(57)【要約】【課題】良好に医療作業経過に組入れられかつ最小侵襲の医学療法の枠内で最適な診断用画像化を可能にする。【解決手段】、アテレクトミーカテーテルと、光コヒーレンス断層画像化（ＯＣＴ）センサ（７）と、血管内超音波（ＩＶＵＳ）センサ（６）と、位置センサ（１０）と、センサ（１０）のデータに基づく複合化された２Ｄおよび／または３Ｄ画像撮影を作成するように構成されている画像処理ユニット（３４，３５，３６，３８）とが備えらえている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アテレクトミーを実施するためのカテーテル装置（１）において、アテレクトミーカテーテルと、光コヒーレンス断層画像化（ＯＣＴ）センサ（７）と、血管内超音波（ＩＶＵＳ）センサ（６）と、位置センサ（１０）と、センサ（１０）のデータに基づく複合化された２Ｄおよび／または３Ｄ画像撮影を作成するように構成されている画像処理ユニット（３４，３５，３６，３８）とが含まれていることを特徴とするカテーテル装置。
【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記載のカテーテル装置。
【請求項３】
カテーテル装置が、カテーテル先端を偏向させるために機械的制御手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載のカテーテル装置。
【請求項４】
カテーテルが外部磁場によって制御可能であり、カテーテルが少なくとも１つの永久磁石および／または少なくとも１つの電磁石を有することを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載のカテーテル装置。
【請求項５】
位置センサが電磁センサとして構成され、カテーテル内の送信コイルおよび外部の受信コイル、または外部の送信コイルおよび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記載のカテーテル装置。
【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または電磁石として磁気ナビゲーションのために使用可能であることを特徴とする請求項５記載のカテーテル装置。
【請求項７】
カテーテル内のコイルが直交方向にまたは任意の角度に配置されていることを特徴とする請求項５又は６記載のカテーテル装置。
【請求項８】
ＯＣＴセンサ（７）および／またはＩＶＵＳセンサ（６）が、カテーテルの縦軸線に対して横に向けられていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載のカテーテル装置。
【請求項９】
ＯＣＴセンサ（７）およびＩＶＵＳセンサ（６）が別々にまたは共通にカテーテルの縦軸線の周りを回転可能であるおよび／またはカテーテルが駆動ユニットによって規定可能な速度で押し込み可能または引き戻し可能であることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載のカテーテル装置。
【請求項１０】
画像処理ユニット（３４，３５，３６，３８）が、検査すべき体部分の中心線および／または包絡線を近似計算するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載のカテーテル装置。
【請求項１１】
カテーテルの３Ｄ撮影画像が、画像処理ユニット（３４，３５，３６，３８）によって近似計算された包絡線に基づいて、他の解剖学的な画像データと共にレジストレーション処理されかつ画像融合されることを特徴とする請求項１０記載のカテーテル装置。
【請求項１２】
カテーテルの３Ｄ撮影画像および解剖学的な画像データが共通な座標系に移行可能であることを特徴とする請求項１１記載のカテーテル装置。
【請求項１３】
呼吸または心臓またはその他の器官の運動によって生じるモーションアーチファクトが、運動の周波数および／または振幅によって検出可能であり、コンピュータによる補正の枠内で考慮可能であることを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載のカテーテル装置。
【請求項１４】
センサ（１０）が、相互の障害を回避するために時間的にずらされてクロック同期で読取り可能であることを特徴とする請求項１乃至１３の１つに記載のカテーテル装置。
【請求項１５】
カテーテルが、電磁場に対するシールドのための被覆を有することを特徴とする請求項１乃至１４の１つに記載のカテーテル装置。
【請求項１６】
カテーテルおよびそのセンサが系統電圧から電気的に減結合されていることを特徴とする請求項１乃至１５の１つに記載のカテーテル装置。
【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乃至１６の１つに記載のカテーテル装置。
【請求項１８】
カテーテルが、摩擦抵抗を低減するための被覆を備えていることを特徴とする請求項１乃至１７の１つに記載のカテーテル装置。
【請求項１９】
カテーテルが、その先端に、位置決めの維持のための少なくとも１つの膨張可能なバルーンを有することを特徴とする請求項１乃至１８の１つに記載のカテーテル装置。
【請求項２０】
カテーテルが、カテーテル先端に配置された温度センサおよび／または圧力センサを有することを特徴とする請求項１乃至１９の１つに記載のカテーテル装置。
【請求項２１】
請求項１乃至２０の１つに記載のカテーテル装置を有することを特徴とする治療装置。
【請求項２２】
ＯＣＴセンサ、ＩＶＵＳセンサおよび位置センサを有するアテレクトミーカテーテルが使用され、画像処理ユニットによって、センサのデータに基づく複合化された２Ｄおよび／または３Ｄ画像撮影が作成されることを特徴とするアテレクトミーを実施する際の検査画像の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アテレクトミー（アテローム切除術）を実施するためのカテーテル装置、治療装置およびアテレクトミーを実施する際の検査画像の作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
血管の病気は死という結果をともなう最も頻度の高い病気の一つである。これには、とりわけ冠動脈の病気によってひき起こされる心筋梗塞が含まれる。動脈硬化プラークによって冠動脈が詰まった場合、この病像はたいてい経皮的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）によって治療される。もちろん、臨床調査の結果から、非常に多くの患者において再狭窄が起こり、部分的には患者の５０％においてこの種の再狭窄が発生することが分かった。代替方法として数年前から高周波ロタブレーション血管形成術が知られている。これは線維性狭窄または石灰化狭窄または長い狭窄に有利に使用することができる。
【０００３】
再狭窄の発生の危険を低減するために、狭窄症を発生した冠動脈の再疎通を「減量」によって得るべく冠動脈アテレクトミーが使用される。アテレクトミー（アテローム切除術）を実施するための装置は、本来の切除器、いわゆるカッターが存在する金属ケースを有するカテーテルシステムである。円錐形の研磨されたメスからなるカッターが可撓性接続を介して患者の外部におけるモータと接続されている。切除器はこのモータによって１５００〜２０００ｒｐｍの速度で駆動される。金属ケース上には一方の面にバルーンが取付けられ反対側の面に窓がある。アテレクトミーにおいてはバルーンが膨張させられ、それによりすきまができ、メスがプラークに押しつけられる。回転するメスがアテレクトミーケースの先端に抗して外側から前方に向けて押し込まれる。それによってプラークが切除され、プラーク物質がアテレクトミー装置の先端へ押しつけられる。それから、バルーンが中身を空にされ、アテレクトミー装置が少しの回転にされるので、窓がプラークの他の方向に向き、このプロセスが繰り返される。アテレクトミー装置は公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
血管内で使用するための組込み式ＯＣＴセンサを有するカテーテルは知られており、これによって狭窄の近接範囲における画像表示が改善される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
光コヒーレンス断層画像化（ＯＣＴ）および血管内超音波（ＩＶＵＳ）の画像化方法を１つの装置に統合した医用検査および／または治療システムは知られている（例えば、特許文献２参照）。それによって、重ね合わされた２Ｄ画像撮影を作成し、近接範囲のためのＯＣＴ画像部分と遠隔範囲のためのＩＶＵＳ画像部分を使用することができる。
【０００６】
ＯＣＴおよびＩＶＵＳの画像化方法は１つのカテーテルに統合され、カテーテルが付加的に位置センサを備え、位置センサによって検出される情報により３Ｄ撮影が発生可能である医用検査および／または治療システムは知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
全ての公知の解決策はそれぞれ個別の問題提起を解決しただけであり、従来においては、従来のカテーテルを最適に医療作業経過に組入れることができなかった。
【特許文献１】米国特許第５８９５４０２号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００４００８３７０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０１０１８５９号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００５／０１１３６８５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の課題は、良好に医療作業経過に組入れられかつ最小侵襲の医学療法の枠内で最適な診断用画像化を可能にするカテーテル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題の解決のために、冒頭に述べたごときカテーテル装置において、本発明によれば、カテーテル装置が、アテレクトミーカテーテルと、光コヒーレンス断層画像化（ＯＣＴ）センサと、血管内超音波（ＩＶＵＳ）センサと、位置センサと、このセンサのデータに基づく複合化された２Ｄおよび／または３Ｄ画像撮影を作成するように構成されている画像処理ユニットとを含む。
【００１０】
本発明は、ＩＶＵＳセンサ、ＯＣＴセンサならびに位置センサを使用し、それから得られた画像情報を２Ｄ表示において重ね合わせ、もしくは３Ｄ撮影画像の作成に使用することによって、従来単に個別に公知のカテーテルを統合して、一体化された構成ユニットを構成することができるという認識に基づいている。
【００１１】
本発明によるカテーテル装置は、医用治療装置、特にＸ線装置に組込まれると好ましい。高電圧発生装置、Ｘ線放射器、Ｘ線絞り、画像検出器ユニット、患者用テーブル、放射器架台および検出器架台、ディジタル画像システムを有するこのような血管撮影用または心臓病検査用のＸ線装置は、血管Ｘ線撮影画像と、コンピュータ断層撮影画像の種類の撮影画像との作成を可能にし、本発明によるカテーテル装置から提供された情報および撮影画像を処理し、表示し、かつ重ね合わせることができる。
【００１２】
本発明によるカテーテル装置においては、カテーテル先端を偏向させるために、磁気的制御手段を設けることができるが、しかし代替として、とりわけ引張ワイヤを有する機械的制御手段を設けることもできる。
【００１３】
カテーテルが外部磁場によって制御可能であり、カテーテルが少なくとも１つの永久磁石および／または少なくとも１つの電磁石を有してもよい。本発明の他の構成では、受信コイルが鉄心を有し、選択的に受信アンテナまたは電磁石として磁気ナビゲーションのために使用可能であるとよい。
【００１４】
カテーテルを小型化するために、カテーテル内のコイルが互いに直交方向に配置される必要はなく、むしろ任意の角度、特に６０°に配置されていてもよい。
【００１５】
本発明によるカテーテル装置において、ＯＣＴセンサおよび／またはＩＶＵＳセンサが、カテーテルの縦軸線（すなわち長手軸線）に対して横に向けられているとよい。これに従って、ＯＣＴセンサおよびＩＶＵＳセンサが別々にまたは共通にカテーテルの縦軸線の周りを回転可能であるとよい。しかし、代替として、カテーテルの周囲に分散して固定された複数のセンサを設け、これらのセンサを順次照会するようにしてもよい。カテーテルが駆動ユニットによって規定可能な速度で押し込み可能または引き戻し可能であるとよい。このようにして３次元画像を作成することができる。
【００１６】
画像処理の枠内において、本発明によるカテーテル装置の画像処理ユニットが、検査すべき体部分、特に血管の中心線および／または包絡線を近似計算するように構成されているとよい。血管包絡線は他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、包絡線により、３次元のＯＣＴ−ＩＶＵＳ撮影画像を、例えば３Ｄ血管撮影システムに由来する他の解剖学的な画像データ、特に３Ｄ血管撮影データ、コンピュータ断層撮影データまたは核スピン断層撮影データと共にレジストレーション処理し、引続いて画像融合して表示することができる。この場合に、カテーテルの３Ｄ撮影画像および解剖学的な画像データが共通な座標系に移行されると望ましい。
【００１７】
本発明によるカテーテル装置においては、例えば呼吸または心臓またはその他の器官の運動によって生じるモーションアーチファクトを避けるために、運動の周波数および／または振幅が検出され、コンピュータにより補正される。
【００１８】
センサの信号検出時の障害を回避するために、センサが時間的にずらされてクロック同期にて読取り可能であるとよい。例えば、Ｘ線検出器の読取りおよび場合によっては存在する心電図（ＥＣＧ）の読取りは、電磁式位置センサの送信器が作動状態にあるときには行なわれない。ＯＣＴセンサおよび位置センサの読取りは、Ｘ線が作動状態にあるときには行なわれない。従って、その都度、障害によって影響を及ぼされない信号のみが検出される。
【００１９】
カテーテルが、電磁場に対するシールドのための被覆を有するならば、特に良好な結果が得られる。このような被覆が、特に伝導性のナノ粒子からなる薄膜を有するとよい。
【００２０】
系統電圧による患者の危険を回避するために、カテーテルおよびそのセンサが系統電圧から電気的に減結合されている。
【００２１】
Ｘ線撮影によるカテーテルの位置測定を容易にするために、カテーテルがＸ線マーカーを有するとよい。
【００２２】
血管内を移動中のカテーテルの摩擦抵抗を低減するために、カテーテルが、好ましくはシリコーン材料および／またはナノ材料からなる被覆を備えているとよい。カテーテルが、特にその先端に、位置決めの維持のために、少なくとも１つの膨張可能なバルーンを有するとよい。
【００２３】
場合によっては温度が上昇した際に警報信号を出力するために、カテーテルが、とりわけカテーテル先端に配置された温度センサを有し、場合によっては圧力センサも有する。
【００２４】
そのほかに、本発明は治療装置、特にＸ線装置に関する。本発明による治療装置は上述の如きカテーテル装置を含む。
【００２５】
そのほかに、本発明は、アテレクトミーを実施する際の検査画像の作成方法に関する。本発明による方法は、ＯＣＴセンサ、ＩＶＵＳセンサおよび位置センサを有するアテレクトミーカテーテルが使用され、画像処理ユニットによって、センサのデータに基づく複合化された２Ｄおよび／または３Ｄ画像撮影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】
【００２６】
本発明の他の利点および詳細を実施例に基づいて図面を参照しながら説明する。
図１はアテレクトミーを実施するための本発明によるカテーテル装置を示し、
図２は本発明による第２の実施例を示し、
図３はカテーテル装置を有する本発明による治療装置を示し、
図４は図３の治療装置によるセンサ読取りの概略図を示す。
【００２７】
図１には、アテレクトミーカテーテルとして構成されている本発明によるカテーテル装置１の第１の実施例が示されている。本発明によるカテーテル装置１は中空の可撓性駆動軸２を有し、駆動軸２内にＯＣＴ信号線３およびＩ■ＵＳ信号
線４が組込まれている。更に、可撓性駆動軸２内には、電磁センサシステムとして構成されている位置センサシステムの信号線５が配置されている。ＩＶＵＳセンサ６およびＯＣＴセンサ７はカテーテルの前端部に組込まれている。カテーテル先端８の範囲には回転するメスとして構成されているカッター９を有する開口が存在する。カテーテル先端８にはＯＣＴセンサ７のための光出射窓が存在する。更に、そこにはセンサシステムの磁気センサが配置されている。これらのセンサは、患者の体外に配置されている位置センサ１０と協働する。位置センサ１０は電磁センサとして構成されている。
【００２８】
駆動軸２はカテーテル外被１１によって囲われている。開口の向かい側に、位置決め維持のための膨張可能なバルーン１３がある。
【００２９】
信号インターフェースおよび駆動ユニット１５が回転カップリング１６を介してカテーテル１に接続されている。
【００３０】
図１に示されたカテーテル装置１においては、アテレクトミーを実施するためのカッター９が、ＯＣＴセンサ７、ＩＶＵＳセンサ６、位置センサ１０に結合されて、１つの一体化装置を構成している。
【００３１】
図２Ａおよび図２Ｂはカテーテル装置の第２の実施例を示す。
【００３２】
第１の実施例の構成要素と一致するカテーテル装置の構成要素に対しては同一の符号が使用されている。
【００３３】
図２Ａは、ＩＶＵＳセンサ６、透明窓を有するＯＣＴセンサ７、位置センサ、ＩＶＵＳ信号線４およびＯＣＴ信号線３を備えた画像化カテーテル１７を示す。同様に、信号インターフェースおよび駆動ユニット１５が設けられている。
【００３４】
図２Ｂは画像化カテーテル１７が挿入可能であるルーメンを有するアテレクトミーカテーテル１４を示す。図１に示されたカテーテルと同様に、アテレクトミーカテーテル１４は、カテーテル先端８の範囲のカッター９ならびに膨張可能なバルーン１３を有する。カテーテル先端８の範囲ではルーメンがＯＣＴおよびＩＶＵＳのために透明である。カテーテル１４の内部にはバルーン１３の圧力媒体のためのチューブ１８が存在する。
【００３５】
図１および図２に示された両カテーテル装置１，１７はそれぞれＯＣＴセンサ７およびＩＶＵＳセンサ６を有する。ＯＣＴセンサ７は、特に近接範囲の良好な画像を提供し、ＩＶＵＳセンサ６はさらに遠いもしくは深い層の良好な表示を提供する。
【００３６】
カテーテル装置１，１７は、両センサから提供された画像から１つの共通な画像を作成する。このために、近接範囲のためにはＯＣＴセンサ７から提供された画像の切抜きが使用され、遠隔範囲のためにはＩＶＵＳ画像の補完部分が使用され、両部分が位置センサ１０のデータにより互いにレジストレーション処理され、融合されて１つの共通な画像を作成する。このようにして、体内における定められた位置に正確に割り付けられ得る被検査血管の断層画像が得られる。コンピュータによる方法によって、被検査血管の中心線および包絡線を近似計算するために位置センサのデータが利用される。引続いて個々の断層画像が組合わされてボリュームデータセットを構成するので、正確な、従って特に現実的な画像が生じる。
【００３７】
血管の中心線および血管の包絡線を近似計算する際、中心線の形状情報が利用され、画像撮影中に検出されたセンサ位置と組合わされ、それによって３Ｄ画像表示においてアーチファクトが明白に低減される。中心線の３Ｄ座標および画像撮影中に検出されたセンサ位置は互いに減算される。減算結果が、検出された各２Ｄ画像について正確な３Ｄ再構成のために使用される。血管のこの包絡線は画像の他の処理ステップで使用される。包絡線により、３Ｄ再構成されたＯＣＴ−ＩＶＵＳ画像が、３Ｄ血管撮影装置などからの同一の血管部分の他の解剖学的な画像データと共にレジストレーション処理され、引続いて融合処理される。
【００３８】
図１および図２の実施例において使用された位置センサ１０は、２Ｄ−ＯＣＴ−ＩＶＵＳ撮影画像から３Ｄ−ＯＣＴ−ＩＶＵＳ撮影画像を作成するための電磁位置センサである。３次元座標系におけるカテーテルの方位および位置の検出は、対象内の送信コイルと空間における受信コイルとにより、またはその逆の対象内の受信コイルと空間における送信コイルにより行なわれる。
【００３９】
カテーテル内には電磁送信器が配置されるかまたは代替として電磁受信器が配置されてもよい。これとは逆に体外に対応する電磁受信器または送信器が配置される。一般的には、空間内における位置測定を可能にするために、放射方向Ｘ，Ｙ，Ｚを有する少なくとも１つの送信器が１つの受信器に割り当てられるか、または逆に放射方向Ｘ，Ｙ，Ｚを有する少なくとも１つの受信器が１つの送信器に割り当てられる。電磁位置センサのコイルは、専ら互いに直交方向に配置されるのではなく、位置センサをカテーテル内に組込むことを可能にする改善された小型化を達成するために、例えば６０°の任意の角度に配置される。
【００４０】
センサにより取得されるカテーテルの画像情報は、２Ｄまたは３Ｄ撮影画像のような他の医用画像と融合され、もしくは重ね合わされる。カテーテルのＯＣＴ−ＩＶＵＳ画像はＸ線画像と共通に表示される。それによってカテーテル装置の画像とＸ線画像とに関する情報が共通に使用者のために可視化され、迅速かつ良好な診断を可能にする。付加的に、重ね合わせ２Ｄ−２Ｄ、２Ｄ−３Ｄ、３Ｄ−３Ｄ、３Ｄ−４Ｄおよび４Ｄ−４Ｄが可能であり、その都度血管撮影法によるＸ線画像とカテーテル装置の画像とがセグメンテーション、レジストレーションおよび画像融合によって組合わされる。重ね合わせのために、次のモダリティの画像および方法が使用される。すなわち、ＩＶＵＳを含む超音波検査法、Ｘ線撮影法、Ｘ線透視法（蛍光透視法）、血管撮影法、ＯＣＴ、個別の断層撮影法、陽電子放出断層撮影法、核医学診断法、コンピュータ断層撮影法、心臓内ＭＲを含む核スピン断層撮影法、内視鏡検査と蛍光および光マーカーを含む光学式撮影法。
【００４１】
カテーテル装置は、呼吸と心臓および血管の運動とによって生じるモーションアーチファクトを除去するための機能ユニットを有する医用治療装置の部分である。呼吸アーチファクトを除去するために、相応のセンサを介して呼吸振幅および脈拍数を検出する胸ベルトが使用されるとよい。画像処理ユニットは、画像情報からモーションアーチファクトを取除くために、相応の補正計算を行なうことができる。
【００４２】
位置測定精度を高めるために、送信コイルが周期的に定められた時間間隔にて異なる周波数で作動させられて評価される。個々のセンサの信号の重なりによってひき起こされ得るセンサアーチファクトを回避するために、センサが時間的にずらされてクロック同期式で読取られることが提案される。例えばＸ線検出器およびＥＣＧの読取りは、電磁式位置センサシステムの送信器が作動状態にあるときには行なわれない。ＯＣＴセンサおよび位置センサの読取りは、Ｘ線が作動状態にあるときには行なわれない。
【００４３】
従って、常に、障害を受けずかつ他の作動中のセンサに影響を及ぼさない信号のみが読取られる。
【００４４】
機能ユニットおよび信号線は、生理学的信号、画像信号および信号処理部、信号前処理部を送信アンテナの磁気フィルタに対して遮蔽する装置および手段を装備している。このために、カテーテルの外被は伝導性のナノ粒子からなる薄膜で被覆される。同様に、磁気シールドを生じさせるためにナノ粒子が使用されるとよい。
【００４５】
カテーテル外被は血管を通した案内時に摩擦抵抗を減らす被覆を備えている。この被覆は、同様にナノ技術を基礎にすることができ、あるいは代替としてシリコーン材料から形成することができる。
【００４６】
ＩＶＵＳセンサによる画像化を超音波造影剤の使用によって改善するために、検査すべき血管もしくは体内腔へカテーテル内の導管を通して造影剤が直接に導入される。
【００４７】
カテーテルの先端には、検査および治療すべき血管または器官の温度および圧力を監視するために、温度センサまたは圧力センサが配置されている。カテーテルの先端に取付けられている温度センサによって、摩擦によって生じる温度上昇を検出することができる。
【００４８】
図３は本発明による治療装置の概略図である。
【００４９】
治療装置１９はアテレクトミーを実施するためのカテーテル装置を含む。治療のために、図３に示されていない患者が患者用テーブル２０上に寝かせられ、Ｘ線源２１を介してＸ線が患者用テーブル２０の方向へ送出される。Ｘ線発生は高電圧発生装置２２を介して行なわれ、高電圧発生装置２２はシステム制御部２３を介して制御される。Ｘ線源２１に対向してＸ線検出器２４が配置され、Ｘ線検出器２４はＸ線画像のための前処理ユニット２５に接続されている。そのほかに、患者のＥＣＧ信号または脈拍信号もしくは呼吸および血圧を監視するために生理学的信号処理部２７に接続されている生理学的センサのための接続部２６が設けられている。
【００５０】
アテレクトミーカテーテルのための接続部２８および信号インターフェース２９を介して、ＯＣＴ、ＩＶＵＳおよび電磁式位置センサシステムによる画像監視下で本来の治療が行なわれる。更に、データバス３０への接続が存在する。そのほかに、ＯＣＴ、ＩＶＵＳおよび位置センサのための前処理ユニット３１，３２および３３が設けられている。ＯＣＴ、ＩＶＵＳおよび位置センサのための付属の画像処理ユニット３４，３５および３６が、同様にデータバス３０に接続されている。電圧供給は電源ユニット３７を介して行なわれる。更に、Ｘ線画像のための画像処理ユニット３８がデータバス３０に接続されている。更にデータバス３０は、撮影された画像を保管および記憶するための画像データメモリ３９への接続を有する。較正ユニット４０ならびに画像補正ユニット４１は画像化の障害場もしくはアーチファクトの考慮を可能にする。画像融合および再構成は、画像融合および／または再構成ユニット４２内で行なわれる。そのほかに患者データおよび画像データシステムへのインターフェース４３が存在する。
【００５１】
ＯＣＴ、ＩＶＵＳおよび位置センサシステムから得られた画像データ、Ｘ線画像および異なる画像撮影技術の有り得る融合画像が、ディスプレイユニット４４において、２次元、３次元または４次元で表示される。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に接続されている。
【００５２】
図４は本発明による方法を実施する際の治療装置のセンサ読取りの概略を示す。
【００５３】
典型的な方法経過は次のとおりである。必要に応じて造影剤を用いてＸ線監視下でカテーテルを挿入する。血管撮影法により概観撮影画像を作成する。位置センサによる撮影画像を作成する。セグメンテーション、レジストレーションおよび画像融合により位置センサの撮影画像と概観血管画像とを重ね合わせる。得られた画像に基づくナビゲーションにて目標位置までカテーテルを誘導する。これらのステップは部分的に並行して行なわれ、かつ使用者の介入なしに自動的に行なわれる。所望の目標位置に到達したとき、ＯＣＴのための洗浄液が注入され、ＯＣＴ−ＩＶＵＳ撮影画像により狭窄が高分解能で２次元または３次元にて観察される。引続いてＯＣＴ−ＩＶＵＳ撮影画像が作成される。続いて、ＯＣＴ−ＩＶＵＳ撮影画像と概観血管画像とが、セグメンテーション、レジストレーションおよび画像融合によって重ね合わされる。引続いて、位置センサのデータに基づいてＯＣＴ−ＩＶＵＳ撮影画像の３次元再構成が行なわれる。アテレクトミーカテーテルが配置され、例えばカテーテル先端に取付けられているバルーンの膨張によって一時的に固定される。２次元または３次元のＯＣＴ−ＩＶＵＳ撮影画像により、アテレクトミーカテーテルの位置および姿勢が正しいかどうかを監視する。アテレクトミーを実施する、すなわち、回転するメス（カッター）により血管壁のプラークを切除する。定められた量のプラークが取除かれたとき、ＯＣＴセンサにより血管のこの部位が監視される。全ての部位でプラークが取除かれるまで、この過程が繰返される。最後にアテレクトミーの監視を終了し、カテーテルを引き戻す。
【００５４】
本発明による装置によって、必要な方法ステップが減少する。ＯＣＴセンサは近接範囲における良好な撮影画像を提供し、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撮影画像およびＩＶＵＳ撮影画像から３Ｄ撮影画像が作成される。そのほかに概観血管撮影の実施後に位置センサの信号を相応に利用することによって、カテーテルの経過がＩＶＵＳ信号、ＯＣＴ信号および電磁信号だけに基づいて描出される。すなわち、Ｘ線を節減することができる。システムは、動脈硬化プラークに関する重要な付加的な医療情報を提供する。それにより、付加的にカテーテルの先端の正しい姿勢をチェックすることができる。アテレクトミーとＯＣＴとの一体化における更なる利点は、この場合にＯＣＴ用に特別な洗浄装置が存在しなくてもよいことにある。なぜならば，穿りヘッドのために既に洗浄手段が使用されるからである。
【００５５】
図示の実施例ではＸ線装置である医用治療装置のセンサは、部分的に時間をずらしてクロック同期にて読取られる。先ず、システムクロックが予め与えられ、システムクロックにおいて個々のシステムパルスが発生される。このパルス発生にＸ線の投入および磁気式位置測定が続く。Ｘ線の遮断後にＸ線検出器の読取りが行なわれ、同時にＩＶＵＳデータの読取りが行なわれる。これに続いてＯＣＴデータが読取られ、同時にＥＣＧおよび呼吸データの読取りが行なわれる。それにより、相互の妨害が排除され得るように、個々のセンサが読取られ、もしくはカテーテル装置の構成要素が制御される。ここに図示された時間的にずらされかつクロック同期の読取りは、妨害の影響を回避しながらの読取りのための模範例と見なすべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明によるカテーテル装置の第１の実施例を示す概略図
【図２】本発明によるカテーテル装置の第２の実施例を示す概略図
【図３】カテーテル装置を有する本発明による治療装置の実施例を示すブロック図
【図４】図３の治療装置によるセンサ読取りの概略を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【００５７】
１          カテーテル装置
２          駆動軸
３          ＯＣＴ信号線
４          ＩＶＵＳ信号線
５          位置センサシステムの信号線
６          ＩＶＵＳセンサ
７          ＯＣＴセンサ
８          カテーテル先端
９          カッター
１０          位置センサ
１１          カテーテル外被
１３          バルーン
１４          カテーテル
１５          信号インターフェースおよび駆動ユニット
１６          回転カップリング
１７          画像化カテーテル
１８          チューブ
１９          治療装置
２０          患者用テーブル
２１          Ｘ線源
２２          高電圧発生装置
２３          システム制御部
２４          Ｘ線検出器
２５          前処理ユニット
２６          生理学的センサのための接続部
２７          信号処理部
２８          アテレクトミーカテーテルのための接続部
２９          信号インターフェース
３０          データバス
３１          ＯＣＴのための前処理ユニット
３２          ＩＶＵＳのための前処理ユニット
３３          位置センサのための前処理ユニット
３４          ＯＣＴのための画像処理ユニット
３５          ＩＶＵＳのための画像処理ユニット
３６          位置センサのための画像処理ユニット
３７          電源ユニット
３８          Ｘ線画像のための画像処理ユニット
３９          画像データメモリ
４０          較正ユニット
４１          画像補正ユニット
４２          画像融合および／または再構成ユニット
４３          インターフェース
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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