on, Fuzzy Sets, and Classificat1n”中公开的多层感知器，通过引用将其并入本文。任何其他的分类器方案也可以被用于基于从实际测得的超声数据导出的运动数据和距离数据来确定实际取向角度。
[0069]图11图示了优选的取向角度估计过程的一般方案。方框301表示沿相应的不同采集方向对第一超声数据至第四超声数据的采集。超声数据是A-线，其被收集在存储器中。由方框302象征在存储器中对A-线的收集。然后，A-线被用于沿相应的采集方向确定运动和距离，即心脏壁与相应的超声换能器之间的距离。在图11中由方框303表示基于收集到的A-线的对运动和距离的这种确定。所确定的运动和距离被输入到在图11中由方框304表示的分类逻辑中。所述分类逻辑是依据所确定的运动和距离来估计取向角度的统计分类器。可以实时执行该过程，使得医师可以时刻看到在心脏里面消融导管的端部是如何相对于心脏壁定向的。比如，如图12中所示，可以在消融装置I的显示器13上使所确定的取向角度可视化。
[0070]已经通过使用训练超声数据来训练了所述统计分类器，其中，已知训练超声数据与哪个角度取向相对应。根据训练超声数据，沿不同采集方向确定运动数据和距离数据，其中，训练所述统计分类器使得在给定所确定的运动数据和距离数据的情况下，已知的相应的角度取向是最可能的那个。比如，可以通过台上(benchtop)研宄来确定这些训练超声数据，其中，人为移动的组织被安装在允许以期望的已知取向角度来相对于组织固定具有超声设备的导管的端部的设置中。当采集所述训练超声数据时，也可能通过另一手段，即不通过超声设备，来在活体内测量超声设备相对于组织的取向和/或位置。在下文中将参考图13来示范性地描述对统计分类器的训练。
[0071]如由方框401指示的，对于已知取向角度，沿不同采集方向来采集训练超声数据。如由方框402指示的，由被收集在存储器中的A-线来形成训练超声数据。接着收集的A-线被用于确定沿相应的采集方向的运动和距离。这是由方框403表示的。所确定的运动和距离被输入到待训练的统计分类器404中，其中，统计分类器404提供在训练过程开始的初始估计取向角度。接着，如由圆406指示的，将估计的取向角度与已知实际取向角度405进行比较，在这种情况下已知实际取向角度405形成地面实况数据。将可以被认为是估计误差的比较结果反馈到统计分类器404，其中，修改统计分类器404，以便减少估计误差。比如，可以更新统计分类器的系数。接着，在步骤406中，统计分类器404再次估计取向角度，其中，将新估计的取向角度与已知实际取向角度进行比较，以生成经更新的估计误差。迭代地执行修改统计分类器、估计取向角度、将估计的取向角度与已知实际取向角度进行比较以生成估计误差、以及将估计误差反馈到统计分类器的步骤，以使得估计误差最小化。在已经使估计误差最小化之后，已经完成了对统计分类器的训练，比如，现在已经确定并冻结了统计分类器的系数，其中，比如参考图11如以上所述的，经训练的统计分类器可以被用于基于实际超声数据来确定取向角度。
[0072]虽然在以上描述的实施例中，运动数据是移动性值，即运动矢量的竖直分量的绝对值，但是在其他实施例中，从实际超声数据导出的运动可以直接包括运动矢量的竖直分量，即也可以考虑沿相应的采集方向的运动的方向。这可以进一步提高对取向角度的确定的质量，这是因为如在图6和7中图示的，心室在收缩阶段期间尺寸较小，而在剩下的阶段期间尺寸较大。因此，向外指向心脏组织的换能器将与心脏活动同步地测量心脏收缩运动，而离开心脏组织看去的换能器则不测量该运动。
[0073]消融装置和由此的空间构型确定装置不仅可以适于确定取向角度，而且它们还可以适于确定超声设备周围，尤其在消融导管的端部周围的另一种空间构型。一般地，统计分类器可以适于确定来自预定空间构型的集合的哪个空间构型最可能与采集到的超声数据相对应，其中，将来自预定义空间构型的集合中的最可能的空间构型确定为空间构型。预定义空间构型的集合可以包括比如:超声设备被埋在对象中的空间构型；超声设备被定位在心脏的叶尖内的空间构型；或超声设备位于心脏的梁结构的空间构型。因此，消融装置和空间构型确定装置可以适于实现对具体情况的识别，如消融导管的端部被埋在心脏组织中的情况，或消融导管的端部到达心脏的叶尖中或到心脏的梁结构中的情况。这些状况也具有沿不同采集方向的具体运动数据和距离数据组合。
[0074]消融装置还包括导航单元10，导航单元10用于允许将消融导管4，尤其是消融导管4的端部5导航到人2内的期望位置。导航单元10可以适于允许用户完全用手或半自动地对消融导管4进行导航。消融导管4包括可以由导航单元10控制的内置引导器件(未在图1中示出)。例如，可以通过使用操纵线来对消融导管4进行操纵和导航，以便将消融导管的端部5引导到人2内的期望位置。
[0075]在下文中将参考在图14中示出的流程图来示范性地描述用于确定超声设备周围的空间构型的空间构型确定方法的实施例。
[0076]所述空间构型确定方法适于基于采集到的超声数据来确定空间构型，已经由超声设备沿不同采集方向采集了所述超声数据。在步骤501中，针对不同采集方向采集的超声数据被处理用于沿每个采集方向确定运动数据和/或距离数据，其中，所述运动数据表示超声设备周围的对象沿相应的采集方向的运动，并且其中，所述距离数据表示对象和超声设备之间沿相应的采集方向的距离。具体而言，沿相应的采集方向确定相应的超声换能器到心脏组织的距离和心脏组织相对于相应的超声换能器的运动，以沿相应的采集方向确定距离数据和运动数据。对于所有采集方向执行该确定，以便沿所有采集方向确定的运动数据和距离数据。在步骤502中，可以由空间构型确定单元基于运动数据和/或距离数据沿不同采集方向来确定超声设备周围的空间构型，具体是超声设备以及由此的导管端部与心脏壁之间的取向角度，其中，已经沿不同采集方向确定了所述运动数据和/或距离数据，其中超声设备可以被附接在所述导管端部。优选地，统计分类器被用于基于运动数据和距离数据来确定空间构型，已经针对不同采集方向确定了所述运动数据和距离数据。
[0077]消融装置，尤其是空间构型确定装置，优选地适于对当前导管端部相对于心脏内壁的取向进行估计和可视化，其中，所述估计单独地基于从相同导管端部采集的超声数据。电生理学的当前实践是利用射频消融导管来对心律失常进行处置，其中，通过荧光镜检查来监测消融导管的位置。该技术具有在荧光镜检查图像中软组织不提供对比度的缺点，这使得通过荧光镜检查来估计导管取向是不可能的。因此，为了确定心脏内的导管取向和导管位置，也常通过使用电磁技术来对导管端部进行追踪，借此传感器被放置在导管的端部中，所述传感器感测由外磁场发生器生成的变化磁场，其中，依据感测到的变化磁场来计算消融导管的取向和位置。这种电磁技术具有其需要在消融导管里面已经受限的空间中集成三维感测器以及额外的外磁场发生器必须被放置在实验室中的缺点。此外，这种电磁技术不可以满足在心律失常处置期间在组织中跟随消融前端的最终临床需要。
[0078]在以上参考图2描述的实施例中，在消融导管端部处的超声设备包括以120度的相应角度距离等距布置的三个侧向超声换能器和前向超声换能器。可以增加超声换能器的数量，比如消融导管的端部的圆周周围的侧向换能器的数量，或沿轴向方向的超声换能器的数量，以便细化并增加确定超声设备周围的空间构型的准确度。在消融导管的圆周上的侧向换能器的等距布置是优选的，这是因为在这种情况下，消融导管的轴向旋转不会对取向角度的确定的准确度产生主要影响。
[0079]对消融导管的端部的取向以及任选地对消融导管的端部的位置的确定优选地基于这样的事实，即针对不同导管取向实现了朝向和远离换能器的观察到的组织运动的不同集合，并且针对不同导管位置实现了在换能器和心脏组织之间的观察到的距离的不同集合。由于这些原因，对于每个超声换能器信号优选地执行运动分析，所述运动分析揭示了由于在随时间来到的超声数据A-线之间的运动的变化。来自不同超声换能器的运动信息的组合指示消融导管的端部相对于心脏组织的取向，使得运动信息的这种组合可以被任选地与距离信息一起用于确定消融导管的端部的取向，以及任选地，确定消融导管的端部的位置。消融导管的端部的经确定的位置是相对于周围心脏组织的位置。
[0080]虽然在以上描述的实施例中，引入装置是消融装置，其中，引入元件是消融导管，但是在其他实施例中，引入装置也可以是用于将引入元件引入到对象中的另一装置。比如，引入装置可以适于将另一种导管或另一介入仪器(如针)引入到对象中，其中，该介入仪器也可以被配备有用于沿不同采集方向采集超声数据的超声设备，所述超声数据可以被用于确定超声设备周围的空间构型。对应地，在不是心脏消融过程的其他介入过程中可以使用引入装置，尤其是空间构型确定装置。
[0081]虽然在以上描述的实施例中，基于采集到的超声数据来确定运动数据和距离数据，其中，所述运动数据和距离数据被用于确定超声设备周围的空间构型，但是在其他实施例中也可以仅将运动数据或仅将距离数据用于确定空间构型。
[0082]虽然在以上描述的实施例中，A-线被用于确定运动数据和位置数据，但是在其他实施例中，也可以将另一种时间超声数据用于确定比如运动数据和距离数据。例如，可以直接将RF-线用于确定距离数据和运动数据，而不确定A