(57)【要約】本発明は、例えば、カテーテルのような対象物（８）の現（Ｘ線）画像（Ａ）及び血管系のマップ画像（Ｂ）の重ね合わされた表示のための装置及び方法に関する。これに関連して、メモリ（６）に記憶されるマップ画像（Ｂ）に対して、関連距離画像（Ｄ）が距離変換（Ａ）により計算される。現画像（Ａ）において、対象物（８）はセグメント化される（Σ）。次いで、距離画像（Ｄ）を用いてマップ画像（Ｂ）の変換が計算され、それ故、現画像（Ａ）及び変換マップ画像（Θ（Ｂ））がモニタ（１０）において重ね合わされるとき、対象物（８）の画像は変換マップ画像のパスネットワークに位置している。
2007502647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パスネットワークにおいて位置付けられている対象物の現画像と前記パスネットワークのマップ画像との複合表示のための装置であって、データ処理システムを有する前記装置は：
ａ）セグメント化により前記パスネットワークを特定するようにマップ画像において；
ｂ）前記のセグメント化の結果から補助情報を計算し、前記データ処理システムのメモリにその補助情報を記憶し、そのデータ処理システムから前記対象物及び前記パスネットワークをレジスタに取り込まれる変換が前記画像における対象物の全ての可能な位置に対してリアルタイムに決定され；
ｃ）前記パスネットワークに位置付けられた関連対象物をセグメント化するように、前記補助情報から；
ｄ）前記補助情報を用いて、前記マップ画像及び前記現画像の変換を決定するように、それ故、前記変換マップ画像が前記変換現画像上に重ね合わされるとき、前記対象物の前記画像は前記変換マップ画像の前記パスネットワーク内にあるようになる；
ように備えられている、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記補助情報は前記パスネットワークに関連する距離画像を有し、その距離画像は距離変換により特定のマップ画像から得られる、ことを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、データ処理システムは：
ｂ１）前記現画像における前記対象物の前記画像の位置を決定するように；
ｃ１）前記パスネットワークに入る最小の移動を決定するように、前記距離画像において対応する前記位置について；
ｃ２）前記の決定された移動を有する前記現画像及び／又は前記マップ画像の移動を特定するように；
備えられている、ことを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記の決定された移動は、並進、回転及び／又はスケーリングを有する、ことを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、前記データ処理システムは、前記マップ画像における前記パスネットワークのセグメント化の間、前記ネットワークに属す確率を各々の画素に割り当てるように備えられている、ことを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、該装置は、前記現画像及び任意に前記マップ画像を記録するために、画像化構成であって、特に、Ｘ線装置及び／又はＭＲＩ装置を有する、ことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、該装置は、前記パスネットワークの変化する状態に従って分類される複数のマップ画像を記憶するためのメモリを有する、ことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって、該装置は、前記パスネットワークの変化する状態を表す少なくとも１つのパラメータを検出するためであって、特に、心電図及び／又は呼吸周期を検出するためのセンサ装置を有する、ことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項６に記載の装置であって、前記データ処理システムは、現記録の間、前記パスネットワークの関連する状態が前記パスネットワークの状態に最適に有効なマッチング状態にあるマップ画像を前記メモリから選択するように備えられている、ことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置であって、該装置は、全体的に重ね合わされた状態で、前記変換現画像の一部の状態で又は前記変換マップ画像の一部の状態で、前記変換マップ画像を表示装置に表示するように備えられている、ことを特徴とする装置。
【請求項１１】
パスネットワーク内に位置付けられている対象物の現画像と前記パスネットワークのマップ画像との複合表示のための方法であって：
ａ）前記マップ画像において前記パスネットワークをセグメント化する段階；
ｂ）前記のセグメント化の結果から補助情報を計算する段階であって、前記画像の対象物の全ての可能な位置に対して、前記対象物及び前記パスネットワークをレジスタに取り込む変換が前記補助情報からリアルタイムで決定される、段階；
ｃ）前記現画像から前記パスネットワーク内に位置付けられた関連対象物をセグメント化する段階；並びに
ｄ）前記補助情報を用いて、前記マップ画像及び前記現画像の変換を決定する段階であって、それ故、前記変換マップ画像及び前記変換現画像が重ね合わされるとき、前記対象物の前記画像は前記変換マップ画像の前記パスネットワーク内にあるようになる、段階；
を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、患者の血管系のようなパスネットワーク及びパスネットワークのマップ画像において位置付けられる対象物の現画像の複合表示のための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物の現画像と対象物の環境のマップ画像の複合は、例えば、患者の血管系を通してカテーテルをナビゲートするときに実行される。基本的な問題について、それ故、心臓のカテーテル検査の例を用いて、以下、説明するが、本発明は用途をこの領域に限定するものではない。心臓治療のために通常用いられるシステムの場合、現在記録されている静止血管造影図及び透視画像が並んでいる２つの異なるモニタに表示される。血管造影図は、ここでは血管系の描写であり、その血管造影図においては、例えば、造影剤の注射を打つことにより、血管が強調されて表示される。それらのシステムの場合、血管系のマップ画像に対して、現ピクチャにおいて認識可能な、例えば、カテーテル又はガイドワイヤ等の対象物の位置に関る、即ち、隣り合わせて表示される２つのモニタ画像を医師の心の中で重ね合わせる処理は、医師が実行するように任されている。
【０００３】
これに関連して、現透視画像及び静止血管マップを同じモニタ上で重ね合わせることができる装置について、特開２００２−２３７９９６号公報に開示されている。そのような重ね合わせに伴う困難性は、患者の全体的な動き並びに患者の心拍及び呼吸のために、現画像における組織の位置及び形状が絶えず変化し、それ故、ある程度考慮可能な幾何学的及び解剖学的不一致が重ね合わされた画像間に存在する。この問題を軽減するために、心周期及び／又は呼吸周期の異なる位相からの静止血管マップを有するデータバンクが、心電図（ＥＣＧ）及び／又は測定された呼吸位相により、最もよくマッチングする静止血管マップ（同様の又は類似する心周期又は呼吸周期からの）を現透視画像に割り当てるために用いられる。そのような先端的な方法を用いるときでさえ、重ね合わされた画像間の幾何学的不一致が尚も残り、そのことは、光学的印象と、その結果、重ね合わせの有用性に著しく悪影響を与える。更に、周期的な自然運動をしない体の部位（例えば、頭、手足）に対しては、記録間の患者の動きは概して避けられず、画像の幾何学的構成の再生さえ機械的に制限されるため、介入方法のマップ記録及び画像化が別個の時間に実行される場合、重ね合わせの品質は又、低品質なものとなる。
【０００４】
現画像及びマップ画像の改善された重ね合わせは、基本的には、共通の画像コンテンツをレジスタに取り込む変換により達成される。それにも拘らず、文献においてマルチモダリティ（ｍｕｌｔｉｍｏｄａｒｉｔｙ）登録として知られているそのような方法は、パスネットワークのマップ画像及びパスネットワーク内の対象物の現記録が関連する共通画像コンテンツを有しないため、原則として、上記の場合には適用することができない。特に、パスネットワーク内の対象物（例えば、カテーテル、ガイドワイヤ）は、パスネットワーク自体（コントラストが中程度の血液が満たされた血管）と形状においても外観においても一致しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような背景に対して、本発明の目的は、対象物が位置付けられたパスネットワークの対象物の現画像及びマップ画像の改善されたリアルタイムの複合表示のための手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴を有する装置及び請求項１１の特徴を有する方法により達成される。有利な実施形態は従属請求項に含まれている。
【０００７】
本発明に従った装置は、パスネットワークに位置付けられた対象物の画像と（特に、変形する）パスネットワークのマップ画像との複合表示のために用いられる。特定の画像については、特定の期間に関連してこの画像を関連付ける制限を有することなく、以下、“現画像”を言う。現画像又はマップ画像（１Ｄ、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ、．．．）の寸法に関連する何れの基本的制限も又、存在しない。対象物は、例えば、カテーテル又はカテーテルにおける介入装置（ガイドワイヤ、ステント、バルーン）であることが可能であり、パスネットワークは対応する患者の血管系であることが可能である。しかしながら、代替として、対象物は、患者の胃腸管に位置付けられたカプセルであることが可能であり、又は、非医療用途を含むことが可能である。典型的な特徴は、対象物がパスネットワークにより許容される経路にのみ沿って動くことができることである。マップ画像は、好適には、強調された形でパスネットワークを表示する。例えば、マップ画像は、増影剤が注入された患者の血管系から作成される血管造影図であることが可能である。その装置は、続く段階を実行するように備えられたデータ処理システムを有する。
【０００８】
マップ画像においては、適切なセグメント化によりパスネットワークを特定する。セグメント化は、ここでは、従来の方法においては、異なるクラス又は対象物に対する画素の割り当てを意味するとして理解できる。本発明の場合、セグメント化は、それがパスネットワークに属するか否かを、マップ画像の各々の画素に対して特に決定することができる。セグメント化は、完全自動化において、又は、代替として、必要に応じた半自動化において、換言すれば、インタラクティブなユーザ介入により効果を発揮することができる。
【０００９】
補助情報を計算するため及びデータ処理システムのメモリにその補助情報を記憶するために上記のセグメント化の結果により、その補助情報から、対象物及びパスネットワークをレジスタに取り込む変換が、画像の対象物の全ての可能な位置に対してリアルタイムに
決定される。対象物のどの位置が“有効”であるかは、基礎を成すアプリケーションに基本的に依存し、極端な場合、画像領域における全ての可能な位置は適確であるとして認識される。段階ｄ）で用いる方法を前提として、画像の対象物の有効な位置のためのパスネットワークにおける最近接のもっともらしい位置をできるだけ速く発見することができる必要がある情報は、補助情報に先立って決定される。
【００１０】
補助情報は、特に、パスネットワークの領域の（補助）画像の形であることが可能である。所定の対象物の位置に対して、対応する補助情報のポイントにおいて、それ故、リアルタイムに変換を決定するために必要とされる情報を直接、移動させることが可能である。
【００１１】
現画像からセグメント化するために、関連対象物はパスネットワークにおいて位置決めされる。対象物がパスネットワークにおいて位置決めされることは、典型的には、現画像から明らかになるのではなく、基礎を成すアプリケーションの一般座標に基づいている。
【００１２】
マップ画像及び現画像の変換を決定するために、段階ｂ）により補助情報を用いる場合、それ故、変換マップ画像及び変換現画像が重ね合わされるとき、対象物の画像は変換マップ画像のパスネットワーク内に存在するようになる。上記の変換の１つ、例えば、現画像の変換は、典型的には同一性により規定され、それ故、マップ画像のみが“真の”変換を受ける。尚、それらの変換は何れの種類であることが可能であり、特に、線形又は非線形の変換であることが可能である。特に、並進、回転及び／又はスケーリングを有することが可能である。
【００１３】
上記の装置を用いる場合、例えば、カテーテルのような対象物に基づいて、現画像とマップ画像との重ね合わせの適合化を達成することが可能であり、観測される対象物はパスネットワークに常に位置付けられる必要があるという制約が利用される。重ね合わされた画像は、それ故、マップ画像上に表示されたパスネットワークは現画像上に表示される対象物の上にあるような方式で変換される。このようにして、画像コンテンツ（血管、カテーテル等）に基づく登録が得られ、関心のある対象物がパスネットワーク内に存在しない又はパスネットワーク内に適切には存在していないときのミスマッチ、特に、ユーザの苛立ちは回避される。更に、その装置に対して、それぞれの補助情報が用いられるマップ画像に先立って計算され、補助情報はパスネットワークについての情報を含み、この情報は全体の画像領域に亘って拡張され、それ故、その情報は後の介入中に即座に検索可能である。これは、最終的には、重ね合わせがリアルタイムに実行さえるようにすることを可能にし、そのことは装置の最高の臨床的有用性についての筆舌に尽くせない必要条件である。
【００１４】
上記のように、補助情報は、特に、パスネットワークの領域の１つ又はそれ以上の画像を有することができる。この点で、補助情報は、好適には、パスネットワークに関連する距離画像を有し、その距離画像は距離変換による特定のマップ画像から得られる。距離変換はディジタル画像処理（文献、Ｊａｈｎｅ，Ｄｉｇｉｔａｌｅ  Ｂｉｌｄｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇ，５ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｃｈａｐｔｅｒ  １８，  Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ  Ｂｅｒｌｉｎ  Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，２００２を参照されたい）により知られている処理である。ここで、距離画像の画素は、特定のセグメント化対象物がそのポイントからどの方向に及び／又はどれ位の距離のところに存在するかに関する情報を特に有する。そのような距離画像は、パスネットワークへの必要な移動の大きさを各々の画素について暗黙のうちに有しているため、必要な変換の即座の決定のために特によく適合するものである。マップ画像が予め既知である重要な用途の場合、関連距離画像は予め計算され、メモリに記憶される。後に、これは、変換の計算が、進行中の介入の間に、リアルタイムに実行されることを可能にする。
【００１５】
その装置の好適な実施形態に従って、データ処理システムは以下の個々の段階を実行するように備えられている。
ｂ１）現画像における対象物の画像の位置を決定する段階。例えば、セグメント化により、カテーテル又はそのカテーテルのチップの位置は、透視Ｘ線画像において決定される。個々のポイントを除いて、セグメント化の結果は又、重ね合わせビューにおいて、できるだけパスネットワーク内にあるように支援される対象物全体を含むことが可能である（高速、厳密な変換の場合であって、特に、生物学的パスネットワークの場合に、完全なマッチングは必ずしも可能ではない）。
ｃ１）現画像における対象物の画像の上記の位置に対応する距離画像における位置を最も有効な方法でパスネットワーク内に移動させる最短移動を決定する段階。換言すれば、先ず、距離画像における対象物画像の対応する位置を決定する。その決定は、現画像における対象物画像の位置が１対１の関係で移動されるか又は現画像と記録パラメータから分かるマップ画像との間の幾何学的関係に適合するときになされる。特に、この対応する位置は、例えば、血管系のようなパスネットワークは絶え間なく移動し変形するようになっていて、それ故、マップ画像及び現画像に関して、通常、同じ時点で同じ構成では存在しない。
ｃ２）上記の移動を含むマップ画像及び／又は現画像の変換を特定化する段階。この変換は、画像全体に対して特に全体的にその移動を拡張することができる。その移動は、しかしながら、代替として、線形又は非線形の状態で継続されることが可能であり、それ故、特定の限界条件、例えば、画像の境界の不変性が満たされる。
【００１６】
好適な装置の変形においては、データ処理システムが、パスネットワークに属す確率をマップ画像の各々の画素に割り当てるために同時に及びマップ画像においてパスネットワークのセグメント化を実行するように備えられている。換言すれば、確率に基づくセグメント化が実行され、そのセグメント化において、画素は２つのクラスの１つのみ（対象物に属すか否か）に厳密に記憶されず、そうではなく、所属度についての確率のみが割り当てられる。描写される構造及び限定された画像品質によって、一般に、実際に信頼性高い決定が血管に対する所属度等に関してなされるために、この方法は、医療データを処理する状況に、特に非常によく適合する。同時に、得られる結果の信頼性の意味のある尺度が又、確率に基づくセグメント化により規定される。
【００１７】
その装置は、画像化構成であって、例えば、Ｘ線装置及び／又はＭＲＩ装置を特に有することが可能であり、それらの装置を用いて、対象物の現画像を生成することができる。更に、その画像化構成は、対象物の存在領域のマップ画像を又、生成する役割を果たすことができる。そのような装置は、医療検査中のカテーテルのナビゲーションに対して特に適する。その装置は又、２つ以上のイメージング装置、例えば、Ｘ線装置及びＭＲＩ装置を有することが又、可能であり、それ故、現記録画像及びマップ画像を異なるモダリティからもたらされることができる。
【００１８】
本発明の装置の他の特徴に従って、その装置は複数のマップ画像を記憶するためのメモリを有し、それらのマップ画像はパスネットワークの変化している状態に従って分類される。この実施例においては、幾つかのマップ画像から効果的である組み合わせのための差異的なマップ画像を選択することが可能である。
【００１９】
本発明の装置は、好適には、対象物のパスネットワークの変化する状態を表わす少なくとも１つのパラメータを検出するためのセンサ装置を更に有することができる。特に、そのセンサ装置は、検査を受けている患者の心電図及び／又は呼吸周期を検出するように備えられている。そのようなセンサ装置は、一方で、パスネットワークの関連する状態に従って記憶されたマップ画像を分類するために、他方で、現画像に関連したパスネットワークの状態を決定するために、複数のマップ画像のための上記のメモリに関連して用いられることが可能である。
【００２０】
上記の、メモリを有する装置の実施形態に関連して、データ処理システムを、現画像が撮られたときに存在したパスネットワークの状態に対してパスネットワークの“指標”又は関連状態が最適に有効なマッチング状態にあるマップ画像を装置のメモリから選択するように更に備えることができる。例えば、そのメモリが、心周期の異なる位相において患者の血管系の幾つかのマップ画像を有する場合、現画像と同じ心周期の位相から１つのマップ画像をそれらのマップ画像から選択することができる。このようにして、最適に有効なマッチング状態にあるマップ画像のみを有する現画像を複合するように最初からの及びパスネットワークについてのパラメータ化可能な且つ特に周期的に同時の動きを考慮することが可能である。
【００２１】
本発明の装置は、特に、データ処理システムにリンクした表示装置を有することが可能であり、その表示装置において、変換マップ画像を、全体的に重なり合った状態で、変換された現画像の一部の状態で、又は変換マップの一部の状態で表示される。カテーテル検査に関連して、医師は、例えば、カテーテルのライブの透視画像をモニタで観測することができ、そのモニタは、同時に、血管マップの一部としてカテーテルの周りの血管構造をその医師に示すことができる。
【００２２】
本発明は、対象物の現画像の複合表示のための方法に更に関し、その対象物はパスネットワークに位置付けられ、パスネットワークのマップ画像は、次の段階であって：
ａ）マップ画像におけるパスネットワークのセグメント化段階；
ｂ）セグメント化の結果からの補助情報の計算及び記憶段階であって、画像における対象物の全ての有効な位置に対して、対象物及びパスネットワークをレジスタに取り込む変換が補助情報からリアルタイムに決定される、段階；
ｃ）現画像からパスネットワークに位置付けられた関連対象物のセグメント化する段階；並びに
ｄ）補助情報を用いるマップ画像及び現画像の変換決定段階であって、それ故、変換マップ画像及び変換現画像が重ね合わされるとき、対象物の画像は変換マップ画像のパスネットワークに存在するようになる、段階；
を有する。
【００２３】
本発明の方法は、上記の種類の装置を用いて実行することができる上記段階を実施する。その詳細な説明として、その方法の有利点及び更なる特徴については、読み手は、それ故、上記説明を参照することができる。本発明の上記の及び他の特徴は、以下、非制限的な実施例として詳述する実施形態により明らかになり、理解することができるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
代表的な例として図に示している医療用途の場合、カテーテル２の又は更に適切にはカテーテルチップの並びに／若しくは患者１の血管系９内のガイドワイヤの動きが観測されるようになっている。その目的のために、検査される体のＸ線透視画像がＸ線装置４を用いて生成され、データ処理システム５に現画像Ａとして送られる。そのような透視画像に伴う困難性は、通常、血管系９が透視画像において浮き出ない点にあり、それ故、このデータ処理システムを用いて、血管系内の特定な位置に対するカテーテル又はガイドワイヤの信頼性高いナビゲーションは殆ど可能ではない。血管系のより良好な表示は、造影剤の注入により確かに達成可能であるが、そのような手段は、患者にとってはそれに付随するストレスがあるために、できるだけ慎重に使用されなければならない。
【００２５】
カテーテルのナビゲーションを改善するために、図示しているシステムの場合、幾つかの血管造影画像Ｂが、実際のカテーテル検査の前又はその間にＸ線装置４を用いて作成され、データ処理システム５のメモリ６に記憶される。血管造影画像は、例えば、造影剤の注入により生成され、それ故、患者の血管ツリーが血管造影画像において容易に見えるようになる。それらの画像を又、以下、“マップ画像”又は“血管マップ”（ロードマップ）という。
【００２６】
心拍は、心臓及び隣接器官の血管系の位置及び形状に非常に影響するため、患者１の心周期の異なる位相からのマップ画像Ｂはメモリに記憶される。特定のマップ画像Ｂに属す心臓位相が、ここでは、心電図により示され、それは、Ｘ線画像と同時に心電計３により記録される。更に、マップ画像は、呼吸サイクルの異なる位相において又、作成され、それは、胸ベルト等のような呼吸センサにより検出される。明確にするために、呼吸サイクルとしてのマップ画像Ｂのそのような付加の又は代替の表示については、特に、図には示していない。マップ画像Ｂは、重ね合わせについての画像品質を改善するために、画像改善のための更なる技術に供せられることが可能である。
【００２７】
治療又は診断目的のために実行されるカテーテル検査の間、カテーテルチップ又はガイドワイヤ８の透視画像Ａは連続的に生成され、関連するＥＣＧと共にデータ処理システム５に渡される。心電図の又は現画像Ａの心周期の位相が、次いで、データ処理システム５により確立され、この心周期の位相に最適にマッチングするマップ画像がメモリ６から選択される。
【００２８】
現画像Ａ及びマップ画像Ｂは、基本的には、２つの異なるモニタにおいて並んで表示され、同じモニタにおいては互いに重ね合わされる。マッチングする心臓位相マップ画像Ｂが選択されたことにより、そのように重なり合った画像Ａ、Ｂ間の幾何学的又は解剖学的一致性は、既に、比較的よい一致となっている。それにも拘らず、画像生成における視差のために、柔らかい組織の動きにより及び類似する影響の結果として、実際には、僅かな不一致が重なり合った集合画像間に常に現れ、それは、現画像コンテンツの分析なしの変換によっては削除されない。それらの不一致は、視覚的に非常に悪影響を及ぼすものであり、重ね合わせの有用性を著しく損ねるものである。  
２つの画像の重ね合わせの間に画像品質を改善するために、画像化される対象物の位置に基づく登録方法、即ち、主に、カテーテル又はガイドワイヤ８が提案されている。この方法に従って、マップ画像Ｂにおいて、血管ツリーが粗くプリセグメント化される。画像処理におけるセグメント化は対象物への画素の割り当てを意味するとして理解される。
【００２９】
これに関連して、登録方法は、血管系内の対象物を用いて順次の高速登録を支援するように、セグメント化のための適切な方法及びセグメント化の結果を作成するための適切な方法の選択を必要とする。両方の選択は、パスネットワークと現対象物との間の最もよいマッチングを見出すための高速且つロバストなアルゴリズムに関して効果的である。血管のセグメント化に対しては、局部ヘシアン（Ｈｅｓｓｉａｎ）行列（文献、Ｓｃｈｒｉｊｖｅｒ  Ｍ，“Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｉｃ  ｉｍａｇｅ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｔｏ  ａｓｓｅｓｓ  ｔｈｅ  ｓｅｖｅｒｉｔｙ  ｏｆ  ｃｏｒｏｎａｒｙ  ｓｔｅｎｏｓｅｓ”，Ｔｗｅｎｔｅ  ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｐｒｅｓｓ，Ｅｎｓｃｈｅｄｅ，２００２）の主軸変換が適切である。血管系の実Ｘ線画像の場合、血管に対して確実に画素を評価することは通常は可能ではないため、ここでは、確率に基づくセグメント化が効果的である。この点で、各々の画素は、画素が血管に属する確率を表す値が与えられる。中心への距離の逆数に伴って減少する、双曲線状マスクを用いる乗法距離変換は、病理学的改善を有する血管ツリーのような複雑なパスネットワークに対してさえ単純な勾配降下最適化を可能にする。そのような距離画像Ｄは、血管が存在する確率が非常に高いという検討中のポイントからどの方向に又はそのポイントからどれ位の距離にあるかを局所的に示す。距離画像Ｄは、画像領域に亘る高さ方向浮き上がりにより視覚的に表示され、浮き上がりポイントの高さは血管系までの距離を表す。図２は、これに関連して、実施例としての浮き上がりの等高線の二次元投影を示している。確率に基づくマップ画像Ｂ及び関連する距離画像Ｄの計算は、有利であることに、オフラインで又は予め、効果をもたらすことができ、その結果はメモリ６に保存される。例えば、検討下にある医療検査にリアルタイムに適用する間に、それらの計算はその方法の実施を遅らせてはならない。
【００３０】
現画像Ａと最もよくマッチングするマップ画像Ｂがメモリ６から選択された後、このマップ画像Ｂに関連する距離画像Ｄが、マップ画像Ｂにおける関心のある対象物８（カテーテル又はガイドワイヤ）の位置を評価するように用いられる。その目的のために、先ず、（Ｘ線不透過性）対象物８が、適切なセグメント化方法Σを用いて現画像Ａにおいてセグメント化される。ここでは、種々の利用可能なアルゴリズムが存在し、それらから、基本的なアプリケーションに対して、最適な変形を選択することができ、介入装置がリアルタイムの効率と共に表示される（文献、Ｂａｅｒｔ  ＳＡＭ，Ｎｉｅｓｓｅｎ  ＷＪ，Ｍｅｉｊｅｒｉｎｇ  ＥＨＷ，Ｆｒａｎｇｉ  ＡＦ，Ｖｉｅｒｇｅｖｅｒ  ＭＡ，“Ｇｕｉｄｅ  ｗｉｒｅ  ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｄｕｒｉｎｇ  ｅｎｄｏｖａｓｃｕｌａｒ  ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｓ”，Ｐｒｏｃ．３ｒｄ  ＭＩＣＣＡＩ，２０００）。
【００３１】
単純且つ高速勾配降下最適化により、距離画像Ｄは、それ故、対象物８の位置と血管領域との間の重ね合わせが最大になるように、移動される。同時に、マップ画像Ｂに対してセグメント化された対象物の厳格な移動（シフト及び／又は回転）のみが許容されるが、特定用途において有利である場合には、非線形移動が同様に含まれる。結果として得られる変換Θを、それ故、マップ画像Ｂに適用することができ、変換マップ画像Θ（Ｂ）は、それ故、現画像Ａに重ね合わされてモニタ１０に表示される。結果として得られる複合画像Ｃにおいて、介入装置８は高コントラストの血管ツリーにおいて医師がはっきりと視認することができ、それにより、外科治療における位置及び装置のナビゲーションは非常に容易化されたものとなる。
【００３２】
更に、モニタ１０における複合表示の場合、登録領域を限定することにより、全体的な登録と比較して正確度を改善するように、マップ画像Ｂの１つの部分のみ及び／又は対象物８の領域における現画像Ａの１つの部分を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】２つの画像の重ね合わせ表示のための本発明に従った装置の構成要素を示す図である。
【図２】実施例としての距離画像を示す図である。
【図１】
2007502647.tif 000003
【図２】
2007502647.tif 000004
【国際調査報告】
2007502647.tif 000005
2007502647.tif 000006
2007502647.tif 000007