DE102010039407B3

DE102010039407B3 - Verfahren zum Bereitstellen eines Hilfsmittels zur Verwendung bei der therapeutischen Behandlung eines körperlichen Objekts

Info

Publication number: DE102010039407B3
Application number: DE102010039407A
Authority: DE
Inventors: Norbert Rahn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2010-08-17
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2030-08-18
Also published as: US20120046725A1; US8594765B2

Abstract

In Körpergefäßen kann es, insbesondere nach chirurgischen oder minimal-inversiven Eingriffen, zu Verwirbelungen des Blutstroms oder stehendem Blut kommen, und dies kann Thrombosen zur Folge haben. Anhand eines 3D-Bilddatensatzes wird ein Modell von solchen Gefäßen gewonnen (S14), dann eine Simulation durchgeführt (S16) und geprüft, ob Verwirbelungen durch stehendes Blut in der Simulation nachweisbar sind (S18). Das Modell wird dann, gegebenenfalls sukzessiv, geändert (S20), bis die Simulation keine Verwirbelungen mehr zeigt. Dann wird aufgrund des zuletzt geänderten Modells, das keine Verwirbelungen und kein stehendes Blut zur Folge hat, ein Hilfsmittel bereitgestellt, insbesondere ein bestimmtes Hilfsmittel wie z. B. ein Stent hergestellt (S22) oder eine Bildschirmdarstellung gegeben (S24).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines Hilfsmittels zur Verwendung bei der therapeutischen Behandlung eines körperlichen Objekts wie eines oder mehrerer Blutgefäße oder eines Organs, insbesondere des Herzens.
Der Körperbau eines gesunden Menschen gewährleistet, dass in der Regel keine Thrombosen auftreten. Das Auftreten von Thrombosen wird gefördert, wenn in den Blutgefäßen oder Organen Verwirbelungen des Blutstroms (Wirbel im Blut) auftreten. Auch in Bereichen, wo das Blut zum Stillstand kommt, können sich Blutklumpen bilden, die eine Thrombose zur Folge haben.
Zu Verwirbelungen des Blutstroms kommt es insbesondere im Nachgang zu einem Eingriff des Menschen in die Struktur von Gefäßen bzw. des Herzens. So wird bei angeborenen Herzfehlern die Gestalt der Herzkammern und Gefäße (kardiologische Morphologie) beispielsweise durch chirurgische Eingriffe wie etwa die Verpflanzung oder den Verschluss von kardiologischen Gefäßen oder durch minimalinvasive Eingriffe wie etwa der Platzierung von Stents und der Ballon-Dilatation verändert. Durch solche Veränderungen kommt es naturgemäß zu einer Veränderung der Strömungsverhältnisse des Blutflusses, und es kann eben Verwirbelungen geben.
Es wäre wünschenswert, könnten solche Verwirbelungen soweit als möglich unterbunden werden.
Aus dem Artikel von F. Karl et al.: „Fluss-sensitive 4D Magnetresonanztomographie”, DGTHG, 2007, ist es bekannt, dass mit Hilfe von moderner Magnetresonanztomographie eine detailgenaue Darstellung der Morphologie des kardiovaskulären Systems möglich ist. Durch Phasenkontrastverfahren können die Blutflussgeschwindigkeiten erfasst werden. Durch Kombination von zeitaufgelöster, dreidimensionaler Bildgebung und gleichzeitiger Akquisition drei-direktionaler Blutflussgeschwindigkeiten ist eine detaillierte Analyse der 3D-Strömungsverhältnisse ermöglicht. Insbesondere können Wirbel dreidimensional visualisiert werden.
Auch mit Hilfe von 4D-Ultraschallbildgebung (Dopplerbildgebung) können Blutverwirbelungen erkannt werden.
Ein Blutfluss kann auch in 3D-Modellen simuliert werden. Dies wird beispielsweise durch die Software „ANSYS FLUENT” und „ANSYS CFD” der Firma ANSYS, Inc., Canonsburg, PA, U.S.A. ermöglicht.
Die DE 10 2004 044 435 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose und Therapie des Aortenaneurysmas: der betroffene Bereich einer Aorta wird mittels eines bildgebenden Verfahrens dargestellt. Das Bild wird vermessen. Insbesondere wird aus den als 3D-Volumendaten vorliegenden Bildern ein digitales Modell des Aortenaneurysmas erstellt, aus dem über eine iterative Anpassungssoftware ein digitales Modell des Stent-Grafts erstellt wird, und anhand dieses digitalen Modells erfolgt sodann die Fertigung des Stent-Grafts, maßgefertigt für den betreffenden Patienten.
Die DE 10 2009 046 891 A1 beschreibt einen Stent aus Polymer mit einer an ihren Längsenden offenen Tragstruktur, die einen Innenraum einschließt, der das Hindurchströmen von Blut von einem offenen Längsende zu einem anderen offenen Längsende erlaubt. Die zum Innenraum gewandte Oberfläche der Tragstruktur weist eine von Mikrostrukturen gebildete Mikrostrukturierung auf, die ausgebildet ist, um eine Verwirbelung von durch den Innenraum strömender Körperflüssigkeit zu bewirken. Zweck hiervon ist es, die Bildung von stationären Totwasserbereichen und laminarer Strömung innerhalb einer den Innenraum durchströmenden Körperflüssigkeit zu verhindern oder zu vermindern.
Die DE 10 2008 014 792 B3 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Simulation eines Blutflusses in einem Gefäßabschnitt. Zur Simulation des Blutflusses wird eine Bildaufnahme eines den Gefäßabschnitt umfassenden Gefäßbereichs gewonnen, aus der Bildaufnahme wird sodann ein 3D-Gefäßabschnittsmodell ermittelt, es wird eine Anzahl von Blutflussparametern eingelesen und unter Einbeziehung jedes Blutflussparameters der Blutfluss in dem Gefäßabschnittsmodell simuliert. Als Ergebnis wird eine Anzahl von hämodynamischen Parametern ausgegeben. Dabei ist vorgesehen, dass die Bildaufnahme mit einem in dem Gefäßabschnitt eingesetzten Implantat derart gewonnen wird, dass Bilddaten des Implantats umfasst sind. Das 3D-Gefäßabschnittsmodell wird unter Berücksichtigung der Bilddaten des eingesetzten Implantats ermittelt.
Die DE 10 2005 035 181 A1 beschreibt ein Verfahren zur Darstellung von dreidimensionalen Strömungsdaten und Wandbelastungen in fluidführenden Gefäßen wie insbesondere Blutgefäßen. Hierzu werden dreidimensionale Grauwertdaten mit Varianten geeigneter Algorithmen für die medizinische und allgemeine Bildgebung binär segmentiert. Es werden so entstandene 3D-Gefäßgeometrien für eine aufgelöste, numerische Simulation ihrer Durchströmung auf kubischen Rechengittern mit Lattice-Boltzmann-Strömungslösern verwendet. Benötigte Randbedingungen werden aus Datenbanken oder aus individuellen nicht invasiven Messungen extrahiert. Wenn die Wanddynamik wichtig ist, wird sie mitsimuliert. Im Patienten vorhandene Implantate, Vasoplastik, vorhandene Plaquen etc. werden identifiziert und in die Simulationsgeometrie eingebracht. Gleichfalls werden auch virtuelle (im Patienten noch nicht entstandene) Geometrieänderungen wie z. B. einzubringende Implantate, zu entfernende Gefäßteile etc., an die zu berechnende Geometriebeschreibung angebracht, um bei der medizinischen Planung von entsprechenden operativen Eingriffen eine vorzeitige präzise Einschätzung von deren Auswirkungen zu ermöglichen. Implantate, deren Feinstruktur auf dem Rechengitter der Strömungssimulation nicht aufgelöst werden kann, werden als elastische, poröse Körper modelliert.
Die EP 2186 491 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bilden einer Blutströmung in chirurgisch wiederhergestellten Abschnitten des Blutgefäßsystems. Das Verfahren umfasst die Messung der Blutflussgeschwindigkeit in den Herzkammern und den großen Gefäßen und das Vergleichen der gemessenen Parameter mit der physiologischen Norm. Es werden Parameter bestimmt, die einen verwirbelten Blutstrom bilden, und es wird ein individueller verwirbelter Blutstrom in dem Blutgefäßsystem diagnostiziert, wobei unter Verwendung bestimmter Formeln Flusslinien bereitgestellt werden.
Die US 2005 018 7461 A1 offenbart ein System und ein Verfahren zum Ermöglichen eines interventionellen Eingriffs am Herzen. Das Verfahren umfasst das Gewinnen von Bildern des Patientenherzens, das Erzeugen eines Computermodells des Herzens und das iterative Festlegen einer Behandlungsoption unter Anpassung des Modells zur Simulation der ausgewählten Behandlung.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie man für das Unterbinden von Verwirbelungen sorgen kann.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den verfahrensgegenständlichen Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient somit zum Bereitstellen eines Hilfsmittels zur Verwendung bei der therapeutischen Behandlung eines oder mehrerer Blutgefäße und/oder des Herzens als eines körperlichen Objekts und weist folgende Schritte auf:

a) Gewinnen eines 3D-Bilddatensatzes des zu behandelnden Objekts,
b) Aufbereiten des 3D-Bilddatensatzes zur Gewinnung eines 3D-Modells des Objekts,
c) Durchführen von Berechnungen für eine Simulation von Blutfluss durch das dem 3D-Modell entsprechende Objekt,
d) Prüfen, ob die Simulation Verwirbelungen von Blut oder stehendes Blut nachweist, und falls die Simulation Verwirbelungen von Blut oder stehendes Blut nachweist:
e) Ändern des 3D-Modells,
f) Durchführen von Berechnungen für eine Simulation von Blutfluss durch das dem geänderten 3D-Modell entsprechende Objekt,
g) abermaliges Prüfen, ob die Simulation Verwirbelungen von Blut oder stehendes Blut nachweist, und
h) Wiederholen der Schritte e) bis g), solange das Ergebnis der Prüfung in Schritt g) nicht darin besteht, dass die Simulation keine Verwirbelung von Blut und kein stehendes Blut nachweist, und wenn schließlich keine Verwirbelung und kein stehendes Blut mehr nachgewiesen wird,
i) Verwenden des zuletzt geänderten 3D-Modells zum Bereitstellen des Hilfsmittels gemäß zweier Möglichkeiten.

Das Hilfsmittel steht bei der Erfindung somit in unmittelbarem Zusammenhang mit dem zu erreichenden Ziel, dass keine Verwirbelungen und kein stehendes Blut mehr auftreten sollen. Entsprechend lässt sich das Hilfsmittel maßgeschneidert gestalten.
Bei der einen Möglichkeit umfasst das Hilfsmittel einen in das zu behandelnde Objekt einführbaren Gegenstand, wobei dieser in einer solchen Form bearbeitet oder hergestellt wird (und jedenfalls eine entsprechende Gestalt erhält), dass bei Einführung in das Objekt ein dem zuletzt geänderten Modell entsprechender tatsächlicher Zustand herstellbar sein soll (also herstellbar ist, wenn das Modell die Realität naturgetreu abbildet).
Als typisches Beispiel bei der Behandlung von Gefäßen ist hier insbesondere ein Stent zu nennen. Dessen Form kann unmittelbar bestimmen, wie das Gefäß, in das er eingebracht ist, nachfolgend aussieht. Wenn durch das geänderte Modell die Zielvorgabe für dieses Aussehen gemacht ist und der Stent entsprechend dieser Zielvorgabe hergestellt ist, dann ist mit hoher Wahrscheinlichkeit gewährleistet, dass nach der Behandlung ein tatsächliches Aussehen des Gefäßes erreicht wird, das der Zielvorgabe genau entspricht oder zumindest gewährleistet, dass keine Verwirbelungen und kein stehendes Blut mehr auftreten.
Als Alternative zu einem Stent kann das Hilfsmittel beispielsweise auch einen Ballonkatheter umfassen, denn auch dessen Formgebung kann in einem gewissen Ausmaß die spätere Form des dilatierten Gefäßes bestimmen.
Neben einem rein gegenständlichen Hilfsmittel kann das Hilfsmittel gemäß der zweiten Möglichkeit auch in der Bereitstellung einer Information bestehen. Insbesondere kann es eine Bildschirmdarstellung unter Verwendung des zuletzt geänderten Modells umfassen. Stellt man nämlich dem behandelnden Arzt dar, welches Ziel er erreichen soll, wie also das zu behandelnde Gefäß oder Organ nachfolgend aussehen soll, dann ist dem behandelnden Arzt die Behandlung erleichtert.
Dies gilt in besonderem Maße dann, wenn zur Bildschirmdarstellung zusätzlich noch weitere Daten verwendet werden, wobei insbesondere eine gleichzeitige Anzeige bewirkt wird. Beispielsweise kann die Art der Bildschirmdarstellung eine Überlagerung von Bilddaten aus zumindest zwei Datensätzen umfassen, von denen der eben bevorzugte eine Datensatz der Datensatz zum zuletzt geänderten Modell ist und der andere Datensatz zu weiteren Bilddaten gehört. Die weiteren Bilddaten können Bilddaten aus einer 3D-Rotationsangiographie-Aufnahme sein, es können 3D-Kernspindaten (MR-Bilddaten) sein, oder auch 2D- oder 3D-Ultraschall-Bilddaten, eventuell mit Doppler-Information. Bei einer möglichen Behandlung des Patienten können auch während der Behandlung Bilddaten gewonnen werden und mit den Bilddaten zum zuletzt geänderten Modell überlagert werden, dann sieht man sowohl „Ist” als auch „Soll” in dem überlagerten Bild. Außer einer Überlagerung können natürlich auch andere Arten der Darstellung verwendet werden, im einfachsten Fall zwei getrennte Darstellungen unmittelbar nebeneinander bereitgestellt werden.
Bevorzugt umfasst das Hilfsmittel, wenn es eine Bildschirmdarstellung umfasst, zusätzlich einen passend zur Bildschirmdarstellung eingestellten Röntgen-C-Bogen eines Röntgenangiographiegeräts, und vorzugsweise darüber hinaus ein bei so eingestelltem Röntgen-C-Bogen aufgenommenes Röntgenbild des Objekts. Es kann nämlich anhand des zuletzt geänderten Modells ermittelt werden, aus welcher Perspektive am besten der Ist-Zustand des zu behandelnden Patientenobjekts dargestellt werden kann, damit ein unmittelbarer Vergleich mit dem zuletzt geänderten Modell ermöglicht ist bzw. die Behandlung gemäß dem zuletzt geänderten Modell erleichtert ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bevorzugt vor Schritt a) anhand einer Kernspinabbildung geprüft, ob Verwirbelungen oder stehendes Blut im Objekt auftreten. Dies kann gemäß der Methodik erfolgen, wie sie im oben genannten Artikel von F. Kari et al. genannt ist, mit Hilfe der fluss-sensitiven 4D-Magnetresonanztomographie. Nur, wenn tatsächlich Verwirbelungen oder stehendes Blut im Objekt ermittelt werden, werden dann die Schritte des Patentanspruchs 1 ausgeführt, wobei in Schritt a) der 3D-Bilddatensatz bevorzugt mit Hilfe eines Röntgenangiographiegeräts gewonnen wird. Ein solcher 3D-Bilddatensatz erlaubt insbesondere eine nachfolgende Aufbereitung besonders gut.
Schritt b) kann insbesondere das sog. Segmentieren umfassen: Beim Segmentieren werden durch Bildbearbeitung Strukturen mit vorbestimmten Eigenschaften (die insbesondere so gewählt sind, dass die Strukturen Wänden des Objekts, insbesondere eines Gefäßes entsprechen) im Bild hervorgehoben werden. Beispielsweise lässt sich im einfachsten Fall unter Verwendung eines Schwellwertkriteriums abgrenzen, was zur Wand eines Gefäßes gehört, und was nicht. Vorzugsweise erfolgt eine Zuweisung von Gitterplätzen in einem Raumgitter zu den Strukturen.
Das 3D-Modell wird also als Gittermodell bereitgestellt, wodurch eine Simulation erleichtert ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden in Schritt a) zusätzlich Messwerte zu in dem Objekt herrschendem Druck und/oder dem Massenfluss des das Objekt durchströmenden Blutes gewonnen und in den Schritten c) und f) berücksichtigt. Die Einbeziehung solcher Messwerte trägt dazu bei, die Präzision zu erhöhen, mit der in einer Simulation tatsächlich auftretende Verwirbelungen von Blut oder stehendes Blut nachgewiesen werden können. Im Rahmen von Schritt f) kann gegebenenfalls berücksichtigt werden, wie sich der Messwert bei Änderungen des Objekts ändern würde.
Das Ändern des 3D-Modells soll ja eine Zielgestalt des zu behandelnden Objekts vorgeben. Hierbei kann es hilfreich sein, wenn das Ändern durch ein aufgrund von langjährigen Erfahrungen von behandelnden Personen programmiertes Computerprogramm erfolgt. Ein solches Computerprogramm kann z. B. besser erfassen, wie sich ein Stent an einer bestimmten Stelle auswirkt, und dann die Auswirkungen variieren, indem die gedachte Form des Stents variiert wird.
Genauso gut ist es auch möglich, dass das Ändern aufgrund einer Eingabe erfolgt, die an einer Mensch-Maschine-Schnittstelle zu einem Computersystem, in dem das 3D-Modell vorgehalten wird, empfangen wird. Im einfachsten Fall kann beispielsweise eine Bedienperson durch Verschieben einer Gefäßwand mit Hilfe einer Computermaus eine Änderung im 3D-Modell vornehmen.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der
1 eine Erläuterung der Erfindung im Rahmen einer Fontan-Operation mit dem rechten Herzvorhof verbundene Äste der Pulmonalarterie veranschaulicht, und
2 ein Flussschaubild zur Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist.
In den rechten Herzvorhof 10 münden die untere Hohlvene 12 und die obere Hohlwehne 14. Durch eine Operation sei vorliegend der rechte Ast 16 der Pulmonalarterie und der linke Ast 18 der Pulmonalarterie mit dem rechten Herzvorhof 10 verbunden. Blut aus der unteren Hohlvene fließt entsprechend dem Pfeil 20 in den rechten Herzvorhof 10 und gelangt dann gemäß dem Pfeil 22 in den linken Ast der Pulmonalarterie. Blut aus der oberen Hohlvene 14 fließt gemäß dem Pfeil 24 in den rechten Herzvorhof 10 und gelangt dann gemäß dem Pfeil 26 in den rechten Ast 16 der Pulmonalarterie. Im mittleren Bereich 28 im rechten Herzvorhof 10 kann es zu Verwirbelungen des Blutstroms (Wirbel im Blut) kommen, teilweise kann das Blut hier auch zum Stillstand kommen. In diesem Bereich besteht eine erhöhte Gefahr zur Bildung von Blutklumpen (Thrombose).
Eine Nachbehandlung nach der Operation ist hier angezeigt, damit die Verwirbelungen unterbunden werden. In dem nachfolgend beschriebenen Verfahren ist dargestellt, wie ein behandelnder Arzt für Fälle wie den Beispielsfall der 1 eine Hilfestellung bei einer solchen Nachbehandlung erfährt.
Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit Schritt S10, einer Kernspinaufnahme eines Körpergebiets, in dem man mit Verwirbelungen des Blutstroms und stehendem Blut rechnet. Es soll hier vorliegend insbesondere eine sog. fluss-sensitive 4D-Magnetresonanztomographie gemäß F. Karl et al. (vergleiche den oben zitierten Artikel) durchgeführt werden. Hier können Wirbel erkannt werden. Im Falle, dass Verwirbelungen im Blutstrom erkannt werden, wird zum Schritt S12 übergegangen: Es wird ein 3D-Bilddatensatz mit Hilfe eines Röntgenangiographiegeräts (insbesondere eines Röntgen-C-Bogen-Geräts) gewonnen. Zeitgleich wird in Schritt S12' mit Hilfe eines Katheters der Druck im interessierenden Gefäß oder Organ gemessen, zusätzlich auch der Massenfluss des Blutes.
Im 3D-Bilddatensatz sind die Gefäßwände, im Beispielsfalle die der unteren Hohlwände 14, der oberen Hohlwände 16, und der Pulmonalarterie (Äste 16 und 18) wie auch die Wände des rechten Herzvorhofs 12 in den 3D-Bilddaten besonders gut dadurch erkennbar, dass entweder besonders niedrige oder besonders hohe Grauwerte zugeordnet sind. Durch die sog. Segmentierung, z. B. insbesondere durch Schwellwertbildung, können diese Wände der Gefäße und Kammern rechnerisch ermittelt werden. Dadurch kann ein 3D-Modell des gesamten Objekts mit rechtem Herzvorhof 10 und Gefäßen 12, 14, 16, 18 ermittelt werden, wobei z. B. ein Raumgitter definiert wird, und zu den einzelnen Gitterpunkten festgelegt wird, ob diese von einer Gefäß- bzw. Herzwand ausgefüllt werden oder nicht. So erhält man in Schritt S14 ein 3D-Modell des Objekts.
In Schritt S16 erfolgt sodann eine Simulationsrechnung zum Blutfluss durch das dem entsprechenden Modell entsprechende Objekt. In Schritt S18 wird geprüft, ob die Simulation Verwirbelungen oder stehendes Blut nachweist. Der Nachweis kann anhand von mathematischen Kriterien in den berechneten Daten erfolgen, oder eine Bedienperson kann sich eine bildliche, insbesondere filmische, Darstellung der Simulation anschauen und eine entsprechende Eingabe an einer Benutzerschnittstelle (Mensch-Maschine-Schnittstelle) vornehmen.
Solange in Schritt S18 eine Verwirbelung oder stehendes Blut aufgefunden wird, wird zum Schritt S20 übergegangen: Das Modell wird geändert. Insbesondere werden die Gefäßwände zusammengezogen oder aufgeweitet, also in irgendeiner Form verschoben, es soll eine Zielvorgabe gemacht werden, wie das interessierende Objekt bei einer Behandlung (bzw. Nachbehandlung) gestaltet werden kann. Das Ändern des Modells in Schritt S20 kann auch selbsttätig durch ein Computerprogramm erfolgen, das aufgrund einer Programmierung Erfahrungen in der Behandlung berücksichtigt. Das Ändern kann auch aufgrund einer Benutzereingabe erfolgen. Gegebenenfalls kann die Benutzereingabe unter Unerstützung eines Computerprogramms erfolgen: beispielsweise ist vorstellbar, dass der Benutzer aus einer Mehrzahl von Formen für Stents eine Form auswählt und das Computerprogramm dann berechnet, wie das Gefäß bei Einführung genau des ausgewählten Stents in das Gefäß aussehen würde. Beim Ändern des Modells gemäß Schritt S20 kann gegebenenfalls eine Eingabe eines Arztes empfangen werden, der bestätigt, dass die Zielvorgabe tatsächlich umsetzbar ist.
Nach Schritt S20 erfolgt abermals eine Simulation in Schritt S16, und es wird nochmals zum Schritt S18 übergegangen und geprüft, ob nunmehr nach wie vor Verwirbelungen stillstehendes Blut auftreten. Es wird solange immer wieder zum Schritt S20 übergegangen, wie solche Verwirbelungen oder stehendes Blut nachgewiesen werden können.
Treten keine Verwirbelungen und kein stehendes Blut mehr auf, so kann von Schritt S18 zu den Schritten S22, S24 und S26 übergegangen werden. In Schritt S22 erfolgt das Herstellen eines Hilfsmittels in Abhängigkeit von dem Modell in der bei letztmaligem Durchlauf des Schritts S20 entstandenen Form, also des zuletzt geänderten Modells. Sind also in irgendeiner Form die Gefäßwände als geändert vorgesehen, wird beispielsweise ein Stent oder ein Ballonkatheter gewissermaßen auf Maß für den Patienten hergestellt. Das zuletzt geänderte Modell gibt hierbei an, wie bei Einführung des Stents oder Dilatation des Ballonkatheters nachfolgend das bisherige Gefäß oder Organ aussehen soll.
In Schritt S24 wird das zuletzt geänderte Modell dargestellt. Schritt S24 kann alternativ oder zusätzlich zu Schritt S22 durchgeführt werden. Indem das zuletzt geänderte Modell dargestellt wird, kann ein behandelnder Arzt sehen, wie das interessierende Objekt nach seiner Therapie aussehen soll. Er wird dadurch bei seiner Therapie angeleitet.
In Schritt S26 können weitere Bilder aufgenommen werden, z. B. Fluoroskopiebilder durch Röntgenangiographie etc. Ein Röntgen-C-Bogen des Röntgenangiographiegeräts kann dabei in eine solche Stellung verbracht werden, dass besonders gut ein Vergleich zwischen dem zuletzt geänderten Modell und dem Ist-Zustand des Objekts ermöglicht ist. Das Darstellen in Schritt S24 kann hierbei kombiniert mit einer Darstellung von weiteren Bilddaten erfolgen, z. B. kann aufgrund einer lage- und dimensionsrichtigen Zuordnung der Bilddaten (einer sog. Registrierung, bei der eine Abbildungsvorschrift von einem Koordinatensystem zu einem ersten Bilddatensatz zu einem zweiten Koordinatensystem zu einem zweiten Bilddatensatz berechnet wird) eine Überlagerungsdarstellung bereitgestellt werden. Neben dem Schritt S26 sind weitere parallel durchgeführte Schritte möglich, z. B. können Ultraschallaufnahmen gemacht werden etc.
Die Schritte S22, S24 und S26 sowie mögliche weitere Schritte erleichtern die Therapie, sind aber selbst nicht Teil derselben.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen eines Hilfsmittels zur Verwendung bei der therapeutischen Behandlung eines oder mehrerer Blutgefäße (12, 14, 16, 18) und/oder des Herzens (10) als eines körperlichen Objekts, mit den Schritten: a) Gewinnen (S12) eines 3D-Bilddatensatzes des Objekts, b) Aufbereiten (S14) des 3D-Bilddatensatzes zur Gewinnung eines 3D-Modells des Objekts, c) Durchführen (S16) von Berechnungen für eine Simulation von Blutfluss durch das dem 3D-Modell entsprechende Objekt, d) Prüfen (S18), ob die Simulation Verwirbelungen von Blut oder stehendes Blut nachweist, und falls die Simulation Verwirbelungen von Blut oder stehendes Blut nachweist: e) Ändern (S20) des 3D-Modells, f) Durchführen (S16) von Berechnungen für eine Simulation von Blutfluss durch das dem geänderten 3D-Modell entsprechende Objekt, g) abermaliges Prüfen (S18), ob die Simulation Verwirbelung von Blut oder stehendes Blut nachweist, und h) Wiederholen der Schritte e) bis g), solange das Ergebnis der Prüfung in Schritt g) nicht darin besteht, dass die Simulation keine Verwirbelungen von Blut oder stehendes Blut nachweist, und wenn dies der Fall ist, i) Verwenden (S22, S24, S26) des zuletzt geänderten 3D-Modells zum – Bearbeiten oder Herstellen eines in das Objekt einführbaren Gegenstands als Hilfsmittel in einer solchen Form, dass bei Einfügung in das Objekt ein dem zuletzt geänderten Modell entsprechender tatsächlicher Zustand herstellbar ist, und/oder zum – Bereitstellen einer Bildschirmdarstellung als Hilfsmittel.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Gegenstand als Hilfsmittel einen Stent und/oder einen Ballonkatheter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zur Bildschirmdarstellung zusätzlich noch weitere Daten verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Bildschirmdarstellung eine Überlagerung von Bilddaten aus zumindest zwei Datensätzen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem das Hilfsmittel einen passend zur Bildschirmdarstellung eingestellten Röntgen-C-Bogen eines Röntgenangiographiegeräts umfasst und vorzugsweise ein bei so eingestelltem Röntgen-C-Bogen aufgenommenes Röntgenbild des Objekts umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem vor Schritt a) anhand einer Kernspinaufnahme (S10) geprüft wird, ob Verwirbelungen oder stehendes Blut im Objekt auftreten, und wenn dies der Fall ist, in Schritt a) mit Hilfe eines Röntgenangiographiegeräts der 3D-Bilddatensatz gewonnen (S12) wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Schritt b) umfasst, dass durch Bildbearbeitung Strukturen mit vorbestimmten Eigenschaften, die insbesondere Wänden des Objekts entsprechen, im Bild hervorgehoben werden, wobei vorzugsweise eine Zuweisung von Gitterplätzen in einem Raumgitter zu den Strukturen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt a) zusätzlich Messwerte zu in dem Objekt herrschendem Druck und/oder dem Massenfluss des das Objekt durchströmenden Blutes gewonnen werden und in den Schritten c) und f) berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt e) das Ändern selbsttätig durch ein Computerprogramm erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt e) das Ändern aufgrund an einer Benutzerschnittstelle zu einem Computersystem empfangenen Eingabe erfolgt.