成像处理系统和方法技术方案

在此提供了用于基于超声波数据进行图像处理的系统和方法。该系统可以包括一个IVUS导管，该IVUS导管被配置成收集包括超声波数据的数据向量；以及一个成像引擎，该成像引擎被配置成处理这些数据向量的这些超声波数据。该成像引擎可以接收这些数据向量，并且将这些数据向量划分成不同的组。可以对每个对应组的这些超声波数据求平均值，并且之后可以检测每组的一个包络。之后可以对每组的这些包络求平均值以产生可以用于产生一个图像的一个增强的数据向量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
血管内超声波(IVUS)成像是从小导管的尖端处的换能器发射声能，该声能被引导到心脏的冠状动脉或身体内的其他内部结构中的一项技术。从血管组织反射的声能被换能器接收，并且发送至系统控制台，在该系统控制台中实时显示高分辨率、剖面图像。IVUS技术提供包括冠状动脉内腔的血管结构和内腔、冠状动脉壁形态、以及冠状动脉壁的表面处或附近的装置如支架的体内可视化。IVUS成像可以用于使包括冠状动脉疾病的病变血管可视化。IVUS导管通常将采用产生用于可视化的压力波的至少一个高频(10MHz-60MHZ)超声波换能器。至少一个换能器典型地容纳在周边护套或导管构件中并且机械地旋转以用于360度可视化。IVUS系统数据可能受多种因素的影响，包括例如，电噪声、热噪声、散斑、和/或血管与导管之间的相对运动。这些因素可能会影响基于受影响的超声波数据而产生的图像的质量。例如，图像的多个部分可能会出现模糊或者图像中可能会出现伪影。
技术实现思路
在某些实施例中，一种系统包括一个超声波换能器，该超声波换能器被配置成通过发射声能并接收该能量的一个反向散射来产生多个数据向量，每个数据向量包括超声波数据；包括至少一个处理器的一个成像引擎，该成像引擎被配置成从该超声波换能器接收该多个数据向量，从该多个数据向量形成一个第一组数据向量和一个第二组数据向量，基于该第一组数据向量和该第二组数据向量分别产生一个第一数据组合和一个第二数据组合，基于该第一数据组合和该第二数据组合分别产生一个第一包络和一个第二包络，基于该第一包络和该第二包络产生一个组合包络，并且基于该组合包络产生一个图像。在一些实例中，该系统可以进一步包括一个导管组件，该导管组件被配置成将该超声波换能器传送至一个成像区域；以及一个患者接口模块，该患者接口模块包括一个导管接口，其中该患者接口模块被电连接到该成像引擎上并且经由该导管接口联接到该导管和该超声波换能器上，并且其中该患者接口模块被配置成使该超声波换能器相对于该导管组件旋转。在一些实例中，该第一组数据向量和第二组数据向量的数据向量是径向排序的。在一些实例中，该超声波换能器被配置成在它相对于该导管组件旋转时每2 31 /4096弧度产生一个数据向量。在一些实例中，该第一组数据向量包括两个数据向量，并且该第二组数据向量包括两个数据向量。在一些实例中，该第一组数据向量包括四个数据向量，并且该第二组数据向量包括四个数据向量。在一些实例中，该第一组数据向量和该第二组数据向量各自包括至少一个共同的数据向量。在一些实例中，该第一数据组合和第二数据组合各自分别通过对与该第一组数据向量和第二组数据向量的每个数据向量相关联的超声波数据求平均值来产生。在一些实例中，该组合包络通过对该第一包络和该第二包络求平均值来产生。在一些实例中，由该超声波换能器发射的该声能是在40 - 60MHz之间。在某些实施例中，一种方法包括接收多个数据向量，每个数据向量包括超声波数据；从该多个数据向量形成一个第一组数据向量和第二组数据向量，基于该第一组数据向量和该第二组数据向量分别产生一个第一数据组合和一个第二数据组合，基于该第一数据组合和该第二数据组合分别产生一个第一包络和一个第二包络，基于该第一包络和该第二包络产生一个组合包络，并且基于该组合包络产生一个图像。在某些实施例中，一种非暂时性计算机可读存储制品上面存储了计算机可执行指令，这些计算机可执行指令用于使至少一个可编程处理器接收多个数据向量，其中每个数据向量包括超声波数据；从该多个数据向量形成一个第一组数据向量和一个第二组数据向量，基于该第一组数据向量和该第二组数据向量分别产生一个第一数据组合和一个第二数据组合，基于该第一数据组合和该第二数据组合分别产生一个第一包络和一个第二包络，基于该第一包络和该第二包络产生一个组合包络，并且基于该组合包络产生一个图像。以下附图和说明阐述了一个或多个实例的细节。从本说明、附图以及权利要求书中将清楚明白其他特征、目的以及优点。【附图说明】以下【附图说明】了本专利技术的具体实例，并且因此并不限制本专利技术的范围。这些附图不是按比例绘制的(除非这样声明)并且旨在与以下详细说明的解释结合使用。下文将结合附图描述本专利技术的实例，其中相同数字表示相同元件。图1是一个IVUS系统的一个实例的方框图。图2是一个IVUS导管的侧视截面视图。图3是包括由超声波换能器传播的数据向量的一个导管的前视图。图4是血管内腔中存在一个导管的一个血管的截面视图。图5是血管内腔中的一个导管包括由该导管传播的数据向量的血管的截面视图。图6是示出基于帧的图像处理的一个实例的方框图。图7是包括由一个导管传播的数据向量的该导管的平面图。图8是示出基于相移的超声波数据的一个实例的图。图9是示出基于相移的超声波数据的一个实例的图。图10是示出超声波数据和超声波数据的一个相应的包络的图。图11是示出用于基于超声波数据处理一个图像的一种方法的方框图。【具体实施方式】以下详细说明在本质上是示例性的，并且绝非旨在以任何方式对本专利技术的范围、适用性、或构型进行限制。更恰当的是，以下说明提供了用于实施本专利技术的实例的一些实用解释。对选定元件提供了构造、材料、尺寸以及制造过程的多个实例，并且所有其他元件采用了本专利
普通技术人员已知的那些。本领域技术人员将认识到，许多提出的实例具有多种适合的替代方案。—般而言，血管内超声波(IVUS)技术米用一个导管以将一个超声波换能器传送至患者身体内一个感兴趣的区域。该感兴趣的区域可以是例如心脏的冠状动脉或身体的其他内部结构。该超声波换能器可以被配置成通过发射和接收声能(例如，射频或RF波)来产生超声波数据。该超声波数据可以被处理来产生该区域的图像。在某些实例中，超声波数据可能受多种因素的影响，包括例如，电噪声、热噪声、散斑、和/或血管与导管之间的相对运动。这些因素可能会影响基于受影响的超声波数据而产生的图像的质量(例如，图像的多个部分可能出现模糊，图像中存在图像伪影等)。本申请通常涉及可以用于改进图像的质量的图像处理技术。虽然本申请提出了许多IVUS实例，但本领域技术人员将了解到这些图像处理技术并非仅限于IVUS。本申请中描述的方法还可以用于其他基于波的成像技术，例如相位敏感光学相干层析技术。图1是一个IVUS系统100的一个实例的高级方框图。IVUS系统100包括一个成像引擎110、一个患者接口模块(P頂)130、一个线性平移系统(LTS) 120、以及一个成像导管140。成像引擎110是系统的中心部件，并且可以执行一个或多个功能，包括图像产生、IVUS图像和其他信息显示、系统部件控制、存储和输出图像数据、用于操作系统的用户界面(例如，GUI)、以及分析工具(例如，面积测量、线性测量和注释)。PIM 130提供了导管140与成像引擎110之间的机电接口。P頂130提供了用于固定导管140的机械接口，以及用于使导管140的一个成像组件旋转的机械能。PIM 130还提供了将信号从集成超声波发生器输送至导管140并接收返回信号的电接口。导管140是一种微创血管内超声波成像导管。导管140从它远端尖端处的一个换能器发射声能，该声能被引导到心脏的冠状动脉中。从血管组织反射的声波被该换能器接收，并且发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像系统，包括：一个超声波换能器，该超声波换能器被配置成通过发射声能并接收该声能的一个反向散射来获取多个数据向量，每个数据向量包括超声波数据；包括至少一个处理器的一个成像引擎，该成像引擎被配置成：从该超声波换能器接收该多个数据向量；从该多个数据向量形成一个第一组数据向量和一个第二组数据向量；基于该第一组数据向量和该第二组数据向量使用该至少一个处理器来分别产生一个第一数据组合和一个第二数据组合；基于该第一数据组合和该第二数据组合使用该至少一个处理器来分别产生一个第一包络和一个第二包络；基于该第一包络和该第二包络使用该至少一个处理器来产生一个组合包络；并且基于该组合包络使用该至少一个处理器来产生一个图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪尤·H·拉姆，托马斯·C·摩尔，K·R·沃特斯，
申请(专利权)人：阿西斯特医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US