DE102007053756B4 - Method for displaying a cardiac vessel area - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Anzeige eines kardiologischen Gefäßbereichs (8) angegeben. 3D-Bilddaten eines den kardiologischen Gefäßbereich (8) umfassenden Herzbereichs (15) werden gewonnen und gespeichert. Aus den 3D-Bilddaten wird ein Umgebungssegment (30) des Gefäßbereichs (8) dargestellt, wobei in dem dargestellten Umgebungssegment (30) eine Markierung des Gefäßbereichs (8) vorgebbar ist. Die Position des markierten Gefäßbereichs (30) wird entsprechend der Lage eines für ein Untersuchungsbild (13) real positionierten Patienten (11) errechnet und in das Untersuchungsbild (13) symbolhaft eingeblendet.A method for displaying a cardiac vessel area (8) is given. 3D image data of a cardiac region (15) comprising the cardiac vessel region (8) are obtained and stored. From the 3D image data, an environmental segment (30) of the vessel region (8) is shown, wherein in the illustrated environmental segment (30) a marking of the vessel region (8) can be predetermined. The position of the marked vessel region (30) is calculated in accordance with the position of a patient (11) who is actually positioned for an examination image (13) and symbolically displayed in the examination image (13).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige eines kardiologischen Gefäßbereichs.The invention relates to a method for displaying a cardiac vessel area.

In der modernen Medizin erfolgt in zunehmendem Maße eine Untersuchung oder Behandlung eines erkrankten Patienten unter einem möglichst geringen operativen Aufwand, d. h. minimal-invasiv. Als Beispiel für derartige minimal-invasive Maßnahmen sind Behandlungen mit Kathetern oder Endoskopen zu nennen.In modern medicine, an examination or treatment of a diseased patient is increasingly carried out with as little operative effort as possible. H. minimally invasive. As an example of such minimally invasive measures are treatments with catheters or endoscopes to call.

Kathetergestützte Maßnahmen sind beispielsweise im Rahmen einer kardiologischen Behandlung bekannt, beispielsweise im Rahmen einer Behandlung eines Vorhofflimmerns des Herzens. Ein Vorhofflimmern des Herzens wird dabei häufig durch eine sogenannte Ablations-Prozedur behandelt.Catheter-based measures are known, for example, in the context of cardiac treatment, for example as part of a treatment of atrial fibrillation of the heart. Atrial fibrillation of the heart is often treated by a so-called ablation procedure.

Bei einer derartigen Ablations-Prozedur im Rahmen einer kardiologischen Behandlung wird ein Ablationskatheter in einen Herzbereich eingeführt, um pathologische Erregungs-Leitungsbahnen durch eine Ablation, d. h. ein Abtragen oder Veröden von Gewebe, zu zerstören. Eine derartige Ablation wird dabei häufig im Bereich eines kardiologischen Gefäßbereichs durchgeführt, z. B. im Bereich einer Pulmonalvenen-Ostie.In such an ablation procedure in the context of cardiac treatment, an ablation catheter is introduced into a heart area to treat pathological pathways by ablation, i. H. an erosion or sclerosing of tissue, destroy. Such ablation is often performed in the area of a cardiac vessel area, z. In the area of pulmonary vein ostia.

Darum ist es insbesondere für einen Kardiologen während einer Ablations-Prozedur wichtig, die Position des zu behandelnden Gefäßbereichs zu kennen.Therefore, it is particularly important for a cardiologist during an ablation procedure to know the location of the vascular area to be treated.

Aus herkömmlichen Durchleuchtungsbildern ist die exakte Position eines kardiologischen Gefäßbereichs, beispielsweise einer Pulmonalvenen-Ostie, in der Regel nicht erkennbar.From conventional fluoroscopic images, the exact position of a cardiac vessel area, for example a pulmonary vein ostia, is generally not recognizable.

Die Anatomie eines kardiologischen Gefäßbereichs kann in aufwendiger Weise unter Verwendung eines elektro-anatomischen Mapping Systems bestimmt werden. Dabei wird eine elektro-physiolgische Karte eines Herzbereichs durch ein kathetergestütztes Abtasten der Oberfläche des entsprechenden Herzbereichs erstellt. Für dieses Verfahren sind kostenintensive Spezialkatheter erforderlich, die beispielsweise mit Positionssensoren ausgestattet sind. Ein derartiges elektro-anatomisches Mapping System wird z. B. in der US 2004/0 152 974 A1 angesprochen.The anatomy of a cardiac vessel area can be determined in a complex manner using an electro-anatomical mapping system. In this case, an electro-physiological card of a heart region is created by a catheter-assisted scanning of the surface of the corresponding heart region. Costly specialty catheters equipped with position sensors, for example, are required for this procedure. Such an electro-anatomical mapping system is z. B. in the US 2004/0152 974 A1 addressed.

Die US 2004/0 152 974 A1 lehrt selbst, wie die Position der Ostie anhand elektro-physiologischer Kriterien bestimmt und visualisiert werden kann.The US 2004/0152 974 A1 teaches himself how the position of ostia can be determined and visualized using electro-physiological criteria.

Die DE 10 2005 022 541 A1 offenbart ein Verfahren und ein Gerät zur Darstellung von Strukturen, die in einem 3-D-Bilddatensatz eines Objektes enthalten sind, auf einem 2-D-Durchleuchtungsbild des Objektes. Hierbei wird innerhalb des 3-D-Bilddatensatzes eine aus Punkten, Linien oder geometrischen Figuren bestehende Positionsmarkierung festgelegt, welche die Position einer anatomischen Landmarke markiert. Diese Positionsmarkierung wird dann positionsgenau auf das 2-D-Durchleuchtungsbild übertragen.The DE 10 2005 022 541 A1 discloses a method and apparatus for displaying structures contained in a 3-D image data set of an object on a 2-D fluoroscopic image of the object. In this case, a position mark consisting of points, lines or geometric figures is defined within the 3-D image data set, which marks the position of an anatomical landmark. This position marker is then transferred with exact position to the 2-D fluoroscopic image.

Ausgehend vom Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Verfahren zur Anzeige eines interessierenden kardiologischen Gefäßbereichs anzugeben.Starting from the prior art, the invention has for its object to provide an alternative method for displaying a cardiology vessel region of interest.

Die Aufgabe wird dabei erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Anzeige eines kardiologischen Gefäßbereichs, wobei 3D-Bilddaten eines den kardiologischen Gefäßbereich umfassenden Herzbereichs gewonnen und gespeichert werden, wobei ein Umgebungssegment des Gefäßbereichs aus den 3D-Bilddaten dargestellt wird, wobei für die Darstellung des Umgebungssegments mittels einer Segmentierung überflüssige Körperstrukturen aus dem 3D-Bild entfernt werden, wobei in dem dargestellten Umgebungssegment eine Markierung des Gefäßbereichs vorgebbar ist, und wobei die Position des markierten Gefäßbereichs entsprechend der Lage eines für ein Untersuchungsbild real positionierten Patienten errechnet wird und in das Untersuchungsbild symbolhaft eingeblendet wird.The object is achieved according to the invention by a method for displaying a cardiac vessel area, wherein 3D image data of the cardiac vessel area encompassing heart area are obtained and stored, wherein an environmental segment of the vascular area is represented from the 3D image data, wherein for the representation of the surrounding segment by means of superfluous body structures are removed from the 3D image, whereby a marking of the vessel region can be predetermined in the illustrated environmental segment, and the position of the marked vessel region is calculated according to the position of a patient actually positioned for an examination image and symbolically displayed in the examination image ,

Die Erfindung ermöglicht es auf unaufwendige Weise, die Position eines kardiologischen Gefäßbereichs in einem konventionell aufgenommenen Untersuchungsbild anzuzeigen. Dadurch ist es insbesondere möglich, auf ein kostenintensives und aufwendiges elektro-anatomisches Mappingsystem zu verzichten. Der Einsatz der beispielsweise mit Positionssensoren ausgestatteten Spezialkatheter zur Lokalisierung des interessierenden Gefäßbereichs ist nicht erforderlich.The invention makes it possible in an inexpensive way to display the position of a cardiac vessel area in a conventionally recorded examination image. This makes it possible in particular to dispense with a costly and expensive electro-anatomical mapping system. The use of the example equipped with position sensors special catheter for localization of the vessel area of interest is not required.

Bei den 3D-Bilddaten handelt es sich beispielsweise um ein von einem Computertomographen, einem Magnetresonanzsystem oder von einem C-Bogen-Röntgensystem aufgenommes 3D-Bild. Ebenso ist es möglich die 3D-Bilddaten z. B. durch eine Ultraschall- oder Rotationsangiographische Aufnahme zu gewinnen. Mittels der 3D-Bilddaten kann häufig eine sehr detaillierte Darstellung eines Herzbereichs mit den umfassten kardiologischen Gefäßen und den entsprechenden Gefäßbereichen gewonnen werden.The 3D image data is, for example, a 3D image taken by a computed tomography scanner, a magnetic resonance system or a C-arm X-ray system. It is also possible the 3D image data z. B. by an ultrasound or Rotationsangiographische recording to win. By means of the 3D image data, it is often possible to obtain a very detailed representation of a heart area with the cardiological vessels included and the corresponding vessel areas.

Je nachdem welcher Gefäßbereich von Interesse ist, werden die 3D-Bilddaten von einem beliebigen Herzbereich gewonnen. Ist der interessierende Gefäßbereich beispielsweise als eine Pulmonalvenen-Ostie gegeben, ist es sinnvoll, wenn der dargestellte Herzbereich den linken Herzvorhof umfasst.Depending on which vessel area is of interest, the 3D image data is obtained from any heart area. If the vessel region of interest is given, for example, as a pulmonary vein ostia, it makes sense if the illustrated heart region comprises the left atrium.

Aus den gewonnenen 3D-Bilddaten wird ein Umgebungssegment des interessierenden Gefäßbereichs dargestellt. Für die Darstellung des Umgebungssegments werden „überflüssige” Körperstrukturen, wie beispielsweise Rippen, aus dem 3D-Bild entfernt. Dieses Vorgehen wird üblicherweise als „Segmentierung” bezeichnet. Für eine derartige Segmentierung der 3D-Bilddaten kann beispielsweise auf bekannte Datenverarbeitungsprogramme zurückgegriffen werden. From the acquired 3D image data, an environmental segment of the vessel region of interest is displayed. For rendering the environment segment, "superfluous" body structures, such as ribs, are removed from the 3D image. This procedure is commonly referred to as "segmentation". For such a segmentation of the 3D image data, for example, known data processing programs can be used.

Durch die Segmentierung ist eine klare optische Abgrenzung des interessierenden Gefäßbereichs, beispielsweise der Pulmonalvenen-Ostie, möglich. Dadurch wird eine eindeutige Markierung des entsprechenden Gefäßbereichs erheblich erleichtert. Die Markierung wird dabei beispielsweise über eine grafische Benutzeroberfläche mittels eines Mauszeigers gesetzt. Das ermöglicht eine sehr einfache Bedienbarkeit.Due to the segmentation, a clear optical demarcation of the vessel region of interest, for example the pulmonary vein ostia, is possible. This considerably facilitates a clear marking of the corresponding vessel area. The marking is set, for example, via a graphical user interface by means of a mouse pointer. This allows a very simple operation.

Die Position des markierten Gefäßbereichs, also beispielsweise der markierten Ostie, wird dann in ein Untersuchungsbild eines real positionierten Patienten entsprechend seiner realen Lage eingeblendet. Bei dem Untersuchungsbild handelt es sich insbesondere um ein 2D-Untersuchungsbild, beispielsweise um ein Ultraschallbild oder ein Angiogramm. Das entsprechende Untersuchungsbild kann ebenso als ein Durchleuchtungsbild des Patienten gegeben sein, welches beispielsweise mit einem C-Bogen-Röntgengerät aufgenommen wird.The position of the marked vessel area, for example the marked ostia, is then superimposed on an examination image of a patient who is positioned in real position in accordance with his real position. In particular, the examination image is a 2D examination image, for example an ultrasound image or an angiogram. The corresponding examination image can also be given as a fluoroscopic image of the patient, which is recorded, for example, with a C-arm X-ray device.

Für die Errechnung der Position des markierten Gefäßbereichs entsprechend der realen Lage des Patienten wird auf die 3D-Bilddaten zurückgegriffen. Dabei ist es möglich, dass die entsprechenden 3D-Bilddaten des Patienten mit der aktuellen Gerätekonfiguration, die zur Aufnahme des Untersuchungsbildes genutzt wird, gewonnen werden. D. h. konkret, dass das Untersuchungsbild und die 3D-Bilddaten mit demselben Gerät, beispielsweise mit demselben Röntgensystem, aufgenommen werden, ohne dass zwischen den einzelnen Aufnahmen eine Umlagerung des Patienten notwendig wird. Da sich in diesem Fall die 3D-Bilddaten und das Durchleuchtungsbild auf dasselbe Koordinatensystem beziehen, kann für die Errechnung der Position des markierten Gefäßbereichs auf die „ursprünglichen” 3D-Bilddaten zurückgegriffen werden.For the calculation of the position of the marked vessel area corresponding to the real position of the patient, the 3D image data is used. It is possible that the corresponding 3D image data of the patient with the current device configuration, which is used to record the examination image, are obtained. Ie. specifically, that the examination image and the 3D image data are recorded with the same device, for example with the same X-ray system, without requiring a rearrangement of the patient between the individual images. In this case, since the 3D image data and the fluoroscopic image refer to the same coordinate system, it is possible to resort to the "original" 3D image data for the calculation of the position of the marked vessel region.

3D-Bilddaten, die mit einem Aufnahmegerät gewonnen werden, welches sowohl eine Aufnahme von einem Untersuchungsbild, als auch die Aufnahme von 3D-Bilddaten ermöglicht, besitzen häufig ein begrenztes Auflösungsvermögen. Zudem stehen derartige Aufnahmegeräte, beispielsweise entsprechende Röntgensysteme, nicht überall zur Verfügung.3D image data obtained with a capture device that allows both capture of an examination image and acquisition of 3D image data often has limited resolving power. In addition, such recording devices, such as appropriate X-ray systems, not everywhere available.

Deshalb wird in einer bevorzugten Ausgestaltung für die Errechnung der Position des markierten Gefäßbereichs auf bereits getätigte 3D-Bilddaten zurückgegriffen, und die bereits getätigten 3D-Bilddaten werden entsprechend der realen Lage des Patienten transformiert. Die entsprechenden 3D-Bilddaten können dann insbesondere auch mit einem anderen Aufnahmegerät gewonnen werden, wie das Untersuchungsbild, beispielsweise mit einem Computertomograhie-Gerät oder einem Magnetresonanz-Gerät. In dem Fall hat zwischen der Aufnahme der 3D-Bilddaten und der Aufnahme des Untersuchungsbildes eine Umlagerung des Patienten stattgefunden oder es hat sich aufgrund des zeitlichen Abstands die Physiognomie des Patienten verändert. Dies hat zur Folge, dass sich die 3D-Bilddaten und das Untersuchungsbild nicht auf dasselbe Koordinatensystem beziehen. Damit die Position des markierten Gefäßbereichs an der „richtigen Stelle” in das Untersuchungsbild eingeblendet wird, ist es notwendig, die bereits getätigten 3D-Bilddaten in das Koordinatensystem des Untersuchungsbildes zu transformieren. Das heißt mit anderen Worten, die 3D-Bilddaten werden so transformiert, dass eine in den 3D-Bilddaten abgebildete Struktur an der gleichen Stelle liegt, wie die im Untersuchungsbild. Zusätzlich findet dabei eine Skalierung statt, so dass die in den 3D-Bilddaten abgebildete Struktur die gleiche Dimension besitzt, wie die im Untersuchungsbild. Eine derartige Transformation wird gelegentlich als „Registrierung” bezeichnet.Therefore, in a preferred embodiment for the calculation of the position of the marked vessel area on already done 3D image data is used, and the already made 3D image data are transformed according to the real position of the patient. The corresponding 3D image data can then in particular also be obtained with another recording device, such as the examination image, for example with a computer tomography device or a magnetic resonance device. In that case, a rearrangement of the patient has taken place between the acquisition of the 3D image data and the recording of the examination image, or the physiognomy of the patient has changed as a result of the time interval. As a result, the 3D image data and the examination image do not relate to the same coordinate system. In order for the position of the marked vessel area at the "correct location" to be superimposed on the examination image, it is necessary to transform the 3D image data already taken into the coordinate system of the examination image. In other words, the 3D image data is transformed such that a structure imaged in the 3D image data is at the same location as that in the examination image. In addition, a scaling takes place, so that the structure depicted in the 3D image data has the same dimension as that in the examination image. Such a transformation is sometimes referred to as "registration."

In einer möglichen Ausgestaltung wird die Transformation der 3D-Bilddaten anhand des Untersuchungsbildes bildbasiert durchgeführt. In dieser Ausführung ist es vorgesehen, dass eine ortsfeste optische Landmarke, die sowohl in dem Untersuchungsbild, als auch in den 3D-Bilddaten abgebildet wird, in den genannten Bildern zu einer maximalen Übereinstimmung, insbesondere bezüglich der Position und der Dimension, gebracht wird. Als eine anatomische Landmarke kann beispielsweise die Wirbelsäule oder ein signifikantes Blutgefäß, beispielsweise eine Vene, gewählt werden. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass während der Gewinnung der 3D-Bilddaten ein Markierungselement am Körper des Patienten angebracht ist, welches sowohl in den 3D-Aufnahmen, als auch in dem Untersuchungsbild identifizierbar ist. Ein derartiges Markierungselement verbleibt dabei bis einschließlich zur Aufnahme des Untersuchungsbildes am Körper, so dass eine entsprechende bildbasierte Transformation der 3D-Bilddaten möglich ist. Die entsprechende Transformation erfolgt beispielsweise rechnergestützt. Alternativ kann auch eine manuelle Ausrichtung vorgesehen sein.In one possible embodiment, the transformation of the 3D image data on the basis of the examination image is image-based. In this embodiment, it is provided that a stationary optical landmark, which is imaged both in the examination image and in the 3D image data, is brought to a maximum match in the said images, in particular with regard to the position and the dimension. As an anatomical landmark, for example, the spine or a significant blood vessel, such as a vein, can be selected. Likewise, it can be provided that during the acquisition of the 3D image data, a marking element is attached to the body of the patient, which is identifiable both in the 3D images, as well as in the examination image. Such a marking element remains up to and including the acquisition of the examination image on the body, so that a corresponding image-based transformation of the 3D image data is possible. The corresponding transformation is carried out, for example, computer-aided. Alternatively, a manual alignment may be provided.

Das Markierungselement kann auch durch eine Anzahl von elektronischen Markern oder Sensoren gegeben sein, so dass eine Transformation ohne eine Bilddatenauswertung möglich ist und die Transformation markerbasiert durchgeführt wird. Die entsprechenden elektronischen Marker oder Sensoren werden insbesondere am Körper des Patienten angebracht. Die Marker sind beispielsweise mit ortsfesten Positionssensoren oder elektromagnetischen Positionspads in einem Behandlungsraum kontaktierbar, so dass die Lage der Marker während der Aufnahme des Untersuchungsbildes relativ zur der Lage in den bereits getätigten 3D-Daten ermittelt werden kann. Eine Transformation der bereits getätigten 3D-Bilddaten in das Koordinatensystem des Untersuchungsbildes erfolgt beispielsweise computergestützt.The marking element can also be given by a number of electronic markers or sensors, so that a transformation without image data evaluation is possible and the Transformation based on markers. The corresponding electronic markers or sensors are in particular attached to the body of the patient. The markers can be contacted, for example, with fixed position sensors or electromagnetic position pads in a treatment space, so that the position of the markers can be determined during the acquisition of the examination image relative to the position in the 3D data already taken. A transformation of the already made 3D image data in the coordinate system of the examination image is carried out for example by computer.

Vorzugsweise ist als kardiologischer Gefäßbereich mindestens eine Pulmonalvenen-Ostie markierbar und deren Position wird errechnet und eingeblendet. Häufig ist es für eine Behandlung eines Vorhofflimmerns sinnvoll, eine Ablations-Prozedur im Bereich einer Pulmonalvenen-Ostie durchzuführen. Durch eine Einblendung der Position der Pulmonalvenen-Ostie in das Untersuchungsbild wird es beispielsweise einem Kardiologen erleichtert, die entsprechende Ablations-Prozedur unter Sichtkontrolle über das Untersuchungsbild durchzuführen.Preferably, at least one pulmonary vein ostia can be marked as a cardiac vascular area and its position is calculated and displayed. It is often useful to treat atrial fibrillation by performing an ablation procedure in the area of pulmonary vein ostia. By inserting the position of the pulmonary vein ostia into the examination image, for example, it is easier for a cardiologist to carry out the corresponding ablation procedure under visual control over the examination image.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird als Umgebungssegment der Pulmonalvenen-Ostie zumindest der linke Herzvorhof dargestellt. Die Pulmonalvenen-Ostie liegt in einem Übergangsbereich zwischen dem linken Herzvorhof und einer Pulmonalvene. Durch die segmentierte Darstellung zumindest des linken Herzvorhofs ist eine klare optische Abgrenzung der Pulmonalvenen-Ostie möglich. Dies erleichtert insbesondere eine eindeutige bildbasierte Markierung der entsprechenden Ostie.In a further preferred embodiment, at least the left atrium is represented as the surrounding segment of the pulmonary vein ostia. The pulmonary vein ostia lies in a transitional area between the left atrium and a pulmonary vein. By the segmented representation of at least the left atrium a clear optical demarcation of the pulmonary vein ostia is possible. This facilitates, in particular, a clear image-based marking of the corresponding ostia.

In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung ist die Markierung als eine im Wesentlichen quer zur Längsrichtung der Pulmonalvene verlaufende Markierungslinie vorgebbar und die Position der Pulmonalvenen-Ostie wird bezüglich einer quer zur Markierungslinie verlaufenden Schnittebene errechnet. Ein Setzen der Markierung als Markierungslinie ist sehr einfach ausführbar. Zudem werden in dieser Ausführung morphologische Besonderheiten der Pulmonalvenen-Ostie für die Einblendung berücksichtig, da durch die quer zur Markierungslinie verlaufende Schnittebene im Wesentlichen die individuelle Umfangslinie der entsprechenden Pulmonalvenen-Ostie vorgegeben wird.In a further advantageous embodiment, the marking can be specified as a marking line extending essentially transversely to the longitudinal direction of the pulmonary vein, and the position of the pulmonary vein ostia is calculated with respect to a sectional plane extending transversely to the marking line. Setting the marker as a marker line is very easy to execute. In addition, in this embodiment, morphological features of the pulmonary vein ostia are taken into account for the insertion, since the individual circumference of the corresponding pulmonary vein ostia is essentially predetermined by the sectional plane running transversely to the marking line.

Vorteilhafterweise werden die bereits getätigten 3D-Bilddaten durch eine Computertomographie-Aufnahme gewonnen. Mittels Computertomographie-Aufnahmen können im Allgemeinen sehr detailreiche 3D-Darstellungen gewonnen werden, so dass sich der interessierende Gefäßbereich sehr klar darstellen lässt.Advantageously, the 3D image data already taken are obtained by a computed tomography image. By means of computed tomography images, it is generally possible to obtain very detailed 3D representations, so that the region of the vessel of interest can be represented very clearly.

Vorzugsweise wird die Position des markierten Gefäßbereichs in ein Durchleuchtungsbild des Patienten eingeblendet. Röntgenbilder bieten sich an, da diese beispielsweise in Arztpraxen häufig standardmäßig aufgenommen werden. Daraus resultiert auch, dass Ärzte, beispielsweise Kardiologen, es gewohnt sind, sich in Durchleuchtungsbildern zu orientieren.Preferably, the position of the marked vessel area is superimposed into a fluoroscopic image of the patient. X-ray images are a good idea as they are often included as standard in medical practices. This also means that doctors, for example cardiologists, are accustomed to orient themselves in fluoroscopic images.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Durchleuchtungsbild mit einem C-Bogen gewonnen. Die Verwendung eines C-Bogens bietet sich an, da es sich dabei um eine bewährte Aufnahmetechnik handelt.In a preferred embodiment, the fluoroscopic image is obtained with a C-arm. The use of a C-arm is recommended because it is a proven recording technique.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in jeweils schematischer Darstellung:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Shown schematically in each case:

1 stark schematisch einen linken Herz-Vorhof, 1 very schematically a left atrium of the heart,

2 eine medizinische Vorrichtung zur Untersuchung eines kardiologischen Gefäßbereichs, 2 a medical device for examining a cardiac vessel area,

3 eine Visualisierung eines Gefäßbereichs aus 3D-Bilddaten, 3 a visualization of a vascular area from 3D image data,

4 ein Umgebungssegment aus dem Gefäßbereich entsprechend 3, 4 an environmental segment corresponding to the vessel area 3 .

5 eine Schnittebene des in 4 dargestellten Umgebungssegments, 5 a sectional plane of the in 4 represented environmental segment,

6 ein erstes Durchleuchtungsbild, und 6 a first fluoroscopic image, and

7 ein zweites Durchleuchtungsbild. 7 a second fluoroscopic image.

1 zeigt sehr schematisch einen linken Herzvorhof 2. Es wird ersichtlich, das in den linken Herzvorhof 2 in der Regel vier Pulmonalvenen 4 münden, die sich im dargestellten Ausschnitt im Wesentlichen entlang einer Längsrichtung 6 erstrecken. Der Mündungsbereich der jeweiligen Pulmonalvene 4 in den linken Herzvorhof 2 wird als Pulmonalvenen-Ostie 8 bezeichnet. 1 shows very schematically a left atrium 2 , It can be seen that in the left atrium 2 usually four pulmonary veins 4 open out in the illustrated section substantially along a longitudinal direction 6 extend. The mouth area of the respective pulmonary vein 4 in the left atrium 2 is called pulmonary vein ostia 8th designated.

2 zeigt eine medizinische Vorrichtung 10 zur Sichtbarmachung eines hier als Pulmonalvenen-Ostie 8 gegebenen kardiologischen Gefäßereichs, in einem Untersuchungsbild eines Patienten 11. Die Vorrichtung 10 ist hier im Rahmen einer Ablations–Prozedur der Pulmonalvenen-Ostie 8 vorgesehen. Anhand der Darstellung soll insbesondere ein Verfahrensablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden. 2 shows a medical device 10 to visualize one here as pulmonary vein ostia 8th given cardiology vessel area, in an examination image of a patient 11 , The device 10 is here as part of an ablation procedure of pulmonary vein ostia 8th intended. On the basis of the illustration, in particular a method sequence of an embodiment of the method according to the invention will be explained.

Die dargestellte Vorrichtung 10 umfasst ein Computertomograpie-Gerät 12, ein C-Bogen Röntgengerät 14, sowie eine Anzahl von Speicher- und Rechenmitteln 17, 26, 28.The illustrated device 10 includes a computed tomography device 12 , a C-arm X-ray machine 14 , as well as a number of storage and computing resources 17 . 26 . 28 ,

In dem C-Bogen Röntgengerät 14 wird ein als Durchleuchtungsbild 13 gegebenes Untersuchungsbild eines real positionierten Patienten 11 aufgenommen. Wie aus 2 zu entnehmen ist, zeigt das Durchleuchtungsbild 13 einen Herzbereich 15, sowie weitere Körperstrukturen des Patienten, beispielsweise einen Teil der Wirbelsäule 16.In the C-arm X-ray machine 14 becomes a fluoroscopic image 13 given examination image of a real positioned patient 11 added. How out 2 can be seen, shows the fluoroscopic image 13 a heart area 15 , as well as other body structures of the patient, for example a part of the spine 16 ,

Mittels des Computertomographie-Geräts 12 sind 3D-Bilddaten des Patienten 11 gewonnen. Die gestrichelte Darstellung des Computertomographie-Geräts 12 deutet dabei an, dass die entsprechenden Aufnahmen in der Vergangenheit gewonnen wurden. Wie in der Darstellung skizzenhaft dargestellt ist, zeigt auch das aufgenommene 3D-Bild 18 den Herzbereich 15 des Patienten 11. Der dargestellte Herzbereich 15 umfasst hier den als Pulmonalvenen-Ostie 8 gegebenen kardiologischen Gefäßbereich. Neben dem Herzbereich 15 zeigt das 3D-Bild weitere Körperstrukturen, beispielsweise Rippen 22 und einen Teil der Wirbelsäule 16 des Patienten 11. Die mit dem Computertomographie-Gerät 12 gewonnenen 3D-Bilddaten sind mittels eines Speicherelements 26 beispielsweise auf der Festplatte eines Computers 28 abgespeichert.Using the computed tomography device 12 are 3D image data of the patient 11 won. The dashed line illustration of the computed tomography device 12 indicates that the corresponding recordings have been made in the past. As sketched in the illustration, the captured 3D image also shows 18 the heart area 15 of the patient 11 , The illustrated heart area 15 here includes the pulmonary vein Ostie 8th given cardiology vessel area. Next to the heart area 15 the 3D image shows other body structures, such as ribs 22 and part of the spine 16 of the patient 11 , The with the computed tomography device 12 obtained 3D image data are by means of a memory element 26 for example, on the hard disk of a computer 28 stored.

Mittels eines Rechenmoduls 17 werden die abgespeicherten 3D-Bilddaten entsprechend der Lage des in dem Röntgengerät 14 positionierten Patienten 11 transformiert. Die Transformation der 3D-Bilddaten erfolgt in dem Ausführungsbeispiel bildbasiert anhand des Durchleuchtungbildes 13. Dafür wird die in beiden Darstellungen 13, 18 sichtbare Wirbelsäule 16 mittels des Rechenmoduls 17 zu einer maximalen Übereinstimmung gebracht. Die Transformation ist hier notwendig, da eine Umlagerung des Patienten 11 zwischen der Aufnahme des 3D-Bildes 18 mit dem Computertomographie-Gerät 12 und der Aufnahme des Durchleuchtungsbildes 13 mit dem Röntgengerät 14 vorgenommen wurde. Damit sich die 3D-Bilddaten und das Durchleuchtungsbild 13 auf dasselbe Koordinatensystem beziehen, wird eine entsprechende Transformation der 3D-Bilddaten durchgeführt.By means of a calculation module 17 The stored 3D image data are corresponding to the location of the in the X-ray machine 14 positioned patients 11 transformed. The transformation of the 3D image data takes place image-based in the embodiment on the basis of the fluoroscopic image 13 , For this is the in both representations 13 . 18 visible spine 16 by means of the calculation module 17 brought to a maximum match. The transformation is necessary here as a rearrangement of the patient 11 between taking the 3D image 18 with the computed tomography device 12 and the recording of the fluoroscopic image 13 with the X-ray machine 14 was made. So that the 3D image data and the fluoroscopic image 13 refer to the same coordinate system, a corresponding transformation of the 3D image data is performed.

Aus den 3D-Bilddaten oder den transformierten 3D-Bilddaten wird ein vorgewähltes Umgebungssegment 30 der Pulmonalvenen-Ostie 8 dargestellt. Das dargestellte Umgebungssegment 30 umfasst hier neben dem linken Herzvorhof 2 eine Anzahl von Pulmonalvenen 4 und die dazugehörigen Pulmonalvenen-Ostien 8.The 3D image data or the transformed 3D image data becomes a preselected environment segment 30 pulmonary vein ostia 8th shown. The illustrated environment segment 30 includes here next to the left atrium 2 a number of pulmonary veins 4 and the associated pulmonary vein ostia 8th ,

Für die Darstellung des Umgebungssegments 30 werden „überflüssige” Körperstrukturen, wie beispielsweise die Rippen 22, mittels einer Segmentiereinrichtung 32 aus dem 3D-Bild entfernt, also sozusagen herausgefiltert.For the representation of the environment segment 30 become "superfluous" body structures, such as the ribs 22 , by means of a segmenting device 32 removed from the 3D image, so filtered out so to speak.

In dem ausgewählten Umgebungssegment 30 ist nun eine klare optische Abgrenzung der Pulmonalvenen-Ostie 8 möglich. Dadurch wird die Markierbarkeit der Pulmonalvenen-Ostie 8 mittels einer Markierungslinie 34 erheblich erleichtert. Die Markierungslinie 34 verläuft insbesondere quer zur Längsrichtung 6 der entsprechenden Pulmonalvene 4 und kann beispielsweise mittels eines Eingabegeräts 36, z. B. mittels einer Computermaus, interaktiv auf einem entsprechenden Bildschirm gesetzt werden.In the selected environment segment 30 is now a clear optical demarcation of pulmonary vein ostia 8th possible. This will increase the markability of pulmonary vein ostia 8th by means of a marking line 34 considerably relieved. The marker line 34 runs in particular transversely to the longitudinal direction 6 the corresponding pulmonary vein 4 and, for example, by means of an input device 36 , z. B. by means of a computer mouse, interactively set on a corresponding screen.

Mittels der Markierungslinie 34 errechnet das Rechenmodul 17 eine Umfangslinie 42 der markierten Pulmonalvenen-Ostie 8 bezüglich einer quer zur Markierungslinie 34 verlaufenden Schnittebene, sowie deren Position entsprechend der Lage des in dem Röntgengerät 14 positionierten Patienten 11. Für die Errechnung der Position der Umfangslinie 42 greift das Rechenmodul 17 auf die transformierten 3D-Bilddaten zurück.By means of the marking line 34 calculates the calculation module 17 a circumferential line 42 the marked pulmonary vein ostia 8th with respect to a marker line 34 extending cutting plane, as well as their position corresponding to the position of the in the X-ray machine 14 positioned patients 11 , For the calculation of the position of the circumference 42 picks up the calculation module 17 back to the transformed 3D image data.

Die errechnete Position der Umfangslinie 42 wird dann symbolhaft in das Durchleuchtungsbild 13 eingeblendet, so dass die Lage der Pulmonalvenen-Ostie 8 deutlich in dem Durchleuchtungsbild 13 angezeigt wird. Durch ein derartiges Einblenden der Position der Pulmonalvenen-Ostie 8 in das Durchleuchtungsbild 13 wird es einem Kardiologen erleichtert, beispielsweise zur Behandlung eines Vorhofflimmerns, einen Katheter, insbesondere einen Ablations-Katheter unter Sichtkontrolle an die Pulmonalvenen-Ostie 8 heranzuführen, um eine Ablation durchzuführen.The calculated position of the circumference 42 becomes symbolic in the fluoroscopic image 13 superimposed, so that the location of the pulmonary vein ostia 8th clearly in the fluoroscopic image 13 is shown. By fading in the position of the pulmonary vein ostia 8th in the fluoroscopic image 13 It is facilitated for a cardiologist, for example for the treatment of atrial fibrillation, a catheter, in particular an ablation catheter under visual control to the pulmonary vein ostia 8th to perform an ablation.

3 zeigt beispielhaft und schematisch ein mit dem Computertomographie-Gerät 12 aufgenommenes 3D-Bild eines Herzbereichs 15. Wie diese Darstellung erkennen lässt, werden neben dem Herzbereich 15 weitere Körperstrukturen, beispielsweise einige Rippen 22 abgebildet. Um eine klar erkennbare Darstellung der Pulmonalvenen-Ostie 8 zu erhalten, wird aus den 3D-Bilddaten ein ausgewähltes Umgebungssegment 30 der Pulmonalvenen-Ostie 8 segmentiert. 3 shows an example and schematically one with the computed tomography device 12 captured 3D image of a heart area 15 , As this illustration shows, are next to the heart area 15 other body structures, such as some ribs 22 displayed. To get a clear view of pulmonary vein ostia 8th to obtain, from the 3D image data, a selected environment segment 30 pulmonary vein ostia 8th segmented.

Ein Umgebungssegment 30, das aus dem in der 3 dargestellten 3D-Bild gewonnen wurde, ist schematisch in 4 dargestellt. Das dargestellte Umgebungssegment 30 umfasst dabei den linken Herzvorhof 2, sowie eine Anzahl von Pulmonalvenen 4. Aus der 4 ist außerdem die Markierungslinie 34 ersichtlich, durch welche eine Pulmonalvenen-Ostie 8 markiert ist.An environment segment 30 that made in the 3 3D image obtained is shown schematically in 4 shown. The illustrated environment segment 30 includes the left atrium 2 , as well as a number of pulmonary veins 4 , From the 4 is also the marker line 34 seen by which a Pulmonalvenen Ostie 8th is marked.

In 5, die eine Schnittebene des in 4 dargestellten Umgebungssegments 30 zeigt, ist die Umfangslinie 42 der Pulmonalvenen-Ostie 8 dargestellt, die mittels der in 4 dargestellten Markierungslinie 34 errechnet wurde. Die Umfangslinie 42 liegt dabei in der quer zur Markierungslinie 34 verlaufenden Schnittebene.In 5 , which is a sectional plane of the in 4 represented environmental segment 30 shows is the perimeter 42 pulmonary vein ostia 8th represented by means of in 4 shown marking line 34 was calculated. The circumference 42 lies in the transverse to the marking line 34 extending cutting plane.

In den 6 und 7 ist die in der 5 dargestellte Umfangslinie 42 jeweils in ein Röntgen-Durchleuchtungsbild 13 des Herzbereichs 15 eingeblendet. Das entsprechende Durchleuchtungsbild 13 ist mit einem C-Bogen Röntgengerät 14 gemäß 2 aufgenommen. Die in den 6 und 7 dargestellten Durchleuchtungsbilder 13, sind dabei aus einer unterschiedlichen Richtung aufgenommen.In the 6 and 7 is the one in the 5 illustrated perimeter 42 each in an X-ray fluoroscopic image 13 of the heart area 15 appears. The corresponding fluoroscopic image 13 is with a C-arm X-ray machine 14 according to 2 added. The in the 6 and 7 illustrated fluoroscopic images 13 , are taken from a different direction.

Durch die eingeblendete Umfangslinie 42 wird in dem Durchleuchtungsbild 13 die Position der in der 3 markierten Pulmonalvenen-Ostie 8 symbolhaft angezeigt. Für die Einblendung wurde die Position der markierten Umfangslinie 42 entsprechend der Lage des gemäß 2 in dem Röntgengerät 14 positionierten Patienten 11 errechnet. Dabei wurde auch die Dimension der Umfangslinie 42 durch eine entsprechende Skalierung an die Abbildung des Durchleuchtungsbildes 13 angepasst. Dadurch wird die Umfangslinie an der anatomisch richtigen Stelle, sowie in der richtigen Orientierung und Dimension, in das Durchleuchtungsbild 13 eingeblendet. Das wird deutlich bei einem Vergleich der in den 6 und 7 dargestellten Durchleuchtungsbilder 13, die jeweils aus einer unterschiedlichen Richtung aufgenommen wurden. Darin ist gut erkennbar, dass für die Einblendung der Umfangslinie 42 die perspektivische Information bezüglich der Lage und der Orientierung berücksichtigt wurde.Through the displayed outline 42 is in the fluoroscopic image 13 the position of in the 3 marked pulmonary vein ostia 8th indicated symbolically. For the insertion, the position of the marked perimeter line became 42 according to the location of according to 2 in the X-ray machine 14 positioned patients 11 calculated. At the same time, the dimension of the circumference became 42 by a corresponding scaling to the image of the fluoroscopic image 13 customized. As a result, the circumferential line at the anatomically correct location, as well as in the correct orientation and dimension, in the fluoroscopic image 13 appears. This becomes clear when comparing the in the 6 and 7 illustrated fluoroscopic images 13 , each taken from a different direction. This clearly shows that for the insertion of the perimeter 42 the perspective information regarding the position and the orientation was taken into account.

In den 6 und 7 sind auch eine Reihe von Kathetern 46 sichtbar. Dabei wird deutlich, wie durch das Einblenden der Umfangslinie 42, welche die Position der Pulmonalvenen-Ostie 8 im Durchleuchtungsbild 13 anzeigt, eine Navigation der Katheter 46, beispielsweise im Rahmen einer Ablations-Prozedur, erleichtert wird. Die Pulmonalvenen-Ostie 8 selbst ist im Durchleuchtungsbild 13 nicht erkennbar.In the 6 and 7 are also a series of catheters 46 visible, noticeable. It is clear, as by the fade in the perimeter 42 showing the position of the pulmonary vein ostia 8th in the fluoroscopic image 13 indicates a navigation of the catheters 46 For example, in the context of an ablation procedure, is facilitated. The pulmonary vein ostia 8th itself is in the fluoroscopic image 13 not visible.

Claims (10)

Verfahren zur Anzeige eines kardiologischen Gefäßbereichs (8), wobei – 3D-Bilddaten eines den kardiologischen Gefäßbereich (8) umfassenden Herzbereichs (15) gewonnen und gespeichert werden, – ein Umgebungssegment (30) des Gefäßbereichs (8) aus den 3D-Bilddaten dargestellt wird, – für die Darstellung des Umgebungssegments (30) mittels einer Segmentierung überflüssige Körperstrukturen (22) aus dem 3D-Bild entfernt werden, – in dem dargestellten Umgebungssegment (30) eine Markierung des Gefäßbereichs (8) vorgebbar ist, und – die Position des markierten Gefäßbereichs (8) entsprechend der Lage eines für ein Untersuchungsbild (13) real positionierten Patienten (11) errechnet wird und in das Untersuchungsbild (13) symbolhaft eingeblendet wird.Method for displaying a cardiology vessel area ( 8th ), wherein - 3D image data of a cardiology vessel area ( 8th ) comprehensive heart area ( 15 ) and stored, - an environment segment ( 30 ) of the vessel area ( 8th ) is displayed from the 3D image data, - for the representation of the environment segment ( 30 ) by means of segmentation superfluous body structures ( 22 ) are removed from the 3D image, - in the illustrated environment segment ( 30 ) a marking of the vessel area ( 8th ), and - the position of the marked vessel area ( 8th ) according to the location of one for an examination image ( 13 ) real positioned patients ( 11 ) and into the examination image ( 13 ) is symbolically displayed. Verfahren nach Anspruch 1, wobei – für die Errechnung der Position des markierten Gefäßbereichs (8) auf bereits getätigte 3D-Bilddaten zurückgegriffen wird, und die bereits getätigten 3D-Bilddaten entsprechend der realen Lage des Patienten (11) transformiert werden.Method according to claim 1, wherein - for the calculation of the position of the marked vessel area ( 8th ) already used 3D image data is used, and the already made 3D image data corresponding to the real position of the patient ( 11 ) are transformed. Verfahren nach Anspruch 2, wobei – die Transformation der 3D-Bilddaten anhand des Untersuchungsbildes (13) bildbasiert durchgeführt wird.Method according to claim 2, wherein - the transformation of the 3D image data on the basis of the examination image ( 13 ) image-based. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei – die Transformation der 3D-Bilddaten markerbasiert durchgeführt wird.Method according to claim 2 or 3, in which - The transformation of the 3D image data is carried out based on markers. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – als kardiologischer Gefäßbereich mindestens eine Pulmonalvenen-Ostie (8) markierbar ist und deren Position errechnet und eingeblendet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein - at least one pulmonary vein ostia (as cardiac vascular area) 8th ) is markable and their position is calculated and displayed. Verfahren nach Anspruch 5, wobei – als Umgebungssegment (30) der Pulmonalvenen-Ostie (8) zumindest der linke Herzvorhof (2) dargestellt wird.Method according to claim 5, wherein - as an environment segment ( 30 ) of pulmonary vein ostia ( 8th ) at least the left atrium ( 2 ) is pictured. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei – die Markierung als eine im Wesentlichen quer zur Längsrichtung (6) der Pulmonalvene (4) verlaufende Markierungslinie (34) vorgebbar ist und – die Position der Pulmonalvenen-Ostie (8) bezüglich einer quer zur Markierungslinie (34) verlaufenden Schnittebene errechnet wird.Method according to claim 5 or 6, wherein - the marking as a substantially transverse to the longitudinal direction ( 6 ) of the pulmonary vein ( 4 ) running marking line ( 34 ) and - the position of the pulmonary vein ostia ( 8th ) with respect to a transverse line ( 34 ) running cutting plane is calculated. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei – die bereits getätigten 3D-Bilddaten durch eine Computertomographie-Aufnahme gewonnen werden.Method according to one of claims 2 to 7, in which - The already made 3D image data are obtained by a computed tomography recording. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Position des markierten Gefäßbereichs (8) in ein Durchleuchtungsbild (13) des Patienten (11) eingeblendet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein - the position of the marked vessel area ( 8th ) into a fluoroscopic image ( 13 ) of the patient ( 11 ) is displayed. Verfahren nach Anspruch 9, wobei – das Durchleuchtungsbild (13) mit einem C-Bogen (14) gewonnen wird.The method of claim 9, wherein - the fluoroscopic image ( 13 ) with a C-arm ( 14 ) is won.
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