DE102008015964A1 - System und Verfahren zur Nachverfolgung einer Werkzeugbewegung bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe - Google Patents

System und Verfahren zur Nachverfolgung einer Werkzeugbewegung bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe Download PDF

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Abstract

Es wird ein System (100) und Verfahren (200) zur Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs (105) bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe einer Person (115) geliefert. Das System (100) umfasst ein Bildgebungssystem (120), ein Navigationssystem (125), das so bedient werden kann, dass es die Bewegung eines Werkzeugs (105) durch den Körper der Person (115) nachverfolgt und die Darstellung der Position des Werkzeugs (105) im räumlichen Verhältnis in Relation zu den vom Bildgebungssystem (120) erfassten Bildern illustriert, und eine Steuerung (130). Die Steuerung (130) kann so bedient werden, dass sie einen aus einer Serie von Wegen (250, 300) illustriert, um das Werkzeug (105) bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe durch den Körper der Person (115) zu bewegen, dass er eine Sequenz von Modellen (400, 450) identifiziert, die einen aus der Vielzahl von Wegen (250, 300) illustriert, dass er die Position des Werkzeugs (105) innerhalb einer Schwelle von einem der Modelle (455, 460, 465, 470) in der Sequenz (400, 450) erkennt, und dass er eine Anzeige (145) generiert, welche die überlagerte Darstellung des Werkzeugs (105) in Relation zu dem Modell (460) innerhalb der Schwelle umfasst.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Der hier beschriebene Gegenstand bezieht sich allgemein auf die Nachverfolgung und die medizinische Bildgebung, und insbesondere auf ein System und Verfahren zur Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs, das bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe verwendet wird.
  • Bei Herzklappen handelt es sich um anatomische Strukturen, durch die verhindert wird, dass Blut von einer Kammer in die andere fließt. Daher sind sie von wesentlicher Bedeutung für die Funktion des Herzens. Zu den bekannten Arten von Fehlfunktionen einer Herzklappe gehören Herzklappenstenose und der fehlerhafte Verschluss der Herzklappe. Herzklappenstenose ist mit einer Verengung der Herzklappe verbunden, wodurch der Blutfluss auf ungünstige Weise reduziert wird. Der fehlerhafte Verschluss der Herzklappe kann dazu führen, dass das hindurchfließende Blut in die falsche Richtung fließt. Typischerweise werden die oben beschriebenen Fehlfunktionen durch die Ersetzung der falsch funktionierenden Herzklappe durch eine Klappenprothese korrigiert.
  • Zu den Nachteilen der konventionellen Verfahren der Klappenprothesenverwendung gehören die Schwierigkeiten, die mit der Hinführung der Kathetervorrichtung von seinem Eintrittspunkt in den Körper des Patienten bis zu einem Punkt verbunden sind, an dem die Anwendung der Klappenprothese am Herzen erfolgen soll. In einem anderen Beispiel besteht eine bekannte Schwierigkeit darin, die Klappenprothese unter Verwendung von konventionellen Bildgebungstechniken genau zu platzieren, so dass Verletzungen der umgebenden anatomischen Strukturen beim Patienten vermieden werden. Diese spezielle konventionelle Methode umfasst auch die Positionierung der Klappenprothese, während das Herz sich vorübergehend in einem gleichsam angehaltenen, generell immobilisierten Zustand befindet (z. B. die zeitweilige schnelle Schrittsteuerung des Herzens). Während das Herz in diesen generell immobilisierten Zustand versetzt wird, ist die Injizierung von Markern oder Kontrastmitteln nicht wünschenswert, welche gängigerweise bei konventionellen Bildgebungstechniken verwendet werden.
  • Daher besteht ein Bedarf an einem System und Verfahren zur Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs durch den Körper eines Patienten bei der Durchführung einer Ersetzung einer Herzklappe, wobei die oben beschriebenen Nachteile behoben werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die oben genannten Bedürfnisse werden durch die in der folgenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen angegangen.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe eines Patienten geliefert. Das Verfahren umfasst die Schritte der Identifizierung einer Reihe von Wegen, über die ein Werkzeug bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe durch den Körper eines Pati enten bewegt wird; die Identifizierung einer Sequenz von Modellen, welche einen aus einer Serie von Wegen illustrieren; die Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs durch den Körper des Patienten; die Erkennung der Position eines Werkzeugs innerhalb einer Schwelle des Modells; die Erkennung der Position des Werkzeugs innerhalb einer Schwelle von einem der Modelle in der Sequenz; und Generierung einer Anzeige, welche die Darstellung eines Werkzeugs umfasst, dass in Relation zum Modell innerhalb einer Schwelle über dieses Modell gelegt wird.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein System geliefert, das so bedient werden kann, dass es die Bewegung eines Werkzeugs bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe einer Person nachverfolgen kann. Das System umfasst ein Bildgebungssystem, das so bedient werden kann, dass es eine Serie von Bildern erfasst; ein Navigationssystem, das so bedient werden kann, dass es die Bewegung eines Werkzeugs durch den Körper des Patienten nachverfolgt und die Darstellung der Position des Werkzeugs in räumlichem Verhältnis zu jedem der Serie von Bildern illustriert; und eine Steuerung, die in Kommunikation mit dem Bildgebungssystem und dem Navigationssystem steht. Die Steuerung umfasst einen Prozessor, der so kommuniziert, dass er eine Vielzahl von programmierbaren Befehlen ausführt, die in einem Datenspeicher gespeichert sind. Die Vielzahl von programmierbaren Befehlen umfasst die Identifizierung von einem aus einer Vielzahl von Wegen zur Bewegung eines Werkzeugs durch den Körper des Patienten bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe, die Identifizierung einer Sequenz von Modellen, welche einen aus der Vielzahl von Wegen illustrieren, die Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs durch den Körper des Patienten, die Erkennung der Position des Werkzeugs innerhalb einer Schwelle von einem der Modelle in der Sequenz und die Generierung einer Anzeige, welche eine überlagerte Darstellung des Werkzeugs in Relation zum Modell innerhalb der Schwelle umfasst.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Computerprogrammprodukt geliefert, dass eine Serie von computerlesbaren Programmbefehlen zur Ausführung durch einen Prozessor enthält, um die Bewegung eines Werkzeugs durch den Körper des Patienten bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe eines Patienten nachzuverfolgen. Die Vielzahl von computerlesbaren Programmbefehlen umfasst die Identifizierung eines aus einer Serie von Wegen, auf dem bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe das Werkzeug durch den Körper eines Patienten bewegt werden soll; die Identifizierung einer Sequenz von graphischen Darstellungen, welche einen aus einer Vielzahl von Wegen darstellen, die Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs durch den Körper des Patienten; die Erkennung der Position des Werkzeugs innerhalb einer Schwelle von einem der Modelle in der Sequenz; und die Anzeige einer überlagerten Darstellung des Werkzeugs in Relation zum Modell innerhalb der Schwelle.
  • Hierin werden Ausführungsformen mit verschiedenen Reichweiten beschrieben. Zusätzlich zu den in dieser Zusammenfassung beschriebenen Aspekten werden im Zusammenhang mit den Zeichnungen und der folgenden detaillierten Beschreibung weitere Aspekte deutlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Ausführungsform eines Systems zur Nachverfolgung der Bewe gung eines Werkzeugs auf einem Weg durch den Körper des Patienten bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe illustriert.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform des Verfahrens zur Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs auf einem Weg durch den Körper eines Patienten bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe illustriert.
  • 3 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Modells von mindestens einem Abschnitt eines Weges zur Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe, wobei der Weg einem nach vorn verlaufenden Zugang entspricht.
  • 4 ist eine schematische Darstellung, welche eine weitere Ausführungsform eines Modells von einem Weg zur Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe illustriert, wobei der Weg einem rückläufigen Zugang entspricht.
  • 5 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Identifizierung eines Weges, auf dem ein Werkzeug bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe geführt wird.
  • 6 ist ein schematisches Diagramm, das eine Ausführungsform einer Sequenz von Modellen illustriert, die auf den rückläufigen Zugang abgestimmt sind.
  • 7 ist ein schematisches Diagramm, das eine weitere Ausführungsform der Sequenz von Modellen illustriert, die auf den rückläufigen Zugang abgestimmt sind.
  • 8 ist ein schematisches Diagramm, das eine Ausführungsform einer Sequenz von Modellen illustriert, die auf den vorwärts verlaufenden Zugang abgestimmt sind.
  • 9 ist ein schematisches Diagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Generierung einer Anzeige der Bewegung eines Werkzeugs bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe bei einer Person illustriert.
  • 10 ist ein schematisches Diagramm, das eine Ausführungsform einer Sequenz von Modellen, die auf den vorwärts verlaufenden Zugang abgestimmt sind, bei der perkutanen Reparatur einer Mitralklappe illustriert.
  • 11 ist ein schematisches Diagramm, das eine andere Ausführungsform einer Sequenz von Modellen, die auf den vorwärts verlaufenden Zugang abgestimmt sind, bei der perkutanen Reparatur einer Mitralklappe illustriert.
  • 12 ist ein schematisches Diagramm, das eine weitere Ausführungsform einer Sequenz von Modellen, die auf den vorwärts verlaufenden Zugang abgestimmt sind, bei der perkutanen Reparatur einer Mitralklappe illustriert.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die dazugehörigen Zeichnungen Bezug genommen, welche einen Teil dieser Beschreibung bilden und in denen anhand der Illustrationen spezifische ausführbare Ausführungsformen gezeigt werden. Obwohl diese Ausführungsformen sich insbesondere auf die Ersetzung der Aortenklappe konzentrieren, wer den sie detailliert genug beschrieben, als dass es einer auf diesem Gebiet fachkundigen Personen ermöglicht wird, diese Ausführungsformen umzusetzen, und es sei darauf hingewiesen, dass andere Ausführungsformen angewendet werden können, und dass logische, mechanische, elektrische und andere Arten von Veränderungen vorgenommen werden können, ohne dass dabei eine Abweichung von den Ausführungsformen vorliegt. Die nachfolgende detaillierte Beschreibung soll daher nicht im Sinne einer Einschränkung aufgefasst werden.
  • 1 illustriert eine Ausführungsform eines Systems 100, das so bedient werden kann, dass es die Bewegung eines Werkzeugs 105 bei der Anwendung einer Klappenprothese 110 bei einer Person 115 nachverfolgen kann. Beispiele für das Werkzeug 105 umfassen Katheter oder ein Leitungsdraht oder ein anderes chirurgisch invasives Objekt. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich spezifisch auf das Werkzeug 105, das so bedient werden kann, dass es die Klappenprothese 110 in das Herz einer Person 115 einbringen und sie dort verwenden kann. Das System 100 umfasst ein Bildgebungssystem 120 und ein Navigationssystem 125, welches in Kombination mit einer Steuerung 130 eine Illustration einer Darstellung des Werkzeugs 105 in Relation zu der Person 115 erzeugt.
  • Das Bildgebungssystem 120 kann im Allgemeinen so bedient werden, dass es eine Anzeige eines Weges des Werkzeugs 105 erzeugt, welches sich durch den Körper der Person 115 bewegt. Beispiele für den Typ von Bildgebungssystem 120 umfassen eine Elektrokardiogramm(EKG)-Nachverfolgung, Magnetresonanz (MR)-Bildgebung, Fluoroskopie-Bildgebung, Computertomographie (CT)-Bildgebung, Positronen-Emissions-Tomographie (PET), Röntgenbildgebung, Ultraschallbildge bung, verbesserte Nuklearmedizin-Bildgebung, etc. oder eine Kombination von diesen. Der Typ von Bildgebungssystem 120 kann variieren. Bei der Anzeige handelt es sich im Allgemeinen um ein zweidimensionales, dreidimensionales oder vierdimensionales Modell oder ein rekonstruiertes Bild des Weges von dem Eintrittspunkt in den Körper der Person 115 bis zu der Anwendungsposition am Herzen.
  • Ein Beispiel für eine Ausführungsform des Bildgebungssystems 120 ist in US-Patent-Antragsnummer 2006/0079759 von Vailant et al. beschrieben, welche den Titel „Method and apparatus for registering 3D models of anatomical regions of the heart an a tracking system with projection images of an interventional fluoroscopic system" trägt und am 13. April 2006 veröffentlicht wurde, und welches hierin als Referenz mit aufgenommen wurde. Das Bildgebungssystem 120 umfasst ein erstes Bilderfassungssystem, das so konfiguriert ist, dass es ein Fluoroskopiebild eines anatomischen Abschnitts von Interesse der Person 115 erzeugt, sowie ein zweites Bilderfassungssystem, das so konfiguriert ist, dass es ein dreidimensionales rekonstruiertes Bild oder ein Modell des anatomischen Abschnitts von Interesse erzeugt. Eine anatomische Referenz ist so definiert, dass sie sowohl für das erste und das zweite Bilderfassungssystem als auch für das Navigationssystem 125 gilt, so dass das Navigationssystem 125 so bedient werden kann, dass es jedes der erfassten Bilder sowie die erzeugten dreidimensionalen Bilder oder Modelle auf eine konventionelle Art und Weise in Bezug auf die Referenz registrieren kann.
  • Was weiterhin 1 anbelangt, umfasst das Navigationssystem 125 im Allgemeinen einen oder mehrere Sensoren 132, die so bedient werden können, dass sie ein Signal (durch die gestrichelte Linie illustriert) generieren können, welches die Position des Werkzeugs 105 in Relation zu einer Referenz angibt. An dem Werkzeug 105 oder der Klappenprothese 110, welche von dem Werkzeug 105 gehalten wird, ist mindestens ein Sensor 132 angebracht. Beispiele für den Typ von Sensor 132 umfassen Radiofrequenz- sowie elektromagnetische und optische Sensoren etc., wobei der Typ von Sensor variieren kann. Das Navigationssystem 125 kann auch so bedient werden, dass es die Position des Sensors 132 in Relation zu den vom Bildgebungssystem 120 erfassten Bildern registrieren kann.
  • Die Steuerung 130 umfasst im Allgemeinen einen Prozessor 135, der im Wesentlichen so bedient werden kann, dass er eine Reihe von programmierbaren Befehlen ausführt, die in Datenspeicher 140 gespeichert sind. Der Typ von Datenspeicher 140 kann eine Festplatte, eine CD, eine DVD oder einen Memory Stick bzw. einen anderen Typ von Produkt mit einem Medium umfassen, welches so bedient werden kann, dass es computerlesbare Programmbefehle speichern kann. Die Steuerung 130 steht sowohl in Kommunikation mit dem Bildgebungssystem 120 als auch mit dem Navigationssystem 125 und dem Display 145. Zu den Beispielen für das Display gehören ein Monitor (z. B. LCD), ein Touchscreen, ein hörbarer Lautsprecher, LEDs, etc. Bei der Steuerung 130 kann es sich um eine unabhängige Komponente handeln, oder er kann in dem Bildgebungssystem 120 und/oder dem Navigationssystem 125 integriert sein.
  • Wird das oben genannte System 100 bereitgestellt, so handelt es sich bei dem Folgenden um eine allgemeine Beschreibung eines Verfahrens 200 (siehe 2) zur Nach verfolgung der Bewegung eines Werkzeugs 105, welches bei der Anwendung der Klappenprothese 110 bei einer Person 115 verwendet wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die vorangegangene Abfolge von Maßnahmen oder Schritten, aus welchen das Verfahren 200 besteht, in Bezug auf ihre Reihenfolge variieren kann, wobei das Verfahren 200 nicht jede Maßnahme der folgenden Beschreibung enthalten muss und das Verfahren 200 auch zusätzliche Maßnahmen enthalten kann, die nicht in der folgenden Beschreibung vorgestellt werden. Eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen, aus denen das Verfahren 200 besteht, können in Form von computerlesbaren programmierbaren Befehlen zur Ausführung durch einen Prozessor des oben genannten Systems 100 dargestellt werden.
  • Was 2 anbelangt, so stellt Schritt 202 den Start des Verfahrens 200 dar. Schritt 205 umfasst die Erfassung einer Serie von Bildern eines Weges durch den Körper der Person 115, über welchen das Werkzeug 105 und die Klappenprothese 110 geführt werden, was mittels Bildgebungssystem 120 geschieht. Die Anzahl und der Typ der Bilder können variieren. Schritt 210 umfasst die Identifizierung eines aus einer Serie von Zugängen oder Wegen, um das Werkzeug 105 zu bewegen, welches die Klappenprothese 110 trägt, welche am Herzen angewendet werden soll.
  • 30 illustriert im Allgemeinen eine erste Ausführungsform eines Weges oder Zugangs zur Durchleitung des Werkzeugs 105, welcher als vorwärts verlaufender Zugang 250 bezeichnet wird. Der Vorwärts verlaufende Zugang oder Weg 250 umfasst einen Leitungsweg aus aufeinander folgenden Venen, welche zur unteren Hohlvene 252 und zu den Herzkammern 254 führt. Das Werkzeug 105, das dazu dient, die Klappen Prothese 110 zum Herzen zu transportieren, kann einen rela tiv großen Durchmesser aufweisen. Beispielsweise kann das Werkzeug 105 eine Hülle von 24-Fr aufweisen, die einen Durchmesser von ungefähr 8 mm hat. Daher kann die Implantierung und die Führung des Werkzeugs 105 auf dem Weg 250 vereinfacht werden, indem dieses durch Venen geleitet wird, die im Vergleich zu Arterien größer sind. Allerdings zählen zu den mit diesem Zugang 250 verbundenen Schwierigkeiten die Hindernisse, die bei der Navigation durch die Herzkammer 254 auftreten. Die Ausführungsform des vorwärts verlaufenden Zuganges 250 umfasst ferner die Erzeugung einer Punktion des Septums jeweils zwischen dem rechten und dem linken Vorhof 256 und 258. Dann müssen Werkzeug 105 und Klappenprothese 110 über die Mitralklappe 260 in die linke Herzkammer 262 und schließlich eine Aortenklappe 264 des Herzens 254 der Person 115 navigiert werden. Dieses oben beschriebe Kehrtwendemanöver 266 erhöht das Risiko, die Mitralbänder zu beschädigen, an welchen die Mitralsegel befestigt sind. Jegliche Beschädigung der Mitralbänder oder Mitralsegel kann für das Herz schädlich sein. Weitere in 3 illustrierte anatomische Strukturen sind die rechte Herzkammer 267, die Pulmonalklappe 268, die Tricuspidalklappe 270, die Aorta 272, die rechte und die linke Pulmonalarterie 274 und 276, die obere Hohlvene 278 und die rechte und linke Pulmonalvene 280 und 282, die bei der Nachverfolgung des Werkzeugs 105 durch das Herz 254 als anatomische Anhaltspunkte dienen können.
  • 4 illustriert eine weitere Ausführungsform des Weges oder Zugangs, welcher als rückläufiger Zugang 300 bezeichnet wird. Zu den Schwierigkeiten beim rückläufigen Zugang 300 gehört die Durchleitung des Werkzeugs 105 mitsamt Prothese 110 durch eine Oberschenkelarterie (nicht gezeigt), durch einen Aortenbogen (nicht gezeigt) und die Durchquerung der Aortenklappe 264. Daher umfasst ein Schwellenwertparameter bei der Auswahl des vorwärts verlaufenden Zugangs (300) einen Durchmesser (z. B. einen Innendurchmesser, der größer als 8 mm ist) bei einer Oberschenkelarterie oder bei Iliakalgefäßen (nicht gezeigt) auf dem Weg 300 zum Herzen 254 im Vergleich zu dem Durchmesser des Werkzeugs 105 und der Prothese 110. Ein weiterer Schwellenwertparameter umfasst den Kalzifikationsgrad (oder den reduzierten Durchmesser) entlang des Weges 300. Eine weitere Schwierigkeit beim vorwärts verlaufenden Zugang 300 besteht in der Nachverfolgung der Bewegung des Werkzeugs 105 und der Prothese 110, so dass sie auf eine Weise durch einen Aortenbogen manövriert werden, dass dabei Kontakte vermieden werden, die eventuell zur Absplitterung von Kalzifikationen führen, die zum Hirn gelangen können.
  • Was wiederum 2 anbelangt, umfasst eine Ausführungsform des Schrittes 210 die Charakterisierung oder Bewertung von einem oder mehreren Wegen 250 und 300 sowie der zu ersetzenden defekten Herzklappe bei der perkutanen Prozedur. Die Charakterisierung umfasst die Identifizierung des Weges 250 und 300 in den erfassten Bildern und die Messung des Grades der Kalzifikation in einem ausgewählten Weg 250 und 300, über den das Werkzeug 105 und die Klappenprothese 110 durch das Herz 254 bewegt werden sollen. Was nun 5 anbelangt, umfasst eine Ausführungsform von Schritt 210 den Schritt 305 zur Identifizierung und Messung des Grades an Verstopfung oder Kalzifikation entlang des Weges 250 und 300, und den Schritt 310 des Vergleichs des gemessenen Verstopfungsgrades mit einem zuvor bestimmten Schwellenwert (z. B. prozentuale Verstopfung oder Öffnung, Durchmesser, etc.). Die Messung des Verstopfungsgrads umfasst die Messung der Morphologie und der Dimensionen der Venen und Arterien, welche den Weg für das Werkzeug 105 darstellen, über den sich dieses zum Herzen 254 hin bewegen kann. Diese Messungen werden mit Schwellenwertparametern für die Bewegung des Werkzeugs 105 mitsamt Klappenprothese 110 verglichen. Schritt 315 umfasst die Bereitstellung einer Anzeige, welche die gemessenen Werte im Vergleich zu den Parameterschwellenwerten für jeden der Wege 250 und 300 darstellt, so dass sie von einem Bediener eingesehen werden können. Der Anzeigeschritt 315 kann die Beleuchtung oder die Hervorhebung des Weges 250 oder 300 umfassen, der alle Schwellenwerte erfüllt, oder alternativ desjenigen Weges 250 oder 300, bei dem die gemessenen Parameter einen oder mehrere Schwellenwerte überschreiten. Was wiederum 1 anbelangt, kann die Serie von Bildern, die mit Hilfe des Bildgebungssystems 120 erfasst wurden, um die Bewegung des Werkzeugs 105 entlang des Weges 250 und 300 nachzuverfolgen, variieren. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Serie von Bildern ein dreidimensionales Bild oder Modell, das anhand einer Serie von mittels CT erfassten Bildern rekonstruiert wurde. Eine Ausführungsform der Software, die bedient werden kann, um ein rekonstruiertes dreidimensionales Bild zu erzeugen, ist INNOVE® 3D, wie es von GENERAL ELECTRONIC® hergestellt wird. Diese Software kann auch so bedient werden, das mit ihrer Hilfe ein Volumen, ein Durchmesser, eine Position und ein Grad einer Kalzifikation sowie die generelle Morphologie eines Gefäßes (z. B. einer Vene, Arterie etc.) oder anderer anatomischer Strukturen gemessen werden kann, welche den Weg 250 und 300 bilden, und sie kann auch so bedient werden, dass die gemessenen Parameter in Relation zu einem Schwellenwert zur Hindurchleitung eines Werkzeugs 105 durch jeden aus der Serie von Wegen 250 und 300 verglichen werden können.
  • Was nun 2 anbelangt, umfasst Schritt 320 die Identifizierung einer Reihenfolge oder Sequenz von rekonstruierten dreidimensionalen Bildern oder Modellen des Weges 250 (3) und 300 (4) zur Illustration auf dem Display. Jedes der dreidimensionalen Bilder oder Modelle stellt einen Abschnitt einer Region von Interesse eines anatomischen Volumens entlang eines Weges 250 und 300 dar. Das anatomische Volumen kann eines oder mehrere Bilder vom Herzen 254 und/oder von dem umgebenden anatomischen Organen und Strukturen oder eine Kombination von diesen enthalten.
  • Eine Ausführungsform von Serien von dreidimensionalen Bildern oder Modellen umfasst eine Illustration aller anatomischen Strukturen, welche vom Werkzeug 105 durchquert werden, und zwar vom Eintrittspunkt bis zum Herzen 254. Allerdings kann die Serie von dreidimensionalen Bildern oder Modellen größer oder kleiner sein, so dass die Überwachung oder Nachverfolgung des Werkzeugs 105 in Bezug auf seine Durchquerung von bestimmten anatomischen Strukturen verbessert wird, wobei die Morphologie und/oder die Dimensionen anhand von Schwellenwerten mit erhöhter Schwierigkeit bei der Hindurchleitung des Werkzeugs 105 durch [ebendiese Strukturen] identifiziert werden, und so dass die Bewegung eines Werkzeugs 105 und die Anwendung der Klappenprothese 110 während zuvor bestimmter Schritte (z. B. Eintreten des Werkzeugs 105 in den Körper der Person 115, Positionierung und Anwendung der Klappenprothese 110, Einschätzung der Anwendung der Klappenprothese 10 etc.) bei der perkutanen Ersetzung einer defekten Klappe des Herzens 254 nachverfolgt werden kann.
  • Folglich und wie in 6 gezeigt, umfasst eine Ausführungsform einer Sequenz 400 von erzeugten dreidimen sionalen Bildern oder Modellen zur Nachverfolgung des rückläufigen Zugangs oder Weges 300 (4) ein erstes Modell 405, welches den rechten Vorhof des Herzens 254 illustriert, ein zweites Modell 410, welches den linken Vorhof des Herzens 254 illustriert, ein drittes Modell 415, welches die zu ersetzende Herzklappe 254 illustriert, sowie ein viertes Modell 420, welches die Herzkammer der zu ersetzenden Herzklappe illustriert.
  • Wie in 7 gezeigt, umfasst eine andere Ausführungsform der Sequenz 425 von erzeugten Bildern oder Modellen zur Nachverfolgung des vorwärtigen Zugangs oder Weges 250 ein erstes Modell 430, [das] dreidimensional ist und die Iliakal-Bifurkationen illustriert. Ein zweites Modell 435 ist dreidimensional und illustriert einen Aortenbogen. Ein drittes Modell 440 ist zwei- oder dreidimensional und illustriert die zu ersetzende Herzklappe. Das dritte Modell 440 illustriert ebenfalls die Herzkammer, in welcher die zu ersetzende Herzklappe lokalisiert ist.
  • Wie in 8 illustriert, umfasst eine Ausführungsform der Sequenz 450 von erzeugten Bildern oder Modellen zur Nachverfolgung des vorwärtigen Zugangs oder Weges 250 (3) ein erstes Modell 455, das die Iliakalarterien-Bifurkationen der Person 115 illustriert, ein zweites Modell 460, das den Aortenbogen illustriert, ein drittes Modell 465, das die zu ersetzende Herzklappe illustriert, und ein viertes Modell 470, das die entsprechende Herzkammer der zu ersetzenden Herzklappe illustriert. Die Modelle 455, 460, 465 und 470 sind alle dreidimensional.
  • Obwohl oben bestimmte Ausführungsformen der Sequenzen 400, 425 und 450 beschrieben werden, sei darauf hinge wiesen, dass alternative Sequenzen aus unterschiedlichen Typen von Sequenzen (z. B. zweidimensional, dreidimensional, vierdimensional oder Kombinationen von diesen) bestehen können.
  • Was wiederum 2 anbelangt, umfasst Schritt 480 die Anzeige einer Sequenz von Bildern oder Modellen, die dem ausgewählten Weg 250 und 300 (siehe jeweils 3 und 4) entsprechen, über den das Werkzeug 105 und die Klappenprothese 110 durch den Körper der Person 115 (1) geführt werden soll. Während der Arzt bei der perkutanen Ersetzung der Klappe des Herzens 254 der Person 115 das Werkzeug 105 und die Prothese 110 über den ausgewählten Weg 250 und 300 führt, erzeugt das System 100 eine Anzeige, die eine Darstellung des Werkzeugs im räumlichen Verhältnis zu jedem aus der Sequenz von Bildern oder Modellen illustriert. In einem Beispiel besteht das Bildgebungssystem 120 aus einem CT-Bildgebungssystem, das so bedient werden kann, dass jedes dreidimensionale Modell oder Bild der Sequenz mit einem Bild der entsprechenden anatomischen Region aus einer Fluoroskopieabtastung kombiniert oder verbunden oder übereinander gelegt werden kann, so dass die überlagerte Darstellung des Werkzeugs 105 auf jedem Modell oder Bild der Sequenz erfolgen kann. Das Navigationssystem 125 verfolgt die Position des Werkzeugs 105 und der Klappenprothese 110 nach. Das Navigationssystem erlaubt es einem Praktiker, die Bewegung eines Werkzeugs 105 in Relation zu der Illustration der anatomischen Strukturen in der Sequenz von rekonstruierten Bildern oder Modellen genau nachzuverfolgen, wobei die anatomischen Strukturen den kritischen Positionen des Weges 250 und 300 entsprechen, welche der ausgewählten [...] für die Ersetzung für die Klappe entsprechen.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird der Schritt 480 der Anzeige einer beliebigen der Sequenzen 400, 425 und 450 gleichzeitig mit einer Position des Werkzeugs 105 korreliert, wie dies dessen Bewegung in Schritten 240 und 245 entspricht, wobei die Anzeige der dreidimensionalen Modelle von der Position des Werkzeugs 105 abhängt, wie sie durch das Navigationssystem 125 nachverfolgt wird, während sich das Werkzeug 105 durch den Körper der Person 115 bewegt. Daher ist Schritt 480 der Anzeige einer beliebigen der Sequenzen 400, 425 und 450 von Bildern komplementär zur Bewegung und Nachverfolgung des Werkzeugs 105. Beispielsweise umfasst der Schritt 480 gemäß der Sequenz 450 von Bildern, die auf den vorwärts verlaufenden Zugang 250 abgestimmt sind, eine verstärkte Beleuchtung des Modells 455 (mitsamt einer Illustration des Werkzeugs 105 in Relation dazu) im Vergleich zu den anderen Modellen 460, 465 und 470 der Sequenz 450, welche sich außerhalb einer Schwellenentfernung des Werkzeugs 105 befinden, wie sie vom Navigationssystem 125 nachverfolgt wird. Folglich besteht ein technischer Effekt darin, dass alle Modelle gleichzeitig zur Ansicht auf dem Display gezeigt werden, wobei aber die Beleuchtung von jedem der Modelle 460, 465 und 470 in Relation zu den anderen Modellen durch eine zuvor festgelegte Schwelle erhöht wird, da eine Darstellung des Werkzeugs 105 gleichzeitig mit diesen und in Relation zu diesen [Modellen] angezeigt wird. Der Unterschied bei der Beleuchtung der Modelle 460, 465 und 470 kann mit Hilfe der Steuerung 130 oder des Bildgebungssystems 120 oder des Navigationssystems 125 verändert werden. Die verstärkte Beleuchtung von jedem der Modelle 455, 460, 465 und 470 in Relation zueinander kann als Reaktion auf die Erkennung der Bewegung des Werkzeugs 105 innerhalb einer zuvor bestimmten Schwellenentfernung des jeweiligen Modells 455, 460, 465 und 470 oder innerhalb a natomischer Merkmale im Modell 455, 460, 465 und 470 erfolgen. Selbstverständlich kann ein ähnlicher Zugang bei der Beleuchtung der anderen Sequenzen 400 und 425, welche oben beschrieben wurden, verwendet werden.
  • 9 umfasst ein schematisches Diagramm, das ein anderes Beispiel für den Schritt der Anzeige 480 illustriert, [der] gleichzeitig mit und in Relation zu der Nachverfolgung des Werkzeugs 105 erfolgt und unter Bezug auf den oben beschriebenen vorwärts verlaufenden Zugang 250 mit diesem korreliert wird. Obgleich der Anzeigeschritt 480 unter Bezugnahme auf den vorwärts verlaufenden Zugang 250 beschrieben wird, sei darauf hingewiesen, dass die folgende Beschreibung auch auf den rückläufigen Zugang 300 oder andere Zugänge angewendet werden kann, die hier nicht beschrieben werden. Schritt 502 umfasst die Generierung einer Anzeige, welche eine räumliche Anordnung der Modelle 455, 460, 465 und 470 in der Sequenz 450 in Relation zueinander gemäß der Richtung des ausgewählten Weges oder Zugangs 250 durch den Körper der Person 115 umfasst. Schritt 505 umfasst die Erkennung einer Position des Werkzeugs 105 im Körper der Person 115 und innerhalb einer Ansicht oder eines Schwellenabstandes des ersten Modells, welches die Iliakal-Bifurkationen illustriert. Schritt 510 umfasst in Reaktion auf den Erkennungsschritt 505 die gleichzeitige Anzeige der Position des Werkzeugs 105 und/oder der Prothese 110, welche unter Berücksichtung des räumlichen Verhältnisses zum ersten Modell 455, welches die Iliakal-Bifurkationen illustriert, über dieses gelegt wird.
  • Was weiterhin 9 anbelangt, so umfasst Schritt 515 die Erkennung der Position eines Werkzeugs 105 und/oder einer Prothese 110 innerhalb einer Ansicht oder einer Schwellenentfernung des zweiten Modells 460, welches die rechte und linke Kammer 256 und 258 des Herzens 254 illustriert. In Reaktion auf den Erkennungsschritt 515 umfasst Schritt 520 die Beendung der Anzeige des ersten Modells 455 und den Beginn der Anzeige einer Darstellung des Werkzeugs 105, welche über das zweite Modell 460 gelegt wird. Die überlagerte Anzeige des Werkzeugs 105 und des zweiten Modells 460 dient dazu, den Arzt bei der Durchführung der Punktion des Septums von den Vorhöfen zur linken Herzkammer 262 des Herzens 254 zu leiten.
  • Schritt 525 umfasst die Erkennung der Position des Werkzeugs 105 innerhalb einer Ansicht oder einer Schwellenentfernung des dritten Modells 465, welches die linke Kammer 262 des Herzens 254 zeigt. In Reaktion auf den Erkennungsschritt 525 umfasst der Schritt 530 die Beendigung der Anzeige des Werkzeugs 105 zusammen mit dem zweiten Modell 460 und den Beginn der Anzeige der überlagerten Darstellung des Werkzeugs 105 im räumlichen Verhältnis zusammen mit dem dritten Modell 465. Die überlagerte Anzeige des Werkzeugs 105 mit dem dritten Modell 465 stellt für den Arzt bei der Bewegung des Werkzeugs 105 während der Ersetzung der erkrankten Klappe durch eine Prothese 110 in Bezug auf die umgebenden Kalzifikationen und während eines kurzen Zeitabschnitts der schnellen Schrittsteuerung des Herzens 254 des Patienten eine Führungshilfe dar. Natürlich sind die oben beschriebenen Schritte 505, 510, 515, 520, 525 und 530 ähnlich, was die Nachverfolgung [und] Darstellungsanzeige des Werkzeugs 105 in Relation zu einem anderen Modell 470 in Sequenz 450 anbelangt. Was wiederum 2 anbelangt, stellt Schritt 650 das Ende des Verfahrens 200 dar. Es sei außerdem darauf hingewiesen, dass die Sequenzen 400, 425 und 450 zusätzliche Modelle beinhalten können.
  • Obgleich die oben stehende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die perkutane Ersetzung einer Aortenklappe erfolgt ist, sei darauf hingewiesen, dass der Gegenstand sich auch bei der Ersetzung oder die Reparatur von anderen Klappen (z. B. Mitralklappe 260, Tricuspidalklappe, Pulmonalklappe etc.) [anwenden lässt]. Beispielsweise und wie in 10 illustriert, kann die Reparatur der Mitralklappe 260 die Identifizierung einer Sequenz 600 von Bildern oder Modellen für den vorwärts verlaufenden Zugang 300 umfassen. Eine Ausführungsform der Sequenz 600 umfasst ein erstes Modell 605, welches den rechten und linken Vorhof 265 und 258 illustriert, und ein zweites Modell 615, das sowohl die Mitralklappe 260 als auch eine linke Herzkammer 262 des Herzens 254 illustriert.
  • Alternativ und wie in 11 gezeigt, ist eine Ausführungsform der Sequenz 630 von Bildern mit einem Koronarsinuszugang korreliert. Diese Sequenz von Bildern 630 umfasst ein erstes Modell 635, das den Koronarsinus (nicht gezeigt) illustriert, ein zweites Modell 640, das den linken und rechten Vorhof 256 und 258 illustriert, und ein drittes Modell 645, das die koronare Zirkumflexarterie (nicht gezeigt) illustriert. 12 illustriert eine weitere Ausführungsform von Sequenz 660 der Bilder, die mit einem transventrikulären Zugang korreliert ist. Diese Sequenz von Bildern 660 umfasst ein erstes Modell 665, das die Arterien-Iliakal-Bifurkation illustriert, um die Einführung des Werkzeugs 105 in den Körper der Person 115 zu leiten, ein zweites Modell 670, das den Aortenbogen (nicht gezeigt) illustriert, und ein drittes Modell 675, das die linke Herzkammer 262 und den linken Vorhof 258 illustriert, um die Bewegung und Verankerung der Prothesenklappe zu leiten, welche vom Werkzeug 105 gehalten wird.
  • Obwohl das Verfahren 200 unter Bezugnahme auf den vorwärts verlaufenden Zugang 250 und die Sequenz 450 beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, dass das Verfahren 200 sich auf jeden der oben beschriebenen Zugänge und Sequenzen oder auf Kombinationen von diesen oder im Zusammenhang mit anderen Zugängen oder Wegen anwenden lässt, welche hier nicht beschrieben wurden.
  • In dieser schriftlichen Beschreibung werden Beispiele herangezogen, um den Gegenstand vorzustellen, wozu auch der beste Modus gehört, und auch um es einer auf diesem Gebiet fachkundigen Person zu ermöglichen, den hier beschriebenen Gegenstand herzustellen und zu verwenden. Der Schutzumfang des hier beschriebenen Gegenstandes wird durch die Patentansprüche definiert und kann andere Beispiele umfassen, die auf diesem Gebiet fachkundigen Personen einfallen. Solch andere Beispiele sollen in den Schutzumfang der Patentansprüche fallen, sofern sie strukturelle Elemente aufweisen, die nicht von den wörtlichen Formulierungen der Patentansprüche abweichen oder sofern sie äquivalente strukturelle Elemente aufweisen, die sich nur unwesentlich von den wörtlichen Formulierungen der Patentansprüche unterscheiden.
  • Es wird ein System 100 und Verfahren 200 zur Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs 105 bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe einer Person 115 geliefert. Das System 100 umfasst ein Bildgebungssystem 120, ein Navigationssystem 125, das so bedient werden kann, dass es die Bewegung eines Werkzeugs 105 durch den Körper der Person 115 nachverfolgt und die Darstellung der Position des Werkzeugs 105 im räumlichen Verhältnis in Relation zu den vom Bildgebungssystem 120 erfassten Bildern illustriert, und eine Steuerung 130. Die Steuerung 130 kann so bedient werden, dass sie einen aus einer Serie von Wegen 250, 300 illustriert, um das Werkzeug 105 bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe durch den Körper der Person 115 zu bewegen, dass er eine Sequenz von Modellen 400, 450 identifiziert, die einen aus der Vielzahl von Wegen 250, 300 illustriert, dass er die Position des Werkzeugs 105 innerhalb einer Schwelle von einem der Modelle 455, 460, 465, 470 in der Sequenz 400, 450 erkennt, und dass er eine Anzeige 145 generiert, welche die überlagerte Darstellung des Werkzeugs 105 in Relation zu dem Modell 460 innerhalb der Schwelle umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 2006/0079759 [0025]

Claims (10)

  1. System (100), das so bedient werden kann, dass es die Bewegung eines Werkzeugs (105) bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe einer Person (115) nachverfolgt, umfassend: ein Bildgebungssystem (120), das so bedient werden kann, dass es eine Vielzahl von Bildern erfasst; ein Navigationssystem (125), das so bedient werden kann, dass es die Bewegung eines Werkzeugs (105) durch den Körper einer Person (115) nachverfolgt und die Darstellung der Position des Werkzeugs (105) im räumlichen Verhältnis zu jedem der Vielzahl von Bildern illustriert; und eine Steuerung (130), die in Kommunikation mit dem Bildgebungssystem (120) und dem Navigationssystem (125) steht, wobei die Steuerung (130) einen Prozessor (135) umfasst, der eine Kommunikation durchführt, so dass er eine Vielzahl von programmierbaren Befehlen ausführen kann, die in einem Datenspeicher gespeichert sind, wobei die Vielzahl von programmierbaren Befehlen umfasst: Identifizierung eines aus einer Vielzahl von Wegen (250, 300), auf dem ein Werkzeug (105) bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe durch den Körper der Person (115) bewegt wird, Identifizierung einer Sequenz von Modellen (400), die einen aus einer Vielzahl von Wegen illustrieren, Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs (105) durch den Körper der Person (115), Erkennung der Position eines Werkzeugs (105) innerhalb einer Schwelle eines der Modelle (405, 410, 415, 420) in der Sequenz (400), und Generierung einer Anzeige (145), welche die überlagerte Darstellung des Werkzeugs (105) in Relation zu dem Modell (405, 410, 415, 420) innerhalb einer Schwelle umfasst.
  2. System (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer aus einer Vielzahl von Wegen (250, 300) ein rückläufiger Zugang (300) ist, und wobei die Sequenz von Modellen (450), die mit dem rückläufigen Zugang (300) korreliert sind, ein erstes Modell (455) umfasst, das Iliakalarterien-Bifurkationen der Person (115) illustriert, ein zweites Modell (460), das den Aortenbogen illustriert, ein drittes Modell (465), das die zu ersetzende Herzklappe illustriert, und ein viertes Modell (470), das die entsprechende Herzkammer der zu ersetzenden Herzklappe illustriert, wobei alle Modelle (455, 460, 465, 470) dreidimensional sind.
  3. System (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer aus einer Vielzahl von Wegen (250, 300) ein vorwärts verlaufender Zugang (250) ist, und wobei die Sequenz von Modellen (425), die mit dem vorwärts verlaufenden Zugang (250) korreliert sind, ein erstes Modell (405) umfasst, das den rechten Vorhof des Herzens illustriert, ein zweites Modell (410), das den linken Vorhof des Herzens illustriert, ein drittes Modell (415), das die zu ersetzende Herzklappe illustriert, und ein viertes Modell (420), das die Herzkammer der zu ersetzenden Herzklappe illustriert.
  4. System (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (315) der Generierung einer Anzeige (145) umfasst: Erkennung der Position eines Werkzeugs (105) innerhalb der Ansicht eines ersten Modells (455) in der Sequenz (450); Illustration einer Darstellung des Werkzeugs (105), so dass sie unter Berücksichtigung des räumlichen Verhältnisses in Relation zu dem ersten Modell (455) über dieses gelegt wird; Erkennung der Position des Werkzeugs (105) innerhalb eines Ansichtsfeldes eines zweiten Modells (460) in der Sequenz (450); und automatische Entfernung des ersten Modells vom Display (145) und automatische Illustration der Darstellung des Werkzeugs (105) im räumlichen Verhältnis in Relation zu dem zweiten Modell (460).
  5. System (100) gemäß Anspruch 4, wobei [der Generierungs der Anzeigeschritt] (315) ferner die folgenden Schritte umfasst: Erkennung der Position eines Werkzeugs (105) innerhalb des Ansichtsfeldes eines dritten Modells (465) in der Sequenz (450); automatische Entfernung des zweiten Modells (460) vom Display (145) und automatische Illustration der Darstellung des Werkzeugs (105) im räumlichen Verhältnis in Relation zu dem dritten Modell (465).
  6. System (100) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass erstes, zweites und drittes Modell (455, 460, 465) in einer Richtung entlang dem einen der ausgewählten Wege (250, 300) in Relation zueinander angeordnet sind.
  7. System (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Identifizierungsschritt umfasst: Messung des Verstopfungsgrades entlang mindestens eines aus der Vielzahl von Wegen (250, 300); Vergleich des Verstopfungsgrades mit einem zuvor bestimmten Schwellenwert zur Hindurchführung des Werkzeuges (105); und Auswahl eines weiteren aus der Vielzahl von Wegen (250, 300), um das Werkzeug (105) hindurchzuführen, wenn der Verstopfungsgrad einen zuvor festgelegten Schwellenwert übersteigt.
  8. Verfahren (200) gemäß Anspruch 7, wobei [die Generierung des Anzeigeschritts] (315) ferner umfasst: Erkennung der Position eines Werkzeugs (105) innerhalb einer Schwelle eines ersten Modells (455) in der Sequenz (450); Illustration der Darstellung des Werkzeugs (105) in einem räumlichen Verhältnis in Relation zu dem ersten Modell (455); Erkennung der Position des Werkzeugs (105) innerhalb einer Schwelle eines zweiten Modells (460) in der Sequenz (450); und automatische Entfernung des ersten Modells (450) vom Display (145) und automatische Illustration der Darstellung des Werkzeugs (105) im räumlichen Verhältnis in Relation zu dem zweiten Modell (460).
  9. Verfahren (200) gemäß Anspruch 8, wobei [die Generierung des Anzeigeschritts] (315) ferner folgende Schritte umfasst: Erkennung der Position eines Werkzeugs (105) innerhalb einer Schwelle eines dritten Modells (465) in der Sequenz (450); und automatische Entfernung des zweiten Modells (460) vom Display (145) und automatische Illustration der Darstellung des Werkzeugs (105) im räumlichen Verhältnis in Relation zu dem dritten Modell (465).
  10. Verfahren (200) zur Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs (105) bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe bei einer Person (115), wobei das Verfahren (200) die folgenden Schritte umfasst: Identifizierung eines aus einer Vielzahl von Wegen (250, 300), auf dem ein Werkzeug (105) bei der perkutanen Ersetzung einer Herzklappe durch den Körper der Person (115) bewegt wird; Identifizierung einer Sequenz von Modellen (400, 450), die mit einem aus der Vielzahl von Wegen (250, 300) korreliert sind und diesen illustrieren; Nachverfolgung der Bewegung eines Werkzeugs (105) durch den Körper der Person (115); Erkennung der Position eines Werkzeugs (105) innerhalb einer Schwelle von einem der Modelle in der Sequenz (400, 450); und Generierung einer Anzeige (145), welche die überlagerte Darstellung des Werkzeugs (105) im räumlichen Verhältnis zum Modell (460) innerhalb der Schwelle umfasst.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7040196B2 (en) * 2003-01-24 2006-05-09 Automated Solutions Assembly machine with spatial positioning control
CN102245120B (zh) 2008-12-12 2014-08-13 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于心脏瓣膜置换的自动路径映射
JP5610129B2 (ja) * 2010-03-26 2014-10-22 富士通株式会社 3次元テンプレート変形方法、装置及びプログラム
JP2012205771A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Toshiba Corp 医用画像診断装置
JP6222801B2 (ja) * 2012-10-26 2017-11-01 東芝メディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置、x線診断装置及び医用画像処理プログラム
EP3091931B8 (de) 2014-01-06 2020-04-01 Koninklijke Philips N.V. Einsatzmodellierung
JP6411073B2 (ja) * 2014-06-02 2018-10-24 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置および医用画像処理方法
JP6981793B2 (ja) 2017-06-30 2021-12-17 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置、医用画像診断装置及びプログラム
JP7179527B2 (ja) * 2017-10-12 2022-11-29 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 X線診断装置、医用画像処理装置、医用画像処理システム、及び医用画像処理プログラム
JP7421488B2 (ja) * 2017-12-04 2024-01-24 コヴィディエン リミテッド パートナーシップ Ct画像からの自動切除アンテナセグメンテーション
JP2021508586A (ja) 2018-01-02 2021-03-11 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Ossインターベンショナルデバイスのアニメーション位置表示
US11259871B2 (en) 2018-04-26 2022-03-01 Vektor Medical, Inc. Identify ablation pattern for use in an ablation
US20190333640A1 (en) 2018-04-26 2019-10-31 Vektor Medical, Inc. User interface for presenting simulated anatomies of an electromagnetic source
JP7187247B2 (ja) * 2018-10-11 2022-12-12 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置、x線診断装置、および医用画像処理システム
US10709347B1 (en) 2019-06-10 2020-07-14 Vektor Medical, Inc. Heart graphic display system
US10595736B1 (en) 2019-06-10 2020-03-24 Vektor Medical, Inc. Heart graphic display system
WO2022094425A1 (en) 2020-10-30 2022-05-05 Vektor Medical, Inc. Heart graphic display system
US11338131B1 (en) * 2021-05-05 2022-05-24 Vektor Medical, Inc. Guiding implantation of an energy delivery component in a body
US20230038493A1 (en) 2021-08-09 2023-02-09 Vektor Medical, Inc. Tissue state graphic display system
US11534224B1 (en) 2021-12-02 2022-12-27 Vektor Medical, Inc. Interactive ablation workflow system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060079759A1 (en) 2004-10-13 2006-04-13 Regis Vaillant Method and apparatus for registering 3D models of anatomical regions of a heart and a tracking system with projection images of an interventional fluoroscopic system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4662622B2 (ja) * 1998-01-28 2011-03-30 イマージョン メディカル,インコーポレイティド 医療処置シミュレーションシステムに器械をインタフェース接続するためのインタフェース装置及び方法
US6690960B2 (en) * 2000-12-21 2004-02-10 David T. Chen Video-based surgical targeting system
DE10210646A1 (de) * 2002-03-11 2003-10-09 Siemens Ag Verfahren zur Bilddarstellung eines in einen Untersuchungsbereich eines Patienten eingebrachten medizinischen Instruments
US6892090B2 (en) * 2002-08-19 2005-05-10 Surgical Navigation Technologies, Inc. Method and apparatus for virtual endoscopy
US7697972B2 (en) * 2002-11-19 2010-04-13 Medtronic Navigation, Inc. Navigation system for cardiac therapies
DE10325003A1 (de) * 2003-06-03 2004-12-30 Siemens Ag Visualisierung von 2D/ 3D-fusionierten Bilddaten für die Katheterangiografie
US7567696B2 (en) * 2004-03-02 2009-07-28 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System and method for detecting the aortic valve using a model-based segmentation technique
US7811294B2 (en) * 2004-03-08 2010-10-12 Mediguide Ltd. Automatic guidewire maneuvering system and method
EP1804725A1 (de) * 2004-10-02 2007-07-11 Christoph Hans Huber Verfahren und vorrichtungen zur reparatur oder ersatz von herzklappen oder benachbartem gewebe ohne notwendigkeit voller kardiopulmonaler unterstützung
CN100445488C (zh) * 2005-08-01 2008-12-24 邱则有 一种现浇砼成型用空腔构件
ATE504050T1 (de) * 2006-09-18 2011-04-15 Mediguide Ltd Verfahren und system zur navigation durch ein verschlossenes röhrenförmiges organ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060079759A1 (en) 2004-10-13 2006-04-13 Regis Vaillant Method and apparatus for registering 3D models of anatomical regions of a heart and a tracking system with projection images of an interventional fluoroscopic system

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Publication number Publication date
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JP2008237906A (ja) 2008-10-09
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US20080234576A1 (en) 2008-09-25
FR2913877B1 (fr) 2013-01-18

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