專利名稱：產生中空器官的視圖的方法以及用于該方法的導管的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種產生管腔內視圖的方法以及用于這種方法的導管。
技術背景在醫療中導管輔助的檢查和診斷方法都是牢固確立的方法，其中大多 是將細長構造的導管導入到身體的一個中空器官中。導管輔助的方法例如經常被應用在血管系統和心臟部位。在此，導管大多是通過可容易進入的臂或腿靜脈或動脈而被導入并被向前推移到應該 被檢查和/或診斷的位置。公知的在心臟導管檢查框架內實施的檢查，例如 是通過被注入的造影劑以顯示該血流動力學，在電生物學檢查框架內測量 心臟的電活性，在循環系統的不同部分中實施壓力和/或氧測量，心室和心 臟冠狀動脈的顯示，變窄血管的球嚢擴張術或支架置入術，心臟缺陷的診 斷和額外的旁路或變厚的心肌組織的切除。在此，導管通常是在血管中在觀察控制(Sichtkontrolle )下被向前推進， 該觀察控制迄今為止大多都借助于使用X射線的透視來實現。但是X射線 的應用在好幾個方面都是有問題的。 一方面，病人和主治醫生因此都要部 分的暴露在很大的放射負荷中。另一方面，這種透視時常提供從中不能直 接顯示空間關系的圖像。按照不同的解剖學關系，會經常地要求從多個方 向拍攝，直至醫生以正確的方式獲得關于出現的解剖學關系的信息。一種能使這些問題至少部分補救的可能方案是，在介入方法中代替X 射線透視方法而應用^f茲共振技術。在此，這里所采用的介入儀器(例如插 入的導管)是被如此設計的，使得它們是與磁共振技術兼容的。這意味著， 在磁共振設備的周圍環境中插入儀器既不會導致圖像質量的決定性損害， 也不會導致對病人的危害。在介入方法中使用的磁共振技術尤其要具有無 放射負荷的優點。另外，總的努力方向在于，使導管輔助的方法如此進一步發展，使得 使用者在介入性干預期間按照改進的方式得到支持
發明內容
由此，本發明要解決的技術問題是，提供一個能讓使用者在導管輔助 的方法中有良好的空間上定向的方法。此外，本發明的另一要解決的技術 問題是提供一個導管，借助它使用者在導管輔助的方法期間在解釋空間關 系時可以按照良好的方式被支持。按照本發明的用于產生中空器官視圖的方法(在該中空器官被至少部分地導入一個導管)包括如下步驟-記錄(Aufzeichnen )該中空器官和導管的至少一個三維空間數據組，-確定被導入到中空器官中的導管的位置，和-根據該導管的位置產生該中空器官的管腔內視圖。按照這種方式可以產生中空器官的三維管腔內視圖，也就是說，該中 空器官內壁的三維顯示，并且是出于導管的視野(Sicht)的三維顯示。在 此，管腔內視圖的視點(Blickpunkt)是通過導管的位置被確定的。從而， 使用者可以在判斷導管的位置時按照改進的方式被支持，因為他獲得了從 導管的視野中顯示出的中空器官。在此，中空器官的三維管腔內視圖可以如同通過光學內窺鏡被看到的 那樣，將該中空器官顯示在視圖中。與公知的內窺鏡方法不同，按照本發 明的方法現在還可以被應用在筒單的和細小的儀器中，在這些儀器上一般 不設置光學器件，從而現在也可以內窺鏡式地操作這類器械(例如導管)。在一種優選的實施方式中，除了導管的位置之外，導管的取向也被確 定，其中，額外地依據導管的取向產生中空器官的管腔內視圖。因此，管 腔內視圖的方向也可以通過導管(精確地說通過它的取向)而被確定。優選地，在產生管腔內視圖時中空器官的液態和/或氣態內含不被一起 顯示。按照這種方式可以使中空器官的管腔內視圖即使在中空器官充滿液 體或氣體時也被顯示，該氣體如此一起反映在三維空間凄t據組中，使得它 在管腔內視圖中會將視線阻擋到或至少限制到中空器官的內壁上。在這種實施方式中，按照本發明的方法也可被應用在液態內含中空器 官中，其中液態內含一般會將光學視野抑制到中空器官的內壁上并且其中 出于這個原因因此不能使用光學內窺鏡(例如在血管的管腔內顯示時)。因 為液體(或在給定情況下也為氣體)的內含在三維空間數據組中可以被與 中空器官的固體結構不同地顯示，所以在產生該管腔內視圖時可使液體內 含呈現透明地被顯示。優選地，借助^磁共振成像實現對該三維空間數據組的記錄。 一方面， 由于它突出的并且可以按照多重方式調節的軟組織對比度，能夠實現對要 檢查的中空器官的三維關系的精確成像。另外，也從而可以避免對病人或 醫生的放射負荷。優選地，對導管的位置和/或取向的確定借助于標志點來實現，這些標 志點被設置在導管上并且在三維空間數據組中可以區分地顯示。在導管上 設置的標志點的應用，允許傳統的導管在沒有大的結構性的變化的條件下 這樣;故改動，使得它們可被應用在本方法中。在一種有利的實施方式中，除了管腔內視圖外產生一幅概略圖像，其 上顯示導管在中空器官中的位置。這種概略圖像使得應用者容易進行空間 的定向。按照本發明的用于導入到中空器官中的導管被如此構造，即，可以從 該導管在三維空間數據組中的圖像中確定其位置和取向。這種導管可以應 用在按照本發明的方法中。優選地，在導管的尖端設置了標志點，這些標志點在該尖端的圖像中 被可以與其它結構區分地顯示出。這些標志點被應用于，基于該導管尖端 的三維圖像確定導管的取向和位置。在一種簡單的實施方式中，在導管上設置了三個標志點，它們構成了 不規則三角形。因為標志點構成不規則三角形，所以導管的取向和位置就 可以基于導管的圖像被確定。按照有利的方式，在導管上設置第四個標志點，其位于由所述三個標 志點撐開之平面之外。按照這種方式可以更簡單地確定位置和取向。
下面借助附圖詳細地闡述本發明具有優選擴展的實施方式，然而本發明并非只限于此。附圖中圖1表示按照本發明的方法的一個優選實施方式的方法步驟示意 (方框圖)圖，圖2表示按照本發明的導管的一個實施方式的示意圖，和
圖3表示一個帶有被導入其中的導管的血管系統。
具體實施方式
現在借助圖1詳細地解釋按照本發明的方法的一個優選實施方式的方法步驟。在第一方法步驟l中，將待檢查的對象在MR設備中定位，并且將導 管至少部分地導入到該對象的一個中空器官中。在第二方法步驟3中，將一幅中空器官連同導管的圖像記錄在三維空 間數據組中。在第三方法步驟5中，根據該三維空間數據組確定在導管在中空器官 中的位置。在可選的第四方法步驟6中，額外地確定導管的取向。確定的 優選方法將在下面借助于圖2和圖3進行解釋。現在，在第五方法步驟7中，導管的位置以及必要時它的取向提供了 產生該中空器官的管腔內視圖的基礎。在此，中空器官的管腔內視圖例如 可以與一個從導管尖端出發的中空器官的視圖相對應。在此，這種視圖也 會與中空器官的一個虛擬的內窺鏡視圖相對應，其中，虛擬的內窺鏡的位 置是通過導管的位置和取向給出的。在此，所產生的視圖可以模擬來自導 管的視野的不同的視圖。僅僅作為例子提及的是廣角透視圖，或者視線 角的取向為向前、往傾斜側向或往側向去。例如，為了產生中空器官的管 腔內視圖，可以采用公知的體繪制(Volumen-Rendering )技術。在第六方法步驟9中，將所產生的管腔內視圖顯示給使用者，后者因 此基于此時產生的三維視圖(按照簡單并且改進的方式)獲得關于中空器 官中的空間關系的信息。特別是，如果導管尖端被構造為柔性的并且可以 由使用者彎曲的話，則使用者可以在想往前推動該導管時通過這種視圖按 照簡單的方式獲知關于當前的空間關系的信息，從而可以顯著地更安全和 更簡便地進行導管的前移。在此，導管結合管腔內視圖的前移對應于公知 的在中空器官中光學內窺鏡的前移。圖2表明了按照本發明的導管11的一種優選實施方式的結構。在此， 導管具有尖端13，該尖端例如可被用作用于導管輔助的切除手術(Ablation) 的HF天線。在該尖端上設置了位于同一平面中的三個標志點15,其中， 這些標志點15構成一個非對稱的三角形。在此，對應地選擇了夾角a、卩
和Y。在由這三個標志點15撐開的平面之外，設有第四標志點17,其同樣 被設置在尖端13的區域中。在此，標志點15、 17具有這樣的特性它們可以良好地可區別地被成 像在三維空間數據組中。按照為完成三維空間數據組而應用的不同技術， 標志點15、 17被相應地構造。按照這種方式，可以自動地從三維空間數據 組中提取出標志點15、 17的圖像，從而可以在三維空間數據組中自動地確 定標志點15、 17的位置和取向。由此，導管11的尖端13的所有六個自由 度(位置x， y, z和取向rotx, rot" rotz)都可以被確定。由于標志點15、 17的專門的設置，因此也可以確定導管ll、特別是尖 端13的位置和取向。導管11的位置和取向提供了產生管腔內視圖的基礎。在產生管腔內視圖時，中空器官的氣態或液態內含優選地不一起被顯 示(或者被顯示為透明的)，因為這些內含對于判斷當前的空間關系不是必 需的。這點一般也是很容易成為可能的，因為中空器官的固體結構和其液 態和/或氣態內含在三維空間數據組中#1明顯可區別地顯示。帶有標志點15， 17的導管11的尖端13的非對稱結構設置只是一種可 能的有利的結構。歸根結底，所有借助其可以在圖像產生期間從導管的圖 像中推斷出導管的取向的可能的、導管尖端的非對稱結構設置都是適合的。圖3示出了帶有一個被導入其中的導管11的血管系統19。這種概略圖 像可以 一 同顯示給使用者，使得后者籍此在判斷導管的空間位置時得到額 外的支持。在導管11的尖端13上表示出了一個虛擬的光路(Strahlengang ) 21, 該光路要表征管腔內視圖。如果導管11被移動，則其尖端13的位置和取 向就發生變化，并且因此虛擬的光路21的取向和所產生的管腔內視圖也發 生變化。如果此時導管ll被前移，則使用者可以按照筒單的方式檢查，該前移 是否按照所希望方式實現的，也就是說，該導管在分支處是否被前移到所 希望的血管中。特別是在其中分叉了多個血管干系的、較復雜的分支結構 情況下，這種三維管腔內視圖就可以比借助于透視顯示該空間關系更簡單 地推斷到當前的空間關系。
權利要求
1.一種用于產生中空器官(19)的視圖的方法，在該中空器官(19)中至少部分地導入一個導管(11)，所述方法包括如下步驟-記錄所述中空器官(19)和導管(11)的至少一個三維空間數據組，-確定被導入到該中空器官(19)中的所述導管(11)的位置，和-根據該導管(11)的位置產生該中空器官(19)的管腔內視圖。
2. 按權利要求1所述的方法，其特征在于，除了所述導管(11)的位 置之外還確定該導管(11 )的取向，并且額外地根據該導管(11 )的取向產 生所述中空器官(19)的管腔內視圖。
3. 按權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在產生所述管腔內視 圖時，所述中空器官(19)的液態和/或氣態內含不被一起顯示。
4. 按權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，借助于磁共 振成像實現對所述三維空間數據組的記錄。
5. 按權利要求2至4中任一項所述的方法，其特征在于，根據標志點 (15, 17)實現對所述導管(11 )的位置和/或取向的確定，所述標志點被設置在該導管(11)上并且在所述三維空間數據組中被可區分地顯示。
6. 按權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，額外地產生 一幅其中顯示了所述導管(11 )在所述中空器官(19)中的位置的概略圖 像。
7. —種用于導入到中空器官中的導管，其中，所述導管(ll)被如此 構造，即，可以從該導管(11 )在三維空間數據組中的圖像中確定它的位置和取向。
8. 按權利要求7所述的導管，其特征在于，在所述導管(11)的尖端 (13)上設置了標志點(15, 17),所述標志點在該尖端(13)的圖像中被可以與其它結構區分地顯示。
9. 按權利要求7或8所述的導管，其特征在于，在所述導管(11 )上 設置了三個標志點(15),它們構成一個不規則三角形。
10. 按權利要求9所述的導管，其特征在于，在所述導管(ll)上設置 了第四個標志點(17),其位于由所述三個標志點(15)撐開的平面之外。
全文摘要
本發明涉及一種用于產生中空器官(19)的視圖的方法，在該中空器官中至少部分地導入一個導管(11)，所述方法包括如下步驟-記錄所述中空器官(19)和導管(11)的至少一個三維空間數據組，-確定被導入到該中空器官(19)中的所述導管(11)的位置，和-根據該導管(11)的位置產生該中空器官(19)的管腔內視圖。另外，本發明涉及一種用于導入到中空器官中的導管(11)，其中，該導管(11)被如此構造，即，可以從該導管(11)的在三維空間數據組中的圖像中確定它的位置和取向。
文檔編號A61M25/095GK101129263SQ20071015268
公開日2008年2月27日 申請日期2007年7月25日 優先權日2006年7月25日
發明者霍斯特·克羅克爾 申請人:西門子公司