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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildunterstützung der Navigation eines medizinischen Instruments, insbesondere eines Katheters, in wenigstens einem Hohlorgan in einem Eingriffsbereich eines Körpers, bei dem aus einem dreidimensionalen Datensatz des Eingriffsbereichs und die aktuelle Position des Instruments beschreibenden Darstellungsdaten eine Darstellung der aktuellen Position des Instruments in dem Hohlorgan erzeugt wird, sowie eine medizinische Untersuchungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Bei minimalinvasiven Eingriffen wird mittels eines medizinischen Instruments, beispielsweise eines Katheters oder eines Endoskops, in einem Hohlorgan eines Patienten, insbesondere den Blutgefäßen bzw. dem Herzen, navigiert. Ein Beispiel für einen solchen Vorgang ist das Einbringen von Ablationskathetern in Herzkammern, beispielsweise zur Behandlung von Vorhofflimmern im linken Vorhof.
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Um das Instrument tatsächlich an den richtigen Zielpunkt führen zu können, um dort die Behandlung vorzunehmen, wurden Verfahren zur Bildunterstützung der Navigation des Instruments vorgeschlagen, bei denen die Lage des Instruments, meist konkret der Instrumentenspitze, in einer dreidimensionalen Darstellung des Hohlorgans visualisiert werden soll. Hierzu wird ein dreidimensionaler Datensatz des Eingriffsbereichs verwendet, der das wenigstens eine Hohlorgan, durch das das Instrument navigiert werden soll, deutlich zeigt. Der dreidimensionale Datensatz kann dabei aus wenigstens einem Bilddatensatz gewonnen werden oder es kann unmittelbar ein Bilddatensatz verwendet werden, beispielsweise ein MR-Datensatz, ein CT-Datensatz oder dergleichen. Meist werden hierfür kontrastmittelverstärkte 3-D-Aufnahmen angefertigt, in denen das betreffende Hohlorgan mit bekannten Verfahren segmentiert wird. Das Ergebnis der Segmentierung ist ein dreidimensionales Abbild der Innenfläche des Organs, beispielsweise des Endokards des Vorhofs.
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Die Echtzeitkontrolle der Navigation des Instruments wird üblicherweise durch die Aufnahme von Röntgendurchleuchtungsbildern (Fluoroskopiebildern), also zweidimensionaler Röntgenbilder, erreicht, wobei durch eine 2-D/3-D-Registrierung das Instrument geometrisch exakt im dreidimensionalen Raum gemeinsam mit dem dreidimensionalen Datensatz visualisiert werden kann. Zwar ist es auch bekannt, die Position des Instruments über ein Positionsbestimmungssystem, welches beispielsweise sensorbasiert arbeitet, zu ermitteln, jedoch wird die Aufnahme zweidimensionaler Durchleuchtungsbilder meist bevorzugt, nachdem die dreidimensionalen Daten des Datensatzes statisch sind und die Zuordnung der Position ungenau sein kann, insbesondere dann, wenn in stark bewegten Eingriffsbereichen, beispielsweise am Herzen, gearbeitet werden soll. In zweidimensionalen Durchleuchtungsbildern ist die Bewegung selbst zu sehen. Eine teilweise verwendete Alternative zu Durchleuchtungsaufnahmen sind Ultraschallbilder.
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Wie bereits erwähnt, ist es bekannt, eine Darstellung der aktuellen Position und Orientierung des Instruments in dem Hohlorgan zu erzeugen, indem letztlich der dreidimensionale Datensatz des Eingriffsbereichs und die Darstellungsdaten, die die Position und Orientierung des Instruments, insbesondere der Instrumentenspitze, beschreiben, wobei der dreidimensionale Datensatz und die Darstellungsdaten miteinander registriert sind, fusioniert werden. Die Darstellung kann dann auf einer Anzeigevorrichtung, beispielsweise einem Monitor, der die Intervention durchführenden Person zur Anzeige gebracht werden.
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Das Problem hierbei ist jedoch, dass es vorkommen kann, dass in den dreidimensionalen Datensätzen bekannte Strukturen das Abbild des Instruments in der Darstellung überdecken können. Beispielsweise kann sich eine Katheterspitze an der Hinter wand des Vorhofes befinden, aber von der Vorderwand des Vorhofes derart überlagert werden, dass der in die Darstellung eingeblendete Katheter nicht mehr sichtbar ist. Zur Lösung dieser Problematik wurde vorgeschlagen, die Transparenz der in der Darstellung gezeigten anatomischen Strukturen zu erhöhen, womit sich jedoch insgesamt eine schlechtere Erkennbarkeit der Gesamtdarstellung ergibt.
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Daher wird es allgemein bevorzugt, sogenannte Schnittebenen (Clip Planes) einzustellen, die nicht in die Darstellung zu übernehmende Bereiche des dreidimensionalen Datensatzes definieren. Auf diese Weise wird es möglich, in das Hohlorgan frei hineinzuschauen und das Instrument im Hohlorgan zu verfolgen. Problematisch hierbei ist, dass die Lage und die Orientierung der Schnittebene von der den Eingriff durchführenden Person oder einer assistierenden Person von Hand eingestellt werden müssen. Bei jeder signifikanten Bewegung des Instruments muss diese Einstellung neu durchgeführt bzw. optimiert werden. Besonders hinderlich ist diese Interaktion von Benutzern im sterilen Umfeld eines Katheterlabors oder sonstigen minimalinvasiven Chirurgieräumen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Bildüberwachung eines medizinischen Instruments im Hinblick auf die Handhabbarkeit, die Lesbarkeit und die darin enthaltene Information situationsangepasst zu verbessern.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass automatisch wenigstens ein die Erzeugung und/oder Anzeige der Darstellung beeinflussender Geometrieparameter unter Berücksichtigung von die aktuelle dreidimensionale Position und die aktuelle dreidimensionale Orientierung einer Spitze des Instruments beschreibenden Positionsdaten des Instruments angepasst wird und die den Geometrieparametern entsprechende Darstellung angezeigt wird.
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Erfindungsgemäß wird die Darstellung also vollautomatisch in Abhängigkeit aktueller Positionsdaten des Instruments angepasst, wobei im Rahmen dieser Beschreibung auch im Folgenden unter Position die sechsdimensionale Position, also die Position und die Orientierung, verstanden werden soll. Bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, dass als Geometrieparameter die Blickrichtung der Darstellung und/oder wenigstens eine nicht in die Darstellung zu übernehmende Bereiche des dreidimensionalen Datensatzes definierende Schnittebene verwendet werden. Bezüglich der Blickrichtung kann diese letztlich immer so gewählt werden, dass man einen guten Blick auf den Vorschub des Instruments, insbesondere des Katheters, hat. Beispielsweise kann hierfür eine Grundblickrichtung relativ zum Instrument definiert sein oder werden, beispielsweise ein Blick von schräg hinten in Vorschubrichtung. Die in der Darstellung gezeigte Blickrichtung auf das Hohlorgan, in dem sich das Instrument befindet, wird dann immer abhängig von den Positionsdaten angepasst, mithin vorteilhafterweise in Echtzeit nachgeführt. Es sind dann keinerlei weitere Bedienmaßnahmen der den Eingriff durchführenden Person oder einer assistierenden Person mehr nötig. Gerade im sterilen Bereich ist dies höchst vorteilhaft.
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Weiterhin kann eine Schnittebene (Clip Plane) in Abhängigkeit der Positionsdaten immer so gehalten werden, dass ein Blick auf das Instrument möglich ist. Bevorzugt ist zusätzlich der Blick in Richtung auf eine Zielposition bzw. die Zielposition selbst grundsätzlich frei verfügbar. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung werden die Blickrichtung und die Schnittebene beide gekoppelt in Echtzeit angepasst und somit der Bewegung des Instruments mitgeführt, so dass nicht nur immer eine optimale Blickrichtung für den weiteren Vorschub des Instruments gegeben wird, sondern zusätzlich auch immer dafür gesorgt wird, dass ein freier Blick auf das Instrument gegeben ist, insbesondere, ohne dabei die Zielposition auszublenden.
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Dabei kann in konkreter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass eine anhand der Positionsdaten anzupassende Schnittebene in einem festen Abstand und einem festen Neigungswinkel zu der Instrumentenspitze, insbesondere automatisch oder semiautomatisch, definiert wird. Analog kann, wie bereits beschrieben, vorgesehen sein, dass die Blickrichtung anhand der Positionsdaten, insbesondere relativ zur Orientierung der Instrumentenspitze, angepasst wird, wobei auch dies bevorzugt automatisch und/oder wenigstens zu Beginn des Eingriffs möglich ist. In Bezug auf die Schnittebene kann dabei mit besonderem Vorteil vorgesehen sein, dass die Definition in Abhängigkeit wenigstens einer insbesondere in dem dreidimensionalen Datensatz markierten Zielposition und/oder einer eingestellten Blickrichtung erfolgt. Das bedeutet, es ist zum einen möglich, vorab, beispielsweise durch einen Benutzer, eine Zielposition, beispielsweise eine zu behandelnde Stelle, zu markieren, welche ebenso bei der Einstellung der Schnittebene (und auch, worauf im Folgenden noch näher eingegangen werden wird, der Blickrichtung) berücksichtigt werden kann. Beispielsweise kann die Zielposition dahingehend in die Anpassung der Geometrieparameter eingehen, dass die Schnittebene so gewählt wird, dass die Zielposition weiterhin sichtbar bleibt. Aber auch abhängig von der Blickrichtung kann die Definition der Schnittebene erfolgen, nachdem diese ja letztlich angibt, in welchen Bereichen des dreidimensionalen Datensatzes potentiell das Instrument überlagerte Strukturen vorhanden sein könnten, die abgeschnitten werden sollen. Besonders vorteilhaft ist es auch hier, wenn sowohl die wenigstens eine Zielposition als auch die eingestellte Blickrichtung berücksichtigt werden.
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Es ist auch denkbar, dass die Definition in Abhängigkeit einer Eingabe eines Nutzers erfolgt. Zumindest während eines Eingriffs sollte dies jedoch nur in Ausnahmefällen notwendig sein, beispielsweise, wenn sich die den Eingriff durchführende Person „vernavigiert” hat, insbesondere, indem eine Zielposition nun hinter dem Instrument liegt oder dergleichen. Dann kann eine komplette, manuelle Neueinstellung der Geometrieparameter der Darstellung erforderlich sein, welche vorteilhaft an einem grafischen Benutzerinterface erfolgen kann. In diesem Zusammenhang kann in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass zur Unterstützung der Eingabe des Benutzers eine insbesondere schematische Darstellung des Instruments dargestellt wird. Beispielsweise kann die Schnittebene gleichzeitig mit dem Instrument dargestellt werden, so dass sie ein Benutzer über ein geeignetes Werkzeug greifen, verschieben und/oder verkippen kann. Vorzugsweise ist die Blickrichtung auf die schematische Darstellung des Instruments und der Schnittebene so gewählt, dass sie der aktuell für die zeitaktuelle Darstellung eingestellten Blickrichtung entspricht.
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Bezüglich der Blickrichtung kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass sie unter Berücksichtigung einer die Instrumentenspitze mit einer insbesondere in den dreidimensionalen Datensatz markierten Zielposition verbindenden Geraden, insbesondere entlang der Geraden, gewählt wird. Auf diese Weise kann der den Eingriff durchführenden Person intuitiv zur Kenntnis gebracht werden, in welche Richtung sich die aktuelle Zielposition befindet, so dass diese besonders gezielt an die Zielposition navigieren kann. Alternativ ist es selbstverständlich auch denkbar, die Blickrichtung in Abhängigkeit der Orientierung der Instrumentenspitze, insbesondere in Schieberichtung des Instruments oder in einer festen Winkelstellung hierzu, zu wählen. So sind immer die vor dem Instrument liegenden Bereiche des Hohlorgans im Blick der den Eingriff durchführenden Person. Denkbar ist es auch, dass über ein Benutzerinterface die Art der Bestimmung der Geometrieparameter, insbesondere der Blickrichtung, umgeschaltet werden kann.
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Allgemein ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn sowohl die Blickrichtung als auch die Schnittebene als Geometrieparameter ständig, insbesondere in Echtzeit, automatisch nachgeführt werden, zunächst immer die neue Blickrichtung zu ermitteln und dann unter Berücksichtigung dieser neuen, eingestellten Blickrichtung die Schnittebene entsprechend nachzuführen. So wird immer eine möglichst optimale Darstellung für die den Eingriff durchführende Person erreicht.
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Bevorzugter Weise werden die Positionsdaten unter Verwendung wenigstens eines an dem Instrument angeordneten Positionssensors, insbesondere eines elektromagnetischen Positionssensors, ermittelt. Es wird also ein Instrument verwendet, welches beispielsweise wenigstens einen in oder an der Instrumentenspitze vorgesehenen Positionssensor umfasst. Ein solcher Positionssensor, insbesondere ein elektromagnetischer Positionssensor, kann dann die Raumkoordinaten der Instrumentenspitze und deren Richtungswinkel im Raum als Positionsdaten ermitteln. Derartige Positionsbestimmungssysteme und ihre Registrierung mit Bildaufnahmemodalitäten oder dergleichen sind im Stand der Technik weithin bekannt und brauchen hier nicht näher dargelegt zu werden.
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Alternativ ist es grundsätzlich auch denkbar, beispielsweise unter einem Winkel, insbesondere 90°, zueinander aufgenommene Durchleuchtungsbilder zur Ermittlung der Positionsdaten zu verwenden. Dies ist jedoch weniger bevorzugt, nachdem Durchleuchtungsbilder verschiedener Winkel nur schwierig zeitaktuell aufgenommen werden können. Wird eine Biplan-Röntgeneinrichtung verwendet, so können Platzprobleme auftreten.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Positionsdaten wenigstens teilweise den Darstellungsdaten entsprechen. Aus den eingangs genannten Gründen ist es jedoch vorzugsweise so, dass als wenigstens ein Teil der Darstellungsdaten ein aktuelles Durchleuchtungsbild des Eingriffsbereichs verwendet wird. Darin ist die Instrumentenspitze meist deutlich zu erkennen.
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Wie bereits eingangs erwähnt, ist bezüglich der Nachvollziehbarkeit von Bewegungen im Eingriffsbereich eine Durchleuchtungsüberwachung grundsätzlich sinnvoll, so dass vorzugsweise ein Positionsbestimmungssystem parallel mit einer Durchleuchtungsüberwachung vorgesehen wird. Dabei können die Daten selbstverständlich gemeinsam, sich gegebenenfalls gegenseitig plausibilisierend, verwendet werden, wobei Daten des Positionsbestimmungssystems zusätzlich Informationen über die in den Durchleuchtungsbildern, die ja zweidimensional sind, fehlende Raumrichtung liefern können. Auch wenn im Folgenden nur die Daten des Positionsbestimmungssystems als Positionsdaten verwendet werden, gehen die Positionsdaten doch teilweise auch als Darstellungsdaten ein.
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Der dreidimensionale Datensatz kann ein vorab aufgenommener Bilddatensatz des Eingriffsgebiets und/oder ein aus einem solchen Bilddatensatz abgeleiteter Datensatz sein. Beispielsweise können dem dreidimensionalen Datensatz ein Magnetresonanz-Bilddatensatz, ein Computertomographie-Bilddatensatz und/oder ein mit einer anderen Modalität aufgenommener dreidimensionaler Bilddatensatz zugrunde liegen, welche dann beispielsweise über im Stand der Technik bekannte Segmentierungsverfahren weiterbearbeitet werden, um die innere Oberfläche des Hohlorgans, in dem navigiert wird, zu extrahieren und als dreidimensionalen Datensatz beispielsweise ein Modell des Hohlorgans zu schaffen, in welchem das Instrument dann navigiert wird. Beispielsweise kann auf diese Weise ein Modell des Herzens und der umgebenden Blutgefäße erzeugt werden, falls dies dem Eingriffsbereich entspricht.
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Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch eine medizinische Untersuchungseinrichtung, umfassend eine Anzeigevorrichtung und eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete Steuereinrichtung. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf die erfindungsgemäße Untersuchungseinrichtung übertragen, so dass auch hiermit die Vorteile der Erfindung erreicht werden können. Eine erfindungsgemäße Untersuchungseinrichtung kann beispielsweise eine Röntgeneinrichtung mit einem C-Bogen umfassen, an dem sich gegenüberliegend ein Röntgenstrahler und ein Röntgenempfänger angeordnet sind. Diese kann zur Aufnahme von Durchleuchtungsbildern als Darstellungsdaten bzw. Grundlage der Darstellungsdaten verwendet werden. Gleichzeitig kann ein medizinisches Instrument vorgesehen sein, welches in seiner Spitze verbaute Positionssensoren umfasst, die Teil eines insbesondere elektromagnetischen Positionsbestimmungssystems sind. Über eine entsprechende Kommunikationsverbindung kann ein dreidimensionaler Datensatz erhalten werden, der die Grundlage der zur erzeugenden Darstellung bildet, wobei es vorteilhafterweise auch denkbar ist, einen dreidimensionalen Bilddatensatz mit der auch zur Aufnahme von Durchleuchtungsbildern genutzten Röntgeneinrichtung zu erzeugen, beispielsweise, indem während der Rotation des C-Bogens Projektionsbilder unter unterschiedlichen Projektionswinkeln aufgenommen werden und daraus auf bekanntem Wege ein dreidimensionaler Bilddatensatz erzeugt wird. Gegebenenfalls kann hierbei vorab ein Kontrastmittel verabreicht werden. Ein solcher, mittels einer C-Bogen-Röntgeneinrichtung aufgenommener dreidimensionaler Bilddatensatz hat den Vorteil, dass auch daraus abgeleitete dreidimensionale Datensätze, die beispielsweise durch entsprechende Segmentierung erhalten werden, bereits mit den Durchleuchtungsbildern registriert sein können, insbesondere, wenn der Patient unbewegt bleibt. Ist das Positionsbestimmungssystem zudem fest in die medizinische Untersuchungseinrichtung integriert, so kann auch bezüglich des Positionsbestimmungssystems und der Röntgeneinrichtung bereits eine feste Registrierung gegeben sein. Somit wird eine Umgebung geschaffen, die hervorragend zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Untersuchungseinrichtung,
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2 eine Skizze zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
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3 eine mögliche Benutzeroberfläche zur Einstellung einer relativen Lage einer Schnittebene.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße medizinische Untersuchungseinrichtung 1. Sie umfasst eine Röntgeneinrichtung 2 mit einem C-Bogen 3, an dem sich gegenüberliegend ein Röntgenstrahler 4 und ein Röntgenempfänger 5 angeordnet sind. Der C-Bogen 3 kann dabei bezüglich wenigstens eines Bewegungsfreiheitsgrads, insbesondere eines Rotationsfreiheitsgrads, relativ zu einer Patientenliege 6 bewegt werden.
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Ferner ist als medizinisches, zur Behandlung in ein Hohlorgan einzuführendes Instrument 7 ein Katheter 8, hier ein Ablationskatheter, vorgesehen, der an ein Kathetersteuergerät 9 angeschlossen ist. In der Instrumentenspitze 10 des Katheters 8 sind wie grundsätzlich bekannt elektromagnetische Positionssensoren 11 vorgesehen, die einem Positionsbestimmungssystem 12 zugeordnet sind, welches beispielsweise ein externes Magnetfeld erzeugen kann, um in den Positionssensoren 11 induzierte Signale zu messen und daraus die sechsdimensionale Orientierung der Instrumentenspitze 10, also die dreidimensionale Position und die dreidimensionale Orientierung der Instrumentenspitze 10, zu ermitteln.
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Die Röntgeneinrichtung 2, das Positionsbestimmungssystem 12 und das Kathetersteuergerät 9 sind mit einer Steuereinrichtung 13 verbunden, die den Betrieb der medizinischen Untersuchungseinrichtung 1 steuert und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist, welches im Folgenden noch näher erläutert wird.
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Die Steuereinrichtung 13 hat ferner Zugriff auf eine Anzeigevorrichtung 14, hier einen Monitor, und eine Bedieneinrichtung 15.
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Die Steuereinrichtung 13 ist nun in der Lage, durch die Berücksichtigung von Positionsdaten Geometrieparameter einer dreidimensionalen, das Hohlorgan im Eingriffsbereich mit der aktuellen Position des Katheters 8, insbesondere der Instrumentenspitze 10, anzeigenden Darstellung, die aus einem dreidimensionalen Datensatz und die Position des Katheters 8 beschreibenden Darstellungsdaten gewonnen wird, automatisch anzupassen, wenn der Katheter 8 bewegt wird, sich also seine Position ändert. Dabei werden vorliegend die Blickrichtung und die Lage einer Schnittebene, die nicht in die Darstellung zu übernehmende Bereiche des dreidimensionalen Datensatzes definiert, automatisch angepasst.
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Dies soll nun mit Hilfe der 2 näher erläutert werden. Das Verfahren geht, wie beschrieben aus von einem dreidimensionalen Datensatz 16 des Eingriffsbereichs 17, der besonders deutlich oder gar exklusiv die Innenwände der zu durchquerenden Hohlorgane zeigt, im Ausführungsbeispiel nach 2 beispielhaft das Herz 18 mit den umgebenden Blutgefäßen 19, insbesondere der Pulmonalvene 20, die vorliegend den Zielpunkt 21 des Eingriffs enthält.
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In diesem Beispiel ist der dreidimensionale Datensatz 16 aus einem dreidimensionalen Bilddatensatz 22 gewonnen worden, der mit der Röntgeneinrichtung 2 aufgenommen wurde. Hierzu wurde bei einer Rotation des C-Bogens eine Mehrzahl von Projektionsbildern unter unterschiedlichen Winkeln aufgenommen, die mittels eines Rekonstruktionsverfahrens in den dreidimensionalen Bilddatensatz 22 überführt wurden. Nachdem vor der Aufnahme dieses dreidimensionalen Bilddatensatzes 22 ein Kontrastmittel verabreicht wurde, sind das Herz 18 und die Blutgefäße 19 besonders deutlich zu erkennen. Daher können das Herz 18 und die Blutgefäße 19 über ein übliches Segmentierungsverfahren segmentiert werden, so dass schließlich die inneren Begrenzungen des Herzens 18 und der Blutgefäße 19 als Grundlage für den dreidimensionalen Datensatz 16 dienen können, der letztlich ein Modell darstellt, welches die Hohlorgane in ihrer Lage enthält.
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Der dreidimensionale Datensatz 16 kann vor dem geplanten minimalinvasiven Eingriff mit dem Katheter 8 bereits verwendet werden, um die Eingriffsplanung vorzunehmen, das bedeutet, der Zielpunkt 21 kann in dem dreidimensionalen Datensatz 16 markiert werden.
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Ziel ist es nun, den dreidimensionalen Datensatz 16 gemeinsam mit Darstellungsdaten 23 zu nutzen, um eine dreidimensionale Darstellung 24 zu erzeugen, die sowohl die Anatomie des Eingriffsbereichs 17 als auch die aktuelle Position des Katheters 8 zeigt. Als Darstellungsdaten werden dabei zweidimensionale, in regelmäßigen Abständen aufgenommene Durchleuchtungsbilder 25 der Röntgeneinrichtung 2 verwendet, aus denen die Instrumentenspitze 10 deutlich ersichtlich ist. Diese Positionsinformation wird unterstützt durch von dem Positionsbestimmungssystem 12 gewonnene Positionsdaten 26, vgl. Pfeil 27.
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Betrachtet man jedoch den dreidimensionalen Datensatz 16, fällt auf, dass ein innerhalb der Hohlorgane 18, 19 bewegter Katheter 8 überhaupt nicht sichtbar ist, da die Vorderwände den Katheter 8 verdecken können. Mithin existieren zwei wesentliche Geometrieparameter 28, die die optimale Lesbarkeit und Nutzbarkeit der dreidimensionalen Darstellung 24 mit beeinflussen, nämlich zum einen die Blickrichtung, aus der auf die Szene geblickt wird, zum anderen aber auch wenigstens eine Schnittebene, die bestimmt, welche Bereiche des dreidimensionalen Datensatzes 16 in der Darstellung 24 nicht zu sehen sein sollen, damit der Katheter 8 (und gegebenenfalls der Zielpunkt 21) zu sehen sind.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden daher nun die Positionsdaten 26 des Positionsbestimmungssystems 12 genutzt, um die Geometrieparameter 28 bei aktualisierten Positionsdaten 26 automatisch nachzuführen, Pfeil 29. Dabei wird vorliegend, wenn neue Positionsdaten 26 vorliegen, zunächst die Blickrichtung als Geometrieparameter 28 auf die neue Position des Katheters 8, insbesondere der Instrumentenspitze 10, angepasst. Dies geschieht vorliegend, indem eine Verbindungslinie von der Instrumentenspitze 10 zu dem Zielpunkt 21 gezogen wird und anhand dieser Verbindungslinie die Blickrichtung definiert wird, beispielsweise so, dass ein Benutzer bei einer Anzeige der Darstellung 24 auf der Anzeigevorrichtung 14 sowohl den Katheter 8 wie auch den Zielpunkt 21, also letztlich auch den Weg zum Zielpunkt 21, gut im Blick hat, beispielsweise in Form eine schrägen Aufsicht. Hierzu kann beispielsweise ein fester Neigungswinkel der Blickrichtung zu der Verbindungslinie herangezogen werden. Alternativ ist es auch möglich, dass die aktuelle Orientierung der Katheterspitze, also die Vorschubrichtung des Katheters 8, als Referenz zur Definition der Blickrichtung dient. Es sei angemerkt, dass selbstverständlich auch komplexere Möglichkeiten zur Ermittlung einer Blickrichtung aus den Positionsdaten 26 möglich sind, welche beispielsweise einen guten Blick auf das vor dem Katheter 8 liegende Hohlorgan 18, 19 und den Zielpunkt 21 zu erreichen suchen. Zwischen unterschiedlichen Möglichkeiten zur automatischen Einstellung der Blickrichtung kann, beispielsweise über die Bedieneinrichtung 15, umgeschaltet werden.
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Ist die Blickrichtung erst bekannt, so kann auch die Schnittebene nachgeführt werden. Dabei ist es möglich, dass sich die Lage der Schnittebene ebenso an der Blickrichtung orientiert, denkbar ist es jedoch auch, die Schnittebene grundsätzlich in einem festen Abstand und unter einem festen Winkel zur Position und Orientierung der Instrumentenspitze 10 zu definieren. Auch die Schnittebene wird also – sei es direkt oder indirekt – in Abhängigkeit der Positionsdaten 26 mitgeführt.
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Ergebnis ist eine Darstellung 24, wie sie beispielhaft in 2 dargestellt ist. Ersichtlich ist aufgrund der Schnittebene nun ein Teil des Herzens 18 und der Blutgefäße 19 offen dargestellt, insbesondere auch die Pulmonalarterie 20. Die Instrumentenspitze 10 und der Zielpunkt 21 sind deutlich zu erkennen, genau wie der Weg, auf dem der Zielpunkt 21 erreicht werden kann.
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Nachdem die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens vollkommen automatisch ablaufen, ist keine Bedienerinteraktion erforderlich, um ständig ein aktuelles und optimal lesbares Bild dargestellt zu erhalten.
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Sollte dennoch einmal eine Änderung der eingestellten Grundparameter für die automatische Nachführung von Blickrichtung und Schnittebene notwendig sein, beispielsweise, wenn der Zielpunkt 21 versehentlich durch die Katheterspitze 10 bereits passiert wurde oder dergleichen, kann das beispielsweise in 3 dargestellte Benutzerinterface 30 genutzt werden, um beispielsweise die Parameter zur Bestimmung der Schnittebene neu festzulegen. Dargestellt ist dort schematisch der Katheter 8 mit der Instrumentenspitze 10. Relativ zum Katheter wird in der schematischen dreidimensionalen Darstellung auch die Schnittebene 31 gezeigt, welche über ein entsprechendes Werkzeug, hier eine Greifhand 32, greifbar und entsprechend manipulierbar, insbesondere verschiebbar oder rotierbar ist. Auch die gesamte Darstellung kann verändert werden. Eine ähnliche Möglichkeit zur Einstellung ist auch bezüglich der Blickrichtung denkbar.
