确定侧支的剖面视角的血管内成像系统和方法技术方案

部分地，本发明专利技术涉及血管内数据收集以及其表示的生成，该表示包括与侧支或动脉相关联的区域(例如隆突或分叉)的一个或多个视图。在一个实施方式中，执行访问存储在机器可读存储器中的一组血管内数据、对血管内数据进行侧支检测以识别一个或多个侧支、并且识别一个或多个侧支的多个帧。在一个实施方式中使用经由用户界面可切换的自动视角。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定侧支的剖面视角的血管内成像系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2015年10月13日提交的美国临时专利申请No.62/241,056和2015年12月18日提交的美国非临时专利申请No.14/975,671的优先权，上述专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术介绍
冠状动脉疾病是全球死亡的主要原因之一。更好地诊断、监测和治疗冠状动脉疾病的能力可以对于挽救生命非常重要。血管内光学相干断层摄影术(OpticalCoherenceTomography，OCT)是一种基于导管的成像模式，其使用光窥视冠状动脉壁，并生成其图像以供研究。利用相干光、干涉量度法和微光学技术，OCT可以提供病变血管内的具有微米级分辨率的视频速率的体内断层摄影术。使用光纤探针以高分辨率观察亚表层结构使得OCT对于内部组织和器官的微创成像特别有用。利用OCT可能进行的该级别的细节使临床医生能够诊断并监测冠状动脉疾病的进展。OCT图像提供冠状动脉形态的高分辨率视觉化，并可单独使用或与其它信息(如血管造影数据和其它来源的患者主观数据)结合使用，以辅助诊断和规划(如支架输送计划)。患者身体的多个部分的OCT成像为医生和其他人提供有用的诊断工具。例如，由血管内OCT对冠状动脉的成像可以显现变窄或狭窄的位置。该信息帮助心脏病专家在侵入性冠状动脉搭桥手术与微创的基于导管的手术(诸如血管成形术或支架输送)之间进行选择。尽管是受欢迎的选择，但是支架输送具有其自身相关联的风险。支架为通常由网丝形成的管状结构。支架可以被插入血管中且被扩展以对抗收缩血流的狭窄状况。支架通常由金属或聚合物模架制成。可以借助导管将支架部署到狭窄的位点。在心血管手术期间，可以借助引导丝通过导管将支架输送到狭窄位点且使用气球使支架展开。通常，使用预设压力使支架展开以加大狭窄血管的内腔。可以组合或单独使用血管造影系统、血管内超声系统、OCT系统来促成支架输送计划和支架部署。在部署支架时存在影响病人治疗成效的多个因素。在一些过程中，应当将支架扩展到对应于相邻健康血管区段的直径的直径。支架过度扩展可能对血管造成严重损害，使该血管易于分解、脱落、和壁内出血。扩展不足的支架可能不适当地使血管扩展。如果支架的多个部分未接触血管壁，则血栓症的风险可增大。充气不足的或贴壁不良的支架可能无法恢复正常流动。一旦支架被安装，则支架贴壁不良和支架的扩展不足可导致各种问题。另外，血管侧支附近经常存在限流性狭窄。当在主血管中部署支架以解决狭窄或其它疾病时，侧支可能部分地或完全地被支架撑杆阻塞或“监禁”。侧支对于将血液运送到下游组织是至关重要的。因此，“监禁”可能会产生不希望的缺血性影响。当多个侧枝受到影响或单个分支的阻塞表面积很大时，“监禁”的缺血性影响复杂化。本专利技术解决了这些挑战和其它问题。
技术实现思路
部分地，本专利技术涉及用于将血管内数据转化以便于诊断查看和研究的基于计算机的方法和系统。在一种实施方式中，本专利技术涉及用于产生冠状动脉分叉中的隆突的可视化的系统和方法。该方法以及该方法的各个步骤可以自动执行，其可以包括对一个或多个用户动作进行响应。部分地，本专利技术涉及显示响应于在使用探针回拉期间收集到的血管内数据而生成的动脉的各种视图。在一个实施方式中，响应于用户选择，一个或多个横截面视图或三维视图或剖面视图的显示便于评估血管中的一个或多个隆突并且可以使用用户界面控制自动切换。打开和关闭隆突视图的能力也是优势诊断特征。此外，沿着血管在不同的隆突之间跳跃或以其它方式移动的能力节省了时间并且便于比较不同的血管内特征。部分地，本专利技术涉及检测血管的侧支的区域的方法。该方法包括从血管内数据的一组图像帧中识别包括血管的侧支的图像帧的子集；计算图像帧的子集的每个帧中的侧支开口的中点角度；使用针对图像帧的子集中的每个帧计算出的中点角度来计算侧支开口的中值角度；以及使用所计算出的中值角度来确定用于观察所述侧支的可视化平面，以允许检测与所述侧支相关联的区域。在一个实施方式中，所检测的与侧支相关联的区域包括隆突。在一个实施方式中，该方法还包括显示相对于观察平面定向的区域。在一个实施方式中，该区域包括隆突。在一个实施方式中，该方法还包括响应于用户动作产生控制信号以激活隆突视图。在一个实施方式中，该方法还包括响应于用户动作产生控制信号以激活隆突视图。在一个实施方式中，该方法还包括在用户界面的横截面观察模式中自动定向该区域的用户视图。在一个实施方式中，该方法还包括在用户界面的三维观察模式中自动定向该区域的用户视图。在一个实施方式中，该方法还包括响应于用户界面切换的激活而自动定向该区域的用户视图。部分地，本专利技术涉及用于检测与血管的侧支相关联的区域的基于计算机的系统。该系统包括：包括一个或多个图像检测软件模块的处理器，该处理器被配置为处理使用数据收集探针相对于血管回拉、根据光学相干断层摄影术获得的多个图像帧，所述图像检测软件模块被配置为处理图像帧以检测血管的一个或多个侧支，并且针对检测到侧支的每个图像帧计算侧支的开口的角度；一个或多个存储器设备，所述存储器设备被配置为存储计算出的所述角度，所述角度由所述图像检测软件模块使用以计算在图像帧中检测到的每个侧支的开口的中值角度；以及与所述处理器通信的显示器，所述显示器用于显示所述图像帧中的数据的一个或多个视图；其中每个侧支的中值角度被配置为确定每个侧支的可视化平面以允许所述显示器显示每个侧支的用于检测所述侧支的区域的光学视图。在一个实施方式中，侧支的检测区域包括隆突。在一个实施方式中，侧支的检测区域包括支架部分和侧支部分。部分地，本专利技术涉及检测血管的侧支的区域的方法。该方法包括：访问存储在机器可读存储器中的一组血管内数据；对所述血管内数据进行侧支检测以识别一个或多个侧支；识别所述一个或多个侧支的多个帧；为所述多个帧中的每一帧确定一致的参考角度值；使用应用于所述多个一致的参考角度的统计度量来统计分析所述多个一致的参考角度；以及选择总体统计分析角度，作为用于在具有用户界面的显示器上生成的血管的表示的剖面视角。在一个实施方式中，所述方法还包括使用所述血管内数据生成血管段的一个或多个视觉表示。在一个实施方式中，所述方法还包括自动生成使用所述总体统计分析角度能够查看的冠状分叉中的一个或多个隆突的可视化。在一个实施方式中，所述统计测量从由平均值、中值、众数、加权平均值和直方图组成的组中选择。在一个实施方式中，所述总体统计分析角度是多个中点角度的中值角度。在一个实施方式中，所述方法还包括使用所述总体统计分析角度，通过在所述血管内数据的表示的显示器上的用户界面特征来控制自动显示的“开”和“关”状态。附图说明附图不一定是按照比例绘制和强调，而是总体上根据示例性原则布置。这些附图在所有方面中都被认为是示例性的，并且不意图限制本专利技术。本专利技术的范围仅仅由权利要求限定。图1示出了根据本专利技术的示例性实施方式的血管内成像和数据收集系统的示意图；图2A至图3示出了根据本专利技术的示例性实施方式的用于包括支架输送计划的诊断过程的、与用户界面显示器和血管内数据收集系统及其合适的指示器以及血管造影系统相关的附加细节；图4和图5A示出了根据本专利技术的示例性实施方式的各种用户界面和数据表示，其包括各种关于一个或多个成像模式的查看和图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测血管的侧支的区域的方法，包括：从血管内数据的一组图像帧中识别包括血管的侧支的图像帧的子集；计算所述图像帧的子集的每个帧中的侧支开口的中点角度；使用针对所述图像帧的子集的每个帧计算出的所述中点角度来计算所述侧支开口的中值角度；以及使用所计算出的所述中值角度确定用于观察所述侧支的可视化平面，以允许检测与所述侧支相关联的区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.13 US 62/241,056;2015.12.18 US 14/975,6711.一种检测血管的侧支的区域的方法，包括：从血管内数据的一组图像帧中识别包括血管的侧支的图像帧的子集；计算所述图像帧的子集的每个帧中的侧支开口的中点角度；使用针对所述图像帧的子集的每个帧计算出的所述中点角度来计算所述侧支开口的中值角度；以及使用所计算出的所述中值角度确定用于观察所述侧支的可视化平面，以允许检测与所述侧支相关联的区域。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所检测到的与所述侧支相关联的区域包括隆突。3.根据权利要求1所述的方法，还包括显示相对于观察平面取向的所述区域。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述区域包括隆突。5.根据权利要求2所述的方法，还包括响应于用户动作而产生控制信号以激活隆突视图。6.根据权利要求4所述的方法，还包括响应于用户动作而产生控制信号以激活隆突视图。7.根据权利要求1所述的方法，还包括在用户界面的横截面观察模式中自动定向所述区域的用户视图。8.根据权利要求1所述的方法，还包括在用户界面的三维观察模式中自动定向所述区域的用户视图。9.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于用户界面切换的激活而自动定向所述区域的用户视图。10.一种用于检测与血管的侧支相关联的区域的基于计算机的系统，包括：包括一个或多个图像检测软件模块的处理器，所述处理器被配置为处理使用数据收集探针相对于血管回拉根据光学相干断层摄影术而获得的多个图像帧，所述图像检测软件模块被配置为处理所述图像帧以检测所述血管的一个或多个侧支并且针对检测到侧支的每个图像帧计算所述侧支...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿杰伊·戈皮纳特，苏部汗·可汗，丹尼斯·迪翁，
申请(专利权)人：光学实验室成像公司，
类型：发明
国别省市：美国,US