用于产生血管内图像的系统和方法技术方案

本发明专利技术总体上涉及用于产生多个数据类型的复合血管内图像的系统和方法。在特定实施例中，本发明专利技术的系统和方法涉及令血管内超声设备的换能器生成多个不同类型的数据，每种类型的数据基于所述换能器的不同操作方式。针对所述数据类型中的一个调节所述换能器的所述操作方式，从而令所述换能器生成针对所述一种类型的数据的经修改的数据。接收所述经修改的数据并且显示血管内图像，所述血管内图像包括所述经修改的数据。

System and method for generating intravascular images

The present invention relates generally to a system and method for producing multiple intravascular images of multiple data types. In particular embodiments, the present invention relates to a system and method for generating a plurality of different types of data for a transducer of an intravascular ultrasound device. The operating mode of the transducer is adjusted for one of the data types, so that the transducer generates a modified data for the data of the type. The modified data is received and the intravascular image is displayed. The intravascular image includes the modified data.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利申请要求于2014年4月21日递交的美国非临时专利申请14/257,496的优先权，其是在2013年9月26日递交的美国专利申请系列号14/037,683的延续部分，故以引用方式将其中的每个的全部内容并入本文。
本专利技术总体上涉及用于产生血管内图像的系统和方法。
技术介绍
血管内超声(IVUS)是用于对动脉粥样硬化和其他血管疾病和缺陷进行成像的重要的介入诊断模态。在流程中，通过导丝将IVUS导管穿入血管，并且使用超声回波采集动脉粥样硬化斑块和周边区的图像。通常使用的有两种类型的IVUS导管，机械/旋转IVUS导管和固态导管。固态导管(或相控阵)没有旋转部件，但是代替包括换能器元件的阵列。相同的换能器元件能够被用于，基于换能器元件所述操作方式，产生不同类型的血管内数据。例如，相同的换能器阵列可以被用于生成血管内结构-图像数据，以及通过改变元件的操作来生成流数据。以这种方式使用单组换能器元件来采集多类型数据的问题是当换能器以双成像模式或多成像模式操作时，减少了来自任何一种类型的数据的采集帧速率。例如，对于双成像情况，当换能器仅仅正在采集图像数据时，针对较高频率的设备以大约每秒20至30帧能够采集数据。然而，如果同一组换能器被用于采集图像和流数据两者，并且以不同方式采集图像和流数据，图像数据的采集帧速率下降到低至每秒12至15帧。对于以每秒10帧的速率生成图像数据的IVUS导管(例如，较低频率设备)，添加流功能使帧速率下降，以至于低至每秒4至5帧。降低采集帧速率增加了收集帧的采样时间并且导致更低的时间分辨率图像，其增加了如果正在执行自动撤回以探询血管，操作者将错过在血管或植入血管内设备(例如，支架)的缺陷的可能性。
技术实现思路
本专利技术提供，当单组血管内超声(IVUS)换能器元件被用于采集对于每个成像模式不同的多于一组的血管内数据时，补偿采集帧速率的减少的系统和方法。本专利技术的各方面通过修改IVUS换能器元件操作以补偿当单组IVUS换能器元件以双采集模式操作时发生的采集帧速率的总体减少的方式来实现。在特定方面中，本专利技术提供用于产生血管内图像的系统，所述系统包括中央处理单元(CPU)和被耦合到CPU的用于存储指令的存储器。所述指令，在由CPU运行时，令在血管内超声设备中的换能器生成多个不同类型的数据，每种类型的数据基于换能器的不同操作方式。指令额外地令CPU关于数据类型中的一种调节其操作方式，以便令换能器生成对于一种类型数据的经修改的数据。然后CPU接收所述经修改的数据，并且显示包括所述经修改的数据的血管内图像。在特定方面中，本专利技术提供用于产生血管内图像的方法，所述方法涉及令换能器生成多个不同类型的数据，每种类型的数据基于换能器的不同操作方式。所述方法额外地涉及针对数据类型中的一种调节换能器的所述操作方式，以便令换能器生成对于一种类型数据的经修改的数据。所述方法额外地涉及接收所述经修改的数据，并且显示包括所述经修改的数据的血管内图像。具有用于调节换能器操作的许多技术。例如，一些方法涉及调节对于至少一种类型的数据的孔径尺寸。例如，用于采集图像数据的传统采集序列可以涉及开动单一换能器元件，并且在相同元件或相同孔径内的不同相邻元件上接收。换言之，用于发射或接收的有效孔径尺寸是一个元件。调节的孔径尺寸将涉及在同一时间用两个或更多相邻换能器元件开动和/或接收。增加关于发射的孔径尺寸增加了声学输出强度，因此具有更强进的输出，并且增加关于接收的孔径尺寸增加了接收敏感度。这具有增加原始信噪比(SNR)的益处，并且因此提高了图像质量。当单组血管内超声(IVUS)换能器元件被用于采集对于每个成像模式不同的多于一组的血管内数据时，提高的图像质量能够补偿采集帧速率的减少。本专利技术的其他方法涉及调节换能器的采集帧速率。在一个实施例中，调节换能器所述操作方式涉及修正换能器的发射/接收序列以减少对于每个位置的发射信号的数量，从而调节一种类型的数据的采集帧速率。减少对于每个位置的发射信号的数量允许围绕导管主体的更快速移动以产生来自血管结构内的360度信息。例如，用于采集流数据的传统采集序列涉及开动4-元件孔径64次，并且平均所述数据以产生来自相同物理射束位置的32个平均的A扫描线的数据。序列在一个换能器元件上移动，并且重复处理直到循环通过所有换能器元件。经调节的发射/接收序列将涉及在每个孔径上仅仅开动32次，并且不对所述数据进行平均。减少对于每个位置的发射信号的数量允许围绕导管主体的周期的更快速完成，其导致对于那一个360度的数据帧的经调节类型的数据的更快速采集。这允许换能器更快速地从采集经调节的数据切换到采集任何其他类型的数据，从而不仅增加针对所述经调节的数据的采集帧速率，而且增加复合数据的显示的采集帧速率。在另一实施例中，调节换能器的所述操作方式可以通过减小针对一种类型的数据的换能器的成像视场来执行。减小对于任何一种类型的数据的视场缩短了对于所述类型的数据的每个发射/接收序列。缩短发射/接收序列允许更快速的数据采集，允许换能器更快速地从采集这样的数据切换到采集任何其他类型的数据。这样的途径不仅增加了针对经调节的数据类型的采集帧速率，而且增加了未调节的类型的数据的采集帧速率。在另一实施例中，调节换能器所述操作方式涉及修正换能器的操作方式以降低一种类型的数据的采集分辨率。该实施例的范例涉及修正发射/接收序列以减少采集的数量，以便围绕导管主体的更快速移动以产生来自血管结构内的360度信息。例如，用于采集流数据的传统采集序列涉及同时开动四个相邻换能器元件，以及然后同时在相同的四个元件上接收。在相同的四个元件上重复所述序列64次，产生来自同一物理射束位置的32个平均的A扫描线的数据。序列在一个换能器元件上移动以形成下一组四个换能器元件。然后在下一组四个元件上重复该过程。在传统的发射/接收序列中，在不同换能器组之间不跳过换能器元件。调节的发射/接收序列将涉及，当形成新组时，跳过一个或多个换能器元件，即从先前组的四个中移动两个或更多换能器以形成下一组四个换能器(或孔径)。减少组的数量允许围绕导管主体的周期的更快速完成，其导致对于一个360度的数据帧的经调节的类型的数据的更快速采集。这允许换能器更快速地从采集经调节的数据切换到采集任何其他类型的数据，从而不仅增加针对经调节的数据采集帧速率，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生血管内图像的系统，所述系统包括：中央处理单元(CPU)；以及耦合到所述CPU的存储器，所述存储器用于存储指令，所述指令在由所述CPU运行时，令所述CPU：令血管内超声设备的换能器生成多种不同类型的数据，每种类型的数据基于所述换能器的不同操作方式；针对数据的类型中的一种调节所述换能器的所述操作方式，从而将所述一种类型的数据的采集帧速率调节到经调节的采集帧速率；接收在所述经调节的采集帧速率的所述一种类型的数据；并且显示包括在所述经调节的采集帧速率的所述一种类型的数据的血管内图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.26 US 14/037,683;2014.04.21 US 14/257,4961.一种用于产生血管内图像的系统，所述系统包括：
中央处理单元(CPU)；以及
耦合到所述CPU的存储器，所述存储器用于存储指令，所述指令在由
所述CPU运行时，令所述CPU：
令血管内超声设备的换能器生成多种不同类型的数据，每种类型的
数据基于所述换能器的不同操作方式；
针对数据的类型中的一种调节所述换能器的所述操作方式，从而将
所述一种类型的数据的采集帧速率调节到经调节的采集帧速率；
接收在所述经调节的采集帧速率的所述一种类型的数据；并且
显示包括在所述经调节的采集帧速率的所述一种类型的数据的血
管内图像。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，调节指令在由所述CPU运行
时，令所述CPU：减小针对所述一种类型的数据的所述换能器的视场。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，调节指令在由所述CPU运行
时，令所述CPU：修正所述换能器的所述操作方式以降低针对所述一种类
型的数据的采集分辨率。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，调节指令在由所述CPU运行
时，令所述CPU：选择所述换能器的子集，所述换能器的所述子集要被用
于从血管的子区域采集所述一种类型的数据。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，调节指令在由所述CPU运行
时，令所述CPU：
使用所述换能器以产生360°血管内图像；
显示所述360°血管内图像；
选择在所述图像内的感兴趣区；并且
选择所述换能器的子集以在所述感兴趣区中采集所述一种类型的数
据。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，调节指令在由所述CPU运行
时，令所述CPU：
使用所述换能器以产生360°血管内图像；
显示所述360°血管内图像；
选择在所述图像内的多个感兴趣区；
选择换能器的多个子集，换能器的每个子集对应于选择的感兴趣区；
并且
使用所述换能器的子集以在所述感兴趣区中的每个中采集所述一种类
型的数据。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述图像还包括至少一种其他
类型的数据。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，第一类型的数据是血管内结构
图像数据，并且第二类型的数据是血管内流数据。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述血管内流数据是被调节的
所述一种类型的数据。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述血管内结构图像数据是
被调节的所述一种类型的数据。
11.一种用于产生血管内图像的方法，所述方法包括：
令血管内超声设备的换能器生成多个不同类型的数据，每种类型的数
据基于所述换能器的的不同操作方式；
针对数据类型中的一种调节所述换能器的所述操作方式，从而将一种
类型的数据的采集帧速率调节到经调节的采集帧速率；
接收在所述经调节的采集帧速率的所述一种类型的数据；并且
显示包括在所述经调节的采集帧速率的所述一种类型的数据的血管内
图像。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，调节包括减小所述一种类型
的数据的所述换能器的视场。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，调节包括修正所述换能器的
所述操作方式以降低所述一种类型的数据的所述采集分辨率。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，调节包括选择所述换能器的
子集，所述换能器的所述子集要被用于在血管的子区域中采集所述一种类
型的数据。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，调节包括：
使用所述换能器以产生360°血管内图像；
显示所述360°血管内图像；
选择在所述图像内的感兴趣区；并且
选择所述换能器的子集以在所述感兴趣区中采集所述一种类型的数
据。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，调节包括：
使用所述换能器以产生360°血管内图像；
显示所述360°血管内...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·奈尔，A·汉考克，赵树魁，
申请(专利权)人：火山公司，
类型：发明
国别省市：美国;US