(57)【要約】【課題】ロタブレーションを実施するための装置において、その医療作業経過に良好に組み込むことができ、最適の診断用画像形成が可能な装置を提供する。【解決手段】ロタブレーションを実施するための装置１において、ロタブレーション・カテーテル、OCTセンサ７、IVUSセンサ６、位置センサ１０及び画像処理ユニットを含み、画像処理ユニットは、センサのデータに基づいて組み合わされた2D撮像ないし3D撮像を作成するために形成されている。【選択図】図１
2007083054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロタブレーションを実施するための装置（１）において、ロタブレーション・カテーテル、OCTセンサ（７）、IVUSセンサ（６）、位置センサ（１０）及び画像処理ユニット（３４、３５、３６、３８）を含み、画像処理ユニットは、センサ（１０）のデータに基づく組み合わされた2D及び3D又はそのいずれか一方の撮像を作成するために形成されていることを特徴とするロタブレーションを実施するための装置。
【請求項２】
位置センサ（１０）がカテーテルの先端に配置されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
機械的制御部を有し、この制御部がカテーテル先端を変位させるため張り線を有することを特徴とする請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
カテーテルが外部磁界によって制御可能であり、カテーテルは少なくとも１つの永久磁石及び少なくとも１つの電磁石又はそのいずれか一方を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項５】
位置センサ（１０）が電磁式センサとして形成され、カテーテル内の送信コイルと外部受信コイル、又は外部送信コイルとカテーテル内の受信コイルが設けられていることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
受信コイルが鉄心を有し、選択的に受信アンテナとして又は電磁石として磁気式誘導のために使用されることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
コイルがカテーテル内に直交して又は任意の角度、特に約60°の角度で配置されていることを特徴とする請求項５又は６記載の装置。
【請求項８】
OCTセンサ（７）及びIVUSセンサ（６）又はそのいずれか一方が、カテーテルの長軸に関して側方に向けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項９】
OCTセンサ（７）及びIVUSセンサ（６）が別々に又は共通してカテーテルの長軸を中心に回転可能であり、及び／又はカテーテルは駆動軸により一定の速度で前方へ押し出されるか引き下げられることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１０】
画像処理ユニット（３４、３５、３６、３８）が、検査すべき身体部分、特に血管の中心線及び包絡線又はそのいずれか一方を近似するために形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１１】
カテーテルの3D撮像が画像処理ユニット（３４、３５、３６、３８）によって、近似された包絡線に基づき他の解剖学的画像データ、特に3D血管造影データ、コンピュータ断層撮影データ、又は核スピン断層撮影データと共に記録され融合されることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
カテーテルの3D撮像及び解剖学的画像データが共通の座標系に移されることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
呼吸又は心臓又は他の器官の動きにより生ずる体動アーチファクトが、体動の周波数及び振幅又はそのいずれか一方の検出により確定され、計算による修正の枠組みにおいて考慮されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１４】
センサ（１０）が相関的な擾乱を回避するため時間的にずらしてクロックされて読み出されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１５】
カテーテルが被層、特に導電性のナノ粒子からなる薄膜層を電磁界に対する遮蔽のために有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】
カテーテル及びそのセンサが電気的に使用電圧から分離されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１７】
カテーテルがＸ線マーカーを有することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１８】
カテーテルが摩擦抵抗を減ずるため被層を備え、この被層が特にシリコーン材料及びナノ粒子又はそのいずれか一方からなることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１９】
カテーテルが特に先端に、位置決めを支援するため少なくとも１つの吹き込みにより膨らませることが可能なバルーンを有することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１つに記載の装置。
【請求項２０】
カテーテルがその先端に配置された温度センサ、及び圧力センサ又はそのいずれか一方を有することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の装置。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか１つに記載の装置を有することを特徴とする医療処置装置、特にＸ線装置。
【請求項２２】
ロタブレーション・カテーテルがOCTセンサ、IVUSセンサ及び位置センサを有し、センサのデータに基づく組み合わされた2D及び3D又はそのいずれか一方の撮像が画像処理ユニットによって作成されることを特徴とするロタブレーションを実施する際の検査画像を作成するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロタブレーション（Rotablation）を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
脈管の血管疾病は、死という結果を招く極めてしばしば起る疾病に数えられる。それにはとりわけ、冠状血管の疾病によって引き起こされる心筋梗塞が含まれる。動脈硬化に基づくプラークによって冠状血管の詰まりに達すると、この病状はたいてい経皮経管冠動脈形成術（PCTA：percutaneus transluminal coronary angioplasty）によって処置される。冠状血管の狭窄部はその際バルーン・カテーテルによって拡張される。ただし、臨床研究において、極めて多くの患者に再狭窄が発生することが証明され、一部は患者の50％にそのような再狭窄が発生した。代替的な方法として数年来高周波ロタブレーション脈管形成術が知られており、これは特に線維状狭窄、又は石灰化した狭窄、又は長く伸びた狭窄の際有利に適用することができる。
【０００３】
再狭窄の形成の危険を低下させるため、狭窄した冠動脈の再疎通をデバルキング（debulking）によって得るべく、冠状ロタブレーションが適用される。従来のロタブレーション・カテーテルは、ダイヤモンドを装備したオリーブ状の穿孔ヘッドからなり、このヘッドは極めて高い回転速度で回転し、石灰化した線維状のプラークを選択的に切削して切除し、一方弾力性の血管壁は穿孔ヘッドによって押し広げられ、それに応じて損傷を受けることはない。この方法は「選別切削（Differential Cutting）という概念のもとに知られている。切除されて生じたミクロ小片は周辺に押し流される。そのようなロタブレーション・カテーテルは、簡単なバルーン・血管形成術によっては除去できない重く石灰化した障害に対する価値の高い器械と見なされている。バルーン・血管形成術と異なり、狭窄は拡大しない。例えば150,000rpmという回転速度においては、切削されたミクロ小片は小さく、肝臓、肺及び脾臓のような器官により濾過され、身体に障害を引き起こすことはない。
【０００４】
経管式ミクロ剖検のための装置は刊行物から知られている（例えば特許文献１参照）。そこにはロタブレーション・カテーテルが直径約１〜３mmの穿孔ヘッドからなり、このヘッドは高柔軟性の軸を介して空気圧駆動されるタービンと接続されていることが記載されている。タービンは圧縮された空気により駆動され、操作器から制御される。柔軟性の駆動軸は駆動ケーブルからなり、カバーによって囲まれており、そのカバーを通して洗滌液が押しこめられる。洗滌液は駆動ケーブルの加熱を防止し、またミクロ小片の遠位への洗い流しを生じさせる。この療法は造影剤投与後Ｘ線検査のもとに血管造影検査器により実行される。しかしながら、冠状血管のような検査すべき体部分が二次元的にシルエットとして表示されるのみであるという欠点がある。それ故、沈着の構造、その厚さ又は存在する炎症についての情報が得られない。医療従事者は手術の間ほとんどプラークと血管壁との区別をし得ない。というのは、石灰化の深刻さ及び特にプラーク中のカルシウムの位置の判断が血管造影検査の画像に基づいては困難だからである。それに応じてプラークの切除が少な過ぎて所望の血流が再び作られないか、又は再狭窄のリスクを依然として受けるままとなり、極端な場合、組織が多く切除され過ぎ、その結果血管の穿孔に至るリスクが存在する。
【０００５】
ロタブレーション・カテーテルをIVUSセンサと共に血管内へ適用することが提案されている（例えば特許文献２参照）。このカテーテルによって狭窄の遠隔領域における画像表示が改善される。
【０００６】
ロタブレーション・カテーテルを組み込まれたOCTセンサと血管へ適用することが提案されており、このカテーテルによって狭窄の近接領域における画像表示が改善される（例えば特許文献３参照）。
【０００７】
画像形成法のOCT（optical coherence tomography imaging）及びIVUS（intravascular ultrasound imaging）を１つの装置に統合した医用検査ないし治療システムが提案されている（例えば特許文献４参照）。これによって重畳された2D撮像が発生せしめられ、その際OCT画像部分は近接領域のために、IVUS画像部分は遠隔領域のために使用される。
【０００８】
画像形成法のOCT及びIVUSがカテーテル内に統合され、カテーテルがさらに位置センサを備えている医用検査ないし治療システムが提案されている（例えば特許文献５参照）。位置センサによって検出された情報を用いて3D撮像が発生せしめられる。
【０００９】
すべての既知の解決法は、それらがそれぞれ個別の問題提起は解決するが、従来のカテーテルを最適の方法で医療作業経過に組み込むことはこれまで不可能であったという点で共通している。
【特許文献１】欧州特許第0229620 B1号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第102004008368 A1号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第102004008370 A1号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第2005/0101859 A1号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第2005/0113685 A1号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はそれ故、医療作業経過に良好に組み込むことができ、最小侵襲性の治療の枠組みで最適の診断用画像形成を許容する装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題を解決するため、冒頭に述べたような装置において、本発明によれば、ロタブレーション・カテーテル、OCTセンサ、IVUSセンサ、位置センサ及び画像処理ユニットを備が備えられ、画像処理ユニットはセンサのデータに基づいて組み合わせられた2D及び3D撮像又はそのいずれか一方の撮像を作成するために形成されている。
【００１２】
本発明は、IVUSセンサ、OCTセンサ及び電磁式位置センサが使用され、それから得られた画像情報が2D表示に重畳され、ないしは3D撮像の作成のために使用されることによって、従来単に別々に既知のカテーテルを統合された１つの構造ユニットにまとめ得るという認識に基づくものである。
【００１３】
本発明による装置は、医療処置装置、特にＸ線装置に組み込まれると有利である。そのような、高電圧発生器、Ｘ線放射器、放射絞り、画像検出器ユニット、患者支持台、放射器及び検出器支持台並びにディジタル画像システムを有する血管造影又は心臓のＸ線設備は、血管造影Ｘ線撮影並びにコンピュータ断層撮影の種類の撮像の調整を可能にし、また本発明による装置によって提供される情報及び撮像を処理し、表示しまた重畳することができる。
【００１４】
本発明による装置においては、磁気式制御部、またそれに代えて機械式制御部を設けることもでき、機械式制御部はカテーテル先端を進路からそれさせるため張り線を有することができる。この方法でカテーテルの先端は側方にそらせることができる。
【００１５】
カテーテルは外部磁界によって制御し得るようにすることもでき、その際カテーテルは少なくとも１つの永久磁石及び電磁石又はそのいずれか一方を備える。本発明の他の構成においては、受信コイルが鉄心を有し、選択的に受信アンテナとして又は電磁石として磁気式誘導のために使用することができる。
【００１６】
カテーテルの小型化を達成するために、コイルが互いに直交するように配置されることは必要とせず、これらは任意の角度でも、例えば特に約60°の角度で配置することができる。
【００１７】
本発明による装置においては、OCTセンサ及びIVUSセンサ又はそのいずれか一方は、カテーテルの長軸に関して側方に合わせることができる。それに応じてOCTセンサ及びIVUSセンサは別々に又は共通にカテーテルの長軸そ中心に回転し得るようにすることができる。しかしまたそれに代えて、周辺に分布して固定された複数のセンサを設けることもでき、それらのセンサは順次スキャンされる。また、駆動ユニットによってカテーテルを一定の速度で前方へ押し出すか又は引き下げることもできる。このようにして三次元の撮像を作成することができる。
【００１８】
画像処理の枠組みにおいて、本発明による装置の画像処理ユニットは検査すべき身体部分、特に血管の中心線や包絡線の近似のために形成することができる。血管包絡線は別の画像後処理ステップにおいて使用することができる。例えば、包絡線を利用して、三次元のOCT-IVUS撮像が、ほぼ3D血管造影システムに由来する他の解剖学上の画像データと共に記録され、次いで融合されて表示されることが可能である。その際カテーテルの3D撮像及び解剖学上の画像データは目的にかなうように共通の座標系に移される。
【００１９】
本発明の装置においては、例えば呼吸、心臓又は他の器官の動きにより生じる体動アーチファクトを回避するため、体動の周波数及び振幅又はそのいずれか一方を検出し計算して修正することができる。
【００２０】
センサの信号検出の際の擾乱を回避するため、センサを時間的にずらしてクロックして読み出し得るようにすることができる。例えばＸ線検出器及び場合によって存在する心電図は、電磁式位置システムの送出器が能動的の場合は読み出されない。OCTセンサ及び位置センサは、Ｘ線が能動中は読み出されない。従って擾乱によって影響されないような信号のみがそれぞれ検出される。
【００２１】
特に良好な結果は、本発明による装置が電磁界に対する遮蔽のための被層を有するときに達成することができる。そのような被層は導電性のナノ粒子からなる薄膜層を備えることができる。
【００２２】
使用電圧によって患者が危険にさらされるのを回避するため、カテーテル及びそのセンサは使用電圧から電気的に分離されるようにすることができる。
【００２３】
カテーテルのＸ線撮影による位置測定を容易にするため、カテーテルはＸ線マーカーを備えることができる。
【００２４】
血管内を動く間のカテーテルの摩擦抵抗を減ずるため、カテーテルは好ましくはシリコーン材料やナノ材料からなる被層を備えることができる。位置決めを支援するため、カテーテルは、特にその先端に吹き込みによって膨らますことのできるバルーンを備えることができる。
【００２５】
場合によって温度が上昇したとき警報を出力するため、カテーテルは好ましくは先端に配置された温度センサを備えることができ、また場合によっては圧力センサも有することができる。
【００２６】
加えて本発明は、医療処置装置、特にＸ線装置に関する。本発明による処置装置は上述の種類のロタブレーションを実施するための装置を含む。
【００２７】
加えて本発明は、ロタブレーションを実施する際の検査画像を作るための方法に関する。本発明による方法は、OCTセンサ、IVUSセンサ及び位置センサを有するロタブレーション・カテーテルが使用され、その際画像処理ユニットによって、センサのデータに基づいて組み合わされた2D及び3D又はそのいずれか一方の撮像が作成されることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の利点及び詳細を以下図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００２９】
図１において、ロタブレーション・カテーテルを含みロタブレーションを実施するための本発明による装置１が示されている。装置１は中空の柔軟性のある駆動軸２を有し、この駆動軸内にOCT信号導線３及びIVUS信号導線４が組み込まれている。さらに柔軟性のある駆動軸２内には電磁式のセンサシステムとして形成された位置センサシステムのための信号導線５が配置されている。またIVUSセンサ６及びOCTセンサ７が穿孔ヘッド８内に組み込まれている。オリーブ状の穿孔ヘッド８の表面には研磨及び切削粒子９が配置され、その粒子によって動脈硬化に基づくプラークを切除することができる。穿孔ヘッド８にはOCTセンサ７のための光の出口窓が存在する。さらに穿孔ヘッド８内にはセンサシステムの磁気式センサが配置されている。これらのセンサは、患者の身体の外側に置かれた位置センサ１０と協働する。
【００３０】
駆動軸２はカテーテル外被１１によって囲まれている。ガイド線１２は長手方向に装置１を通して導かれ、血管内のカテーテルの移動及び位置決めを可能にする。装置１の後端には機械的な結合システムの接続部１３及び造影剤又は洗滌液のための接続部１４がある。
【００３１】
システムインタフェース及び駆動ユニット１５は回転連結部１６を介して装置１と結合されている。
【００３２】
図１に示される装置１においては、穿孔ヘッド８はロタブレーションのためOCTセンサ７、IVUSセンサ６、位置センサ１０と１つの統合された機器に結合されている。
【００３３】
図２はロタブレーションを実施するための装置の第２の実施例を示す。
【００３４】
この装置の第１の実施例と一致する構成要素に対しては同じ符号が使用される。
【００３５】
図２に示されるロタブレーションを実施するための装置１７は、第１の実施例と同様にカテーテル外被１１を有するカテーテルを含み、この外被内にIVUS及びOCTのための信号導線３、４が収容されている。これらの導線はその際中空の柔軟性のある駆動軸２内に収容されており、位置センサのアンテナのための信号導線５も同様である。研磨及び切削粒子９が配置されている穿孔ヘッド８の前にはOCTセンサ７の光の出口窓及びその傍にIVUSセンサ６が配置されている。センサ６、７の領域には外部の位置センサ１０と協働する磁気式センサ１８が存在する。
【００３６】
カテーテルを含む装置１７の後端は第１の実施例におけるように構成され、造影剤及び洗浄液のための接続部１４、機械的結合システムの接続部１３、信号インタフェースを有する駆動ユニット１５並びにカテーテルへのガイド線１２の接続のための回転連結部１６を含む。
【００３７】
図１及び図２に示される両装置１、１７はそれぞれOCTセンサ及びIVUSセンサを持っている。OCTセンサは近接領域の特に良好な画像を提供し、IVUSセンサは遠く離れたないし深い層の良好な表示を提供する。
【００３８】
装置１、１７は、両センサから提供される画像から共通の画像を作り出す画像処理ユニットに接続されている。そのために、近接領域に対してはOCTセンサから提供される画像の部分が、遠隔領域に対してはIVUS画像の相補的な部分が使用され、両部分は位置センサのデータを用いて互いに記録され、共通の画像に融合される。この方法で、正確に体内の特定の位置に属し得る検査される血管の断面像が得られる。検査される血管の中心線及び包絡線を近似させるため、計算による方法を通して位置センサのデータが利用される。続いて個々の断面像が１つのボリウムデータセットに結合され、その結果正確な、それ故特に現実に忠実な写像が生じる。
【００３９】
血管の中心線及び血管の包絡線の近似の際、中心線の幾何学的情報が利用され、撮像の間に検出されたセンサ位置と結合され、それによって3D画像表示の際のアーチファクトが著しく減ぜられる。中心線の3D座標及び撮像の間に検出されたセンサ位置は互いに減算される。減算の結果は、検出された2D画像の各々に対し正確な3D再構成のために利用される。血管のこの包絡線は画像の別の処理ステップにおいて使用することができる。包絡線を利用して、3D再構成されたOCT-IVUS画像が、例えば3D血管造影検査装置による同じ血管部分の解剖学的画像データと共に記録され、次いで融合される。
【００４０】
図１及び図２の実施例において使用される位置センサ１０は、2D-OCT-IVUS撮像から3D-OCT-IVUS撮像を作成するため電磁式位置センサである。三次元座標系におけるカテーテルの方向づけ及び位置の検出は、対象物内の送信コイルと室内の受信コイルとによって、又はその逆に対象物内の受信コイルと室内の送信コイルとによって行われる。
【００４１】
カテーテル内には電磁式送信器又はそれに代えて電磁式受信器が存在してもよい。逆に身体の外側に相応する電磁式受信器又は送信器が取り付けられてもよい。通常、室内における位置測定を可能にするため、X、Y、Z方向の放射を持つ少なくとも１つの送信器が受信器に、又は逆にX、Y、Z受信方向を持つ受信器が送信器に割り当てられる。受信器のコイルは、良好な小型化を達成するため必ずしも互いに直交して配置される必要はなく、任意の角度で、例えば60°の角度で配置され、この小型化は位置センサをカテーテル内に取り付けることを可能にする。
【００４２】
センサによって取得されたカテーテルの画像情報は、2D又は3D撮像のような他の医用画像と組合せないし重畳される。カテーテルのOCT-IVUS画像はＸ線画像と一緒に表示される。それによって、装置の画像及びＸ線画像についての情報は使用者にとって一緒に見得るものになり、迅速でより適切な診断が可能となる。さらに、2D-2D、2D-3D、3D-3D、3D-4D及び4D-4Dの重畳が可能であり、その際それぞれ血管造影Ｘ線像は装置の画像とセグメント化、記録及び画像融合によって組合せられる。重畳に対しては、以下の方式及び方法の画像を適用することができる。即ち、IVUSを含む超音波検査、Ｘ線写真、透視写真（蛍光透視法）、血管造影、OCT、ディスクリート断層撮影、陽電子放出断層撮影、核医学診断、コンピュータ断層撮影、心臓内MRを含む核スピン断層撮影、内視鏡検査を含む光学撮影、蛍光及び光学的マーカーがそれである。
【００４３】
ロタブレーションを実施するための装置は、医療処置装置の一部であり、この処置装置は呼吸、心臓及び血管の動きによって生じる体動アーチファクトを除去するための機能ユニットを持っている。呼吸アーチファクトを除去するため胸ベルトを使用することができ、このベルトは相応のセンサを介して呼吸振幅及び周波数を確定し、その結果画像情報から体動アーチファクトを計算的に算出するため画像処理ユニットが相応する修正計算を実行することができる。
【００４４】
位置測定精度を高めるため、送信コイルは周期的に、一定の時期に異なる周波数で駆動され評価される。個々のセンサの信号の重畳によって引き起こされる可能性のあるセンサアーチファクトを回避するため、センサを時間的にずらしてクロックされ読み出すことが提案される。例えばＸ線検出器及び心電図は、電磁式位置システムが能動的の場合には読み出されない。OCTセンサ及び位置センサは、Ｘ線が能動的の場合には読み出されない。したがって、擾乱を被らない、また他の能動的なセンサに影響しないような信号のみが読み出される。
【００４５】
機能ユニット及び信号導線は、生理信号及び画像信号及び信号処理及び信号評価を送信アンテナの磁気フィルタに対し遮蔽する装置及び処置を備えている。そのためカテーテルのカバーは導電性のナノ粒子からなる薄膜層で被層される。磁気遮蔽を生じさせるためナノ粒子を同じように使用することができる。
【００４６】
カテーテルカバーは、血管を通して導く際の摩擦抵抗を減ずる被層を備えている。この被層は同様にナノ技術に基づくことができ、また代替的にシリコーン材料から作ることもできる。
【００４７】
IVUSセンサによる画像形成を超音波造影剤の使用によって改善するため、検査すべき血管ないし体内空所内へカテーテルの通路を通して造影剤が直接導入される。
【００４８】
カテーテルの先端には、検査して処置すべき血管又は器官内の温度及び圧力を監視するため温度センサ又は圧力センサが配置されている。カテーテルの先端に取り付けられた温度センサによって、摩擦により場合によって生じることのある温度上昇を検出することができる。
【００４９】
図３は本発明による処置装置の概略図である。
【００５０】
処置装置１９はロタブレーションを実施するための装置を含む。処置のために、図３には示されていない患者は患者支持台２０上に寝かされ、放射源２１を介して放射線が患者支持台２０の方向へ送出される。放射線の発生は高電圧発生器２２を介して行われ、この高電圧発生器はシステム制御部２３を介して制御される。放射源２１に対向してＸ線検出器２４が配置され、このＸ線検出器はまたＸ線画像のための前処理ユニット２５と結ばれている。その隣には生理センサのための接続部２６が設けられており、この接続部は、心電図信号又は脈拍信号ないし患者の呼吸及び血圧を監視するための生理信号処理部２７と結合されている。
【００５１】
ロタブレーション・カテーテルのための接続部２８を介して、信号インタフェース２９からOCT、IVUS及び電磁式位置センサシステムによる画像監視のもとに本来の処置が行われる。さらにデータバス３０に対する結合が存在する。そのほかOCT、IVUS及び位置センサに対する前処理ユニット３１、３２及び３３が設けられている。OCT、IVUS及び位置センサに対する所属の画像処理ユニット３４、３５及び３６は同様にデータバス３０に接続されている。電圧供給は電圧供給ユニット３７を介して行われる。さらにＸ線画像のための画像処理ユニット３８がデータバス３０に接続され、データバスは加えて受け取られた画像の保存及び記憶のための画像データメモリ３９に対する結合を有する。校正ユニット４０及び画像修正ユニット４１は、画像形成の擾乱フィールドないしアーチファクトを考慮することを可能にする。画像融合及び再構成は、画像融合及び再構成ユニット又はそのいずれか一方のユニット４２において行われる。その隣には患者データ及び画像データシステムに対するインタフェース４３が存在する。
【００５２】
OCT、IVUS及び位置センサシステムから得られた画像データ並びにＸ線画像及び種々の撮像技術の可能な融合画像は、ディスプレイユニット４４に二次元的、三次元的又は四次元的に表示される。ディスプレイユニット４４は使用者による入力のために入力ユニット４５と結合されている。
【００５３】
図４は、本発明による方法を実施する際の処置装置のセンサ読み出しの概略説明図である。
【００５４】
典型的な方法経過は次のようなものである。即ち、Ｘ線コントロールのもとにカテーテルの挿入（場合によっては造影剤を伴う）、血管造影検査の概要撮像の作成、位置センサの撮像の作成、位置センサの撮像と概要血管造影とのセグメント化、記録及び画像融合による重畳、得られた撮像に基づくカテーテルの目標位置までの誘導、であり、これらのステップは部分的に並行して自動的に、使用者の干渉なしに実施される。所望の目標位置に達すると、OCTのための洗滌液が注入され、狭窄がOCT-IVUS撮像によって二次元的又は三次元的に高い解像度で観察される。この検査の間センサは比較的遅い回転速度で回転する。次いでOCT-IVUS撮像が作成される。続けてOCT-IVUS撮像が概要血管造影とセグメント化、記録及び画像融合によって重畳される。次いで、位置センサのデータに基づいてOCT-IVUS撮像の3D再構成が行われる。今やカテーテル先端の穿孔ヘッドはロタブレーションを実施するために置かれる。穿孔ヘッドの位置が正しいかどうかのコントロールがOCT-IVUSによって二次元的及び三次元的に行われる。次いで、血管壁のプラークを削り取るため、ロタブレーションがカテーテル先端の高周波の回転及び狭窄を通してゆっくりとした押し込みによって行われる。特定の量のプラークが除去されると、OCTセンサによって血管内のこの個所が検査される。この過程は、すべての個所のプラークが除去されるまで繰り返される。最後に、実施されたロタブレーションの最終的な検査が行われ、カテーテルが引き抜かれる。
【００５５】
ロタブレーションを実施するための本発明による装置によって、必要な方法ステップは軽減される。OCTセンサは近接領域における良好な撮像を提供し、IVUSセンサは深いところにある組織層の十分良好な画像を提供する。電磁式位置センサによって、OCT及びIVUS撮像から3D撮像を作成することができる。それに加えて、概要血管造影の実施後、位置センサの信号の相応の利用によって、カテーテルの経過がIVUS信号、OCT信号及び電磁信号に基づくだけで描写され、従ってＸ線を削減することができる。このシステムは、動脈硬化に基づくプラークについての重要な付加の医療情報を提供する。さらにそれによってカテーテルの先端の正しい位置をよりよく点検することができる。ロタブレーションとOCTとの統合における別の利点は、この場合OCTに対し個別の洗滌装置がなくてもよい点にもある。というのは穿孔ヘッドに対し既に洗滌剤が使用されるからである。
【００５６】
図示の実施例ではＸ線装置である医療処置装置のセンサは、部分的に時間的にずらしてクロックされ読み出される。先ずシステムクロックが設けられ、このクロックにおいて個別のシステムパルスが発生され、その際このパルス発生にＸ線の投入及び磁気式位置測定の実施が続く。Ｘ線の遮断後、Ｘ線検出器の読み出し及び同時にIVUSデータの読み出しが行われる。それに引続きOCTデータが読み出されるが、その際これは心電図及び呼吸についてのデータの読み出しと同時に行われる。それによって個々のセンサが読み出され装置の構成要素が制御されるので、相関的な擾乱は排除され得る。ここで述べた時間的にずらしてクロックされた読み出しは、擾乱の影響を回避した読み出しに例示的に見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のロタブレーションを実施するための装置の実施例の構成図である。
【図２】本発明のロタブレーションを実施するための装置の別の実施例の構成図である。
【図３】本発明のロタブレーションを実施するための装置を備えた処置装置の構成図である。
【図４】図３に示される処置装置によるセンサの読み出しの説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  装置
２  駆動軸
３  OCT信号導線
４  IVUS信号導線
５  信号導線
６  IVUSセンサ
７  OCTセンサ
８  穿孔ヘッド
９  研磨及び切削粒子
１０  位置センサ
１１  カテーテル外被
１２  ガイド線
１３  接続部
１４  接続部
１５  駆動ユニット
１６  回転連結部
１７  装置
１８  磁気式センサ
１９  処置装置
２０  患者支持台
２１  放射源
２２  高電圧発生器
２３  システム制御部
２４  Ｘ線検出器
２５  前処理ユニット
２６  接続部
２７  生理信号処理部
２８  接続部
２９  信号インタフェース
３０  データバス
３１、３２、３３  前処理ユニット
３４、３５、３６  画像処理ユニット
３７  電圧供給ユニット
３８  画像処理ユニット
３９  画像データメモリ
４０  校正ユニット
４１  画像修正ユニット
４２  画像融合及び再構成ユニット
４３  インタフェース
４４  ディスプレイユニット
４５  入力ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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