血管内图像中的阴影的检测与验证制造技术

本发明专利技术部分地涉及关于从血管内成像数据收集期间获得的数据集的阴影检测和阴影验证。该方法可以使用关于候选阴影区域的局部自适应阈值和扫描线水平分析来确定候选阴影的集合，用于验证或拒绝。在一个实施方式中，阴影是支架撑杆阴影、导丝阴影、侧支阴影或其它阴影。

Detection and verification of the shadow in the intravascular image

The present invention relates in part to shadow detection and shadow validation of data sets obtained from imaging data collection during intravascular imaging. This method can use the local adaptive threshold and scan line level analysis of candidate shadow regions to determine the set of candidate shadows for verification or rejection. In one embodiment, the shadow is the shadow of the support bar, the shadow of the guide wire, the side shadow or other shadows.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】血管内图像中的阴影的检测与验证相关申请的交叉引用本申请要求于2015年11月23日提交的美国临时专利申请no.62/259,015的优先权和权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及用于诸如血管内图像中的阴影和支架撑杆的特征检测的系统和方法。
技术介绍
介入心脏病专家在插管手术治疗中加入了各种诊断工具，以计划、指导和评估治疗。通常使用x线透视法来执行血管的血管造影成像。接着，这样的血管成像在诸如心脏搭桥手术或支架植入的干预期间被医生用于诊断、定位和治疗血管疾病。诸如光学相干断层摄影术(opticalcoherencetomography，OCT)的血管内成像技术也是有价值的工具，其可用于替代x线透视法或者与x线透视法结合使用以获得关于给定对象的血管状况的高分辨率的数据。血管内光学相干断层摄影术是一种基于导管的成像模式，其使用光窥视冠状动脉壁，并生成其图像以供研究。利用相干光、干涉量度法和微光学技术，OCT可以提供病变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观察亚表层结构使得OCT对于内部组织和器官以及植入的诸如支架的医疗器械的微创成像特别有用。支架是治疗血管狭窄的常用介入。对于临床医生来说，制定个性化的支架计划至关重要，该计划根据患者的血管解剖结构进行制定，以确保血管内手术的最佳结果。支架在血管内图像中产生阴影，并且检测现有的支架布署必须解决与血管内图像中的阴影相关的各种挑战。本专利技术解决了与阴影检测和阴影验证相关的各种挑战。
技术实现思路
本文公开了在血管内数据集(诸如血管图像)的背景下，用于检测阴影和与阴影检测有关的增强的系统和方法。在一个实施方式中，所述系统和方法使用局部自适应阈值来检测候选阴影。此外，在一些实施方式中，可以对候选阴影进行验证以减少假阳性的阴影。本文公开的系统和方法检测与支架撑杆、导丝以及其它血管内成像探针部件和血管特征相关联的各种阴影。在一个实施方式中，使用支架撑杆在成像期间产生的阴影来检测支架撑杆。部分地，本专利技术涉及一种检测血管内图像中的阴影的方法。该方法包括：确定组织强度的局部估计；生成/确定随扫描线变化的局部自适应阈值；以及基于其中组织投影强度低于所述局部自适应阈值的一组或多组扫描线来检测与血管内物体相关联的阴影。在一个实施方式中，该方法包括使用血管内诊断系统存储一个或多个血管内数据集，每个血管内数据集包括多条扫描线。在一个实施方式中，使用局部自适应阈值来执行阴影检测。在一个实施方式中，以每条扫描线为基础，相对于各种强度水平应用局部自适应阈值方法。在一个实施方式中，即使诸如第一方法和第二方法的两种方法与不同的阴影搜索标准或特征一起使用，该阴影检测方法被配置为具有适合于找到阴影的灵敏水平。因此，这些方法还可以包括一个或多个验证步骤以验证阴影。在基于最初检测到的和验证过的阴影检测撑杆/导丝时，使用一些验证步骤可提高整体性能和准确性。在一个实施方式中，使用局部自适应阈值来执行阴影检测。在一个实施方式中，以每条扫描线为基础，相对于各种强度水平应用局部自适应阈值方法。此外，作为后续、备用或替选阴影检测方法，可以基于用户指定的或诊断血管内数据收集系统指定的标准来搜索和检测局部最小值。在一个实施方式中，局部最小值具有大于或等于局部自适应阈值(LAT)的强度值。在一个实施方式中，局部最小值具有大于LAT的强度值。在一个实施方式中，使用诊断系统来实施所述方法的一个或多个步骤，所述诊断系统包括：用于接收血管内数据的输入端；用于存储所述数据集的一个或多个电子存储设备；与所述输入端和所述一个或多个电子存储设备电通信的一个或多个计算设备/数据处理装置；以及能够由所述一个或多个计算设备执行以进行所述方法的一个或多个步骤的指令、图像滤波器、采样方法、内核、运算符和图像处理软件模块。所描述的技术的实现方式可以包括硬件、方法或过程、或在计算机可访问介质上的或者存储在计算机可读介质(诸如非临时性计算机可读介质)中的计算机软件。部分地，本专利技术涉及一种一个或多个计算设备的系统，所述计算设备被配置为通过将软件图像处理模块和其它软件、固件、硬件或其组合安装在使系统执行动作的操作的系统上来执行特定的操作或动作。可以配置一个或多个计算机程序以通过使其包括在由数据处理装置执行时使该装置执行动作的指令来执行特定操作或动作。本专利技术的一个大体方面包括一种检测血管内图像中的阴影的方法。该方法包括：使用血管内诊断系统存储一个或多个血管内数据集，每个血管内数据集包括多条扫描线。该方法还可以包括确定每条扫描线上的多个线投影，每个线投影使用近组织偏移和远组织偏移来确定。在一个实施方式中，所述方法还包括使用线投影确定组织强度的局部估计。该方法还可以包括确定随扫描线变化的局部自适应阈值。该方法还可以包括使用其中强度的局部估计低于局部自适应阈值的连续扫描线的分组来识别表示血管内数据集中的感兴趣特征的阴影。该方面的其它实施方式包括相应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，以上每一者被配置为执行该方法的动作。在本专利技术的一个实施方式中，实现方式可以包括以下特征中的一个或多个特征。所述方法还可以包括确定多条扫描线的多个近偏移。该方法还可以包括确定多条扫描线的多个远偏移。该方法还可以包括基于所述线投影内的局部最小值的存在来识别候选阴影，其中，所述局部最小值的强度小于在所述多条扫描线的一条扫描线的任一侧上的邻域内找到的一个或多个最大强度的给定部分。该方法还可以包括估算与每条扫描线周围的搜索窗口相关的多个斜率值，以识别指示阴影区域的边缘的斜率的变化。该方法还包括针对检测到的边缘执行一个或多个阴影验证方法。在一个实施方式中，所述组织强度的所述局部估计是以每条扫描线为基础而生成的平滑后的投影。该方法还包括沿着所述平滑后的投影搜索一个或多个相对极值以及使用所述一个或多个相对极值基于标签来识别阴影。所述方法中，所述标签是处在两个波峰之间的波谷。在一个实施方式中，所述方法还可以包括在一个或多个线投影中执行对阴影区域的搜索。该方法还包括验证所识别的阴影。在一个实施方式中，验证所述阴影还包括用内核检测一个或多个边缘。该方法还包括在血管的表示中显示一个或多个物体，所述物体与所述一个或多个验证通过的阴影相关联。该方法还包括识别低于所述局部自适应阈值的线投影的阴影。该方法还包括使用组织的局部平均值以每条扫描线为基础上生成局部自适应阈值。在一个实施方式中，使用诊断系统来实施所述方法的一个或多个步骤，所述诊断系统包括：用于接收一个或多个血管内数据集的输入端，用于存储所述一个或多个血管内数据集的一个或多个电子存储设备，与所述输入端和所述一个或多个电子存储设备电通信的一个或多个计算设备，以及可由所述一个或多个计算设备执行以进行所述方法的一个或多个步骤的指令、图像滤波器和图像处理软件模块。在一个实施方式中，所述血管内诊断系统是光学相干断层摄影术系统。在一个实施方式中，该方法还包括使用组织的局部平均值以每条扫描线为基础而生成局部自适应阈值。该方法还包括识别低于所述局部自适应阈值的线投影的阴影。该方法还包括执行局部最小值搜索以识别另外的候选阴影。该方法还包括使用测量的所述线投影的斜率值对一个或多个阴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测血管内图像中的阴影的方法，所述方法包括：使用血管内诊断系统存储一个或多个血管内数据集，每个血管内数据集包括多条扫描线；在每条扫描线上确定多个线投影，每个线投影使用近组织偏移和远组织偏移来确定；使用所述线投影确定组织强度的局部估计；确定随扫描线而变化的局部自适应阈值；以及使用其中所述强度的局部估计低于所述局部自适应阈值的连续扫描线的分组来识别表示所述血管内数据集中感兴趣特征的阴影。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.23 US 62/259,0151.一种检测血管内图像中的阴影的方法，所述方法包括：使用血管内诊断系统存储一个或多个血管内数据集，每个血管内数据集包括多条扫描线；在每条扫描线上确定多个线投影，每个线投影使用近组织偏移和远组织偏移来确定；使用所述线投影确定组织强度的局部估计；确定随扫描线而变化的局部自适应阈值；以及使用其中所述强度的局部估计低于所述局部自适应阈值的连续扫描线的分组来识别表示所述血管内数据集中感兴趣特征的阴影。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定用于所述多条扫描线的多个近偏移；和确定用于所述多条扫描线的多个远偏移。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所述线投影内的局部最小值的存在来识别候选阴影，其中，所述局部最小值的强度小于在所述多条扫描线的一条扫描线的任一侧上的邻域内找到的一个或多个最大强度的给定部分。4.根据权利要求1所述的方法，还包括估计与每条扫描线周围的搜索窗口相关的多个斜率值，以识别指示阴影区域的边缘的斜率的变化。5.根据权利要求4所述的方法，还包括针对检测到的边缘执行一个或多个阴影验证方法。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述组织强度的所述局部估计是以每条扫描线为基础而生成的平滑后的投影。7.根据权利要求6所述的方法，还包括沿着所述平滑后的投影搜索一个或多个相对极值以及使用所述一个或多个相对极值基于标签来识别阴影。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述标签是处在两个波峰之间的波谷。9.根据权利要求1所述的方法，其中，识别阴影包括：在一个或多个线投影内执行对阴影区域的搜索。10.根据权利要求1所述的方法，还包括验证所识别的阴影。11.根据权利要求10所述的方法，其中，验证所述阴影还包括用内核检测一个或多个边缘。12.根据权利要求10所述的方法，还包括在血管的表示中显示一个或多个物体，所述物体与一个或多个验证通过的阴影相关联。13.根据权利要求1所述的方法，还包括识别低于局部自适...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多夫·E·格里芬，
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