專利名稱：：即時(shí)顯示方法和x射線設(shè)備,計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和數(shù)據(jù)載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于即時(shí)顯示身體的運(yùn)動(dòng)部分的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法和X射線設(shè)備。此外，本發(fā)明涉及一種實(shí)施該方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及具有存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的數(shù)據(jù)載體。
背景技術(shù)：
：長(zhǎng)期以來(lái)，力圖改進(jìn)在介入期間的醫(yī)學(xué)成像，其中同時(shí)引入到患者體內(nèi)的X射線輻射應(yīng)盡可能低。此外，在許多情況中很希望將身體(特別是腎臟)的對(duì)于X射線拍攝所要求的造影劑的負(fù)擔(dān)保持為盡可能低。對(duì)此，符合特別方式的示例是使用新的主動(dòng)脈瓣。不限制一般性地，此示例在下文中考慮為本發(fā)明的使用領(lǐng)域，其中本發(fā)明當(dāng)然不限制于此。屬于最經(jīng)常的瓣失常的主動(dòng)脈瓣的失常經(jīng)常導(dǎo)致主動(dòng)脈瓣的損壞和不起作用。與心臟中其他瓣不同，主動(dòng)脈瓣控制從左心室泵送到主動(dòng)脈內(nèi)的富氧血液的流動(dòng)，所述主動(dòng)脈是引導(dǎo)到身體內(nèi)的主要?jiǎng)用}。主動(dòng)脈瓣的植入可作為最小介入心臟手術(shù)來(lái)執(zhí)行，其中將有缺陷的主動(dòng)脈瓣通過(guò)人工主動(dòng)脈瓣替換。在手術(shù)期間，經(jīng)常在產(chǎn)生2DX射線圖像的情況下使用實(shí)時(shí)透視，以提供用于手術(shù)的導(dǎo)航。但在此涉及如下問(wèn)題，即如果不注射造影劑，則主動(dòng)脈根部在透視圖像中幾乎不可見(jiàn)。所述“主動(dòng)脈根部”應(yīng)理解為主動(dòng)脈過(guò)渡到心臟的(嚴(yán)格而言心臟的左心室)或從其處發(fā)出的區(qū)域。但(過(guò)多的)造影劑的給藥可能在許多情況中是有問(wèn)題的，因?yàn)檫@例如可能導(dǎo)致腎功能不足，且由此使患者受到損害。出于該原因，經(jīng)常將特定于患者的主動(dòng)脈模型(所述主動(dòng)脈模型通過(guò)由圖像提取的信息獲得并以附加信息豐富)與透視照片融合，即重疊并配準(zhǔn)。以此方式，可將導(dǎo)管相對(duì)于主動(dòng)脈瓣定位，并且確定用于隨后的植入的圖像位置的最優(yōu)投影角度。通常，特定于患者的主動(dòng)脈模型基于在手術(shù)前拍攝的CT體積數(shù)據(jù)中的主動(dòng)脈分割，所述拍攝特別地涉及借助C形臂設(shè)備進(jìn)行的空間拍攝。在將特定于患者的主動(dòng)脈模型與透視圖像重疊時(shí)，醫(yī)生希望模型應(yīng)根據(jù)患者的心臟運(yùn)動(dòng)和呼吸運(yùn)動(dòng)而隨動(dòng)，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)同步的主動(dòng)脈模型在替換瓣期間為心臟專家提供了更精確的位置信息。但目前此類運(yùn)動(dòng)同步僅通過(guò)為持續(xù)拍攝三維X射線圖像以極高劑量的且因此可能是損害性的造影劑給藥為代價(jià)而進(jìn)行。在DE102008030244A1中公開了一種用于支持經(jīng)皮介入的方法，其中在介入前使用C形臂X射線系統(tǒng)或基于機(jī)器人的X射線系統(tǒng)在對(duì)象區(qū)域的不同的投影角度下拍攝2DX射線照片，并且從所述2DX射線照片重建對(duì)象區(qū)域的3D圖像數(shù)據(jù)。在介入前和/或介入期間，利用外部超聲波系統(tǒng)拍攝一個(gè)或多個(gè)2D超聲波圖像或3D超聲波圖像，且以其重建3D圖像數(shù)據(jù)。2D超聲波圖像或3D超聲波圖像然后與3D圖像數(shù)據(jù)組或由此分割的目標(biāo)區(qū)域重疊，或在相同的透視下并排顯示。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種方法和一種X射線設(shè)備，一種實(shí)施該方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，以及一種存儲(chǔ)該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的數(shù)據(jù)載體，以之在醫(yī)療介入期間，特別是經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣植入期間實(shí)現(xiàn)了身體的運(yùn)動(dòng)部分，在此例如為主動(dòng)脈或主動(dòng)脈根部與實(shí)際的心臟運(yùn)動(dòng)和呼吸運(yùn)動(dòng)的持續(xù)同步。上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)根據(jù)本發(fā)明所述的用于即時(shí)顯示身體的運(yùn)動(dòng)部分的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法來(lái)解決。根據(jù)本發(fā)明，首先提供第一X射線圖像數(shù)據(jù)組，所述第一X射線圖像數(shù)據(jù)組包含特定運(yùn)動(dòng)階段中的運(yùn)動(dòng)部分，所述運(yùn)動(dòng)階段可以是任意的運(yùn)動(dòng)階段且與本發(fā)明無(wú)關(guān)。該第一X射線圖像數(shù)據(jù)組包括也稱為2DX射線圖像的具有透視圖像形式的第一二維X射線圖像，以及也稱為3D圖像的三維X射線圖像，所述兩個(gè)圖像相互重疊且相互配準(zhǔn)，這也稱為“融合”?！疤峁钡谝籜射線圖像數(shù)據(jù)組在許多情況中意味著拍攝3DX射線圖像和2DX射線圖像，或從2DX圖像據(jù)導(dǎo)出3DX射線圖像。但“提供”也可通過(guò)從檔案中調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)組來(lái)進(jìn)行。優(yōu)選地，例如通過(guò)分割從3DX射線圖像中提取運(yùn)動(dòng)部分的特定于患者的模型。3DX射線圖像可以是事先獲得的CT數(shù)據(jù)組，或利用在其上也執(zhí)行其它方法步驟的C形臂拍攝的3D圖像數(shù)據(jù)組。替代地，模型也可從3D超聲波圖像確定。模型可以很簡(jiǎn)單，例如是簡(jiǎn)單的幾何圖形或代表了例如主動(dòng)脈根部的解剖結(jié)構(gòu)的位置的僅一個(gè)或數(shù)個(gè)點(diǎn)。然后，根據(jù)本發(fā)明，重復(fù)拍攝第二2DX射線圖像，所述第二2DX射線圖像當(dāng)然必須分別包含運(yùn)動(dòng)部分。優(yōu)選地，上述X射線圖像利用C形臂設(shè)備拍攝。此外，重復(fù)拍攝3D超聲波圖像，所述3D超聲波圖像同樣也分別包含運(yùn)動(dòng)部分。對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題的根據(jù)本發(fā)明的解決方法基于如下構(gòu)思，即將3D超聲波圖像分別作為中介，以便從第二2DX射線圖像中在使用第一X射線圖像數(shù)據(jù)組的情況下產(chǎn)生第三2DX射線圖像即以附加信息補(bǔ)充的2DX射線圖像，且將其顯示。3D超聲波圖像和2DX射線圖像的拍攝為此有利地同時(shí)且實(shí)時(shí)進(jìn)行，即具有高時(shí)間分辨率。由此，實(shí)現(xiàn)將運(yùn)動(dòng)部分的位置在2DX射線圖像中實(shí)時(shí)更新。特別地，這通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)在3D超聲波圖像上確定和更新上面提到的運(yùn)動(dòng)部分的模型的位置，將3D超聲波圖像與2DX射線圖像配準(zhǔn)，并且然后與同時(shí)拍攝的2DX射線圖像重疊地顯示更新的模型。換言之，3D超聲波圖像用于在各2DX射線圖像中更新運(yùn)動(dòng)部分的位置(其中假設(shè)，所述運(yùn)動(dòng)部分在3D超聲波圖像中很好地可見(jiàn)，但在2DX射線圖像中可見(jiàn)性差或根本不可見(jiàn))或在2DX射線圖像中實(shí)時(shí)顯示運(yùn)動(dòng)部分的位置，而不參考3DX射線圖像，如在第一X射線圖像數(shù)據(jù)組的融合顯示的情況中。以此方式，可在2DX射線圖像中實(shí)時(shí)地顯示運(yùn)動(dòng)部分，而不通過(guò)2DX射線圖像拍攝來(lái)直接采集運(yùn)動(dòng)部分。根據(jù)本發(fā)明這通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)，即可實(shí)時(shí)地或無(wú)時(shí)間延遲地將兩個(gè)不同的圖像采集系統(tǒng)或圖像生成系統(tǒng)的所有細(xì)節(jié)在唯一的圖像中顯示。超聲波成像在許多方面作為X射線透視圖像的補(bǔ)充。在超聲波成像期間提供了軟組織對(duì)照和空間顯示，這實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的心臟解剖結(jié)構(gòu)和瓣結(jié)構(gòu)的容易的可視化，而在透視圖像中通常更好地可見(jiàn)導(dǎo)管等。本發(fā)明的方法此外提供了如下優(yōu)點(diǎn)，與需要將手術(shù)室裝配大量設(shè)備組的情況不同，本發(fā)明不必在手術(shù)室內(nèi)安裝用于圖像采集或圖像整理的新的設(shè)備組，因?yàn)橥ǔＴ谛呐K瓣膜手術(shù)中總是存在且使用超聲波成像單元。本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)在于，在2DX射線圖像中的運(yùn)動(dòng)部分的顯示的同步或運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償全自動(dòng)地進(jìn)行。在本發(fā)明中，因此3D超聲波圖像用于估計(jì)或通過(guò)模型采集由于心臟和/或呼吸活動(dòng)所導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)。實(shí)時(shí)采集的3D超聲波圖像因此用于也實(shí)時(shí)更新運(yùn)動(dòng)部分的位置或模型，也就是與運(yùn)動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)相匹配。因此，可顯示以2DX射線圖像實(shí)時(shí)補(bǔ)充的更新的模型。這特別地通過(guò)重疊的顯示實(shí)現(xiàn)，其中例如將運(yùn)動(dòng)部分的更新的模型或特別的區(qū)域例如投影到同時(shí)拍攝的2DX射線圖像上，且例如透明地被顯示。根據(jù)本發(fā)明的有利擴(kuò)展使用電磁跟蹤方法，以確定為產(chǎn)生超聲波圖像所使用的超聲波傳感器的位置和方向。根據(jù)本發(fā)明的有利擴(kuò)展，“現(xiàn)場(chǎng)(live)”拍攝的3D超聲波圖像可通過(guò)如下方式與2DX射線圖像配準(zhǔn)且融合將電磁傳感器固定在超聲波傳感器上或集成在其內(nèi)，且將跟蹤傳感器固定在用于拍攝2D和/或3DX射線圖像的X射線設(shè)備的患者臺(tái)上。顯見(jiàn)的是兩個(gè)提到的傳感器也在根據(jù)本發(fā)明的方法執(zhí)行前已可(例如以持久的方式)設(shè)置在所述的位置上。3D超聲波圖像通過(guò)變換與第二2DX射線圖像的各圖像配準(zhǔn)，其中變換包括四個(gè)相繼執(zhí)行的子變換T(tee_vol:x_ray_image)=T(tee_vol:tee_sensor)氺T(tee_sensor:em_table)*T(em_table:x_ray_vol)*T(x_ray_vol:x_ray_image)其中-tee_vol是3D對(duì)象的超聲波體積坐標(biāo)，-tee_sensor是至少一個(gè)超聲波傳感器的坐標(biāo)，-em_table是跟蹤傳感器的坐標(biāo)，-x_ray_vol是3D對(duì)象的X射線體積坐標(biāo),和-x_ray_image是在2DX射線圖像的各圖像中的3D對(duì)象的坐標(biāo)。在此，使用C形臂設(shè)備拍攝的3DX射線圖像可用于定標(biāo)，因?yàn)樗?DX射線圖像采集了超聲波傳感器相對(duì)于C形臂設(shè)備的位置。作為上述電磁跟蹤方法的替代，也可使用如下的PencillaLang等人的出版物中所描述的方法“Three-DimensionalUltrasoundProbePoseEstimationfromSingle-PerspectiveX-RaysforImage-GuidedInterventions”，MedicalImagingandAugmentedReality,LectureNotesinComputerScience,2010，Volume6326/2010,344至352頁(yè)。如果進(jìn)行分割以便從3D超聲波圖像內(nèi)的運(yùn)動(dòng)部分中標(biāo)記分配給特殊位置p(tee_vol)的特別的區(qū)域，則根據(jù)本發(fā)明的方法的效果也可改進(jìn)。換言之，這意味著在3D超聲波圖像上應(yīng)用所謂的“特征跟蹤(FeatureTracking)”，且因此可在2DX射線圖像中關(guān)于其運(yùn)動(dòng)更好地跟蹤確定的子區(qū)域或子部分。特殊的位置則優(yōu)選地代表模型或模型的部分，且用于確定模型的更新的位置。特征跟蹤例如可使用如RazvanloanIonasec等人在“RobustMotionEstimationUsingTrajectorySpectrumLearning:ApplicationtoAorticandMitralValveModelingfrom4DTEE，，(InternationalConferenceonComputerVision(ICCV)，Kyoto,Japan,2009，1601至1608頁(yè))中描述的技術(shù)來(lái)實(shí)施。優(yōu)選的是,分割的運(yùn)動(dòng)部分的特殊位置P(tee_vol)通過(guò)變換T(tee_vol:x_ray_vol)變換到3D對(duì)象的X射線體積坐標(biāo)的分割位置P(x_ray_vol),且分割位置p(x_ray_vol)通過(guò)變換T(x_ray_vol:x_ray_image)變換到相應(yīng)的補(bǔ)充的2DX射線圖像，以此實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)修正。在植入新的主動(dòng)脈瓣的本發(fā)明的特殊應(yīng)用中，優(yōu)選的是從身體的運(yùn)動(dòng)部分通過(guò)分割提取主動(dòng)脈的特定于患者的模型，其中優(yōu)選地主動(dòng)脈根部被選擇為分配給特殊位置的特別區(qū)域。在使用經(jīng)食管心臟超聲檢查(TrariS0SOphagealenEchokardiographie,TEE)以獲得3D超聲波圖像時(shí)可實(shí)現(xiàn)很精確的拍攝，因?yàn)橥ㄟ^(guò)超聲波傳感器在食管內(nèi)的定位，在超聲波探頭和待觀察的區(qū)域之間不存在很多干擾的組織且不會(huì)干擾圖像拍攝。通過(guò)關(guān)注于主動(dòng)脈根部的運(yùn)動(dòng)，此外實(shí)現(xiàn)了如下優(yōu)點(diǎn)，即這是放入主動(dòng)脈瓣的區(qū)域，因此這對(duì)于心臟外科醫(yī)生通常是最關(guān)注的區(qū)域，且可精確地將其顯示。3D超聲波圖像與2DX射線圖像的配準(zhǔn)因此以優(yōu)選的方式以如(當(dāng)然，僅靜態(tài)而非動(dòng)態(tài)，即非運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償)AmeetJain等人在“3DTEERegistrationwithX-RayFluoroscopyforInterventionalCardiacApplications，，(Proceedingsofthe5thInternationalConferenceofFunctionalImagingandModelingoftheHeart(FIMH),2009,321至329頁(yè))中描述的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)是電磁跟蹤方法能夠總是實(shí)時(shí)且全自動(dòng)地更新超聲波探頭、特別是TEE探頭的方向和位置。此外應(yīng)理解的是，在使用根據(jù)本發(fā)明的方法時(shí)可實(shí)現(xiàn)與例如在跟蹤導(dǎo)管頭部的情況中相比更高的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度。根據(jù)本發(fā)明的方法的應(yīng)用確保了顯示的區(qū)域與實(shí)際情況的位置偏差最大為2mm。上述技術(shù)問(wèn)題還通過(guò)可用于控制控制裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或計(jì)算機(jī)程序來(lái)解決，所述控制裝置控制了實(shí)施上述根據(jù)本發(fā)明的方法的X射線設(shè)備的成像單元。上述技術(shù)問(wèn)題還通過(guò)使用其上存儲(chǔ)了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的數(shù)據(jù)載體來(lái)解決。根據(jù)本發(fā)明的方法方面的所述優(yōu)點(diǎn)和特征類似地也適用于計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的數(shù)據(jù)載體。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題也通過(guò)用于即時(shí)顯示身體的運(yùn)動(dòng)部分的X射線設(shè)備來(lái)解決，所述設(shè)備具有χ射線輻射器以及相關(guān)的X射線檢測(cè)器、用于從X射線檢測(cè)器拍攝的數(shù)據(jù)產(chǎn)生包含特定運(yùn)動(dòng)階段中的運(yùn)動(dòng)部分的第一X射線圖像數(shù)據(jù)組的以及用于重復(fù)產(chǎn)生分別包含運(yùn)動(dòng)部分的第二2DX射線圖像的X射線成像單元、用于重復(fù)拍攝分別包含運(yùn)動(dòng)部分的3D超聲波圖像的超聲波成像單元、用于根據(jù)上述方法控制成像單元的控制裝置和用于顯示補(bǔ)充的2DX射線圖像的顯示設(shè)備。上述方法在控制裝置內(nèi)的實(shí)施在此可作為軟件實(shí)現(xiàn)或作為(固定布線的)硬件實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法的有利實(shí)施方式對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的X射線設(shè)備的相應(yīng)的實(shí)施方式。為避免不必要的重復(fù)，對(duì)此參考相應(yīng)的方法特征及其優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和特點(diǎn)從如下對(duì)本發(fā)明的有利實(shí)施方式的描述中得到。圖I示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的具有顯示設(shè)備和在其上顯示的主動(dòng)脈的X射線設(shè)備。具體實(shí)施例方式圖I示意性地示出了構(gòu)造成為C形臂設(shè)備的X射線設(shè)備10，所述X射線設(shè)備10包括關(guān)于角度位置可偏轉(zhuǎn)的X射線輻射器12和與X射線輻射器12固定連接的相關(guān)的X射線檢測(cè)器14。在X射線輻射器12和X射線檢測(cè)器14之間可以在患者臺(tái)9上布置患者8來(lái)進(jìn)行診斷或治療，特別是植入主動(dòng)脈瓣。X射線設(shè)備10產(chǎn)生所需的3DX射線圖像以及在手術(shù)期間的“現(xiàn)場(chǎng)”2DX射線圖像。此外，示出在患者8的食管內(nèi)的TEE探頭50，利用所述TEE探頭50在手術(shù)期間可持續(xù)產(chǎn)生3D超聲波圖像，優(yōu)選地為心臟和/或主動(dòng)脈或其根部的3D超聲波圖像。在X射線檢測(cè)器14上連接例如具有計(jì)算機(jī)形式的控制裝置62，所述控制裝置62與X射線成像單元60相連接，以用于從由X射線檢測(cè)器14拍攝的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)組。由TEE探頭50提供的圖像數(shù)據(jù)也發(fā)送到控制裝置62，在控制裝置62處根據(jù)本發(fā)明以下文中詳述的方式使用所述圖像數(shù)據(jù)。X射線成像單元60又與顯示設(shè)備70(例如計(jì)算機(jī)顯示器)連接，在所述顯示設(shè)備70上可顯示產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)組。X射線成像單元60也可以是特別的計(jì)算機(jī)或微處理器，或可以集成在控制裝置62內(nèi)?？刂蒲b置62通過(guò)計(jì)算機(jī)程序19控制，所述計(jì)算機(jī)程序例如可存儲(chǔ)在例如CD18的數(shù)據(jù)載體上。根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選變體以如下方式運(yùn)行C形臂設(shè)備10產(chǎn)生了關(guān)注區(qū)域的3DX射線圖像，所述關(guān)注區(qū)域包含作為患者的身體8的運(yùn)動(dòng)部分20的主動(dòng)脈根部。此外，X射線設(shè)備10產(chǎn)生了包含主動(dòng)脈根部20的2DX射線圖像，且將兩個(gè)X射線圖像發(fā)送到控制裝置62。在控制裝置62處，將兩個(gè)X射線圖像融合或相互配準(zhǔn)且重疊，且整理為被存儲(chǔ)的第一X射線圖像數(shù)據(jù)組。此外,X射線設(shè)備10產(chǎn)生包含主動(dòng)脈根部20的持續(xù)的2DX射線圖像。此外，TEE探頭50產(chǎn)生同樣包含主動(dòng)脈根部20的持續(xù)的3D超聲波圖像。該方法包如下三個(gè)主要步驟(I)將“現(xiàn)場(chǎng)”拍攝的3DTEE圖像與由C形臂設(shè)備10拍攝的2DX射線圖像配準(zhǔn)，(2)在3DTEE圖像中跟蹤主動(dòng)脈根部，和(3)在2DX射線圖像中更新主動(dòng)脈模型的位置。對(duì)于(I)，使用電磁跟蹤系統(tǒng)，以確定TEE探頭50的位置和方向。配準(zhǔn)過(guò)程的劃分如下，其中成立如下定義-tee_vol是3D對(duì)象的超聲波體積坐標(biāo)，-tee_sensor是至少一個(gè)超聲波傳感器的坐標(biāo)，-em_table是跟蹤傳感器的坐標(biāo)，-x_ray_vol是3D對(duì)象的X射線體積坐標(biāo),和-x_ray_image是在2DX射線圖像的各圖像中的3D對(duì)象的坐標(biāo)。I.將電磁傳感器固定在TEE探頭50上或與之集成，且通過(guò)校準(zhǔn)給出TEE體積坐標(biāo)和TEE探頭50之間的部分變換，這在各種情況下已通過(guò)制造商進(jìn)行。相關(guān)的變換在此為T(tee_vol:tee_sensor)。2.在C形臂設(shè)備10的患者臺(tái)上和TEE探頭50上固定電磁跟蹤傳感器(此過(guò)程當(dāng)然也可如上所述進(jìn)行)。跟蹤傳感器和TEE探頭50上的電磁傳感器之間的變換實(shí)時(shí)地通過(guò)電磁跟蹤執(zhí)行，且在2DX射線圖像拍攝期間或拍攝完之后短期內(nèi)進(jìn)行。相關(guān)的變換為T(tee_sensor:em_table)。3.在3DX射線坐標(biāo)(即在物理世界中)和患者臺(tái)之間的(已給出的)變換由C形臂設(shè)備10提供。相關(guān)的變換為T(em_table:x_ray_vol)。4.最后，執(zhí)行變換T(x_ray_vol:x_ray_image),所述變換將3D對(duì)象變換到2DX射線圖像中其相應(yīng)的2D位置上。最后，在3DTEE體積和2DX射線圖像之間的總變換通過(guò)如下給出T(teejol:x_ray_image)。對(duì)于(2):在手術(shù)期間，心臟病醫(yī)生主要關(guān)注其處放置支架和瓣的主動(dòng)脈根部的位置。出于該原因，系統(tǒng)在3DTEE圖像中實(shí)施主動(dòng)脈根部的跟蹤，且實(shí)時(shí)更新或確定主動(dòng)脈根部的位置。該位置被稱為P(tee_vol)。該過(guò)程例如可通過(guò)RazvanloanIonasec等人在“RobustMotionEstimationUsingTrajectorySpectrumLearning:ApplicationtoAorticandMitralValveModelingfrom4DTEE”(InternationalConferenceonComputerVision(ICCV),Kyoto,Japan,2009,1601至1608頁(yè))中描述的技術(shù)來(lái)實(shí)施。對(duì)于(3):在3D-TEE圖像中被跟蹤的主動(dòng)脈的位置P(tee_vol)通過(guò)變換T(tee_vol:tee_sensor)>T(tee_sensor:em_table)和T(em_table:x_ray_vol)被變換到C形臂系統(tǒng)的坐標(biāo)中的位置P(x_ray_vol)，使得3DX射線圖像的位置或從中確定的例如主動(dòng)脈根部的模型的位置可通過(guò)使用觀察的運(yùn)動(dòng)來(lái)修正。然后，該位置通過(guò)變換T(X_ray_Vol:X_ray_image)被投影或變換到2DX射線圖像。以此方式保證了實(shí)時(shí)且全自動(dòng)地進(jìn)行3D-TEE圖像和2DX射線圖像之間的配準(zhǔn)。電磁跟蹤方法可以總是更新TEE探頭的方向和位置。如已論述，在TEE圖像內(nèi)對(duì)主動(dòng)脈根部的跟蹤可提供主動(dòng)脈模型的精確的三維運(yùn)動(dòng)以用于瓣植入，例如導(dǎo)管頭部的跟蹤?？梢岳斫獾氖?，根據(jù)本發(fā)明的方法以及根據(jù)本發(fā)明的X射線設(shè)備相互緊密相關(guān)，且本發(fā)明的作為方法方面描述的特征也基本上可適用于X射線設(shè)備。這也能反過(guò)來(lái)適用于參考X射線設(shè)備描述的特征，所述特征也可方法相關(guān)地適用。還可以理解的是，參考各個(gè)構(gòu)造描述的特征也能在其它構(gòu)造或?qū)嵤┓绞街袑?shí)現(xiàn)，除非明確地另外描述或出于技術(shù)原因而自身不可行。權(quán)利要求1.一種用于即時(shí)顯示身體(8)的運(yùn)動(dòng)部分(20)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，所述方法包括如下步驟-提供第一X射線圖像數(shù)據(jù)組，所述X射線圖像數(shù)據(jù)組包含特定運(yùn)動(dòng)階段中的運(yùn)動(dòng)部分(20)并且包括相互重疊且相互配準(zhǔn)的第一2DX射線圖像以及3DX射線圖像，-重復(fù)實(shí)時(shí)地拍攝分別包含所述運(yùn)動(dòng)部分(20)的第二2DX射線圖像，但在所述2DX射線圖像上該運(yùn)動(dòng)部分(20)可見(jiàn)性差或根本不可見(jiàn)，-重復(fù)實(shí)時(shí)地拍攝分別包含所述運(yùn)動(dòng)部分(20)的3D超聲波圖像并且在所述3D超聲波圖像上很好地可見(jiàn)該運(yùn)動(dòng)部分(20)，以便估計(jì)所述運(yùn)動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)，-將3D超聲波圖像與2DX射線圖像配準(zhǔn)，-從第二2DX射線圖像中產(chǎn)生其中更新了運(yùn)動(dòng)部分的位置的補(bǔ)充的2DX射線圖像，這通過(guò)特別地在使用第一X射線圖像數(shù)據(jù)組的情況下將3D超聲波圖像分別用作運(yùn)動(dòng)修正的中介來(lái)實(shí)現(xiàn)，以此在2DX射線圖像中可實(shí)時(shí)顯示所述運(yùn)動(dòng)部分，和-顯示所述補(bǔ)充的2DX射線圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，使用電磁跟蹤方法以確定用于3D超聲波圖像的超聲波傳感器的位置和方向。3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中至少一個(gè)電磁傳感器固定在超聲波傳感器上或集成在其內(nèi)，并且跟蹤傳感器固定在用于拍攝2D和/或3DX射線圖像的X射線設(shè)備(10)的患者臺(tái)上，其特征在于，3D超聲波傳感器通過(guò)包括四個(gè)子步驟的變換與第二2DX射線圖像的各圖像配準(zhǔn)T(tee_vol:x_ray_image)=T(tee_vol:tee_sensor)氺T(tee_sensor:em_table)氺T(em_table:x_ray_vol)氺T(x_ray_vol:x_ray_image),其中-tee_vol是3D對(duì)象的超聲波體積坐標(biāo)，-tee_sensor是至少一個(gè)超聲波傳感器的坐標(biāo)，-em_table是跟蹤傳感器的坐標(biāo)，-x_ray_vol是3D對(duì)象的X射線體積坐標(biāo),和-x_ray_image是在2DX射線圖像的各圖像中的3D對(duì)象的坐標(biāo)。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)在3D超聲波圖像中的分割從所述運(yùn)動(dòng)部分(20)中標(biāo)記分配給特殊位置p(tee_Vol)的特別區(qū)域(22)。5.根據(jù)權(quán)利要求3和4所述的方法，其特征在于，將分割的運(yùn)動(dòng)部分的特殊位置P(tee_vol)通過(guò)變換T(tee_vol:x_ray_vol)變換到3D對(duì)象的X射線體積坐標(biāo)內(nèi)的分割位置P(x_ray_vol),并且將該分割位置p(x_ray_vol)通過(guò)變換T(x_ray_vol:x_ray_image)變換到相應(yīng)的補(bǔ)充的2DX射線圖像，以此實(shí)現(xiàn)了整個(gè)運(yùn)動(dòng)部分(20)的運(yùn)動(dòng)修正。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)分割從所述運(yùn)動(dòng)部分(20)中提取該運(yùn)動(dòng)部分(20)的特定于患者的模型。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將運(yùn)動(dòng)修正應(yīng)用在所述模型上。8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助于TEE來(lái)拍攝3D超聲波圖像，其中優(yōu)選地將主動(dòng)脈根部用作特別區(qū)域(22)。9.一種用于控制裝置(62)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品(19)，所述控制裝置用于控制X射線設(shè)備(10)的成像單元(60)以執(zhí)行根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法。10.一種數(shù)據(jù)載體(18)，所述數(shù)據(jù)載體(18)上存儲(chǔ)了根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)程序廣品(19)。11.一種用于即時(shí)顯示身體(8)的運(yùn)動(dòng)部分(20)的X射線設(shè)備(10)，具有-X射線輻射器(12)以及相關(guān)的X射線檢測(cè)器(14)，-X射線成像單元(60)，用于從X射線檢測(cè)器(14)拍攝的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生包含特定運(yùn)動(dòng)階段中的運(yùn)動(dòng)部分(20)的第一X射線圖像數(shù)據(jù)組以及用于重復(fù)產(chǎn)生分別包含該運(yùn)動(dòng)部分(20)的第二2DX射線圖像，-超聲波成像單元(50)，用于重復(fù)拍攝分別包含所述運(yùn)動(dòng)部分(20)的3D超聲波圖像，-控制裝置(62)，用于根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的方法控制成像單元(60)，和-顯示設(shè)備(70)，用于顯示補(bǔ)充的2DX射線圖像。全文摘要本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)實(shí)施的用于即時(shí)顯示身體(8)的運(yùn)動(dòng)部分(20)的方法，所述方法包括如下步驟提供第一X射線圖像數(shù)據(jù)組，所述圖像數(shù)據(jù)組包含特定運(yùn)動(dòng)階段中的運(yùn)動(dòng)部分(20)且包括相互重疊且相互配準(zhǔn)的第一2DX射線圖像以及3DX射線圖像，重復(fù)拍攝分別包含運(yùn)動(dòng)部分(20)的第二2DX射線圖像，重復(fù)拍攝分別包含運(yùn)動(dòng)部分(20)的3D超聲波圖像，從第二2DX射線圖像產(chǎn)生補(bǔ)充的2DX射線圖像，這通過(guò)在使用第一X射線圖像數(shù)據(jù)組的情況下將3D超聲波圖像分別用作運(yùn)動(dòng)修正的中介來(lái)實(shí)現(xiàn)，和顯示補(bǔ)充的2DX射線圖像。文檔編號(hào)A61B6/00GK102885633SQ20121025327公開日2013年1月23日申請(qǐng)日期2012年7月20日優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日發(fā)明者韓靜峰,M.約翰申請(qǐng)人:西門子公司