[發明專利]用于采集冠狀血管，尤其是冠狀靜脈的3維圖像的方法

無效

• 申請號: 200880023783.8
• 申請日: 2008-07-08
• 公開（公告）號: CN101686822A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: U·揚特;D·舍費爾;M·格拉斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;G06T11/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王 英;劉炳勝

技術領域

本發明涉及一種用于采集冠狀血管的3維圖像，尤其是采集周期運動中運動的冠狀靜脈的3維圖像的方法。此外，本發明涉及一種適于執行這種方法的設備，一種適于當在計算機上運行時執行這種方法的計算機程序，以及包括這種程序的計算機可讀介質。

背景技術

對于醫療目的而言，精確地知道冠狀血管的位置、大小、形狀和/或運動可能是重要的。例如，對于例如向冠狀血管中植入支架的手術治療，外科醫生必需要知道要治療的血管系統的幾何性質、要放置支架的位置，優選地還需要知道手術過程期間血管系統的運動。因此，提供要治療的血管系統的3維圖像可能是有利的，這樣外科醫生就可以在實際手術之前或實際手術之中分析手術部位。此外，在實際手術之前或實際手術之中采集的關于血管段的時間相關運動方向和/或運動速度的信息(也稱為4維模型數據)可以幫助防止實際手術過程期間發生困難。因此，可以更好地規劃手術，可以將侵入性保持在最小限度，并可以使手術后的不適保持最輕。

已經證實，旋轉血管造影在治療例如腦血管的具有病變的靜態血管的過程中是一種非常精確而有效的診斷工具。在這種方式中，在向血管中注入造影劑之后，一端具有X射線源而相對端具有2維X射線探測器的C臂繞著例如患者頭部的要成像部位快速旋轉，同時采集若干2維X射線投影。從在各種投射角下采集到的多個2維X射線圖像，可以導出血管系統的3維重構或模型。由于旋轉采集的可復現性高，C臂系統的旋轉速度快且腦血管具有相對靜態的性質，可以將投射用于體積重構，提供充分高的細節和精確度。

然而，在對像跳動心臟的運動對象成像時，可能存在如下問題，即，僅能夠基于在心臟運動周期的相同階段采集的投影計算3維重構或模型，在相同階段中，心臟及其冠狀血管基本在相同位置。為了針對不同視角采集對應投影，可能必需要基于例如同時記錄的心電圖(ECG)信號來對采集進行門控。因此，盡管在繞被成像部位旋轉C臂例如180°的同時采集到超過一百幅2維圖像，但在相同運動階段僅采集到幾幅圖像并因此能夠用于3維重構。結果，重構的3維模型可能僅給出冠狀血管的粗糙表達。

此外，可能需要在外科治療期間對冠狀血管成像。在這種情況下，手術工具可能會限制患者周圍的可用空間，使得C臂不能繞手術部位完全地旋轉。尤其是在要對冠狀靜脈進行外科治療且因此要對其成像時，由于這種靜脈的位置原因，手術工具必需要放置在靠近患者旁邊，可能會大大限制C臂的可用空間。因此，可能僅在小于180°的范圍內，例如僅僅110°范圍內采集到2維投影。因此，可用于3維重構的2維投影更少(例如少于10幅或通常甚至少于6幅投影)，因此冠狀血管的圖像信息更少，這可能會造成從其導出的3維重構質量不夠。

因此，可能需要一種改進的方法，用于采集冠狀血管，尤其是諸如冠狀靜脈的高圖像質量的3維圖像。此外，可能還需要一種適于執行這種方法的設備，一種適于在計算機上運行時執行這種方法的計算機程序，以及包括這種程序的計算機可讀介質。

發明內容

可以通過根據獨立權利要求所述的主題滿足這些需求。在從屬權利要求中描述了本發明的有利實施例。

根據本發明的第一方面，提出了一種用于采集冠狀血管的3維圖像的方法，該冠狀血管以周期運動方式運動，所述方法至少包括優選如下順序的步驟：(1)采集包括所述冠狀血管的采集區的多幅2維X射線圖像，其中，至少三幅2維X射線圖像是在所述周期運動的基本相同階段中在不同投射角下采集的；(2)根據在所述周期運動的基本相同階段中在不同投射角下采集的至少三幅2維X射線圖像生成所述血管的至少一個3維中線模型；(3)向在所述周期運動的基本相同階段中采集的對應2維X射線圖像上生成所述至少一個3維中線模型的2維擬合；(4)相對于不同投射角從所述2維擬合導出局部血管直徑；(5)基于所導出的局部血管直徑生成表示冠狀血管3維圖像的3維體殼模型。