[发明专利]使用医疗器械规划血管内操作用的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于规划(Planung)血管内操作的装置和方法，其中将医疗器械、特别是导管导入血管中并经过该血管引至应用区域。

背景技术

在各种动脉和静脉疾病中，治疗能以血管内方式实现，也就是说通过血管实现。其应用类型是多种多样的，包括例如在腹或胸主动脉瘤中、在脑动脉的动脉瘤中、在颈动脉或冠状动脉的血管狭窄或在主动脉瓣/二尖瓣不全或微创瓣膜置换(例如TAVI)中引入支架移植物(Stentkrafteinbringung)。在这些血管内微创操作中需要术前规划，并常常通过电脑断层扫描(CT)或核磁共振成像(MRT)进行。

在很多微创应用中会使用导管，通过导管将例如支架或主动脉瓣导引至应用区域。根据应用的类型，导管会具有不同的直径和不同的导管末端(尖端)。导管的尖端越厚越长，通常越难实现到达使用区域或应用区域的合适通路，因此导管的刚性越大。在刚性厚导管经过血管时，必须小心谨慎地操作。这需要精确规划微创介入治疗以便确定血管具有足够血管直径和曲率半径的血管走向所述血管走向适用于规划出的操作和相应的导管。但是通常这是很难实现的，且需要使用者具有丰富的经验知识。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于使用医疗器械规划血管内操作的装置和方法，由此能够可靠地进行规划，甚至没有经验的使用者也可以。

该目的通过根据权利要求1和7的装置和方法实现。所述装置和方法的有利实施方案为从属权利要求的主题，或通过以下说明以及示例性实施方案可以获取。

根据本发明所提出的装置包括至少一个将来自医学成像容积数据集(Volumendatensatz)的血管树在屏幕上可视化的可视化模块，还包括交互模块、确定模块和评估模块。设计交互模块使得使用者可以经由图形用户界面在显示图像内部标记血管走向，或设置操作的起点和终点，以及输入医疗器械的最大直径和最小曲率半径，或输入可以确定医疗器械的最大直径和最小曲率半径的信息。确定模块基于上述容积数据集确定沿着标记出的血管走向的血管直径和弯曲的曲率半径。在此，可以使用现有技术中的已知技术，例如基于血管走向的分割(Segmentierung)确定这些参数。然后，评估模块将医疗器械的最大直径和最小曲率半径与根据容积数据集确定的血管走向的直径和曲率半径进行比较，并确定血管走向内部的以下血管区域：在该血管区域中，血管走向的直径或曲率半径小于器械的最大直径或最小曲率半径。接着将关于该血管区域的信息传送至可视化模块，之后在显示图像中用颜色突出表示这些区域。

沿着标记出的血管走向的血管直径和弯曲的曲率半径的确定以及临界区域的评估和颜色编码均可自动化地进行。并且无需使用者干预。这在规划微创操作中提供了极大的时间优势。借助颜色编码，使用者可以即刻以肉眼观察到数据集或血管走向中的困难的和不可通行的位点，以及如有需要可以规划其他手术路径，或使用不同的导管或不同的医疗器械。因此，即使是没有经验的使用者也可以进行复杂的血管内介入治疗的规划。应用导管时通过对窄位点进行颜色编码，可以降低随后的介入治疗中的并发症发生率。

本发明方法和装置使用的医学成像的容积数据集优选涉及CT数据集或MRT数据集。这些可以是时间顺序的3D数据集，其中例如记录了多个心脏时相(Herzphasen)。确定模块随后确定所有数据集或所记录的时相中沿着血管走向的血管直径和曲率半径。涉及评估模块使得在多相容积数据集时，针对血管走向的各个位点分别使用最小的血管直径和最小的曲率半径用于比较。以此方式，要考虑的是，在一定心脏时相中血管直径或曲率半径对于所使用的特定器械或导管而言可能会太小。通过考虑心脏和与其连接的血管系统的复杂运动以及它们对直径和曲率半径的影响，可以再次降低所规划的介入治疗中的并发症发生率。

所提出的装置优选也包括规划模块，其根据所述血管树内部的起点和终点确定在起点和终点之间具有最短路径的血管走向，并作为血管走向标记用于进一步的评估，其中通过使用者在血管树的显示图像中设置所述起点和终点。以此方式，使用者可以标记出器械进入血管的接入点以及器械针对所规划的应用靶标，并且自动地获得这两个位点之间经过血管的最短路径。

通过所提出的装置和相应方法，使用者甚至也可以通过点击在显示图像中标出血管，使用者通过点击可以操作器械。另一可能方案是分别点击血管树上的标记出血管走向的各单个位点。