基于光纤形状感测的图像增强制造技术

本发明专利技术涉及一种图像处理系统(10)，包括：处理器单元(20)，其被布置为接收与成像系统(40)相关联的成像数据以及与和所述成像系统(40)配准的光学形状感测系统(50)相关联的光学形状感测数据，使得光学形状感测数据能够被定位在所述成像系统中；其中，所述处理器单元(20)被配置为基于所述成像数据和/或所述光学形状感测数据在所述成像数据中定义感兴趣区域，并且还被配置为使用所述光学形状感测数据作为所述感兴趣区域内的标记物，使得所述处理器单元基于接收到的光学形状感测数据来对所述感兴趣区域的成像数据应用图像增强。述感兴趣区域的成像数据应用图像增强。述感兴趣区域的成像数据应用图像增强。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于光纤形状感测的图像增强


[0001]本专利技术涉及用于在医学成像系统的介入期间增强视图的系统和方法。

技术介绍

[0002]可以在X射线引导下进行微创介入。为了最大限度地减少辐射的量，医师会在图像质量上做出妥协。X射线图像中的低信噪比对象，如支架支柱和钙化，可以使用图像集成来增强，如StentBoost：后者是关于通过显示支架支柱的更精细细节来增强图像中的支架，同时淡化背景噪声和解剖结构。这仅在图像可以正确叠加时才有效。这意味着标记物是可识别的，并且设备的运动没有平面外叠加。

技术实现思路

[0003]在介入期间具有用于图像增强的改进技术将是有利的。
[0004]本专利技术的目的利用独立权利要求的主题来解决，其中，在从属权利要求中并入了另外的实施例。
[0005]应当注意，本专利技术的以下描述的方面和示例也适用于设备、方法，以及计算机程序单元和计算机可读介质。
[0006]在第一个方面中，提供了一种图像处理系统，包括：处理器单元，其被布置为接收与成像系统相关联的成像数据以及与和所述成像系统配准的光学形状感测系统相关联的光学形状感测数据，使得所述光学形状感测数据可以被定位在所述成像系统中；其中，所述处理器单元被配置为基于所述成像数据和/或所述光学形状感测数据在所述成像数据中定义感兴趣区域，并且还被配置为使用所述光学形状感测数据作为所述感兴趣区域内的标记物，使得处理器单元基于接收到的光学形状感测数据来对所述感兴趣区域的成像数据应用图像增强。
[0007]以这种方式，例如，StentBoost识别图像中的标记物并使用它们来跨图像帧执行运动补偿以提高图像质量，从而提高了图像质量。当存在多个标记物、看不到任何标记物或外推到无法预定义的更一般的标记物时，所述算法会遇到困难。将FORS与StentBoost组合可以通过限制图像中的搜索范围并提供设备的3D定位来解决这些挑战。
[0008]换言之，根据本专利技术的示例提供了在介入仪器中嵌入光学形状感测(“OSS”)光纤，并且一旦与成像系统(例如介入X射线成像系统、磁共振系统或超声成像系统)共同配准，就将其用作标记物。
[0009]本专利技术有利地提供了，在血管流程期间，由于治疗设备(支架、球囊、植入物等)的尺寸小、视野中的其他设备的阻碍、运动伪影、或者只是从解剖学本身，可能难以获得治疗设备的高质量图像。此外，随着设备变得更小、更像组织，它们也会失去一些通过成像可见的特征。
[0010]StentBoost的开发是为了克服其中一些挑战，然而，了解导丝、导管、支架或植物的确切位置可能会进一步提高这些类型设备的图像质量。有两个具体情况特别具有挑战
性：
[0011]i.当图像中存在多个标记物并且难以识别哪些标记物与感兴趣的设备相关联时。
[0012]ii.当标记物在X射线中难以看到时(例如可生物降解的支架)
[0013]iii.当增强没有已知标记物的对象或结构时(例如解剖结构，如盖或脉管)
[0014]iv.校正平面外的运动。
[0015]本专利技术有利地提供了，如权利要求1所定义的系统或设备使用例如FORS设备、FORS系统、成像系统(例如X射线或超声)和控制器、图像处理系统和可视化系统。本专利技术假设FORS设备和成像系统在空间坐标中共同配准。
[0016]本专利技术的一个方面例如提供了如何使用FORS设备的位置信息来增强另一种成像模态(例如X射线或超声)中的图像质量。
[0017]本专利技术的各方面例如基于：
[0018]·
提供i)重建的OSS光纤的表示和ii)对象的图像，彼此配准
[0019]·
根据来自i)的数据定义感兴趣区域——例如围绕OSS导丝、球囊、支架、植入物的尖端
……
——自动地或通过用户接口
[0020]·
搜索和识别该感兴趣区域中靠近FORS数据的标记物(即仅位于通路上的标记)——这将丢弃不可行的标记物
[0021]·
根据已识别的标记物，在该感兴趣区域应用StentBoost(来自同一感兴趣区域的一系列X射线图像的造影剂注射)
[0022]·
作为StentBoost的结果，在感兴趣区域以更高的对比度显示叠加的i)、ii)
[0023]根据本专利技术的示例性实施例，FORS 3D数据可用于进一步过滤掉平面外的帧。
[0024]根据本专利技术的示例性实施例，2个标记物之间的FORS形状可用于评估支架何时发生形状变化(与考虑平移的当前技术相反)。这些帧可以被丢弃，或者可以使用FORS来改变设备的形状以匹配其他帧。
[0025]根据本专利技术的示例性实施例，FORS数据本身可以用作标记物。这将加快图像积分的计算时间并减少假阳性标记物的数量，从而提高图像质量。
[0026]根据本专利技术的示例性实施例，可以在用于StentBoost的一系列图像中识别已知标记物(球囊、支架、导丝的曲线、植入物、夹子或瓣膜设备、血管轮廓、血管分叉
……
)。
[0027]根据本专利技术的示例性实施例，通过这种方式，沿慢性完全闭塞的脉管和盖形态的钙化也可以被可视化。
[0028]根据本专利技术的示例性实施例，所述处理器单元被配置为将图像增强应用于由成像系统拍摄的感兴趣区域的一系列造影增强的X射线图像。
[0029]根据本专利技术的示例性实施例，处理器单元被配置为关于将标记物限制为位于介入仪器的通路上的标记物子组来搜索和识别标记物。
[0030]根据本专利技术的示例性实施例，处理器单元被配置为基于球囊、支架、植入物或介入仪器的位置来定义感兴趣区域。
[0031]根据本专利技术的示例性实施例，处理器单元被配置为使用光学形状感测数据来滤除成像系统的平面外的帧。
[0032]根据本专利技术的示例性实施例，所述处理器单元被配置为使用至少两个标记物之间的光学形状感测数据来评估介入仪器或介入仪器的形状变化。
[0033]根据本专利技术的示例性实施例，所述介入仪器处理器单元被布置为关于计算机断层摄影系统或磁共振成像系统或超声或光学成像系统或X射线成像系统或医学成像系统或诊断成像系统接收与成像系统相关的成像数据。
[0034]根据本专利技术的示例性实施例，所述处理器单元被配置为识别由所述成像系统拍摄的一系列图像中的标记物。
[0035]根据本专利技术的示例性实施例，由所述成像系统拍摄的所述一系列图像是在感兴趣区域上应用的图像增强的部分。
[0036]在第二个方面中，提供了一种成像系统，其被配置为与根据第一方面或第一方面的任何实施方式的设备进行通信。
[0037]在第三个方面中，提供了一种光学形状感测系统，其被配置为与根据第一方面或第一方面的任何实施方式的设备进行通信。所述光学形状感测系统被配置为与根据第二方面或第二方面的任何实施方式的设备进行配准。
[0038]在第四个方面中，提供了一种在医学成像设备中嵌入光纤形状感测的方法，所述方法包括以下步骤：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像处理系统(10)，包括：处理器单元(20)，其被布置为接收与成像系统(40)相关联的成像数据以及与和所述成像系统(40)配准的光学形状感测系统(50)相关联的光学形状感测数据，使得所述光学形状感测数据能够被定位在所述成像系统(40)中；并且其中，所述处理器单元(20)被配置为基于所述成像数据和/或所述光学形状感测数据来在所述成像数据中定义感兴趣区域，并且还被配置为使用所述光学形状感测数据作为所述感兴趣区域内的标记物，使得所述处理器单元基于接收到的光学形状感测数据来对所述感兴趣区域上的成像数据应用图像增强。2.根据权利要求1所述的图像处理系统，其中，所述处理器单元(20)被配置为将所述图像增强应用于由所述成像系统(40)拍摄的所述感兴趣区域的一系列对比增强的X射线图像。3.根据权利要求1至2中的任一项所述的图像处理系统，其中，所述处理器单元(20)被配置为关于将所述标记物限制为被定位在针对介入仪器的通路上的标记物子组来搜索和识别所述标记物。4.根据前述权利要求中的任一项所述的图像处理系统，其中，所述处理器单元(20)被配置为基于球囊、支架、植入物或介入仪器的位置来定义所述感兴趣区域。5.根据前述权利要求中的任一项所述的图像处理系统，其中，所述处理器单元(20)被配置为使用所述光学形状感测数据来过滤掉所述成像系统(40)的平面外的帧。6.根据前述权利要求中的任一项所述的图像处理系统，其中，所述处理器单元(20)被配置为使用至少两个标记物之间的所述光学形状感测数据来评估介入仪器的形状变化或所述介入仪器的形状变化。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的图像处理系统，其中，所述处理器单元(20)被布置为关于计算机断层摄影系统或磁共振成像系统或超声或光学成像系统或X射线成像系统或医学成像系统或诊断成像系统来接收与所述成像系统(40)相关联的成像数据。8.根据前述权利要求中的任一项所述的图像处理系统，其中，所述处理器单元(20)被配置为识别由所述成像系统(40)拍摄的一系列图像中的标记物。9.根据权利要求8所...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：