DE102006034388A1 - Hollow organ view producing method, involves recording three-dimensional volume data record of hollow organ and catheter, where position of catheter inserted into organ, is determined and intraluminal view of organ is produced - Google Patents

Hollow organ view producing method, involves recording three-dimensional volume data record of hollow organ and catheter, where position of catheter inserted into organ, is determined and intraluminal view of organ is produced Download PDF

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Abstract

The method involves recording a three-dimensional volume data record, by magnetic resonance imaging, of a hollow organ and a catheter. The position of the catheter inserted into the hollow organ, is determined. The intraluminal view of the hollow organ is produced as a function of the catheter position. An orientation of the catheter is provided and the intraluminal view of the hollow organ depending on the orientation of the catheter is produced. An independent claim is also included for a catheter for inserting into a hollow organ, where the catheter is formed in such a manner that the position and orientation of the catheter is determined from an image of the catheter in a three-dimensional volume data record.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung intraluminaler Ansichten sowie einen Katheter für ein derartiges Verfahren.The The invention relates to a method for creating intraluminal views and a catheter for such a procedure.

In der Medizin sind katheterunterstützte Untersuchungs- und Therapieverfahren fest etablierte Verfahren, bei denen meist ein länglicher und dünn ausgebildeter Katheter in ein Hohlorgan des Körpers eingeführt wird.In of medicine are catheter-assisted Examination and therapy procedures firmly established procedures, where usually an elongated and thinly trained Catheter is inserted into a hollow organ of the body.

Katheterunterstützte Verfahren werden beispielsweise oftmals am Gefäßsystem und am Herzen eingesetzt. Hierbei wird ein Katheter meist über gut zugängliche Arm- bzw. Beinvenen bzw. -arterien eingeführt und zu der Stelle, die untersucht und/oder therapiert werden soll, vorgeschoben. Bekannte Untersuchungen, die im Rahmen einer Herzkatheteruntersuchung durchgeführt werden, sind beispielsweise die Darstellung der Hämodynamik durch eingespritzte Kontrastmittel, die Messung der elektrischen Aktivität des Herzens im Rahmen einer elektrophysiologischen Untersuchung, die Durchführung von Druck- und/oder Sauerstoffmessungen in verschiedenen Abschnitten des Kreislaufsystems, die Darstellung der Herzventrikel und der Koronargefäße, die Ballondilatation oder Stentimplantation verengter Gefäße, die Therapie von Herzfehlern und die Ablation von zusätzlichen Erregungsbahnen oder von verdicktem Herzmuskelgewebe.Catheter-assisted procedures For example, they are often used on the vascular system and on the heart. Here, a catheter is usually over easily accessible Arm or leg veins or arteries introduced and to the site, the examined and / or treated, advanced. Known Examinations performed as part of a cardiac catheterization For example, the presentation of hemodynamics by injected Contrast agent, measuring the electrical activity of the heart as part of an electrophysiological examination, the conduct of Pressure and / or Oxygen measurements in different sections of the circulatory system, the representation of the heart ventricles and the coronary vessels, the Balloon dilatation or stenting of stenosed vessels, the Therapy of heart defects and the ablation of additional Pathways or thickened myocardial tissue.

Üblicherweise wird dabei der Katheter im Gefäß unter Sichtkontrolle vorgeschoben, die bislang meistens anhand einer Durchleuchtung mit Röntgenstrahlen ermöglicht wird. Die Verwendung von Röntgenstrahlen ist jedoch in mehrerlei Hinsicht problematisch. Zum einen wird dadurch der Patient und der behandelnde Arzt einer zum Teil erheblichen Strahlenbelastung ausgesetzt. Zum anderen liefert die Durchleuchtung mitunter Bilder, aus denen die räumlichen Verhältnisse sich nicht unmittelbar erschließen. Je nach anatomischen Verhältnissen erfordert es oftmals mehrere Aufnahmen aus mehreren Richtungen, bis ein Arzt in korrekter Weise über die vorliegenden anatomischen Verhältnisse informiert wird.Usually while the catheter is in the vessel below Visual inspection advanced, which so far mostly on the basis of a fluoroscopy with x-rays allows becomes. The use of x-rays however, is problematic in several respects. For one, it will the patient and the attending physician of a partly considerable Radiation exposure exposed. On the other hand provides the fluoroscopy sometimes images that make up the spatial conditions do not open up directly. Depending on anatomical conditions often requires multiple shots from multiple directions, until a doctor over in the correct way the present anatomical conditions are informed.

Eine Möglichkeit, diesen Problemen zumindest teilweise abzuhelfen, ist der Einsatz der Magnet-Resonanz-Technik bei interventionellen Verfahren anstelle von Röntgendurchleuchtungsverfahren. Die hierbei eingesetzten interventionellen Instrumente, beispielsweise ein eingesetzter Katheter, sind dabei derart ausgebildet, dass sie mit der Magnet-Resonanz-Technik kompatibel sind. Dies bedeutet, dass der Einsatz der Instrumente in einem Umfeld eines Magnet-Resonanz-Gerätes weder zu einer maßgeblichen Beeinträchtigung der Bildqualität noch zu einer Gefährdung des Patienten führt. Der Einsatz der Magnet-Resonanz-Technik bei interventionellen Verfahren weist vornehmlich den Vorteil einer fehlenden Strahlenbelastung auf.A Possibility, To remedy these problems, at least in part, is the mission the magnetic resonance technique in interventional procedures instead of fluoroscopy method. The used interventional instruments, for example an inserted catheter, are designed such that they with the magnetic resonance technique are compatible. This means that the use of the instruments in an environment of a magnetic resonance device neither to a relevant impairment the picture quality still a danger of the patient leads. The use of magnetic resonance technology in interventional procedures has primarily the advantage of a lack of radiation exposure on.

Insgesamt besteht weiterhin das Bestreben, katheterunterstützte Verfahren so weiterzubilden, dass ein Anwender in verbesserter Weise während eines interventionellen Eingriffes unterstützt wird.All in all There is still a desire to develop catheter-assisted procedures so that a user in an improved way during an interventional Intervention supported becomes.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, das einem Anwender bei katheterunterstützten Verfahren eine gute räumliche Orientierung ermöglicht. Weiterhin ist die Aufgabe der Erfindung einen Katheter bereitzustellen, mit dessen Hilfe ein Anwender während eines katheterunterstützten Verfahrens in guter Weise bei der Interpretation räumlicher Verhältnisse unterstützt werden kann.It It is therefore the object of the invention to provide a method This provides a user with a good spatial orientation in catheter-assisted procedures allows. Furthermore, the object of the invention is to provide a catheter, with the help of a user during a catheter-assisted Procedure in a good way when interpreting spatial conditions supports can be.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie einen Katheter gemäß Anspruch 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.The The object is achieved by a method according to claim 1 and a catheter according to claim 7. Advantageous developments of the invention can be found in the Characteristics of the dependent Claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erstellung einer Ansicht eines Hohlorgans, in dem zumindest teilweise ein Katheter eingeführt ist, umfasst folgende Schritte:

  • – Aufzeichnen zumindest eines dreidimensionalen Volumendatensatzes von dem Hohlorgan und dem Katheter,
  • – Bestimmen einer Position des in das Hohlorgan eingeführten Katheters, und
  • – Erzeugen einer intraluminalen Ansicht des Hohlorgans in Abhängigkeit von der Position des Katheters.
The inventive method for producing a view of a hollow organ, in which at least partially a catheter is inserted, comprises the following steps:
  • Recording at least one three-dimensional volume data set from the hollow organ and the catheter,
  • Determining a position of the catheter inserted into the hollow organ, and
  • Generate an intraluminal view of the hollow organ as a function of the position of the catheter.

Auf diese Weise lässt sich eine dreidimensionale intraluminale Ansicht des Hohlorgans erzeugen, d.h. eine dreidimensionale Darstellung der Innenwand des Hohlorgans, und zwar aus der Sicht des Katheters. Der Blickpunkt für die intraluminale Ansicht wird dabei durch die Position des Katheters festgelegt. Ein Anwender kann so auf verbesserte Weise bei der Beurteilung der Lage des Katheters unterstützt werden, da er das Hohlorgan aus der Sicht des Katheters dargestellt bekommt.On that way a three-dimensional intraluminal view of the hollow organ generate, i. a three-dimensional representation of the inner wall of the Hollow organ, and indeed from the view of the catheter. The focus for the intraluminal view is determined by the position of the catheter. A user can do so in an improved way when assessing the Location of the catheter supported because it represents the hollow organ from the point of view of the catheter gets.

Die intraluminale dreidimensionale Ansicht des Hohlorgans kann dabei das Hohlorgan in einer Ansicht zeigen, wie es durch ein optisches Endoskop gesehen würde. Im Gegensatz zu bekannten endoskopischen Verfahren kann das erfindungsgemäße Verfahren nun auch bei einfachen und dünnen Instrumenten eingesetzt werden, an denen üblicherweise keine Optik angebracht ist, sodass nun auch derartige Instrumente – beispielsweise ein Katheter – endoskopartig betrieben werden können.The intraluminal three-dimensional view of the hollow organ can thereby show the hollow organ in a view as indicated by an optical Endoscope would be seen. In contrast to known endoscopic methods, the inventive method now synonymous with simple and thin Instruments are used, where usually no optics attached is, so now such instruments - such as a catheter - endoscopic can be operated.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich zur Position des Katheters eine Orientierung des Katheters bestimmt, wobei das Erzeugen der intraluminalen Ansicht des Hohlorgans zusätzlich in Abhängigkeit der Orientierung des Katheters erfolgt. Hierdurch kann auch die Richtung der intraluminalen Ansicht durch den Katheter – genau durch dessen Orientierung – festgelegt werden.In a preferred embodiment, in addition to the position of the catheter, an orientation tion of the catheter determines, wherein the generation of the intraluminal view of the hollow organ additionally takes place in dependence of the orientation of the catheter. As a result, the direction of the intraluminal view through the catheter can be determined - precisely by its orientation.

Bevorzugterweise wird bei der Erzeugung der intraluminalen Ansicht ein flüssiger und/oder gasförmiger Inhalt des Hohlor gans nicht mit dargestellt. Auf diese Weise kann die intraluminale Ansicht des Hohlorgans auch dann dargestellt werden, wenn das Hohlorgan mit einer Flüssigkeit oder mit einem Gas gefüllt ist, das sich in einem dreidimensionalen Volumendatensatz derart mit abbildet, dass es bei der intraluminalen Ansicht die Sicht auf die Innenwände des Hohlorgans versperren oder zumindest einschränken würde.preferably, becomes in the production of the intraluminal view a liquid and / or gaseous Contents of Hohlorg goose not shown. This way you can the intraluminal view of the hollow organ can also be displayed when the hollow organ with a liquid or filled with a gas is that in a three-dimensional volumetric data set like this The image shows that in the intraluminal view the view is on the inner walls of the Obstruct or at least restrict the hollow organ.

In dieser Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in Hohlorganen eingesetzt werden, bei denen ein flüssiger Inhalt üblicherweise eine optische Sicht auf die Innenwände des Hohlorgans unterbinden würde und bei denen daher schon aus diesen Gründen keine optischen Endoskope eingesetzt werden können – beispielsweise bei der intraluminalen Darstellung von Blutgefäßen. Da sich der flüssige (oder ggf. auch gasförmige) Inhalt in einem dreidimensionalen Volumendatensatz unterscheidbar von festen Strukturen des Hohlorgans darstellt, kann bei der Erzeugung der intraluminalen Ansichten der flüssige Inhalt so dargestellt werden, dass er durchsichtig erscheint.In this embodiment can the inventive method also be used in hollow organs, where a liquid content usually prevent an optical view of the inner walls of the hollow organ would and which therefore, for these reasons, no optical endoscopes can be used - for example in the intraluminal presentation of blood vessels. Since the liquid (or possibly also gaseous) Content distinguishable in a three-dimensional volume data set of solid structures of the hollow organ, may be in the production The intraluminal views of the liquid contents are shown in this way become that he appears transparent.

Bevorzugterweise erfolgt das Aufzeichnen des dreidimensionalen Volumendatensatzes mittels Magnet-Resonanz-Bildgebung. Dies ermöglicht einerseits aufgrund des hervorragenden und in vielfacher Weise einstellbaren Weichteilkontrastes die genaue Abbildung dreidimensionaler Verhältnisse des zu untersuchenden Hohlorgans. Weiterhin kann so eine Strahlenbelastung für einen Patienten oder für einen Arzt vermieden werden.preferably, the recording of the three-dimensional volume data set takes place using magnetic resonance imaging. This allows on the one hand due the excellent and in many ways adjustable soft tissue contrast the exact representation of three-dimensional conditions of the examined Hollow organ. Furthermore, such a radiation exposure for a Patient or for one Doctor should be avoided.

Bevorzugterweise erfolgt das Bestimmen der Position und/oder der Orientierung des Katheters anhand von Markerpunkten, die am Katheter angeordnet sind und die sich in dem dreidimensionalen Volumendatensatz unterscheidbar darstellen. Die Verwendung von am Katheter angeordneten Markerpunkten erlaubt es, herkömmliche Katheter ohne große bauliche Veränderungen derart abzuändern, dass sie in dem Verfahren eingesetzt werden können.preferably, the determination of the position and / or the orientation of the Catheter based on marker points located on the catheter and distinguishable in the three-dimensional volume data set represent. The use of marker points located on the catheter allows it, conventional Catheter without big structural changes to change that way that they can be used in the process.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird zusätzlich zur intraluminalen Ansicht ein Übersichtsbild erzeugt, an dem die Lage des Katheters im Hohlorgan dargestellt ist. Ein derartiges Übersichtsbild erleichtert einem Anwender die räumliche Orientierung.In an advantageous embodiment will be added for intraluminal view an overview picture produced, on which the position of the catheter shown in the hollow organ is. Such an overview picture makes it easier for a user to do the spatial Orientation.

Der erfindungsgemäße Katheter zum Einführen in ein Hohlorgan ist derart ausgebildet, dass aus einem Abbild des Katheters in einem dreidimensionalen Volumendatensatz dessen Position und dessen Orientierung ermittelbar sind. Ein derartiger Katheter kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommen.Of the inventive catheter for insertion in a hollow organ is formed such that from an image of the Catheter in a three-dimensional volume record whose position and whose orientation can be determined. Such a catheter can in the inventive method for Use come.

Bevorzugterweise sind an einer Spitze des Katheters Markerpunkte angeordnet, die sich in dem Abbild der Spitze von anderen Strukturen unterscheidbar darstellen. Diese Markerpunkte werden dazu verwendet, um aus einem dreidimensionalen Abbild der Spitze des Katheters dessen Orientierung und dessen Position zu bestimmen.preferably, Marker points are located at a tip of the catheter distinguishable from other structures in the image of the tip represent. These marker points are used to make a three-dimensional image of the tip of the catheter whose orientation and to determine its position.

In einer einfachen Ausführungsform sind am Katheter drei Markerpunkte angeordnet, die ein unregelmäßiges Dreieck bilden. Dadurch, dass die Markerpunkte ein unregelmäßiges Dreieck bilden, lässt sich die Orientierung und die Position des Katheters aus einem Abbild des Katheters bestimmen.In a simple embodiment On the catheter three marker points are arranged, which are an irregular triangle form. Because the marker points an irregular triangle form, can be the orientation and position of the catheter from an image determine the catheter.

Vorteilhafterweise ist am Katheter ein vierter Markerpunkt angeordnet, der außerhalb der von den drei Markerpunkten aufgespannten Ebene liegt. Auf diese Weise lässt sich die Position und die Orientierung nochmals einfacher bestimmen.advantageously, At the catheter, a fourth marker point is placed outside is the plane spanned by the three marker points. To this Way lets the position and the orientation are easier to determine.

Ausführungsformen der Erfindung mit vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.embodiments the invention with advantageous developments according to the features the dependent claims are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, without but limited thereto to be.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a schematic representation of the method steps of a preferred embodiment of the method according to the invention,

2 eine Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katheters, und 2 a representation of an embodiment of the catheter according to the invention, and

3 ein Gefäßsystem mit einem eingeführten Katheter. 3 a vascular system with an inserted catheter.

Anhand von 1 werden nun schematisch die Verfahrensschritte einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.Based on 1 The method steps of a preferred embodiment of the method according to the invention will now be explained in more detail.

In einem ersten Verfahrensschritt 1 wird ein zu untersuchendes Objekt in einem MR-Gerät positioniert und ein Katheter zumindest teilweise in ein Hohlorgan des Objektes eingeführt.In a first process step 1 an object to be examined is positioned in an MR device and a catheter is at least partially inserted into a hollow organ of the object.

In einem zweiten Verfahrensschritt 3 wird ein Abbild des Hohlorgans mit dem Katheter in einem dreidimensionalen Volumendatensatz aufgezeichnet.In a second process step 3 An image of the hollow organ is recorded with the catheter in a three-dimensional volume data set net.

In einem dritten Verfahrensschritt 5 wird die Position des Katheters im Hohlorgan anhand des dreidimensionalen Volumendatensatzes bestimmt. In einem optionalen vierten Verfahrensschritt 6 wird zusätzlich die Orientierung des Katheters bestimmt. Bevorzugte Methoden der Bestimmung werden nachfolgend anhand von 2 und 3 erläutert.In a third process step 5 the position of the catheter in the hollow organ is determined on the basis of the three-dimensional volume data set. In an optional fourth process step 6 In addition, the orientation of the catheter is determined. Preferred methods of determination are described below with reference to 2 and 3 explained.

Die Position und gegebenenfalls die Orientierung des Katheters dienen nun in einem fünften Verfahrensschritt 7 als Grundlage für die Erzeugung einer intraluminalen Ansicht des Hohlorgans. Die intraluminale Ansicht des Hohlorgans kann dabei beispielsweise einer Ansicht des Hohlorgans von der Katheterspitze aus entsprechen. Eine derartige Ansicht würde dabei einer virtuellen endoskopischen Ansicht des Hohlorgans entsprechen, wobei die Lage eines virtuellen Endoskops durch die Position und Orientierung des Katheters gegeben ist. Die erzeugten Ansichten können dabei verschiedene Sichten aus Sicht des Katheters simulieren. Nur beispielhaft genannt sei eine Weitwinkelperspektive oder die Richtung des Blickwinkels nach vorne, schräg zur Seite oder zur Seite hin. Zur Erzeugung der intraluminalen Ansichten des Hohlorgans können beispielsweise bekannte Volumen-Rendering-Techniken eingesetzt werden.The position and optionally the orientation of the catheter now serve in a fifth method step 7 as the basis for the generation of an intraluminal view of the hollow organ. The intraluminal view of the hollow organ can correspond, for example, to a view of the hollow organ from the catheter tip. Such a view would correspond to a virtual endoscopic view of the hollow organ, wherein the position of a virtual endoscope is given by the position and orientation of the catheter. The generated views can thereby simulate different views from the point of view of the catheter. Just by way of example, a wide-angle perspective or the direction of the angle of view forward, obliquely to the side or to the side. To generate the intraluminal views of the hollow organ, for example, known volume rendering techniques can be used.

In einem sechsten Verfahrensschritt 9 werden die erzeugten intraluminalen Ansichten einem Anwender dargestellt, der so – aufgrund der nun erzeugten dreidimensionalen Ansicht – auf einfache und verbesserte Weise über die räumlichen Verhältnisse im Hohlorgan informiert wird. Insbesondere, wenn die Katheterspitze flexibel und durch einen Anwender biegbar ausgebildet ist, kann ein Anwender, wenn er den Katheter vorschieben will, durch derartige Ansichten auf einfache Weise über die vorliegenden räumlichen Verhältnisse informiert werden, so dass das Vorschieben des Katheters wesentlich sicherer und einfacher vorgenommen werden kann. Das Vorschieben des Katheters in Verbindung mit den intraluminalen Ansichten entspricht dabei dem bekannten Vorschieben eines optischen Endoskops in einem Hohlorgan.In a sixth process step 9 The generated intraluminal views are presented to a user, who is thus - informed in a simple and improved manner on the spatial conditions in the hollow organ - due to the now generated three-dimensional view. In particular, if the catheter tip is flexible and bendable by a user, a user, if he wants to advance the catheter, can be easily informed of such spatial views by such views, so that the advancement of the catheter made much safer and easier can be. The advancement of the catheter in conjunction with the intraluminal views corresponds to the known advancing an optical endoscope in a hollow organ.

2 zeigt den Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katheters 11. Der Katheter weist dabei eine Spitze 13 auf, die beispielsweise als HF-Antenne zur kathetergestützten Ablation eingesetzt werden kann. An der Spitze sind drei Markerpunkte 15 in einer Ebene angeordnet, wobei die Markerpunkte 15 ein asymmetrisches Dreieck bilden. Die Winkel α, β und γ sind dabei entsprechend gewählt. Außerhalb dieser durch die drei Markerpunkte 15 aufgespannten Ebene befindet sich ein vierter Markerpunkt 17, der ebenfalls im Bereich der Spitze 13 angeordnet ist. 2 shows the structure of a preferred embodiment of the catheter according to the invention 11 , The catheter has a tip 13 which can be used for example as an RF antenna for catheter-based ablation. At the top are three marker points 15 arranged in a plane, the marker points 15 form an asymmetrical triangle. The angles α, β and γ are chosen accordingly. Outside this through the three marker points 15 spanned level is a fourth marker point 17 who is also in the area of the top 13 is arranged.

Die Markerpunkte 15, 17 weisen dabei die Eigenschaft auf, dass sie gut unterscheidbar in dem dreidimensionalen Volumendatensatz abgebildet werden können. Je nach eingesetzter Technik zur Anfertigung des dreidimensionalen Volumendatensatzes sind die Markerpunkte 15, 17 entsprechend ausgebildet.The marker points 15 . 17 have the property that they can be clearly distinguished in the three-dimensional volume data set. Depending on the technique used to make the three-dimensional volume dataset, the marker points are 15 . 17 trained accordingly.

Auf diese Weise lassen sich die Abbilder der Markerpunkte 15, 17 aus dem dreidimensionalen Volumendatensatz automatisch extrahieren, so dass hierdurch die Position und die Orientierung der Markerpunkte 15, 17 im dreidimensionalen Volumendatensatz automatisch ermittelt werden können. Hierdurch können alle sechs Freiheitsgrade (Position x, y, z und Orientierung rotx, roty, rotz) der Spitze 13 des Katheters 11 ermittelt werden.In this way, the images of the marker points can be 15 . 17 automatically extract from the three-dimensional volume data set, thereby determining the position and orientation of the marker points 15 . 17 in the three-dimensional volume data set can be determined automatically. This allows all six degrees of freedom (position x, y, z and orientation red x , red y , red z ) of the peak 13 of the catheter 11 be determined.

Aufgrund der speziellen Anordnung der Markerpunkte 15, 17 lassen sich so auch die Position und Orientierung des Katheters 11, insbesondere dessen Spitze 13, ermitteln. Die Position und die Orientierung des Katheters 11 dienen als Grundlage für die Erzeugung der intraluminalen Ansichten.Due to the special arrangement of the marker points 15 . 17 so can the position and orientation of the catheter 11 especially its tip 13 , determine. The position and orientation of the catheter 11 serve as a basis for the generation of intraluminal views.

Bei der Erzeugung der intraluminalen Ansichten wird vorzugsweise ein gasförmiger oder flüssiger Inhalt des Hohlorgans nicht mit dargestellt (oder durchsichtig dargestellt), da dieser Inhalt für die Beurteilung der vorliegenden räumlichen Verhältnisse nicht erforderlich ist. Dies ist üblicherweise auch ohne weiteres möglich, da sich feste Strukturen eines Hohlorgans und dessen flüssiger und/oder gasförmiger Inhalt in dem dreidimensionalen Volumendatensatz deutlich unterscheidbar darstellen.at the generation of intraluminal views is preferred gaseous or more fluid Contents of the hollow organ not shown (or shown in transparent), because this content is for the assessment of the existing spatial relationships is not is required. This is usually also readily possible, since solid structures of a hollow organ and its liquid and / or gaseous Content clearly distinguishable in the three-dimensional volume data set represent.

Die asymmetrische Ausbildung der Spitze 13 des Katheters 11 mit den Markerpunkten 15, 17 ist lediglich eine mögliche vorteilhafte Ausgestaltung. Letztlich eignen sich alle möglichen asymmetrischen Ausbildungen der Spitze des Katheters, bei denen aus einem Abbild des Katheters auf dessen Orientierung während der Anfertigung des Abbildes geschlossen werden kann.The asymmetric formation of the tip 13 of the catheter 11 with the marker points 15 . 17 is only one possible advantageous embodiment. Ultimately, all possible asymmetric configurations of the tip of the catheter, in which an image of the catheter can be closed on its orientation during the preparation of the image are suitable.

3 zeigt ein Gefäßsystem 19 mit einem in das Gefäßsystem 19 eingeführten Katheter 11. Ein derartiges Übersichtbild kann einem Anwender mit dargestellt werden, sodass er hierdurch zusätzlich bei der Beurteilung der räumlichen Lage des Katheters unterstützt wird. 3 shows a vascular system 19 with one in the vascular system 19 inserted catheter 11 , Such an overview image can be displayed to a user, so that he is additionally supported in the assessment of the spatial position of the catheter.

An der Spitze 13 des Katheters 11 ist ein virtueller Strahlengang 21 angedeutet, der die intraluminale Ansicht charakterisieren soll. Wenn der Katheter 11 bewegt wird, ändern sich die Position und die Orientierung seiner Spitze 13 und damit auch die Orientierung des virtuellen Strahlenganges 21 und die erzeugte intraluminale Ansicht.At the top 13 of the catheter 11 is a virtual ray path 21 suggested to characterize the intraluminal view. If the catheter 11 is moved, the position and orientation of its tip change 13 and thus also the orientation of the virtual beam path 21 and the generated intraluminal view.

Wenn der Katheter 11 nun vorgeschoben wird, kann ein Anwender so auf einfache Weise überprüfen, ob der Vorschub in gewünschter Weise erfolgt, d.h., ob der Katheter bei einer Abzweigung in das gewünschte Gefäß vorgeschoben wird oder nicht. Insbesondere bei komplexeren Verzweigungen, bei denen mehrere Gefäßstämme abzweigen, kann eine derartige dreidimensionale intraluminale Ansicht einen einfacheren Rückschluss auf die vorliegenden Verhältnisse ermöglichen als eine Darstellung der Verhältnisse mittels Durchleuchtung.If the catheter 11 is now advanced, a user can thus easily check whether the feed is carried out in the desired manner, ie, whether the catheter is advanced at a branch into the desired vessel or not. Particularly in the case of more complex branches, in which several vascular stems branch off, such a three-dimensional intraluminal view can make it easier to draw conclusions about the prevailing conditions than a representation of the conditions by means of fluoroscopy.

Claims (10)

Verfahren zur Erstellung einer Ansicht eines Hohlorgans (19), in dem zumindest teilweise ein Katheter (11) eingeführt ist, umfassend folgende Schritte: – Aufzeichnen zumindest eines dreidimensionalen Volumendatensatzes von dem Hohlorgan (19) und dem Katheter (11), – Bestimmen einer Position des in das Hohlorgan (19) eingeführten Katheters (11), und – Erzeugen einer intraluminalen Ansicht des Hohlorgans (19) in Abhängigkeit von der Position des Katheters (11).Method for producing a view of a hollow organ ( 19 ), in which at least partially a catheter ( 11 ), comprising the following steps: recording at least one three-dimensional volume data set from the hollow organ ( 19 ) and the catheter ( 11 ), - determining a position of the in the hollow organ ( 19 ) catheter ( 11 ), and - generating an intraluminal view of the hollow organ ( 19 ) depending on the position of the catheter ( 11 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Position des Katheters (11) eine Orientierung des Katheters (11) bestimmt wird, und dass das Erzeugen der intraluminalen Ansicht des Hohlorgans (19) zusätzlich in Abhängigkeit der Orientierung des Katheters (11) erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that in addition to the position of the catheter ( 11 ) an orientation of the catheter ( 11 ) and that generating the intraluminal view of the hollow organ ( 19 ) additionally depending on the orientation of the catheter ( 11 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung der intraluminalen Ansicht ein flüssiger und/oder gasförmiger Inhalt des Hohlorgans (19) nicht mit dargestellt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that when generating the intraluminal view of a liquid and / or gaseous content of the hollow organ ( 19 ) is not shown. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnen des dreidimensionalen Volumendatensatzes mittels Magnet-Resonanz-Bildgebung erfolgt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the recording of the three-dimensional volume data by means of Magnetic resonance imaging takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der Position und/oder der Orientierung des Katheters (11) anhand von Markerpunkten (15, 17) erfolgt, die am Katheter (11) angeordnet sind und die sich in dem dreidimensionalen Volumendatensatz unterscheidbar darstellen.Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that determining the position and / or orientation of the catheter ( 11 ) using marker points ( 15 . 17 ) carried out on the catheter ( 11 ) and which are distinguishable in the three-dimensional volume data set. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Übersichtsbild erzeugt wird, an dem die Lage des Katheters (11) im Hohlorgan (19) dargestellt ist.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that in addition an overview image is generated, at which the position of the catheter ( 11 ) in the hollow organ ( 19 ) is shown. Katheter zum Einführen in ein Hohlorgan, wobei der Katheter (11) derart ausgebildet ist, dass aus einem Abbild des Katheters (11) in einem dreidimensionalen Volumendatensatz dessen Position und dessen Orientierung ermittelbar sind.Catheter for insertion into a hollow organ, wherein the catheter ( 11 ) is formed such that from an image of the catheter ( 11 ) in a three-dimensional volume data set whose position and its orientation can be determined. Katheter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Spitze (13) des Katheters (11) Markerpunkte (15, 17) angeordnet sind, die sich in dem Abbild der Spitze (13) von anderen Strukturen unterscheidbar darstellen.Catheter according to claim 7, characterized in that at a tip ( 13 ) of the catheter ( 11 ) Marker points ( 15 . 17 ) arranged in the image of the tip ( 13 ) distinguishable from other structures. Katheter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Katheter (11) drei Markerpunkte (15) angeordnet sind, die ein unregelmäßiges Dreieck bilden.Catheter according to claim 7 or 8, characterized in that on the catheter ( 11 ) three marker points ( 15 ) are arranged, which form an irregular triangle. Katheter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Katheter (11) ein vierter Markerpunkt (17) angeordnet ist, der außerhalb der von den drei Markerpunkten (15) aufgespannten Ebene liegt.Catheter according to claim 9, characterized in that on the catheter ( 11 ) a fourth marker point ( 17 ) located outside of the three marker points ( 15 ) plane spanned lies.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8870742B2 (en) * 2006-04-06 2014-10-28 Ethicon Endo-Surgery, Inc. GUI for an implantable restriction device and a data logger
CN101243975B (en) * 2008-03-28 2011-01-12 微创医疗器械(上海)有限公司 System for rapidly constructing human body organ inner bore three-dimensional geometric model
EP3478156A1 (en) * 2016-06-30 2019-05-08 Koninklijke Philips N.V. Catheter type selection

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6016439A (en) * 1996-10-15 2000-01-18 Biosense, Inc. Method and apparatus for synthetic viewpoint imaging
DE19844767A1 (en) * 1998-09-29 2000-04-06 Siemens Ag Operating method for nuclear magnetic resonance tomography device
DE10009166A1 (en) * 2000-02-26 2001-08-30 Philips Corp Intellectual Pty Procedure for the localization of objects in interventional radiology
EP1391181A1 (en) * 2002-08-19 2004-02-25 Surgical Navigation Technologies, Inc. Apparatus for virtual endoscopy

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6016439A (en) * 1996-10-15 2000-01-18 Biosense, Inc. Method and apparatus for synthetic viewpoint imaging
DE19844767A1 (en) * 1998-09-29 2000-04-06 Siemens Ag Operating method for nuclear magnetic resonance tomography device
DE10009166A1 (en) * 2000-02-26 2001-08-30 Philips Corp Intellectual Pty Procedure for the localization of objects in interventional radiology
EP1391181A1 (en) * 2002-08-19 2004-02-25 Surgical Navigation Technologies, Inc. Apparatus for virtual endoscopy

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