用于动脉瘤修补的基于曲面重建的二维三维叠加制造技术

在一种用于荧光透视控制地将支架插入到患者的弯曲主动脉中以进行动脉瘤修复的方法中，获取位于动脉瘤处患者主动脉的三维体积图像。通过了解三维体积图像与血管造影系统的C形臂的配准、以及血管造影系统的投影几何位置，将三维体积图像在解剖学上正确地投影至血管造影系统的二维荧光透视图像上。对于二维三维叠加，将三维体积图像显示为曲面重建，其中使二维荧光透视图像和三维体积图像绕患者弯曲主动脉的弯曲中心线或者绕弯曲的引导器具中心线扭曲，以校正关于主动脉的屈曲，使得原先的弯曲主动脉中心线或者引导器具的弯曲中心线变成直线。使用二维三维叠加来目视观察支架的插入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二维与三维图像的配准(registration)、脉管的曲面重建(CPR)可视化、以及在二维图像中定位导管并且引导金属丝(或其他器具)等现有

技术介绍
更具体地，本专利技术涉及作为腹主动脉疾病的腹主动脉瘤(AAA)荧光透视控制介入修复的现有
参见现有技术图1A、图1B、图1C。这种疾病通常借助于将支架移植物10插入到主动脉11以重塑器官来进行治疗。通过腹股沟动脉13插入引导金属丝12和导管，通过引导金属丝12和导管安放一个或更多的支架移植物10 (图1A、图1B、图1C)。对于这些移植物的投放重要的是使其停留在预定的“着陆区”。目的是将支架安放在健康区而不会闭塞任何重要的脉管分支例如肾动脉。在介入期间的敏感点是主支架在主动脉中的释放(图1C)。有时必须根据不同的支架部件，例如，根据覆盖腿动脉、主动脉等的支架来装上有限个支架。为了不必永久地注射造影剂来控制这种复杂的支架定位，如图2A、2B所示，按周知的方法可能叠加配准的三维体积15以引导支架10(图1)的定位，其中配准的三维体积 15示出了主动脉11 (图1A、图1B、图1C)的(分段)相关部分14(动脉瘤)。了解了体积 15与血管造影系统C形臂的配准以及投影几何位置，可以将体积15在解剖学上正确地投影到血管造影系统的二维荧光(荧光透视)图像16上。参见现有技术图2A、图2B。因此，现有技术图2A、图2B示出了一种二维三维叠加。如果使三维体积15与C形臂配准，并且已知C形臂的投影几何位置(图2A)，可以将三维体积15在解剖学上正确地叠加至二维荧光透视图像16 (图2B)。该目视观察也可以遵循C形臂的各角度变化等。目视观察的问题可能在于在这种叠加期间，主动脉看上去可能与在诊断图像中的不同，而医师通常使用诊断图像对介入进行计划。出于计划的目的，使三维图像信息显示为所谓的“弯曲MPRs (Multi-Planar Reformation，多平面重组)(CPRs (曲面重建(Curved Planar Reconstruction)))，，(参见 Armin Kanitsar, Dominik Fleischmann, Rainer Wegenkittl,Meister EduardGroller,"Diagnostic Relevant Visualization of Vascular Structures", Technical report TR-186-2-04-02，2004 年 1 月 20 日，TU Vienna(维也纳理工科大学))。通过展直(straightening)主动脉17，现有技术的图3A、图!3B、图3C基本上提供了关于器官的标准化视图。参见现有技术的图3C。因此，现有技术的图3A、图;3B、图3C示出了目视观察主动脉的可能性。图3A、图B 示出了目视观察主动脉造影的“常规”方法，MPR(多平面重组)模式-各自的体积渲染VRT 示于图:3B中。另一种方法，尤其适用于分段脉管，是显示为所谓的CPR (曲面重建)，CPR提供了绕中心线18A的旋转(参见图3C)。有时拉直(stretch)主动脉17，使得中心线18A 成为直线18B，这提供了关于器官的标准化视图(参见Kanissar等，同前述)
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种二维三维叠加的调整，其类似于曲面重建 (CPR)对二维荧光重定格式(reformat)。与根据诊断CT已经了解的相比，本方法给予医师关于分段主动脉叠加的标准化视图。在用于荧光透视控制地将支架插入到患者的弯曲主动脉以进行动脉瘤修复的方法中，获取位于动脉瘤处患者主动脉的三维体积图像。通过了解三维体积图像与血管造影系统C形臂的配准、以及血管造影系统的投影几何位置，将三维体积图像在解剖学上正确地投影至血管造影系统的二维荧光透视图像上。对于二维三维叠加，将三维体积图像显示为曲面重建，其中使二维荧光透视图像和三维体积图像绕患者弯曲主动脉的弯曲中心线或者绕弯曲引导器具中心线扭曲(warp)，以校正关于主动脉的屈曲，使得原先的弯曲主动脉中心线或引导器具的弯曲中心线变成直线。使用二维三维叠加来目视观察支架的插入。附图说明图1A、图1B、图IC示出了将支架移植物插入到主动脉中；图2A、图2B示出了一种二维三维叠加；图3A、图;3B、图3C示出了目视观察主动脉的不同方法；图4A、图4B图示了第一优选实施例，其采用具有扭曲的基于二维三维叠加的 CPR ；图5是第一优选实施例方法的流程图；图6A、图6B示出了第二优选实施例，其采用具有扭曲的基于二维三维叠加的 CPR ；图7示出了第二优选实施例方法的方法步骤；图8A、图8B、图8C示出了第一优选实施例方法与第二优选实施例方法的直接对比；以及图9A、图9B、图9C示出了 CPR叠加的至整个AAA分段的扩展。 具体实施例方式为了易于理解本专利技术原理的目的，下面参照附图中所示的优选实施例/最佳模式，并使用特定语言对其进行描述。然而，应当理解这并非想要限制本专利技术的范围，而且，对于本专利技术所涉及领域的技术人员而言通常出现的在例示装置中的这种变更和进一步的改进、以及与所例示的本专利技术原理相同的进一步应用都包括在本专利技术的范围内。下面披露并且描述两种主要方法。本方法被描述用于腹主动脉瘤，但当然可以延伸至通常应用CPR重定格式的任何场合，例如，胸主动脉瘤。关于两种方法的先决条件是校准的C形臂血管造影系统(类似于现有技术的西门子Zee系统)、以及与C形臂配准的主动脉三维体积。第一优选实施例方法(图4A、图4B)将二维三维叠加调整到对于CT的常规CPR可视化。所以，附加地需要了解主动脉40A的中心线19。然后，因为配准，已经了解此中心线 19在二维荧光图像上的投影((图4A)中的曲线19)。现在，可以使二维图像(组合的二维三维图像分别地)绕投影的中心线19“扭曲”，以校正关于主动脉的屈曲。原来的弯曲中心线19现在变成展直主动脉40B的直线20 (图4B)。如果例如在介入期间C形臂的角度改变，当然能实时调整这种重定格式。因此，图4A、图4B图示了第一方法的基于二维三维叠加的CPR。这些图示出了第一优选实施例方法，与根据诊断CT已经了解的相比，本方法给予医师关于分段主动脉叠加的标准化视图。因为分段，已知主动脉40A(其将被叠加至荧光)的中心线19，当然，在这种情况下，已知此中心线在二维荧光图像上的投影(图4A中的线19)。取代图4A中示出的“常规叠加”，现在使二维荧光(组合的图像分别地)“扭曲”，以校正有关中心线19的屈曲，使得中心线现在是图4B中的直线20。如果例如角度改变，当然可以实时调整此重定格式。图5的流程图示出了根据第一优选实施例方法的用于荧光透视控制地将支架插入到弯曲主动脉的方法。在步骤23A中，获取位于动脉瘤处主动脉的三维体积图像，并且也获取患者弯曲主动脉40A的弯曲中心线19。在步骤23B中，已知三维体积图像与C形臂的配准、以及血管造影系统的投影几何位置，将三维体积图像在解剖学上正确地投影至在支架插入到主动脉期间取得患者荧光透视图像的血管造影系统的二维荧光透视图像上，以建立二维三维叠加。在步骤23C中，对于该二维三维叠加，将三维体积图像显示为曲面重建， 其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M奥斯特梅尔，M菲斯特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：