CN104068877A - 用于图像辅助的方法和x射线设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在导丝穿过患者空腔器官阻塞的运动期间用于图像辅助的方法，具有如下步骤：在导丝穿过阻塞的运动期间进行概览图序列的X射线图像拍摄；借助图像识别算法从概览图中连续更新地确定导丝的位置；借助另一种图像识别算法从概览图中连续更新地确定导丝尖端的位置；从概览图序列中确定变焦图序列，该变焦图基于导丝尖端的位置确定示出了由概览图得出的具有尖端的放大片段；和在显示单元上分别共同自动地实时显示至少一个具有淡入的导丝的概览图和至少一个具有淡入的导丝尖端的变焦图。

Description

用于图像辅助的方法和X射线设备

技术领域

本发明涉及一种按照本发明在导丝穿过患者空腔器官阻塞的运动期间用于图像辅助的方法，以及一种用于执行按照本发明的这样的方法的X射线设备。

背景技术

在心脏冠状动脉慢性完全阻塞的情况下，所谓的CTO（chronic totalocclusion，慢性完全阻塞），在心导管检查的领域内试图借助不同的技术来打通完全阻塞并且再次建立顺行的血液流动。在此所有技术的共同点是，完全阻塞的位置必须以导丝穿过。因为借助血管造影成像仅能示出以造影剂填充的血管区域，所以不能或仅能困难地跟踪在CTO的位置处的血管的走向。出于这个原因通常考虑事先拍摄，例如以前的计算机断层造影截面图像，以便重建阻塞的血管的走向。

但是，如果通常是在完全阻塞内还存在小的通道的情况，则通过该小的通道，导丝“本身”可以找到其通过CTO的路径。这样的通道在通常的X射线图像诸如血管造影图像中是不可见的。检查者在此可以这样采取行动，即，其朝向CTO移动导丝的尖端，直至导丝轻微弯曲。导丝然后在压力/应力下产生朝向CTO的推力。因为仅在极其小的范围内构成压力，所以排除了血管穿孔的危险。然后检查者小心地旋转导丝尖端，直至导丝移入CTO或通过小的通道中的一个通道移入CTO。为此检查者需要尽可能良好的视觉信息，例如借助X射线成像来连续地监视导丝的运动。但是在显示X射线图像时存在如下问题，即，导丝的概览显示示出了太少的细节，并且在变焦显示的情况下存在如下危险，即，导丝尖端从变焦区域中移出。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于图像辅助的方法，该方法能够将导丝穿过空腔器官阻塞的运动特别良好地可视化。此外本发明要解决的技术问题是，提供一种对于执行该方法合适的X射线设备。

按照本发明，上述技术问题通过按照本发明的用于图像辅助的方法和按照本发明的X射线设备来解决，本发明的优选实施分别也是本发明的内容。

按照本发明，要求保护具有如下步骤的在导丝穿过患者空腔器官阻塞的运动期间用于图像辅助的方法：

-在导丝穿过阻塞的运动期间进行导丝概览图序列的X射线图像拍摄，

-借助图像识别算法从概览图中连续更新地确定导丝的位置，

-借助另一种图像识别算法从概览图中连续更新地确定导丝尖端的位置，

-从概览图序列中确定变焦图序列，该变焦图基于导丝尖端的位置确定示出了由概览图得出的具有尖端的放大片段，和

-在显示单元上分别共同自动地实时显示至少一个具有淡入的导丝的概览图和至少一个具有淡入的导丝尖端的变焦图。

通过按照本发明的方法例如对于实施患者空腔器官的阻塞治疗的检查人员确保了所有重要信息的最优可视化：一方面显示概览图，在该概览图上淡入导丝并且由此可以识别导丝的位置和方向，并且同时显示在阻塞区域中的导丝尖端的放大视图和由此的用于打开阻塞的精确起点。该视图实时地更新并且分别由当前拍摄来确定导丝和导丝尖端的位置，从而检查人员能够实施最佳可能的治疗。检查人员可以通过图示精确地估计，导丝尖端将要取哪个路径并且及时做出相应的反应。通过基于导丝尖端的位置确定显示变焦图可以使尖端不由于患者运动（例如心脏或呼吸运动）而从变焦图中移出，这附加地得到特别可靠的显示并且由此使治疗变得更安全。

按照本发明的实施，变焦图分别对应每个概览图并且同时与之共同显示。也就是分别实时地（这可以包含由于图像处理的最小时间偏差）分别显示当前概览图和所属的变焦图，从而检查人员始终能够精确并直接地识别，导丝和尖端位于哪个位置。由此确保了患者的最佳治疗。

为了可特别好识别地布置图像，将变焦图作为“图像中的图像”淡入显示在各个概览图中。这尤其在极其大平面的显示单元诸如西门子公司的所谓的大平面显示器的情况下是优选的。替换地也可以分别并排地显示变焦图和概览图。这尤其在具有多个显示部分的显示单元的情况下是优选的。

合适地，变焦图具有相对于概览图的至少四倍的放大。通过这种方式可以特别良好地显示导丝尖端和直接相邻的区域，特别是阻塞部分，并且对于检查人员可以良好识别。

按照优选的方式，为了确定导丝和/或导丝尖端的位置使用跟踪算法（Tracking Algorithmen）。

为了实施按照本发明的方法设置一种X射线设备，其具有：带有X射线源和X射线探测器的用于拍摄概览图序列的拍摄系统；用于控制方法的控制单元；具有用于处理概览图、用于确定位置和用于确定变焦图的图像处理单元的图像系统；以及用于共同地实时显示概览图和变焦图的显示单元。

附图说明

本发明以及按照本发明的特征的其它优选的实施下面借助于附图中示意性示出的实施例详细解释，但本发明不受该实施例限制。附图中：

图1示出了按照现有技术显示概览图的视图；

图2示出了按照现有技术显示变焦图的视图；

图3示出了按照本发明组合地显示概览图和变焦图的视图；

图4示出了在导丝穿过空腔器官阻塞运动期间用于图像辅助的按照本发明的方法的流程。

具体实施方式

在图1和图2中示出了在介入手术的图像辅助的情况下的公知类型的示图。在按照概览图序列的概览图14中（通常在X射线图像辅助的情况下连续地拍摄概览图）示出了患者的空腔器官10以及空腔器官在一个位置处的封闭的阻塞13。通常或多或少地可以在概览图上良好地识别由检查人员引入的具有在末稍端布置的导丝尖端12的导丝11。作为概览图的替换通常可以显示通过局部放大概览图产生的变焦图15。变焦图的问题在于，在血管系统运动（呼吸运动，心脏运动）的情况下（通过虚线箭头表示）此前在变焦图中可识别的导丝尖端从变焦图中移出。

通过按照本发明的用于图像辅助的方法，所有对于实施治疗性打开空腔器官中的阻塞的检查人员来说重要的信息可以清楚、明显、同时并且连续地更新。该方法使得能够可靠并经济地实施用于患者的这样的手术。

在图4中示出了按照本发明的自动方法的重要步骤。实况地并实时地在手术期间实施该方法，其中具有导丝尖端12的导丝11移动穿过患者的空腔器官（例如心脏冠状动脉），并且尤其在治疗打开空腔器官的阻塞期间实施。由此在第一步骤17中，关于一定的可确定的时间段（例如在手术期间）拍摄患者的相应空腔器官的具有导丝的连续序列概览图（例如透视图）。在图4中分别通过三个框表示该序列，其中通常拍摄更多，也就是多个概览图。例如由具有可三维运动的拍摄系统（例如C形臂系统）的X射线设备来拍摄概览图，该概览图例如可以由血管造影图构成。

只要分别拍摄了概览图，则根据其在第二步骤18中确定导丝的位置和方向。这可以借助软件算法自动地实施，该软件算法可以借助图像系统的图像处理单元来控制。用于跟踪导管或导丝的算法由现有技术公知，例如由未提前公开的专利申请US13/778，454获知。同时，借助另外的软件算法在第三步骤19中根据各个当前概览图确定导丝尖端的位置。该算法也可以借助图像系统的图像处理单元来控制。这样的算法，例如所谓的跟踪算法，也由现有技术公知。

在第四步骤20中基于导丝尖端的位置确定将来自于概览图的包含导丝尖端的片段放大为变焦图。然后在第五步骤21中实时地，也就是以与拍摄几乎没有或极其小的时间延迟来共同地示出具有淡入的导丝的概览图和具有淡入的导丝尖端的变焦图。基于如下原因这一点可以是无问题的，即用于确定导丝位置和导丝尖端位置的算法要求极其少的时间。优选地，共同显示各个当前的概览图和所属的变焦图。当例如极其快速地建立概览图序列时，替换地也可以将来自于之前的概览图的变焦图与最当前概览图一起显示。

分别共同地显示概览图和变焦图，其中变焦图可以作为“图像中的图像”与概览图一起来显示，或者两个图像可以例如在划分的显示器上并排显示。在图3中示出了这样的组合图像16。变焦图示出了导丝尖端及其邻近周围，其中变焦图的放大倍数例如可以是概览图的双倍、四倍、八倍或更高。理想地这样选择放大，使得导丝尖端的特性是最优可见的。通过不断更新地确定导丝尖端位置以及基于此的放大，在变焦图中总是可以保持看见尖端并且不会由于（例如心脏或呼吸的）运动而使尖端移出变焦图。在概览图中与之相比可以识别出在空腔器官（即例如血管树）中的整个导丝的位置和方向，从而检查人员获得最优的概况，特别是当操纵导丝来进行打开阻塞的手术时。例如在规定的前面设置的时间段期间或直至方法被手动中断，连续地更新方法的所有步骤。

本发明可以以下面的方法简要概括为：

对于特别良好地监视用于打开空腔器官中的阻塞的介入手术，在导丝穿过患者空腔器官阻塞的运动期间用于图像辅助的方法具有如下步骤：

-在导丝穿过阻塞的运动期间进行导丝的概览图序列的X射线图像拍摄，

-借助图像识别算法从概览图中连续更新地确定导丝的位置，

-借助另一种图像识别算法从概览图中连续更新地确定导丝尖端的位置，

-从概览图序列中确定变焦图序列，该变焦图基于导丝尖端的位置确定示出了由概览图得出的具有尖端的放大片段，和

-在显示单元上分别共同自动地实时显示至少一个具有淡入的导丝的概览图和至少一个具有淡入的导丝尖端的变焦图。

Claims (7)

1.一种在导丝（11）穿过患者空腔器官（10）的阻塞（13）的运动期间用于图像辅助的方法，具有如下步骤：

-在导丝（11）穿过阻塞（13）的运动期间进行导丝（11）的概览图（14）序列的X射线图像拍摄（17），

-借助图像识别算法从所述概览图（14）中连续更新地确定（18）所述导丝（11）的位置，

-借助另一种图像识别算法从所述概览图中连续更新地确定导丝尖端（12）的位置，

-从所述概览图（14）序列中确定（20）变焦图（15）序列，该变焦图（15）基于所述导丝（11）尖端（12）的位置确定示出了由概览X射线图得出的具有所述导丝（11）尖端（12）的放大片段，和

-在显示单元上分别共同自动地实时显示（21）至少一个具有淡入的导丝（11）的概览图和至少一个具有淡入的导丝（11）尖端（12）的变焦图。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，变焦图分别对应每个概览图并且同时显示。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，变焦图分别作为图像中的图像而淡入地显示在各个概览图中。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，分别并排地显示变焦图和概览图。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述变焦图具有相对于概览图的至少四倍的放大。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了确定导丝和/或导丝尖端的位置使用跟踪算法。

7.一种X射线设备，其被构造为用于实施按照权利要求1至6中任一项所述的方法，具有：带有X射线源和X射线探测器的用于拍摄概览图序列的拍摄系统；用于控制方法的控制单元；具有用于处理概览图、用于确定位置和用于确定变焦图的图像处理单元的图像系统；以及用于共同地实时显示概览图和变焦图的显示单元。