用于TEE探头的引导设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于TEE探头(20)的引导设备(10)、医学成像系统(1)、用于引导TEE探头(20)的方法、用于控制所述设备的计算机程序元件和已存储了这种计算机程序元件的计算机可读介质。用于TEE探头(20)的所述引导设备(10)包括图像数据提供单元(11)和处理单元(12)。所述图像数据提供单元(11)被配置为提供示出介入设备(40)和处于初始位置和取向的TEE探头(20)的第一图像数据。所述处理单元(12)被配置为确定在所述第一图像数据中的所述介入设备(40)的中心线。所述处理单元(12)被配置为确定与所述中心线的切线正交的平面(41)作为观察平面。所述处理单元(12)被配置为计算TEE探头(20)的成像平面和成像取向，大致定位在所述观察平面中。所述处理单元(12)被配置为提供计算出的数据作为引导数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于TEE探头的引导设备、医学成像系统、用于引导TEE探头的方法、用于控制这种设备的计算机程序元件以及具有已存储了这种计算机程序元件的计算机可读介质。
技术介绍
为了提供需要比由例如标准X射线成像提供的更多的软组织信息的医疗过程的监控，采用经食管超声心动图(TEE)信息。TEE成像作为超声成像的一种形式，能够同时示出介入设备及其周围解剖结构，并且提供在实况X射线图像中经常缺乏的解剖结构和功能的良好的细节。通常，X射线荧光透视和TEE成像的组合被用来监控医疗过程。对此，US2012/245458A1公开了在2D荧光透视图像中探测和跟踪介入设备，并且转向TEE超声探头射束朝向该设备。超声探头在荧光透视图像中被配准，所述配准包括对探头相对于荧光透视的位置和取向的估计。WO2014/087324A1公开了一种超声平面的自动转向，以便总是在超声平面内呈现感兴趣的运动对象(例如，介入设备)。在这种效果中，处理单元被配置为使用从TEE探头到X射线源的第一线或向量和从TEE探头到介入设备的第二线或向量来计算超声图像平面。然而，例如导管的介入设备由于它们的声学特性，在TEE图像中几乎不可见或者被绘制具有伪影。
技术实现思路
因此，存在改善介入设备在TEE图像数据中的可见性的需要。本专利技术的问题通过独立权利要求的主题来解决，其中，其他实施例并入从属权利要求中。应当注意，本专利技术以下描述的各方面适用于用于TEE探头的引导设备、适用于医学成像系统、适用于用于引导TEE探头的方法、适用于计算机程序元件并且适用于计算机可读介质。根据本专利技术，提出一种用于TEE探头的引导设备。用于TEE探头的引导设备包括图像数据提供单元和处理单元。图像数据提供单元被配置为提供示出介入设备和处于初始位置和取向的TEE探头的第一图像数据。在范例中，第一图像数据是荧光透视X射线图像数据。介入设备可以是导管。所述处理单元被配置为确定第一图像数据中的介入设备的中心线。在范例中，基于单个X射线图像、双平面X射线图像和/或例如电磁跟踪或光学形状感测的替代3D跟踪技术在3D中确定介入设备的中心线。光学形状感测通过分析被耦合到光纤中的反射激光来测量被包装到单根导线内的几根扭曲光纤的3D形状。所述处理单元还被配置为确定与中心线的切线正交的平面作为观察平面，因为介入设备的可见性强烈地取决于TEE探头相对于介入设备的取向。介入设备的均匀表面仅反射回波信号并且几乎不提供任何反向散射信号。因此，如果TEE信号传播向量与到介入设备的表面法线近似共线，介入设备仅在TEE图像中完全可见。结果是，与至少中心线段的切线正交的平面定义用于TEE探头的最优位置。最优意味着TEE信号传播向量与到介入设备的表面法线近似共线。换言之，考虑到介入设备的可见性，观察平面可以被定义为用于TEE探头的最优位置的平面。在范例中，处理单元被配置为基于介入设备的2D分割来确定观察平面。所述处理单元被配置为计算TEE探头的成像平面和成像取向，大致定位在所述观察平面中。TEE探头的成像平面和成像取向可以被定义为TEE探头的当前位置和取向。考虑到介入设备的可见性，TEE探头的成像平面和成像取向将被布置为大致位于作为用于TEE探头的最优位置的平面的观察平面中。最优意味着TEE信号传播向量与到介入设备的表面法线近似共线。结果是，找到TEE探头的最优平面和取向，从而，成像取向意味着例如TEE探头的锥形或扇形成像视场的成像角度或打开角度。在范例中，所述处理单元被配置为计算TEE探头的位置，从而使介入设备位于TEE探头的锥形或扇形成像场内。在范例中，所述处理单元被配置为计算TEE探头的位置，从而使介入设备位于TEE探头的锥形或扇形成像场的重心上。由此，介入设备在TEE图像数据中的可见性得到进一步改善。所述处理单元还被配置为提供计算出的数据作为引导数据。在范例中，所述处理单元被配置为将计算出的数据发送给用户，作为如何针对优化的TEE视图改变TEE探头的位置和/或取向的指示。在范例中，基于示出TEE探头的位置和取向的提取出的中心线来计算和显示最优视图映射，对于所述TEE探头，TEE超声传播方向近似正交于导管表面，并且因此，预期导管的最优可见性。换言之且范例性地，所述引导设备基于TEE探头相对于介入设备的取向和位置的基于图像的优化自动向操作者呈现最优TEE探头姿态。因此，引导设备有助于将TEE探头引导到另一取向和/或位置，以提供具有用于复杂介入中的改善的导航的介入设备的改善的可见性的TEE图像数据。此外，所有相关信息能够以单个视图被示出，其中信息被共同配准。TEE探头的最佳视图、位置和/或取向可以被配准并叠加至第一图像数据，作为操作者如何适应或向何处移动TEE探头的指示，或者可以通过其它装置被发送给介入工作人员。在范例中，所述处理单元被配置为将TEE探头的成像位置和/或取向与第一图像数据进行组合，并且所述引导设备还包括显示单元，以显示所述组合。所述引导设备还可以包括控制单元，所述控制单元被配置为提供用于移动机构的信号，以将TEE探头从初始位置和取向移动到成像位置和/或取向。在范例中，TEE探头的取向的改变仅包括TEE探头的取向的电子调整，这意味着在不移动探头的情况下，以电子方式调整其测量平面。移动和电子调整的组合可以给出甚至更好的结果。在范例中，所述处理单元被配置为排除TEE探头的不适合的位置作为成像位置。因此，最优视图、位置和/或取向的计算可以通过例如食道的分割或模型来约束，其排除TEE探头的不能达到的位置。根据本专利技术，还提供一种医学成像系统。医学成像系统包括图像数据采集设备、TEE探头、用于TEE探头的引导设备和显示单元。图像数据采集设备被配置为采集要由引导设备的图像数据提供单元提供的第一图像数据。所述TEE探头被配置为提供第二图像数据，并且所述显示单元被配置为提供引导数据。根据本专利技术，还提出一种用于引导TEE探头的方法。所述方法包括以下步骤，但不一定按照此顺序：a)提供示出介入设备和处于初始位置和取向的TEE探头的第一图像数据，b)确定在第一图像数据中的介入设备的中心线，c)确定与中心线的切线正交的平面作为观察平面，d)计算至少TEE探头的成像平面和成像取向，以大致定位在所述观察平面中，并且e)提供计算出的数据作为引导数据。在范例中，不仅计算成像平面和成像取向，还计算TEE探头的位置，从而使介入设备位于例如TEE探头的锥形或扇形成像场内，或者优选地位于成像场的中心或重心上。在范例中，计算出的数据被发送给用户，作为如何针对优化的TEE视图改变TEE探头的位置和/或取向的指示。在范例中，TEE探头的成像位置和/或取向与第一图像数据进行组合并且也被发送给用户。在范例中，移动机构在不移动TEE探头的情况下，通过取向的电子调整将TEE探头从初始位置和取向移动到成像位置和/或取向和/或改变TEE探头的取向。根据本专利技术，还提出一种计算机程序元件，其中，所述计算机程序元件包括程序代码单元，所述程序代码单元用于当所述计算机程序在控制引导设备的计算机上运行时，令如在独立设备权利要求中所定义的引导设备执行如在独立方法权利要求中所定义的用于引导TEE探头的方法的步骤。应当理解，根据独立权利要求的用于T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于TEE探头(20)的引导设备(10)，包括：‑图像数据提供单元(11)，以及‑处理单元(12)，其中，所述图像数据提供单元(11)被配置为提供示出介入设备(40)和处于初始位置和取向的TEE探头(20)的第一图像数据，其中，所述处理单元(12)被配置为确定所述第一图像数据中的所述介入设备(40)的中心线(41)，其中，所述处理单元(12)被配置为确定与所述中心线的切线正交的平面(41)作为观察平面，其中，所述处理单元(12)被配置为计算所述TEE探头(20)的成像平面和成像取向，以大致定位在所述观察平面中；并且其中，所述处理单元(12)被配置为提供计算出的数据作为引导数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.17 EP 14172641.41.一种用于TEE探头(20)的引导设备(10)，包括：-图像数据提供单元(11)，以及-处理单元(12)，其中，所述图像数据提供单元(11)被配置为提供示出介入设备(40)和处于初始位置和取向的TEE探头(20)的第一图像数据，其中，所述处理单元(12)被配置为确定所述第一图像数据中的所述介入设备(40)的中心线(41)，其中，所述处理单元(12)被配置为确定与所述中心线的切线正交的平面(41)作为观察平面，其中，所述处理单元(12)被配置为计算所述TEE探头(20)的成像平面和成像取向，以大致定位在所述观察平面中；并且其中，所述处理单元(12)被配置为提供计算出的数据作为引导数据。2.根据权利要求1所述的引导设备(10)，其中，由所述TEE探头(20)提供的第二图像数据位于锥形或扇形成像场内，其中，所述处理单元(12)被配置为计算所述TEE探头(20)的位置，从而使所述介入设备(40)位于所述TEE探头(20)的所述成像场内。3.根据上述权利要求所述的引导设备(10)，其中，所述处理单元(12)被配置为计算所述TEE探头(20)的位置，从而使所述介入设备(40)位于所述TEE探头(20)的所述锥形或扇形成像场的重心上。4.根据上述权利要求所述的引导设备(10)，其中，所述处理单元(12)被配置为将所述计算出的数据发送给用户作为如何针对优化的TEE视图改变所述TEE探头(20)的所述位置和/或取向的指示。5.根据上述权利要求所述的引导设备(10)，其中，所述TEE探头(20)的所述取向的所述改变包括所述TEE探头(20)的所述取向的电子调整和/或所述TEE探头(20)的移动。6.根据上述权利要求所述的引导设备(10)，其中，所述处理单元(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·舍费尔，E·S·汉西斯，N·奈霍夫，M·格拉斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL