导丝检测系统、方法和装置制造方法及图纸

部分地，本发明专利技术涉及在血管内数据集中的导丝检测的方法，该血管内数据集诸如扫描线、帧、图像及其组合。在血管的表示中生成导丝的一个或多个标记的方法也是本发明专利技术的特征。在一个实施方式中生成平铺式视图，以及将对比度相对较高的区域检测为候选导丝区域。在一个实施方式中，本发明专利技术涉及从一组血管内数据中选择性去除导丝区段且借助用户界面显示血管的表示。在一个实施方式中，可以将导丝的表示切换为开和闭。

Guide wire detection system, method and device

In part, the present invention relates to a method of conducting wire detection in an intravascular data set, the intravascular data set such as a scan line, a frame, an image, and a combination. The method of generating one or more marks of the guide wire in the expression of blood vessels is also the feature of the invention. A paved view is generated in an implementation, and a region with relatively high contrast is detected as a candidate guide area. In one embodiment, the invention involves selectively removing the filaments from a set of intravascular data and displaying the expression of blood vessels with the aid of a user interface. In an implementation, the representation of the guide wire can be switched to open and close.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导丝检测系统、方法和装置相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.119(e)要求在2015年7月25日递交的美国临时申请No.62/196,997和在2016年4月14日递交的美国临时申请No.62/322,693的优先权，这两个美国临时申请的全部公开内容通过引用并入在本文中。
本专利技术总体涉及血管系统成像和数据收集系统和方法的领域。特别地，本专利技术涉及检测血管中的导丝的方法。
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成像术(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扫描。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化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。除了OCT外，还可以使用各种光学的、声学的和其它的血管内数据收集证明。患者动脉的多个部分的成像为医生和其他人提供有用的诊断工具。OCT、超声波和其它数据收集形式在收集数据之前使用引导导管将探针定位在血管内。可以使用一个或多个导丝导航穿过动脉的曲折路径到达用于数据收集的感兴趣的位置。遗憾地，导丝可以在基于探针的数据收集的过程期间产生阴影。这些阴影可以不利地影响支架和其它动脉元件的成像。相应地，因此需要检测导丝的位置以及开发表示导丝且使用该导丝通知其它血管内元件的检测的方法。本专利技术解决了该需求和其它需求。
技术实现思路
本专利技术部分地涉及在存在成像探针、支架、和其它血管内特征的情况下处理与检测导丝相关联的复杂性的方法。本文中所描述的方法和实现方式可以与各种血管内成像系统和探针一起使用。本专利技术部分地涉及对使用诊断系统生成的诊断数据(诸如血管内数据)执行的操作和方法。这类系统的示例可以包括光学相干断层成像术系统、血管内超声波成像系统和其它数据血管内数据收集系统。本文中所描述的方法和系统可以使用各种步骤和处理阶段来检测血管中的导丝。在各个实施方式中，这些系统和方法相对于血管的内腔的表示显示导丝的表示。该显示可以在一个或多个用户界面面板中且包括二维或三维表示。本专利技术的一个实施方式涉及导丝检测的方法。该方法可以包括如本文中所描述的各种步骤阶段。在一个实施方式中，该方法包括生成关于对应于导丝的血管的表示的一个或多个标记。在一个实施方式中生成平铺式视图(carpetview)，以及将对比度相对较高的区域检测为候选导丝区域。该方法还可以包括识别组成给定导丝的导丝区段。在一个实施方式中，该方法包括从借助用户界面对血管的表示的显示中去除导丝区段和导丝。在一个实施方式中，本专利技术涉及执行导丝检测，作为软件模块、操作器和阶段的流水线中的中间步骤，这些软件模块、操作器和阶段变换血管内数据以及对其执行特征检测，诸如阴影和内腔检测。例如，可以在OCT或IVUS拉回之后执行导丝检测，以及可以使用内腔检测软件模块处理形成的血管内数据以提取内腔数据，诸如关于内腔边界的信息。可以在数据集中检测各种阴影。另外，可以进一步评估识别的阴影以验证这些阴影为与导丝区段相关联的阴影。反过来，一旦已在血管内数据中识别且验证导丝，则可以将该信息提供给其它血管内数据处理模块。作为示例，通过验证的导丝检测可以为侧支检测模块的输入。在一个实施方式中，导丝检测的方法可以包括生成一帧或多帧血管内数据的一个或多个二值掩码。诸如通过使用二值形态学的去噪或过滤，可以清理二值掩码。可以相对于掩码或其它血管内图像执行检测偏移的过程。在一个实施方式中，可以部分地通过使用基于一个或多个平铺式视图的方法来促进导丝检测。一旦已获得平铺式视图，则可以相对于该平铺式视图执行进一步处理操作，诸如通过生成该平铺式视图的二值掩码。在一个实施方式中，可以使用血管内数据的二值平铺式视图掩码来验证候选导丝检测。在一个实施方式中，平铺式视图掩码(二值掩码)被用作用于后续血管内图像处理阶段的输入，在该后续血管内图像处理阶段中，消除了导丝区段的无效检测。在一个实施方式中，生成阴影的导丝的厚度具有范围从大约20微米到大约60微米的厚度。在一个实施方式中，该方法包括如下步骤：处理平铺式视图图像以生成平铺式视图掩码；生成一组导丝区段；去除虚假区段；连接(linking)检测以形成区段且建立区段之间的母子关系；连接区段以创建导线；去除重复导线；以及后处理。本专利技术部分地涉及一种检测血管中的导丝的方法。所述方法可以包括：使用血管内成像系统存储所述血管的一个或多个血管内图像数据集，每个血管内数据集包括多个扫描线；在所述多个扫描线中的一个或多个扫描线上检测导丝阴影；针对每个导丝阴影确定导丝偏移；以每帧为基础、使用一个或多个导丝偏移确定候选导丝检测，从而生成多个候选导丝检测；从所述多个候选导丝检测生成多个候选导丝区段；从所述多个候选导丝区段去除虚假导丝区段，以生成一组检测到的导丝区段；以及连接来自所述一组检测到的导丝区段的区段以生成一个或多个连续导丝表示。所述方法可以包括：在所述血管内成像系统的用户界面中显示包括一个或多个连续导丝表示的导丝表示。所述方法可以包括：从所述多个扫描线生成平铺式视图；以及将所述平铺式视图二值化以生成二值平铺式视图掩码；其中，所述去除虚假导丝区段的步骤包括：基于所述候选区段与在所述二值平铺式视图掩码中的“开(on)”区域的交叉对候选导丝区段评分。开(ON)或“开(on)”区域也可以用闭(OFF)或“闭(on)”区域代替。另外，代替开/“开”或闭/“闭”，可以使用任何其它二元状态且可以交换值使得，针对给定二元状态表示，“闭”用于“开”，反之亦然。所述方法可以包括：从所述多个候选导丝检测生成所有可能的检测连接的映射，以及使用所述区段映射将所述检测连接到连续导丝表示中。所述方法可以包括使用单帧处理实现方式执行：在所述多个扫描线中的一个或多个扫描线上检测导丝阴影；针对每个导丝阴影确定导丝偏移；以及以每帧为基础确定候选导丝检测。所述方法可以包括使用多帧处理实现方式执行：生成多个候选导丝区段；去除虚假导丝区段；以及从所述一组检测到的导丝区段形成导丝表示。区段连接可以包括：如果在现有区段的尾部与新检测之间的距离度量小于阈值，则将来自远帧的检测连接到所述现有区段；以及如果现有区段在下一最远帧内的外推位置位于来自所述下一最远帧的检测的窄距离内，则将来自所述下一最远帧的所述检测连接到所述现有区段。所述方法可以包括：当区段连接到位于越过不具有检测的一个或多个帧的帧上的检测时，提供内插检测。可以使用一组排除规则过滤区段，以去除具有对应于实际导丝的小于大约0.5的概率的区段。不同的区段可以由分解和合并中的一者或多者来划界，其中，一母区段连接到两个子区段(针对分解)或两个母区段连接到单一子区段(针对合并)。可以基于一个或多个条件的出现连接区段，所述一个或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测血管中的导丝的方法，包括：使用血管内成像系统存储所述血管的一个或多个血管内图像数据集，每个血管内图像数据集包括多个扫描线；在所述多个扫描线中的一个或多个扫描线上检测导丝阴影；针对每个导丝阴影确定导丝偏移；以每帧为基础、使用一个或多个导丝偏移确定候选导丝检测，从而生成多个候选导丝检测；以及从所述多个候选导丝检测生成多个候选导丝区段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.25 US 62/196,997;2016.04.14 US 62/322,6931.一种检测血管中的导丝的方法，包括：使用血管内成像系统存储所述血管的一个或多个血管内图像数据集，每个血管内图像数据集包括多个扫描线；在所述多个扫描线中的一个或多个扫描线上检测导丝阴影；针对每个导丝阴影确定导丝偏移；以每帧为基础、使用一个或多个导丝偏移确定候选导丝检测，从而生成多个候选导丝检测；以及从所述多个候选导丝检测生成多个候选导丝区段。2.如权利要求1所述的方法，还包括：从所述多个候选导丝区段去除虚假导丝区段，以生成一组检测到的导丝区段；以及将来自所述一组检测到的导丝区段的区段连接以生成一个或多个连续导丝表示。3.如权利要求2所述的方法，还包括：在所述血管内成像系统的用户界面中显示包括一个或多个连续导丝表示的导丝表示。4.如权利要求2所述的方法，还包括：从所述多个扫描线生成平铺式视图；以及将所述平铺式视图二值化以生成二值平铺式视图掩码；其中，所述去除虚假导丝区段的步骤包括：基于候选导丝区段与在所述二值平铺式视图掩码中的“开”区域的交叉，对所述候选导丝区段评分。5.如权利要求2所述的方法，还包括：从所述多个候选导丝检测生成所有可能的检测连接的映射，以及使用区段映射将所述检测连接到连续导丝表示中。6.如权利要求2所述的方法，其中，使用单帧处理实现方式执行如下步骤中的一个或多个步骤：在所述多个扫描线中的一个或多个扫描线上检测导丝阴影；针对每个导丝阴影确定导丝偏移；以及以每帧为基础确定候选导丝检测。7.如权利要求2所述的方法，其中，使用多帧处理实现方式执行如下步骤中的一个或多个步骤：生成多个候选导丝区段；去除虚假导丝区段；以及从所述一组检测到的导丝区段形成导丝表示。8.如权利要求2所述的方法，其中，区段连接还包括：如果在现有区段的尾部与新检测之间的距离度量小于阈值，则将来自远帧的检测连接到所述现有区段；以及如果现有区段在下一最远帧内的外推位置位于来自所述下一最远帧的检测的窄距离内，则将来自所述下一最远帧的所述检测连接到所述现有区段。9.如权利要求2所述的方法，还包括：当区段连接到位于越过不具有检测的一个或多个帧的帧上的检测时，提供内插检测。10.如权利要求2所述的方法，其中，使用一组排除规则过滤区段，以去除具有对应于实际导丝的小于大约0.5的概率的区段。11.如权利要求2所述的方法，其中，不同的区段由分解和合并中的一者或多者来划界，其中，一个母区段连接到两个子区段(针对分解)，或者两个母区段连接到单个子区段(针对合并)。12.如权利要求2所述的方法，其中，基于一个或多个条件的出现连接区段，所述一个或多个条件选自包括如下项的组：每个独特区段具有与之相关联的至少一个对应导线，当区段分为两个时，创建新导线，当区段合并时，将形成的区段与和母区段相关联的多个导线相关联，在连接之后消除重复导线，以及为了视觉化目的，通过使公共区段上的检测平移而远离彼此，来消除沿着公共区段行进的导线的模糊性，使得渲染的导丝在3D空间中不重叠。13.如权利要求2所述的方法，还包括相对于血管的内腔的表示显示所述导丝的表示。14.一种用于检测血管中的一个或多个导丝的血管内成像系统的基于可编程处理器的计算设备，所述基于可编程处理器的计...

【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，萨蒂什·卡维蒂，
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