JP2006305361A - 超音波システム用のビーム方向を用いたカテーテル先端部の表示 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】患者の体をイメージングするための医療用イメージングシステムであって、ポジションセンサおよび超音波イメージセンサを有するカテーテルを含む。ポジションセンサは、患者の体内のカテーテルの一部のポジション情報を示す電気信号を送信し、超音波イメージングセンサは、体内の標的に超音波エネルギーを送り、その標的から反射された超音波エコーを受け取り、その反射超音波エコーに関連した信号を送る。位置決定プロセッサが、カテーテルに機能的に接続されている。このシステムはまた、ディスプレイと、ポジションセンサから得たポジション情報に基づいて患者の体内のカテーテルの一部の向きと同じ向きにカテーテルアイコンをディスプレイ上に表示するイメージプロセッサを含む。
【選択図】図1
Description
本発明は、医療用イメージングシステムに関し、詳細には、複数の超音波イメージから3次元臓器モデルを作成するための方法およびシステムに関する。
心内膜(すなわち、心臓の内面)の3次元(3D)マッピングの方法は当分野で周知である。心臓の地図を作成する方法が、例えば、言及することを以ってその開示内容を本明細書の一部とする米国特許第5,738,096号に開示されている。この方法では、侵襲性プローブが心臓の壁部の多数の位置に接触させられる。侵襲性プローブのポジションを各位置について決定し、これらのポジションを組み合わせて心臓の少なくとも一部分の構造地図を作成する。
心臓の3次元イメージングは、カテーテルを用いた診断および治療に有用である。リアルタイムイメージングにより、医師の技能が向上し、経験の浅い医師でも、複雑な外科処置を容易に行うことができる。3Dイメージングはまた、ある種の外科処置にかかる時間の短縮に役立つ。加えて、3D超音波イメージを、複雑な処置およびカテーテルの操作の計画に用いることができる。
本発明は、添付の図面を参照しながら以下の実施態様の詳細な説明を読めばより良く理解できるであろう。
1.リアルタイムまたは準リアルタイム(NRT)の2D超音波イメージの表示(図4および図6を参照)
2.2D超音波イメージに基づいた患者の体内の標的構造の3Dモデルの再構築(図4‐図10を参照)
3.再構築された3Dモデルに対する電気生理学的情報地図または電気解剖学的地図などのパラメットリック地図の重ね合わせ、オーバーレイ、および表示(図8を参照)
4.再構築された3Dモデルに対する外部システムから取得した3Dイメージの重ね合わせ、オーバーレイ、および表示
5.外部システムから取得した3Dイメージに対する2D超音波イメージの重ね合わせおよび表示(図11を参照)
図3は、本発明の一実施形態に従った心臓のマッピングおよびイメージングの方法を模式的に例示するフローチャートである。原理上は、開示する方法は、カテーテルの異なるポジションで取得した複数の2D超音波イメージを標的構造の1つの3Dモデルに組み合わせる。本特許出願および特許請求の範囲の文脈において、「標的構造」または「標的」は、心室全体または一部、または特定の壁、表面、血管、または他の解剖学的構造を指す。ここに記載する実施形態は特に心臓またはその周りの構造を指すが、本発明の原理は、必要な変更を加えて、骨、筋肉、他の臓器、および解剖学的構造のイメージングに同様に適用することができる。
図4‐図8は、本発明の実施形態に従った、上記した3Dイメージング法を視覚的に明示するイメージである。これらの図面は、発明者によって実現された心臓イメージングシステムによって生成された超音波イメージから作成した。これらのイメージは、図2に示されているカテーテルに類似したカテーテルを用いて豚の心臓をイメージングした実際に生きている動物の実験の際に取得した。
(1)患者の体をイメージングするための医療用イメージングシステムにおいて、
ポジションセンサおよび超音波イメージングセンサを含むカテーテルであって、前記ポジションセンサが、前記患者の体内の前記カテーテルの一部のポジション情報を示す電気信号を送信し、前記超音波イメージングセンサが、前記患者の体内の標的に超音波エネルギーを送り、前記患者の体内の前記標的から反射された超音波エコーを受け取り、前記患者の体内の前記標的から反射された前記超音波エコーに関連した信号を送信する、前記カテーテルと、
前記ポジションセンサによって送信される前記電気信号に基づいて、前記カテーテルの前記一部のポジション情報を決定するために前記カテーテルに機能的に接続された位置決定プロセッサと、
ディスプレイと、
前記カテーテル、前記位置決定プロセッサ、および前記ディスプレイに機能的に接続されたイメージプロセッサであって、前記ポジションセンサから得たポジション情報に基づいて前記患者の体内の前記カテーテルの前記一部の向きと同じ向きにカテーテルアイコンを前記ディスプレイ上に表示し、前記超音波センサによって送信される前記信号に基づいて前記標的の超音波イメージを生成し、前記ポジションセンサから得たポジション情報に基づいて前記患者の体内の前記カテーテルの前記一部の向きと同じ向きにリアルタイムで生成される超音波イメージを前記ディスプレイ上に表示する、前記イメージプロセッサと、を含む、システム。
(2)実施態様(1)に記載のシステムにおいて、
前記カテーテルアイコンが、前記カテーテルの前記超音波センサから前記患者の体内の標的に送られる超音波エネルギーを特定の方向に案内するために用いられる、システム。
(3)実施態様(2)に記載のシステムにおいて、
前記超音波イメージの前記向きが、前記カテーテルが前記患者の体内を移動する時に前記カテーテルの前記一部と同じ向きにリアルタイムで前記ディスプレイ上に表示される、システム。
(4)実施態様(3)に記載のシステムにおいて、
前記カテーテルの前記一部と同じ向きにリアルタイムで前記超音波イメージの向きを表示するためにビームアイコンを用いることをさらに含む、システム。
(5)実施態様(4)に記載のシステムにおいて、
前記ビームアイコンが、ある色で前記ディスプレイ上に表示される、システム。
前記ビームアイコンがウエブ形の表示である、システム。
(7)実施態様(5)に記載のシステムにおいて、
前記ビームアイコンが扇形の表示である、システム。
(8)実施態様(2)に記載のシステムにおいて、
前記ディスプレイ上に表示される前記超音波イメージと同じ向きに前記ディスプレイ上に表示される方位アイコンをさらに含む、システム。
(9)実施態様(8)に記載のシステムにおいて、
前記方位アイコンが、前記カテーテルでイメージングされる前記標的の形状を含む、システム。
(10)実施態様(9)に記載のシステムにおいて、
前記標的が解剖学的構造を含む、システム。
前記超音波イメージが2次元イメージである、システム。
Claims (11)
- 患者の体をイメージングするための医療用イメージングシステムにおいて、
ポジションセンサおよび超音波イメージングセンサを含むカテーテルであって、前記ポジションセンサが、前記患者の体内の前記カテーテルの一部のポジション情報を示す電気信号を送信し、前記超音波イメージングセンサが、前記患者の体内の標的に超音波エネルギーを送り、前記患者の体内の前記標的から反射された超音波エコーを受け取り、前記患者の体内の前記標的から反射された前記超音波エコーに関連した信号を送信する、前記カテーテルと、
前記ポジションセンサによって送信される前記電気信号に基づいて、前記カテーテルの前記一部のポジション情報を決定するために前記カテーテルに機能的に接続された位置決定プロセッサと、
ディスプレイと、
前記カテーテル、前記位置決定プロセッサ、および前記ディスプレイに機能的に接続されたイメージプロセッサであって、前記ポジションセンサから得たポジション情報に基づいて前記患者の体内の前記カテーテルの前記一部の向きと同じ向きにカテーテルアイコンを前記ディスプレイ上に表示し、前記超音波センサによって送信される前記信号に基づいて前記標的の超音波イメージを生成し、前記ポジションセンサから得たポジション情報に基づいて前記患者の体内の前記カテーテルの前記一部の向きと同じ向きにリアルタイムで生成される超音波イメージを前記ディスプレイ上に表示する、前記イメージプロセッサと、
を含む、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記カテーテルアイコンが、前記カテーテルの前記超音波センサから前記患者の体内の標的に送られる超音波エネルギーを特定の方向に案内するために用いられる、システム。 - 請求項2に記載のシステムにおいて、
前記超音波イメージの前記向きが、前記カテーテルが前記患者の体内を移動する時に前記カテーテルの前記一部と同じ向きにリアルタイムで前記ディスプレイ上に表示される、システム。 - 請求項3に記載のシステムにおいて、
前記カテーテルの前記一部と同じ向きにリアルタイムで前記超音波イメージの向きを表示するためにビームアイコンを用いることをさらに含む、システム。 - 請求項4に記載のシステムにおいて、
前記ビームアイコンが、ある色で前記ディスプレイ上に表示される、システム。 - 請求項5に記載のシステムにおいて、
前記ビームアイコンがウエブ形の表示である、システム。 - 請求項5に記載のシステムにおいて、
前記ビームアイコンが扇形の表示である、システム。 - 請求項2に記載のシステムにおいて、
前記ディスプレイ上に表示される前記超音波イメージと同じ向きに前記ディスプレイ上に表示される方位アイコンをさらに含む、システム。 - 請求項8に記載のシステムにおいて、
前記方位アイコンが、前記カテーテルでイメージングされる前記標的の形状を含む、システム。 - 請求項9に記載のシステムにおいて、
前記標的が解剖学的構造を含む、システム。 - 請求項2に記載のシステムにおいて、
前記超音波イメージが2次元イメージである、システム。
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