血管内成像系统界面和阴影检测方法技术方案

部分地，本发明专利技术涉及血管内数据收集系统和血管造影系统以及在上述项中的两者或更多者之间的数据交换，以及诸如指标等诊断信息的生成和显示。可以生成和显示一个或多个指标，诸如通过将这类指标与使用血管内数据收集系统生成的图像重叠或以其它方式组合。这些指标可以包括纵向的、截面的、和其它指标类型，诸如适合于指示感兴趣的诊断信息的一个或多个指标或图形元素。指标可以用于在支架输送计划和其它动作期间指导用户。本发明专利技术还涉及在使用探针获得的血管内数据集的背景下的支架检测和阴影检测，例如，该探针诸如光学相干断层摄影探针或血管内超声探针。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】血管内成像系统界面和阴影检测方法相关申请本申请要求在2015年5月17日递交的美国临时专利申请No.62/162,795、在2015年7月25日递交的美国临时专利申请No.62/196,997、以及在2015年12月18日递交的美国专利申请No.14/975,516的优先权和权益，上述专利申请的全部内容通过引用并入在本文中。
本专利技术总体涉及血管内测量和特征检测以及相关的诊断方法和设备。
技术介绍
冠状动脉疾病在全世界是死亡诱因之一。更好地诊断、监控、和治疗冠状动脉疾病的能力可以在挽救生命上至关重要。血管内光学相干断层摄影术(OpticalCoherenceTomography，OCT)为基于导管的成像模式，其使用光窥视到冠状动脉壁中且生成其图像用以研究。利用相干光、干扰量度法和微光学，OCT可以提供在患病血管内的、具有微米级分辨率的视频速率的体内断层摄影术。使用光纤探针以高分辨率查看亚表层组织结构使OCT尤其对于内部组织和器官的微创成像是有用的。利用OCT可能进行的该级别的细节允许临床医生诊断以及监控冠状动脉疾病的进度。OCT图像提供冠状动脉形态的高分辨率视觉且可以单独使用或与其它信息组合使用，该其它信息诸如血管造影数据和帮助诊断和计划(诸如支架输送计划)的患者数据的其它来源。患者身体的多个部分的OCT成像为医生和其他人提供有用的诊断工具。例如，由血管内OCT对冠状动脉的成像可以显现变窄或狭窄的位置。该信息帮助心脏病专家在侵入性冠状动脉搭桥手术与微创的基于导管的过程(诸如血管成形术或支架输送)之间进行选择。尽管是受欢迎的选择，但是支架输送具有其自身相关联的风险。支架为通常由网丝形成的管状结构。支架可以被插入血管中且被扩展以对抗收缩血流的狭窄状况。支架通常由金属或聚合物模架制成。可以借助导管将支架部署到狭窄的位点。在心血管手术期间，可以借助引导丝通过导管将支架输送到狭窄位点且使用气球使支架展开。通常，使用预设压力使支架展开以加大狭窄血管的内腔。可以组合或单独使用血管造影系统、血管内超声系统、OCT系统来促成支架输送计划和支架部署。在部署支架时存在影响病人治疗成效的多个因素。在一些过程中，应当将支架扩展到对应于相邻健康血管区段的直径的直径。支架过度扩展可能对血管造成严重损害，使该血管易于分解、脱落、和壁内出血。扩展不足的支架可能不适当地使血管扩展。如果支架的多个部分未接触血管壁，则血栓症的风险可增大。充气不足的或贴壁不良的支架可能无法恢复正常流动。一旦支架被安装，则支架贴壁不良和支架的扩展不足可导致各种问题。存在与支架植入及相关过程相关联的其它挑战。使用血管造影系统使相对于血管壁的支架部署可视化对通过检查从事具有挑战性。另外，手动地复查血管造影图像以基于每个图像确定支架位置也是易于出错的。本专利技术解决了这些挑战和其它挑战。
技术实现思路
部分地，本专利技术涉及可用于计划支架输送或以其它方式生成和显示感兴趣的诊断信息的血管造影和血管内数据收集系统，诸如OCT和/或IVUS。本专利技术还涉及各种指标的生成和这些指标相对于图像数据的显示的集成。作为示例，纵向指标(诸如贴壁(apposition)条)可以单独使用或与支架撑杆指标共同使用，以及叠加在与血管内数据集融合(co-registered)的血管造影帧上，该血管内数据集诸如用于诊断过程(诸如支架计划)的一组OCT扫描线或相对于其生成的图像。部分地，在一个实施方式中，本专利技术涉及用于将应用于血管内数据集的数据分析的结果显示给血管内数据收集系统和血管造影系统的用户的系统和方法。部分地，本专利技术描述了图形用户界面(GraphicUserInterface，GUI)，该GUI提供用户界面和可应用于血管的一个或多个生成图像或血管造影图像的图形数据表示，从而感兴趣的区域(诸如支架贴壁的区域等)易于在OCT和血管造影图像上找到和理解。部分地，本专利技术涉及数据收集系统，诸如适合于用在导管室中的血管内数据收集系统，诸如光学相干断层摄影系统。部分地，本专利技术涉及包括适合于显示血管内图像数据的处理器的数据收集系统。所显示的图像数据包括基于深度测量所生成的数据或图像。在一个实施方式中，使用光学相干断层摄影术生成图像数据。该系统也可以显示用户界面，该用户界面用于显示血管内信息，诸如以每个支架撑杆为基础的在纵向模式下关于支架贴壁不良的数据或具有对应于支架、无支架、或针对血管内的一个或多个支架可能感兴趣的支架贴壁等级的区域的条。一个或多个指标(诸如纵向指标，作为非限制性示例)可以响应于支架检测处理和内腔边界检测而生成且相对于血管造影、OCT和IVUS图像来显示。这些可以被用户查看以计划支架输送以及通过复查具有感兴趣的相关指标的融合的OCT图像和血管造影图像来扩充或调整支架输送。部分地，本文中所描述的系统和方法涉及通过用指标(诸如散列值、着色区、或其它视觉指标)代替缺失数据的区域来避免或减小数据误解的可能性的方法。采用该方式，通知终端用户数据何时缺失，而非将黑色区域误解为阴影或侧支。因此，缺失数据区域被编码有指标，该指标防止该区域被误解为侧支、支架、或诊断医生感兴趣的其它特征。在一个实施方式中，该方法可以包括如下步骤：在图形用户界面上显示支架撑杆的标记以及在血管内图像中显示指示一个或多个区域的标记，其中，数据不可用于显示。在一个实施方式中，显示贴壁条使得其为独立的血管内视图，从而当不存在包含指标或支架的图像时显示贴壁条。在一个实施方式中，本专利技术涉及与带支架的区域对齐的贴壁条，该带支架的区域包括定位的支架撑杆，其中，该贴壁条与旋转无关或为持续的。部分地，本专利技术涉及在使用探针获得的血管内数据集的背景下的支架检测和阴影检测，例如，该探针诸如光学相干断层摄影探针或血管内超声探针。部分地，本专利技术涉及用于在OCT图像数据中投射的阴影内精确地识别金属支架撑杆偏移或位置的系统和方法。支架撑杆检测的方法可以包括：访问多帧的血管内成像数据，所述多帧包括光学相干断层摄影(OCT)扫描线；识别对应于候选支架撑杆的阴影区域；识别对应于候选支架撑杆阴影区域的扫描线以生成候选撑杆阴影扫描线；以及分析所述候选撑杆阴影扫描线以识别支架撑杆的位置。支架撑杆检测的方法还可以包括：存储多帧的血管内成像数据；在所述多帧的第一帧组中检测支架撑杆；在所述第一帧组中检测一个或多个阴影区域，其中，所述阴影区域中的一者或多者与检测的支架撑杆相邻；以每个阴影区域为基础确定给定的阴影区域是否为导丝引发区域或侧支引发区域，以生成一组候选支架撑杆阴影区域，其中，每个候选支架撑杆阴影区域包括阴影边界；以及在所述阴影边界内识别候选支架撑杆阴影区域的扫描线。本专利技术的方法可以包括附加步骤或特征。例如，这些方法可以包括通过消除对应于非支架特征的阴影区域来识别对应于候选支架撑杆的阴影区域。非支架特征可以选自例如由如下项构成的组：导丝、侧支、及其组合。这些方法可以包括消除包含来自内腔像素的溢出的候选撑杆阴影扫描线。这些方法可以包括通过求和跨越候选撑杆阴影扫描线、或这些扫描线的一部分或样本的信号响应来确定跨越各个候选撑杆阴影扫描线的投影。这些方法可以包括在投影中识别高达三个局部极大值。这些方法可以包括基于峰值信号强度对局部极大值分级以生成峰值分数。该分级可以为顺序分级，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支架撑杆检测的方法，包括：访问多帧的血管内成像数据，所述多帧包括光学相干断层摄影扫描线；识别对应于候选支架撑杆的阴影区域；识别对应于候选支架撑杆阴影区域的扫描线以生成候选撑杆阴影扫描线；以及分析所述候选撑杆阴影扫描线以识别支架撑杆的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.17 US 62/162,795;2015.07.25 US 62/196,997;1.一种支架撑杆检测的方法，包括：访问多帧的血管内成像数据，所述多帧包括光学相干断层摄影扫描线；识别对应于候选支架撑杆的阴影区域；识别对应于候选支架撑杆阴影区域的扫描线以生成候选撑杆阴影扫描线；以及分析所述候选撑杆阴影扫描线以识别支架撑杆的位置。2.如权利要求1所述的方法，其中，识别对应于候选支架撑杆的阴影区域包括消除对应于非支架特征的阴影区域。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述非支架特征选自由如下项构成的组：导丝、侧支、及其组合。4.如权利要求1所述的方法，包括消除包含内腔像素的候选撑杆阴影扫描线。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述分析包括通过求和跨越所述候选撑杆阴影扫描线的信号响应来确定跨越各个所述候选撑杆阴影扫描线的投影。6.如权利要求5所述的方法，包括在所述投影中识别高达三个局部极大值。7.如权利要求6所述的方法，包括基于峰值信号强度对所述局部极大值分级以生成峰值分数。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述分级为顺序分级，其中，具有较高峰值信号强度的局部极大值接收较高峰值分数。9.如权利要求8所述的方法，包括基于与血管壁的邻近度对所述局部极大值分级以生成邻近度分数。10.如权利要求1所述的方法，还包括将贴壁条与带支架的区域对齐，所述带支架的区域包括定位的所述支架撑杆，其中，所述贴壁条与旋转无关或为持续的。11.如权利要求10所述的方法，包括将贴壁不良分数分配给每个局部极大值。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述贴壁不良分数为二进制，其中，贴壁不良的局部极大值接收为零的分数。13.如权利要求12所述的方法，包括对所述峰值分数、所述邻近度分数、和所述贴壁不良分数求和，其中，具有最高总分数的局部极大值被指定为所述支架撑杆的所述位置。14.如权利要求13所述的方法，包括：识别对应于候选支架撑杆的多个阴影区域；识别对应于每个候选支架撑杆阴影区域的扫描线；以及在每个候选支架撑杆阴影区域内识别支架撑杆的所述位置。15.如权利要求14所述的方法，包括执行交叉帧分析以跨越多个光学相干断层摄影(OCT)成像帧验证指定的支架撑杆。16.如权利要求15所述的方法，包括在图形用户界面上显示验证的所述支架撑杆。17.如权利要求1所述的方法，还包括在图形用户界面上显示所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多夫·E·格里芬，索娜尔·安布瓦尼，詹姆斯·G·彼得森，萨蒂什·卡维蒂，乔尔·M·弗里德曼，
申请(专利权)人：光学实验室成像公司，
类型：发明
国别省市：美国,US