JP4771409B2 - 解剖学的領域の三次元モデルと該領域の投影画像とを位置揃えする方法及びシステム - Google Patents
解剖学的領域の三次元モデルと該領域の投影画像とを位置揃えする方法及びシステム Download PDFInfo
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Description
ミニ開胸とも呼ばれる胸壁の切開を用いると左室の後側域の視野が限定されること、
妥当なペーシング・パラメータ及び感知パラメータを与える配置部位の数が限定されていること、
最適な位置を識別し、最適な部位へのリードの配置を識別するのが不可能であること、
冠動脈及び静脈系に損傷を与える潜在的危険性があること、並びに
以上の制限の1又は複数の結果として理想的なペーシング部位を識別するのが困難であること等である。
110、110′ 撮像装置
112 心電図(EKG)モニタ
114 Rピーク事象
115 フルオロスコピィ・システム
116 インタフェイス・ボード
117 患者テーブル
118 スキャナ
120 データ取得システム
130 取得データベース
135 EKG(心電図)ゲート式取得及び画像再構成
140 画像形成システム
150 画像データベース
160 操作者インタフェイス・システム
162 キーボード
164、166、186 表示器
167 アーカイブ
168 フィルム
169 ネットワーク
170 プロセッサ
180 処理システム
182 フルオロスコピィ画像
184 3Dモデル画像
186 表示器
200 メモリ
205 データ・ポート
210、212、216、218 システム通信リンク
220、222 データベース通信リンク
230 サブシステム
250 患者
255 解剖学的領域
260 カテーテル
265 水平面
270 線
275 焦点
280 X線源
300 3Dモデル画像とフルオロスコピィ画像とを位置揃えする方法
305 処理段階
310 位置揃え工程
315、320 前処理
335 位置揃えに用いられるCTモデルにおける解剖学的構造の処理に関わる経路
340 位置揃えに続いて表示させたい臨床的構造の処理に関わる経路
Claims (7)
- 医療的侵襲処置に用いられるイメージング・システム(100)であって、
患者(250)の解剖学的領域(255)においてカテーテル(260)を用いる第一のモダリティの第一の画像取得システム(115)であって、フルオロスコピィを用いて前記解剖学的領域(255)の第一の画像を形成するように構成されており、該第一の画像は一組のフルオロスコピィ投影画像(182)を含んでいる、第一の画像取得システム(115)と、
前記解剖学的領域の三次元(3D)モデル(184)を生成するように構成されている第二の異なるモダリティの第二の画像取得システム(118)と、
前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)の両方に共通の解剖学的参照系(117)と、
該共通の参照系(117)、並びに前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)の両方における前記カテーテル(260)に関連する識別可能なパラメータに応じて、前記三次元モデル(184)と前記フルオロスコピィ画像(182)とを位置揃えするための実行可能な命令を処理するように構成されている処理回路(170)と、
を備え、
前記処理回路(170)はさらに、
前記フルオロスコピィ画像(182)に関して前記三次元モデル(184)を並進させる並進ファクタを生成し、
選択随意で、前記三次元モデル(184)を前記フルオロスコピィ投影画像(182)の投影平面に垂直な軸の周りに回転させて、
前記フルオロスコピィ画像(182)に関する前記三次元モデル(184)の拡大縮小を調節する拡大縮小率であって、前記カテーテル(260)の識別可能な特徴に依存する拡大縮小率を生成する
ための実行可能な命令を処理するように構成されており、
前記カテーテル(260)は、既知の実際の直径を有し、前記処理回路はさらに、
前記フルオロスコピィ画像(182)において前記カテーテル(260)の見かけの直径を決定し、前記カテーテル(260)の前記見かけの直径を前記カテーテル(260)の前記既知の実際の直径と比較し、これに応じて前記フルオロスコピィ画像(182)における前記解剖学的領域(255)の解剖学的構造の実際の寸法を決定し、前記フルオロスコピィ画像(182)における前記解剖学的構造を前記三次元モデル(184)における同じ解剖学的構造と一致させ、前記三次元モデル(184)における前記同じ解剖学的構造の前記実際の直径と見かけの直径とを比較して、ここから前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)の間での拡大縮小率を生成するための実行可能な命令を処理するように構成されている、
イメージング・システム(100)。 - 医療的侵襲処置に用いられるイメージング・システム(100)であって、
患者(250)の解剖学的領域(255)においてカテーテル(260)を用いる第一のモダリティの第一の画像取得システム(115)であって、フルオロスコピィを用いて前記解剖学的領域(255)の第一の画像を形成するように構成されており、該第一の画像は一組のフルオロスコピィ投影画像(182)を含んでいる、第一の画像取得システム(115)と、
前記解剖学的領域の三次元(3D)モデル(184)を生成するように構成されている第二の異なるモダリティの第二の画像取得システム(118)と、
前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)の両方に共通の解剖学的参照系(117)と、
該共通の参照系(117)、並びに前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)の両方における前記カテーテル(260)に関連する識別可能なパラメータに応じて、前記三次元モデル(184)と前記フルオロスコピィ画像(182)とを位置揃えするための実行可能な命令を処理するように構成されている処理回路(170)と、
を備え前記カテーテル(260)は、水平面(265)と、前記フルオロスコピィ・システム(115)の焦点(275)及び前記カテーテル(260)の投影を結ぶ線との交点により画定される位置において前記解剖学的領域の既知の解剖学的構造に配置され、前記水平面(265)は、前記解剖学的参照系(117)から前記フルオロスコピィ・システム(115)における前記既知の解剖学的構造までの高さhにより定義され、これにより、前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)における前記カテーテル(260)の既知の位置を確定しており、
前記処理回路はさらに、
前記フルオロスコピィ画像(182)に関して前記三次元モデル(184)を並進させる並進ファクタを生成し、
選択随意で、前記三次元モデル(184)を前記フルオロスコピィ投影画像(182)の投影平面に垂直な軸の周りに回転させ、
前記フルオロスコピィ画像(182)に関する前記三次元モデル(184)の拡大縮小を調節する拡大縮小率であって、前記カテーテル(260)の識別可能な特徴に依存する拡大縮小率を生成して、
前記三次元モデル(184)における前記カテーテル(260)の前記既知の位置及び前記高さhに応じて前記三次元モデル(184)における同じ解剖学的構造の実際の寸法を決定し、前記三次元モデル(184)における前記解剖学的構造の前記実際の寸法と見かけの寸法とを比較し、ここから前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)の間の拡大縮小率を生成するための実行可能な命令を処理するように構成されている、
イメージング・システム(100)。 - 医療的侵襲処置に用いられるイメージング・システム(100)であって、
患者(250)の解剖学的領域(255)においてカテーテル(260)を用いる第一のモダリティの第一の画像取得システム(115)であって、フルオロスコピィを用いて前記解剖学的領域(255)の第一の画像を形成するように構成されており、該第一の画像は一組のフルオロスコピィ投影画像(182)を含んでいる、第一の画像取得システム(115)と、
前記解剖学的領域の三次元(3D)モデル(184)を生成するように構成されている第二の異なるモダリティの第二の画像取得システム(118)と、
前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)の両方に共通の解剖学的参照系(117)と、
該共通の参照系(117)、並びに前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)の両方における前記カテーテル(260)に関連する識別可能なパラメータに応じて、前記三次元モデル(184)と前記フルオロスコピィ画像(182)とを位置揃えするための実行可能な命令を処理するように構成されている処理回路(170)と、
を備え、
前記第一の画像取得システム(115)はさらに、第二の組のフルオロスコピィ投影画像(182)を生成するように構成されており、前記第一及び第二の組の投影画像は、前記解剖学的領域の異なる投影画像を識別可能なように形成するのに十分な角度だけ離隔した少なくとも2回の異なるX線投影により生成され、前記カテーテル(260)は、前記解剖学的領域(255)の既知の解剖学的構造に配置され、
前記処理回路(170)はさらに、
前記フルオロスコピィ画像(182)に関して前記三次元モデル(184)を並進させる並進ファクタを生成し、
選択随意で、前記三次元モデル(184)を前記フルオロスコピィ投影画像(182)の投影平面に垂直な軸の周りに回転させ、
前記フルオロスコピィ画像(182)に関する前記三次元モデル(184)の拡大縮小を調節する拡大縮小率であって、前記カテーテル(260)の識別可能な特徴に依存する拡大縮小率を生成し、
三角法アプローチを用いて前記二組の投影画像を解析することにより、寸法bを画定するように前記フルオロスコピィ・システム(115)の前記焦点に関する前記三次元モデル(184)における前記カテーテル(260)の位置を決定して、
前記三次元モデル(184)における前記カテーテル(260)の前記既知の位置及び前記寸法bに応じて前記三次元モデル(184)における同じ解剖学的構造の実際の寸法を決定し、前記三次元モデル(184)における前記解剖学的構造の前記実際の寸法と見かけの寸法とを比較し、ここから前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)の間の拡大縮小率を生成するための実行可能な命令を処理するように構成されている、
イメージング・システム(100)。 - 医療的侵襲処置に用いられるイメージング・システム(100)であって、
患者(250)の解剖学的領域(255)においてカテーテル(260)を用いる第一のモダリティの第一の画像取得システム(115)であって、フルオロスコピィを用いて前記解剖学的領域(255)の第一の画像を形成するように構成されており、該第一の画像は一組のフルオロスコピィ投影画像(182)を含んでいる、第一の画像取得システム(115)と、
前記解剖学的領域の三次元(3D)モデル(184)を生成するように構成されている第二の異なるモダリティの第二の画像取得システム(118)と、
前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)の両方に共通の解剖学的参照系(117)と、
該共通の参照系(117)、並びに前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)の両方における前記カテーテル(260)に関連する識別可能なパラメータに応じて、前記三次元モデル(184)と前記フルオロスコピィ画像(182)とを位置揃えするための実行可能な命令を処理するように構成されている処理回路(170)と、
を備え、
前記患者(250)の心臓と信号通信する心電図(ECG)(112)と、
前記第二の画像取得システム(118)からの各々のフレームの心臓周期時相を決定するように、冠状洞に配置されている前記カテーテル(260)の移動と前記心電図(112)とを同期させるように構成されている患者インタフェイス・ユニット(116)と、
をさらに含んでおり、
前記冠状洞でのカテーテル(260)の移動を用いて、前記第二の画像取得システム(118)からの前記解剖学的構造の再構成と同じ時相での前記三次元モデル(184)の位置揃えを可能にする、
イメージング・システム(100)。 - 患者(250)の解剖学的領域(255)の三次元(3D)モデル(184)と、侵襲型フルオロスコピィ・システム(115)からの前記解剖学的領域(255)の投影画像とを位置揃えする方法であって、
前記フルオロスコピィ・システム(115)が、カテーテル(260)を含む前記解剖学的領域(255)のフルオロスコピィ画像(182)を形成するステップと、
異なるモダリティの第二の画像取得システム(118)が、前記解剖学的領域(255)の三次元モデル(184)を生成するステップと、
処理システム(180)が、前記フルオロスコピィ画像(182)及び前記三次元モデル(184)を共通の解剖学的参照系(117)に関して解析するステップと、
前記処理システム(180)が、前記共通の参照系(117)、並びに前記フルオロスコピィ・システム(115)及び前記第二の画像取得システム(118)の両方における前記カテーテル(260)に関連する識別可能なパラメータに応じて、前記三次元モデル(184)と前記フルオロスコピィ画像(182)とを位置揃えするステップと、
を備え、
前記処理システム(180)が、前記フルオロスコピィ画像(182)に関して前記三次元モデル(184)を並進させる並進ファクタを生成するステップと、
前記処理システム(180)が、選択随意で、前記三次元モデル(184)を前記フルオロスコピィ投影画像(182)の投影平面に垂直な軸の周りに回転させるステップと、
前記処理システム(180)が、前記フルオロスコピィ画像(182)に関する前記三次元モデル(184)の拡大縮小を調節する拡大縮小率であって、前記カテーテル(260)の識別可能な特徴に依存する拡大縮小率を生成するステップと、をさらに含んでおり、
前記カテーテル(260)は、既知の実際の直径を有し、前記拡大縮小率を生成するステップは、
前記フルオロスコピィ画像(182)において前記カテーテル(260)の見かけの直径を決定するステップと、前記カテーテル(260)の前記見かけの直径を前記カテーテル(260)の前記既知の実際の直径と比較するステップと、これに応じて前記フルオロスコピィ画像(182)における前記解剖学的領域(255)の解剖学的構造の実際の寸法を決定するステップと、前記フルオロスコピィ画像(182)における前記解剖学的構造を前記三次元モデル(184)における同じ解剖学的構造と一致させるステップと、前記三次元モデル(184)における前記同じ解剖学的構造の前記実際の直径と見かけの直径とを比較するステップと、ここから前記フルオロスコピィ・システム(115)と前記第二の画像取得システム(118)との間の拡大縮小率を決定するステップと、
を含んでいる、方法。 - 患者(250)の解剖学的領域(255)の三次元(3D)モデル(184)と、侵襲型フルオロスコピィ・システム(115)からの前記解剖学的領域(255)の投影画像とを位置揃えする方法であって、
前記フルオロスコピィ・システム(115)が、カテーテル(260)を含む前記解剖学的領域(255)のフルオロスコピィ画像(182)を形成するステップと、
異なるモダリティの第二の画像取得システム(118)が、前記解剖学的領域(255)の三次元モデル(184)を生成するステップと、
処理システム(180)が、前記フルオロスコピィ画像(182)及び前記三次元モデル(184)を共通の解剖学的参照系(117)に関して解析するステップと、
前記処理システム(180)が、前記共通の参照系(117)、並びに前記フルオロスコピィ・システム(115)及び前記第二の画像取得システム(118)の両方における前記カテーテル(260)に関連する識別可能なパラメータに応じて、前記三次元モデル(184)と前記フルオロスコピィ画像(182)とを位置揃えするステップと、
を備え、
前記処理システム(180)が、前記フルオロスコピィ画像(182)に関して前記三次元モデル(184)を並進させる並進ファクタを生成するステップと、
前記処理システム(180)が、選択随意で、前記三次元モデル(184)を前記フルオロスコピィ投影画像(182)の投影平面に垂直な軸の周りに回転させるステップと、
前記処理システム(180)が、前記フルオロスコピィ画像(182)に関する前記三次元モデル(184)の拡大縮小を調節する拡大縮小率であって、前記カテーテル(260)の識別可能な特徴に依存する拡大縮小率を生成するステップと、をさらに含んでおり、
前記カテーテル(260)は、水平面(265)と、前記フルオロスコピィ・システム(115)の焦点(275)及び前記カテーテル(260)の投影を結ぶ線との交点により画定される位置において前記解剖学的領域(255)の既知の解剖学的構造に配置され、前記水平面(265)は、前記解剖学的参照系(117)から前記フルオロスコピィ・システム(115)における前記既知の解剖学的構造までの高さhにより定義され、これにより、前記第一及び第二の画像取得システム(115、118)における前記カテーテル(260)の既知の位置を確定しており、
前記拡大縮小率を生成するステップは、
前記三次元モデル(184)における前記カテーテル(260)の前記既知の位置及び前記高さhに応じて前記三次元モデル(184)における同じ解剖学的構造の実際の寸法を決定するステップと、前記三次元モデル(184)における前記解剖学的構造の前記実際の寸法と見かけの寸法とを比較するステップと、ここから前記フルオロスコピィ・システム(115)と第二の画像取得システム(118)との間の拡大縮小率を生成するステップと、
を含んでいる、方法。 - 患者(250)の解剖学的領域(255)の三次元(3D)モデル(184)と、侵襲型フルオロスコピィ・システム(115)からの前記解剖学的領域(255)の投影画像とを位置揃えする方法であって、
前記フルオロスコピィ・システム(115)が、カテーテル(260)を含む前記解剖学的領域(255)のフルオロスコピィ画像(182)を形成するステップと、
異なるモダリティの第二の画像取得システム(118)が、前記解剖学的領域(255)の三次元モデル(184)を生成するステップと、
処理システム(180)が、前記フルオロスコピィ画像(182)及び前記三次元モデル(184)を共通の解剖学的参照系(117)に関して解析するステップと、
前記処理システム(180)が、前記共通の参照系(117)、並びに前記フルオロスコピィ・システム(115)及び前記第二の画像取得システム(118)の両方における前記カテーテル(260)に関連する識別可能なパラメータに応じて、前記三次元モデル(184)と前記フルオロスコピィ画像(182)とを位置揃えするステップと、
を備え、
前記処理システム(180)が、前記フルオロスコピィ画像(182)に関して前記三次元モデル(184)を並進させる並進ファクタを生成するステップと、
前記処理システム(180)が、選択随意で、前記三次元モデル(184)を、前記フルオロスコピィ投影画像(182)の投影平面に垂直な軸の周りに回転させるステップと、
前記処理システム(180)が、前記フルオロスコピィ画像(182)に関する前記三次元モデル(184)の拡大縮小を調節する拡大縮小率であって、前記カテーテル(260)の識別可能な特徴に依存する拡大縮小率を生成するステップと、
前記処理システム(180)が、前記解剖学的領域(255)の第二のフルオロスコピィ画像(182)を生成するステップであって、前記第一及び第二のフルオロスコピィ画像は、前記解剖学的領域の異なる組の投影画像を識別可能なように形成するのに十分な角度だけ離隔した少なくとも2回の異なるX線投影により生成され、前記カテーテル(260)は、前記解剖学的領域(255)の既知の解剖学的構造に配置される、生成するステップと、
前記処理システム(180)が、三角法アプローチを用いて前記二組の投影画像を解析することにより、寸法bを画定するように前記フルオロスコピィ・システム(115)の前記焦点に関する前記三次元モデル(184)における前記カテーテル(260)の位置を決定するステップと、
前記処理システム(180)が、前記三次元モデル(184)における前記カテーテル(260)の前記既知の位置及び前記寸法bに応じて前記三次元モデル(184)における同じ解剖学的構造の実際の寸法を決定し、前記三次元モデル(184)における前記解剖学的構造の前記実際の寸法と見かけの寸法とを比較し、ここから前記フルオロスコピィ・システム(115)と前記第二の画像取得システム(118)との間の拡大縮小率を生成するステップと、
をさらに含んでいる、方法。
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