JP5718820B2 - 心臓弁置換術に対する自動ロードマッピング - Google Patents

Description

本発明は、心臓弁置換術用の自動ロードマッピング（automatic road mapping）に対する方法、及び特に心臓弁置換術用の自動ロードマッピングに対する検査装置に係る。

心臓弁の問題又は心臓弁疾患の治療は、老齢人口により更に重要なものとなってきている。このような大動脈弁狭窄症等である疾患は通常、ヒトの心臓の最も重要且つ最も重大な弁である大動脈弁等の自己心臓弁（native heart valve）の置換を必要とする。弁置換術は、例えば２つの異なる方途において行なわれ得る。外科的弁置換術は、「ゴールドスタンダード（至適基準）」である治療として考えられる。代わりに、所謂経皮的弁置換術は、次第に適用されるようになっている極めて新しい処置である。経皮的弁置換術は通常、経カテーテル心臓弁埋込みを有する。この方法を使用して、弁は大腿血管、静脈又は動脈を介して（経大腿）配置され得るか、あるいは左心室の心尖（apex）を介して（経心尖、transapical）配置され得る。経皮的心臓弁（PHV）の埋込みに対しては、３つの主要な基本的技術が存在する。該基本的技術のうち第１は順行性経中隔アプローチ（antegrade transseptal approach）、第２は逆行性アプローチ（retrograde approach）、及び第３は経心尖アプローチである。これら全てのアプローチにおいて最も重大な点の１つは、展開に先立って蛍光透視撮像を受けて通常埋込み可能である弁デバイス（弁器具、valve device）を正確に位置付けることである。特に、弁は自己弁交連（native valve commissure）及び大動脈弁輪に沿って正確に位置付けられるべきである。この位置付けを達成するよう、超大動脈血管造影（super-aortic angiography）（造影剤を使用する）は、PHV展開に対する最適な投影を画定するよう行なわれ、輪の形状を示す。例えばフレームは、手動で選択され、格納され、続いて埋込み前の指標画像として使用される。弁の正しい位置付けに対して、心臓内科医又は心臓外科医に欠陥構造に関する情報を供給する必要がある。経皮冠状動脈インターベンション（PCI）において、心臓内科医が所謂心臓ロードマッピング（cardiac road mapping）を与えられ得る、ということは知られている。この心臓ロードマッピングは、例えばＷＯ ２００８／１０４９２１ Ａ２（特許文献１）を参照すると、精密な冠状動脈の局在（位置決め）に関する情報を操作者に与える。しかし依然として、操作を行なうスタッフがPHV埋込み中に直面する主な困難の１つは、人工器官の精密な位置付けである。心臓内科医又は心臓外科医は、手術行為中にライブで撮影される蛍光透視画像に指標画像からの情報を自身の想像力を使ってつなげなければならないため、手動で得られる指標画像はある程度のサポートにすぎない。この心理過程（mental process）は、ミスを起こす傾向があり、位置付けを細心の注意を要し且つ疲労させる行為にしている、ことが判明している。

ＷＯ ２００８／１０４９２１ Ａ２

本発明は、経皮的心臓弁埋込み中に更に優れた情報を心臓内科医又は心臓外科医に与える、ことを目的とする。

該目的は、独立請求項に記載される心臓弁置換術に対する自動ロードマッピング用の検査装置、及び自動ロードマッピング心臓弁置換術に対する方法を使用して達成される。

典型的な一実施例において、方法は次に記載する段階を有して与えられる。まず、大動脈基部（大動脈起始部、aortic root）又は肺動脈基部（pulmonary root）領域等である血管基部（血管起始部、vessel root）領域の少なくとも１枚の画像は、造影剤を注入されて取得される。続いて該１枚の取得された画像内における血管情報データが特定される。更に、血管基部表象（vessel root representation）は血管情報データを使用してモデル化される（modelled）。続いて、血管基部領域の少なくとも１枚の最新（現在）の蛍光透視画像が取得される。該少なくとも１枚の蛍光透視画像を血管基部表象のモデルと比較することによって、合成画像が生成される。次に、合成画像がディスプレイ上に表示される。

上述の段階によって、埋め込むべき人工弁の正確な配置に必要である情報を操作者、即ち心臓内科医又は心臓外科医に提供することが可能となる。合成画像は、血管基部表象に関してグレースケールの蛍光透視画像の形状で現在の状況を表示する。人工弁の位置及び向きは、Ｘ線画像に対して十分なコントラストを与える人工弁のフレーム部分により、この蛍光透視画像上において見られ得る。血管基部及び当然のことながら弁輪（valve annulus）との関連は、蛍光透視画像と組み合わされる血管基部表象のモデルから容易に捉えられ得る。故に、ユーザは、例えばカテーテルデバイスを介して置換弁の位置付けを調整することができる。即ち、ユーザは、弁輪に対する角度及び深度を調整することができるのである。血管基部表象のモデルは、ある種の操作された画像データであり、このことは、該モデルがより高いレベルの情報を示すことを意味する。モデルを蛍光透視画像と組み合わせることは、蛍光透視画像における全ての詳細がユーザにとって重要であるため、合成中に追加的な画像データによって覆われるかあるいは消去される蛍光透視画像の情報が可能な限り少ない、という利点を備える。言い換えると、合成画像は、蛍光透視画像データ及び血管基部表象の要約的なモデル画像データから作られるハイブリッド画像の一種である。蛍光透視画像のシェーディング又はカバーリングは行なわれない。注入された造影剤を有する血管画像は通常、埋込み前の基線血管図（pre-implant baseline vesselgraphy）である。しかしより優れた制御に対し、血管弁は、造影剤が注入される前におおよそ位置付けられ得る。ここでは、デバイスも画像上で見られ得る。方法の結果として、血管基部モデルはディスプレイ上の蛍光透視画像において示される。言い換えれば、本願発明の方法はその結果によって容易に検出され得る。

現時点の心臓弁治療における焦点は大動脈弁にあるが、本願発明はまた、肺動脈弁、僧帽弁、及び三尖弁等である他の種類の心臓弁の置換に関連付けられる。肺動脈弁は、室（右）を大動脈（肺動脈）に繋げる点において大動脈弁に類似する。したがって、本発明の以下の説明は、大動脈弁に焦点を置かれてはいるが、肺動脈弁にも適用され得る。他の２つの弁は、房室弁である（１つの心房（左又は右）を同一側（左又は右）における室につなげる）。僧帽弁（左側における）はまた、大変重要である。しかしながら、本願発明のモデルは常に、ＣＡ含有シーケンス（CA-filled sequence）において表示されるように弁の取り囲む生体構造の単純化された構造を作るようにされ、合成画像の本質（principle）は同一のまま残される。

故に以下において大動脈基部領域という用語は、血管基部領域に対して使用され得る。かかる用語は弁近傍（valve-vicinity）としても理解される、ことが留意されるべきである。更に、大動脈情報データという用語は血管情報データ又は弁近傍データに対しても使用され得、大動脈基部表象は血管基部表象又は弁近傍表象を意味し得る。本発明は幅の狭い用語「大動脈（aorta）」を使用して説明されるが、本発明の範囲は、全ての種類の心臓弁もカバーする。即ち本発明は、１つの血管に１つの心室ではなく２つの心室をつなげる房室弁（僧帽弁、三尖弁）にも関連される（故に適用可能である）。よって、弁近傍という用語は全４つの心臓弁をカバーする。

ロードマッピング工程は手動の介入をほとんど有することなく達成され得る、ことが更に留意されるべきである。特には、望ましい一実施例において、興味領域における配置も大動脈基部を指定するクリック工程も生じない。

望ましい典型的な一実施例において、血管基部のアウトラインは、血管情報データとして少なくとも１枚の取得された画像において検出される。

大動脈基部、即ち血管基部のアウトラインは、他の画像データ内における情報をカバー及び消去しすぎることなく、該他の画像データと容易に組み合わされる、という利点を備える。他方では、該アウトラインは依然として、展開されるべき人工弁の正確な位置付けに対する十分な情報を医師に与える。アウトライン検出は、軸変換又は類似する技術を使用することによって達成され得る。

他の望ましい典型的な実施例において、血管基部領域は、血管情報データとして取得された画像からセグメント化（segmentation）される。

血管基部領域のセグメント化は、血管情報データを与えるための代替的又は補足的段階である。セグメント化は、完全な血管基部領域に適用される。これは、単純に領域ベース技術（region-based techniques）又は形成可能な輪郭アプローチ（formable contour approaches）等を介して達成され得る。利点は、人工弁又は埋込みデバイスに直接関連する血管の状況に関する更なる情報が外科医に与えられ得る、という点である。セグメント化は、単純に領域ベース技術又は変形可能な輪郭アプローチ等を介して達成され得る。

本発明の他の望ましい典型的な実施例において、血管基部領域の一連の画像は造影剤が注入されて取得され、最善のコントラストを有する画像は、血管情報データを特定する段階に対して選択される。

これにより、低コントラストを有する画像と比較してコントラストがより優れているときに血管又は大動脈情報データを特定するよう使用される画像データがより多くの情報を与えるため、血管又は大動脈基部表象のモデリングの向上は可能となる。選択は、例えばフィルタリング技術及び時間的ヒストグラム分析によって自動的に行なわれ得る。

他の望ましい一実施例において、少なくとも１枚の画像における背景（バックグラウンド）は、血管情報データを特定する前に画像から予測されてサブトラクトされる（subtracted）。

背景を画像からサブトラクトする（取る）ことによって、画像は、血管又は大動脈情報データを特定する段階に焦点をおくデータ情報をもって達成される。言い換えれば、更なる段階に対して使用される画像は、実際に必要とされる情報のみに減じられ、血管基部表象を達成するためのモデリング段階も向上させる。

更なる一実施例において、CT体積における大動脈基部のセグメント化のような術前データは、血管造影画像における血管のアウトラインのセグメント化を検出する支援をするよう使用され得る。これは、DSAの代替又は追加として適用され得る。

望ましい一実施例において、所謂非侵襲的モデルは、埋込み範囲に対して夫々生成又は形成される。

これは、モデルが、特別興味範囲、即ち埋込みが位置決めされる範囲が基本情報のみに低減される場合に生成されるか、あるいは更に望ましくは埋込みが更によく見え得るよう該範囲において情報が示されない場合に生成される、ことを意味する。

更なる望ましい一実施例において、大動脈基部表象、即ち血管基部のモデルは、測定、確認、及び評価を目的として使用される。

故にモデルは、合成画像を生成するよう使用されるだけではなく、心臓内科医又は心臓外科医をサポートする他の目的に対しても使用される。これはまた、のちに検査を管理すること、又は置換弁デバイスを調節又は適合すること等である更なる目的に対して格納され得る、弁輪の寸法、葉状構造面配向（leaflet plane orientations）等の自動形状測定を有し得る。

本発明によれば典型的な一実施例において、目的はまた、少なくとも１つのＸ線画像取得デバイス、演算ユニット、及びディスプレイデバイスを有する心臓弁置換術に対する自動ロードマッピング用の検査装置を有して達成される。画像取得デバイスは、注入される造影剤を有して心臓の血管基部領域の少なくとも１枚のＸ線画像を取得するよう、また大動脈へと挿入される置換弁を有する血管基部領域の少なくとも１枚の最新の蛍光透視画像を取得するよう適合される。演算ユニットは、少なくとも１枚の取得された画像内における血管情報データを特定するよう、血管情報データを使用して血管基部表象をモデル化するよう、また血管基部表象のモデルの少なくとも１つの蛍光透視画像との組み合わせによって合成画像を生成するよう、適合される。ディスプレイユニットは、合成画像を表示するよう適合される。

本発明に従った検査装置は、外科医又は心臓内科医に人工心臓弁の的確な位置付けに関する向上された情報を供給する。合成画像の形状における情報は、人工弁及び大動脈基部領域等である血管基部領域の関係が画像から直接抽出され得るため医師によって容易に受け取られ得且つ容易に理解され得る。実際、医師による更なる難解な心理過程は必要ではなくなる。故に、検査装置は心臓弁置換術を容易にするものである。いずれにしても、本願発明の装置は、結果として血管基部モデルも示す蛍光透視画像が表示されるため、容易に検出され得る。

本発明はまた、上述された実施例及び請求項によって定義付けられる実施例にしたがった検査装置を有するＸ線撮像システムを与える。

故にシステムは、他の検査目的に対する役割を有して与えられ得ると共に、特に心臓弁置換術の手順自体に対して適合される。例えば、撮像システムは、検査される対象に対する静止表面も有する。

本発明はまた、本発明に従った検査装置を有するカテーテルラボラトリに係る。

本発明の他の典型的な実施例によると、コンピュータ可読媒体が与えられ、該コンピュータ可読媒体において心臓弁置換術用の自動ロードマッピングに対するコンピュータプログラムが格納され、プロセッサによって実行されるときに上述された方法段階をプロセッサに実行させる。

更に、本発明の他の典型的な実施例によれば、心臓弁置換術用の自動ロードマッピングに対し得るコンピュータプログラム要素（computer program element）が与えられ得、プロセッサによって実行されるときに上述された方法段階をプロセッサに実行させる。

当業者は、本発明に従った心臓弁置換術に対する自動ロードマッピングの方法がコンピュータプログラム、即ちソフトウェアとして実現され得るか、１つ又はそれより多くの特別な電子最適化回路、即ちハードウェアを使用して実現され得るか、あるいは混成形態において、即ちソフトウェア構成要素及びハードウェア構成要素を用いて実現され得る、ことを容易に理解する。

本発明の上述の典型的な実施例は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラム、及び更新することによって既存のプログラムを本発明を使用するプログラムへと変えるコンピュータプログラムのいずれをもカバーする。

更に、コンピュータプログラム要素は、上述された通り方法の手順を遂行するよう全ての必要な段階を与えることができ得る。

本発明の更なる典型的な一実施例によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロード可能にするための媒体が与えられ、該コンピュータプログラム要素は、本発明の前述された実施例のいずれかにしたがった方法を行なうよう配置される。

例えば、既存の撮像システムは、プロセッサによって実行されるときに上述の方法段階をシステムに行なわせる新しいソフトウェアを有して更新され得る。

本発明の上述及び他の態様は、図面を参照して以下に説明される典型的な実施例から明らかとなる。

カテーテルラボラトリにおいて使用されるＸ線撮像システムを図示する。 本発明に従った方法の段階を概略的に図示する。 大動脈基部の生体構造を概略的に図示する。 大動脈基部モデルの可能な要素を図示する。 本発明に従った合成画像を概略的に図示する。 大動脈の構造を概略的に図示する。 弁置換術に対する対象のカテーテル挿入を概略的に図示する。

以下において、本発明は大動脈弁の置換に関連して典型的に説明される。しかしながら本発明はまた、肺動脈弁、僧帽弁、及び三尖弁等である他の種類の心臓弁の置換に焦点を置かれる。故に、以下において大動脈基部領域という用語は、血管基部領域又は弁近傍（造影剤注入後に可視となる弁輪（annulus）を取り囲む範囲；これが血管基部（大動脈、肺動脈）、及び／又は１つ又はそれより多くの心室の表面上の弁輪の壁（annulus walls）であり得る）の代わりに使用され、大動脈情報データという用語は血管情報データの代わりに使用され、また大動脈基部表象という用語は、血管基部表象を意味する。いずれにしても、本発明の範囲が他の種類の心臓弁もカバーする、ことは明らかである。

図６ａにおいて、心臓１１０は、主血管に関して右側部分１１２及び左側部分１１４を有して示される。右側部分１１２は、図中大静脈において配置される。右冠状動脈によって活性化される（irrigated）心臓の一部が示されるべきである。左側部分の上部において、上行大動脈１１６が見られ得る。上行大動脈１１６は、複数の他の血管１２０が大動脈１１６に接続される弓部（arch）１１８を形成している。大動脈１１６は続いて、複数の血管が接続されている腹腔動脈１２２及び上腸間膜動脈等である複数の更なる血管が接続される下方にもたらされる。更に大動脈は、腸骨動脈１３０につながる下腸間膜動脈１２７及び腎動脈１２６へと分裂する。この部分は、腹大動脈とも称される。心臓自体に対する接続点、言わば大動脈１１６の開始点は基部１３２である。更に、２つの冠状動脈１３３は基部領域１３０において接続される。大動脈心臓弁（図示せず）は、基部１３２において位置決めされる。

基部１３２において位置決めされる大動脈弁の置換等である心臓弁置換術に関し、図７ａにおいて、弁送出カテーテル１３４（valve delivery catheter）１３４は、鼠径部において腸骨動脈１３０の１つへと挿入され、置換される心臓弁まで進められる（図７参照）。言い換えれば、カテーテル１３４は、弁が正しい位置付けの後に展開される基部領域に到達するまで、弓部１１８を通って大動脈を追う。

図１は、心臓弁置換に対する自動ロードマッピングの検査装置を有してカテーテルラボラトリで使用されるＸ線撮像システム１０を概略的に示す。該検査装置は、Ｘ線放射線を生成するよう与えられるＸ線放射源１２を有するＸ線画像取得デバイスを有する。テーブル１４は、検査される対象を受けるよう与えられる。更に、Ｘ線画像検出モジュール１６は、Ｘ線放射線源１２に対向して位置決めされる。即ち放射線処置中、対象はＸ線源１２と検出モジュール１６との間において位置決めされる。後者は、検出モジュール１６及び放射線源１２のいずれにも接続されるデータ処理ユニット又は演算ユニット１８に対してデータを送る。演算ユニット１８は、カテーテルラボラトリ内における空間を節約するためにテーブル１４の下方に位置決めされる。当然のことながら、別の部屋等である異なる場所に位置決めされてもよい。更に、ディスプレイデバイス２０は、Ｘ線画像システムを操作する人間、即ち心臓内科医又は心臓外科医等である臨床医に情報を表示するようテーブル１４の近傍に配置される。望ましくは、ディスプレイデバイス２０は、検査状況に依存して個別の調整が可能であるよう可動に取り付けられる。また、インタフェイスユニット２２はユーザによって情報を入力するよう配置される。基本的に画像検出モジュール１６は、対象をＸ線放射線に露出させることによって画像を生成し、該画像はデータ処理ユニット１８において更に処理される。図示される例は所謂Ｃ型Ｘ線画像取得デバイスを有する、ことが留意される。当然のことながら、本発明は又他の種類のＸ線画像取得デバイスにも係る。本発明に従った手順は、以下により詳述される。

図２は、本発明に従った段階のフロー図を概略的に示す。第１の段階３２において、大動脈撮影図（aortogram）が取得される。通常大動脈撮影図は、大動脈撮影図の場合当然のことながら大動脈自体である興味対象に関してＸ線撮像デバイスによって撮影された一連の画像を有する。かかる画像は、大動脈の体積がＸ線画像において可視であるようにするよう、造影剤（CA）が大動脈へと注入された後に取得される。当然のことながら大動脈は、造影剤を有さずともＸ線画像において見られ得るが、造影剤は大動脈の更に優れた視覚的検出可能性を与える。大動脈撮影図に対する一連の画像の代わりに、造影剤を注入された大動脈基部領域の１枚のみの画像を取得することも可能である。

本発明によれば、大動脈撮影図なる用語は、心臓弁の解剖学的位置又は周囲を可視化するよう血管（又は心室）へと注入される造影剤のシーケンス（順序）を表わす。大動脈撮影図の代わりに、血管図（vesselgram）又は血管造影図（angiogram）も使用され得る。他の提案される用語は、心臓の弁に関する上述された一連の画像の説明にも適切であるバルボログラム（valvologram）である。

取得段階３２において少なくとも１枚の画像を取得した後、特定段階３４において大動脈情報データは、少なくとも１枚の取得された画像内において識別される。大動脈情報データは続いて、モデリング段階３６において大動脈基部表象をモデリングするよう使用される。

更なる段階において大動脈基部表象を達成するよう、大動脈撮影図は、大動脈基部表象をモデリングする前にリファインされ得る。例えば大動脈撮影図取得３２の後に、選択段階３７において、大動脈情報データを特定するよう最善のコントラストを有する画像が選択される。続いて選択された最善のコントラストを有する画像は、特定段階３４において使用される。

望ましくは検出段階３８において、大動脈基部のアウトラインは、選択された画像において検出される。代替的又は追加的に、選択された画像は、大動脈基部領域が大動脈情報データとして取得された画像からセグメント化されるセグメント化段階４０において使用される。

更なる段階において使用される向上された画像データに関し、大動脈撮影図は、サブトラクション段階４２において処理される。該段階において背景は、少なくとも１枚の画像又は画像シーケンスにおいて予測され、デジタルサブトラクション血管造影図（DSA）は、特定段階３４において画像データを使用する前に画像から背景をサブトラクトするよう行なわれる。DSA画像は、基部のアウトラインを検出するための検出段階３８において、また基部領域をセグメント化するためのセグメント化段階４０に対して、使用され得る。

更に改善された画像データ品質に対して、背景予測における選択段階３４、及び更なる処理に対するDSA実施段階４２からもたらされる最善のコントラストを有する選択された画像を使用することも可能である。

続いて特定段階３４の結果、即ち基部アウトライン及び／又は基部領域は、モデル化段階３６において使用される。この段階３６において、大動脈情報データは大動脈基部表象をモデル化するよう使用される。

大動脈基部表象は、大動脈自体のモデルを表示する画像データを基本的には有する。望ましい一実施例において大動脈基部表象は、弁輪モデル、即ち大動脈の弁輪平面（annulus plane）を有する。例えばモデルは、湾曲の定義及び／又はベクトルデータを有し得る。言い換えれば、モデルは、最初に取得された画像の場合のように、画像ピクセルのみより更に向上された画像データを示す。言わば大動脈基部表象は、最初に大動脈撮影図から取得されたピクセル画像より更に高いレベルでの画像情報である。大動脈基部表象は続いて、合成画像が生成される合成画像生成段階４４において使用される。

大動脈撮影図取得３２及び更なる処理段階は通常、置換弁を大動脈基部におけるその位置において配置する前に達成される。置換されるべき心臓弁において人工弁をその位置に配置することができるよう、人工弁を大動脈又は他の血管へと挿入する手順中に、蛍光透視画像は蛍光取得段階（fluoro acquisition step）４６において取得される。かかるＸ線画像は、置換弁において使用されるフレーム部により置換弁を示す。例えば、弁小葉に対してブタ又はウシ／ヒツジからの材料を使用するとき、これらを蛍光画像において観ることはできない。しかしながら、検出可能なフレーム構造は、置換弁の位置及び向きに関して十分な情報を与える。

合成段階４４において、取得段階４６からもたらされる蛍光画像は、大動脈基部表象のモデルと組み合わされる。故に、組み合わせ段階４４において、デバイス埋込み４６中にディスプレイ上に表示され得る合成画像が生成される。

表示される合成画像は、人工弁の正確な展開に関して必要とされる情報を心臓外科医又は心臓内科医に与える。実際の夫々最新の情報に関して、所定の間隔をおいて蛍光透視画像取得４６を反復することが可能である。蛍光透視画像取得段階４６は通常、造影剤を使用することなく始められる。表示段階４６において合成画像を医師に与えることによって、工程中に使用される造影剤の量を低減することが可能である。これは、肝臓に問題を有する患者には大きな安心を意味する。

所定の速さで、あるいは実際に予期されるより長く処置がかかる等のように実際の必要に応じて、大動脈撮影図取得３２及び大動脈表象をモデル化３６するための次の段階を反復することも可能である。

合成画像に対して大動脈基部表象を使用することに加えて、このモデルを更なる確認及び活用段階５０において大動脈基部表象自体を測定、確認及び評価するよう使用することも可能である。例えばこれは、要求に応じてあるいは自動測定５２によって始められ得、必要であるかあるいは更なる治療又は準備段階において使用され得る情報を医師に与える。

合成段階４４において大動脈基部表象を蛍光取得画像に組み合わせることによって、最も可能な量の情報を医師に与えることが可能である。とりわけこれは、蛍光取得画像内における情報が消されることや蛍光取得画像上に大動脈撮影図からのピクセルを単純に重ねることによってカバーされることがないため、である。本発明は、例えば合成画像において下方にある蛍光取得画像の可視性を依然として可能にする色で大動脈基部モデルを示すことによって、蛍光取得画像が略完全に可視である大動脈基部表象を与える。

可能な一実施例において、大動脈基部表象は、更なるモデリングの段階において操作される検出された大動脈基部のアウトラインを有し得る。即ち、例えば基部アウトラインは、中断又は囲い込み（enclosures）を有さず１ピクセルラインに低減される。この操作又は基部アウトラインの更なる作成（preparation）によって、大動脈基部のモデルは生成され、合成画像内において使用可能である更なる情報がある。

本発明によれば、大動脈基部表象をモデリングするということは、多少広い意味に理解される。即ち、モデリングは、上述されたアウトラインの作成を有し得るが、３次元モデルの印象を与える画像を医師に提供するよう大動脈基部のレンダリングされた表象又はシェードをかけられた表象等であるより複雑なモデリングを有し得る。当然のことながら、モデリングは、通常はグレースケール又は白黒のＸ線画像である蛍光取得画像に適合される。合成画像は、最善の可視性及び医師にとっての容易な可検出性に対して適合される。

図３において、大動脈基部領域２１０の概略図が示され、大動脈２１２は心室２１４から上行している。大動脈は、その下部において弁輪２１６を備えており、心室２１４に対して接続を与える。弁輪２１６から僅かに上流において、左冠状動脈２１８及び右冠状動脈２２０が大動脈２１２に対して接続される。更に弁輪２１６は、その投影される平面（projected plane）２２４に関連して図示される。図３が本発明に従った基部図を示す通り、弁輪の投影直径（annulus projected diameter）２２６、基部の投影直径２３０、及び上行大動脈２１２の投影直径２３２が示される。大動脈２１２はまた、所謂左洞（left sinus）及び右洞（right sinus）２３４，２３６を備える。小孔（ostia）としても知られている左及び右の冠状動脈２１８，２２０は、置換弁でブロックされるべきではない開口２３８，２４９を有する大動脈へと開放する。言い換えれば、弁は通常、開口２３８，２４０の下方に位置決めされるか、あるいはそのフレームは、冠状動脈小孔のブロッキングを避ける凹部を特徴とする。

本発明によれば、基部図に示される情報は、図４に概略的に示される大動脈基部モデルを与えるよう処理される。大動脈２１２は、モデル化された基部アウトライン２４２と共に示される。冠状動脈２１６，２２０は夫々モデル化されたアウトライン２４４のみを有しても示される。モデル化された弁輪平面２２４は、単なるグラフィック表示手段であることを示すよう破線２４６で示される。置換弁が展開される弁輪２１６の範囲２４８において、モデルは、特別な範囲における非侵襲的モデル情報があるよう修正される。

このモデルは続いて、合成画像を形成するようＸ線画像と組み合わされ、該合成画像は図５ａ及び５ｂにおいて例が示される。図４に示される大動脈基部モデルは、大動脈撮影図（図示せず）において算出される。続いて結果は、蛍光透視画像を有して構成される。図５ａにおいて合成画像は、基部アウトライン２４２及び弁輪平面２４６を有する大動脈基部モデルを示している。マーカーを有する置換弁２５２は、位置付け時に（in the time of positioning）示される。即ち弁２５２は送出カテーテル２５４を用いて未使用（unexpended）状態で挿入される。図５ｂにおいて、同一の状況が拡張時において示される。ここでは、ベース部２５６を有する弁２５２は、風船を有して使用される。あるいは、それ自体が使用可能である弁も使用され得る。本発明に従った合成画像は、デバイスベース部２５６が弁輪平面２４６と十分に位置合わせされる、ことを示す。暗い管状のデバイス装置２５８は、本発明に関連しない別個の態様に対して配置されるTEEプローブ（Trans-Esophagus Echographic）である。

本発明は図面及び前述の記載において詳細に図示及び説明されてきたが、かかる図示及び説明は図解的又は典型的であって制限的ではないと考えられるべきであり、本発明は開示された実施例に限定されない。

Claims (15)

1. 心臓弁置換術用の自動ロードマッピングに対する検査装置であって：
   少なくとも１つのＸ線画像取得デバイスと；
   演算ユニットと；
   ディスプレイデバイスと：
   を有し、
   前記画像取得デバイスは、造影剤を注入された心臓の血管基部領域の少なくとも１枚のＸ線画像を取得するよう、また血管へと置換弁を挿入された前記血管基部領域の少なくとも１枚の最新の蛍光透視画像を取得するよう適合され；
   前記演算ユニットは、前記少なくとも１枚の取得された画像内における血管情報データを特定し、該血管情報データを使用して血管基部表象をモデル化し、該血管基部表象のモデルと前記少なくとも１枚の蛍光透視画像との組み合わせによって合成画像を生成するよう適合され；
   前記ディスプレイデバイスは、前記合成画像を表示するよう適合され、
   前記演算ユニットによってモデル化される前記血管基部表象は、心腔から上行する血管と該心腔との接続部分にある心臓弁を取り囲む生体構造を含む弁近傍表象であり、前記弁近傍表象は、前記心臓弁の弁輪平面の指示を含む、
   装置。
2. 前記演算ユニットは、前記少なくとも１枚の取得された画像において前記血管基部のアウトラインを血管情報データとして検出するよう、並びに／あるいは前記取得された画像から前記血管基部領域を血管情報データとしてセグメント化するよう適合される、
   請求項１記載の装置。
3. 前記演算ユニットは、造影剤を注入された前記血管基部領域の一連の画像を取得するよう、また前記血管情報データを特定するよう最善のコントラストを有する画像を選択するよう適合される、
   請求項１記載の装置。
4. 前記演算ユニットは、前記少なくとも１枚の取得された画像における背景を予測し、DSA手順を行なうことによって前記画像から背景をサブトラクトするよう適合される、
   請求項１記載の装置。
5. 前記演算ユニットは、前記血管基部表象を測定及び確認するよう適合される、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の装置。
6. Ｘ線撮像システムであって、
   請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の装置を有する、
   Ｘ線撮像システム。
7. カテーテルラボラトリシステムであって、
   請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の検査装置を有する、
   カテーテルラボラトリシステム。
8. 心臓弁置換用の自動ロードマッピングに対する方法であって：
   造影剤を注入された血管基部領域の少なくとも１枚の画像を取得する段階と；
   該少なくとも１枚の取得された画像内における血管情報データを特定する段階と；
   該血管情報データを使用して血管基部表象をモデル化する段階であって、モデル化される前記血管基部表象は、心腔から上行する血管と該心腔との接続部分にある心臓弁を取り囲む生体構造を含む弁近傍表象であり、前記弁近傍表象は、前記心臓弁の弁輪平面の指示を含む、段階と；
   血管基部領域の少なくとも１枚の最新の蛍光透視画像を取得する段階と；
   前記血管基部表象のモデルを前記少なくとも１枚の蛍光透視画像と組み合わせることによって合成画像を生成する段階と；
   該合成画像をディスプレイ上に表示する段階と；
   を有する方法。
9. 前記少なくとも１枚の取得された画像において血管情報データとして前記血管基部のアウトラインを検出する段階、
   を有する請求項８記載の方法。
10. 前記取得された画像から血管情報データとして前記血管基部領域をセグメント化する段階、
    を有する請求項８記載の方法。
11. 造影剤を注入された前記血管基部領域の一連の画像を取得する段階と、前記血管情報データを特定するよう最善のコントラストを有する画像を選択する段階と、
    を有する請求項８記載の方法。
12. 前記少なくとも１枚の画像において背景を予測する段階と、前記血管情報データを特定する前にDSAを行なうことによって前記画像から前記背景をサブトラクトする段階と、
    を有する請求項１１記載の方法。
13. 前記血管基部表象を測定及び確認する段階、
    を有する請求項８乃至１２のうちいずれか一項記載の方法。
14. コンピュータプログラム要素であって、
    処理ユニットによって実行されるときに請求項８乃至１３記載の方法を実施するよう適合される、
    コンピュータプログラム要素。
15. プログラム要素が格納されたコンピュータ可動媒体であって、
    処理ユニットによって実行されるときに請求項８乃至１３記載の方法を実施するよう適合される、
    コンピュータ可読媒体。

Images