血管内数据可视化方法技术

部分地，本发明专利技术涉及血管内数据采集系统和与检测到的侧分支和检测到的支架支柱有关的血管内数据的基于软件的可视化和显示。可以使用诸如滑块、切换键、按钮、域或其他界面的用户界面限定支架贴壁不良的级别，以指定相对于检测到的支架支柱如何显示标记。此外，本发明专利技术涉及自动提供适于在支架植入手术期间评估侧分支和/或导丝位置的二维或三维可视化的方法。所述方法可以使用一个或多个计算的侧分支位置、分支取出角、一个或多个支架支柱位置以及一个或多个内腔轮廓。

Visualization of intravascular data

In part, the invention relates to intravascular data acquisition system and software based visualization and display of intravascular data related to detected side branches and detected stent struts. We can use the user interface such as slider, toggle key, button, domain or other interface to define the poor level of bracket attachment, so as to specify how to display the mark relative to the detected support strut. In addition, the present invention relates to a method of automatically providing a two-dimensional or three-dimensional visualization suitable for assessing side branches and / or wire position during stent implantation. The method can use one or more calculated side branch locations, branch extraction angles, one or more support pillar positions, and one or more internal cavity profiles.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】血管内数据可视化方法相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.119(e)要求于2015年7月25日提交的美国临时申请No.62/196,997的优先权的权益，其公开内容以引用的方式全部并入本文。
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
冠状动脉疾病是世界范围内的主要死亡原因之一。更好的诊断、监控和治疗冠状动脉疾病的能力可能对于挽救生命具有重要意义。血管内光学相干层析成像(opticalcoherencetomography，OCT)是一种基于导管的成像方式，其利用光线窥视冠状动脉壁并生成图像供研究。利用相干光、干涉测量和微光学技术，OCT可在病变血管内以微米级分辨率提供视频率体内层析成像。使用光纤探头以高分辨率观察表面下的结构使得OCT对于内部组织和器官的微创成像特别有用。OCT使这种细节级别成为可能，使临床医生能够诊断以及监测冠状动脉疾病的进展。OCT图像提供冠状动脉形态的高分辨率可视化，且可单独使用或与其它信息结合使用，该其它信息诸如血管造影数据和主体的其它源的辅助诊断和计划(如支架输送计划)的数据。患者身体的一部分的OCT成像为医生和其它人提供了有用的诊断工具。例如，通过血管内OCT进行的冠状动脉成像可以显示缩窄或狭窄的位置。这些信息有助于心脏病专家在有创冠状动脉搭桥手术和基于导管的微创手术(血管成形术或支架输送等)之间进行选择。虽然支架输送是大众化的选择，但它有其自身的相关风险。支架是通常由网状物形成的管状结构。它可以插入血管并扩张以对抗限制血流量的狭窄状况。支架通常由金属或聚合物支架制成。可以通过导管将它们布署到狭窄部位。在心血管手术期间，可以通过导丝经由导管把支架输送到狭窄部位，且使用球囊扩张支架。通常，使用预设压力扩张支架以扩大狭窄血管的内腔。可以单独地或组合地使用血管造影系统、血管内超声系统、OCT系统以促进支架输送计划和支架布署。当部署支架时，有几个因素影响患者的治疗成效。在一些手术中，支架应该扩张到与相邻健康血管段的直径相一致的直径。支架过度扩张可能会导致血管的广泛损伤，使其容易发生切开、关节脱离和壁内出血。扩张时支架可能不足以扩张血管。如果支架的部分不能接触血管壁，则血栓形成的风险可能增加。充气不足或贴壁不良的支架可能无法恢复正常的流量。一旦安装支架，支架贴壁不良和支架扩张可能会导致各种问题。此外，限流狭窄通常存在于血管的侧分支附近。侧分支可以被支架支柱部分地或完全地梗阻或“封锁”。例如，当在主血管中布署支架以解决狭窄或其它疾病时，可能发生这种情况。侧分支对于将血液运送到下游组织是至关重要的。因此，封锁能够产生不希望的缺血性影响。当多个侧分支受到影响或单个分支的梗阻表面区域相当大时，封锁的缺血性效应被复合化。还存在与支架放置和相关手术关联的其它挑战。使用血管造影系统可视化相对于血管壁的支架布署是通过检查来进行的挑战。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，本专利技术涉及用于可视化血管内数据的系统和方法，所述血管内数据诸如检测到的侧分支和检测到的支架支柱。可以使用血管内数据采集探头获得所述数据。可以通过血管回拉探头，并且可以针对血管采集数据。在一个实施方式中，探头是光学探头，诸如光学相干层析成像(OCT)探头。在一个实施方式中，探头是血管内超声探头(IVUS)，诸如光学相干层析成像探头。在本专利技术的各个实施方式中，支架可相对于侧分支可视化。这是重要的特征，因为通常是这样的情况：在支架布署期间，希望避免支架置入侧分支。本文所述的系统和方法，基于采集的血管内数据中的这些特征的检测，使用各种用户界面以及支架支柱和侧分支的表示来促进侧分支中的支架的可视化。部分地，本专利技术涉及血管内数据采集系统和与检测到的侧分支和检测到的支架支柱有关的血管内数据的基于软件的可视化和显示。支架贴壁不良的级别可以使用用户界面(诸如滑块、切换键、按钮、域或其它界面)来限定，以指定相对于检测到的支架支柱如何显示标记。此外，本专利技术涉及自动提供适于在支架植入手术期间评估侧分支和/或导丝位置的二维或三维可视化的方法。所述方法可以使用一个或多个计算的侧分支位置、分支取出角度、一个或多个支架支柱位置以及一个或多个内腔轮廓。部分地，本专利技术涉及用于支架计划或以其它方式生成和显示感兴趣的诊断信息的系统和方法。本专利技术还涉及各种指示符的产生以及它们相对于图像数据的显示的整合。作为一个示例，可以单独使用纵向指示符(例如并置条)，或者与支架支柱指示符结合使用，并将其覆盖在与血管内数据集和相对于血管内数据集产生的图像共同配准的血管造影帧上，所述血管内数据集诸如一组OCT扫描线，用于诊断过程，例如支架计划。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采集系统的用户和在血管造影系统上显示应用于血管内数据集的数据分析的结果的系统和方法。部分地，本专利技术描述了提供用户界面和图形数据表示的图形用户界面(graphicuserinterface，GUI)，所述用户界面和图形数据表示可以应用于血管图像或血管造影图像的一个或多个生成的图像，使得感兴趣的区域诸如支架并置区域和其它区域容易在OCT和血管造影图像上找到和进行了解。部分地，本专利技术涉及一种数据采集系统，所述数据采集系统诸如适于导管室的血管内数据采集系统，所述血管内数据采集系统诸如光学相干层析成像系统。部分地，本专利技术涉及一种数据采集系统，其包括适于显示血管内图像数据的处理器。显示的图像数据包括基于深度测量生成的数据或图像。在一个实施方式中，使用光学相干层析成像生成图像数据。所述系统还可以显示用于显示血管内信息的用户界面，所述血管内信息诸如以每个支架支柱为基础在纵向模式中的支架贴壁不良相关的数据，或者例如条，所述条具有对应于支架、无支架或对血管中一个或多个支架的可能感兴趣的支架并置级别的区域。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一个或多个指示符，例如纵向指示符，且相对于血管造影、OCT和IVUS图像显示所述一个或多个指示符。用户可以看到这些指示符，以通过观察具有感兴趣的相关指示符的共同配准的OCT图像和血管造影图像来计划支架输送和扩张或调整支架输送。部分地，本专利技术涉及血管内的支架位置、以及与导丝和侧分支中的一者或两者相关的一个或多个视角或取向的基于计算机的可视化。支架可以使用OCT数据可视化，且随后显示为支架支柱或显示为支架的一部分，作为一个或多个图形用户界面(GUI)的一部分。可以同样地检测并显示侧分支和导丝。在一个实施方式中，本专利技术提供了基于软件的方法，所述方法可以包括计算机算法，所述计算机算法使检测到的血管内特征可视化并且以适于提高其对最终用户的诊断价值的最佳或最优的方式显示它们。GUI可以包括使用OCT距离测量生成的并且在相对于侧分支或导丝的位置取向的血管的一个或多个视图，以增加对最终用户的诊断价值或易用性。部分地，本专利技术涉及一种将使用血管内数据采集探头获得的血管内信息可视化的方法。该方法包括：接收血管的血管内数据，所述数据包括多个图像帧；将所述血管内数据存储在血管内数据采集系统的存储设备中；以每个图像帧为基础检测一个或多个侧分支；以每个图像帧为基础检测内腔；确定所述侧分支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将使用血管内数据采集探头获得的血管内信息可视化的方法，所述方法包括以下步骤：接收血管的血管内数据，所述数据包括多个图像帧；将所述血管内数据存储在血管内数据采集系统的存储设备中；以每个图像帧为基础检测一个或多个侧分支；以每个图像帧为基础检测内腔；针对所述侧分支或所述内腔中的至少一者确定第一视角；和显示所述侧分支或所述内腔中的至少一者的三维可视化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.25 US 62/196,9971.一种将使用血管内数据采集探头获得的血管内信息可视化的方法，所述方法包括以下步骤：接收血管的血管内数据，所述数据包括多个图像帧；将所述血管内数据存储在血管内数据采集系统的存储设备中；以每个图像帧为基础检测一个或多个侧分支；以每个图像帧为基础检测内腔；针对所述侧分支或所述内腔中的至少一者确定第一视角；和显示所述侧分支或所述内腔中的至少一者的三维可视化。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述内腔是内腔边界。3.根据权利要求1所述的方法，还包括显示相对于所述侧分支或所述内腔中的至少一者的三维飞行穿越。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述血管内数据是光学相干层析成像数据。5.根据权利要求4所述的方法，其中，每个图像帧包括一组扫描线。6.根据权利要求1所述的方法，还包括检测多个支架支柱。7.根据权利要求1所述的方法，还包括检测一根或多根导丝。8.根据权利要求6所述的方法，还包括针对所述多个支架支柱确定第二视角。9.根据权利要求7所述的方法，还包括针对所述一根或多根导丝确定第三视角。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述三维可视化以所述第一视角取向。11.根据权利要求3所述的方法，其中，所述三维飞行穿越是使用输入设备在一个或多个方向上用户可控的。12.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定内腔轮廓的侧分支弧；通过拟合由侧分支弧限制的柱体来估计侧分支取向；以及选择拟合的柱体的取...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿杰伊·戈皮纳特，丹尼斯·迪翁，克里斯多夫·E·格里芬，戴斯蒙德·阿德勒，
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