DE102013211239A1

DE102013211239A1 - Verfahren zur Bildunterstützung und Vorrichtung

Info

Publication number: DE102013211239A1
Application number: DE102013211239.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Meyer; Norbert Rahn; Markus Rossmeier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2014-12-18
Also published as: US20140369465A1; US9603578B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildunterstützung eines interventionellen Eingriffs zur Öffnung einer Okklusion eines Hohlraumorgans eines Patienten mit den folgenden Schritten: 1. Abrufen eines dreidimensionalen CT-Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs mit dem zumindest einen Hohlraumorgan, aufweisend die Okklusion, Bestimmung oder Abrufen von Segmentierungsdaten des CT-Bilddatensatzes und Visualisierung des dreidimensionalen CT-Bilddatensatzes mit den insbesondere eingeblendeten Segmentierungsdaten des Hohlraumorgans auf einer Anzeigeeinheit, 2. Aufnahme von zumindest zwei Röntgenbildern mittels eines Fluoroskopie-Bildaufnahmesystems bei sich unterscheidenden Angulationen und Registrierung des CT-Bilddatensatzes zu zumindest zwei der Röntgenbilder, 3. kontinierliche Aufnahme einer Vielzahl von Röntgenbildern mit dem Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem während eines bestimmbaren Zeitraums und gemeinsame Echtzeit-Visualisierung von jeweils zumindest einem Röntgenbild und Daten des CT-Bilddatensatzes auf der Anzeigeeinheit, und 4. Speicherung von Informationen des Verfahrens nach Beendigung der Aufnahmen, wobei die Schritte einzeln und in Abfolge durchgeführt werden und abhängig von dem Schritt, welcher durchgeführt wird, sich ausschließlich auf den jeweiligen Schritt beziehende Bedienoptionen manuell mittels eines Bedieninterfaces anwählbar sind und nur entsprechende Benutzereingaben entgegengenommen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildunterstützung eines interventionellen Eingriffs zur Öffnung einer Okklusion eines Hohlraumorgans eines Patienten gemäß dem Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens gemäß dem Patentanspruch 20.
Als CTO (Chronical Total Occlusion = Chronischer Totalverschluß) wird eine koronare Herzkrankheit bezeichnet, bei der eine der Koronararterien komplett verschlossen ist und im Rahmen eines interventionellen Eingriffs mit einem Katheter wieder eröffnet werden soll. Heute sind ca. 8–10% aller Koronar-Interventionen CTO-Fälle. Die Intervention zur Eröffnung des Verschlusses kann nur von erfahrenen Kardiologen durchgeführt werden. Dabei besteht das Problem, dass der distale Teil der Koronararterie – bedingt durch den Totalverschluss – nicht durch die übliche Kontrastmittelinjektion in die betroffene Arterie mit Hilfe von z.B. C-Bogen-Röntgen-Angiographie dargestellt werden kann. Somit muss der Kardiologe den Verschluss gleichsam "blind" eröffnen, womit Gefäßperforationen oder andere Risiken verbunden sind.
Im Gegensatz zur C-Bogen-Röntgen-Angiographie ist sowohl der Gefäßverschluss (inklusive der Kalkablagerung), als auch der proximale und distale Teil der betroffenen Koronararterie durch Computertomographie (CT) darstellbar. Computertomographische Aufnahmen können aber nicht während eines interventionellen Eingriffs in Echtzeit durchgeführt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bildunterstützung bereitzustellen, welches möglichst einfach durchführbar ist und möglichst wenig Benutzerinteraktionen benötigt. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein für die Durchführung des Verfahrens geeignetes Röntgengerät bereitzustellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Bildunterstützung eines interventionellen Eingriffs zur Öffnung einer Okklusion eines Hohlraumorgans eines Patienten gemäß dem Patentanspruch 1 und von einer Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch 19. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche.
Das beanspruchte zumindest halbautomatische oder automatische Verfahren zur Bildunterstützung eines interventionellen Eingriffs zur Öffnung einer Okklusion eines Hohlraumorgans eines Patienten weist die folgenden Schritte auf:

1. Abrufen eines dreidimensionalen CT-Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs mit dem zumindest einen Hohlraumorgan aufweisend die Okklusion, Bestimmung oder Abrufen von Segmentierungsdaten des CT-Bilddatensatzes und Visualisierung des dreidimensionalen CT-Bilddatensatzes mit eingeblendeten Segmentierungsdaten des Hohlraumorgans auf einer Anzeigeeinheit,
2. Aufnahme von zumindest zwei Röntgenbildern mittels eines Fluoroskopie-Bildaufnahmesystems bei sich unterscheidenden Angulationen und Registrierung des CT-Bilddatensatzes zu zumindest zwei der Röntgenbilder,
3. kontinierliche Aufnahme einer Vielzahl von Röntgenbildern mit dem Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem während eines bestimmbaren Zeitraums und gemeinsame Echtzeit-Visualisierung von Daten des CT-Bilddatensatzes und jeweils zumindest einem Röntgenbild auf der Anzeigeeinheit, und
4. Speicherung von Informationen des Verfahrens nach Beendigung der Aufnahmen,

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zumindest halbautomatisch und somit besonders einfach durchführbar. Die einzelnen Schritte laufen Schritt für Schritt automatisch ab und erlauben dem Benutzer zusätzlich durch eine dynamische Anpassung des Bedieninterfaces Bedienoptionen (z.B. zur Veränderung der Visualisierungen) anzuwählen, jedoch nur diejenigen Bedienoptionen, die für den jeweiligen Schritt auch sinnvoll und hilfreich sind. Nach Abschluss des jeweiligen Schrittes stehen dem Benutzer die Bedienoptionen des abgeschlossenen Schrittes nicht mehr zur Verfügung. Das Verfahren unterstützt den Benutzer bei der Durchführung eines interventionellen Eingriffs zur Öffnung einer Okklusion eines Hohlraumorgans derart, dass der Benutzer bei der Bildunterstützung nicht oder wenig eingreifen muss, wenn dann intuitiv geführt wird und dennoch eine optimale Visualisierung der Okklusion angezeigt bekommt. Dadurch kann sich der Benutzer optimal auf den interventionellen Eingriff konzentrieren, was zu einer besonders guten und sicheren Versorgung des Patienten führt.
Für den Schritt 1. greift das Verfahren auf bereits zuvor aufgenommene dreidimensionale CT-Bilddatensätze des Hohlraumorgans mit der Okklusion zurück. Die Segmentierungsdaten können dabei auch schon zuvor ermittelt worden sein oder aber im Rahmen des Verfahrens ermittelt werden.
Der dreidimensionale CT-Bilddatensatz wird bevorzugt als 3D-Bild angezeigt oder es werden ein oder mehrere aus dem CT-Bilddatensatz ermittelte/berechnete zweidimensionale Projektionsbilder angezeigt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung des Verfahrens, eine Bildverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Bilddaten, ein Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem zur Aufnahme von Röntgenbildern (also fluoroskopischen Röntgenbildern), eine Anzeigeeinheit zur Anzeige der Visualisierungen und des Bedieninterfaces sowie eine Eingabeeinheit zur Entgegennahme von Benutzereingaben auf. Die Steuerungseinheit und die Bildverarbeitungseinheit können dabei z.B. von einem PC oder einer Workstation mit einer geeigneten Software gebildet werden, welche z.B. in das Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem integriert ist. Die Eingabeeinheit kann z.B. von einer Tastatur, einer Maus oder einem Touchscreen gebildet werden. Das Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem kann z.B. von einem Angiographie-Röntgengerät mit einem verstellbaren C-Bogen oder mit zwei in verschiedenen Ebenen angeordneten C-Bögen (Biplan) gebildet werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerungs- und Bildverarbeitungseinheit in einem von dem Untersuchungsraum, in welchem der Patient und das Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem angeordnet sind, unterschiedlichen Raum (Kontrollraum) angeordnet sind. Es können auch mehrere Anzeigeeinheiten vorgesehen sein, z.B. eine in dem Untersuchungsraum und eine im Kontrollraum, wobei an mehreren Anzeigeeinheiten gleiche oder sich unterscheidende Visualisierungen möglich sind.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird zwischen Schritt 1. und 2. noch ein weiterer Schritt 1a durchgeführt: 1a) Bestimmung von zumindest einem Parameter der Okklusion des Hohlraumorgans, insbesondere deren Länge und/oder deren Durchmesser, aus dem dreidimensionalen CT-Bilddatensatz (bzw. den daraus bestimmten Segmentierungsdaten). Derartige Parameter können weitere Informationen über die Okklusion liefern und dadurch zu einer einfacheren und sichereren Durchführung des interventionellen Eingriffs beitragen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird im Schritt 1. als Bestimmung oder Abrufen von Segmentierungsdaten des CT-Bilddatensatzes eine Bestimmung oder ein Abrufen einer Mittelachse (Centerline) und/oder einer dreidimensionalen Ausdehnung (Lumen) des Hohlraumorgans zu dem CT-Bilddatensatz durchgeführt und eine lagerichtige Visualisierung des dreidimensionalen CT-Bilddatensatzes mit eingeblendeter Mittelachse und/oder dreidimensionaler Ausdehnung des Hohlraumorgans durchgeführt. Die Bestimmung der Mittelachse und/oder der dreidimensionalen Ausdehnung des Hohlraumorgans und deren lagerichtige Visualisierung in der 3D-Darstellung des CT-Bilddatensatzes gewährleisten wichtige Informationen für einen Benutzer zur Durchführung eines interventionellen Eingriffs.
In vorteilhafter Weise für eine besonders detailreiche, informative und gut erkennbare Anzeige sind die Darstellung des CT-Bilddatensatzes und/oder andere Visualisierungen drehbar und in ihren Orientierungen veränderbar. So kann z.B. der CT-Bilddatensatz im Schritt 1. als in alle Richtungen rotierbares 3D-Bild angezeigt werden. Angepasst an den jeweiligen Schritt kann in diesem Zusammenhang auf dem Bedieninterface eine Bedienoption (z.B. anklickbarer Knopf) vorgesehen sein, mittels der der Benutzer Eingaben zur Rotation der jeweiligen Visualisierung durchführen kann.
In vorteilhafter Weise für eine verbesserte Anzeige werden die Mittelachse und/oder die dreidimensionale Ausdehnung farblich hervorgehoben oder farblich codiert angezeigt. Dies kann in allen Schritten des Verfahrens vorgesehen sein. So kann z.B. die Mittelachse durch sogenanntes Color Coding auf einem Graustufen-3D-Bild des CT-Bilddatensatzes eingeblendet angezeigt werden. Die Mittelachse und/oder die dreidimensionale Ausdehnung können auch einzeln angezeigt und farbig markiert sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden bei Schritt 1. bei Vorliegen mehrerer Segmentierungsdaten automatisch die zeitlich aktuellsten Segmentierungsdaten verwendet. Alternativ oder zusätzlich kann das Bedieninterface eine Bedienoption zur Auswahl aus mehreren Segmentierungsdatensätzen enthalten, so dass der Benutzer Segmentierungsdaten auswählen kann. Im Rahmen des Verfahrens wird die Eingabe des Benutzers entgegengenommen und im weiteren Verlauf die ausgewählten Segmentierungsdaten verwendet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden aus dem CT-Bilddatensatz bezogen auf einen auswählbaren Punkt der Mittelachse Projektionsbilder und/oder MPR-Bilder (multiplanare Rekonstruktion) ermittelt und angezeigt. Dies kann z.B. im Schritt 1a) vorgesehen sein. Hier kann z.B. ein Punkt auf der Mittelachse automatisch ausgewählt oder im Rahmen einer Bedienoption von einem Benutzer manuell eingegeben werden. Bezogen auf diesen Punkt werden Projektionsbilder oder MPR-Bilder ermittelt, z.B. ein „Curved MPR“ entlang der Mittelachse und ein MPR senkrecht zur Mittelachse zur Darstellung des Lumens. Es können auch z.B. im Rahmen der Schritte 2. und 3.Projektionsbilder aus dem CT-Bilddatensatz ermittelt/berechnet werden, deren Projektionsrichtungen denen der Röntgenbilder des Fluoroskopie-Aufnahmesystems in der aktuellen Angulation entsprechen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird im Schritt 1a) als weiterer Parameter ein J-CTO score bestimmt. Der J-CTO score ist z.B. aus der Schrift „Predicting successful guidewird crossing through chronic total occlusion of native coronary lesions within 30 minutes: the J-CTO score as a difficulty trading and time assessment tool" von Yoshihiro Morino et al., JACC Cardiovascular Interventions (2011), Vol. 4, Issue 2, pp. 213–221. Durch den J-CTO score kann ein Benutzer Informationen zum Schwierigkeitsgrad des Eingriffs zur Eröffnung der Okklusion erhalten.
In vorteilhafter Weise werden die zumindest zwei Röntgenbilder im Schritt 2. während eines Kontrastmitteldurchflusses durch das Hohlraumorgan aufgenommen. Durch den Kontrastmitteldurchfluss sind die Sichtbarkeit und der Kontrast der Hohlraumorgane auf dem Röntgenbild verbessert, was eine gute Registrierung durch gute Erkennbarkeit der Strukturen gewährleistet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden im Schritt 2. mindestens drei Röntgenbilder aufgenommen und es werden zumindest zwei Röntgenbilder für die Registrierung automatisch ausgewählt oder es wird eine Eingabe zur Auswahl von zumindest zwei Röntgenbildern für die Registrierung entgegen genommen. Die automatische Auswahl kann z.B. nach Kriterien wie Vorliegen eines bestimmten Bildkontrasts und gleichzeitig sich unterscheidende Angulationen (Projektionsrichtung) des Fluoroskopie-Bildaufnahmesystems erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann dem Benutzer mittels des Bedieninterfaces als Bedienoption eine Auswahl aus weiteren Röntgenbildern angeboten werden. Bei Entgegennahme einer Benutzereingabe hinsichtlich eines oder beider Röntgenbilder werden diese für die Registrierung verwendet.
In vorteilhafter Weise wird im Schritt 2. nach durchgeführter Registrierung eine gemeinsame lagerichtige Visualisierung von Röntgenbildern und Mittelachse und/oder dreidimensionaler Ausdehnung des Hohlraumorgans angezeigt. Auf diese Weis ist für den Benutzer das Ergebnis der Registrierung sichtbar.
Zweckmäßigerweise entspricht im Schritt 3. der Zeitraum der Dauer des interventionellen Eingriffs. Dieser Zeitraum kann z.B. fest eingestellt oder manuell eingebbar sein. Es kann auch eine automatische Erkennung vorliegen und der Zeitraum beendet werden, wenn z.B. kein interventionelles Instrument mehr auf den Röntgenbildern erkannt wird.
Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung werden die Visualisierungen für eine besonders gute Erkennbarkeit in einem oder mehreren Anzeigefenstern (z.B. 2 bis 5) der Anzeigeeinheit oder zumindest teilweise farbig oder farblich codiert angezeigt. So können z.B. 3D-Bilder und Röntgenbilder des Fluoroskopie-Bildaufnahmesystems (2D) nebeneinander oder in Überblendung angezeigt werden; zusätzlich kann die Mittelachse des Hohlraumorgans überblendet oder ebenfalls in einem weiteren Anzeigefenster farbig angezeigt werden. Das Benutzerinterface kann ebenfalls in einem separaten Anzeigefenster angezeigt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt im Schritt 3. die Echtzeit-Visualisierung in lagerichtig (zu dem CT-Bilddatensatz und/oder der Mittelachse und/oder der dreidimensionalen Ausdehnung des Hohlraumorgans und/oder den MPR-Bildern usw.) überlagerter/überblendeter oder nebeneinander angeordneter Darstellung.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Benutzereingaben zur Veränderung der optischen Darstellung, insbesondere in Bezug auf Darstellungsgröße, Anordnung, Orientierung, Überlagerung, Anzahl der Anzeigefenster und Farbgebung, der zu dem Schritt gehörenden Visualisierungen entgegennehmbar und werden bei Entgegennahme die Visualisierungen entsprechend verändert. Das Benutzerinterface weist dafür abhängig von dem jeweiligen Schritt z.B. Eingabefelder (z.B. zum Anklicken oder als Scrolldownmenü) auf, so dass der Benutzer bei Bedarf eine Auswahl treffen kann. Die Benutzereingabe wird dann entgegengenommen und entsprechend der Auswahl wird die Visualisierung angepasst.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden im Schritt 4. die ermittelten Daten und/oder aufgenommenen Röntgenbilder und/oder bearbeiteten CT-Bilddatensätze und/oder Visualisierungen mittels des DICOM-Standards in einer Speichereinheit, insbesondere einem Archiv, gespeichert.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele erfolgt. Es zeigen:
1 eine Abfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
2 bis 5 mehrere Ansichten von Visualisierungen und Bedieninterfaces mit Bedienoptionen für einen Benutzer zu verschiedenen Zeitpunkten während des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In der 1 ist eine Abfolge der Schritte 1. bis 4. des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Das Verfahren zur Bildunterstützung während eines interventionellen Eingriffs zur Öffnung einer Okklusion eines Hohlraumorgans (z.B. Koronararterien) unterstützt dabei einen Benutzer intuitiv, so dass der Benutzer keine oder wenige Benutzerinteraktionen durchführen muss, sich vollständig auf den interventionellen Eingriff konzentrieren kann und er dennoch alle benötigten Visualisierungen angezeigt bekommt. Durch den automatischen Ablauf Schritt für Schritt und das an die jeweiligen Schritte angepasste dynamische Benutzerinterface sind Fehler ausgeschlossen und es ist eine optimale Darstellung der notwendigen Visualisierungen gewährleistet.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung des Verfahrens, eine Bildverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Bilddaten, ein Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem zur Aufnahme von Röntgenbildern (also fluoroskopischen Röntgenbildern), eine Anzeigeeinheit zur Anzeige der Visualisierungen und des Bedieninterfaces sowie eine Eingabeeinheit zur Entgegennahme von Benutzereingaben auf. Die Steuerungseinheit und die Bildverarbeitungseinheit können dabei z.B. von einem PC oder einer Workstation mit einer geeigneten Software gebildet werden, welche z.B. in das Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem in Form eines C-Bogen-Röntgengeräts integriert ist. Die Eingabeeinheit kann z.B. von einer Tastatur, einer Maus oder einem Touchscreen gebildet werden.
In einem ersten Schritt 1. wird zunächst ein CT-Bilddatensatz des Untersuchungsbereichs mit dem zumindest einem Hohlraum mit Okklusion abgerufen, es werden Segmentierungsdaten des CT-Bilddatensatzes abgerufen oder bestimmt und es wird eine Visualisierung von zumindest einem aus dem dreidimensionalen CT-Bilddatensatz ermitteltem 3D-Bild mit lagerichtig eingeblendeten Segmentierungsdaten des Hohlraumorgans auf einer Anzeigeeinheit angezeigt. Als Segmentierungsdaten, welche bestimmt oder abgerufen werden, werden eine Mittelachse (Centerline) und/oder eine dreidimensionale Ausdehnung (Lumen; z.B. in Form eines Voxelschlauchs entlang der Centerline) des (oder der) Hohlraumorgans(e) abgerufen oder aus dem CT-Bilddatensatz bestimmt. Auf der Anzeigeeinheit werden ein oder mehrere aus dem CT-Bilddatensatz erstellte 3D-Bilder oder (2D-)Projektionsbilder angezeigt, wobei die Mittelachse und/oder die dreidimensionale Ausdehnung (Lumen) des Hohlraumorgans in das oder die 3D-Bilder lagerichtig eingeblendet sind. Zusätzlich wird ein an den Schritt 1. angepasstes Bedieninterface 5 mit einer oder mehreren Bedienoptionen zur Auswahl für einen Benutzer angezeigt. Der Benutzer kann mittels des Bedieninterfaces manuelle Eingaben durchführen, welche entgegengenommen und entsprechend umgesetzt werden. Es können z.B. Eingaben zur Veränderung der optischen Darstellung der Visualisierung gemacht werden, also z.B. kann ein 3D-Bild rotieren oder es können Ausschnitte vergrößert werden. Unter einer lagerichtigen Überblendung wird dabei verstanden, dass z.B. die Mittelachse in dem 3D-Bild oder dem Projektionsbild dem dreidimensionalen oder in die Ebene projizierten Abbild des Hohlraumorgans entspricht.
Weitere Möglichkeiten und Details zu Schritt 1.:
Die Segmentierung bzw. Bestimmung von Mittelachse und/oder dreidimensionaler Ausdehnung des Hohlraumorgans kann bereits zuvor zu einem beliebigen Zeitraum nach der Erfassung des CT-Bilddatensatzes und mittels einer beliebigen Bildverarbeitungseinheit durchgeführt worden sein. Die CT-Bilddatensätze und Segmentierungsdaten können z.B. einem Archiv im DICOM-Format vorliegen und beim Start des erfindungsgemäßen Verfahrens von dort über eine Datenverbindung abgerufen werden. Sie können auch bereits in der das erfindungsgemäße Verfahren durchführenden Vorrichtung in einer Speichereinheit vorliegen und dort abgerufen werden. Die Segmentierungsdaten können auch beim Start des Verfahrens nach Abrufen des CT-Bilddatensatzes z.B. durch die Bildverarbeitungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermittelt/ berechnet werden.
Wenn die Segmentierungsdaten abgerufen werden und mehr als ein Datensatz vorhanden ist, so kann vorgesehen sein, dass automatisch die zeitlich aktuellsten Daten verwendet werden. Das angepasste Bedieninterface kann eine Bedienoption aufweisen, bei der der Benutzer eine Eingabe zur Änderung der Auswahl der Segmentierungsdaten durchführen kann. Die Eingabe wird entgegengenommen und es wird der vom Benutzer ausgewählte Datensatz weiter verwendet. Es kann auch eine Bedienoption zur erneuten Durchführung einer Segmentierung auf der Basis des CT-Bilddatensatzes vorgesehen sein.
Im Rahmen der Visualisierung kann z.B. ein 3D-Bild aus dem CT-Bilddatensatz angezeigt werden, auf welchem die Mittelachse des Hohlraumorgans und die dreidimensionale Ausdehnung des Hohlraumorgans eingeblendet sind. Es können auch mehrere Anzeigefenster nebeneinander angeordnet sein. Die Mittelachse (Centerline) zeigt den Verlauf des Hohlraumorgans vor und nach und inklusive der Okklusion an. Die Mittelachse kann farbig im sogenannten Color Coding angezeigt werden, um perspektivische Verkürzungen deutlich zu machen. Die dreidimensionale Ausdehnung kann in Form eines Voxelschlauchs um die Mittelachse angezeigt werden. Bei Bedarf können durch eine Benutzereingabe Teile der Mittelachse oder der dreidimensionalen Ausdehnung ein- und ausgeblendet werden. Im Voxelschlauch können Kalkablagerungen, die für die Okklusion des Hohlraumorgans verantwortlich sind, identifiziert werden. Bei Bedarf kann durch eine Benutzereingabe die Mittelachse und/oder die dreidimensionale Ausdehnung rotiert werden, wobei sich dann z.B. das Color Coding angepasst ändern kann.
Es kann auch bereits in diesem ersten Schritt vorgesehen sein, die Orientierung der Visualisierungen der CT-Bilddaten entsprechend der aktuellen Angulation des Fluoroskopie-Röntgensystems (z.B. C-Bogen-Angulation bei Vorliegen eines C-Bogen-Röntgengeräts) anzuzeigen bzw. optional kontinuierlich mit Angulation des Röntgensystems mitzubewegen. Außerdem kann das Fluoroskopie-Röntgensystem (z.B. der C-Bogen) so ausgerichtet werden wie die Visualisierungen des CT-Bilddatensatzes ausgerichtet sind. Wird das Fluoroskopie-Röntgensystem von einem Biplan-C-Bogen-Röntgengerät gebildet, so kann dies für beide Ebenen des Biplan-C-Bogen-Röntgengeräts durchgeführt werden. Dementsprechend wird der CT-Bilddatensatz dann für jede der beiden Ebenen visualisiert und entsprechend der Angulation der Ebenen rotiert.
Nach Abschluss des Schrittes 1. wird automatisch der nächste Schritt (z.B. der zweite Schritt 1a)) aktiviert. Ebenso wird das Bedieninterface für den zweiten Schritt angezeigt/ bedienbar.
In einem zweiten Schritt 1a) wird zumindest ein Parameter der Okklusion des Hohlraumorgans, insbesondere die Länge und/oder der Durchmesser der Okklusion, aus dem dreidimensionalen CT-Bilddatensatz bestimmt. Zusätzlich wird ein an den Schritt 1a) angepasstes Bedieninterface 6 mit einer oder mehreren Bedienoptionen zur Auswahl für einen Benutzer angezeigt. Der zweite Schritt ist optional und kann auch übersprungen werden.
Weitere Möglichkeiten und Details zum zweiten Schritt 1a):
Es kann automatisch oder durch eine Benutzereingabe eine dreidimensionale Längenmessung der Okklusion auf der Mittelachse oder auf der dreidimensionalen Ausdehnung (Voxelschlauch) um die Mittelachse durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich können auch weitere Parameter – wie z.B. der "J-CTO Score", der eine Aussage zum Schwierigkeitsgrad bzgl. der Eröffnung der Okklusion liefert – bestimmt werden, entweder automatisch oder als Bedienoption, welche der Benutzer anwählen kann.
Eine Visualisierung kann z.B. automatisch für einen Punkt auf der Mittelachse ein oder mehrere MPR-Bilder (multiplanare Rekonstruktionen) aus dem CT-Bilddatensatz anzeigen. Es können z.B. zwei MPR-Bilder, eine "Curved MPR" entlang der Mittelachse und ein MPR-Bild senkrecht zur Mittelachse (Darstellung des Lumens) angezeigt werden. Es kann auch eine Bedienoption auf dem Bedieninterface 6 zur Auswahl des Punktes, für welchen die MPR-Bilder angezeigt werden, vorhanden sein. Ein Benutzer kann z.B. mittels eines Cursors auf der Anzeigeeinheit den Punkt anwählen, die Eingabe wird entgegengenommen und die entsprechenden MPR-Bilder werden angezeigt. Nach Abschluss des zweiten Schrittes 1a) wird automatisch der nächste Schritt (z.B. der dritte Schritt 2.) aktiviert. Ebenso wird das Bedieninterface für den dritten Schritt angezeigt/ bedienbar.
In einem dritten Schritt 2. werden die Aufnahme von zumindest zwei Röntgenbildern mittels eines Fluoroskopie-Bildaufnahmesystems bei sich unterscheidenden Angulationen und die Registrierung des CT-Bilddatensatzes zu zumindest zwei der Röntgenbilder durchgeführt. Die zumindest zwei Röntgenbilder werden dabei bevorzugt während eines Kontrastmitteldurchflusses durch das Hohlraumorgan des Patienten aufgenommen. Es können auch drei oder eine Vielzahl von Röntgenbildern (z.B. eine Szene) aufgenommen werden, wobei sich zwei oder mehr der Röntgenbilder in der Angulation, in der das Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem zum Zeitpunkt der Aufnahme eingestellt ist, unterscheiden. Unter der Angulation ist z.B. bei Verwendung eines C-Bogens die Projektionsrichtung bezogen auf das Untersuchungsobjekt zu verstehen. Während der Aufnahme der Szene kann z.B. der C-Bogen eines C-Bogen-Röntgengeräts um das Hohlraumorgan rotiert werden. Bei der Registrierung handelt es sich bevorzugt um eine 2D-3D-Registrierung; verschiedene Verfahren zur Durchführung einer solchen Registrierung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zusätzlich wird ein an den Schritt 2. angepasstes Bedieninterface 7 mit einer oder mehreren Bedienoptionen zur Auswahl für einen Benutzer angezeigt.
Weitere Möglichkeiten und Details zum dritten Schritt 2.:
Die Registrierung dient dazu, eine möglichst genau übereinstimmende Kombination von fluoroskopischen in Echtzeit aufgenommenen Röntgenbildern mit aus dem CT-Bilddatensatz gewonnenen Bildern (3D-Bilder und Projektionsbilder) lagerichtig zu visualisieren.
Es kann z.B. vorgesehen sein, dass ein Benutzer eine Eingabe bezüglich des Zeitpunkts des Aufnahmestarts der Röntgenbilder durchführt. Dadurch kann eine Kontrastmittelgabe und/oder Atemanhaltephase mit der Aufnahme der Röntgenbilder koordiniert werden. Es kann auch vorgesehen sein, Aufnahmen unter Berücksichtigung von EKG- oder Atemphasen des Patienten durchzuführen, um z.B. die Röntgenbilder mit der entsprechenden EKG- oder Atemphase, in der der verwendete CT-Bilddatensatz aufgenommen wurde, abzustimmen. Bei Verwendung eines C-Bogen-Röntgengeräts kann es z.B. sinnvoll sein, Aufnahmen während einer Rotation des C-Bogens von 30° oder mehr um das Hohlraumorgan durchzuführen.
Die beiden für die 2D-3D-Registrierung notwendigen Röntgenbilder werden z.B. automatisch von der Vorrichtung ausgewählt, z.B. anhand von Kriterien wie einem bestimmten Bildkontrast oder der erforderlichen sich unterscheidenden Angulationen. Es kann auch zusätzlich oder alternativ eine Bedienoption zur Auswahl der beiden Röntgenbilder für die Registrierung vorgesehen sein. Die 2D-3D-Registrierung wird anschließend gespeichert. Es können auch weitere Bedienoptionen zur Überarbeitung oder Korrektur der Registrierung vorgesehen sein. Eine manuelle Korrektur und Speicherung der Registrierung kann von nun an in allen weiteren Schritten möglich sein.
Bei Verwendung eines Biplan-C-Bogen-Röntgengeräts können die beiden für die Registrierung erforderlichen Röntgenbilder auch mit einer einzigen (optional EKG-getriggerten) 2-Ebenen-Akquisition des kontrastierten Hohlraumorgans aufgenommen werden.
Nach der 2D-3D-Registrierung kann z.B. die ermittelte Mittelachse lagerichtig zusammen mit aufgenommenen Röntgenbildern perspektivisch entsprechend der Angulation und Projektionsgeometrie (z.B. des C-Bogens) auf der Anzeigeeinheit visualisiert werden. Das Bedieninterface kann auch z.B. eine interaktive manuelle Verschiebung der Mittelachse durch den Benutzer entgegennehmen, um eine manuelle Registrierungskorrektur durchzuführen. Im Fall eines Biplan-C-Bogen-Röntgengeräts kann diese manuelle Korrektur sukzessive bzw. alternierend in beiden Ebenen erfolgen.
In der 2 ist eine mögliche Visualisierung mit Bedieninterface mit Bedienoptionen für den dritten Schritt gezeigt. In einem ersten Anzeigefenster 10 auf der rechten Seite ist die Registrierung markiert, um den gerade aktiven Schritt anzuzeigen und es können mehrere aktive Bedienoptionen (Zoom, automatische, manuelle Registrierung) durch einen Benutzer angewählt werden. In der Mitte und links auf der Anzeigeeinheit sind vier Anzeigefenster mit Visualisierungen von Röntgenbildern, 3D-Bildern und der Mittelachse 15 gezeigt. In dem zweiten und dritten Anzeigefenster 11, 12 ist die Mittelachse (15) zusammen mit Röntgenbildern für zwei Ebenen eines Biplan-C-Bogen-Röntgengeräts sichtbar. Die Registrierung selbst wird gerade durchgeführt bzw. ist gerade erfolgt. Das fünfte Anzeigefenster 14 zeigt die dreidimensionale Ausdehnung des Hohlraumorgans, welche in eine Bildebene projiziert ist (als Beispiel Koronararterie zusammen mit dem Myokard), wobei die Orientierung der Visualisierung der aktuellen Angulation einer ersten Ebene des Biplan-C-Bogen-Röntgengeräts entspricht. Das vierte Anzeigefenster 13 zeigt die farbcodierte Mittelachse, die nach der Registrierung bzgl. Orientierung und perspektivischem Rendering wiederum der aktuellen Angulation und Geometrie der ersten Ebene entspricht.
In der 3 ist in dem ersten Anzeigefenster ein interaktiver Schiebe-Balken, der in der EKG-Kurve verschoben werden kann, gezeigt, welcher die Bedienoption ermöglicht, Röntgenbilder einer bestimmten EKG-Phase für die Registrierung auszuwählen bzw. in den aufgenommenen Röntgenbildern zu blättern, um eine Auswahl für die 2D-3D-Registrierung zu treffen.
Nach Abschluss des dritten Schrittes 2) wird automatisch der nächste Schritt (z.B. der vierte Schritt 3.) aktiviert. Ebenso wird das Bedieninterface für den vierten Schritt angezeigt/ bedienbar.
In einem vierten Schritt 3. wird kontinuierlich eine Vielzahl von Röntgenbildern (z.B. in Form von einer Szene) mit dem Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem während eines bestimmbaren Zeitraums aufgenommen und es erfolgt eine gemeinsame Echtzeit-Visualisierung von jeweils zumindest einem Röntgenbild und Daten des CT-Bilddatensatzes und auf der Anzeigeeinheit. Der Zeitraum entspricht insbesondere der Dauer eines interventionellen Eingriffs zur Öffnung der Okklusion. Auf diese Weise und durch die Echtzeit-Visualisierung ist es für den Benutzer möglich, aktuelle Bilddaten über den aktuellen Stand des Eingriffs zu verfolgen und damit die Sicherheit des Eingriffs zu verbessern. Zusätzlich wird ein an den Schritt 3. angepasstes Bedieninterface 8 mit einer oder mehreren Bedienoptionen zur Auswahl für einen Benutzer angezeigt
Weitere Möglichkeiten und Details zum vierten Schritt 3.:
Es können z.B. 3D-Bilder oder Projektionsbilder aus den CT-Datensätzen, die entsprechend der aktuellen Angulation und Geometrie des Fluoroskopie-Bildaufnahmesystems (z.B. C-Bogens) orientiert und perspektivisch gerendert sind, als MPR-Bilder in einem Anzeigefenster angezeigt werden und die farbcodierte Mittelachse und/oder die dreidimensionale Ausdehnung des Hohlraumorgans sowie die fluoroskopischen Echtzeit-Röntgenbilder sind im gleichen oder weiteren Anzeigefenstern visualisiert. Es kann ein automatischer Layout-Switch bzgl. der darzustellenden Anzeigefenster durchgeführt werden. Es können auch nur ein oder zwei Anzeigefenster vorhanden sein und z.B. die Mittelachse in die (Echtzeit)-Röntgenbilder eingeblendet sein. Es können auch z.B. die Mittelachse oder Teile der Mittelachse auf der Anzeigeeinheit ein- oder ausgeschaltet werden. Ändert sich die Angulation des Fluoroskopie-Bildaufnahmesystems (und damit die Ansicht der fluoroskopischen Röntgenbilder), so werden auch z.B. das 3D-Bild automatisch rotiert oder die Projektionsbilder aus den CT-Datensätzen angepasst und/oder es wird die Mittelachse in ihrer Perspektive angepasst, gegebenenfalls unter Änderung der Farbcodierung.
Im Fall eines Biplan-C-Bogen-Röntgengeräts werden zwei MPR-Bilder z.B. jeweils mit Mittelachse und dreidimensionaler Ausdehnung des Hohlraumorgans (z.B. Koronararterie und Myokard) angezeigt, deren Inhalte bzgl. Angulation und Perspektive den Angulationen und Projektionsgeometrien der beiden Ebenen des Biplan-C-Bogen-Röntgengeräts entsprechen. Alternativ ist auch eine Überlagerung der präoperativen CT-Bilddaten (vorzugsweise der farbcodierten Mittelachse) mit den Röntgenbildern des Fluoroskopie-Bildaufnahmesystems in einem einzigen Anzeigefenster möglich. Dabei werden dann z.B. diejenigen Röntgenbilddaten zum Overlay verwendet, die in derselben EKG- und Atmungsphase aufgenommen wurden, wie der CT-Bilddatensatz. In einer anderen Ausführung kann die überlagerte Mittelachse kontinuierlich während der Aufnahme und Echzeit-Anzeige der fluoroskopischen Röntgenbilder so verformt werden, dass trotz der (durch Herzschlag und Atmung des Patienten) Gefäßbewegung eine möglichst genaue Überlagerung entsteht. Für diese Verformung wird ein (z.B. modellbasiert ermitteltes) Bewegungsfeld auf die Mittelachse angewendet. Ebenso ist es möglich, eine oder beide Ebenen des C-Bogen-Röntgengeräts so zu angulieren, dass die Angulation der Orientierung dem CT-Bilddatensatz (z.B. auch der Mittelachse) entspricht.
In der 4 ist eine mögliche Visualisierung mit Bedieninterface mit Bedienoptionen für den vierten Schritt gezeigt. Es sind drei Anzeigefenster gezeigt, wobei das erste Anzeigefenster 10 das Bedieninterface mit dem aktiven Schritt (hier: Teilschritt des vierten Schrittes) zeigt, wobei eine Bedienoption (Ein- oder Ausschalten der farbcodierten Mittelachse) durch einen Benutzer angewählt werden kann. Ein zweites Anzeigefenster 11 zeigt eine Überblendung der Mittelachse auf dem aktuellen aufgenommenen Röntgenbild. Ein drittes Anzeigefenster 12, welches von dem zweiten Anzeigefenster 11 teilweise überdeckt ist, zeigt ein Projektionsbild aus dem CT-Bilddatensatz mit dem Röntgenbild entsprechender Orientierung und die ebenfalls perspektivisch angepasste dreidimensionale Ausdehnung des Hohlraumorgans (Voxelschlauch, der das Lumen des zu therapierenden Hohlraumorgans anzeigt).
In der 5 ist eine weitere mögliche Visualisierung mit Bedieninterface mit Bedienoptionen für den vierten Schritt gezeigt. Es sind fünf Anzeigefenster gezeigt, wobei das erste Anzeigefenster 10 das Bedieninterface mit dem aktiven Schritt (hier: Teilschritt des vierten Schrittes) zeigt. Aktuelle Bedienoptionen des Bedieninterfaces sind hier z.B.: Vergrößerung / Verkleinerung und Verschieben von Bildern/Bilddaten in einem selektierten Anzeigefenster; "Link to MSCT": die Stärke der Überblendung verschiedener Elemente oder Bilder kann geregelt werden; "Measure": Distanz- und Querschnittsmessungen in Anzeigefenstern können durchgeführt werden (wie im zweiten Schritt 1a). Das zweite Anzeigefenster 11 zeigt Kalk-Ablagerung in einem zu therapierenden Hohlraumorgan (Koronararterie), das dritte Anzeigefenster zeigt eine Überblendung von farbcodierter Mittelachse mit dem aktuellen Röntgenbild, das vierte Anzeigefenster zeigt die farbcodierte Mittelachse und das fünfte Anzeigefenster zeigt ein MPR-Bild mit Hintergrund (Aortenwurzel) und geschnittene Teile des kontrastierten Hohlraumorgans (Koronararterie).
Nach Abschluss des vierten Schrittes 3. oder nach interaktivem Abbruch (durch den Benutzer) wird automatisch der nächste Schritt (z.B. der fünfte Schritt 4.) aktiviert. Ebenso wird ein Bedieninterface 8 für den fünften Schritt 4. angezeigt/ bedienbar.
In einem fünften Schritt 4. werden einige oder alle im Laufe der vorherigen Schritte aufgenommenen oder ermittelten Informationen nach Beendigung der Aufnahmen gespeichert. Die Informationen können dabei z.B. in einer Speichereinheit oder einem Archiv gespeichert werden. Die Informationen können z.B. automatisch gespeichert werden. Es können verschiedene Bedienoptionen am Bedieninterface angezeigt werden, z.B. wo und welche Informationen in welchem Format gespeichert werden können, so dass der Benutzer manuell eingreifen kann. Es können z.B. die Nachverarbeitungsergebnisse des CT-Bilddatensatzes (s. Schritte 1. und 1a) via DICOM an ein Archiv geschickt oder in einen Report eingebettet werden. Es können Visualisierungen (z.B. Side-by-Side oder Overlay, 3D-Bilder, Projektionsbilder, Röntgenbilder usw.) via DICOM an ein Archiv geschickt oder in einen Report eingebettet werden. Es können Szenen (Vielzahl von Röntgenbildern), die vor der Intervention aufgenommen wurden und Szenen die nach oder während der Intervention aufgenommen wurden, an ein Archiv geschickt oder in einen Report einbettet werden.
Anschließend ist das Verfahren beendet.
Es kann auch ein Rückwärtssprung zwischen zwei Schritten vorgesehen sein, also zum Beispiel kann vom zweiten Schritt 1a) zurück in den ersten Schritt 1. gewechselt werden, wobei dann wiederum alle Bedienoptionen des ersten Schrittes 1. möglich sind. Der zweite Schritt 1a) ist optional und kann auch übersprungen werden. Die Aktionen der Schritte – sowie das Wechseln zwischen Schritten – können von verschiedenen Räumen, z.B. einem Untersuchungsraum und einem Kontrollraum bedienbar sein, indem mehrere Steuerungseinheiten und/oder Bildverarbeitungseinheiten sowie Eingabeeinheiten vorgesehen sind (beispielsweise einen an einem Patiententisch angeordneten Touchscreen oder ein per Joystick steuerbares Menü im Untersuchungsraum und eine Workstation im Kontrollraum).
Außerdem kann im Rahmen von minimalinvasiven Eingriffen zur Öffnung von Hohlraumorganen (Gefäßen) noch folgendes Problem auftreten:
Die Koronargefäße sind ohne Kontrastmittelinjektion im Röntgen(durchleuchtungs)bild schwer sichtbar, während der Führungsdraht im Röntgen(durchleuchtungs)bild gut zu erkennen ist; mit Kontrastmittel sind zwar die Bereiche vor dem Verschluss gut zu erkennen, aber nicht der Verschluß selbst. Um mehr Information zu erhalten, werden präoperative CT-Datensätze verwendet, da sich in dieser Bildgebungsmodalität auch das verschlossene Gefäßsegment auf Grund der guten Niedrigkontrastauflösung ausreichend darstellt. Um die CT-Datensätze aufzubereiten, damit sie den Interventionalisten bei seiner Arbeit optimal unterstützen, gibt es folgende zwei bekannte Ansätze:

a) Basierend auf einer vorher durchgeführten Registrierung der CT-Datensätze zum z.B. für die Durchleuchtung verwendeten Angiographiesystem werden die (segmentierten) CT-Daten über das Röntgenbild, das den momentanen Fortschritt der Intervention widerspiegelt, überlagert, um die Vorwärtsbewegung des Führungsdrahtes zu unterstützen. Der Nachteil des Standes der Technik besteht darin, dass ein statischer, prä-operativer Datensatz über ein bewegtes Objekt, wie z.B. die Koronarie am Herzen überlagert wird. Damit stimmt diese Überlagerung nur für einen ganz bestimmten Bewegungszustand des Herzens.
b) Die CT-Daten werden in Synchronisation mit dem C-Bogen des Angiographiesystems dargestellt, ohne dass vorher eine Registrierung der Daten zum Angiographiesystem erfolgt. Dies ist auf Grund der Tatsache möglich, weil der Patient sowohl im CT als auch beim Angiographiesystem gleich gelagert wird ("Sync to C-arm" der Firma Siemens). Damit wird der CT-Datensatz side-by-side aus der richtigen Projektionsrichtung angezeigt. Allerdings stimmen die Größe und Position des dargestellen CT-Datensatzes häufig nicht mit dem Röntgenbild überein.

Anstelle der beiden bekannten Ansätze kann nun eine registrierte side-by-side-Darstellung angestrebt werden, so dass sowohl die Projektionsrichtung als auch die Größe und Tischposition in der side-by-side-Darstellung enthalten sind. Dies hat den Vorteil, dass alle möglichen Bewegungen des Angiographiesystems incl. Tisch und Zoom in der Darstellung des CTs angepasst werden. Damit kann das System strahlungsfrei positioniert werden, wenn dem Interventionalisten zusätzlich die ideale Projektionsrichtung für ein bestimmtes Gefäßsegment durch Farbcodierung angezeigt wird. Dies ist vor allem bei langandauernden Prozeduren mit häufig notwendigen Wechseln der Tisch- und C-Bogen-Position wichtig. Der Vorteil liegt in der strahlungsfreien Positioniermöglichkeit des C-Bogens, sowie der intuitiveren side-by-side guidance, weil mit der registrierten side-by-side-Darstellung immer die Größe des Gefäßbaums mit dem Röntgenbild übereinstimmt.
Die Erfindung lässt sich in folgender Weise kurz zusammenfassen: Verfahren zur Bildunterstützung eines interventionellen Eingriffs zur Öffnung einer Okklusion eines Hohlraumorgans eines Patienten mit den folgenden Schritten:

1. Abrufen eines dreidimensionalen CT-Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs mit dem zumindest einen Hohlraumorgan aufweisend die Okklusion, Bestimmung oder Abrufen von Segmentierungsdaten des CT-Bilddatensatzes und Visualisierung des dreidimensionalen CT-Bilddatensatzes mit den, insbesondere eingeblendeten, Segmentierungsdaten des Hohlraumorgans auf einer Anzeigeeinheit,
2. Aufnahme von zumindest zwei Röntgenbildern mittels eines Fluoroskopie-Bildaufnahmesystems bei sich unterscheidenden Angulationen und Registrierung des CT-Bilddatensatzes zu zumindest zwei der Röntgenbilder,
3. kontinierliche Aufnahme einer Vielzahl von Röntgenbildern mit dem Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem während eines bestimmbaren Zeitraums und gemeinsame Echtzeit-Visualisierung von jeweils zumindest einem Röntgenbild und Daten des CT-Bilddatensatzes auf der Anzeigeeinheit, und
4. Speicherung von Informationen des Verfahrens nach Beendigung der Aufnahmen,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Predicting successful guidewird crossing through chronic total occlusion of native coronary lesions within 30 minutes: the J-CTO score as a difficulty trading and time assessment tool“ von Yoshihiro Morino et al., JACC Cardiovascular Interventions (2011), Vol. 4, Issue 2, pp. 213–221 [0017]

Claims

Verfahren zur Bildunterstützung eines interventionellen Eingriffs zur Öffnung einer Okklusion eines Hohlraumorgans eines Patienten mit den folgenden Schritten: 1. Abrufen eines dreidimensionalen CT-Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs mit dem zumindest einen Hohlraumorgan, aufweisend die Okklusion, Bestimmung oder Abrufen von Segmentierungsdaten des CT-Bilddatensatzes und Visualisierung des dreidimensionalen CT-Bilddatensatzes mit den insbesondere eingeblendeten Segmentierungsdaten des Hohlraumorgans auf einer Anzeigeeinheit (1), 2. Aufnahme von zumindest zwei Röntgenbildern mittels eines Fluoroskopie-Bildaufnahmesystems bei sich unterscheidenden Angulationen und Registrierung des CT-Bilddatensatzes zu zumindest zwei der Röntgenbilder (2), 3. kontinierliche Aufnahme einer Vielzahl von Röntgenbildern mit dem Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem während eines bestimmbaren Zeitraums und gemeinsame Echtzeit-Visualisierung von jeweils zumindest einem Röntgenbild und Daten des CT-Bilddatensatzes auf der Anzeigeeinheit (3), und 4. Speicherung von Informationen des Verfahrens nach Beendigung der Aufnahmen (4), wobei die Schritte einzeln und in Abfolge durchgeführt werden und abhängig von dem Schritt, welcher durchgeführt wird, sich ausschließlich auf den jeweiligen Schritt beziehende Bedienoptionen manuell mittels eines Bedieninterfaces anwählbar sind und nur entsprechende Benutzereingaben entgegengenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, welches automatisch durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwischen Schritt 1. und 2. noch ein weiterer Schritt 1a) durchgeführt wird: 1a) Bestimmung von zumindest einem Parameter der Okklusion des Hohlraumorgans, insbesondere der Länge und/oder des Durchmessers der Okklusion, aus dem dreidimensionalen CT-Bilddatensatz (1a).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Schritt 1. als Bestimmung oder Abrufen von Segmentierungsdaten des CT-Bilddatensatzes eine Bestimmung oder ein Abrufen einer Mittelachse (Centerline) (15) und/oder einer dreidimensionalen Ausdehnung (Lumen) (16) des Hohlraumorgans zu dem CT-Bilddatensatz durchgeführt wird und eine lagerichtige Visualisierung des dreidimensionalen CT-Bilddatensatzes mit eingeblendeter Mittelachse und/oder dreidimensionaler Ausdehnung des Hohlraumorgans durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei Schritt 1. bei Vorliegen mehrerer Segmentierungsdaten automatisch die zeitlich aktuellsten Segmentierungsdaten verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Darstellung des CT-Bilddatensatzes und/oder andere Visualisierungen drehbar und in ihren Orientierungen veränderbar sind.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Mittelachse und/oder die dreidimensionale Ausdehnung farblich hervorgehoben oder farblich codiert angezeigt werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, wobei aus dem CT-Bilddatensatz bezogen auf einen auswählbaren Punkt der Mittelachse (15) Projektionsbilder und/oder MPR-Bilder (multiplanare Rekonstruktion) ermittelt und angezeigt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Schritt 1a) als weiterer Parameter ein J-CTO score bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest zwei Röntgenbilder im Schritt 2. während eines Kontrastmitteldurchflusses durch das Hohlraumorgan aufgenommen werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Schritt 2. mindestens drei Röntgenbilder aufgenommen werden und zumindest zwei Röntgenbilder für die Registrierung automatisch ausgewählt werden oder eine Eingabe zur Auswahl von zumindest zwei Röntgenbildern für die Registrierung entgegen genommen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Schritt 2. nach durchgeführter Registrierung eine gemeinsame lagerichtige Visualisierung von Röntgenbildern und Mittelachse (15) und/oder dreidimensionaler Ausdehnung (16) des Hohlraumorgans angezeigt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Schritt 3. der Zeitraum der Dauer des interventionellen Eingriffs entspricht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Visualisierungen in einem oder mehreren Anzeigefenstern (10, 11, 12, 13, 14) der Anzeigeeinheit angezeigt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Visualisierungen zumindest teilweise farbig oder farblich codiert angezeigt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Schritt 3. die Echtzeit-Visualisierung in lagerichtig überlagerter oder nebeneinander angeordneter Darstellung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Visualisierungen im Schritt 3. mit eingeblendeter Mittelachse (15) und/oder dreidimensionaler Ausdehnung (16) des Hohlraumorgans durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Benutzereingaben zur Veränderung der optischen Darstellung, insbesondere in Bezug auf Darstellungsgröße, Anordnung, Orientierung, Überlagerung, Anzahl der Anzeigefenster und Farbgebung, der zu dem Schritt gehörenden Visualisierungen entgegennehmbar sind und bei Entgegennahme die Visualisierungen entsprechend verändert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Schritt 4. die ermittelten Daten und/oder aufgenommen Röntgenbilder und/oder bearbeiteten CT-Bilddatensätze und/oder Visualisierungen mittels des DICOM-Standards in einer Speichereinheit, insbesondere einem Archiv, gespeichert werden.
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19, aufweisend eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung des Verfahrens, eine Bildverarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Bilddaten, ein Fluoroskopie-Bildaufnahmesystem zur Aufnahme von Röntgenbildern, eine Anzeigeeinheit zur Anzeige der Visualisierungen und des Bedieninterfaces sowie eine Eingabeeinheit zur Entgegennahme von Benutzereingaben.