JP2014509895A - 血管インターベンションプロシージャにおいてインターベンション装置の正確な誘導を支援する画像表示を提供する画像診断システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)空間幾何学的データと該空間幾何学的データに対応する機能パラメータ面とを含む、対象の関心領域のナビゲーション前データを供給するステップ;
b)前記関心領域のライブ画像データを取得するステップ;
c)前記ライブ画像データにおいて要素を検出するステップ;
d)前記ナビゲーション前データと前記ライブ画像データとの空間的関係を決定するステップ;
e)前記空間的関係に基づき前記空間幾何学的データにおいて前記検出された要素の位置を決定し、前記機能パラメータ面における所定の関連するロケーション点を計算するステップ;
f)前記機能パラメータ面の視覚化に基づく前記関心領域の簡単化された表面表示と、前記計算された所定の関連するロケーション点を示すマーカとの組み合わせを生成するステップ;及び
g)前記組み合わせをナビゲーションガイダンスとして表示するステップ
を有する方法が提供される。
[発明の名称]血管インターベンションプロシージャにおいてインターベンション装置の正確な誘導を支援する画像表示を提供する画像診断システム及び方法
[技術分野]
本発明は、血管インターベンションプロシージャにおいてインターベンション装置の正確な誘導を支援する画像表示を提供する、特に蛍光透視誘導インターベンション(例えば、心房細動アブレーションプロシージャ)に適した画像診断システム及び方法に関する。
電気生理学は、X線蛍光透視誘導の下で心臓の鼓動の機能不全を見つけて治療するために医師が心臓カテーテルを用いるインターベンショナル心臓学の特異的な領域である。難しい電気生理学プロシージャは、心房細動の治療のための無線周波数アブレーションである。電気生理学者は、関心がある全ての場所へのアクセス経路及び生体構造を完璧に知るための特別のトレーニングと、正確な装置を選択してそれらを所望の目標へと操作するための幾らかの練習とを必要とする。患者の生体構造は、例えばCT若しくはMRIによる3D画像形成装置を用いて、あるいは、まさにインターベンションの開始時に局所的に造影剤を、例えば心房細動に係る肺静脈の心門及び左心房へ、又は心臓再同期療法に係る冠状静脈及び洞へ注入することによって、記録され得る。医師は基本的に、構造情報がもはや可視的でないライブフルオロ画像をナビゲートするようメンタルレジストレーション(mental registration)を実行しなければならない。心房細動プロシージャに関し、電位測定時にカテーテルの正確な位置を知ることは、細動を引き起こす発生源、例えば変異点又は再入ループを見つけるために重要である。より一層重要なのは、所望のアブレーションパターン(例えば、肺静脈の分離又は左心房におけるルーフラインアブレーション)を実行するためのアブレーション位置の解剖学的マッピングである。
[発明が解決しようとする課題]
従って、少なくとも2つの異なる動作源によって引き起こされる誘導運動の影響下にある血管に挿入されるインターベンション装置の正確な誘導を支援する関心のある生体構造の画像表示を実施するロバストな画像診断システム及び方法に対する必要性が存在する。ロバスト性は、リズム及びフレームレートの変化に対処すべきである。
上記の必要性は、独立請求項の対象により満足され得る。本発明の更なる実施形態は、従属請求項において定義される。
(i)患者の第1の動作を伴わない時間フレームの間、関心のある血管領域に挿入される前記インターベンション装置を含む前記関心のある血管領域の第1の画像シーケンスを取得するステップ;
(ii)取得された前記第1の画像シーケンスにおいて前記インターベンション装置の動きを分析することによって、第2の動作周期の間、前記インターベンション装置の周期的な動きの第1の動作シーケンスを検出するステップ;
(iii)前記第2の動作によってのみ導入される前記インターベンション装置の動作モデルを生成するステップ;
(iv)前記インターベンション装置の前記第1の動作シーケンスと前記第2の動作との間の関係を定義する演算子を決定するステップ;
(iv)前記患者の前記関心のある血管領域に挿入される前記インターベンション装置を含む前記関心のある血管領域のライブ画像を取得するステップ;
(v)前記演算子により前記第2の動作によって導入される前記インターベンション装置の動きを差し引き、前記患者の前記第1の動作によって導入される前記インターベンション装置の動きを決定するステップ;及び
(vi)前記第1の動作に基づく前記関心のある対象の表示を記録するステップ。
[図1]全心周期の間のインターベンション装置の形状変形の概要を示す。
[図2]所与の相でのインターベンション装置に対する関心のある生体構造の位置を示す。
[図3]他の相でのインターベンション装置に対する関心のある生体構造の推定される位置を示す。
[図4]本発明に従う画像診断システムの概要を示す。
[図5]本発明に従う方法の概略図を示す。
本発明の先に定義された特徴及び実施形態並びに更なる特徴及び利点は、後述される実施形態の例からも導くことができ、それらの例を参照して説明される。なお、本発明は、そのような実施形態の例に制限されない。本発明について、以降、図面を参照して、より詳細に記載する。
(i)患者の第1の動作を伴わない時間フレームの間、関心のある血管領域に挿入されるインターベンション装置2を含む前記関心のある血管領域の第1の画像シーケンスを取得するステップ24;
(ii)取得された前記第1の画像シーケンスにおいてインターベンション装置2の動きを分析することによって、第2の動作周期の間、インターベンション装置2の周期的な動きの第1の動作シーケンスを検出するステップ26;
(iii)前記第2の動作によってのみ導入されるインターベンション装置2の動作モデルを生成するステップ28;
(iv)インターベンション装置2の前記第1の動作シーケンスと前記第2の動作との間の関係を定義する演算子を決定するステップ30;
(iv)前記関心のある血管領域に挿入されるインターベンション装置2を含む前記関心のある血管領域のライブ画像を取得するステップ32;
(v)前記演算子により前記第2の動作によって導入されるインターベンション装置2の動きを差し引き、前記第1の動作によって導入されるインターベンション装置2の動きを決定するステップ34;及び
(vi)前記第1の動作に基づく前記関心のある対象の表示を記録するステップ36
を有する。
2 インターベンション装置
4 左心房(LA)
6 電極
8 形状
10 画像診断システム
12 X線放射源
14 テーブル
16 検出モジュール
18 データ処理部
20 スタンドアローン型の出力部
22 インターフェース部
24 第1の画像シーケンスを取得するステップ
26 第1の動作シーケンスを検出するステップ
28 動作モデルを生成するステップ
30 演算子を決定するステップ
32 ライブ画像を取得するステップ
34 インターベンション装置の動きを差し引くステップ
36 関心のある対象の表示を記録するステップ
38 重ね合わせるステップ
40 表示するステップ。
[請求項1]
関心のある対象の位置が少なくとも第1の動作源に依存している関心領域における血管インターベンションプロシージャにおいてインターベンション装置の正確な誘導を支援する画像表示を提供する画像診断システムであって:
(i)患者の第1の動作を伴わない時間フレームの間、関心のある血管領域に挿入される前記インターベンション装置を含む前記関心のある血管領域の第1の画像シーケンスを取得し;
(ii)取得された前記第1の画像シーケンスにおいて前記インターベンション装置の動きを分析することによって、第2の動作周期の間、前記インターベンション装置の周期的な動きの第1の動作シーケンスを検出し;
(iii)前記第2の動作によってのみ導入される前記インターベンション装置の動作モデルを生成し;
(iv)前記インターベンション装置の前記第1の動作シーケンスと前記第2の動作との間の関係を定義する演算子を決定し;
(iv)前記患者の前記関心のある血管領域に挿入される前記インターベンション装置を含む前記関心のある血管領域のライブ画像を取得し;
(v)前記演算子により前記第2の動作によって導入される前記インターベンション装置の動きを差し引き、前記患者の前記第1の動作によって導入される前記インターベンション装置の動きを決定し;且つ
(vi)前記第1の動作に基づく前記関心のある対象の表示を記録する
よう構成される画像診断システム。
[請求項2]
前記第1の運動シーケンスは発汗動作である、
請求項1に記載の画像診断システム。
[請求項3]
前記第2の動作源は心臓の動きである、
請求項1又は2に記載の画像診断システム。
[請求項4]
前記関心領域は、大動脈起始部の周囲領域である、
請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の画像診断システム。
[請求項5]
前記関心のある対象は左心房である、
請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の画像診断システム。
[請求項6]
前記関心のある対象の表示を前記ライブ画像に重ね合わせ、結果として得られる画像をスクリーンに表示する
よう更に構成される請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の画像診断システム。
[請求項7]
関心のある対象の位置が少なくとも第1の動作源に依存している関心領域における血管インターベンションプロシージャにおいてインターベンション装置の正確な誘導を支援する画像表示を提供する方法であって:
(i)患者の第1の動作を伴わない時間フレームの間、関心のある血管領域に挿入される前記インターベンション装置を含む前記関心のある血管領域の第1の画像シーケンスを取得するステップ;
(ii)取得された前記第1の画像シーケンスにおいて前記インターベンション装置の動きを分析することによって、第2の動作周期の間、前記インターベンション装置の周期的な動きの第1の動作シーケンスを検出するステップ;
(iii)前記第2の動作によってのみ導入される前記インターベンション装置の動作モデルを生成するステップ;
(iv)前記インターベンション装置の前記第1の動作シーケンスと前記第2の動作との間の関係を定義する演算子を決定するステップ;
(iv)前記患者の前記関心のある血管領域に挿入される前記インターベンション装置を含む前記関心のある血管領域のライブ画像を取得するステップ;
(v)前記演算子により前記第2の動作によって導入される前記インターベンション装置の動きを差し引き、前記患者の前記第1の動作によって導入される前記インターベンション装置の動きを決定するステップ;及び
(vi)前記第1の動作に基づく前記関心のある対象の表示を記録するステップ
を有する方法。
[請求項8]
血管インターベンションプロシージャにおいてインターベンション装置の正確な誘導を支援する画像表示を提供するデータ処理ユニットであって、請求項7に記載の方法を実行するよう構成されるデータプロセッサを有するデータ処理ユニット。
[請求項9]
血管インターベンションプロシージャにおいてインターベンション装置の正確な誘導を支援する画像表示を提供するコンピュータプログラムが記憶されるコンピュータ読取可能な媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、データ処理ユニットによって実行される場合に、請求項7に記載の方法を制御するよう構成される、
コンピュータ読取可能な媒体。
[請求項10]
血管インターベンションプロシージャにおいてインターベンション装置の正確な誘導を支援する画像表示を提供するプログラム要素であって、
データ処理ユニットによって実行される場合に、請求項7に記載の方法を制御するよう構成されるプログラム要素。
(i)患者の第1の動作を伴わない時間フレームの間、関心のある血管領域に挿入される前記インターベンション装置を含む前記関心のある血管領域の第1の画像シーケンスを取得するステップ;
(ii)取得された前記第1の画像シーケンスにおいて前記インターベンション装置の動きを分析することによって、第2の動作周期の間、前記インターベンション装置の周期的な動きの第1の動作シーケンスを検出するステップ;
(iii)前記第2の動作によってのみ導入される前記インターベンション装置の動作モデルを生成するステップ;
(iv)前記インターベンション装置の前記第1の動作シーケンスと前記第2の動作との間の関係を定義する演算子を決定するステップ;
(iv)前記患者の前記関心のある血管領域に挿入される前記インターベンション装置を含む前記関心のある血管領域のライブ画像を取得するステップ;
(v)前記演算子により前記第2の動作によって導入される前記インターベンション装置の動きを差し引き、前記患者の前記第1の動作によって導入される前記インターベンション装置の動きを決定するステップ;及び
(vi)前記第1の動作に基づく前記関心のある対象の表示を記録するステップ。
(i)患者の第1の動作を伴わない時間フレームの間、関心のある血管領域に挿入されるインターベンション装置2を含む前記関心のある血管領域の第1の画像シーケンスを取得するステップ24;
(ii)取得された前記第1の画像シーケンスにおいてインターベンション装置2の動きを分析することによって、第2の動作周期の間、インターベンション装置2の周期的な動きの第1の動作シーケンスを検出するステップ26;
(iii)前記第2の動作によってのみ導入されるインターベンション装置2の動作モデルを生成するステップ28;
(iv)インターベンション装置2の前記第1の動作シーケンスと前記第2の動作との間の関係を定義する演算子を決定するステップ30;
(iv)前記関心のある血管領域に挿入されるインターベンション装置2を含む前記関心のある血管領域のライブ画像を取得するステップ32;
(v)前記演算子により前記第2の動作によって導入されるインターベンション装置2の動きを差し引き、前記第1の動作によって導入されるインターベンション装置2の動きを決定するステップ34;及び
(vi)前記第1の動作に基づく前記関心のある対象の表示を記録するステップ36
を有する。
4 左心房(LA)
6 電極
8 形状
10 画像診断システム
12 X線放射源
14 テーブル
16 検出モジュール
18 データ処理部
20 スタンドアローン型の出力部
22 インターフェース部
24 第1の画像シーケンスを取得するステップ
26 第1の動作シーケンスを検出するステップ
28 動作モデルを生成するステップ
30 演算子を決定するステップ
32 ライブ画像を取得するステップ
34 インターベンション装置の動きを差し引くステップ
36 関心のある対象の表示を記録するステップ
38 重ね合わせるステップ
40 表示するステップ
Claims (15)
- 関心のある対象の情報を視覚化する方法であって:
a)空間幾何学的データと該空間幾何学的データに対応する機能パラメータ面とを含む、対象の関心領域のナビゲーション前データを供給するステップ;
b)前記関心領域のライブ画像データを取得するステップ;
c)前記ライブ画像データにおいて要素を検出するステップ;
d)前記ナビゲーション前データと前記ライブ画像データとの空間的関係を決定するステップ;
e)前記空間的関係に基づき前記空間幾何学的データにおいて前記検出された要素の位置を決定し、前記機能パラメータ面における所定の関連するロケーション点を計算するステップ;
f)前記機能パラメータ面の視覚化に基づく前記関心領域の簡単化された表面表示と、前記計算された所定の関連するロケーション点を示すマーカとの組み合わせを生成するステップ;及び
g)前記組み合わせをナビゲーションガイダンスとして表示するステップ
を有する方法。 - 前記簡単化された表面表示は、展開マップ画像である、
請求項1に記載の方法。 - 前記展開マップは、ブルズアイビューである、
請求項2に記載の方法。 - 前記所定の関連するロケーション点は、最近点である、
請求項1に記載の方法。 - 前記要素の検出は、前記ライブ画像データにおいて前記要素の2次元位置を決定することを含み、前記ステップe)において前記位置を決定するために、前記決定された2次元位置は、直射ラインによって前記空間幾何学的データにマッピングされる、
請求項1に記載の方法。 - 前記ステップe)は、前記要素の空間位置を推定するよう、前記空間幾何学的データにおける追跡された位置の逆投射を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記逆投射が前記空間幾何学的データに従って生体構造と交差しない場合に、前記生体構造における最も近い又は統計的に最もありそうな点が使用される、
請求項6に記載の方法。 - 前記空間幾何学的データにおける前記検出された要素から前記機能パラメータ面における前記計算された関連するロケーション点への投射軸が提供され、前記簡単化された表面表示は3次元画像であり、該3次元画像は前記投射軸と整列される、
請求項1に記載の方法。 - 前記ステップf)は、ナビゲーション生体構造を前記簡単化された表面表示と組み合わせることを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記ナビゲーション生体構造は、血管構造の投射を有する、
請求項1に記載の方法。 - 前記ナビゲーションガイダンスは、機能パラメータ面情報と、前記関心領域に関する前記要素の3次元位置決め情報とを含む2次元表示である、
請求項1に記載の方法。 - 関心のある対象の情報を視覚化する装置であって:
− 処理部;
− インターフェース部;及び
− 表示部
を有し、
前記インターフェース部は、空間幾何学的データと該空間幾何学的データに対応する機能パラメータ面とを含む、対象の関心領域のナビゲーション前データを供給し、且つ、前記関心領域のライブ画像データを供給するよう構成され、
前記処理部は、前記ライブ画像データにおいて要素を検出し、前記ナビゲーション前データと前記ライブ画像データとの空間的関係を決定し、該空間的関係に基づき前記空間幾何学的データにおいて前記検出された要素の位置を決定し、前記機能パラメータ面における所定の関連するロケーション点を計算し、且つ、前記機能パラメータ面の視覚化に基づく前記関心領域の簡単化された表面表示と、前記計算された所定の関連するロケーション点を示すマーカとの組み合わせを生成するよう構成され、
前記表示部は、前記組み合わせをナビゲーションガイダンスとして表示するよう構成される、
装置。 - 関心のある対象の情報を視覚化する画像診断システムであって:
− 請求項12に記載の装置;及び
− 画像取得手段
を有し、
前記画像取得手段は、前記関心領域の前記ライブ画像データを取得するよう構成される、
画像診断システム。 - 請求項12に記載の装置を制御するコンピュータプログラムであって、処理部によって実行される場合に、請求項1乃至11のうちいずれか一項に記載の方法を実行するよう構成されるコンピュータプログラム。
- 請求項14に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読取可能媒体。
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