用于检查人体或动物组织或器官的光学相干断层造影系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于检查人体或动物的组织或器官的光学相干断层造影系统，其包括一个引入组织或器官、将光入射到该组织或器官中并将反射光传送至一处理装置的导管。在该处理装置中对反射光和参考光进行干涉测量处理，以获得被检查组织或器官截面的二维截面图像，处理装置借助多幅二维截面图像再现被检查组织或器官的三维立体图像。在导管的顶端设置位置传感器。还包括一个采集位置数据的位置采集系统，它们描述位置传感器在位置采集系统坐标系统中的空间位置，通过位置采集系统还可以采集关于截面图像在位置采集系统（１４）坐标系统中空间位置的位置数据，处理装置（１７）基于截面图像（Ｓ）及其位置数据再现三维立体图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于检查人体或动物的组织或器官的光学相干断层造影系统，其包括一个引入组织或器官的导管，通过导管将光入射到组织或器官中，并将反射光传送至一处理装置，在处理装置中对反射光和参考光进行干涉测量处理，以获得被检查组织或器官截面的二维截面图像，其中，该处理装置构造为借助多幅二维截面图像再现被检查组织或器官的三维立体图像，以及其中，在该导管的顶端或顶端内设置至少一个位置传感器，还包括一个用于采集位置数据的位置采集系统，这些位置数据描述位置传感器在位置采集系统的坐标系统中的空间位置。
技术介绍
光相干断层造影(OCT)是一种医学检查方法，其中，通过一个导管将光入射到对象内并分析光弯曲，由此获得被检查对象的二维截面图像。类似于B模式超声波，光被发射出去并分析组织或器官方面的反射，以便获得关于被穿透对象的结构信息。在相干断层造影中，通过用一个已知辐射长度的参考光束进行干涉测量来获得深度信息、即来自组织或器官的图像信息。该参考光束的长度可不断改变。在干涉仪输出端出现的干涉属于检查光束中的对象点，对于这些对象点，参考光束和计算到所涉及的对象点的检查光束的长度相等。通过一个直径≤1mm的细长导管将光入射到组织中。因此，光相干断层造影在能引入导管的地方被广泛应用。作为例子，例如用于血管、胃肠道、泌尿生殖器管、眼睛或皮肤的内表面和外表面的显示，但不只是这些。光相干断层造影通过导管一侧给出的光束的扫描提供二维截面图像，其中，该光束旋转以产生局部截面图像。也就是用旋转光束、首先是激光进行环形拍摄。医生可立即获得正好拍摄到的检查区域的二维截面视图。为了向医生提供被检查的血管或器官的三维视图以利于诊断处理，公知根据多幅拍摄的二维截面图像再现血管或器官的三维立体图像，并在监视器上显示。由此，医生借助拍摄的多幅二维截面图像获得被检查器官的三维印象，其中，对他来说，该3D立体图像简化了对解剖结构的三维伸展和可能的病理过程的获得。但目前公知的相干断层造影系统的缺点是，由于缺乏关于各截面图像相互之间的空间位置的信息，对各截面图像在3D立体再现时是平行相邻地观察和处理的，这导致从自身盘卷、交织的血管中再现出笔直的3D立体。医生虽然获得了三维印象，但是该立体图像没有示出实际的三维伸展和被检查血管或器官的变化，因而也不能示出可能的病理结构的变化、伸展和实际位置，因此根据这样的3D立体图像只能得出有限合理的诊断。DE 10051244A1给出一种用于确定引入检查对象体内的医学仪器的位置，以及用于对该医学仪器的周围环境成像的装置，其中，仪器、例如导管的位置采集通过一个设置在仪器顶端区域中的位置传感器和一个位置采集系统一起进行。根据所采集的位置，借助时间上在实际介入之前拍摄的3D图像数据组产生其中具有位置传感器的区域的3D概貌图像。该3D概貌图像输出到监视器上。在该3D概貌图像中示出所采集的位置传感器的位置。除了该3D概貌图像之外，同样在监视器上显示通过集成在所述仪器中的OCT图像拍摄单元拍摄的当前2D图像。此外，由Y.Zhao等人的Three-Dimensional Reconstruction of in VivoBlood Vessels in Human Skin Using Phase-Resolved Optical DopplerTomography，IEEE Journal on selected topics in quantum electronics，Vol.7，Nr.6，931-935页，2001公知了一种基于光学多普勒断层造影图像的三维再现方法。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种相比之下改善的光学相干断层造影系统。为了解决这个技术问题，在一种上文提到的光学相干断层造影系统中，根据本专利技术，通过位置采集系统还可以采集关于截面图像在该位置采集系统坐标系统中的空间位置的位置数据，并且，处理装置被构造为基于该截面图像及其位置数据再现三维立体图像。通过本专利技术建议的位置传感器的集成，可以有利地在采用位置采集系统的条件下获得关于相干断层造影导管的位置和定向信息。由此也可以采集位置数据并将相应的位置数据与每个待拍摄或已拍摄的二维截面图像相对应。也就是说，由此已知每个已拍摄的截面图像在位置采集系统的坐标系统中的位置和定向。但是，由此两幅截面图像彼此之间的位置也是已知的，从而可以根据关于各截面图像的空间信息产生三维立体图像，其显示了被检查体的真实几何形状和伸展。因此，可在合适的监视器上为医生显示出立体图像，在已结束的检查之后或在检查期间借助到那时为止所拍摄的截面图像按照其实际形式示出被检查对象，从而使医生可以识别解剖结构的真实三维伸展以及可能的病理过程。由此例如可以产生血管病理的三维视图(例如“易损斑块”或空腔器官(Hohlraumorgan)的病变，如心脏中由于梗塞引起的斑痕)，并对其进行标识和量化，其中所显示的立体显示了体内的实际情况。对医生来说，这意味着获得对所显示立体的更高的诊断说服力，而且在诊断方面改善了光学相干断层造影方法。对于公知的光学相干断层造影系统，拍摄各截面图像通常是由时间控制的，也就是说，在预定的时间间隔之后拍摄一幅截面图像。这导致很大的数据量，其中当导管根本没有移动时也拍摄截面图像。对此的另一种公知选择是，通过发动机控制导管的移动，为此将一个合适的机械装置与导管耦合，并将一个相应受控的步进电机用于移动，从而使导管每步移动一个位移增量。在这样的系统中，一般以每次起动一个新的导管位置来进行截面图像拍摄。其缺点是，一方面要使用附加的运动机械装置，另一方面医生至少不能手动地插入导管，可能情况下需要更长地或再次观察确定的立体区域。为了消除弊端，根据本专利技术提供了一种特别有利的设置，所述位置采集系统这样触发一个控制截面图像拍摄的控制装置或处理装置的运行，即，仅当属于截面图像的位置数据示出导管移动了一个预定的位移增量时，才拍摄截面图像或处理截面图像以再现三维图像。根据本专利技术的设置，在本专利技术的相干断层造影系统中，只借助由位置采集系统提供的数据进行触发。或者，一般仅当位置采集系统示出导管已移动了一个预定的位移增量时，才进行截面图像拍摄。也就是说，与现有技术不同，不需要按照步进电机或类似物形式的机械控制装置，而是医生可以毫无困难地随意手动地移动导管，其中，绝对精确地通过位置采集系统采集该移动并控制图像拍摄过程。同时，由此也消除了由于纯粹的时间控制而带来的问题。作为一般通过位置采集系统提供的信息控制拍摄的替换，可以使拍摄运行不受影响地进行，即例如仍然时间控制地运行，并将这些时间控制拍摄的图像全部用于在监视器上连续地显示截面图像。只在进行产生立体图像的图像处理时，才在这种替换方式中采用位置采集系统的位置数据，也就是说，其只用于处理装置对在导管相应移动一个预定的位移增量之后拍摄的截面图像的立体再现。通过这种方式，在立体再现时可以保持相对很少的数据量，尽管如此，必要时甚至能够实现在可视化截面图像的同时连续拍摄截面图像。在各种情况下，医生都有移动导管完全的操作自由。医生在通过基于描述增量移动的位置采集系统信息的运行控制也清楚地识别这些状态之后，可以随时停止导管或甚至回移导管。即使导管被回移，也不会导致在这种情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检查人体或动物的组织或器官的光学相干断层造影系统，其包括一个引入组织或器官的导管，通过该导管将光入射到该组织或器官中，并将反射光传送至一处理装置，在该处理装置中对该反射光和参考光进行干涉测量处理，以获得被检查组织或器官截面的二维截面图像，其中，该处理装置构造为借助多幅二维截面图像再现被检查组织或器官的三维立体图像，以及其中，在该导管的顶端或顶端内设置至少一个位置传感器，还包括一个用于采集位置数据的位置采集系统，这些位置数据描述位置传感器在位置采集系统的坐标系统中的空间位置，其特征在于，通过所述位置采集系统还可以采集关于截面图像在该位置采集系统（１４）的坐标系统中的空间位置的位置数据，以及所述处理装置（１７）被构造为基于所述截面图像（Ｓ）和其所属的位置数据再现三维立体图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马丁克利恩，诺伯特拉恩，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]