DE102015202151A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen einer Karte eines Reizleitverhaltens eines Herzmuskels - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen einer Karte eines Reizleitverhaltens eines Herzmuskels Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Karte eines Leitverhaltens eines Herzmuskels für elektrische Reize, mit einem Extrahieren (1) von orts- oder zeitaufgelösten Werten zumindest eines vorgegebenen Parameters aus einem medizinischen Bilddatensatz, welcher eine Bildinformation des Herzmuskels umfasst, mit einem Transformieren (2) der extrahierten Werte in das Leitverhalten des Herzmuskels repräsentierende ortsaufgelöste Äquivalenzwerte anhand zumindest einer vorgegebenen Transformationsfunktion und mit einem Visualisieren (3) der Äquivalenzwerte als Karte des Leitverhaltens des Herzmuskels für elektrische Reize, um das Erstellen der Karte des Reizleitverhaltens eines Herzmuskels zu verbessern.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Erstellen einer Karte eines Leitverhaltens eines Herzmuskels für elektrische Reize.
  • Ein zentrales Ziel in der Elektrophysiologie (EP) ist die Therapie von Herzrhythmusstörungen, unter anderem durch die Anwendung einer Radiofrequenz-Ablation. Auf Grund des technischen Fortschrittes ist es möglich, immer komplexere Prozeduren innerhalb der Elektrophysiologie abzudecken.
  • Hierbei stellt das Erstellen einer Karte eines Leitverhaltens eines Herzmuskels für elektrische Reize, das sogenannte Electromagnetic Mapping oder Electroanatomic Mapping (EAM) ein essentielles Werkzeug innerhalb einer EP-Prozedur dar. Hierzu wird ein spezieller Mapping-Katheter beispielsweise über die Leistenvenen in eine entsprechende Herzkammer eingebracht. Ein Elektrodenpaar an der Spitze des Mapping-Katheters erlaubt es dann, eine elektroanatomische Aktivierung des schlagenden Herzens am Ort der Spitze des Katheters zu erfassen. Eine graphische Aufarbeitung und graphische Darstellung der Messwerte als Karte, als eine sogenannte „Voltage Map“, erlaubt es dem Anwender dann Rückschlüsse auf das Leitverhalten des Herzmuskels für elektrische Reize, sein Reizleitverhalten, zu ziehen. Der Begriff der „Voltage Map“ hat sich für eine derartige Karte durchgesetzt, gleichwohl die Werte, welche in solch einer Voltage Map hinterlegt sind, nicht auf Spannungswerte beschränkt sind, sondern beispielsweise auch eine zeitliche Verzögerung repräsentieren können. Sowohl Absolutwerte als auch Abweichungen von vorgegebenen Standardwerten können in solch einer Karte hinterlegt sein.
  • Derzeit ist eine Vielzahl von unterschiedlichen EAM-Systemen verfügbar. Jedoch stützen sich diese Systeme ausschließlich auf die Messwerte eines Mapping-Katheters. Das Electromagnetic Mapping und das Erstellen der Karte erfolgt somit ausschließlich durch das wiederholte punktuelle Erfassen der elektroanatomischen Aktivierung. Dabei werden die einzelnen Messpunkte des Mapping-Katheters auf dem Myokard zu der Karte interpoliert.
  • Es weisen allerdings auch unterschiedliche Forschungsarbeiten eine grundsätzliche Korrespondenz von spezifischen Merkmalen, welche medizinischen Bilddaten entnehmbar sind, zum Leitverhalten des Herzmuskels für elektrische Reize nach.
  • So zeigt beispielsweise der Artikel „Effect of Posterolateral Scar Tissue on Clinical and Echocardiographic Improvement After Cardiac Resyncronization Therapy" von Gabe B. Bleeker et al. in Circulation (2006) 113, 969–976, dass eine kardiale Resynchronisationstherapie in posterolateralen linken ventrikularen Segmenten Rhythmusstörungen nicht vermindert, wenn dort transmurales Narbengewebe vorhanden ist.
  • In dem Artikel „Head-to-head comparison of contrast-enhanced magnetic resonance imaging and electroanatomical voltage mapping to assess post-infarct scar characteristics in patients with ventricular tachycardias: real-time image integration and reversed registration" von Adrianus P. Wijnmaalen et al. im European Heart Journal (2011) 32, 104–114, belegt eine Relation zwischen den Ergebnissen des Electroanatomical Mapping (EAM) und einer im Rahmen einer Magnetresonanztomographie sichtbar gemachten Narbencharakteristik.
  • Auch der Artikel „Scar burden by myocardial perfusion imaging predicts echocardiographic response to cardiac resynchronization therapy in ischemic cardiomyopathy" von Evan C. Adelstein et al. im American Heart Journal (2007) Vol. 15 No. 1, Seiten 105–112 belegt eine Korrelation zwischen vorhandenen Narben und einem schlechten Ansprechen auf eine kardiale Resynchronisationstherapie. In diesem Fall wird das Narbengewebe durch eine Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) über Messung einer Perfusion nachgewiesen.
  • Im Artikel „The Impact of Myocardial Viability on the Clinical Outcome of Cardiac Resynchronization Therapy" von Lucie Riedlbauchová et al. im Journal of Cardiovascular Electrophysiology (2009) Vol. 20, No. 1, Seiten 50–57, wird eine Lebensfähigkeit von Herzmuskelgewebe im Zusammenhang mit den Ergebnissen einer kardialen Resynchronisationstherapie untersucht, in diesem Fall unter Verwendung einer Positronen-Emissions-Tomographie (PET).
  • Der Artikel „Optimal Left Ventricular Lead Position Predicts Reverse Remodeling and Survival After Cardiac Resynchronization Therapy" von Claudia Ypenburg et al., Journal of the American College of Cardiology (2008) Vol. 52, No. 17, Seiten 1402–1409, evaluiert Ultraschalluntersuchungen nach einer kardialen Resynchronisationstherapie und stellt fest, dass in vielen Patienten die Position der Erregung durch einen Schrittmacher nicht mit dem Ort der spätesten mechanischen Aktivierung auf dem Ultraschall übereinstimmt und gerade eine Aktivierung an dieser Stelle zu einem verbesserten Effekt der kardialen Resynchronisationstherapie führt.
  • Es ergibt sich die Aufgabe, das Erstellen einer Karte eines Leitverhaltens eines Herzmuskels für elektrische Reize zu verbessern, insbesondere zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und der Figur.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Karte, also einer graphischen Darstellung, eines Leitverhaltens eines Herzmuskels für elektrische Reize. Dieses Verfahren umfasst eine Reihe von Schritten. Ein Schritt ist dabei ein Extrahieren von orts- und/oder zeitaufgelösten Werten zumindest eines vorgegebenen Parameters aus einem medizinischen Bilddatensatz. Durch das Extrahieren kann also ein Aufarbeiten der medizinischen Bilddaten im Hinblick auf vorgegebene Charakteristika erfolgen. Die Charakteristika können beispielsweise über Mustererkennungsalgorithmen oder Merkmalsidentifikation quantifizierbar gemacht werden. Der medizinische Bilddatensatz umfasst eine Bildinformation des Herzmuskels. Die vorgegebenen Charakteristika entsprechen dabei den vorgegebenen Parametern. Der medizinische Bilddatensatz kann dabei sowohl ein bereits vorhandener Bilddatensatz sein, als auch ein Bilddatensatz, welcher im Rahmen des Verfahrens erhoben wird. Die orts- und/oder zeitaufgelösten Werte spiegeln dabei eine orts- und/oder zeitaufgelöste Ausprägung des entsprechenden Parameters wider. Die Bilddatensätze können dabei grundsätzlich allen medizinischen bildgebenden Modalitäten entstammen, deren Informationsdaten sich durch eine spezifische Korrespondenz zu dem Leitverhalten für elektrische Reize des Herzmuskels auszeichnen.
  • Ein nächster Schritt ist ein Transformieren der extrahierten Werte in das Leitverhalten des Herzmuskels repräsentierende ortsaufgelöste Äquivalenzwerte anhand zumindest einer vorgegebenen Transformationsfunktion. Die Äquivalenzwerte spiegeln also ein repräsentatives Verhalten des Herzmuskels hinsichtlich des Leitverhaltens für elektrische Reize, also sein Reizleitverhalten, wieder. Die Äquivalenzwerte repräsentieren somit die Karte wie entsprechend die extrahierten Werte die Ausprägung der jeweiligen Parameter repräsentieren. Über die Transformationsfunktion kann somit der Einfluss der quantifizierten Charakteristika auf das tatsächliche Reizleitverhalten des Herzmuskels abgebildet werden. Überdies kann eine den jeweiligen Bilddaten eigene Aquisitionsgeometrie in ein spezifisches Koordinatensystem, das Koordinatensystem der Karte, überführt werden. Schließlich erfolgt ein Visualisieren der Äquivalenzwerte als Karte des Leitverhaltens des Herzmuskels für elektrische Reize.
  • Das hat den Vorteil, dass die Karte des Leitverhaltens des Herzmuskels für elektrische Reize, eine sogenannte „Voltage Map“, unter Verwendung nahezu beliebiger Informationsquellen, also Bilddaten unterschiedlicher bildgebender Modalitäten, erzeugbar ist. Es ist somit die interventionelle Erfassung der elektroanatomischen Aktivierung unter Verwendung von Mapping-Kathetern nicht mehr zwingend erforderlich. Es kann also auf bereits bestehende Bilddaten zurückgegriffen werden und Untersuchungszeit eingespart werden. Somit wird das Erstellen der Karte oder „Voltage Map“ beschleunigt und erfolgt für den Patienten schonender. Die Darstellung der Information über das Reizleitverhalten als sogenannte „Voltage Map“ beziehungsweise das Transformieren der Information in eine solche Karte ist hier vorteilhaft, da so die Information in einem wohlbekannten und entsprechend von einer Bedienperson leicht zu interpretierenden Format vorliegt. Auch die Auflösung, welche im konventionellen Verfahren auf Grund der explizit durch eine Bedienperson zu setzenden einzelnen Messpunkte sehr begrenzt ist, kann durch die übliche hohe Auflösung moderner bildgebender Verfahren gemäß unterschiedlicher Modalitäten verbessert werden. Das Verfahren kann auch benutzt werden, um eine vorläufige Karte zu erhalten, und somit bei dem Durchführen eines späteren konventionellen Erstellens der Karte sogleich gezielt in Bereichen von besonderem Interesse die einzelnen Messpunkte mit dem Mapping-Katheter zu vermessen.
  • Da das Extrahieren, Transformieren und Visualisieren gemäß dem vorgestellten Verfahren auch sehr schnell durchgeführt werden kann, eignet sich das Verfahren auch zum Durchführen während einer Behandlung, also insbesondere während einer Ablation. Damit kann quasi in Echtzeit ein Ergebnis der Behandlung überprüft werden, indem der Einfluss der Behandlung auf das Leitverhalten des Herzmuskels für elektrische Reize während der Behandlung nachgewiesen werden kann. Dies kann beispielsweise durch ein oder mehrere Röntgenbilder erfolgen, wie sie im Bereich des EAM üblich sind.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Extrahieren aus mehreren unterschiedlichen medizinischen Bilddatensätzen erfolgt, welche insbesondere unterschiedlichen bildgebenden Modalitäten entstammen. Die Bilddatensätze können dabei insbesondere durch eines oder mehrere der folgenden Verfahren oder bildgebenden Modalitäten gewonnen worden sein: Röntgenuntersuchung, Magnetresonanztomographie, Computertomographie, Ultraschalluntersuchung, Positron-Emissions-Tomographie, Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT). Auch Bilddatensätze, welche im Rahmen einer Angiographie und/oder einer Elastographie und/oder einer Delayed-Enhanced Magnetresonanzuntersuchung erstellt wurden, können hier genutzt werden. Das hat den Vorteil, dass die unterschiedlich ausgeprägten Stärken der jeweiligen bildgebenden Verfahren oder Modalitäten berücksichtigt beziehungsweise kombiniert werden können. So können für einen Ort oder für eine Zeit für einen vorgegebenen Parameter mehrere Werte extrahiert werden und somit die Genauigkeit des Verfahrens erhöht werden. Es können so auch Bilddatensätze kombiniert genutzt werden, welche beispielsweise unterschiedliche Bereiche des Herzmuskels betreffen. Besonders vorteilhaft ist das Extrahieren aus mehreren unterschiedlichen technischen Bilddatensätzen bei einem Extrahieren von orts- und/oder zeitaufgelösten Werten von mehreren unterschiedlichen vorgegebenen Parametern, wie unten spezifiziert.
  • Gerade die Delayed-Enhanced-Magnetresonanzbildgebung erlaubt eine sehr genaue Identifikation einer Myopathie. Die entsprechenden Auswirkungen auf das Reizleitverhalten des Herzmuskels können entsprechend durch die Transformationsfunktion präzise erfasst werden.
  • Die Elastographie, welche beispielsweise im Rahmen einer Ultraschalluntersuchung oder einer Magnetresonanztomographie durchgeführt werden kann, erlaubt die Unterscheidung unterschiedlicher Gewebetypen. Somit können gesundes Gewebe, Narbengewebe und Fibrosen mit ihren jeweils bekannten Auswirkungen auf das Reizleitverhalten des Herzmuskels durch die Transformationsfunktion sehr gut auf die Karte abgebildet werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei dem Extrahieren mehrere Werte extrahiert werden, die unterschiedlichen Parametern zugeordnet sind. Dabei bildet die Transformationsfunktion die extrahierten Werte der unterschiedlichen Parameter auf die ortsaufgelösten Äquivalenzwerte ab. Insbesondere können dann die Äquivalenzwerte I(x, y, z) als Funktion f der jeweiligen der jeweiligen Transformationsfunktion Ti(si(x, y, z, t)) der Werte des jeweiligen Parameters si(x, y, z, t) mit I(x, y, z) = f(T1(s1(x, y, z, t), .., Tn(sn(x, y, z, t)) ausgedrückt werden. Hier beschreibt (x, y, z) den Ort, t die Zeit. Das hat den Vorteil, dass so die unterschiedlichen Parameter, welche jeweils unterschiedliche Stärken und Schwächen haben, also in unterschiedlicher Weise mit dem Reizleitverhalten des Herzmuskels korrelieren, in den Äquivalenzwerten kombiniert und zusammengeführt werden. In Folge entsteht eine Karte mit größtmöglicher Genauigkeit.
  • In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine mit konventionellen Mitteln, insbesondere einer elektrophysiologischen Untersuchung mittels eines Herzkatheters, erzeugte Karte des Leitverhaltens des Herzmuskels für elektrische Reize mitberücksichtigt wird bei dem Transformieren der extrahierten Werte in die ortsaufgelösten Äquivalenzwerte. Insbesondere kann hier ein oder mehrere der üblichen Messpunkte für ein Eichen des Transformierens verwendet werden. Der oder die einzelnen Messpunkte des konventionellen Verfahrens können also einen Referenzpunkt bilden. Das hat den Vorteil, dass die Informationen der Bilddatensätze, die beispielsweise in einer vergleichsweise hohen Auflösung vorliegt, kombiniert werden kann mit einer sehr genauen Messung des Leitverhaltens des Herzmuskels. Dies kann zu einem verbesserten Interpolationsergebnis bei dem Erstellen der Karte führen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zumindest eine Parameter einen anatomischen Parameter umfasst, welcher eine anatomische Struktur des Herzmuskels repräsentiert. Insbesondere kann der anatomische Parameter eine Dicke des Herzmuskels und/oder einen, sei es tatsächlichen und/oder effektiven, Gefäßdurchmesser eines Herzkranzgefäßes betreffen. Entsprechende anatomische Abnormitäten, also signifikante Abweichungen des anatomischen Parameters von Standardwerten, können dabei detektiert, insbesondere automatisch detektiert werden. Die Auswirkung dieser Abweichung wird dann durch die Transformationsfunktion auf das lokale Reizleitverhalten des Herzmuskels abgebildet. Besonders geeignet für das Extrahieren von Werten von anatomischen Parametern sind Bilddatensätze, welche im Rahmen einer Computertomographie, einer Magnetresonanztomographie oder einer Ultraschalluntersuchung, gemacht wurden. Das hat den Vorteil, dass eine Karte mit einer hohen Auflösung realisiert werden kann.
  • Besonders vorteilhaft ist hier die Darstellung der Koronarien als anatomische Struktur, beispielsweise über eine Computertomographie, eine Magnetresonanztomographie, eine Angiographie oder eine Ultraschalluntersuchung. Die Erfassung der Koronarien erlaubt eine Beurteilung des Reizleitverhaltens des Herzmuskels, da es über das Lumen der Herzkranzgefäße, also den effektiven Gefäßdurchmesser, möglich ist, den Versorgungszustand des Herzmuskels zu bestimmen. Hier können beispielsweise Verengungen der Herzkranzgefäße berücksichtigt werden. Da die Zuordnungen von jeweiligen Koronarien zu dem entsprechenden lokalen Reizleitverhalten bekannt sind, lässt sich so eine Karte oder „Voltage Map“ abschätzen. Beispielsweise ist bekannt, dass der Sinusknoten und der supraventrikuläre Knoten von der rechten Koronararterie versorgt sind und ein verminderter effektiver Gefäßdurchmesser dieser rechten Koronararterie entsprechend am Ort von Sinusknoten und supraventrikulären Knoten zu einem beeinträchtigten Reizleitverhalten führt. Ähnliches gilt für das His-Bündel und den hinteren linken Tawara-Schenkel, welcher von der linken und der rechten Koronararterie versorgt werden, sowie für den rechten und vorderen linken Tawara-Schenkel, welcher von der linken Koronararterie versorgt wird. Das Nutzen dieser Zusammenhänge erlaubt somit eine weiter verbesserte Karte.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der zumindest eine Parameter einen Perfusionsparameter umfasst, welcher eine Durchströmung oder Versorgung des Herzmuskels repräsentiert. Insbesondere kann der Perfusionsparameter eine durchschnittliche Durchflusszeit und/oder einen Blutfluss und/oder ein Blutvolumen des Herzmuskels umfassen. Die entsprechende zu dem Bilddatensatz führende Untersuchung kann unter Anwendung eines Kontrastmittels erfolgen. Aus dem zeitlichen Kontrastmittelverlauf kann aus der Verteilung des Kontrastmittels durch die Koronarien über das Myokardgewebe in den Blutkreislauf mit gängigen Mitteln der entsprechende Perfusionsparameter berechnet werden. Entsprechend kann dieser beispielsweise ortsaufgelöst in einer sogenannten „Perfusion Map“ als Karte dargestellt werden. Da bekannt ist, dass Bereiche innerhalb des Myokards mit verminderter Perfusion oder Durchblutung zu Narbengewebe korrespondieren und gleichzeitig der spezifische Einfluss von Narbengewebe auf das Reizleitverhalten des Herzmuskels bekannt ist, kann so über den Perfusionsparameter ein entsprechender Beitrag zur Karte oder „Voltage Map“ abgeleitet werden. Besonders geeignet sind hier Bilddaten einer Magnetresonanztomographie, einer Computertomographie und einer Angiographie. Auch so kann die Karte weiter verbessert werden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der zumindest eine Parameter einen Stoffwechselparameter, welcher eine Umwandlung von Stoffen im Herzmuskel repräsentiert. Insbesondere kann der Stoffwechselparameter eine mittels einer Positron-Emissions-Tomographie gemessen gemessene Fluordesoxyglucose-Konzentration umfassen. Eine Unterscheidung von Narbengewebe und gesundem Myokardgewebe sowie ein Bestimmen der Grenzzone zwischen diesen beiden Geweben, der sogenannten „Border Zone“, kann durch medizinische Bilddaten erfolgen, die den Metabolisumus des Gewebes darstellen. Gut geeignet sind hier beispielsweise PET und SPECT. Durch den eindeutigen funktionalen Zusammenhang der Stoffwechselparameter oder Metabolismuswerte, insbesondere der lokalen Fluordesoxyglucose-Konzentration im Rahmen einer PET-Bildgebung, können die entsprechenden Bilddatensätze direkt in die Äquivalenzwerte für die Karte transformiert werden. Die erzielte Karte ist somit besonders genau.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zumindest eine Parameter einen Kontraktionsparameter umfasst, welcher eine Kontraktion des Herzmuskels repräsentiert. Insbesondere kann der Kontraktionsparameter eine ortsaufgelöste Bewegungsamplitude des Herzmuskels und/oder eine ortsaufgelöste Verzögerung der Kontraktion repräsentieren. Da einige bildgebende Modalitäten eine zeitaufgelöste Darstellung der Herzens erlauben, beispielsweise Computertomographie, Magnetresonanztomographie, Ultraschalluntersuchung und Angiographien, lässt sich aus den entsprechenden Bilddatensätzen eine lokale Kontraktionsbewegung des Herzmuskels extrahieren. Lokal beschränkte Abnormitäten dieser Kontraktionsbewegung lassen einen Rückschluss auf das Reizleitverhalten des Herzmuskels zu, und werden durch die Transformationsfunktion auf die Äquivalenzwerte abgebildet. Da der Zusammenhang zwischen den Kontraktionsparametern und dem Reizleitverhalten besonders klar ist, lässt sich auch hier eine besonders gute Qualität der Karte erreichen.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Erstellen einer Karte eines Leitverhaltens eines Herzmuskels für elektrische Reize. Diese Vorrichtung umfasst eine Analyseeinheit, eine Recheneinheit und eine Anzeigeeinheit. Die Analyseeinheit dient dem Extrahieren von orts- und/oder zeitaufgelösten Werten zumindest eines vorgegebenen Parameters aus einem medizinischen Bilddatensatz, welche eine Bildinformation des Herzmuskels umfasst. Die Recheneinheit dient dem Transformieren der mittels der Analyseeinheit extrahierten Werte in das Leitverhalten des Herzmuskels repräsentierende ortsaufgelöste Äquivalenzwerte anhand zumindest einer vorgegebenen Transformationsfunktion. Die Anzeigeeinheit dient dem Visualisieren der mittels der Recheneinheit erhaltenen Äquivalenzwerte als Karte des Leitverhaltens des Herzmuskels für elektrische Reize.
  • Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen entsprechen den Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des Verfahrens.
  • Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. In der einzigen Figur ist ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
  • Hierbei dient beispielhaft eine zeitaufgelöste Computertomographie als Quelle für einen medizinischen Bilddatensatz. Aus einer solchen zeitaufgelösten Computertomographie sind Kontraktionsparameter, welche eine Kontraktion des abgebildeten Herzmuskels repräsentieren und charakterisieren, besonders gut zu ersehen. Entsprechend erfolgt in einem ersten Schritt ein Extrahieren 1 von vorliegend orts- und zeitaufgelösten Werten einer Bewegungsamplitude des Herzmuskels. Über handelsübliche Softwaremodule kann eine Kontraktionsbewegung des Herzens lokal aufgelöst quantifiziert werden.
  • In einem nächsten Schritt erfolgt das Transformieren 2 der extrahierten Werte in das Reizleitverhalten des Herzmuskels repräsentierende ortsaufgelöste Äquivalenzwerte anhand zumindest einer vorgegebenen Transformationsfunktion. Vorliegend liefert das Quantifizieren der Kontraktionsbewegung Regionen mit einer großen Kontraktionsbewegung sowie andere Regionen mit einer verhältnismäßig kleinen oder möglicherweise verzögerten Kontraktionsbewegung. Das Transformieren 2 wird in diesem Fall beispielsweise für Regionen mit großer Kontraktionsbewegung einen Äquivalenzwert liefern, welcher ein stark ausgeprägtes Leitverhalten des Herzmuskels für elektrische Reize repräsentiert. Für die anderen Regionen mit einer kleineren oder verzögerten Kontraktionsbewegung wird die Transformationsfunktion einen Äquivalenzwert liefern, welcher einem weniger ausgeprägten Leitverhalten entspricht.
  • Schließlich erfolgt ein Visualisieren 3 der Äquivalenzwerte als Karte des Leitverhaltens des Herzmuskels für elektrische Reize. Da ein zeitaufgelöstes Computertomogramm heute mit wenig Aufwand erstellt werden kann, kann so beispielsweise auch im Rahmen einer Behandlung, wie einer Radiofrequenz-Ablation, auch während des medizinischen Eingriffs auf einfache Weise eine solche Karte erstellt werden. Der Operierende erhält dann eine direkte Rückmeldung über den Einfluss seiner Handlungen auf das Leitverhalten oder Reizleitverhalten des Herzmuskels.
  • 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
    • „Effect of Posterolateral Scar Tissue on Clinical and Echocardiographic Improvement After Cardiac Resyncronization Therapy“ von Gabe B. Bleeker et al. in Circulation (2006) 113, 969–976 [0006]
    • „Head-to-head comparison of contrast-enhanced magnetic resonance imaging and electroanatomical voltage mapping to assess post-infarct scar characteristics in patients with ventricular tachycardias: real-time image integration and reversed registration“ von Adrianus P. Wijnmaalen et al. im European Heart Journal (2011) 32, 104–114 [0007]
    • „Scar burden by myocardial perfusion imaging predicts echocardiographic response to cardiac resynchronization therapy in ischemic cardiomyopathy“ von Evan C. Adelstein et al. im American Heart Journal (2007) Vol. 15 No. 1, Seiten 105–112 [0008]
    • „The Impact of Myocardial Viability on the Clinical Outcome of Cardiac Resynchronization Therapy“ von Lucie Riedlbauchová et al. im Journal of Cardiovascular Electrophysiology (2009) Vol. 20, No. 1, Seiten 50–57 [0009]
    • „Optimal Left Ventricular Lead Position Predicts Reverse Remodeling and Survival After Cardiac Resynchronization Therapy“ von Claudia Ypenburg et al., Journal of the American College of Cardiology (2008) Vol. 52, No. 17, Seiten 1402–1409 [0010]

Claims (9)

  1. Verfahren zum Erstellen einer Karte eines Leitverhaltens eines Herzmuskels für elektrische Reize, mit den Schritten: – Extrahieren (1) von orts- oder zeitaufgelösten Werten zumindest eines vorgegebenen Parameters aus einem medizinischen Bilddatensatz, welcher eine Bildinformation des Herzmuskels umfasst; – Transformieren (2) der extrahierten Werte in das Leitverhalten des Herzmuskels repräsentierende ortsaufgelöste Äquivalenzwerte anhand zumindest einer vorgegebenen Transformationsfunktion; – Visualisieren (3) der Äquivalenzwerte als Karte des Leitverhaltens des Herzmuskels für elektrische Reize.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Extrahieren (1) aus mehreren unterschiedlichen medizinischen Bilddatensätzen erfolgt, welche insbesondere durch eines oder mehrere der folgenden Verfahren gewonnenen wurden: Röntgenuntersuchung, Magnetresonanztomographie, Computertomographie, Ultraschalluntersuchung, Positron-Emissions-Tomographie, Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Extrahieren (1) mehrere Werte extrahiert werden, die unterschiedlichen Parametern zugeordnet sind, und die Transformationsfunktion die extrahierten Werte der unterschiedlichen Parameter auf die ortsaufgelösten Äquivalenzwerte abbildet, sodass die Äquivalenzwerte I(x, y, z) insbesondere ausgedrückt werden können als Funktion f der jeweiligen Transformationsfunktion Ti(si(x, y, z, t)) der Werte des jeweiligen Parameters si(x, y, z, t) mit I(x, y, z) = f(T1(s1(x, y, z, t), .., Tn(sn(x, y, z, t)).
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit konventionellen Mitteln, insbesondere einer elektrophysiologischen Untersuchung mittels eines Herzkatheters, erzeugte Karte des Leitverhaltens des Herzmuskels für elektrische Reize mitberücksichtigt wird bei dem Transformieren der extrahierten Werte in die ortsaufgelösten Äquivalenzwerte.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Parameter einen anatomischen Parameter umfasst, welcher eine anatomische Struktur repräsentiert, insbesondere eine Dicke eines Herzmuskels und/oder einen Gefäßdurchmesser eines Herzkranzgefäßes.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Parameter einen Perfusionsparameter umfasst, welcher eine Durchströmung des Herzmuskels repräsentiert, insbesondere eine durchschnittliche Durchflusszeit und/oder einen Blutfluss und/oder ein Blutvolumen.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Parameter einen Stoffwechselparameter umfasst, welcher eine Umwandlung von Stoffen im Herzmuskel repräsentiert, insbesondere eine mittels einer Positron-Emissions-Tomographie gemessene Fluordesoxyglucose-Konzentration.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Parameter einen Kontraktionsparameter umfasst, welcher eine Kontraktion des Herzmuskels repräsentiert, insbesondere eine ortsaufgelöste Bewegungsamplitude des Herzmuskels und/oder eine ortsaufgelöste Verzögerung der Kontraktion.
  9. Vorrichtung zum Erstellen einer Karte eines Leitverhaltens eines Herzmuskels für elektrische Reize, mit einer – Analyseeinheit zum Extrahieren (1) von orts- oder zeitaufgelösten Werten zumindest eines vorgegebenen Parameters aus einem medizinischen Bilddatensatz, welcher eine Bildinformation des Herzmuskels umfasst; – Recheneinheit zum Transformieren (2) der mittels der Analyseeinheit extrahierten Werte in das Leitverhalten des Herzmuskels repräsentierende ortsaufgelöste Äquivalenzwerte anhand zumindest einer vorgegebenen Transformationsfunktion; und – einer Anzeigeeinheit zum Visualisieren (3) der mittels der Recheneinheit erhaltenen Äquivalenzwerte als Karte des Leitverhaltens des Herzmuskels für elektrische Reize.
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