部分地，本发明专利技术涉及相对于来自血管内成像模式诸如例如光学相干断层扫描(OCT)的图像，处理、跟踪和配准血管造影图像和这种图像中的元件。通过对撤回期间获得的血管造影图像实施血管内成像探针的标记的跟踪促进这种成像模式之间的配准。此外，在一个实施例中，检测和跟踪血管中心线用于实施OCT和血管造影图像之间的连续配准。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
部分地，本专利技术一般涉及血管系统和周围血管系统成像和数据收集的领域。
技术介绍
为了设计、指导和评估治疗，介入心脏病专家在导管插入程序期间结合了各种诊断工具。一般而言，使用荧光镜检查来实施血管的血管造影成像。进而，医师使用这种血管成像来在诸如搭桥手术或支架植入的介入期间诊断、定位和治疗血管疾病。诸如光学相干断层扫描(OCT)的血管内成像技术和诸如血管内超声(IVUS)的声学技术以及其它技术也是可以代替或与荧光镜检查结合使用以获得有关给定受试者的血管状况的高分辨率数据的有价值的工具。也可以使用血流储备分数(FFR)来评价成像和血管造影期间的血管。血管内OCT、IVUS和FFR分别是从内部血管或针对感兴趣的样品收集光学、超声和压力数据的侵入性的基于导管的系统。血管造影术是在注射射线不透性造影流体期间从身体外收集数据的非侵入性X-射线成像方法。血管内光学相干断层扫描是使用光来窥视冠状动脉壁和生成其图像用于研究的基于导管的成像模式。利用相干光、干涉法和微光学，OCT可以提供具有微米级分辨率的患病血管内的视频-速率体内断层扫描。使用光纤探针以高分辨率观察亚表面结构使OCT特别有利于内部组织和器官的微创成像。使用OCT可能实现的这种细节水平允许临床医生诊断以及监测冠状动脉疾病的进展。考虑到上述各种技术的复杂度和其每个产生的数据集的相关复杂度，实施两个基于图像的技术(诸如OCT和血管造影术)之间的配准是耗时的。因此，保留了关于血管内图像数据和血管造影图像数据的实时配准的挑战。一些配准技术严重依赖用户的交互。不幸地是，配准期间的明显的用户交互使操作很费力，诸如需要手动地匹配图像中的对应点，用于算法的长等待期以返回配准以及最终验证结果，使得这种方法在许多临床情境中不实用。另外，其它方法使用来自不同期或第三方控制的来源的数据，导致时间不规则。另外，由于与干扰其它非侵入性成像模式的一些血管内成像模式一起使用诸如染料的造影剂，会产生干扰这种模式之间的配准的成像伪差和成像误差。相应地，因此存在要解决与血管内成像和血管造影成像有关的一个或多个上述挑战的需要。本专利技术的实施例解决了这些挑战和其它挑战。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例涉及用于诸如血管造影和OCT的两种成像模式之间的配准的方法。本专利技术的一个实施例涉及用于实施血管造影图像和OCT图像之间的配准的一种或多种方法。本专利技术的一个实施例涉及用于对没有诸如染料的造影剂和有造影剂的帧(frame)上的固定标记带实施检测的方法。另外，本专利技术的一个实施例还提供当穿过血管的内腔时对这种标记带的跟踪，从而在之后的撤回帧上跟踪标记带，包括从没有造影剂的帧跟踪至有造影剂的帧。在一个实施例中，约20和100帧的血管造影图像帧之间和约100和约1500帧的OCT图像帧之间配准的时间段的范围为从约2秒至约30秒。在一个实施例中，在小于约10秒内对OCT撤回期间获得的血管造影图像数据和OCT图像数据的配准进行配准。在一个实施例中，数据收集探针的撤回的范围为从约4至约10秒。在一个实施例中，使用帧抓取器实时获得血管造影帧。以与由于撤回获得的OCT图像数据帧同步的方式抓取血管造影数据帧。在一个实施例中，配准方法在约3至约5秒的配准时间段内将撤回的成像期间获得的图像数据的OCT帧与这种撤回期间获得的血管造影数据帧配准。在一个实施例中，本专利技术涉及包括帧抓取器、配置为在具有穿过血管的标记的数据收集探针的撤回期间实施成像和生成关于血管的时间戳记(time stamped)的OCT图像数据的OCT系统、一个或多个计算设备以及用户界面的图像数据处理系统，其中帧抓取器配置为获得关于血管的血管造影图像数据的时间戳记的帧。在一个实施例中，OCT系统上发生血管造影数据的视频捕捉。在一个实施例中，用户手工地标出血管造影图像上的标记带。在一个实施例中，标出的标记带在没有造影剂的血管造影图像上。在一个实施例中，用户界面包括纵向OCT图像面板、横截面OCT图像面板、一个或多个控制器以及血管造影图像面板。在一个实施例中，用户界面包括使计算设备执行配置为配准OCT图像数据和血管造影图像数据的一种或多种软件模块的配准控制或按钮。在一个实施例中，时间戳记用于提供血管造影帧和它们的对应OCT帧之间的一级匹配，从而对于每个OCT帧，可以定位最接近的血管造影帧，反之亦然。另外，也记录诸如撤回开始和停止的时间戳记事件以辅助配准过程。在一个实施例中，血管造影图像上的光标或其它标识符指示符合选择的OCT撤回帧的OCT导管参考标记的位置。在一个实施例中，光标或其它标识符也可指示在其内己计算MLA的用户选择的近端和远端的参考帧，和指示血管的平均直径。可以通过血管造影帧上作为远程控制器或作为用户界面的部分的OCT L-模式或光标来控制对配准OCT和血管造影图像的滚动。在一个实施例中，将诸如卷积矩阵的滤波核实现为包括行和列的矩阵和配置为实施图像处理的元件，用于实施加强、锐化、图形识别、检测、跟踪以及其它图像处理任务。可以在各种预处理和其它处理阶段中使用滤波核来对血管造影图像数据或其它图像数据实施图像处理。在一个实施例中，本专利技术涉及显示血管的血管造影和血管内表示的基于处理器的方法。该方法包括使用光学相干断层扫描系统生成响应于血管的距离测量的一组OCT图像数据，该组包含沿血管的多个位置处的多个横截面图像；生成一组血管造影图像数据，该组包含沿血管的多个位置处的多个二维图像；以及基于时间戳记、时间戳记之间的关系中的一个或多个配准血管造影图像和OCT图像，将OCT图像中的特征与血管造影图像中的特征匹配，和确定血管的中心线，以及使用中心线配准OCT图像和血管造影图像。在一个方面中，本专利技术涉及显示血管的血管造影和血管内代表的基于处理器的方法。该方法包括使用光学相干断层扫描系统生成响应于穿过血管的探针的撤回期间获得的血管的距离测量的一组光学相干断层扫描图像数据，该组OCT图像数据包含沿血管的多个位置处的多个横截面图像；使用光学相干断层扫描系统的穿过血管的探针的撤回期间使用血管造影系统生成一组血管造影图像数据，该组血管造影图像数据包含撤回期间在不同时间点获得的多个二维图像；显示包含使用OCT图像数据生成的血管的第一纵视图的第一面板；以及显示包含使用帧中一个或多个点和经过该一个或多个点的血管中心线来识别血管的血管造影图像数据帧的第二面板。在一个实施例中，方法还包括使用血管中心线将OCT图像数据和血管造影数据配准，以产生对被跟踪标记的连续配准，其中被跟踪标记设置在OCT数据收集探针上。在一个实施例中，方法还包括将OCT图像数据和血管造影数据配准，从而通过用户界面沿血管中心线选择一个点改变第一纵视图中的帧标识符。在一个实施例中，方法还包括使用撤回速度或撤回长度来实施迭代搜索以根据撤回长度和/或撤回速度基于这种标记的可能位置拒绝被跟踪标记的候选。在一个实施例中，使用最短路径技术和来自Dijkstra算法的多个处理步骤生成血管中心线。在一个实施例中，方法还包括使用强度剖面的叠加从一个或多个血管造影数据帧去除引导导管图像的步骤。在一个实施例中，基本上在不存在造影溶液的情况下使用由一个或多个血管造影帧生成的路径信息而生成血管中心线。在一个实施例中，方法I还包括生成用于每本文档来自技高网...
【技术保护点】
显示血管的血管造影和血管内表示的基于处理器的方法，包括：使用光学相干断层扫描系统生成响应于穿过所述血管的探针的撤回期间获得的所述血管的距离测量的一组光学相干断层扫描图像数据，所述一组OCT图像数据包含沿所述血管的多个位置处的多个横截面图像；使用光学相干断层扫描系统的穿过所述血管的所述探针的撤回期间使用血管造影系统生成一组血管造影图像数据，所述一组血管造影图像数据包含所述撤回期间在不同时间点获得的多个二维图像；显示包含使用OCT图像数据生成的血管的第一纵视图的第一面板；以及显示包含使用帧中的一个或多个点和经过所述一个或多个点的血管中心线来识别所述血管的血管造影图像数据帧的第二面板。
【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：罗琳娜·达斯卡尔，伊泰·温克勒，斯塔维特·科恩，阿密特·科恩，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
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