[發明專利]用于重建管內結構圖像的裝置和方法

無效

• 申請號: 201110350927.4
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102592307A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 北村嘉郎
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

技術領域

本發明涉及一種用于重建源自血管內超聲(IVUS)診斷、光學相干斷層攝影(OCT)等的管狀結構內側圖像的裝置。此外，本發明還涉及一種用于重建管狀結構內側圖像的方法和程序，以及存儲程序的介質。

相關技術的描述

背景技術

近年來，在對管狀結構的基于圖像的診斷中使用諸如血管的管狀結構的二維斷層攝影圖像已成為公知。二維斷層攝影圖像是基于管狀結構的圖像信號而生成的，該信號是通過在旋轉附接至管狀結構中導管前端的探頭時掃描管狀結構的內側來獲取的。血管內超聲(IVUS)診斷和光學相干斷層攝影(OCT)技術，它們作為典型的范例，得到了廣泛應用。

此外，在血管內超聲(IVUS)診斷中，已經提出了諸如VH-IVUS(虛擬組織學(注冊商標)血管內超聲)的方法。傳統的IVUS顯示單色圖像，與之不同的是，在VH-IVUS中各組分以不同的顏色顯示。具體而言，通過分析超聲高頻信號以不同的顏色顯示各組分，斑塊的組織成分劃分為四種組分，即纖維組織、脂肪組織、鈣化組織以及壞死組織。通過血管內超聲(IVUS)診斷獲取的血管的這些斷層攝影圖像(IVUS圖像)具體表示血管內腔、血管壁以及附著至血管壁上的斑塊的情形。因此，IVUS圖像有助于評價血管中的異常。

此外，IVUS裝置已經用于獲取3D-IVUS圖像。具體而言，通過在超聲探頭在血管中旋轉并同時以恒定速度沿血管的縱向方向移動的同時來掃描血管的內側，從而沿著超聲探頭的路徑連續生成IVUS圖像。此外，將連續的IVUS圖像一個接一個堆疊來獲取3D-IVUS圖像。因為3D-IVUS圖像能夠對血管中可能存在的斑塊的分布和大小進行三維標識，所以3D-IVUS圖像在醫療領域引起了用戶的注意。

例如，日本專利No.4226904(專利文獻1)提出了一種用于生成3D-IVUS圖像的技術。在專利文獻1中，導管前端的位置和方向通過布置在導管前端的MPS(醫學定位系統)傳感器在多個定時處獲取。此外，基于所獲取的導管前端的位置和方向來重建在各定時處獲取的斷層攝影圖像從而生成3D-IVUS圖像。

同時，OCT(光學相干斷層攝影)通過探測從穿過導管的光纖中輸出的近紅外射線來獲取血管的斷層攝影圖像(OCT圖像)。在旋轉插入到血管中的導管時，通過設置在導管前端的光學設備來探測近紅外射線。三維OCT圖像可以以類似于獲取3D-IVUS的方式獲取，即通過在導管以恒定速度沿著血管的縱向方向移動時沿著導管的路徑連續生成OCT圖像，以及通過一個接一個堆疊所獲取的連續OCT圖像。因為OCT圖像包括超高分辨率數據，并且其分辨率高于IVUS圖像的分辨率，因此OCT圖像在醫療領域具有較高的價值。

然而，在3D-IVUS圖像中，或者在通過一個接一個堆疊OCT圖像而生成的三維圖像中，超聲探頭的運動路徑被用作中心線，并沿該中心線一個接一個堆疊血管的斷層攝影圖像。因此，由3D-IVUS圖像或三維圖像表示的血管的形態(形狀)不同于真實血管的形態。因此，醫生等需要單獨準備對比圖像，諸如對比增強的血管圖像，其是在注射造影劑之后成像的。此外，3D-IVUS圖像或通過一個接一個堆疊OCT圖像而生成的三維圖像，需要與對比圖像進行比較以在圖像讀取期間估計由所生成的3D-IVUS圖像或三維圖像表示的血管中的位置。因此，難以識別沿血管中心線的坐標系中所表示的3D-IVUS圖像中血管的位置和真實三維空間中血管的位置之間的對應關系。

專利文獻1中所公開的方法未解決上述問題。此外，因為專利文獻1中所公開的方法需要硬件，諸如MPS傳感器和用于分析MPS傳感器的信號值的系統，不容易采用專利文獻1中所公開的方法。

發明內容

鑒于上述情況，本發明的目的是提供一種用于重建管狀結構內側圖像的裝置、方法和程序，其能夠使得基于真實空間中管狀結構的形態而容易并且直觀地識別在沿管狀結構的中心線的坐標系中所表示的管狀結構內側的三維斷層攝影圖像成為可能。

一種根據本發明的用于重建管狀結構內側圖像的裝置是一種用于重建管狀結構內側圖像的裝置，該裝置包括：

三維圖像獲取部件(means)，其獲取表示受檢者的管狀結構的三維圖像；

三維管內結構圖像獲取部件，其獲取三維管內結構圖像，該圖像是從管狀結構的多個斷層攝影圖像生成的管狀結構內側的三維圖像，所述斷層攝影圖像是通過從管狀結構內側沿管狀結構中的路徑在管狀結構上執行多次斷層攝影而獲取的；

結構提取部件，其從所獲取的三維圖像和所獲取的三維管內結構圖像中的每個提取管狀結構；