最佳视图Ｖ．Ｏ．０１制造技术

公开了一种方法，可以对患者一部分脉管系统进行最佳观察，从而有利于所述脉管系统的诊断和治疗中的至少一个。该方法包括基于成像装置生成的图像数据，获得所述脉管系统的模型；识别所述脉管系统中感兴趣的部分，包括确定感兴趣血管的中心血管轴；基于视角和成像装置相对于患者的位置，生成所述感兴趣部分的透视图；基于成像装置的位置，生成重叠图形，从而确定特定视角的重叠量；以及基于患者特征、成像装置的结构、透视图和重叠图形生成可行性图形从而模拟患者的尺度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及心脏干预治疗方案的最佳观察策略，以及尤其涉及可行性图形的产生及应用，其用于在干预之前和/或同时，就物理限制因素模拟患者脉管特征，例如3D冠状动脉树。诊断和预测冠状动脉疾病，以及进行基于导管的冠状动脉干预要求定量描述冠状动脉树，包括其几何形状。本领域有许多已知的计算机辅助方法，从双平面投影预测三维(3-D)的冠状动脉。但是，由于血管重叠和透视缩小的问题，需要多个投影通过动脉造影充分评价冠状动脉树。消除或至少使透视缩小和重叠问题降至最小是进行准确定量冠状动脉分析(QCA)的前提条件，例如在2D显示器上确定冠状动脉间的长度。最佳视图(OVM)是本领域已知的。OVM帮助用户获得成像装置的支架位置，从而得到最佳观察；设计OVM从而尽量去除使透视缩小和重叠问题降至最小过程中的主观性。例如，G.Finet和J.Lienard，OPTIMIZING CORONARY ANGIOGRAPHIC VIEWS，int.Journal CardiacImaging，增刊1，vol.1，pp.53-54，1995中仅仅重点描述了相对于单个动脉部分将血管透视缩小问题降至最小。Y.Sato等，A VIEWPOINT DETERMINATION SYSTEM FOR STENOSISDIAGNOSIS AND QUANTIFICATION IN CORONARY ANGIOGRAPHICACQUISITION，IEE Tran.On Medical Imaging，vol.17，no.1，第53-54页，1995和S.J.Chen和J.D.Caroll，3-D CORONARYANGIOGRAPHYIMPROVING VISUALIZATION STRATEGY FOR CORONARYINTERVENTIONS，Whats new in cardiovascular imaging，KluwerAcademic Publishers，第61-67页，1998(Chenhe Carroll I)讨论了在将血管重叠和透视缩小降至最低的基础上最佳观察策略的推导。但是，Sato设计的方法要求经良好校正的成像系统，并在3D重现过程中人工指定特定的相应部分。另外，重叠测量是有限制的，这是因为其是在单个狭窄部分和仅仅紧密相邻血管的基础上进行的。当所述部分更加复杂以及更多的远端血管重叠时，对于确定最佳观察的次佳方案是无效的，上述两种情况在临床中较为常见。广泛地说，在基于一对常规血管造影在线重现3D动脉树中采用了常规OVM，采用单或双平面成像系统由任意两个随机视角获得所述一对血管造影。用于得出OVM的常规过程要求1)通过单平面成像系统获得两个标准的血管造影序列；2)确认2D动脉树和特征提取，包括分叉点、血管直径、血管方向顶点、血管中心线以及在两个图象内构建血管分级体系；3)确定转化，所述转化通过旋转矩阵和转移向量限定了所获取的两个视图的空间关系；和4)基于上述内容，计算3D动脉(例如冠状动脉)树的动脉结构。S.J.Chen和J.D.Caroll，3-DRECONSTRUCTION OF CORONARY ARTERIAL TREE TO OPTIMIZEANGIOGRAPHIC VISUALIZATION，IEEE Transactions on MedicalImaging，vol.19，no.4，2004年4月(以下为“Chen和Carroll II”)，在本文结合并作为参考。Chen和Carroll II的两视图方法要求相当大的人工编辑以重新获得冠状动脉树。在下文中使用的更广义的术语“模拟”用于描述类似上述2个视图的方法的技术，其原因是它们的目的是基于所获得的几个图象数据来构建冠状动脉树的简要描述。尤其是，Chen和CarrollII教导采用两个类型的最佳视图，即透视图和重叠图，其中用户可以结合上述两种视图从而得到复合图形，例如2个视形。现有技术附附图说明图1(a)和1(b)显示了左冠状动脉树的提取出的特征，包括血管直径、分叉点、方向矢量和血管中心线。Chen和Carroll II还教导了在线3D重现技术，其基于从常规血管造影获得的两个视图来重现完整的冠状动脉树，不需要校正物体，以及采用单平面成像系统和新的最佳算法。所述算法通过将两个视图中的图像点和矢量角的误差降至最低而实现，所述技术受限于单平面成像系统的内在参数所衍生的限制因素。就冠状动脉树的3D特征而言，Chen和Carroll II预计，任意投影将透视缩小各种部分。重现的3D冠状动脉树可以旋转至任意选定的视角，得到多个由计算机生成的投影，从而为每个患者确定哪个标准视图有用，哪个由于过多的重叠和透视缩小而没有临床价值。Chen和Carroll II为用于显示的计算机模拟投影在屏幕上提供了关于所计算的透视缩小和重叠百分比，从而用户可以通过键盘输入选择任意视图。透视图为交互式图形，是所感兴趣的部分的中心血管轴从所有可能视角观察得到的可视尺寸的复合图。采用透视图使得用户能够人工探究所提示的观察位置并操控血管模型，检查在所述透视图上的相应位置。感兴趣的血管或腔管器官所显示的大小依赖于冠状动脉树相对于辐射源位置的实际观察方向。在现有技术图2(a)中，白色箭头指向人工确定的感兴趣的冠状动脉部分。相应的中心血管轴用黑线表示。现有技术附图2(b)为常规透视图的一个例子，其可以是彩色编码的，从而提供关于视角和相应支架位置的快速而直观的观察。透视图将透视缩小量降至最低，允许人工探究所建议的视角。观察腔管器官的特定血管的最佳视角的例子参见现有技术最佳视图(2c)。除了可能的透视缩小，其它血管部分还可能与感兴趣的部分发生重叠，其通过附图3(a)清楚地显示。因此，操作者为了获得血管或其它感兴趣的腔管的更清楚视野(观察)，其可以寻求另一视角。这种类型的图形在现有技术中称为重叠图形。上述重叠图形为每个可能视角提供了关于实际上存在多少重叠的估计。所述信息优选是彩色编码的，例如包括附图3(b)的交互式图表所示。最佳视角的例子参见现有技术的最佳视图附图3(c)(重叠)。Chen和Carroll II进一步研究和深化了在Chen和CarrollI.S.J.Chen和J.D.Caroll，COMPUTER ASSISTED CORONARYINTERVENTION BY USE OF ON-LINE 3D RECONSTRUCTION AND OPTIMALVIEW STRATEGY，MICCAI1998377-385(下文为“Chen和Carrol III”)中的工作，该文章结合至本文并作为参考。所述进一步的研究除了透视图和重叠图形之外，还采用了复合图形。Chen和Carrol III中公开的冠状动脉治疗阐述了一个过程，其包括在重现的3D冠状动脉模型的投影上选择感兴趣的动脉部分(例如，在确认的动脉狭窄或任何静脉或非血管的管腔通道堵塞)。基于上述，采用他们所建议的最佳观察策略过程可以实现透视图、重叠图形和复合图形。Chen和Carrol III复合图形包括上述透视图和重叠图形的组合。Chen和Carrol III所采用的图形使用户可以交互式地选择动脉部分，从而可以事先预览任意计算机产生的投影图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种最佳地观察患者部分脉管系统，从而有利于所述脉管系统的诊断和治疗中至少一个的方法，所述方法包括以下步骤：基于成像装置生成的图像数据，获得所述脉管系统的模型；识别所述脉管系统中感兴趣的部分，包括确定感兴趣血管的中心血管轴；基于视角和成像装置相对于患者的位置，生成所述感兴趣部分的透视图；基于成像装置的位置，生成重叠图形，从而确定特定视角的重叠量；以及基于患者特征、成像装置的结构、透视图和重叠图形，生成可行性图形从而模拟患者的尺度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RT苏尔蒙德，O温克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]