DE102011083704A1 - Angiographisches Untersuchungsverfahren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein angiographisches Untersuchungsverfahren eines Untersuchungsobjekts (6, 13) zur Bestimmung von Morphologie, Histologie und/oder Beschaffenheit sich bewegender Wände von Hohlräumen mit folgenden Schritten: S1 Akquirierung einer Serie (13, 16) von Angiographiebildern (14, 17) eines interessierenden Abschnittes (20) eines Hohlraums (15, 20), S2 quantitative Analyse der Gefäßwand (21) des Abschnittes (20) des Hohlraums (15, 20), S3 Berechnung der Eigenbewegung (26, 27) der Gefäßwand (21) aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Angiographiebildern (14, 17), S4 Visualisierung der Differenz der Eigenbewegung (26, 27) der Gefäßwand (21) und/oder S5 Visualisierung der Morphologie und/oder Histologie der Gefäßwand (21).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein angiographisches Untersuchungsverfahren eines Untersuchungsobjekts zur Bestimmung von Morphologie, Histologie und/oder Beschaffenheit sich bewegender Wände von Hohlräumen. Ein derartiges Untersuchungsverfahren lässt sich beispielsweise bei einer Röntgendiagnostikeinrichtung einsetzen, die aus der US 7,500,784 B2 bekannt und nachfolgend anhand der 1 erläutert ist.
  • Die 1 zeigt ein als Beispiel dargestelltes monoplanes Röntgensystem mit einem von einem Ständer 1 in Form eines sechsachsigen Industrie- oder Knickarmroboters gehaltenen C-Bogen 2, an dessen Enden eine Röntgenstrahlungsquelle, beispielsweise ein Röntgenstrahler 3 mit Röntgenröhre und Kollimator, und ein Röntgenbilddetektor 4 als Bildaufnahmeeinheit angebracht sind.
  • Mittels des beispielsweise aus der US 7,500,784 B2 bekannten Knickarmroboters, welcher bevorzugt sechs Drehachsen und damit sechs Freiheitsgrade aufweist, kann der C-Bogen 2 beliebig räumlich verstellt werden, zum Beispiel indem er um ein Drehzentrum zwischen dem Röntgenstrahler 3 und dem Röntgenbilddetektor 4 gedreht wird. Das erfindungsgemäße angiographische Röntgensystem 1 bis 4 ist insbesondere um Drehzentren und Drehachsen in der C-Bogen-Ebene des Röntgenbilddetektors 4 drehbar, bevorzugt um den Mittelpunkt des Röntgenbilddetektors 4 und um den Mittelpunkt des Röntgenbilddetektors 4 schneidende Drehachsen.
  • Der bekannte Knickarmroboter weist ein Grundgestell auf, welches beispielsweise auf einem Boden fest montiert ist. Daran ist drehbar um eine erste Drehachse ein Karussell befestigt. Am Karussell ist schwenkbar um eine zweite Drehachse eine Roboterschwinge angebracht, an der drehbar um eine dritte Drehachse ein Roboterarm befestigt ist. Am Ende des Roboterarms ist drehbar um eine vierte Drehachse eine Roboterhand angebracht. Die Roboterhand weist ein Befestigungselement für den C-Bogen 2 auf, welches um eine fünfte Drehachse schwenkbar und um eine senkrecht dazu verlaufende sechste Rotationsachse rotierbar ist.
  • Die Realisierung der Röntgendiagnostikeinrichtung ist nicht auf den Industrieroboter angewiesen. Es können auch übliche C-Bogen-Geräte Verwendung finden.
  • Der Röntgenbilddetektor 4 kann ein rechteckiger oder quadratischer, flacher Halbleiterdetektor sein, der vorzugsweise aus amorphem Silizium (a-Si) erstellt ist. Es können aber auch integrierende und eventuell zählende Detektoren beispielsweise in CMOS-Technik Anwendung finden. Auch der Einsatz bisher üblicher Röntgenbildverstärker-Fernsehketten ist möglich.
  • Im Strahlengang des Röntgenstrahlers 3 befindet sich auf einer Tischplatte 5 eines Patientenlagerungstisches ein zu untersuchender Patient 6 als Untersuchungsobjekt. An der Röntgendiagnostikeinrichtung ist eine Systemsteuerungseinheit 7 mit einem Bildsystem 8 angeschlossen, das die Bildsignale des Röntgenbilddetektors 4 empfängt und verarbeitet (Bedienelemente sind beispielsweise nicht dargestellt). Die Röntgenbilder können dann auf Displays einer Monitorampel 9 betrachtet werden.
  • Anstelle des in 1 beispielsweise dargestellten Röntgensystems mit dem Ständer 1 in Form des sechsachsigen Industrie- oder Knickarmroboters kann jedes angiographische Röntgensystem Verwendung finden, beispielsweise auch eines, das eine normale decken- oder bodenmontierte Halterung für den C-Bogen 2 aufweisen.
  • Anstelle des beispielsweise dargestellten C-Bogen 2 kann das angiographische Röntgensystem auch getrennte decken- und/oder bodenmontierte Halterungen für den Röntgenstrahler 3 und den Röntgenbilddetektor 4 aufweisen, die beispielsweise elektronisch starr gekoppelt sind.
  • Sensoren 10, die beispielsweise am Brustkorb des Patienten 6 angelegt sind, können die EKG-Signale des Patienten 6 erfassen und sie einer Verarbeitungsschaltung 11 in der Systemsteuerungseinheit 7 übermitteln. Die EKG-Signale des Patienten 6 können aber auch intrakardiell mittels eines nicht dargestellten EKG-Katheters abgegriffen werden.
  • Bislang werden Gefäße, beispielsweise Koronararterien, aber auch andere Gefäße, während interventioneller Prozeduren in einer 2-D- bzw. 3-D-Darstellung dargestellt. Dies geschieht durch Einspritzen von Kontrastmittel während einer Röntgenuntersuchung (Angiographie). Aus dieser Untersuchung kann der Arzt auf die reine Morphologie des Gefäßes schließen, nicht aber auf die Beschaffenheit der Gefäßwand. Weiterhin können Stenosen oder Aneurysmen detektiert und anschließend behandelt werden.
  • Immer mehr Methoden wie beispielsweise OCT (optical coherence tomography) oder FFR (fractional flow reserve) werden etabliert und verwendet, um die Charakteristika der Gefäßwände zu bestimmen und um anschließend den Patienten bestmöglich behandeln zu können. So kann beispielsweise mittels IVUS (Intravaskulärer Ultraschall) bzw. IVUS-VH (virtuelle Histologie) die Wandbeschaffenheit des Gefäßes bestimmt werden.
  • Ein Umstand jedoch, der durch eine zweite Untersuchung eine Mehrbelastung für Patient, eine Dosismehrbelastung für Arzt und Patient sowie erhebliche Mehrkosten für das Gesundheitssystem bedeutet.
  • Um die Morphologie, Histologie und/oder die Beschaffenheit von Gefäßen zu bestimmen, muss stets eine Kombination von Röntgen und Zusatzmethode angewandt werden.
  • Alternativ kann mittels anderer bildgebender Verfahren wie CT und/oder MR ebenfalls auf Morphologie und Beschaffenheit der Gefäßwand geschlossen werden, doch gilt die Angiographie weiterhin als der goldene Standard in der Bildgebung.
  • Zudem wird die weiterführende Behandlung anschließend wieder im Herzkatheter- oder Angiographielabor stattfinden.
  • Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Darstellung der Morphologie, Histologie und/oder der Beschaffenheit von Gefäßen mittels nur einer Diagnostikeinrichtung auf einfache Weise zu ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Untersuchungsverfahren der eingangs genannten Art durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Die Aufgabe wird für ein angiographisches Untersuchungsverfahren mit folgenden Schritten gelöst.
  • S1 Akquirierung einer Serie von Angiographiebildern eines interessierenden Abschnittes eines Hohlraums,
  • S2 quantitative Analyse der Gefäßwand des Abschnittes des Hohlraums,
  • S3 Berechnung der Eigenbewegung der Gefäßwand aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Angiographiebildern in Bezug auf Ausdehnung bzw. Kontraktion und
  • S4 Visualisierung der Differenz der Eigenbewegung der Gefäßwand.
  • Dadurch wird der untersuchenden Person ein Monitorbild dargeboten, aus dem sie einfach die Beschaffenheit der untersuchten Gefäße erkennen kann.
  • Erfindungsgemäß kann in einem fünften Schritt S5 die Morphologie und/oder Histologie der Gefäßwand visualisiert werden.
  • Die erfindungsgemäße Berechnung der Bewegungen der Gefäßwände wird genauer, wenn die Akquirierung der Angiographiebilder gemäß Schritt S1 über mindestens einen EKG-Zyklus durchgeführt wird.
  • Die Bestimmung der Bewegungen der Gefäßwände kann erfindungsgemäß verbessert werden, wenn die Akquirierung der Angiographiebilder gemäß Schritt S1 mit einer hohen Bildwiederholfrequenz, beispielsweise mit 25/30 Hz, erfolgt.
  • Zur Reduktion der Bewegungsunschärfe hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Akquirierung der Angiographiebilder gemäß Schritt S1 mit kurzen Röntgenpulsen, beispielsweise mit einer Dauer von 6 bis 12 ms, durchgeführt wird.
  • Erfindungsgemäß können die gemäß Schritt S1 akquirierten Angiographiebilder Fluoroskopiebilder oder Subtraktionsbilder sein.
  • In vorteilhafter Weise kann die Berechnung der Eigenbewegung der Gefäßwand gemäß Schritt S3 durch Bestimmung der Differenz der maximalen Ausdehnung und minimalen Kontraktion der Gefäßwand durchgeführt werden.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Visualisierung der Eigenbewegung der Gefäßwand gemäß Schritt S4 durch der Größe der Eigenbewegung entsprechende Pfeile erfolgt. Alternativ kann die Visualisierung der Eigenbewegung der Gefäßwand gemäß Schritt S4 erfindungsgemäß durch der Größe der Eigenbewegung entsprechende Markierungen erfolgt. Erfindungsgemäß kann die Visualisierung der Eigenbewegung der Gefäßwand gemäß Schritt S4 durch eine der Größe der Eigenbewegung entsprechende farbige Markierung erfolgen, wobei beispielsweise Grün eine intakte und Rot eine kritische Gefäßwand kennzeichnen können.
  • Erfindungsgemäß kann der zu untersuchende Hohlraum eine Hohlkammer, ein Hohlorgan oder Hohlgefäß, insbesondere das Herz oder alternativ ein Gefäß, beispielsweise eine Arterie, insbesondere die Aorta, sein.
  • In vorteilhafter Weise kann die Akquirierung der Angiographiebilder gemäß Schritt S1 mittels einer Röntgenanlage, insbesondere einer Vorrichtung zur Erstellung von Rotationsangiographien zur Weichteildarstellung, beispielsweise mittels DynaCT®, beispielsweise in 3-D erfolgen.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zur Akquirierung der Angiographiebilder gemäß Schritt S1 2-D-Serien erstellt werden oder aus wenigstens zwei 2-D-Projektionen eine 3-D-Rekonstruktion erzeugt wird.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein bekanntes C-Bogen-Angiographiesystem mit einem Industrieroboter als Tragvorrichtung,
  • 2 ein bekanntes DSA-Verfahren (state-of-the-art),
  • 3 einen Gefäßabschnitt mit seinen Wandbewegungen,
  • 4 eine alternative Darstellung der Wandbewegungen des Gefäßabschnitts und
  • 5 Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen angiographischen Untersuchungsverfahrens.
  • Bei einem beispielsweise in 2 dargestellten bekannten DSA-Verfahren (digitale Subtraktionsangiographie) werden ein reines Nativbild 12 (nur Anatomie) mit beispielsweise einem Schädel 13 als sogenanntes Maskenbild und eine Bildserie 14 von Nativbildern unter Fluoroskopie aus der gesamten Füllungsphase, in der ein Gefäßbaum 15 mit Kontrastmittel gefüllt wird, erzeugt. Die Bildserie 14 von Fluoroskopiebildern, in der der Schädel 13 und der kontrastmittelgefüllte Gefäßbaum 15 zu sehen sind, und das Nativbild 12 oder Maskenbild werden in einer Subtraktionsstufe 16 voneinander abgezogen. Weitere Bildverarbeitungsschritte wie Kontrasteinstellung, Kantenanhebung (Edge Enhancement), etc. können folgen, bis man eine aktuelle Bildsequenz 17 von Subtraktionsbildern erhält, in denen nur noch der Gefäßbaum 15 gut zu erkennen ist, wobei die Darstellung üblicherweise derart erfolgt, dass der Gefäßbaum 15 hell gegenüber dem dunklen Hintergrund erscheint.
  • In der 3 ist nun ein Gefäßabschnitt 20 beispielsweise des Gefäßbaums 15 als zu untersuchendes Objekt mit einer Gefäßwand 21 dargestellt, der eine Bifurkation 22 aufweist. Die Richtung des Blutflusses 23 und ggf. des Kontrastmittelflusses ist durch einen Pfeil gekennzeichnet. Der Gefäßabschnitt 20 weist beispielsweise eine Kalzifikation 24 und eine Plaque 25, beispielsweise Cholesterin, auf, die zu einer Versteifung der Gefäßwand 21 in diesen betroffenen Bereichen führen, während die übrigen Teile der Gefäßwand 21 ihre normale Flexibilität aufweisen. Verbildlicht wird dies durch Doppelpfeile, die die Wandbewegungen 26 sichtbar machen. Diese Wandbewegungen 26 sind im Bereich der Kalzifikation 24 und der Plaque 25 zum Teil gleich Null, während sie in den übrigen Bereichen außerhalb der betroffenen Stellen ihr Maximum aufweisen, wie dies die unterschiedlichen Längen der Doppelpfeile veranschaulichen.
  • In der 4 ist eine weitere erfindungsgemäße Art der Visualisierung wiedergegeben. Ausgehend von dem in 3 dargestellten Gefäßabschnitt 20 sind die dort als Doppelpfeile dargestellten Wandbewegungen 26 als die Differenz der maximalen Expansion und minimalen Kontraktion kennzeichnende Markierung der Eigenbewegungen 27 der Gefäßwand 21 visualisiert. Die Minima der Differenz, d. h. die Bereiche von Engstellen der Markierung der Eigenbewegungen 27, kennzeichnen den Ort 28 der Kalzifikation 24 sowie die Lage 29 der Plaque 25.
  • Das zu untersuchende Objekt kann, wie beispielhaft anhand der 2 bis 4 dargestellt, der Gefäßabschnitt 20 des Gefäßbaums 15 sein, kann aber auch allgemein ein Hohlraum, eine Hohlkammer, ein Hohlorgan oder Hohlgefäß, insbesondere das Herz, oder eine Arterie, insbesondere die Aorta, sein.
  • In der 5 ist nun der erfindungsgemäße Verfahrensablauf näher dargestellt und beschrieben. In einem ersten Schritt S1 erfolgt eine Akquirierung einer Serie 14 oder 17 von Angiographiebildern 14 oder 17 eines interessierenden Gefäßabschnittes 20 eines Hohlraums 15. Dabei ist zu beachten, dass die Akquisition mindestens über einen EKG-Zyklus mit einer möglichst hohen Bildwiederholfrequenz und mit möglichst kurzen Pulsen erfolgt. Dann weisen die Angiographiebilder 14 oder 17 eine ausreichend gute Qualität zur weiteren und vollständigen Berechnung der Eigenbewegungen 26 oder 27 der Gefäßwand 21 auf.
  • Anschließend wird gemäß einem zweiten Schritt S2 eine quantitative Gefäßanalyse der Gefäßwand 21 des Gefäßabschnittes 20 des Hohlraums durchgeführt, mittels derer die Morphologie, Histologie und/oder die Beschaffenheit von Gefäßen, vor allem der Gefäßwand, bestimmbar und darstellbar sind.
  • Gemäß einem dritten Schritt S3 werden die Eigenbewegungen 26 oder 27 der Gefäßwand 21 aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Angiographiebildern 14 oder 17 berechnet, wobei beispielsweise für mehrere Punkte auf der Gefäßwand 21 die Differenzen der maximalen Ausdehnung oder Expansion und minimalen Kontraktion der Gefäßwand 21 ermittelt werden.
  • In einem vierten Schritt S4 erfolgt eine Visualisierung der Differenzen der Eigenbewegungen 26 oder 27 der Gefäßwand 21. Dies kann beispielsweise durch die Doppelpfeile erfolgen, die gemäß 3 durch ihre Länge die Größe der Wandbewegungen 26 kennzeichnen. Alternativ kann die Visualisierung der Eigenbewegung 26 oder 27 der Gefäßwand 21 gemäß Schritt S4 durch die der Größe der Eigenbewegung 27 entsprechenden Markierungen erfolgen. Diese Markierungen oder Doppelpfeile können farbig dargestellt sein, wobei beispielsweise Grün eine intakte und Rot eine kritische Gefäßwand kennzeichnen können.
  • Gemäß einem fünften und letzten Schritt S5 kann die Morphologie und/oder Histologie der Gefäßwand 21 visualisiert werden.
  • Durch die zeitaufgelöste Darstellung (2-D + Zeit und/oder 3-D + Zeit) von Gefäßen ist es möglich, Morphologie, Histologie und/oder Beschaffenheit der Gefäßwand in einer Angiographieuntersuchung gleichzeitig zu bestimmen.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Effekt der sogenannten "biologischen Windkesselfunktion" ausgenutzt. Der sogenannte "physiologische Windkessel" besteht im Ausdehnen und anschließendem Zusammenziehen der Wandung von herznahen Arterien, vor allem der Aorta oder großen Arterien. Das Herz wirft in der Systole Blut aus, während der Blutstrom in der Diastole zum Erliegen kommt. Die Windkesselarterien dehnen sich während der Systole, der Phase des Blutauswurfs durch Kontraktion des Herzmuskels, aus und nehmen so einen Teil des Schlagvolumens zusätzlich auf, der in der Diastole, der Entspannung des Herzmuskels, passiv wieder ausgepresst wird, so dass sich die starke Druckdifferenz zwischen Systole und Diastole verringert.
  • Der Gefäßdurchmesser variiert also bei jedem Pulsschlag. Diese kleine Variation wird erfindungsgemäß bestimmt und angezeigt. Gebiete, die beispielsweise durch eine Verkalkung stenotisch sind, sollten eine geringere bis gar keine Variation aufweisen als Gebiete, die keine Stenose aufweisen.
  • Dies kann mit dem Herzmuskel verglichen werden, der im Falle eines Herzmuskels teilweise nekrotisch ist. Ein Umstand, den man sich bei der so genannten "quantitativen Erfassung von regionalen Wandbewegungen" während einer Untersuchung des linken Ventrikels zu Nutzen macht. Im Bereich des nekrotischen Herzmuskelgewebes ist nahezu keine Eigenbewegung zu erkennen (beispielsweise "Akinese"). Somit kann man darauf schließen, dass das Koronargefäß, das diesen Teil des Myokards versorgt, stenotisch ist.
  • Zur Umsetzung werden die Angiographiebilder 14 oder 17 des interessierenden Gefäßabschnittes über mindestens einen EKG- Zyklus mit einer möglichst hohen Bildwiederholfrequenz und mit möglichst kurzen Pulsen zur Reduktion der Bewegungsunschärfe aufgezeichnet. Mit Standardapplikationen der quantitativen Gefäßanalyse kann anschließend die Morphologie und/ oder Histologie, vor allem die Gefäßwand, bestimmt und dargestellt werden. Aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Bildern wird nun die Eigenbewegung (Ausdehnung bzw. Kontraktion) der Gefäßwand berechnet. Dieses Delta an Bewegung wird anschließend zur weiteren Auswertung visualisiert.
  • Durch die zeitaufgelöste Darstellung von Gefäßen ist es möglich, Morphologie, Histologie und/oder Beschaffenheit der Gefäßwand in der Angiographieuntersuchung gleichzeitig zu bestimmen. Dadurch können sowohl Dosis als auch Aufwand wie Zeit und Kosten drastisch eingespart werden. Eine weitere Untersuchungsmethode wie IVUS, IVUS-VH, OCT, FFR, etc. entfällt ebenso wie die zusätzliche Röntgenbelastung für Untersucher und Patienten zur Navigation der Zusatzmethode mit Führungsdrähten und/oder Kathetern.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7500784 B2 [0001, 0003]

Claims (16)

  1. Angiographisches Untersuchungsverfahren eines Untersuchungsobjekts (6, 13) zur Bestimmung von Morphologie, Histologie und/oder Beschaffenheit sich bewegender Wände von Hohlräumen (15, 20) mit folgenden Schritten: S1 Akquirierung einer Serie (13, 16) von Angiographiebildern (14, 17) eines interessierenden Abschnittes (20) eines Hohlraums (15, 20), S2 quantitative Analyse der Gefäßwand (21) des Abschnittes (20) des Hohlraums (15, 20), S3 Berechnung der Eigenbewegung (26, 27) der Gefäßwand (21) aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Angiographiebildern (14, 17) und S4 Visualisierung der Differenz der Eigenbewegung (26, 27) der Gefäßwand (21) und/oder S5 Visualisierung der Morphologie und/oder Histologie der Gefäßwand (21).
  2. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Akquirierung der Angiographiebilder (14, 17) gemäß Schritt S1 über mindestens einen EKG-Zyklus durchgeführt wird.
  3. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Akquirierung der Angiographiebilder (14, 17) gemäß Schritt S1 mit einer hohen Bildwiederholfrequenz erfolgt.
  4. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Akquirierung der Angiographiebilder (14, 17) gemäß Schritt S1 mit kurzen Röntgenpulsen durchgeführt wird.
  5. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gemäß Schritt S1 akquirierten Angiographiebilder (14, 17) Fluoroskopiebilder (14) oder Subtraktionsbilder (17) sind.
  6. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Eigenbewegung (26, 27) der Gefäßwand (21) gemäß Schritt S3 durch Bestimmung der Differenz der maximalen Ausdehnung und minimalen Kontraktion der Gefäßwand (21) durchgeführt wird.
  7. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Visualisierung der Eigenbewegung (26, 27) der Gefäßwand (21) gemäß Schritt S4 durch der Größe der Eigenbewegung (26) entsprechende Pfeile erfolgt.
  8. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Visualisierung der Eigenbewegung (26, 27) der Gefäßwand (21) gemäß Schritt S4 durch der Größe der Eigenbewegung entsprechende Markierungen (27) erfolgt.
  9. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach Anspruch 8 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Visualisierung der Eigenbewegung (26, 27) der Gefäßwand (21) gemäß Schritt S4 durch der Größe der Eigenbewegung entsprechende farbige Pfeile und/oder Markierungen (27) erfolgt.
  10. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zu untersuchende Hohlraum eine Hohlkammer, ein Hohlorgan oder Hohlgefäß, insbesondere das Herz ist.
  11. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zu untersuchende Hohlraum ein Gefäß, beispielsweise eine Arterie, insbesondere die Aorta, ist.
  12. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Akquirierung der Angiographiebilder (14, 17) gemäß Schritt S1 mittels einer Röntgenanlage erfolgt.
  13. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Akquirierung der Angiographiebilder (14, 17) gemäß Schritt S1 mittels einer Vorrichtung zur Erstellung von Rotationsangiographien zur Weichteildarstellung erfolgt.
  14. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Akquirierung der Angiographiebilder (14, 17) gemäß Schritt S1 in 3-D erfolgt.
  15. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Akquirierung der Angiographiebilder (14, 17) gemäß Schritt S1 2-D-Serien erstellt werden.
  16. Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Akquirierung der Angiographiebilder (14, 17) gemäß Schritt S1 aus wenigstens zwei 2-D-Projektionen eine 3-D-Rekonstruktion erzeugt wird.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6017284B2 (ja) * 2012-11-30 2016-10-26 東芝メディカルシステムズ株式会社 医用画像診断装置
CN103462647B (zh) * 2013-09-17 2015-01-07 浙江大学 一种集成血管内超声(ivus)影像和数字减影(dsa)影像的一体化在线实时处理仪
CN106469449B (zh) * 2016-08-31 2019-12-20 上海联影医疗科技有限公司 一种医学图像中病灶的显示方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007018749A1 (de) * 2006-04-24 2007-12-06 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System und Verfahren zur röntgenbasierenden Beurteilung einer Aneurysmapulsation
US7500784B2 (en) 2005-03-18 2009-03-10 Siemens Aktiengesellschaft X-ray device
DE102008047825A1 (de) * 2008-09-18 2010-04-08 Tomtec Imaging Systems Gmbh Verfahren, Vorrichtung und Computerprogrammprodukt zum Darstellen verschiedener Bilder einer Kavität
DE102009010291A1 (de) * 2009-02-24 2010-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung und Klassifizierung von Wandbewegungsstörungen eines Myokards

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3986866B2 (ja) * 2002-03-29 2007-10-03 松下電器産業株式会社 画像処理装置及び超音波診断装置
JP2008543511A (ja) * 2005-06-24 2008-12-04 ヴォルケイノウ・コーポレーション 脈管の画像作製方法
EP2131739A1 (de) * 2007-03-29 2009-12-16 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Verfahren und vorrichtung zur erfassung von fusionsröntgenbildern
JP4879872B2 (ja) * 2007-12-20 2012-02-22 国立大学法人岐阜大学 画像処理装置、画像処理プログラム、記憶媒体及び超音波診断装置
US8170307B2 (en) * 2008-09-23 2012-05-01 The Methodist Hospital Automated wall motion quantification in aortic dissections
JP5501999B2 (ja) * 2011-03-08 2014-05-28 富士フイルム株式会社 超音波診断装置および弾性指標信頼性判定方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7500784B2 (en) 2005-03-18 2009-03-10 Siemens Aktiengesellschaft X-ray device
DE102007018749A1 (de) * 2006-04-24 2007-12-06 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System und Verfahren zur röntgenbasierenden Beurteilung einer Aneurysmapulsation
DE102008047825A1 (de) * 2008-09-18 2010-04-08 Tomtec Imaging Systems Gmbh Verfahren, Vorrichtung und Computerprogrammprodukt zum Darstellen verschiedener Bilder einer Kavität
DE102009010291A1 (de) * 2009-02-24 2010-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung und Klassifizierung von Wandbewegungsstörungen eines Myokards

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