[發明專利]血管數據處理和圖像配準系統、方法及裝置

在審

• 申請號: 202010453609.X
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN111652917A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 羅琳娜·達斯卡爾;伊泰·溫克勒;斯塔維特·科恩;阿密特·科恩;戴斯蒙德·阿德勒
• 申請（專利權）人: 光學實驗室成像公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;A61B5/00;A61B5/02;A61B6/00;A61B6/12;A61B90/00;A61B8/12
• 代理公司: 深圳永慧知識產權代理事務所(普通合伙) 44378
• 代理人: 宋鷹武

部分地，本發明涉及相對于來自血管內成像模式諸如例如光學相干斷層掃描(OCT)的圖像，處理、跟蹤和配準血管造影圖像和這種圖像中的元件。通過對撤回期間獲得的血管造影圖像實施血管內成像探針的標記的跟蹤促進這種成像模式之間的配準。此外，在一個實施例中，檢測和跟蹤血管中心線用于實施OCT和血管造影圖像之間的連續配準。

技術領域

部分地，本發明一般涉及血管系統和周圍血管系統成像和數據收集的領域。

背景技術

為了設計、指導和評估治療，介入心臟病專家在導管插入程序期間結合了各種診斷工具。一般而言，使用熒光鏡檢查來實施血管的血管造影成像。進而，醫師使用這種血管成像來在諸如搭橋手術或支架植入的介入期間診斷、定位和治療血管疾病。諸如光學相干斷層掃描(OCT)的血管內成像技術和諸如血管內超聲(IVUS)的聲學技術以及其它技術也是可以代替或與熒光鏡檢查結合使用以獲得有關給定受試者的血管狀況的高分辨率數據的有價值的工具。

也可以使用血流儲備分數(FFR)來評價成像和血管造影期間的血管。血管內OCT、IVUS和FFR分別是從內部血管或針對感興趣的樣品收集光學、超聲和壓力數據的侵入性的基于導管的系統。血管造影術是在注射射線不透性造影流體期間從身體外收集數據的非侵入性x-射線成像方法。

血管內光學相干斷層掃描是使用光來窺視冠狀動脈壁和生成其圖像用于研究的基于導管的成像模式。利用相干光、干涉法和微光學，OCT可以提供具有微米級分辨率的患病血管內的視頻-速率體內斷層掃描。使用光纖探針以高分辨率觀察亞表面結構使OCT特別有利于內部組織和器官的微創成像。使用OCT可能實現的這種細節水平允許臨床醫生診斷以及監測冠狀動脈疾病的進展。

考慮到上述各種技術的復雜度和其每個產生的數據集的相關復雜度，實施兩個基于圖像的技術(諸如OCT和血管造影術)之間的配準是耗時的。因此，保留了關于血管內圖像數據和血管造影圖像數據的實時配準的挑戰。一些配準技術嚴重依賴用戶的交互。不幸地是，配準期間的明顯的用戶交互使操作很費力，諸如需要手動地匹配圖像中的對應點，用于算法的長等待期以返回配準以及最終驗證結果，使得這種方法在許多臨床情境中不實用。另外，其它方法使用來自不同期或第三方控制的來源的數據，導致時間不規則。另外，由于與干擾其它非侵入性成像模式的一些血管內成像模式一起使用諸如染料的造影劑，會產生干擾這種模式之間的配準的成像偽差和成像誤差。

相應地，因此存在要解決與血管內成像和血管造影成像有關的一個或多個上述挑戰的需要。本發明的實施例解決了這些挑戰和其它挑戰。

發明內容

本發明的一個實施例涉及用于諸如血管造影和OCT的兩種成像模式之間的配準的方法。本發明的一個實施例涉及用于實施血管造影圖像和OCT圖像之間的配準的一種或多種方法。

本發明的一個實施例涉及用于對沒有諸如染料的造影劑和有造影劑的幀(frame)上的固定標記帶實施檢測的方法。另外，本發明的一個實施例還提供當穿過血管的內腔時對這種標記帶的跟蹤，從而在之后的撤回幀上跟蹤標記帶，包括從沒有造影劑的幀跟蹤至有造影劑的幀。

在一個實施例中，約20和100幀的血管造影圖像幀之間和約100和約1500幀的OCT圖像幀之間配準的時間段的范圍為從約2秒至約30秒。在一個實施例中，在小于約10秒內對OCT撤回期間獲得的血管造影圖像數據和OCT圖像數據的配準進行配準。在一個實施例中，數據收集探針的撤回的范圍為從約4至約10秒。在一個實施例中，使用幀抓取器實時獲得血管造影幀。以與由于撤回獲得的OCT圖像數據幀同步的方式抓取血管造影數據幀。

在一個實施例中，配準方法在約3至約5秒的配準時間段內將撤回的成像期間獲得的圖像數據的OCT幀與這種撤回期間獲得的血管造影數據幀配準。