapa anatômico de uma parede interna da cavidade, e para delinear um perfil 3-D na imagem 3-D baseada no ma-pa.

É adicionalmente fornecido, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um produto de software de computador para imageamento médico, sendo que o produto inclui um meio legível por computador em que as instruções do programa são armazenadas, instruções essas, que quando lidas pelo computador, fazem com que o computador crie um mapa anatômico de uma superfície do órgão do corpo que inclui uma pluralidade de primeiros pontos e que representa uma distribuição de um parâmetro fisiológico acima da superfície do órgão, para receber uma representação tridimensional (3-D) da superfície do órgão, e para adicionar, ao mapa anatômico baseado na representação da superfície 3-D, uma pluralidade de segundos pontos não incluídos entre os primeiros pontos.

Ademais, é fornecido, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um produto de software de computador para imageamento médico, sendo que o produto inclui um meio legível por computador em que as instruções do programa são armazenadas, instruções essas, que quando lidas pelo computador, fazem com que o computador obtenha uma imagem tridimensional (3-D) de uma estrutura anatômica, para determinar o perfil incluído na imagem 3-D, para identificar o volume no espaço da coordenada delimitado pelo perfil, e para gerar uma figura que apresenta voxels decorrentes da modalidade de imageamento 3-D circunscrita ao volume.

A presente invenção será mais plenamente compreendida a partir da descrição detalhada de suas modalidades, tomadas em conjunto com os desenhos em que: BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma ilustração pictórica, esquemática de um sistema para imageamento e mapeamento cardíaco, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 2 é uma ilustração esquemática, em corte de um cate-ter, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 3 é um fluxograma que ilustra de forma esquemática um método para imageamento e mapeamento cardíaco, de acordo com umamodalidade da presente invenção;

As figuras 4A-4F, 5A-5B, 6A-6C, 7 e 8A-8B são imagens que demonstram visualmente um método para imageamento e mapeamento cardíaco, de acordo com uma modalidade da presente invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

A figura 1 é uma ilustração pictórica, esquemática de um sistema 20 para imageamento e mapeamento de uma estrutura alvo, como um coração 22 de um paciente, de acordo com uma modalidade da presente invenção. (Daqui por diante a expressão "estrutura alvo" pode referir-se a uma câmara do coração, total ou parcial, ou a outra cavidade do corpo, ou a uma parede, superfície ou vaso sangüíneo específico ou ainda a outro elemento anatômico. Muito embora as modalidades ora descritas se refiram, em particular, a estruturas no coração e em torno dele, os princípios da presente invenção podem ser aplicadas similarmente, mutatis mutandis, no imageamento de ossos, músculos e demais órgãos e estruturas anatômicas.

O sistema compreende um cateter 24, que é introduzido por um médico em uma câmara do coração. Tipicamente, o cateter 24 é uma sonda de ultrassom, perceptiva do posicionamento, que é configurada para executar funções que incluem o mapeamento anatômico e imageamento por ultrassom. As capacidades de imageamento por ultrassom e de mapeamento do cateter 24 são adicionalmente descritas nas Publicações de Patente ULTRASSOM Nos 2006/0253024, 2007/0049817 e 2007/0106146.

Um subsistema de posicionamento do sistema 20 compreende um conjunto de radiadores externos, como as bobinas geradoras de campo 26. As localizações das bobinas geradoras de campo são definidas em um espaço de coordenada fixa do subsistema de posicionamento.

Com base nos campos gerados pelas bobinas 26, um sensor de posicionamento (figura 2) posicionado próximo à extremidade distai do cateter 24 gera sinais ligados à posição até uma mesa de comando 28. Um processador de posicionamento 30, tipicamente compreendido na mesa de comando, calcula as coordenadas de localização da extremidade distai do cateter 24 provenientes dos sinais ligados à posição. Nas modalidades da pre-sente invenção, a extremidade distai do cateter é colocada em contato com um ou mais locais sobre a superfície interna do coração, e as coordenadas em cada localização são determinadas e armazenadas na mesa de comando com uma matriz de pontos. A matriz armazenada é citada daqui por diante como um mapa anatômico.

O cateter 24 compreende ainda um sensor de ultrassom (figura 2) que gera energia de ultrassom e recebe os ecos de ultrassom refletidos. Tendo por base os ecos refletidos, o sensor de ultrassom transmite sinais ligados ao ultrassom até um processador de imagem 32 na mesa de comando 28.

O processador de imagem 32 tipicamente recebe os sinais ligados ao ultrassom oriundos de múltiplas posições e orientações do sensor de ultrassom, e processa estes sinais a fim de reconstruir uma imagem de ultrassom 3-D em um espaço 3-D, compreendendo um conjunto de voxels (isto é, pixels 3-D).

O processador de imagem pode ser configurado para executar outras funções descritas abaixo com maior detalhe, tal como-o delineamento do perfil. Através das técnicas de visualização 3-D, o processador de imagem também exibe objetos 3-D (tais como os perfis delineados) em um visor 34 da mesa de comando 28. A mesa de comando é interativa, permitindo ao médico controlar os itens exibidos usando um dispositivo indicador, como um mouse do tipo "trackball" 36, e/ou inserir comandos com um teclado 38.

Tipicamente, as funções dos processadores de imagem e de posicionamento são implantadas com o uso de um computador de uso geral, que é programado em software para executar as funções aqui descritas. O software pode ser transferido por download ao computador no formato eletrônico, através de uma rede, por exemplo, ou pode, como alternativa, ser fornecido ao computador em meio tangível, como CD-ROM. O processador de posicionamento e o processador de imagem podem ser implantados u-sando computadores separados ou usando um único computador, ou podem estar integrados a outras funções de computação do sistema 20. Adicionalmente ou em acréscimo, ao menos algumas funções de processamento daimagem e de posicionamento podem ser executadas usando hardware de uso exclusivo.

A figura 2 é uma ilustração pictórica, esquemática que mostra a extremidade distai do cateter 24, de acordo com uma modalidade da presente invenção. O cateter compreende um sensor de posicionamento 42 e um sensor ultrassônico 44, descrito anteriormente, o qual envia os respectivos sinais ligados ao ultrassom e os sinais ligados ao posicionamento até a mesa de comando 28 através dos cabos 46. Como alternativa, a mesa de comando 28 pode receber estes sinais através de um transmissor sem fio no cateter 24 (não mostrado).

Em algumas modalidades, a extremidade distai do cateter compreende ao menos um eletrodo 48 para realizar funções terapêuticas e/ou diagnosticas. O eletrodo 48 pode ser usado para captar os momentos de ativação cardíaca ou potenciais elétricos durante a geração do mapa anatômico, fornecendo dessa forma um mapa eletro-anatômico. No mapa eletro-anatômico, as coordenadas de localização da estrutura alvo estão associadas aos valores correspondentes de potenciais elétricos.

Nas modalidades alternativas, cateteres separados podem ser usados para obter dados de imagens de ultrassom e dados do mapa. A sonda de imagem de ultrassom também pode ser extracorpórea.

O sensor de posicionamento 42 é localizado adjacente ao eletrodo 48 e ao sensor de ultrassom 44 no interior da extremidade distai do cateter 24. Tipicamente, os desvios de orientação e de posicionamento entre o sensor de posicionamento 42, o eletrodo 48 e o sensor de ultrassom 44 são constantes, e são empregados pelo processador de posicionamento 30 para derivar as coordenadas do sensor de ultrassom 44 e do eletrodo 48. Em algumas modalidades, os desvios são pré-calibrados e armazenados no processador de posicionamento 30. Como alternativa, os desvios podem ser armazenados em um dispositivo de memória acoplado ao cateter 24.

Em geral, tanto as imagens de ultrassom quanto as medições de posicionamento são sincronizadas com o ciclo cardíaco através de conexão por gate a obtenção de dados referentes ao sinal do eletrocardiograma dasuperfície corporal (ECG) ou eletrograma intracardíaco. Devido às modificações de formato e de posicionamento do coração durante as periódicas contrações e relaxamentos, o processo total de imageamento é, freqüentemente, executado em um único acionamento, ou ponto de regulação do tempo, com respeito a este período. Como alternativa, a obtenção de dados pode ser conectada por gate em múltiplos pontos de regulação do tempo no ciclo cardíaco, sendo possível exibir a imagem em movimento. Em algumas modalidades, parâmetros adicionais que podem ser medidos pelo sensor de ultrassom, tais como diversas características do tecido (por exemplo, densidade ou suavidade), temperatura e fluxo sangüíneo, também são sincronizados em relação ao sinal ECG.

A figura 3 é um fluxograma que ilustra esquematicamente um processo 50 de mapeamento e imageamento de uma estrutura alvo, de a-cordo com uma modalidade da presente invenção.

No estágio de obtenção de dados 52, o médico manipula o cate-ter 24 de modo a obter dados de imagem de ultrassom e dados de mapa anatômico de uma estrutura alvo. A imagem de ultrassom compreende características que correspondem minimamente a três estruturas anatômicas, sendo elas: primeiro, um volume interno, dentro do qual o cateter 24 está posicionado, como uma câmara do coração, um vaso sangüíneo ou uma válvula; segundo, uma parede tipicamente dotada de distintas superfícies externa e interna, sendo que a superfície interna delimita o volume interno; e terceiro, um volume externo, que corresponde às estruturas anatômicas adicionais, como uma segunda câmara do coração ou órgão do corpo. Os dados do mapa anatômico podem ser obtidos por mapeamento de contato, como mapeamento eletro-anatômico, em que o cateter é colocado em contato com múltiplos pontos na superfície interna da parede. Como alternativa, ou em acréscimo, os dados anatômicos podem ser delineados por um usuário do sistema 20, conforme ilustrado abaixo nas figuras 4B-4D.

Conforme descrito acima, a obtenção de dados de imagem de ultrassom e dos dados do mapa anatômico é sincronizada em relação ao único ponto de regulação do tempo no ciclo cardíaco, ou em relação aosmúltiplos pontos de regulação do tempo.

No estágio de geração de semente 54, o processador de imagem gera a partir do mapa anatômico, de forma automática, um ou mais pontos de semente. Um ponto semente pode ser um ponto particular compreendido no mapa, ou pode ser determinado por interpolação e/ou extrapolação decorrente de diversos pontos medidos. Em uma modalidade, uma superfície pode ser gerada por um ajuste polinomial de mínimo quadrado dos pontos no mapa anatômico, e um único ponto semente é determinado como um ponto médio na superfície. Como alternativa, o ponto semente pode ser escolhido por um usuário do sistema 20.

Em seguida, no estágio de detecção do perfil 56, um perfil na imagem de ultrassom é detectado e delineado com base no ponto semente. Em uma modalidade exemplificativa, o perfil é uma superfície 3-D que corresponde a um elemento que segmenta a imagem entre as seções interna e externa. Tipicamente, o perfil corresponde à superfície interna de uma parede que delimita a seção interna.

A detecção e o delineamento do perfil baseiam-se no ponto semente e são ilustrados esquematicamente abaixo (figura 4). A detecção pode incluir métodos de detecção da borda, métodos de correlação, métodos de detecção do movimento e demais métodos conhecidos na técnica. Um método de detecção da borda de amplo conhecimento é o método de detecção de borda de Canny, descrito em F.J. Canny, "A Computacional Approa-ch to Edge Detection", IEEE Trans PAMI, 8(6):679-698, 1986. Um método aperfeiçoado, com base na detecção de borda de Canny, o qual pode ser usado neste contexto, é descrito no Pedido Provisório de Patente Ne US 60/915.152 depositado em 1s de maio de 2007, que é cedido à cessionária do presente pedido de patente, e cuja descrição é aqui incorporada por meio de citação.

Em oposição aos métodos de segmentação, como aqueles descritos na Patente N9 US 5.903.664 e na Patente N- US 2006/0253024 citadas acima, o ponto semente determinado no estágio 54 é determinado automaticamente com base no mapa anatômico. Ademais, a detecção do perfilexecutada no estágio 56 pode se basear em um ponto semente localizado externamente à superfície interna da parede da cavidade, na medida em que essa superfície aparece na imagem de ultrassom. Os pontos no mapa anatômico e, portanto, também o ponto semente, podem estar localizados além da parede interna em decorrência da pressão que o cateter confere à parede durante a obtenção da coordenada de posicionamento.

A saída do estágio 56 é uma matriz tridimensional que define um ou mais perfis que segmentam a imagem de ultrassom 3-D original. Como alternativa, os perfis podem ser definidos usando equações paramétricas.

Uma vez determinado um perfil, segundo os estágios acima, o perfil pode ser aplicado nos estágios subseqüentes de visualização da imagem de ultrassom e do mapa anatômico, conforme descrito daqui por diante.

No estágio de aperfeiçoamento do mapa 60, a resolução do mapa anatômico obtido no estágio 52 é intensificada com pontos extraídos do perfil. Conforme indicado na figura 3, o estágio 60 compreende três sub-estágios. Em um sub-estágio 62, o perfil determinado no estágio 56 é transformado no espaço da coordenada 3-D para alinhar com os pontos no mapa eletro-anatômico, conforme a descrição complementar fornecida daqui por diante em relação à figura 6B. Em uma modalidade, a transformação do perfil é executada com base em um algoritmo de quadrados mínimos de melhor ajuste.

Subseqüentemente, em um sub-estágio de extração de ponto 64, os pontos do perfil são extraídos a partir do perfil transformado e são adicionados ao mapa anatômico, intensificando desta forma a densidade do mapa. A extração dos pontos do perfil pode ser executada automaticamente projetando uma grade 2-D e extraindo pontos nas interseções da grade, conforme indicado abaixo na figura 6C.

Os pontos dos dados usados para intensificar o mapa anatômico também podem ser extraídos a partir de outras fontes de imagens 3-D além do perfil derivado através dos métodos descritos acima. Por exemplo, uma superfície anatômica 3-D registrada com o mapa anatômico, de acordo com os métodos da Patente N9 US 2007/0049817 descrita nos Antecedentes daInvenção, também pode fornecer uma fonte de pontos que podem ser acrescidos ao mapa anatômico.

Conforme a descrição acima, o mapa anatômico, em geral, é um mapa eletro-anatômico, muito embora o mapa também possa compreender, de forma alternativa ou em acréscimo, outros parâmetros fisiológicos, como características de tecido e temperatura. No sub-estágio 66, é exibida uma figura do mapa intensificado, inclusive as coordenadas dos pontos de perfil extraídos. Os parâmetros fisiológicos podem ser estimados para os pontos do perfil adicionados através dos valores de parâmetros de interpola-ção/extrapolação provenientes dos dados do mapa original. A figura é, em geral, exibida como uma imagem 3-D usando métodos de visualização 3-D, inclusive a projeção de dados 3-D sobre o plano 2-D do visor da mesa de comando. Tipicamente, a imagem exibida pode ser girada de modo a ser observada a partir de múltiplas perspectivas.

No estágio de exibição do perfil 67, o perfil determinado no estágio 56 é exibido, com o uso dos métodos de visualização mencionados anteriormente. Os parâmetros fisiológicos oriundos do mapa anatômico podem ser interpolados e/ou extrapolados através da superfície do perfil de modo a exibir o perfil com indicativos realçados dos valores paramétricos, conforme descrito adicionalmente abaixo em referência à figura 7. O realce pode ser indicado através de diversos meios, tais como coloração ou sombreamento.

O realce similar da superfície do perfil também pode ser usado para exibir dados da imagem (isto é, voxels) a partir de imagem de ultrassom 3-D. Cada ponto da superfície do perfil pode ser realçado segundo o valor do voxel nas coordenadas correspondentes na imagem 3-D. O perfil também pode ser realçado com base nos dados da imagem 3-D extraídos de outras fontes, inclusive o Imageamento por Ressonância Magnética (MRI), e o realce dos dados da imagem 3-D pode ser exibidos segundo as coordenadas do desvio, em analogia à visualização das cascas de cebola em inúmeras profundidades.

Em modalidades adicionais, doravante descritas em relação às figuras 8A e 8B, o processador de imagem pode gerar um volume fechado,em lugar de uma superfície, tendo o perfil por base. No volume fechado, os voxels extraídos a partir das fontes de imagem 3-D podem ser exibidos com diversos graus de transparência, de modo que os voxels correspondentes às cavidades desobstruídas do corpo parecem transparentes e os voxels correspondentes aos tecidos ou a outras obstruções parecem relativamente escuras e opacas.

No estágio suplementar de obtenção 68, pontos adicionais do mapa são medidos como cateter 24 e adicionados ao mapa anatômico, aumentando assim a densidade do mapa.

O processo 50 pode ser executado de forma interativa, em tempo real, de modo que as imagens exibidas são atualizadas com base nos dados recém-adquiridos, e os cálculos subseqüentes se baseiam nos dados recém-adquiridos.

Conforme descrito acima, a imagem exibida parece relativamente fixa se a obtenção dos dados estiver sincronizada em relação ao único ponto de regulação do tempo no ciclo cardíaco. Se múltiplos pontos de regulação do tempo forem escolhidos, a obtenção de dados de imagem de ul-trassom e dos dados do mapa anatômico é sincronizada em relação a cada ponto de regulação do tempo, e pontos sementes e perfis distintos são tipicamente determinados para cada conjunto de dados sincronizado. O deline-amento do perfil também pode ser executado por meio da determinação do perfil em um ponto do ciclo cardíaco, e usando o perfil determinado como parte de um processo automático para descobrir o perfil correspondente no próximo ponto de regulação do tempo no ciclo.

As figuras 4 a 8 são representações esquemáticas de imagens que demonstram visualmente os aspectos dos métodos de modelagem descritos acima, segundo as modalidades da presente invenção.

As figuras 4A a 4F fornecem uma vista pictórica dos estágios 52 a 56, através dos quais um perfil é delineado com base no ponto semente derivado de um mapa anatômico. Na figura 4A, o cateter 24 é introduzido no átrio direito 70 do coração 22 e capturas imagens 2-D do átrio direito assim como do átrio esquerdo 72. A figura 4B mostra uma destas imagens (com aescala de densidade invertida para clareza visual, de modo que o interior do átrio esquerdo é de coloração cinza claro, enquanto que as paredes mais refletivas do coração são de coloração cinza escuro). Um operador do sistema 20 delineia um esboço 74 da superfície interna do átrio esquerdo, conforme esse aparece na imagem. O operador pode traçar este esboço, por exemplo, manipulando um cursor 75 na tela usando um mouse ou outro dispositivo indicador.

As figuras 4C e 4D mostram os esboços delineados pelo usuário sobrepostos no volume do átrio esquerdo 74. Cada um dos esboços é obtido a partir de uma imagem 2-D diferente, sendo que a localização e a orientação foram determinadas pela localização e pela orientação do cateter 24 quando a imagem 2-D foi capturada. Quando esboços suficientes deste tipo tiverem sido delineados, tais esboços definem um mapa anatômico de um perfil interno 76 do átrio esquerdo. Como alternativa, conforme observado acima, um mapa de formato similar pode ser gerado pelo mapeamento de contato, por exemplo, inserindo o cateter no átrio esquerdo em si, e contatando pontos múltiplos na superfície interna efetiva do átrio esquerdo. Neste caso, o mapa anatômico também pode incluir dados elétricos.

O processador 32 posiciona o perfil interno 76 no interior de um volume 78 que contém o átrio esquerdo, conforme ilustrado na figura 4E. Com base nos pontos do mapa no perfil, um ponto semente 80 é gerado, conforme descrito no estágio 54, daqui por diante. Em uma modalidade, o ponto semente é determinado como o centro do perfil 76 que é gerado a partir dos pontos do mapa anatômico. A superfície gerada é tipicamente uma função ajustada aos pontos nos esboços delineados pelo usuário ou mapeados pelo cateter, usando métodos de geração de superfície conhecidos na técnica. Conforme notado acima em relação ao estágio 54, os pontos no mapa anatômico podem estar localizados além da superfície interna efetiva da parede do átrio esquerdo em decorrência da pressão exercida pelo cateter sobre a parede durante a obtenção das coordenadas de posição.

O processador 32 manipula o perfil 76 em três dimensões relativas ao ponto semente 80 e às bordas efetivas nos dados de imagem de ul-trassom 3-D que foram coletados no estágio 52. Nas modalidades da presente invenção, um algoritmo de detecção da borda é implantado para detectar o perfil correspondente à superfície de parede interna. (Um método que pode ser usado para este propósito é descrito, por exemplo, no Pedido Provisório de Patente N9 US 60/915.152) Conforme ilustrado, os raios de detecção são expandidos a partir do ponto semente 80 na direção da parede do volume 78. Os pontos do perfil são detectados quando os raios de detecção cruzam os conjuntos de voxels com variações de intensidade compatíveis com um limiar, de acordo com o método de detecção da borda de Canny descrito acima, ou outros algoritmos semelhantes.

A figura 4F mostra o perfil do átrio esquerdo 72 que é delineado com base no perfil 3-D 76. O delineamento do perfil ocorre em três dimensões, gerando assim o perfil no espaço 3-D da imagem de ultrassom. Conforme observado anteriormente, um tipo semelhante de perfil 3-D pode ser gerado, começando pelo mapa eletro-anatômico 3-D, em lugar do mapa alicerçado nos esboços delineados pelo usuário conforme apresentado neste exemplo.

As figuras 5A e 5B mostram fatias 2-D de imagem de ultrassom e o perfil delineado para dois pontos de regulação do tempo distintos em um ciclo cardíaco. A figura 5A mostra a imagem quando a obtenção de dados foi conectada por gate em um ponto de regulação do tempo 102 correspondente à sístole do pico do ciclo cardíaco; na figura 5B, a obtenção de dados foi conectada por gate em um ponto de regulação do tempo, de modo que os dados do mapa anatômico e os dados de ultrassom são sincronizados para cada ponto de regulação do tempo. Consequentemente, perfis distintos, respectivamente o perfil 106 e o perfil 108, podem ser gerados para os respectivos pontos de regulação do tempo 102 e 104.

As figuras 6A a 6C fornecem uma vista pictórica do estágio de intensificação do mapa 60, descrito acima. A figura 6A mostra um perfil 3-D 110 coberta pelos pontos do mapa 112. O perfil 110 pode ser gerado segundo a descrição acima referente à geração do perfil 96, ou pode ser fornecido por outros meios conhecidos na técnica. Os pontos do mapa estão compre-endidos no mapa anatômico que tipicamente possui uma baixa densidade de pontos em relação à resolução do perfil.

A figura 6B mostra um perfil 114 gerado por uma transformação do perfil 110 para novas coordenadas, de acordo com o sub-estágio 62, descrito acima.

A figura 6C fornece uma visualização do sub-estágio de extração dos pontos 64, descrito acima. Diversos métodos de grade fixa ou de grade flexível podem ser aplicados na determinação dos pontos 118 no perfil 114 que devem ser adicionados ao mapa anatômico. Em uma modalidade, uma rede metálica 116 é definida com base no perfil 114, e os pontos de interseção da rede são usados para determinar os pontos 118. Uma superfície pode ser subseqüentemente gerada a partir do mapa anatômico que compreende os pontos originais do mapa 112 e pontos adicionais. A superfície pode ser colorida ou sombreada de acordo com os parâmetros fisiológicos compreendidos no mapa anatômico, tais como potenciais elétricos.

A figura 7 fornece uma vista pictórica de um estágio de exibição do perfil 67, descrito acima. Os valores dos parâmetros fisiológicos provenientes do mapa anatômico são interpolados e/ou extrapolados ao longo da superfície do perfil 120. Enquanto o realce é mostrado na figura que usa símbolos de texto 122, o realce é tipicamente indicado por outros meios, como coloração e sombreamento.

O realce, de forma opcional, pode se basear nos dados da imagem 3-D. Pelo fato de cada ponto na superfície do perfil corresponder a um voxel na imagem de ultrassom 3-D, cada ponto da superfície do perfil pode ser realçado de acordo com o valor do voxel correspondente. O perfil também pode ser realçado com base nos voxels correspondentes nas imagens 3-D derivadas de outras fontes, inclusive MRI, CT, ou imageamento por raios X, após o registro das coordenadas destas imagens com o perfil que usa os métodos de registro de imagem conhecidos na técnica.

Em algumas modalidades, o médico também pode especificar um desvio do perfil, a fim de observar voxels provenientes da imagem 3-D em um dado desvio do perfil. A especificação de um desvio gera uma trans-formação do perfil que pode ser realçada com base nos dados de imagem 3-D na forma descrita acima.

As figuras 8A e 8B ilustram um aspecto adicional do estágio de exibição do perfil 67, em que um volume fechado delimitado por um perfil é gerado e exibido. Dois métodos de geração de volume fechado são exemplificados nas figuras 8A e 8B, respectivamente. Para fins de esclarecimento, as figuras representam perfis em duas dimensões, com base na representação mostrada na figura 4D.

A figura 8A ilustra a geração de um volume fechado baseado na transformação de um primeiro perfil 130 para gerar um segundo perfil 132, de modo que o volume fechado é delimitado pelos dois perfis. Em uma modalidade, a transformação é implantada de modo que cada ponto no primeiro perfil é transformado por uma distância ajustada na direção radial definida pela localização do indicador do cateter. Um volume fechado 134 é definido entre os dois perfis, fornecendo desta forma, com efeito, um perfil dotado de uma dada espessura.

A figura 8B ilustra um método alternativo de geração de um volume fechado 138, através do qual o volume fechado é definido como o espaço delimitado, ao menos, em um lado pela superfície convexa do perfil. Se o perfil em si não for uma superfície fechada, e sim possuir uma borda aberta, conforme mostrado na figura, então pontos de conexão da superfície da borda aberta podem ser gerados, fechando desta forma o volume.

No interior de um volume fechado gerado, os voxels extraídos de uma fonte de imagem 3-D, como a imagem de ultrassom 3-D, podem ser exibidos com vários graus de transparência. Os voxels correspondentes às cavidades corporais desobstruídas são exibidos de forma transparente, e os voxels correspondentes aos tecidos ou outras obstruções, como uma obstrução 140, podem ser exibidos de forma relativamente escura e opaca.

Muito embora as modalidades descritas acima relatem especificamente o imageamento por ultrassom com o uso de uma sonda invasiva, como um cateter cardíaco, os princípios da presente invenção também podem ser aplicados na reconstrução de modelos 3-D de órgãos usando outrassondas de ultrassom internas ou externas (tais como uma sonda transtoráci-ca), ajustadas com um sensor de posicionamento. Em acréscimo, ou como alternativa, conforme observado acima, o método revelado pode ser usado para a modelagem 3-D de outros órgãos além do coração, e usar imagens 3-D derivadas de outros métodos de imageamento além do ultrassom, inclusive MRI, CT e imageamento por raios X. Ainda em complemento ou em a-créscimo, conforme descrito acima, outras informações diagnosticas ou de tratamento, como a espessura do tecido e a temperatura, podem ser cobrir o modelo 3-D na forma de uma cobertura de atividade elétrica. O modelo 3-D também pode ser associado a outras ferramentas cirúrgicas ou diagnosticas, como cateteres de ablação, assim como associado a outros procedimentos, como o procedimento de fechamento de defeito no septo atrial, cirurgias de coluna e, particularmente, procedimentos minimamente invasivos.

Portanto, as modalidades descritas acima são citadas a título de exemplo, e a presente invenção não se limita ao que foi particularmente mostrado e descrito acima. Em lugar disso, o escopo da presente invenção inclui as combinações e as sub-combinações das várias características descritas acima, assim como as variações e modificações que poderiam ocorrer às pessoas versadas na técnica mediante a leitura da descrição precedente, e as quais não são reveladas na técnica anterior.

Claims (45)

REIVINDICAÇÕES

1. Método de imageamento médico, que compreende:a criação de um mapa anatômico de uma parede interna de uma cavidade em um corpo de um indivíduo, introduzindo uma sonda no corpo e coletando os dados com o uso da sonda;a criação de uma imagem tridimensional (3-D) da cavidade; e o delineamento de um perfil 3-D na imagem 3-D baseada no mapa.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o delineamento do perfil inclui determinar um ponto semente com base no mapa anatômico.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, em que o delineamento do perfil compreende a identificação de um ponto no perfil localizado entre o ponto semente e a cavidade.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a criação do mapa anatômico compreende a introdução da sonda na cavidade e o estabelecimento do contato entre a sonda e o local interno em múltiplos locais.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, em que o mapa a-natômico compreende uma pluralidade de primeiros pontos, cada um deles associado a uma respectiva medição de um parâmetro fisiológico realizada pela sonda em contato com a parede interna, sendo que, além disso, o método compreende a adição ao mapa anatômico de uma pluralidade de segundos pontos baseados no perfil, e a geração de uma exibição do mapa anatômico que apresenta uma distribuição do parâmetro fisiológico acima dos primeiros e segundos pontos.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, em que o parâmetro fisiológico é selecionado a partir de um grupo de parâmetros que consiste em atividade elétrica cardíaca, uma característica do tecido, uma temperatura e um fluxo sangüíneo.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a criação da imagem 3-D compreende a criação de uma imagem de ultrassom 3-D.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, em que a criação de uma imagem de ultrassom 3-D compreende a captura de múltiplas ima-gens de ultrassom bidimensionais (2-D) com o uso de um transdutor ultrassônico na sonda, e a combinação das imagens de ultrassom 2-D para gerar a imagem 3-D.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, em que a criação do mapa anatômico compreende o delineamento dos respectivos perfis 2-Dem uma pluralidade de imagens de ultrassom 2-D, e a combinação dos perfis 2-D para produzir o mapa anatômico.

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, em que a criação de uma imagem de ultrassom 3-D compreende a determinação das primei- ras coordenadas de pixels da imagem de ultrassom 3-D em um dado espaço de coordenada 3-D, sendo que o estabelecimento do contato da sonda com a parede interna da cavidade compreende a medição das segundas coordenadas no dado espaço de coordenada 3-D de um ou mais locais da parede interna.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, em que o mapaanatômico é criado com o uso de uma primeira sonda, em que a imagem de ultrassom 3-D é capturada com o uso de uma segunda sonda que compreende um transdutor ultrassônico, sendo que a primeira e a segunda sonda compreendem os respectivos primeiro e segundo sensores de posiciona- mento, e em que o método compreende o acoplamento dos sensores de posicionamento com o objetivo de captar os campos gerados e calcular as posições da primeira e da segunda sonda responsivamente aos campos captados.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, em que a sonda compreende um transdutor ultrassônico e um sensor de posicionamento, e éusada tanto para criar o mapa anatômico quanto para capturar a imagem de ultrassom 3-D.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, e que compreende a sincronização da regulação do tempo de captura da imagem de ultrassom e a criação do mapa anatômico referente ao sinal de sincronização selecionado a partir de um grupo de sinais, consistindo em um sinal de eletrocardi-ograma (ECG), um sinal de sincronização gerado internamente e um sinalde sincronização fornecido externamente.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, em que a regulação do tempo é sincronizada para os múltiplos pontos de regulação do tempo em um ciclo cardíaco, e o método compreende a geração de uma exibi- ção de um ou mais dentre os mapas anatômicos, a imagem de ultrassom, e o perfil como uma imagem em movimento.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a captura da imagem 3-D compreende a varredura da estrutura anatômica usando uma sonda de ultrassom extracorpórea.

16. Método, de acordo com a reivindicação 1, e que compreendea geração de uma exibição do perfil que apresenta uma distribuição acima do perfil dos dados a partir de ao menos uma modalidade de imageamento selecionada a partir de um grupo de modalidades que consiste em imageamento por ultrassom, Imageamento por Ressonância Magnética (MRI), To- mografia Computadorizada (CT) e imageamento por raios X.

17. Método, de acordo com a reivindicação 1, e que compreende a identificação de um volume delimitado pelo perfil, e a geração de uma exibição que apresenta uma distribuição circunscrita ao volume de voxels da modalidade de imageamento 3-D.

18. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a cavida-de é uma câmara do coração.

19. Método de imageamento médico que compreende: a introdução de uma sonda no corpo, sendo que a sonda compreende um sensor para medir um parâmetro fisiológico; o estabelecimento do contato entre a sonda e a pluralidade deprimeiros pontos sobre a superfície de um órgão no corpo, de modo a medir o parâmetro fisiológico em cada um dos primeiros pontos;a criação de um mapa anatômico do órgão que compreende a pluralidade de primeiros pontos, e que representa uma distribuição do parâ- metro fisiológico acima da superfície do órgão;a recepção da imagem tridimensional (3-D) do órgão; a determinação do perfil compreendido na imagem 3-D; ea adição, ao mapa anatômico baseado no perfil, de uma pluralidade de segundos pontos não incluídos entre os primeiros pontos.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, em que a adição dos segundos pontos compreende a aplicação de uma transformação de modo a registrar o perfil com o mapa anatômico.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19, e que compreende a geração de uma exibição do mapa anatômico responsivamente à adição da pluralidade de segundos pontos ao mapa anatômico, sendo que a exibição compreende os primeiros e os segundos pontos, e apresenta a dis- tribuição do parâmetro fisiológico acima da superfície do órgão.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, e que compreende, em resposta à geração da exibição, o estabelecimento do contato entre a sonda e uma pluralidade de pontos suplementares na superfície do órgão, efetuando a medição do parâmetro fisiológico em cada um dos pontos su- plementares, adicionando os pontos suplementares ao mapa anatômico, e regenerando a exibição do mapa anatômico, inclusive dos terceiros pontos.

23. Método de imageamento médico que compreende:a captura de uma imagem 3-D de uma estrutura anatômica; a determinação do perfil compreendido na imagem 3-D; a identificação do volume no espaço da coordenada 3-D delimi-tado pelo perfil;a geração de uma figura que apresenta voxels a partir do imageamento 3-D circunscrito ao volume.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, em que a apre- sentação dos voxels compreende a geração de uma visualização semitrans-parente de um ou mais voxels.

25. Método, de acordo com a reivindicação 23, em que a geração da figura compreende a apresentação de uma espessura da parede de um órgão delimitado pelo perfil.

26. Sistema de imageamento médico, que compreende:ao menos uma sonda, que é configurada com o objetivo de ser introduzida em uma cavidade do corpo de um indivíduo, e para coletar dadosdestinados à criação de um mapa anatômico de uma parede interna da cavidade; eum processador, que é configurado para gerar uma imagem tridimensional (3-D) da cavidade, e para delinear um perfil 3-D na imagem ba- seada no mapa.

27. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, em que o mapa anatômico compreende uma pluralidade de primeiros pontos, cada um deles associado a um parâmetro fisiológico medido através do contato entre a sonda e a parede interna, sendo que o processador é configurado ainda pa- ra adicionar ao mapa anatômico uma pluralidade de segundos pontos baseados no perfil, e para gerar uma figura do mapa anatômico que apresenta uma distribuição do parâmetro fisiológico acima dos primeiros e segundos pontos, em que o sistema compreende um visor configurado para mostrar a figura.

28. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, e que compre-ende:um ou mais radiadores, acoplados de modo a gerar campos vizinhos a primeira e a segunda sonda, eao menos um sensor de posicionamento, que está associado a ao menos uma sonda, e que está acoplado para transmitir sinais responsi-vos aos campos gerados, sendo que o processador é configurado para determinar as coordenadas da ao menos uma sonda responsivamente ao sinais.

29. Sistema, de acordo com a reivindicação 28, em que o pro- cessador é acoplado para calcular as primeiras coordenadas do ao menosum sensor de posicionamento em um dado espaço de coordenada tridimensional responsivamente aos campos captados, e para determinar, com base nas primeiras coordenadas e nas segundas coordenadas de pixels da imagem 3-D no dado espaço de coordenada tridimensional, e para determinar as terceiras coordenadas no dado espaço de coordenada tridimensional de um ou mais locais na parede interna.

30. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, em que a cavi-dade compreende uma câmara do coração, e em que a ao menos uma sonda compreende ao menos um cateter, que é introduzido na câmara de modo a obter a imagem 3-D e as coordenadas do mapa anatômico.

31. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, em que a, ao menos, uma sonda compreende uma primeira sonda para criar o mapa anatômico e uma segunda sonda para capturar a imagem 3-D.

32. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, em que a, ao menos, uma sonda compreende um transdutor ultrassônico e um sensor de posicionamento, e é usada tanto para criar o mapa anatômico quanto para capturar a imagem 3-D.

33. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, em que a, ao menos, uma sonda e o processador são acoplados para sincronizar a regulação do tempo de obtenção da imagem 3-D e as coordenadas do mapa a-natômico referentes a um sinal de sincronização selecionado a partir de um grupo de sinais que consiste em um sinal de eletrocardiograma (ECG), um sinal de sincronização gerado internamente e um sinal de sincronização fornecido externamente.

34. Sistema, de acordo com a reivindicação 33, em que a regulação do tempo é sincronizada para os múltiplos pontos de regulação do tempo em um ciclo cardíaco, e sendo que o processador é configurado para gerar uma exibição de um ou mais dentre o mapa anatômico, a imagem de ultrassom, e o perfil como uma imagem em movimento.

35. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, em que o processador é configurado para gerar uma exibição do perfil que apresenta uma distribuição acima do perfil dos dados a partir de ao menos uma modalidade de imageamento selecionada a partir de um grupo de modalidades que consiste em imageamento por ultrassom, Imageamento por Ressonância Magnética (MRI), Tomografia Computadorizada (CT) e imageamento por raios X.

36. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, em que o pro cessador é configurado para identificar um volume delimitado pelo perfil, epara gerar uma exibição que apresenta uma distribuição circunscrita ao volume de voxels proveniente da modalidade de imageamento 3-D.

37. Sistema de imageamento médico que compreende:uma sonda configurada para ser introduzida em um corpo, que deve ser colocada em contato com uma pluralidade de primeiros pontos sobre a superfície de um órgão do corpo, de modo a medir um parâmetro fisio- lógico em cada um dos primeiros pontos; eum processador configurado para gerar um mapa anatômico do órgão que compreende uma pluralidade de primeiros pontos e que representa uma distribuição do parâmetro fisiológico acima da superfície do órgão, para receber uma imagem tridimensional (3-D) do órgão, para determinar um perfil compreendido na imagem 3-D, e para adicionar, ao mapa anatômico baseado no perfil, uma pluralidade de segundos pontos não incluídos entre os primeiros pontos.

38. Sistema, de acordo com a reivindicação 37, em que o processador é configurado para adicionar os segundos pontos através da apli- cação da transformação de modo a registrar o perfil junto com o mapa anatômico.

39. Sistema, de acordo com a reivindicação 37, em que o processador é configurado para gerar uma exibição do mapa anatômico res-ponsivamente à adição da pluralidade de segundos pontos ao mapa anatô- mico, em que a exibição compreende os primeiros e os segundos pontos, e apresenta a distribuição do parâmetro fisiológico acima da superfície do órgão.

40. Sistema para imageamento médico que compreende:uma sonda, que é configurada para capturar uma imagem 3-D de uma estrutura anatômica;um processador configurado para determinar um perfil na imagem 3-D, para identificar um volume delimitado pelo perfil, e para gerar uma figura que apresenta voxels decorrentes da modalidade de imageamento 3-D circunscrita ao volume; e um visor configurado para exibir a figura.

41. Sistema, de acordo com a reivindicação 40, em que o processador é configurado para gerar uma visualização semitransparente deum ou mais voxels.

42. Sistema, de acordo com a reivindicação 40, em que o processador é configurado para gerar a figura de modo a apresentar a espessura de uma parede de um órgão que está delimitado pelo perfil.

43. Produto de software de computador para imageamento médico, sendo que o produto compreende um meio legível por computador em que as instruções do programa são armazenadas, instruções essas, que quando lidas pelo computador, fazem com que o computador obtenha uma imagem tridimensional (3-D) de uma cavidade em um corpo de um indivíduo, para determinar as coordenadas de um mapa anatômico de uma parede interna da cavidade, e para delinear um perfil 3-D na imagem 3-D baseada no mapa.

44. Produto de software de computador para imageamento médico, sendo que o produto compreende um meio legível por computador em que as instruções do programa são armazenadas, instruções essas, que quando lidas pelo computador, fazem com que o computador crie um mapa anatômico de uma superfície de um órgão do corpo que compreende uma pluralidade de primeiros pontos, e que representa uma distribuição de um parâmetro fisiológico acima da superfície do órgão, para receber uma representação tridimensional (3-D) da superfície do órgão, e para adicionar, ao mapa anatômico baseado na representação da superfície 3-D, uma pluralidade de segundos pontos não incluídos entre os primeiros pontos.

45. Produto de software de computador para imageamento médico, sendo que o produto compreende um meio legível por computador em que as instruções do programa são armazenadas, instruções essas, que quando lidas pelo computador, fazem com que o computador obtenha uma imagem tridimensional (3-D) de uma estrutura anatômica, para determinar o perfil compreendido na imagem 3-D, para identificar o volume no espaço da coordenada delimitado pelo perfil, e para gerar uma figura que apresenta voxels decorrentes da modalidade de imageamento 3-D circunscrita ao volume.