用於圖像輔助的方法和x射線設備的製作方法

2023-07-12 12:09:31

用於圖像輔助的方法和x射線設備的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種在導絲穿過患者空腔器官阻塞的運動期間用於圖像輔助的方法，具有如下步驟：在導絲穿過阻塞的運動期間進行概覽圖序列的X射線圖像拍攝；藉助圖像識別算法從概覽圖中連續更新地確定導絲的位置；藉助另一種圖像識別算法從概覽圖中連續更新地確定導絲尖端的位置；從概覽圖序列中確定變焦圖序列，該變焦圖基於導絲尖端的位置確定示出了由概覽圖得出的具有尖端的放大片段；和在顯示單元上分別共同自動地實時顯示至少一個具有淡入的導絲的概覽圖和至少一個具有淡入的導絲尖端的變焦圖。
【專利說明】用於圖像輔助的方法和X射線設備

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種按照本發明在導絲穿過患者空腔器官阻塞的運動期間用於圖像輔助的方法，以及一種用於執行按照本發明的這樣的方法的X射線設備。

【背景技術】
[0002]在心臟冠狀動脈慢性完全阻塞的情況下,所謂的CT0(chronic total occlus1n,慢性完全阻塞)，在心導管檢查的領域內試圖藉助不同的技術來打通完全阻塞並且再次建立順行的血液流動。在此所有技術的共同點是，完全阻塞的位置必須以導絲穿過。因為藉助血管造影成像僅能示出以造影劑填充的血管區域，所以不能或僅能困難地跟蹤在CTO的位置處的血管的走向。出於這個原因通常考慮事先拍攝，例如以前的計算機斷層造影截面圖像，以便重建阻塞的血管的走向。
[0003]但是，如果通常是在完全阻塞內還存在小的通道的情況，則通過該小的通道，導絲「本身」可以找到其通過CTO的路徑。這樣的通道在通常的X射線圖像諸如血管造影圖像中是不可見的。檢查者在此可以這樣採取行動，即，其朝向CTO移動導絲的尖端，直至導絲輕微彎曲。導絲然後在壓力/應力下產生朝向CTO的推力。因為僅在極其小的範圍內構成壓力，所以排除了血管穿孔的危險。然後檢查者小心地旋轉導絲尖端，直至導絲移入CTO或通過小的通道中的一個通道移入CT0。為此檢查者需要儘可能良好的視覺信息，例如藉助X射線成像來連續地監視導絲的運動。但是在顯示X射線圖像時存在如下問題，即，導絲的概覽顯示示出了太少的細節，並且在變焦顯示的情況下存在如下危險，即，導絲尖端從變焦區域中移出。


【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是，提供一種用於圖像輔助的方法，該方法能夠將導絲穿過空腔器官阻塞的運動特別良好地可視化。此外本發明要解決的技術問題是，提供一種對於執行該方法合適的X射線設備。
[0005]按照本發明，上述技術問題通過按照本發明的用於圖像輔助的方法和按照本發明的X射線設備來解決，本發明的優選實施分別也是本發明的內容。
[0006]按照本發明，要求保護具有如下步驟的在導絲穿過患者空腔器官阻塞的運動期間用於圖像輔助的方法:
[0007]-在導絲穿過阻塞的運動期間進行導絲概覽圖序列的X射線圖像拍攝，
[0008]-藉助圖像識別算法從概覽圖中連續更新地確定導絲的位置，
[0009]-藉助另一種圖像識別算法從概覽圖中連續更新地確定導絲尖端的位置，
[0010]-從概覽圖序列中確定變焦圖序列，該變焦圖基於導絲尖端的位置確定示出了由概覽圖得出的具有尖端的放大片段，和
[0011]-在顯示單元上分別共同自動地實時顯示至少一個具有淡入的導絲的概覽圖和至少一個具有淡入的導絲尖端的變焦圖。
[0012]通過按照本發明的方法例如對於實施患者空腔器官的阻塞治療的檢查人員確保了所有重要信息的最優可視化:一方面顯示概覽圖，在該概覽圖上淡入導絲並且由此可以識別導絲的位置和方向，並且同時顯示在阻塞區域中的導絲尖端的放大視圖和由此的用於打開阻塞的精確起點。該視圖實時地更新並且分別由當前拍攝來確定導絲和導絲尖端的位置，從而檢查人員能夠實施最佳可能的治療。檢查人員可以通過圖示精確地估計，導絲尖端將要取哪個路徑並且及時做出相應的反應。通過基於導絲尖端的位置確定顯示變焦圖可以使尖端不由於患者運動(例如心臟或呼吸運動)而從變焦圖中移出，這附加地得到特別可靠的顯示並且由此使治療變得更安全。
[0013]按照本發明的實施，變焦圖分別對應每個概覽圖並且同時與之共同顯示。也就是分別實時地(這可以包含由於圖像處理的最小時間偏差)分別顯示當前概覽圖和所屬的變焦圖，從而檢查人員始終能夠精確並直接地識別，導絲和尖端位於哪個位置。由此確保了患者的最佳治療。
[0014]為了可特別好識別地布置圖像，將變焦圖作為「圖像中的圖像」淡入顯示在各個概覽圖中。這尤其在極其大平面的顯示單元諸如西門子公司的所謂的大平面顯示器的情況下是優選的。替換地也可以分別並排地顯示變焦圖和概覽圖。這尤其在具有多個顯示部分的顯示單元的情況下是優選的。
[0015]合適地，變焦圖具有相對於概覽圖的至少四倍的放大。通過這種方式可以特別良好地顯示導絲尖端和直接相鄰的區域，特別是阻塞部分，並且對於檢查人員可以良好識別。
[0016]按照優選的方式，為了確定導絲和/或導絲尖端的位置使用跟蹤算法(TrackingAlgorithmenX
[0017]為了實施按照本發明的方法設置一種X射線設備，其具有:帶有X射線源和X射線探測器的用於拍攝概覽圖序列的拍攝系統；用於控制方法的控制單元；具有用於處理概覽圖、用於確定位置和用於確定變焦圖的圖像處理單元的圖像系統；以及用於共同地實時顯示概覽圖和變焦圖的顯示單元。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]本發明以及按照本發明的特徵的其它優選的實施下面藉助於附圖中示意性示出的實施例詳細解釋，但本發明不受該實施例限制。附圖中:
[0019]圖1示出了按照現有技術顯示概覽圖的視圖；
[0020]圖2示出了按照現有技術顯示變焦圖的視圖；
[0021]圖3示出了按照本發明組合地顯示概覽圖和變焦圖的視圖；
[0022]圖4示出了在導絲穿過空腔器官阻塞運動期間用於圖像輔助的按照本發明的方法的流程。

【具體實施方式】
[0023]在圖1和圖2中示出了在介入手術的圖像輔助的情況下的公知類型的示圖。在按照概覽圖序列的概覽圖14中(通常在X射線圖像輔助的情況下連續地拍攝概覽圖)示出了患者的空腔器官10以及空腔器官在一個位置處的封閉的阻塞13。通常或多或少地可以在概覽圖上良好地識別由檢查人員引入的具有在末稍端布置的導絲尖端12的導絲11。作為概覽圖的替換通常可以顯示通過局部放大概覽圖產生的變焦圖15。變焦圖的問題在於，在血管系統運動(呼吸運動，心臟運動)的情況下(通過虛線箭頭表示)此前在變焦圖中可識別的導絲尖端從變焦圖中移出。
[0024]通過按照本發明的用於圖像輔助的方法，所有對於實施治療性打開空腔器官中的阻塞的檢查人員來說重要的信息可以清楚、明顯、同時並且連續地更新。該方法使得能夠可靠並經濟地實施用於患者的這樣的手術。
[0025]在圖4中示出了按照本發明的自動方法的重要步驟。實況地並實時地在手術期間實施該方法，其中具有導絲尖端12的導絲11移動穿過患者的空腔器官(例如心臟冠狀動脈)，並且尤其在治療打開空腔器官的阻塞期間實施。由此在第一步驟17中，關於一定的可確定的時間段(例如在手術期間)拍攝患者的相應空腔器官的具有導絲的連續序列概覽圖(例如透視圖)。在圖4中分別通過三個框表示該序列，其中通常拍攝更多，也就是多個概覽圖。例如由具有可三維運動的拍攝系統(例如C形臂系統)的X射線設備來拍攝概覽圖，該概覽圖例如可以由血管造影圖構成。
[0026]只要分別拍攝了概覽圖，則根據其在第二步驟18中確定導絲的位置和方向。這可以藉助軟體算法自動地實施，該軟體算法可以藉助圖像系統的圖像處理單元來控制。用於跟蹤導管或導絲的算法由現有技術公知，例如由未提前公開的專利申請US13/778，454獲知。同時，藉助另外的軟體算法在第三步驟19中根據各個當前概覽圖確定導絲尖端的位置。該算法也可以藉助圖像系統的圖像處理單元來控制。這樣的算法，例如所謂的跟蹤算法，也由現有技術公知。
[0027]在第四步驟20中基於導絲尖端的位置確定將來自於概覽圖的包含導絲尖端的片段放大為變焦圖。然後在第五步驟21中實時地，也就是以與拍攝幾乎沒有或極其小的時間延遲來共同地示出具有淡入的導絲的概覽圖和具有淡入的導絲尖端的變焦圖。基於如下原因這一點可以是無問題的，即用於確定導絲位置和導絲尖端位置的算法要求極其少的時間。優選地，共同顯示各個當前的概覽圖和所屬的變焦圖。當例如極其快速地建立概覽圖序列時，替換地也可以將來自於之前的概覽圖的變焦圖與最當前概覽圖一起顯示。
[0028]分別共同地顯示概覽圖和變焦圖，其中變焦圖可以作為「圖像中的圖像」與概覽圖一起來顯示，或者兩個圖像可以例如在劃分的顯示器上並排顯示。在圖3中示出了這樣的組合圖像16。變焦圖示出了導絲尖端及其鄰近周圍，其中變焦圖的放大倍數例如可以是概覽圖的雙倍、四倍、八倍或更高。理想地這樣選擇放大，使得導絲尖端的特性是最優可見的。通過不斷更新地確定導絲尖端位置以及基於此的放大，在變焦圖中總是可以保持看見尖端並且不會由於(例如心臟或呼吸的)運動而使尖端移出變焦圖。在概覽圖中與之相比可以識別出在空腔器官(即例如血管樹)中的整個導絲的位置和方向，從而檢查人員獲得最優的概況，特別是當操縱導絲來進行打開阻塞的手術時。例如在規定的前面設置的時間段期間或直至方法被手動中斷，連續地更新方法的所有步驟。
[0029]本發明可以以下面的方法簡要概括為:
[0030]對於特別良好地監視用於打開空腔器官中的阻塞的介入手術，在導絲穿過患者空腔器官阻塞的運動期間用於圖像輔助的方法具有如下步驟:
[0031]-在導絲穿過阻塞的運動期間進行導絲的概覽圖序列的X射線圖像拍攝，
[0032]-藉助圖像識別算法從概覽圖中連續更新地確定導絲的位置，
[0033]-藉助另一種圖像識別算法從概覽圖中連續更新地確定導絲尖端的位置，
[0034]-從概覽圖序列中確定變焦圖序列，該變焦圖基於導絲尖端的位置確定示出了由概覽圖得出的具有尖端的放大片段，和
[0035]-在顯示單元上分別共同自動地實時顯示至少一個具有淡入的導絲的概覽圖和至少一個具有淡入的導絲尖端的變焦圖。
【權利要求】
1.一種在導絲(11)穿過患者空腔器官(10)的阻塞(13)的運動期間用於圖像輔助的方法，具有如下步驟: -在導絲(11)穿過阻塞(13)的運動期間進行導絲(11)的概覽圖(14)序列的X射線圖像拍攝(17)， -藉助圖像識別算法從所述概覽圖(14)中連續更新地確定(18)所述導絲(11)的位置， -藉助另一種圖像識別算法從所述概覽圖中連續更新地確定導絲尖端(12)的位置， -從所述概覽圖(14)序列中確定(20)變焦圖(15)序列，該變焦圖(15)基於所述導絲(11)尖端(12)的位置確定示出了由概覽X射線圖得出的具有所述導絲(11)尖端(12)的放大片段，和 -在顯示單元上分別共同自動地實時顯示(21)至少一個具有淡入的導絲(11)的概覽圖和至少一個具有淡入的導絲(11)尖端(12 )的變焦圖。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，變焦圖分別對應每個概覽圖並且同時顯示。
3.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中，變焦圖分別作為圖像中的圖像而淡入地顯示在各個概覽圖中。
4.根據上述權 利要求中任一項所述的方法，其中，分別並排地顯示變焦圖和概覽圖。
5.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述變焦圖具有相對於概覽圖的至少四倍的放大。
6.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中，為了確定導絲和/或導絲尖端的位置使用跟蹤算法。
7.—種X射線設備，其被構造為用於實施按照權利要求1至6中任一項所述的方法，具有:帶有X射線源和X射線探測器的用於拍攝概覽圖序列的拍攝系統；用於控制方法的控制單元；具有用於處理概覽圖、用於確定位置和用於確定變焦圖的圖像處理單元的圖像系統；以及用於共同地實時顯示概覽圖和變焦圖的顯示單元。
【文檔編號】A61B6/00GK104068877SQ201410115454
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月26日 優先權日:2013年3月27日
【發明者】J.裡伯, M.羅斯邁耶 申請人:西門子公司