(57)【要約】【課題】特に融合画像技術を利用して頻脈の治療装置のガイドを容易化する。【解決手段】Ｘ線撮像装置２０と、磁気共鳴画像化装置７０と、患者５０が固定されこの固定された患者５０をＸ線撮像装置２０に関する検査位置と磁気共鳴画像化装置７０に関する検査位置との間で移動させるように構成された患者支持装置１０と、Ｘ線撮像装置２０によって得られた画像と磁気共鳴画像化装置７０によって得られた画像とを融合させるように構成された画像プロセッサ２５とを備える。  【選択図】図１
2008173473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線撮像装置と、
磁気共鳴画像化装置と、
患者が固定されこの固定された患者をＸ線撮像装置に関する検査位置と磁気共鳴画像化装置に関する検査位置との間で移動させるように構成された患者支持装置と、
Ｘ線撮像装置によって得られた画像と磁気共鳴画像化装置によって得られた画像とを融合させるように構成された画像プロセッサ
とを備えることを特徴とするカテーテル治療システム。
【請求項２】
さらに、カテーテルとカテーテルエネルギー源とが備えられることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
融合画像が外部データベースに転送されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
融合画像がＤＩＣＯＭ（医療におけるデータ通信）インタフェースを介して外部データベースに転送されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
患者に対するカテーテルの位置が、Ｘ線撮像装置、磁気センサ、音響センサ、または、電磁センサの１つによって決定されることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
画像再構成のためのデータ選択が心電図装置及び呼吸センサの少なくとも一方から得られた信号を用いて制御されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
画像再構成のためのデータ収集が心電図装置及び呼吸センサの一方から得られた信号を用いて制御されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
Ｘ線撮像装置がコンピュータ断層撮影（ＣＴ）と同様の画像を作成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
コンピュータ断層撮影と同様の画像が軟部組織画像であることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
Ｘ線センサが第１のロボットによって操作されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
患者支持装置が第２のロボットによって移動させられることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
患者支持装置に患者を横たえるステップと、
第１の撮像モダリティ及び第２の撮像モダリティの一方に対して患者支持装置を位置決めするステップと、
第１の撮像モダリティ及び第２の撮像モダリティの一方を操作して、画像再構成に適したデータを収集するステップと、
第１の撮像モダリティ及び第２の撮像モダリティに対する患者の既知の向きが維持されるように、第１の撮像モダリティ及び第２の撮像モダリティの他方を移動させるステップと、
第１の撮像モダリティ及び第２の撮像モダリティの他方を操作して、画像再構成に適したデータを収集するステップと、
第１の撮像モダリティからの画像及び第２の撮像モダリティからの画像を再構成して融合画像を形成するステップと、
融合画像を利用して、患者の治療すべき部位を識別するステップと
が含まれることを特徴とする患者の治療方法。
【請求項１３】
第１の撮像モダリティ及び第２の撮像モダリティの一方がＸ線撮像装置であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
第１の撮像モダリティ及び第２の撮像モダリティの他方が磁気共鳴画像化装置であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
Ｘ線撮像装置を操作するステップまたは磁気共鳴画像化装置を操作するステップの１つ又は複数において患者に造影剤が投与されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、
患者にカテーテルを導入するステップと、
治療すべき部位へカテーテルを誘導するステップと、
患者の治療を行うためにカテーテルを操作するステップと
が含まれることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
カテーテルは身体組織を切除するために操作されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
カテーテルを操作するステップは、患者に対するカテーテルの位置を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
カテーテルの位置を決定するステップは、カテーテル先端のＸ線画像を得るステップを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
カテーテルの位置を決定するステップは、音響センサまたは磁気センサを用いるステップを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
患者をＸ線装置から磁気共鳴画像化装置に移動させ、磁気共鳴画像化装置を操作して画像再構成のためのデータを得て、実施済みの治療結果に基づいて治療を完了させるかまたは繰返すことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
カテーテルをロボットにより誘導することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
撮像モダリティ間で患者支持装置をロボットにより移動させることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項２４】
軟部組織Ｘ線画像を得る手段と、
磁気共鳴画像を得る手段と、
軟部組織Ｘ線画像を得る手段と磁気共鳴画像を得る手段との間で患者を移送し、同時に、画像を得る手段のそれぞれに対する患者の既知の向きを維持する手段と、
軟部組織Ｘ線画像を得る手段から得られた画像と磁気共鳴画像を得る手段から得られた画像とを融合させる手段と、
心臓症候群の治療手段と
を備えることを特徴とする治療システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、頻脈の治療装置及び方法に関し、特に融合画像技術を利用して治療装置のガイドを容易化することに関する。
【背景技術】
【０００２】
心拍数の減少（徐脈）をもたらす心臓病の場合、正常な洞調律を回復する心臓ペースメーカが１９６０年代から用いられてきた。他の深刻な心臓病には心房性細動のような頻脈性調律が含まれる。心臓の刺激性伝導の問題は高い頻度で心房を刺激する。心室性頻脈（ＶＴ）のような他の頻脈の場合、完全収縮が発生せず、心臓のポンプ出力に障害が生じる。伝統的に、頻脈の発生は連続して薬剤を服用することによって減少させるか、刺激伝導組織を心臓の特定部分から切断する心臓手術によって解消される。この外科治療は患者にとって比較的危険性が高い。
【０００３】
ＶＴは、一般に電気的に非活性の心筋瘢痕組織において及びその範囲内で生じるいわゆる「興奮回帰性回路」に由来する。最近、静脈を介してアブレーションカテーテルを導入して、例えば高周波電気エネルギーによって障害となる刺激伝導経路を「焼灼する」低侵襲的治療法が確立されるようになった。
【０００４】
アブレーション療法を実施するための必要条件は、問題となる刺激伝導経路及び点が分かっており、アブレーションカテーテルが正確に到達するということである。いわゆる上室性頻脈のようないくつかの形態の頻脈の場合、アブレーション法は既に医療的標準と呼ぶことが可能である。抗不整脈薬を用いた薬剤による治療の成功率が低く、患者はかなりの副作用の可能性のある薬剤を長い期間にわたって服用しなければならないかもしれないので、心室性頻脈（ＶＴ）は、ますますこの方法によって治療されるようになっている（例えば非特許文献１参照）。植え込み型除細動器（ＩＣＤ）には患者にとって不快な副作用がある。しかしながらＶＴの場合には、処置中に「焼灼」しなければならない部位を特定して、それに到達するのがとりわけ困難である。
【０００５】
これまで、頻脈性調律問題の低侵襲性診断及び治療は、例えば血管造影Ｘ線システム（例えば、特許文献１参照）、心臓内ＥＣＧを記録するための装置、及び、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｎｊｇａｔｅｗａｙ．ｃｏｍ／）からの製品Ｃａｒｔｏ−Ｍａｐｐｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍとして入手可能な刺激伝導問題領域の「焼灼」またはアブレーション装置（例えば特許文献２参照）によって実施されてきた。電気生理学において、この治療法は一般に高周波アブレーションまたはＲＦアブレーションとして知られている。各症例毎に正確なアブレーション部位を決定するために心臓の電気生理学的電位を測定する方法はマッピングと呼ばれている。
【０００６】
とりわけ心室性頻脈の場合、心室、特に左心室にアブレーションを施す手技の間中、特に心臓発作によって生じる瘢痕組織をリアルタイムで示すことができれば有利であろう。
【０００７】
瘢痕組織の表示には磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）が特に適している（例えば、非特許文献２参照）。ＭＲＩによって機能的及び解剖学的画像化が可能になる。このアプローチの欠点は、ＭＲＩ検査が、電気生理学（ＥＰ）検査室とすることが可能である診療室外でしか実施できないということである。ガントリの構造的制限のため、患者に十分に接近することができなくなるし、ＭＲＩの磁場によって他の機器及び計器が悪影響を受けることになるので、ＭＲＩ検査は電気生理学的手技を施す前のある時間に実施しなければならない。
【０００８】
従来技術の１つには（特許文献３参照）、心臓及び必要な治療用具の３Ｄ画像をリアルタイムで表示することが可能である調律問題の治療方法が教示されている。しかしながら、アブレーション箇所の特定は心臓の心室で記録（マッピング）された電位だけに基づいている。
【０００９】
血管ＭＲ装置は既知であり（ドイツ、ミュンヘンのＳｉｅｍｅｎｓ株式会社製ＭＩＹＡＢＩ）、これは造影剤を用いた神経学的検査用のＭＲＩシステムとＣアームＸ線システムを含むハイブリッドシステムである（特許文献４参照）。また、いわゆるＤｙｎａＣＴ（ドイツ、ミュンヘンのＳｉｅｍｅｎｓ株式会社製）によってコンピュータ断層撮影と同様の（ＣＴと同様の）生物組織の軟部組織検査を行うことも可能である。この装置の欠点は、動いていない組織だけしか検査できないことである。しかしながら、心電図（ＥＣＧ）信号と同期した画像を記録し、その後画像を再構成することによって、拍動する心臓の３Ｄ軟部組織画像を得ることが可能である。
【００１０】
【特許文献１】独国特許第４４３６８２８号明細書
【特許文献２】米国特許第５，３６５，９２６号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第１１／４８６，３５６号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００５／００６０８０４号明細書
【非特許文献１】Ｐ．Ｄｅｌｌａ  Ｂｅｌｌａ著、「Ｅｎｄｏｃａｒｄｉａｌ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ  Ａｂｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ  Ｔａｈｙｃａｒｉａｓ」
【非特許文献２】Ｋ．Ｋｉｍ著「Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒｅｃｅｎｔｌｙ  Ｉｎｆｒａｃｔｅｄ  Ｍｙｏｃａｒｉｕｍ  ｆｒｏｍ  Ｃｈｒｏｎｉｃ  Ｍｙｏｃａｄｉａｌ  Ｓｃａｒ：Ｔｈｅ  Ｖａｌｕｅ  ｏｆ  Ｃｏｎｓｔｒａｓｔ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＳＳＦＰ−Ｂａｓｅｄ  Ｃｉｎｅ  ＭＲ  ｉｍａｇｉｎｇ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、このような従来技術に基づいて、特に融合画像技術を利用して頻脈の治療装置のガイドを容易化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
頻脈の治療システム、方法、及び、ワークフローについて述べることにする。態様の１つにおいて、システムは磁気共鳴画像化モダリティ（ＭＲ）及びＣアームＸ線装置を含み、ＭＲＩ画像と、Ｘ線データの処理によって得られたＣＴと同様の画像（ＣＴ−ｌｉｋｅ  ｉｍａｇｅ）とが融合される。ＣＴと同様の画像化データに対して瘢痕組織領域をレジストレーションするために、ＭＲＩ画像を利用して、患者の心臓の瘢痕組織が識別される。アブレーションカテーテルのオペレータによる瘢痕組織の除去を助けるため、引き続きＣアームＸ線システムを用いて、軟部組織の画像化が実施される。
【００１３】
ＭＲＩサブシステムを利用すると、造影剤を投与してもしなくても、梗塞症瘢痕及び電気生理学的活動が乱れるかまたは増進した領域が識別される。ＣアームＸ線サブシステムを利用して、軟部組織画像を含む心臓の解剖学的構造の２Ｄ、３Ｄ、または、４Ｄ画像（心臓周期における位置を識別するためＥＣＧデータを利用して時間ゲート制御が施される）を作成することが可能である。ＣアームＸ線画像はＸ線造影剤を投与してもしなくても得ることが可能である。これらの手順を混合したものを実施し、造影剤を投与した画像または投与しない画像、及び、互いに重ね合わせた画像または互いから減算したサブトラクション画像を作成することが可能である。三次元ＭＲＩ画像とＸ線画像とを融合させると、例えば心室の瘢痕組織領域を識別することが可能になる。肘付きロボットアームにＸ線源および検出ユニットを固定するのが好都合であろう。これによって、治療を施すために患者に接近し易くなる。
【００１４】
もう１つの態様では、患者への接近の柔軟性を向上させ、画像を得る速度を高めるために、１つ又は複数のロボットアームにＸ線源および検出器を取付けてもよい。
【００１５】
融合画像を利用すると、ＣアームＸ線サブシステムと関連する画像処理及び表示コンポーネントとによって作成された画像を用いて、所望の治療部位にアブレーションカテーテルをガイドすることが可能になる。アブレーションは、例えば高周波（ＨＦ）の無線周波エネルギー、超音波、または、熱のような現在知られているか今後開発される任意の技術によるものとすることが可能である。
【００１６】
もう１つの態様では、頻脈を治療するためのワークフロー及び方法には、オプションにより注入可能な造影剤（例えばガドリニウム）を用いてＭＲＩ画像を記録するために患者を位置決めするステップと、Ｘ線システムに対して患者を移動させて、ＥＣＧデータによって心臓周期の状態と同期させることが可能であり、軟部組織画像を含むＸ線画像を作成するためのデータを得るステップとが含まれている。ＭＲＩ画像及びＸ線画像を作成し、画像及びデータ処理技術を用いて画像を融合させ、画像の特徴と考えられる心臓の瘢痕組織及び解剖学的様相に関連づけることが可能である。さらに、電気生理学的データのマッピング（すなわち、マップまたは画像または電位）のような他の診断データを記録して、重ね合わせてもよい。Ｘ線画像に関して治療すべき瘢痕組織領域または他の領域が識別される。
【００１７】
この方法及びワークフローには、さらに、アブレーションカテーテル装置を例えば大動脈を介して静脈から心臓に導入し、望ましくない電気生理学的活動を生じさせる心臓の領域を「焼灼」または別の方法で破壊するステップを含むことが可能である。他の接近手段も可能であり、利用可能になれば、将来改良された接近方法及び装置を用いることも可能である。アブレーションカテーテルは例えばＭＲＩ画像とＸ線画像との融合画像に基づいて治療部位にガイドされる。
【００１８】
カテーテルによる治療が済むと、患者をＭＲＩサブシステムに移し、画像を得て、治療結果を評価することが可能である。代わりに、Ｘ線サブシステムまたは電気生理学的サブシステムを用いて、結果を評価してもよい。治療結果の評価に基づいて、治療を終了する場合もあれば、画像化及び治療プロセスを繰返す場合もある。
【００１９】
この医療ワークフローは、心室性頻脈の治療に制限されるものではなく、他の頻脈、心室粗動及び細動のアブレーション治療、並びに、腫瘍及び転移のアブレーションにも同様に用いることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図面を参照することによって典型的な実施形態をより深く理解することが可能である。同じかまたは異なる図面における同様の番号が付いた構成要素は同等の機能を果たす。
【００２１】
明瞭化のため、本明細書における例の通常の特徴が全て説明されているわけではない。もちろん、システム及び事業に関連した制約条件の遵守のような開発者によって異なる目標を実現するためには、任意のこうした実際の実施例の開発において、実施例に固有の数多くの決定をしなければならないし、これらの目標が実施例によって異なることになるのは明らかである。
【００２２】
本明細書に記載のタスクを実施するためのハードウェアとソフトウェアの組み合わせはシステムと呼ばれる。システムのプロセスを実施するための命令は、キャッシュ、バッファ、ＲＡＭ、リムーバブルメディア、ハードドライブ、または、他のコンピュータ可読記憶媒体のようなコンピュータ可読記憶媒体またはメモリで与えることが可能である。コンピュータ可読記憶媒体にはさまざまなタイプの揮発性及び不揮発性記憶媒体が含まれる。本明細書で例示または記載の機能、動作、または、タスクは、コンピュータ可読記憶媒体上または内に記憶された１つ又は複数の命令セットに応答して実行することが可能である。これらの機能、動作、または、タスクは、特定のタイプの命令セット、記憶媒体、プロセッサ、または、処理方式から独立することが可能であり、単独でまたは組み合わせて機能するソフトウェア、ハードウェア、集積回路、ファームウェア、マイクロコード等によって実施することが可能である。これらの機能、動作、または、タスクのいくつかの態様は専用ハードウェアによって実施することもでき、オペレータが手動で実施することも可能である。
【００２３】
命令はローカルシステムまたは遠隔システムによる読み取に備えてリムーバブルメディアに記憶することが可能である。他の実施形態では、命令は、コンピュータネットワーク、ローカルエリアネットワークまたは広域ネットワークを通じて、無線技術によって、または、電話回線を介して転送するため遠隔地に記憶することが可能である。さらに他の実施形態の場合、命令はある特定のコンピュータ、システム、または、装置に記憶される。
【００２４】
用語「データネットワーク」、「ウェブ」または「インターネット」が利用される場合、その意図は、ローカルエリアネットワークと広域ネットワークの両方を含むことが可能であり、定義済み伝送プロトコルを用いて、多種多様な、地理的に分散しているエンティティ間の通信が促進されるインターネットワーキング環境を表わすことにある。こうした環境例には、ワールドワイドウェブ（ＷＷＷ）、ＴＣ／ＩＰデータパケットプロトコルの利用、イーサネット（登録商標）またはデータ経路のいくつかに関する他の既知のまたは今後開発されるハードウェア及びソフトウェアプロトコルの利用がある。
【００２５】
装置、システム、サブシステム、及び、アプリケーション間の通信は、有線接続または無線接続を用いて行うことが可能である。無線通信には、送信装置と対応する受信装置との間に物理的接続を必要としない音声、電波、光波、または、他の技術を含むことが可能である。通信は送信器から受信器へのものとしても差し支えないが、これは逆経路を除外するのものではなく、無線通信装置には送信機能と受信機能の両方を含むことが可能である。
【００２６】
本明細書に記載の疾病、症候群、健康状態等の例及び検査及び治療プロトコルのタイプは例証であって、その方法及び装置が指定されたものまたはその同等物に制限されることを示唆するように意図したものではない。医療技術は絶えず進歩しているので、本明細書に記載の方法及び装置の利用が、患者の診断及び治療においてより広い範囲を包含することになるものと期待できる。
【００２７】
例えば心室性頻脈の診断及び治療システムについて述べることにする。サブシステムは磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）サブシステム、ＣアームＸ線サブシステム、及び、カテーテルサブシステムを含むことが可能である。ＭＲＩサブシステムはシステムの残りの部分の近くに配置することができるが、このサブシステムの部分は、他の機器及び物体に対する磁場の悪影響を回避するため別個の室内に収容することが可能である。ＣアームＸ線サブシステムはＸ線源及びＸ線検出器を備え、２Ｄ画像またはコンピュータ断層撮影（ＣＴ）と同様の３Ｄ画像を得られるように操作することが可能である。３Ｄ画像は４Ｄ画像を作成するため心臓周期と同期させることが可能である。センサ及び位置決め機能は別として、画像化、データ処理、及び、制御機器は治療室内または遠隔地に配置することが可能であり、遠隔配置機器は通信ネットワークによって治療室と接続することが可能である。診断及び治療は、治療室のどれかに患者が存在する場合を除けば、操作者がいなくても実施可能である。
【００２８】
ＭＲＩサブシステムによって得られた画像とＸ線サブシステムによって得られた画像とを融合して、加算、減算等によって造影剤を投与してまたは投与せずに得られた画像を含む合成画像を形成することが可能である。撮像モダリティサブシステムによって得られた画像のレジストレーションは、撮像モダリティ間の既知の座標関係を維持し、患者制御装置と撮像システム座標系との関係を維持する患者支持装置の制御を施すことによって容易化することが可能である。例えば、患者は単一担架、移動ベッド等に横たわったままでいることが可能であり、患者支持装置が撮像モダリティの取付けられた床または他の表面の物理的座標に対して既知の関係をなすように台車またはロボットに患者支持装置を取付けることが可能である。代替案として担架または移動ベッドは、ＭＲＩシステムまたはＸ線システムに対して担架または移動ベッドを支持する各構造物のソケットと係合するピンのような基準構造物を備えることが可能である。２つの撮像モダリティからの画像をレジストレーションする代替手段は既知であり、用いることが可能である。
【００２９】
患者支持装置は、Ｘ線に対してほぼ透明である材料で製作することが可能であり、ＭＲＩ装置に適合する材料で製作することも可能であり、座標のさまざまな向きに手動でまたはモータまたは油圧機構によって位置決めすることが可能である。患者支持装置は、床、壁、または、天井に取付け可能なロボットに取付けることが可能である。ロボットが床に取付けられる場合、ロボットは水平方向に自由に移動することが可能であり、重力によって床に接触した状態に保たれる。ロボットは、ＭＲＩサブシステムとＸ線サブシステムとの間のような治療ステーションまたは治療室間での患者の移送を円滑にするために、床のような表面に対して移動することが可能である。ロボットは、さらに、手術台、ベッド等のような別の患者支持装置に患者を移すことも可能である。あるいはまた、ロボットはレール等によってガイドすることも可能である。
【００３０】
システムのＸ線撮像モダリティは、さらに、Ｘ線管、高電圧電源、放射口、Ｘ線検出器、ディジタル画像化システム、システムコントローラ、並びに、ユーザ制御ユニット及び表示ユニットを含むことが可能である。Ｘ線検出器は、直接検出技術及びＴＦＴテクノロジを利用したアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）、ＰｂＩ2、ＣｄＴｅ、または、ＨｇＩ2検出器、あるいは、当該技術において既知の間接的検出器とすることもでき、高分解能で高ダイナミックレンジのリアルタイムＸ線検出を行えるように引き続き開発することも可能である。Ｘ線源は円形または楕円形経路に沿って患者のまわりを回転させることが可能である。Ｘ線検出器はＸ線源とは直径上の対向する位置に配置し、検出器の平面がＸ線源の軸線に対して垂直になるようにすることが可能である。この向きは、例えばＸ線源及びＸ線検出器をＣアーム、Ｕ型アーム等に取付けることによって維持することが可能である。Ｃアームは、患者に対してＸ線源及びＸ線検出器を正しい向きにするため、ロボットに装着することが可能である。
【００３１】
Ｘ線撮像装置は、例えば、対向するＸ線源とＸ線検出器がＣアームの平面に対して垂直な軸線のまわりを少なくとも約１８０度の角範囲で旋回するようにＣアームを回転させることによって操作される。検出されたＸ線データから３Ｄ画像を再構成することもでき、あるいは、異なる画像平面に２Ｄ画像を再構成することも可能である。例えば、参考までに本明細書において援用されている、２００５年１１月２５日に提出された「Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｘ−ｒａｙ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ  Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ」と題する米国特許出願公開第２００６／０１２０５０７号明細書に記載の方法を利用して、軟部組織画像を再構成することが可能である。コンピュータ断層撮影画像のアルゴリズム的態様及び測定態様は改良中であり、撮像装置によって得られた画像の処理は、分解能及びダイナミックレンジ、速度、及び、Ｘ線線量の減少に関して改良が続くものと期待される。
【００３２】
用語「Ｘ線」は、イオン化放射線を利用して、用いられる放射線の波長に関係なく患者を通る経路の不透明度に関するデータを得る任意の装置を表すために用いられる。
【００３３】
画質は、ＣＴと同様の３Ｄ画像の合成または４Ｄ画像（すなわち３Ｄ動画像）に利用される２Ｄ投影画像の心電図（ＥＣＧ）または呼吸制御による処理を用いて改善することが可能である。ＥＣＧまたは呼吸モニタのような身体機能モニタを利用する方法の１つは、心臓周期または呼吸サイクルの同様の段階に対応する画像データセットの部分から３Ｄ画像を合成するために利用される画像を選択することである。代替案として、身体機能モニタはＣアームの動き及び画像データを得る時間を制御してもよい。
【００３４】
このシステムには、画像情報及び患者データにさらなる処理を施し、データネットワークとのインタフェースをとる機能を備えた、ＭＰＰＳ（モダリティで実施される手順ステップ）を含むＤＩＳＣＯＭ（医療におけるディジタル通信）インタフェースを含むことが可能である。
【００３５】
システムまたは治療室には、患者モニタ、人口統計学的データ、被保険者証、検査値、患者の病歴、及び、診断情報のような患者データを入出力するためのデータ端末機（例えば「無線ノートブックＰＣ」等の形態をなす）、データ及び画像を表示するための投写型ディスプレイを含む各種ビデオディスプレイ、及び、個々の診断及び治療ステップを監視してビデオ文書化するためのディジタルカメラユニットのような追加治療及び診断機器を備えることが可能である。各種信号及びデータプロセッサとデータ記憶手段、ディスプレイ、制御端末等を適宜組み合わせ、機械可読命令によって本明細書に記載の機能及び操作を実施するように構成することが可能である。
【００３６】
ロボットアームは、ＣアームＸ線サブシステムのような撮像装置の迅速かつ正確な位置決めを容易化することが可能であり、ロボットは、患者の位置決め及びＭＲＩサブシステムとＣアームＸ線サブシステムとの間での患者の移動に利用することが可能である。
【００３７】
磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）の動作原理は当業者にとって知られているので、その詳細な説明は省略する。作成される画像は、臨床試験の性質に従ってアキシャル面、サジタル面、及び、コロナル面、または、任意の平面において形成することが可能である。強い磁場がＭＲＩ検知素子のすぐ近くに存在するため、ＭＲＩ検知素子のすぐ近くにおける他の医療機器の使用は制限され、従って、患者はＭＲＩ検知部分に運ばれ、極めて強い磁場（例えば３テスラ）で動作するように設計された患者支持装置によって支持される。所望の身体部分の画像を得た後、患者はＸ線撮像及び治療のための別の区域に移動させられる。
【００３８】
心臓のＭＲＩ画像は組織の特性の相違を識別するのに有用であり、例えば、瘢痕組織の特性は正常組織の特性と異なっている。頻脈の生理機能の様相の１つにおいて、瘢痕組織と正常組織との境界は、頻脈に関連した異常電位に関連することが分かっている。境界領域における瘢痕組織のアブレーションによる除去は、この症候群に関する治療法選択肢の１つである。
【００３９】
図１には、カテーテルを用いて病気の診断及び治療を行うためのシステム例のブロック図が示されている。システムの他の実施形態は、図１に示す全ての装置または機能より少ない装置または機能を含むことが可能である。当業者には明らかなように、信号及びデータ処理制御とシステム制御とが１つの例で示されているが、コンピュータ、信号プロセッサ、メモリ、ディスプレイ、及び、ユーザインタフェースのようなコンポーネントからなる他の多くの物理的及び論理的構成によって同じまたは類似の機能を同等に実施することが可能である。図示の特定の構成はこのシステムの関係及び機能性を説明するための便宜上のものである。
【００４０】
ＣアームＸ線装置２０は利用可能な撮像モダリティの代表的なものであり、視野を制限する絞りを含んでいてもよいＸ線源２２及びＸ線検出器１３を放射線の中心軸に沿って互いに向かい合うように取付けることが可能であるＣアーム支持体２６を含む。Ｃアーム２６は、取付け装置７と、患者支持装置１０に対してＣアームＸ線装置を位置決めできるように関節で結合された１つ又は複数のアーム２４とを備えるロボット装置２７に装着されている。ロボット装置２７は、駆動装置（図示されていない）にアーム２４を動作させる指令を送ることが可能である制御ユニット１１によって制御することが可能である。駆動装置はモータまたは油圧機構であってよい。取付け装置２７は、図示のように床４０、天井、または、壁に取付けることが可能であり、取付け表面に対して縦方向及び横方向に移動できるようにされているとよい。
【００４１】
ＣアームＸ線装置２０は、患者のＸ線源２２とは反対側に配置されたＸ線検出器１３によって一連の投影Ｘ線画像が得られるように回転させることができ、画像は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）と同様の画像を実現するための任意の処理技術によって再構成される。患者５０は患者支持装置１０上に位置している。患者支持装置１０は担架、ロボット６０に取付けられた移動ベッド等とすることが可能である。患者支持装置１０は固定支持体に取付けることもでき、あるいは、取外し可能にロボットに取付けられるようにすることも可能である。
【００４２】
患者は患者支持装置１０に固定されており、それゆえ検査、診断、または、治療中にロボット６０が患者の位置を決めたり直したりすることができる。ロボット６０に患者支持装置１０を取付けることによって、患者５０とＸ線装置２０と磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）装置７０との座標関係を維持することができる。患者支持装置１０はロボット６０によって操作できるようにしてもよい。さらに、異なる、または、より少ないコンポーネントを設けることも可能である。
【００４３】
図示の装置及び機能は典型的なものであって、包括的なものではない。個々のユニット、装置、または、機能はケーブルまたは無線で互いに通信することが可能であり、図１の接続の一部に関し異なるタイプの破線を使用したのは、代替接続手段の利用が可能であることを示唆するためである。
【００４４】
ＣアームＸ線撮影装置２０及び関連した画像処理装置２５は、例えばＣＴ機器に匹敵する血管造影画像及び軟部組織コンピュータ断層撮影画像を作成し、同時に補助機器及び治療手順にとって患者により接近しやすくなるようにする。このために独立したプロセッサ２５を設けることもできるし、あるいは、その機能と他の処理機能を組み合わせることも可能である。
【００４５】
Ｘ線データから再構成された画像は、将来の利用に備えて不揮発性（永続的）記憶装置２８に記憶することが可能である。Ｘ線装置２０及びそれに付随する画像処理は独立したコントローラ２６によって制御することもでき、あるいは、その機能とユーザインタフェース及びディスプレイ１１を統合することも可能である。
【００４６】
磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）装置７０は、磁性材料がこのＭＲＩ装置７０の磁石に近づきすぎると生じる可能性のある危険状態を回避するため機器の残りの部分から仕切り壁８０によって隔てられた隣接室に配置されていてもよい。患者５０は、患者支持装置１０に固定した状態で、Ｘ線装置２０を備えた部屋とＭＲＩ装置７０を備えた部屋との間を移動させることが可能であり、ロボット６０または他の可動支持体が強い磁場環境での使用に適合する材料から製作されている場合には、ロボット６０または他の可動支持体に固定することも可能である。こうした状況が、磁気共鳴画像化装置７０に隣接して配置された患者５０、患者支持装置１０、及び、ロボット６０の破線による表現で示されている。
【００４７】
動作時、磁気共鳴装置７０はデータを作成し、そのデータは、患者の身体の組織特性を表わすために利用可能であり、画像再構成プロセッサ７６内のいくつかの画像再構成手段の１つによって患者５０の関心領域の３次元画像を作成するため、既知の画像処理技術によって処理可能である。画像処理分野は急速に変化しており、新たなより能力の高い画像処理技術が絶えず開発されている。ＣＴ画像化の場合と同様に、ＭＲＩ画像化に用いられる特定のアルゴリズム及び技術が引き続き改良され、そのシステムは医療専門家によって採用されているような技術を用いるためにグレードアップされるとよい。
【００４８】
ＭＲＩ画像及びＸ線画像は、用いられる画像化テクノロジに適した各種造影剤を用いてまたは用いずに得ることが可能であり、こうして得られた画像は、重ね合わせまたはサブトラクションのような画像処理技術によって結合して融合画像または合成画像となるようにレジストレーションされるか又は再構成される。これは、独立した画像融合プロセッサ３５または他のシステムプロセッサの１つにおいて実施することが可能である。
【００４９】
さらに、心電図（ＥＣＧ）、呼吸センサ等であってよい生理学的センサ６２を用いて患者５０を監視し、画像内のモーションアーチファクトを最小限に抑える手段として心臓周期または呼吸サイクルの特定部分を表わす画像の選択を可能にする。
【００５０】
治療装置は、患者５０の体内に導入され、ＣアームＸ線装置またはカテーテル位置センサ６４のような他のセンサによって得られた画像に従って治療部位までガイドされるカテーテル６８を備えたアブレーション器具６６であってよい。カテーテル位置センサは光子放射以外のものを利用することが可能であり、電磁的位置センサ、磁気的位置センサ、及び、音響的位置センサが知られている。
【００５１】
これら各種装置は、ネットワークインタフェース４４を介してＤＩＣＯＭ（医療におけるディジタル通信）システム４０及び外部装置と通信することが可能である。
【００５２】
Ｘ線装置２０及びＭＲＩ装置７０は安全のため別個の部屋に配置されるか又はさもなければ隔離される。信号及びデータ処理装置とデータディスプレイとの一部または全部を治療室内に配置することもできるが、患者の検知または操作に直接関連しない装置及び機能の一部または全ては遠隔配置されていてよい。こうした遠隔配置は、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、及び、インターネットによる高速データ通信によって促進される。データ及び画像を表わす信号は、光波、電波のような電磁信号、または、有線接続で伝搬する信号に対してデータ表現の変調を施すことによって伝送することが可能である。
【００５３】
従って、ＭＲＩ装置７０、生理学的センサ６２、及び、Ｘ線装置２０のようなシステムセンサは、診断を行い、適切な治療方針を決定するかまたは実施する専門家から離れたところに配置されていてよい。もちろん、折に触れて専門家に患者を見せることも可能である。
【００５４】
図２には、患者支持ロボット６０がＭＲＩ装置７０の強い磁場内での動作に適さない例が示されている。この場合、患者支持装置１０がＭＲＩ磁場及びＸ線環境における動作に適している。患者５０がロボット６０からＭＲＩ装置７０に関連した患者移動ロボット６３に移される過程が示されている。一般に、ロボット６３は、ＭＲＩ装置７０を用いて検査を受けている患者５０の一部を位置決めし、こうして検査されている患者５０の一部が、発生して制御された磁場に対してＭＲＩ装置７０の内部で特定位置に位置するようにする。
【００５５】
アブレーション装置エネルギー源６６を備えたアブレーションカテーテル６８の一例も示されている。このアブレーションカテーテル６８は、１つ又は複数の融合画像に関して表示可能なＸ線データまたは他の位置検知データを用いて制御可能なロボット６９によって、患者に対して位置決め可能である
【００５６】
アブレーションカテーテル用のカテーテル位置決めシステム（例えば、「Ｃａｔｈｅｔｅｒ  Ｌｏｃａｔａｂｌｅ  ｗｉｔｈ  Ｎｏｎ−Ｉｏｎｉｚｉｎｇ  Ｆｉｅｌｄ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｌｏｃａｔｉｎｇ  Ｓａｍｅ」と題する米国特許第５，０４２，４８６号明細書参照）をシステムに組み込むことが可能である。カテーテルには、電磁センサまたは超音波センサのような位置センサを設けることが可能である。従って、連続してＸ線を放射しなくても、アブレーションカテーテルの先端を検出することが可能であり、その移動を追跡して、既に得た画像に関連して表示することが可能である。
【００５７】
もう１つの代替実施形態では、ＭＲＩ画像とＸ線画像との融合画像に加えて、３Ｄ超音波画像をリアルタイムで表示してアブレーションカテーテルをガイドするため、超音波カテーテルであるＡｃｕｎａｖ（登録商標）カテーテルを用いることが可能である。（例えば、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ａｃｑｕｉｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ  ａ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ  ｉｎｔｏ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｏｒｇａｎ  ｏｆ  ａ  Ｐａｔｉｅｎｔ  ｔｏ  ｂｅ  Ｅｘａｍｉｎｅｄ  ｏｒ  Ｔｒｅａｔｅｄ」と題する米国特許第６，９２３，７６８号明細書参照）。
【００５８】
治療室で収集されまたは処理されたデータの一部または全部が、診断、請求書作成、及び、管理目的に用いられる、あるいは、ＤＩＣＯＭ及びＳＯＡＲＩＡＮ（登録商標）のような既知のインタフェース、または、専用のまたは今後開発されるデータフォーマッティング及び処理技術を利用したさらなる画像処理及び記憶に用いられる別のエンティティに送ることが可能である。ＳＯＲＩＡＮ（登録商標）は、臨床、財務、画像、及び、患者管理機能を統合して、患者情報の検索及び記憶や分析タスクの実施を容易化する医療用のウェブブラウザベースの情報管理システムである（ペンシルベニア州マルヴァーンのＳｉｅｍｅｎｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）。
【００５９】
投影式Ｘ線撮影装置を設けるステップと、ＭＲＩ画像化装置を設けるステップと、患者支持装置を設けるステップと、患者支持装置上に横たえられた患者に対してＸ線撮影装置を、心臓であってよい身体ボリュームのコンピュータ断層撮影（ＣＴ）と同様の画像を合成するのに適した一連のＸ線撮影画像が得られるように向けるステップとが含まれている患者の診断または治療方法が開示される。患者はＭＲＩ画像化装置まで移動させられ、同じかまたは重なり合う物理的ボリュームのＭＲＩ画像が得られる。画像は造影剤を用いてまたは用いずに得ることが可能である。各画像データセットは、融合させて合成画像を作成することが可能である画像が得られるように再構成される。ＭＲＩ画像及びＣＴと同様の画像（ＣＴ−ｌｉｋｅ  ｉｍａｇｅ）を得る手順は入れ替えることが可能である。
【００６０】
融合画像が医療専門家によって分析され、治療すべき特定部位が識別されると、治療部位に関するＣＴと同様の画像または融合画像を用いて、治療部位への治療装置のガイドが支援される。ガイドは、リアルタイムのＣＴと同様の画像に治療部位の位置を重ね合わせることによって、または、カテーテル位置の音響的または電磁的な検知から得ることができる他のデータに基づいて実施可能である。カテーテルはロボットによってまたは手動で操作することが可能である。カテーテルが治療部位までガイドされると、例えば高周波（ＲＦ）アブレーション等によって治療が施される。治療が完了すると、患者をＭＲＩ装置に移して、治療目的が達成されたか否かを判断するためにＭＲＩ画像を得ることが可能である。治療目的が達成されている場合、手順は完了したとみなされるが、治療によって問題が満足のいくように処理されていなければ、手順の繰返しが必要になることもある。
【００６１】
治療には、さらに、アブレーションカテーテル装置を例えば大動脈を介して静脈から心臓内に導入し、望ましくない電気生理学的活動を生じさせる心臓領域を「焼灼する」かまたは別の方法で破壊するステップを含むことが可能である。アブレーションカテーテルは、例えばＭＲＩ画像とＸ線画像との融合画像に基づいて治療部位にガイドされる。
【００６２】
従って、診断または治療のためのワークフロー方法には、治療すべきボリュームの画像データが得られるようにＭＲＩ装置に対して患者の体位を決めるステップと、ＭＲＩ装置からＸ線サブシステムに患者を移して、対応するボリュームの画像データを得るステップとを含むことが可能である。ＭＲＩ装置からＸ線装置に患者を移す過程において、２つの装置に対する患者の空間的な座標向きはシステム特性として維持することができるので、ＭＲＩ装置によって得られた画像とＸ線装置によって得られた画像とを融合させることが可能になる。融合された画像（融合画像）は、除去すべきアーチファクトを識別するために分析される。頻脈の場合、これは一般に瘢痕組織と正常組織との境界域である。カテーテルが患者の体内に導入され、例えば、Ｘ線装置を用いて、前に得られたＸ線画像または融合画像に対してカテーテルの画像を作成することによって治療部位までガイドされる。代わりに、カテーテルは、電磁センサ、磁気センサ、または、音響センサによって得られたデータを利用してガイドすることが可能であり、こうしたデータは１つ又は複数の前に得られた画像または融合画像に表示される。カテーテルを操作して、選択された部位が治療される。カテーテル治療を完了すると、確認画像を得るために、患者をもう一度ＭＲＩ装置まで移送することが可能である。しかし、治療が完全には終了していなければ、新しいＭＲＩ画像データを、新しいＸ線データまたは既存のＸ線データと融合させるための新しいデータとして利用することによって、追加治療を施すことが可能である。
【００６３】
ＭＲＩデータを得るステップ及びＸ線データを得るステップの手順は変更可能であり、造影剤の使用及び画像の融合に用いられる画像処理のタイプは治療プロトコルによって異なっていてもよい。アブレーション技術はカテーテルを導入可能であればどこでも利用することが可能であり、他のタイプの組織の切除または破壊に利用することが可能である。
【００６４】
ワークフロー中にいつでも、医療従業者は、医療状況の必要に応じてステップの手順を変更するかまたはいくつかのステップを省略する選択を行うことが可能である。
【００６５】
本明細書に開示の方法は、特定の順序で実施される特定のステップに関連して説明され、示されてきたが、もちろん、本発明の教示から逸脱することなく、これらのステップを組み合わせるか、細分するか、並べ替えて、同等の方法を構成することも可能である。従って、具体的な指示がない限り、これらのステップの順序及びグループ分けは本発明を制限するものではない。
【００６６】
上記では本発明のほんのわずかな例しか詳述していないが、当業者には容易に明らかになるように、本発明の新規の教示及び利点から実質的に逸脱することなく多くの修正が可能である。従って、全てのこうした修正は付属の請求項に規定された本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】治療システムのブロック図
【図２】２つの撮像モダリティ間における患者の移送の斜視図
【符号の説明】
【００６８】
１０  患者支持装置
２０  ＣアームＸ線装置
２５  プロセッサ
３５  画像融合プロセッサ
４０  ＤＩＣＯＭシステム
６０  ロボット
６２  生理学的センサ
６３  患者移動ロボット
６４  カテーテル位置センサ
６６  アブレーション装置エネルギー源
６８  アブレーションカテーテル
７０  磁気共鳴画像化装置
７６  画像再構成プロセッサ
【図１】
2008173473.tif 000003
【図２】
2008173473.tif 000004