(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の検査領域に導入される医療器具を画像描出するための医療用検査および／または治療装置において、
律動的または非律動的に運動する検査領域の３Ｄ画像データセットを有する手段、
医療器具が示されている検査領域の少なくとも１つの２Ｄ透視画像を撮影する手段、
２Ｄ透視画像のための運動相を検出する手段、
２Ｄ透視画像と同一の運動相で撮影された３Ｄ画像データのみを投影して、検査領域の３Ｄ再構成画像を生成する手段、
３Ｄ再構成画像を２Ｄ透視画像に対して記録する手段、
１つのモニター上に３Ｄ再構成画像を表示し、その３Ｄ再構成画像上に２Ｄ透視画像を重ね合わせる手段を備え、
記録のために、１つの角度をなす２つの２Ｄ透視画像が使用され、それらの画像において各複数の同一マーカーが同定され、それらの３Ｄボリウム位置が逆投影によって決定され、それに従って同一マーカーが同定される３Ｄ再構成画像がマーカーの３Ｄ位置に関しての平行移動および／または回転および／または２Ｄ投影によってアライメントされる
ことを特徴とする医療用検査および／または治療装置。
【請求項２】
患者の検査領域に導入される医療器具を画像描出するための医療用検査および／または治療装置において、
律動的または非律動的に運動する検査領域の３Ｄ画像データセットを有する手段、
医療器具が示されている検査領域の少なくとも１つの２Ｄ透視画像を撮影する手段、
２Ｄ透視画像のための運動相を検出する手段、
２Ｄ透視画像と同一の運動相で撮影された３Ｄ画像データのみを投影して、検査領域の３Ｄ再構成画像を生成する手段、
３Ｄ再構成画像を２Ｄ透視画像に対して記録する手段、
１つのモニター上に３Ｄ再構成画像を表示し、その３Ｄ再構成画像上に２Ｄ透視画像を重ね合わせる手段を備え、
３Ｄ再構成画像の記録のために、２Ｄ投影画像がディジタル再構成Ｘ線写真の形で生成され、この写真が２Ｄ透視画像と一致度に関して比較され、一致度を最適化するために２Ｄ投影画像は、一致度が規定の最低度に達するまで２Ｄ透視画像に関して平行移動および／または回転によって動かされる
ことを特徴とする医療用検査および／または治療装置。
【請求項３】
患者の検査領域に導入される医療器具を画像描出するための医療用検査および／または治療装置において、
律動的または非律動的に運動する検査領域の３Ｄ画像データセットを有する手段、
医療器具が示されている検査領域の少なくとも１つの２Ｄ透視画像を撮影する手段、
２Ｄ透視画像のための運動相を検出する手段、
２Ｄ透視画像と同一の運動相で撮影された３Ｄ画像データのみを投影して、検査領域の３Ｄ再構成画像を生成する手段、
３Ｄ再構成画像を２Ｄ透視画像に対して記録する手段、
１つのモニター上に３Ｄ再構成画像を表示し、その３Ｄ再構成画像上に２Ｄ透視画像を重ね合わせる手段を備え、
２Ｄ透視画像における記録のために、少なくとも１つの解剖学的画素または複数のマーカーが同定され、３Ｄ再構成画像において同一の解剖学的画素または同一のマーカーが同定され、それに従って３Ｄ再構成画像が２Ｄ透視画像に関しての平行移動および／または回転および／または２Ｄ投影によってアライメントされる
ことを特徴とする医療用検査および／または治療装置。
【請求項４】
３Ｄ画像データセットとして術前に入手されたデータセットまたは術中に入手されたデータセットが使用される請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
運動相に付加して２Ｄ透視画像の撮影時点が検出され、３Ｄ再構成画像の再構成のために２Ｄ透視画像と同一時点に撮影されている画像データのみが使用される請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
検査領域が心臓であり、運動相および時間を検出するために心電図が記録され、心電図に依存して２Ｄ透視画像の撮影がトリガーされ、３Ｄ再構成画像を作るための画像データにその撮影時に同様に心電図が組み込まれる請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
検査領域が心臓であり、運動周期内の相違する時点に個別の相関連および時間関連する３Ｄ再構成画像が生成され、さらに複数の相関連および時間関連する２Ｄ透視画像が撮影され、２Ｄ透視画像が同相および同時の３Ｄ再構成画像と重ね合わされ、３Ｄ再構成画像の連続して行われる出力および２Ｄ透視画像の重ね合わせによって作動している心臓内の器具が描出される請求項５記載の装置。
【請求項８】
２Ｄ投影画像がその生成後にユーザーに誘導されて先ず２Ｄ透視画像にできる限り類似する位置へ運ばれ、その後最適化サイクルが開始される請求項３記載の装置。
【請求項９】
３Ｄ再構成画像が透視最大輝度投影の形で生成される請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
３Ｄ再構成画像が透視ボリウムレンダリング投影画像の形で生成される請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
ユーザーの側で３Ｄ再構成画像から画像を選択することができ、その画像に２Ｄ透視画像が重ね合わされる請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】
ユーザーが３Ｄ再構成画像から特定の平面画像を選択することができ、その画像に２Ｄ透視画像が重ね合わされる請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１３】
２Ｄ透視画像において器具が重ね合わせの前にコントラスト強調によって際立たせられる請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
画像解析によって器具が２Ｄ透視画像からセグメント化され、器具のみが３Ｄ再構成画像に重ね合わされる請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
重ね合わせ画像において器具がカラー描出または明滅描出される請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
器具としてアブレーションカテーテルが使用され、アブレーション点に存在するアブレーションカテーテルを含む２Ｄ透視画像が３Ｄ再構成画像と共に保存される請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
器具としてアブレーションカテーテルがインターベンション中に心電図を記録するための組込装置と共に使用され、少なくともアブレーション点で記録される心電図データが重ね合わせ画像と共に保存される請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、患者の検査領域に導入される医療器具、特に心臓病学的検査または治療におけるカテーテルを画像描出するための医療用検査および／または治療装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
罹患した患者の検査または治療は、ますます最小侵襲的に、即ち外科的複雑さをできる限り低く抑えて実施されるようになっている。その例として内視鏡、腹腔鏡またはカテーテルによる治療を挙げることができるが、これらはそれぞれ小さな身体開口部を通して患者の体内の検査領域内に導入される。カテーテルは、例えば心臓の不整脈のようなしばしば心臓病学的検査において使用され、不整脈は現代ではいわゆるアブレーション手法（焼灼手法）によって治療される。
【０００３】
このときカテーテルはＸ線コントロール下で、従って静脈または動脈を通して透視画像を撮影しながら心室内に誘導される。心室では、不整脈を引き起こした組織が高周波電流を適用することによって焼灼され、それによって以前に不整脈を惹起した基質は壊死性組織として残される。この方法の治癒力のある特性は一生に渡る投薬と比較して大きな長所を有しており、さらにこの方法は長い目で見て経済的でもある。
【０００４】
医学的／技術的観点からの問題は、カテーテルはＸ線コントロール中に１または２枚以上のフルオロ画像とも呼ばれる透視画像では確かにインターベンション中に極めて正確かつ高分解能で視認できるが、インターベンション中の患者の解剖学的構造は透視画像では不十分にしか描出できないことにある。これまでは、カテーテルを追跡するためには通例２つの相違する、特に相互に直交する投影方向から２つの２Ｄ透視写真が撮影されている。これら２つの写真の情報に基づいて、医師はカテーテルの位置を自分で決定しなければならないが、これはしばしば相当に不正確にしか可能ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、治療担当医が検査領域内の器具、従って例えば心臓内のカテーテルの正確な位置を容易に知ることを可能にする医療用検査および／または治療装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題は、患者の検査領域に導入される医療器具を画像描出するための医療用検査および／または治療装置において、律動的または非律動的に運動する検査領域の３Ｄ画像データセットを有する手段、医療器具が示されている検査領域の少なくとも１つの２Ｄ透視画像を撮影する手段、２Ｄ透視画像のための運動相を検出する手段、２Ｄ透視画像と同一の運動相で撮影された３Ｄ画像データのみを投影して、検査領域の３Ｄ再構成画像を生成する手段、３Ｄ再構成画像を２Ｄ透視画像に対して記録（位置合わせ）する手段、１つのモニター上に３Ｄ再構成画像を表示し、その３Ｄ再構成画像上に２Ｄ透視画像を重ね合わせる手段を備え、記録のために、１つの角度、好ましくは９０度をなす２つの２Ｄ透視画像が使用され、それらの画像において各複数の同一マーカーが同定され、それらの３Ｄボリウム位置が逆投影によって決定され、それに従って同一マーカーが同定される３Ｄ再構成画像がマーカーの３Ｄ位置に関しての平行移動および／または回転および／または２Ｄ投影によってアライメントされる医療用検査および／または治療装置によって解決される（請求項１）。
この課題は、患者の検査領域に導入される医療器具を画像描出するための医療用検査および／または治療装置において、律動的または非律動的に運動する検査領域の３Ｄ画像データセットを有する手段、医療器具が示されている検査領域の少なくとも１つの２Ｄ透視画像を撮影する手段、２Ｄ透視画像のための運動相を検出する手段、２Ｄ透視画像と同一の運動相で撮影された３Ｄ画像データのみを投影して、検査領域の３Ｄ再構成画像を生成する手段、３Ｄ再構成画像を２Ｄ透視画像に対して記録（位置合わせ）する手段、１つのモニター上に３Ｄ再構成画像を表示し、その３Ｄ再構成画像上に２Ｄ透視画像を重ね合わせる手段を備え、３Ｄ再構成画像の記録のために、２Ｄ投影画像がディジタル再構成Ｘ線写真の形で生成され、この写真が２Ｄ透視画像と一致度に関して比較され、一致度を最適化するために２Ｄ投影画像は、一致度が規定の最低度に達するまで２Ｄ透視画像に関して平行移動および／または回転によって動かされる医療用検査および／または治療装置によっても解決される（請求項２）。
この課題は、患者の検査領域に導入される医療器具を画像描出するための医療用検査および／または治療装置において、律動的または非律動的に運動する検査領域の３Ｄ画像データセットを有する手段、医療器具が示されている検査領域の少なくとも１つの２Ｄ透視画像を撮影する手段、２Ｄ透視画像のための運動相を検出する手段、２Ｄ透視画像と同一の運動相で撮影された３Ｄ画像データのみを投影して、検査領域の３Ｄ再構成画像を生成する手段、３Ｄ再構成画像を２Ｄ透視画像に対して記録（位置合わせ）する手段、モニター上で３Ｄ再構成画像を描出し、その３Ｄ再構成画像上に２Ｄ透視画像を重ね合わせる手段を備え、２Ｄ透視画像における記録のために、少なくとも１つの解剖学的画素または複数のマーカーが同定され、３Ｄ再構成画像において同一の解剖学的画素または同一のマーカーが同定され、それに従って３Ｄ再構成画像が２Ｄ透視画像に関しての平行移動および／または回転および／または２Ｄ投影によってアライメントされる医療用検査および／または治療装置によっても解決される（請求項３）。
【０００７】
本発明による医療用検査および／または治療装置は、検査中にいわばリアルタイムで医療器具を、従ってカテーテルを（以下ではもっぱらカテーテルについて述べる）検査領域、つまり例えば心臓または中央の心血管系等の三次元画像において正確な位置で描出することを可能にする。これは、一方では心臓の３Ｄ画像データセットを使用して検査領域の三次元再構成画像が発生させられ、他方ではこの３Ｄ画像の上に、インターベンション中に撮影される２Ｄ透視画像が重ね合わせされることで可能になる。両画像は相互に対して記録されるので、つまりそれらの座標系が相互に相関させられるので、３Ｄ画像においてカテーテルを同時に正確な位置で重ねながら重ね合わせすることが可能である。従って医師は、高度の解剖学的精密さで同様に極めて正確かつ高分解能で認識できる検査領域においてカテーテルの現在位置における極めて正確な画像を入手できる。これは、簡単にカテーテルのナビゲーションを可能にし、例えばアブレーションを行わなければならない特定の地点へカテーテルを正確に到達させることができる。
【０００８】
検査領域は例えば心臓のような律動的または非律動的に運動する領域であるので、正確に描出するためには３Ｄ再構成画像および撮影されて重ね合わせされる１もしくは複数の２Ｄ透視画像がそれぞれ同一運動相にある検査領域を示している、ないしは同一運動相で撮影されたことに注意しなければならない。このため、２Ｄ透視画像について運動相を検出し、３Ｄ再構成画像を再構成するために２Ｄ透視画像と同一運動相で撮影されている同一画像データだけを使用するようにすることができる。即ち、３Ｄ画像データセットを撮影する場合も２Ｄ透視画像を撮影する場合も同相の画像またはボリュームを作製ないしは重ね合わせできるように運動相を検出することが必要である。再構成およびそのために使用される画像データは２Ｄ透視画像が撮影された相に合わせられる。運動相を検出するための例として、心臓運動を記録する平行して記録されるＥＫＧを挙げることができる。その後、ＥＫＧを手掛かりに関連する画像データを選択することができる。２Ｄ透視画像を撮影するために撮影装置のトリガをＥＫＧを通して行うことができるので、その結果連続して撮影される２Ｄ透視画像は常に同一運動相において撮影される。さらに、運動相として患者の呼吸相を記録することも想定できる。これは、例えば患者の胸部の周囲に装着して胸部の運動を抑える呼吸ベルトの使用下で行うことができ、さらに患者の胸部に配置した位置センサーを記録のために使用することもできる。
【０００９】
３Ｄ画像データセットは、本発明によれば術前に入手されるデータセットであってよい。即ち、そのデータセットは実際のインターベンションを施行する前の任意の時点に撮影できる。使用できるのは、例えばＣＴ、ＭＲもしくは３ＤＸ線血管造影データセットのような使用される撮影様式とは無関係のあらゆる３Ｄ画像データセットである。これらすべてのデータセットが検査領域の正確な再構成を許容するので、検査領域を解剖学的に正確に描出できる。あるいはまた、術中に入手された３ＤＸ線血管造影データセットの形式のデータセットを使用することも可能である。「術中」という概念は、ここでは患者が既に検査台の上に横たわっているが、カテーテルはまだ挿入されておらず、３Ｄ画像データセットの撮影直後に挿入される場合も含めて、このデータセットが実際のインターベンションと時間的にすぐに連続して得られることを意味している。
【００１０】
さらにまた、運動相に付加して２Ｄ透視画像の撮影時点も検出され、３Ｄ再構成画像の再構成のために２Ｄ透視画像と同一時点に撮影されている画像だけが使用されるのが望ましい。心臓は収縮すると例えば１秒間の運動周期中において相当に狭い時間枠内でのみ形状を変化させ、残りの時間は心臓はその形状を維持する。他の寸法として時間を使用した場合は、各々の時点に相応する３Ｄ再構成画像を再構成でき、適応して同一時間に撮影された２Ｄ透視画像を重ね合わせできるので、心臓を映画のように三次元描出することを可能にすることが考えられる。その結果として挿入されたカテーテルの映画のような画像に重ね合わせさせた拍動する心臓の映画のような描画像入手できる。即ち、この場合には心臓の運動周期内の相違する時点に個別の相関連および時間関連の３Ｄ再構成画像が生成され、さらに多数の相関連および時間関連の２Ｄ透視画像が撮影され、このとき２Ｄ透視画像に同相および同時の３Ｄ再構成画像が重ね合わせされるので、３Ｄ再構成画像の連続して実施される描出および２Ｄ透視画像の重ね合わせによって運動している心臓内の器具が描出される。
【００１１】
両画像を記録（位置合わせ）するためには、様々な可能性が考えられる。その１つにおいては２Ｄ透視画像内で少なくとも１つの解剖学的画素または複数のマーカーを同定し、３Ｄ再構成画像において同一の解剖学的画素または同一のマーカーを同定し、さらに３Ｄ再構成画像を２Ｄ透視画像に関しての平行移動および／または回転および／または２Ｄ投影によってアライメントすることができる。解剖学的画素としては、例えば心臓表面を利用できる、即ちこの場合は３Ｄ再構成画像が、その位置が解剖学的画素の同定に従って２Ｄ透視画像の位置に一致するまで回転および移動させられ、場合によってはその投影において変更させられるような方法でいわゆる「figure-based（形状に基づく）」記録が行われる。マーカーにはいわゆるランドマークを利用できるが、これらのランドマークは解剖学的マーカーであってよい。ここでは例えば特定の血管分岐点もしくは冠動脈の小さなセグメントおよびその他を挙げることができるが、それらは医師によって双方向的に２Ｄ透視画像で確定されることができ、引き続いて３Ｄ再構成画像において適切な分析アルゴリズムによって探索されて同定され、それに従って適合が行われる。非解剖学的ランドマークとしては、それらを２Ｄ透視画像においても３Ｄ再構成画像においても認識できる限り、例えば任意の性質の他のマーカーを挙げることができる。２Ｄ透視画像の撮影装置の固有のパラメータが既知であるか否かということに応じて、これらのパラメータ（焦点−検出器の間隔、検出器要素の画素のサイズ、Ｘ線管の中心光線の検出器での貫通点）が分かっている場合は少なくとも４つのランドマークを同定できれば十分である。これらのパラメータが不明である場合は、各画像において少なくとも６つのマーカーを同定できなければならない。
【００１２】
記録のための別の可能性は、１つの角度、好ましくは９０度をなす２つの２Ｄ透視画像を使用することが予定されており、それらの画像ではそれぞれ複数の同一マーカーが同定され、それらの３Ｄボリウム位置が逆投影によって決定され、それに従って同一マーカーが同定される３Ｄ再構成画像がマーカーの３Ｄ位置に関しての平行移動および／または回転および／または２Ｄ投影によってアライメントされる。上記の２Ｄ／３Ｄ記録の場合とは相違して、この場合はマーカーのボリウム位置をもとに３Ｄ／３Ｄ記録が行われる。ボリウム位置は、２Ｄ透視画像において同定された各マーカーからＸ線管焦点まで走る逆投影直線の交点から明らかになる。
【００１３】
さらにまた別の可能性はいわゆる「Image based（画像に基づく）」記録である。この場合は、３Ｄ再構成画像から１つの２Ｄ投影画像がディジタル再構成Ｘ線写真（DRR＝digitally reconstructed radiogram）の形で生成され、これが２Ｄ透視画像と一致度に関して比較されるが、その際一致度を最適化するために２Ｄ投影画像は、一致度が規定の最低度に達するまで２Ｄ透視画像に関しての平行移動および／または回転によって動かされる。その際２Ｄ投影画像はその生成後にユーザーに誘導され先ず２Ｄ透視画像にできるだけ類似する位置へ運ばれ、その後記録のための計算時間を短縮するために最適化サイクルが開始されるのが有利である。ユーザーに誘導される大まかな位置決めの代わりに、例えばＣアームの位置およびその適切な撮影手段を介しての方向付けのような２Ｄ透視画像の位置関連撮影パラメータを検出することも可能であるが、それはこれらが２Ｄ透視画像の位置についての尺度だからである。これらの情報に依存して、その後はコンピュータで大まかなポジショニング（位置決め）を行うことができる。類似性の程度が計算されて、規定の最小類似性にまだ達成していないことが判明した場合はいつでも、類似性を上昇させることを顧慮して２Ｄ投影画像から２Ｄ透視画像へ変換させるための変換マトリックスのパラメータを新たに算出して修正される。類似性の決定は、例えば各局所的なグレー値分布をもとに行うことができる。適切な計算アルゴリズムを通してそのつど可能な類似度の評価を行うことも考えられる。
【００１４】
引き続いて行う重ね合わせの基礎となる３Ｄ再構成画像を生成するためには、様々な生成可能性が考えられる。１つの可能性は、この画像を透視最大値投影（maximum-intensity-Projektion：MIP）の形で生成することにある。また別の可能性は、透視ボリウム・レンダリング投影画像（volume-rendering-Projektionsbild：VRT）の形で生成することにある。どの場合にも、ユーザーの側で３Ｄ再構成画像からどの種類でも同様に１つの画像を選択することができ、それに２Ｄ透視画像を重ね合わせできる。即ち、医師は３Ｄ再構成画像から任意の部分を選択し、その上に２Ｄ透視画像が重ね合わせされるように指示できる。即ち、ＭＩＰ画像の場合は画像描出中に厚さを双方向的に変化させることができ、ＶＲＴ画像の場合は画像描出中に双方向的クリッピングを行うことができる。
【００１５】
さらにまた、３Ｄ再構成画像からそれに２Ｄ透視画像が重ね合わせされる特定の平面画像を選択することも考えられる。この場合は、医師はさらに画像の任意の領域から一定の厚さを有する層画像描出を選択して重ね合わせを指示することもできる。
【００１６】
また別の可能性は、ユーザーが複数の相関連および時間関連３Ｄ再構成画像（相違する相においても相違する時間にも心臓等を示す）からそのつど特定の層平面画像を選択することができ、その際層平面画像が連続して出力され、さらにそのつどそれに適切な相関連および時間関連２Ｄ透視画像が重ね合わせされることにある。この場合は常に様々な３Ｄ再構成画像から同一層の平面が、しかし様々な時間および様々な心臓相において描出され、これにそのつど適切な２Ｄ透視画像が重ね合わせされる。また別の可能性は、ユーザーが３Ｄ再構成画像から心臓の一部を一緒に描出している複数の連続する層平面画像を選択することができ、それらが連続して１つの２Ｄ透視画像に重ね合わせされることにある。この場合は、一定相で一定時間に撮影されて再構成された１つの３Ｄ再構成画像だけが使用され、ここからユーザーが双方向的に選択しなければならない積層が選び出される。この積層は再構成画像の相時間および撮影時間に適合する１枚の適切な２Ｄ透視画像に連続的に１つずつ重ね合わせされる。この場合医師はフィルムの種類に従って、撮影された検査領域を通って移動するいわば時間の経過に伴う画像を得る。
【００１７】
カテーテルもしくは一般に器具は２Ｄ透視画像において決定的な情報要素であるので、それを重ね合わせ画像において明確に視認できるように情報要素を重ね合わせの前に透視画像においてコントラスト強調によって際立たせることが望ましい。その器具だけが３Ｄ再構成画像に重ね合わせされるように、画像解析によってその器具が２Ｄ透視画像から自動的にセグメント化されることが特に望ましい。これは、高分解能３Ｄ再構成画像へ重ね合わせが決して影響を及ぼすことがあり得ないほど望ましい。その他に、重ね合わせ画像における器具は、認識可能性をよりいっそう高めるためにカラー描出することも、あるいは例えば明滅するように描出することもできる。
【００１８】
検査ボリウム内での器具の位置を正確に描出する可能性に基づくと、さらにこの医療用検査および／または治療装置を治療の再現可能な記録のために使用する可能性も存在する。例えば器具としてアブレーションカテーテルが使用される場合は、アブレーション部位に存在するアブレーションカテーテルを含む２Ｄ透視画像を３Ｄ再構成画像と一緒に、場合によっては重ね合わせ画像の形で保存できる。従って、各アブレーション部位がどこに存在したのかを後で正確に認識できる。また別の可能性は、アブレーションカテーテルを心内ＥＫＧを記録するための統合装置と一緒に使用した場合には、少なくともアブレーション部位で記録されるＥＫＧデータを重ね合わせ画像と一緒に保存することにある。心内ＥＫＧデータは様々な心臓の位置で相違するので、この場合も各位置を比較的正確に決定できる。
【００１９】
しかして、本発明の実施態様は次のとおりにまとめられる。
・３Ｄ画像データセットとして術前に入手されたデータセットまたは術中に入手されたデータセットが使用される（請求項４）。
・運動相に付加して２Ｄ透視画像の撮影時点が検出され、３Ｄ再構成画像の再構成のために２Ｄ透視画像と同一時点に撮影されている画像データのみが使用される（請求項５）。
・検査領域が心臓であり、運動相および時間を検出するために心電図が記録され、心電図に依存して２Ｄ透視画像の撮影がトリガーされ、３Ｄ再構成画像を作るための画像データにその撮影時に同様に心電図が組み込まれる（請求項６）。
・検査領域が心臓であり、運動周期内の相違する時点に個別の相関連および時間関連する３Ｄ再構成画像が生成され、さらに複数の相関連および時間関連する２Ｄ透視画像が撮影され、２Ｄ透視画像が同相および同時の３Ｄ再構成画像と重ね合わされ、３Ｄ再構成画像の連続して行われる出力および２Ｄ透視画像の重ね合わせによって作動している心臓内の器具が描出される（請求項７）。
・２Ｄ投影画像がその生成後にユーザーに誘導されて先ず２Ｄ透視画像にできる限り類似する位置へ運ばれ、その後最適化サイクルが開始される（請求項８）。
・３Ｄ再構成画像が透視最大輝度投影の形で生成される（請求項９）。
・３Ｄ再構成画像が透視ボリウムレンダリング投影画像の形で生成され（請求項１０）。
・ユーザーの側で３Ｄ再構成画像から画像を選択することができ、その画像に２Ｄ透視画像が重ね合わされる（請求項１１）。
・ユーザーが３Ｄ再構成画像から特定の平面画像を選択することができ、その画像に２Ｄ透視画像が重ね合わされる（請求項１２）。
・ユーザーが複数の相関連および時間関連する３Ｄ再構成画像からそれぞれ連続して出力される特定の平面画像を選択することができ、さらにそれに各所属する相関連および時間関連する２Ｄ透視画像が重ね合わされる。
・ユーザーが３Ｄ再構成画像から心臓の一部を共に描出している複数の連続する平面画像を選択することができ、それらが連続して２Ｄ透視画像に重ね合わされる。
・２Ｄ透視画像において器具が重ね合わせの前にコントラスト強調によって際立たせられる（請求項１３）。
・画像解析によって器具が２Ｄ透視画像からセグメント化され、器具のみが３Ｄ再構成画像に重ね合わされる（請求項１４）。
・重ね合わせ画像において器具がカラー描出または明滅描出される（請求項１５）。
・器具としてアブレーションカテーテルが使用され、アブレーション点に存在するアブレーションカテーテルを含む２Ｄ透視画像が３Ｄ再構成画像と共に保存される（請求項１６）。
・器具としてアブレーションカテーテルがインターベンション中に心電図を記録するための組込装置と共に使用され、少なくともアブレーション点で記録される心電図データが重ね合わせ画像と共に保存される（請求項１７）。
【００２０】
本発明のその他の長所、特徴および詳細は下記で説明する実施形態並びに添付の図面から明らかになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による医療用検査および／または治療装置１の原理略図であるが、ここでは本質的な部分だけが示されている。本装置は、二次元透視画像を撮影するための撮影装置２を含む。この撮影装置はＣアーム３から構成され、Ｃアーム３には放射線源４および例えば固体画像検出器のような光線検出器５が配置されている。患者７の検査領域６はほぼＣアームのアイソセンターにあるので、撮影された２Ｄ透視画像において完全な形状で見ることができる。
【００２２】
装置１の操作は、場合によっては画像撮影操作をも制御する制御および処理装置８を通して制御される。この装置はさらに詳細には図示されていない画像処理装置を含んでいる。画像処理装置には、１つには好ましくは術前に撮影された３Ｄ画像データセット９が存在する。これは任意の検査様式、例えばコンピュータ断層撮影装置または磁気共鳴装置または３Ｄ血管造影検査装置を用いて撮影できる。さらにいわば術中データセットとして、つまりカテーテルインターベンションの直前に固有の画像撮影装置２を用いて撮影することもでき、その画像撮影装置２はその後３Ｄ血管造影検査モードで処理される。
【００２３】
図示した実施例では、検査領域６、ここでは心臓中にカテーテル１１が導入される。このカテーテルは、図１では原理の略図の形で拡大表示されている２Ｄ透視画像１０において識別することができる。
【００２４】
しかしながら２Ｄ透視画像１０においてカテーテル１１の解剖学的環境を識別することはできない。さらにこれを識別するために、３Ｄ画像データセット９からよく知られている画像再構成方法を使用して、図１において同様に拡大表示で原理的に再現されている３Ｄ再構成画像１２が生成される。この再構成画像は、例えばＭＩＰ画像またはＶＲＴ画像として生成することができる。
【００２５】
今やモニター１３では、解剖学的環境、ここでは心血管系１４が見られる３Ｄ再構成画像１２が三次元画像として示される。この画像に２Ｄ透視画像１０が重ね合わせされる。両画像は相互に関連付けて記録（位置合わせ）される。即ち、カテーテル１１は重ね合わせ画像１５において血管系１４に関連付けて精密に正確な位置および方向で描出される。従って医師はそこからカテーテルがどこにあり、カテーテルをそれ以上操縦しなければならないのか、または治療をどうやって、どこで開始または継続しなければならないのかを正確に知ることができる。
【００２６】
このときカテーテル１１は任意の強調描出で表示することができるので、カテーテルを明確かつ良好に識別することができる。カテーテルは例えばコントラスト強調することができ、さらにカラー描出することもできる。さらに、全透視画像１０を重ね合わせするだけではなく、画像解析において適切な対象または辺縁検出アルゴリズムを使用してカテーテル１１を透視画像１０からセグメント化してこれだけを３Ｄ再構成画像１２に重ね合わせすることも可能である。
【００２７】
図２は、３Ｄ再構成画像および２Ｄ透視画像を相互に対して記録（位置合わせ）する可能性を示している。図示されているのは、ここには示されていない同一位置に存在する検出器５によって撮影された２Ｄ再構成画像１０'である。さらに放射線源４ないしはそれの焦点並びにその周囲を検出器および線源がＣアーム３を用いて移動させられる軌道１６が図示されている。
【００２８】
さらにまた、２Ｄ透視画像１０'に対して記録（位置合わせ）されていない作成直後の再構成された３Ｄ再構成画像１２'が図示されている。
【００２９】
記録（位置合わせ）を行うためには、２Ｄ透視画像１０'において複数の、図示された例では３つのマーカーまたはランドマーク１６ａ、１６ｂおよび１６ｃが同定ないしは定義される。ランドマークとしては、例えば特定の血管分岐部等のような解剖学的マーカーを使用できる。これらのランドマークは今や３Ｄ再構成画像１２'においても同様に同定される。明らかに、そこのランドマーク１７ａ、ｂ、ｃはそれらが放射線源４から２Ｄ透視画像１０'におけるランドマーク１６ａ、ｂ、ｃへ進む直接の投影光線上には存在していない位置にある。ランドマーク１７ａ、ｂ、ｃが検出面上に投影されていれば、これらはランドマーク１６ａ、ｂ、ｃとは明らかに別の位置に存在する。
【００３０】
記録（位置合わせ）を行うためには、ランドマーク１７ａ、ｂ、ｃがランドマーク１６ａ、ｂ、ｃ上に投影できるようになるまで、厳格な記録で３Ｄ再構成画像１２'が平行移動および回転によって移動させられる。その後記録が終了される。記録された３Ｄ再構成画像１２'のアライメントは、ここで単に一例として立方体として図示された再構成画像の連続した線で描出されている。
【００３１】
図３は、記録についての別の可能性を示している。この場合は２つの相違する放射線源検出器位置で撮影された２つの２Ｄ透視画像１０''が使用される。これらは好ましくは相互に直交している。放射線源４の各位置が示されており、そこから放射線検出器の各位置も生じる。
【００３２】
今や各２Ｄ透視画像において同一のランドマーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃが同定される。対応するランドマーク１７ａ、１７ｂ、１７ｃが３Ｄ再構成画像１２''においても同定される。記録のために、今やランドマーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃの３Ｄボリウム位置が決定される。これらは理想的な場合には各ランドマーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃから放射線源４の焦点への投影光線の交点に生じる。Ｃアームのアイソセンターの周囲にあるランドマーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃのボリウム位置が示されている。
【００３３】
線が正確に交差しない場合は、各ボリウム位置は適切な近似可能性によって決定できる。例えば、ボリウム位置は２つの相互に理想的に交差する線がその相互に最小間隔をあけて存在する場所として決定することができる。
【００３４】
記録（位置合わせ）のために、今やこの場合もランドマーク１７ａ、１７ｂ、１７ｃがランドマーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃのボリウム位置とぴったりと合うまで３Ｄ再構成画像１２''が回転および平行移動並びに場合によっては２Ｄ投影（さらにサイズに従った拡大縮小）によって移動させられる。これもまた再び３Ｄ再構成画像１２''の連続した線で描出されている。
【００３５】
実施された記録（位置合わせ）に従って、どの種類でも同様に、その結果図１に関して記載されたように位置の正確な重ね合わせを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による医療用検査および／または治療装置の原理図である。
【図２】  本発明による３Ｄ再構成画像と２Ｄ透視画像との記録を説明するための原理図である。
【図３】  本発明による３Ｄ再構成画像と２つの２Ｄ透視画像との記録を説明するための原理図である。
【符号の説明】
１  検査および／または治療装置
２  Ｘ線撮影装置
３  Ｃ−アーム
４  放射線源
５  光線検出器
６  検査領域
７  患者
８  制御・処理装置
９  ３Ｄ画像データセット
１０  ２Ｄ透視画像
１０'  ２Ｄ再構成画像
１０''  ２Ｄ透視画像
１１  カテーテル
１２  ３Ｄ再構成画像
１２'  ３Ｄ再構成画像
１２''  ３Ｄ再構成画像
１３  モニター
１４  血管系
１５  重ね合わせ画像
１６  軌道
１６ａ、ｂ、ｃ  ランドマーク
１７ａ、ｂ、ｃ  ランドマーク
【図１】
0004606703.tif 000002
【図２】
0004606703.tif 000003
【図３】
0004606703.tif 000004