引导血管内US导管制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将包括超声探头的血管内超声导管设备引导至血管树(31)中的潜在病变的系统和方法。在所述系统中，探头的位置信息被提供用于显示给用户和/或用于对位置信息的自动处理。评价单元被配置为接收血管树的诊断图像，确定针对血管树中的多个位置的至少一个血管参数的值，并且识别与至少一个血管参数的异常值相关联的至少一个位置。此外，映射单元被配置为在血管树的可视化中提供至少一个位置的视觉指示(32)和/或提供关于至少一个位置的信息以用于对位置信息的自动处理。

Guided intravascular US catheter

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】引导血管内US导管
本专利技术总体上涉及血管内超声(IVUS)导管的引导。更具体地，本专利技术涉及一种用于将包括超声(US)探头的IVUS导管引导至潜在病变的系统和方法。
技术介绍
IVUS使用附接到导管设备的微型US探头，其被引入患者的血管树中，以便采集血管树的血管的原位US图像。由于US波穿透到血管的壁中，因此可以了解这些壁的状况。在临床实践中，IVUS应用于检查血管树，尤其是冠状动脉中的病变，这可能尤其是由血管的壁内斑块的堆积引起的。这种斑块的积累导致可能引起心脏病发作和狭窄的病变。IVUS对确定斑块堆积量和斑块组成以及狭窄程度特别有用。这有助于评估病变的严重程度，并有助于进行治疗规划，例如支架的定尺寸和定位。为了引导IVUS检查，常规上使用X射线荧光透视。因此，采集血管系统的实况X射线图像，其示出当其导航通过血管树时的IVUS导管设备。为了改进在X射线图像中血管的可见性，可以将造影剂另外注入到血管树中。使用结果图像，操作者可以跟踪IVUS导管设备和包括的US探头的位置，并基于位置信息操纵IVUS导管。在该流程中，在US探头移动通过血管树的血管时，血管树的区域可以借助于US探头成像。在该过程中，US导管设备可以被手动操纵，并且可以具体地导航到包括潜在病变的血管树的位置或较小区域。可以基于X射线荧光透视图像来识别这种潜在的病变。然而，有时难以在X射线荧光透视图像中识别出潜在的病变，使得存在在IVUS检查中没有检查出潜在的病变的一定的风险。对于具有向外重塑的血管尤其如此。这些血管能够具有高的斑块负担，但在荧光透视图像中可能没有示出血管的可见变窄。由于高的斑块体积，这些血管然而可能具有斑块破裂的高风险，并且因此造成引起急性心肌事件的高风险。此外，还能够采集血管树的血管的较大截面的图像，例如在所谓的回撤流程中。在这种流程中，操作者可以将US探头导航到血管树中的某个位置。从该位置开始，然后将IVUS导管设备回撤，并在IVUS导管设备的该移动期间采集US图像。在回撤流程期间，可以手动或自动操纵IVUS导管设备。在两种情况下，IVUS导管设备通常以一定(近似)固定的速度回撤。但是，在一些情况下，对于沿回撤路径定位的病变进行成像，细节深度足以仔细检查此类病变，因此该速度可能过高。WO2011/145094A2描述了与工具一起使用的装置和方法，该工具被插入到经历周期性运动的对象的身体的一部分中。在循环运动的相应阶段处，采集身体的一部分内部的工具的多幅原始图像。原始图像相对于身体的部分的特征是稳定的。响应于稳定原始图像，生成指示工具相对于身体的部分的移动程度的输出。WO2006/076409A2描述了一种用于提供血管图像的系统和方法，其中，单个复合显示器同时提供包括血管造影片图像的患者的第一视图和包括根据由安装在柔性细长构件远端的成像探头提供的信息呈现的血管内图像的第二视图。在血管造影片图像内显示光标以使成像探头的位置与当前显示的血管内图像相关联，该光标具有从由成像探头近端的辐射不透明标记所提供的图像信息导出的位置，从而提供在与当前显示的血管内图像相对应的患者内的位置的容易可辨别识别。所得到的复合显示同时提供：血管内图像，其包括从血管造影片不可用的关于血管的信息以及血管内图像数据源的血管内的当前位置，血管内图像数据是从其绘制的。US5492131A描述了一种导管，其由伺服型系统通过身体通道内部的方向控制来引导，该伺服型系统包括将位置、取向或速度信息发送至通常以错误检测算法编程的微处理器的传感器以及运动控制系统。运动控制系统生成信号，其表示沿着预定的行进路线引导导管或通常连续调节其相对于目标的位置所需的位置、取向或速度的变化，并且该信号被发送到定向操纵系统、前驱系统或两者以实现更改。结果是一种闭环伺服系统，其能够自动地、预编程地将远端导管撕裂通过分支和盘旋的通道推进和/或定位到需要治疗动作或寻求诊断信息的部位。
技术实现思路
鉴于上文，本专利技术的目的是改进血管系统的IVUS检查，使得可以更可靠和详细地定位和检查潜在病变。在第一方面中，提供了根据权利要求1所述的用于引导包括超声探头的血管内超声导管的系统。在第二方面中，提供了根据权利要求12所述的用于对包括超声探头的血管内超声导管进行引导的方法。在第三方面中，提供了根据权利要求14所述的包括程序代码的计算机程序。根据一个方面，本专利技术提供了一种用于将包括US探头的IVUS导管设备引导至血管树中的潜在病变的系统。该系统包括定位单元，其被配置为提供US探头的位置信息，以用于在血管树的可视化中向用户显示和/或用于对位置信息的自动处理。此外，该系统包括评价单元，所述评价单元被配置为：接收血管树的诊断图像；基于所述诊断图像来确定针对血管树中多个位置的至少一个血管参数的值；并且识别与至少一个血管参数的异常值相关联的血管树中的至少一个位置。此外，所述系统包括映射单元，所述映射单元被配置为在血管树的可视化中提供至少一个位置的视觉指示和/或提供关于至少一个位置的信息以用于对位置信息的自动处理。在所提供的系统中，与至少一个血管参数的异常值相关联的位置可以对应于潜在病变。有利地，基于诊断图像的评价来识别这些位置。这允许更可靠地识别患者的血管系统中的潜在病变。然后，借助于视觉指示在血管树的可视化中标记相关位置，使得成像系统的操作者可以将US探头导航到这些位置，以便采集用于检查这些位置的US图像。额外地或作为备选，关于位置的信息被提供用于对位置信息的自动处理。该自动的处理可以特别地包括对IVUS导管设备的自动的操纵。断图像可以是血管树的三维图像。特别地，诊断图像可以是计算机断层摄影(CT)图像，并且在评价单元中对CT图像的评价可以对应于计算机断层摄影血管造影(CTA)评价。然而，诊断图像同样可以使用另一成像模态来采集，例如磁共振(MR)成像。此外，本专利技术不限于三维诊断图像。相反，诊断图像也可以是二维图像。可以指示潜在病变的至少一个参数的异常值可以特别地对应于至少一个参数的异常高或低的值。因此，评价单元可以被配置为如果参数的值小于预定下阈值或大于预定上阈值，则识别至少一个参数的异常值。所述至少一个血管参数可以包括作用在血管树的血管的内壁上的壁剪切应力、血管树的血管的壁的壁厚和指示血管壁的钙化的参数中的至少一项。已经发现，这些参数的异常值指示潜在病变，特别是常常在X射线荧光透视图像中不能检测到的病变。因此，这些参数特别适合于识别血管树中能够使用IVUS进一步检查的潜在病变。壁剪切应力可以基于通过血管树的血流的模拟来确定，所述模拟基于使用其诊断图像确定的血管树的几何结构来执行，在该实施例中所述诊断图像尤其可以是三维图像。壁厚可以直接从如诊断图像所示的血管几何结构导出，并且血管壁的钙化也可以在诊断图像中可见，特别是在使用CT图像的情况下。在本专利技术的一个实施例中，定位单元被配置为提供US探头相对于跟踪框架的位置信息，并且评价单元被配置为识别诊断图像的成像框架中的至少一个位置。因此，映射单元可以被配置为将至少一个位置变换到跟踪框架中，以在血管树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将包括超声探头(3)的血管内超声导管设备(2)引导至血管树中的潜在病变的系统，所述系统包括：/n定位单元(6；7)，其被配置为提供所述超声探头(3)的位置信息以用于对所述位置信息的自动处理；/n评价单元(9)，其被配置为：/n接收所述血管树(22；31)的诊断图像，/n基于所述诊断图像来确定针对所述血管树(22；31)中的多个位置的至少一个血管参数的值，并且/n识别所述血管树(22；31)中与所述至少一个血管参数的异常值相关联的至少一个位置；/n映射单元(10)，其被配置为提供关于所述至少一个位置的信息以用于对所述位置信息的所述自动处理；以及/n操纵单元(6)，其被配置为自动操纵所述血管内超声导管设备(2)，其中，对所述位置信息的所述自动处理包括借助于所述操纵单元(6)基于所述位置信息对所述血管内超声导管设备(2)的自动操纵；/n其中，所述操纵单元(6)被配置为基于关于与所述血管参数的所述异常值相关联的所述至少一个位置的信息在自动回撤流程中操纵所述血管内超声导管设备(2)；并且/n其中，在所述自动回撤流程期间，所述操纵单元被配置为将所述超声探头(3)的位置与所述至少一个位置进行比较，并且以第一速度移动所述超声探头，并且基于所述比较的结果在所述至少一个位置处以降低的第二速度移动所述超声探头。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170928 EP 17193752.71.一种用于将包括超声探头(3)的血管内超声导管设备(2)引导至血管树中的潜在病变的系统，所述系统包括：
定位单元(6；7)，其被配置为提供所述超声探头(3)的位置信息以用于对所述位置信息的自动处理；
评价单元(9)，其被配置为：
接收所述血管树(22；31)的诊断图像，
基于所述诊断图像来确定针对所述血管树(22；31)中的多个位置的至少一个血管参数的值，并且
识别所述血管树(22；31)中与所述至少一个血管参数的异常值相关联的至少一个位置；
映射单元(10)，其被配置为提供关于所述至少一个位置的信息以用于对所述位置信息的所述自动处理；以及
操纵单元(6)，其被配置为自动操纵所述血管内超声导管设备(2)，其中，对所述位置信息的所述自动处理包括借助于所述操纵单元(6)基于所述位置信息对所述血管内超声导管设备(2)的自动操纵；
其中，所述操纵单元(6)被配置为基于关于与所述血管参数的所述异常值相关联的所述至少一个位置的信息在自动回撤流程中操纵所述血管内超声导管设备(2)；并且
其中，在所述自动回撤流程期间，所述操纵单元被配置为将所述超声探头(3)的位置与所述至少一个位置进行比较，并且以第一速度移动所述超声探头，并且基于所述比较的结果在所述至少一个位置处以降低的第二速度移动所述超声探头。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个血管参数包括以下中的至少一项：作用在所述血管树(22；31)的血管的内壁上的壁剪切应力、所述血管树(22；31)的血管的所述壁的壁厚度、以及指示所述血管壁的钙化的参数。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述评价单元(9)被配置为在所述参数的所述值小于预定下阈值或大于预定上阈值的情况下识别所述至少一个参数的异常值。


4.根据权利要求1所述的系统，其中
所述定位单元(6；7)被配置为提供所述超声探头相对于跟踪框架的所述位置信息；
所述评价单元(9)被配置为识别所述诊断图像的成像框架中的所述至少一个位置，并且
所述映射单元(10)被配置为将所述至少一个位置变换到所述跟踪框架中以在所述血管树(22；31)的可视化中提供所述至少一个位置的视觉指示(23a；23b、32)，和/或提供关于所述至少一个位置的所述信息以用于对所述位置信息的所述自动处理。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述定位单元(7)被配置为采集所述血管树(22)的实况图像，所述实况图像对应于所述血管树的所述可视化。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述映射单元(10)被配置为在所述实况图像中提供所述至少一个位置的视觉指示(23a；23b)。


7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述评...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·哈泽，H·施米特，S·普雷弗尔哈尔，
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