JP7374970B2 - 標的部位選択、自動遠隔画像注釈を用いるエントリおよびアップデート - Google Patents
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本出願は、2013年1月8日に出願された仮出願第61/750,226号(代理人事件番号第29181-703.101);2013年1月8日に出願された仮出願第61/750,233号(代理人事件番号第29181-704.101);および2013年1月8日に出願された仮出願第61/750,237号(代理人事件番号第29181-705.101)に基づく優先権を主張し、これらの全体の内容は本明細書に参考として援用される。
1.発明の分野
本発明は、概して、撮像モダリティ(画像診断法)に関し、より具体的には、生体構造の蛍光透視を行い、遠隔で画像に注釈を付け、付加的画像または外科手術の間に有用な他の情報を示すための方法およびシステムに関する。
術前画像と、リアルタイム蛍光透視画像に関する情報とを融合するための方法およびシステムは、米国特許第6,466,813号、米国特許公開第2008/0043901号、第2011/0087088号、および第2011/0087110号、ならびにTomkowiak et al.(2011)Catheterization and
Cardiovascular Interventions 78:468-478に説明されている。また、米国特許第7,848,553号および米国特許公開第2013/0102890号も参照されたい。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
患者の心臓の蛍光透視のための方法であって、
前記患者をX線蛍光透視システムを有する滅菌野内に位置付けるステップと、
2次元画像を生成するために前記X線蛍光透視システムを使用して前記心臓を撮像するステップと、
前記滅菌野内またはそれに隣接する手術室ディスプレイ上と、手術野外の遠隔画像プロセッサのディスプレイ上とに、前記2次元画像を同時に表示するステップと、
前記手術室ディスプレイ上に同時に示される解剖学的または処置情報を示すために前記遠隔ディスプレイの2次元画像に手動でマークする、ステップと、
を含む、方法。
(項目2)
前記画像を手動でマークするステップは、前記遠隔画像プロセッサ上のグラフィカルユーザインターフェースを操作するステップを含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記グラフィカルユーザインターフェースは、タッチスクリーン、マウス、ローラボール、またはジョイスティックを含む、項目2に記載の方法。
(項目4)
前記2次元画像を手動でマークするステップは、前記心臓またはその一部のアウトライン、標的処置領域、および処置を回避すべき領域のうちの任意の1つ以上をマークするステップを含む、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記領域は、心筋梗塞場所、運動不全領域、無動領域、乳頭筋、僧帽弁、心臓の尖端域、ヒス束、または心臓の薄領域を含む、項目4に記載の方法。
(項目6)
カテーテルを使用して患者の心臓を処置するための方法であって、
リアルタイム画像を生成するために前記心臓を撮像するステップと、
前記画像を画面上に表示するステップと、
前記画像を画像プロセッサに送信するステップと、
処置パラメータを前記画像プロセッサに入力するステップであって、前記画像プロセッサが、前記画面上に表示される複数の標的処置部位の場所を計算するステップと、
標的処置部位の場所に近接して前記カテーテル上の処置要素を位置付けるために、前記カテーテルを前進させるステップであって、前記処置要素の実際の位置は、前記標的処置部位の計算された場所と異なり得る、ステップと、
前記実際の処置位置において、組織を前記処置要素を用いて処置するステップと、
前記画像プロセッサを用いて、前記実際の処置部位の位置と前記標的処置部位の計算された場所との間の差異を判定するステップと、
前記画像プロセッサを用いて、未だ処置されていない、全残りの標的処置部位の場所を再計算するステップと、を含む、方法。
(項目7)
撮像することは、X線蛍光透視を使用して2次元画像を生成することを含む、項目6に記載の方法。
(項目8)
撮像することは、2つの直交2次元画像を生成することを含む、項目7に記載の方法。(項目9)
撮像することはさらに、前記2次元画像上に前記心臓のアウトラインを重畳することを含む、項目6に記載の方法。
(項目10)
重畳することは、前記心臓の静的3次元画像を提供することを含み、前記画像プロセッサは、前記3次元画像を前記2次元画像に登録し、前記2次元画像上に投影される前記アウトラインを計算する、項目9に記載の方法。
(項目11)
前記心臓の静的3次元画像は、前記心臓のMRI、CT、または心エコー検査導出画像を含む、項目10に記載の方法。
(項目12)
重畳することは、前記2次元画像上に投影される前記アウトラインを手動で打ち込むことを含む、項目6に記載の方法。
(項目13)
連続処置部位のために、前記前進、判定、処置、および再計算ステップを繰り返すことをさらに含む、項目6に記載の方法。
(項目14)
カテーテルを使用して、患者の心臓の処置を促進するために撮像する処置方法であって、
リアルタイム画像を産生生成するために前記心臓を撮像するステップと、
前記画像を画面上に表示するステップと、
前記画像を画像プロセッサに送信するステップと、
処置パラメータを前記画像プロセッサに入力するステップであって、前記画像プロセッサは、前記心臓内で処置または診断を行うために、前記入力された処置条件に基づいて、安全領域および/または非安全領域を計算し、前記画像プロセッサは、前記画面上の画像上に情報を重畳し、前記安全および/または非安全領域を識別する、ステップと、を含む、方法。
(項目15)
前記重畳された情報は、色分け、境界の作成、書き込まれた情報の挿入、またはアイコンの挿入のうちの少なくとも1つを含む、項目14に記載の方法。
本発明では、我々は、介入手技に先立って行われた磁気共鳴画像診断から導出された心臓の3Dモデル再構成と、カテーテル留置手技の間、ライブX線蛍光透視画像とを組み合わせ、心筋内のカテーテル誘導を促進し、したがって、罹患心臓内における生物学的および化学治療薬の経カテーテル注射の安全性および正確度を改善する。心臓の心内膜および心外膜表面ならびに心臓内の梗塞領域を詳述する、心臓MRIスライスは、MRI走査の間に取得される。Segment(Medviso)、The Visualization Toolkit(Kitware, Inc.)、QMass(R) MR Ent
erprise Solution(Medis medical imaging system, Inc.)等の市販のプラットフォーム独立型輪郭形成パッケージまたは他のフリーウェアが、スライス毎に、心内膜および心外膜壁ならびに梗塞を画定し、したがって、介入手技の術前に、患者の心臓の3Dモデルを生成するために使用される。心臓の解剖学的および機能的詳細を画定することができ、そこから、3Dモデルが、再構成されることができる、任意の他の撮像モダリティ(例えば、CT、心エコー検査)も、代替として、MRIの代わりに、使用されることができることに留意されたい。唯一の基準は、輪郭形成パッケージからの出力形式であって、これは、X線蛍光透視システムに準拠する必要がある。手技に先立って、蛍光透視システムの視野内の3D空間が、事実上、融合撮像システム内に作成される。介入手技の間、室造影図が、2つの直交ビュー内の患者の左心室から撮影される。MRI走査から作成される3Dモデルは、次いで、事実上、3D空間の中に設置され、X線蛍光透視システムの室造影図に適合するように登録される。3Dモデルは、したがって、2Dまたは3Dのいずれかにおいて、ライブX線蛍光透視画面上にトランスポートされる。融合撮像システムのソフトウェアは、次いで、研究プロトコルに従って、患者の安全治療の中心となる必須パラメータおよび限界を定義および表示するために使用されることができる。例えば、患者の心臓の中への生物学的薬剤の経心内膜心筋内注射の場合、心筋梗塞場所およびサイズ、1つ以上ある場合、梗塞ゾーン間の区別、左心室壁厚、運動不全および無動領域、標的注射ゾーンおよび「非注射」ゾーン(限定ではないが、乳頭筋、僧帽弁、心尖、ヒス束がある基部中隔壁に近接する領域、および心筋壁の薄領域を含む)等の重要な情報は、患者の安全治療のための必要データ点である。これらのデータ点は、MRI区画またはCTスライスから、ソフトウェアインターフェースを使用して得られることができ、したがって、介入手技に先立って、それによって、心臓の2Dまたは3Dモデル内で変換され、心臓の解剖学的および機能的ロードマップを作成することができる。各研究における心筋内注射のための選択および除外基準に基づいて、具体的領域が、異なる色および/またはパターンを使用して、トレースおよび境界され、したがって、選択された着目標的領域および「非注射」ゾーンを介入心臓病専門医に明確に表示するであろう。
Claims (7)
- カテーテルを使用して、患者の心臓の処置を促進するために撮像するためのシステムであって、前記システムは、
リアルタイム画像を生成するために前記心臓を撮像するための手段と、
前記画像を画面上に表示するための手段と、
前記画像を処理するための画像プロセッサと、
前記画像を前記画像プロセッサに送信するための手段と、
処置パラメータを前記画像プロセッサに入力するための手段であって、前記画像プロセッサは、前記入力された処置パラメータに基づいて、前記心臓内で処置または診断を行うための複数の標的領域を計算し、前記画像プロセッサは、前記画面上の前記画像上に、前記複数の標的領域をオペレータに示す情報を重畳することにより、前記オペレータが前記情報に基づいて前記複数の標的領域を識別することを可能にする、手段と
を備える、システム。 - 前記入力された処置パラメータは、少なくとも、前記心臓内の梗塞の場所、前記梗塞のサイズ、前記梗塞の前記場所から標的領域までの距離、標的領域における壁厚、標的領域における電気生理学的活性、および、以前の生検サンプリング部位もしくは以前の療法送達の部位を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記画像プロセッサが前記複数の標的領域のうちの対応する1つとは異なる処置または診断領域を受信した場合、前記画像プロセッサは、前記処置または診断領域に対して前記複数の標的領域の残りを調節する、請求項1または請求項2に記載のシステム。
- 前記重畳された情報は、異なる標的領域を示す異なる色、前記異なる標的領域のために作成された境界、前記異なる標的領域を示すために挿入される書き込まれた情報、または前記異なる標的領域を示すために挿入されるアイコンのうちの少なくとも1つを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記画像プロセッサに前記処置または診断領域を手動で入力するためのグラフィカルユーザインターフェースをさらに備える、請求項1~3のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記グラフィカルユーザインターフェースは、タッチスクリーン、マウス、ローラボール、またはジョイスティックを含む、請求項5に記載のシステム。
- 前記撮像するための手段は、X線蛍光透視を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のシステム。
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