[发明专利]用于动脉瘤修补的基于曲面重建的二维三维叠加

说明书

技术领域

本发明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)等现有技术领域。

背景技术

更具体地，本发明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技术领域。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 Eduard“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)。

发明内容

本发明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1C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；