本文公開的主題涉及介入心臟病學(xué)領(lǐng)域,并且更具體地涉及在介入性心臟病學(xué)手術(shù)中使用的成像技術(shù)。
背景技術(shù):
介入心臟病學(xué)涵蓋由醫(yī)師為了治療受狹窄、即血管變窄影響的冠狀動脈而進(jìn)行的臨床手術(shù)。由于這種變窄,可能影響對心臟/心肌的血液供應(yīng)。對這種情況常規(guī)的治療選擇是在狹窄的血管中部署支架。支架是一旦展開就具有圓柱形形狀的金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于展開的支架施加的壓力,該結(jié)構(gòu)迫使血管返回到正常尺寸,因此有望恢復(fù)對心肌的血液供應(yīng)。
這種類型的介入性心臟病手術(shù)是使用微創(chuàng)的方法完成的。具體地,在顯示患者的結(jié)構(gòu)和周圍組織的圖像的引導(dǎo)下,將在該手術(shù)中使用的不同介入工具引導(dǎo)或牽引到動脈/血管中的感興趣的位置。通常為導(dǎo)管、導(dǎo)絲和支架形式的工具在穿刺點(diǎn)引入,穿刺點(diǎn)可以是股動脈或橈動脈。醫(yī)師使用的引導(dǎo)導(dǎo)管沿著血管到期望/受影響區(qū)域的圖像是x射線圖像,其提供幾厘米的視場并且描繪在該視場內(nèi)的所有解剖成分。這些類型的圖像的對比度取決于材料對x射線的x射線吸收。例如,所使用的介入工具的設(shè)計/材料使得它們合理地不透射線并且在x射線圖像中容易可見。對于圖像中顯示的解剖組織,例如血管,該組織可能更加透明,使得潛在地需要注射造影劑以更容易地在患者中看到它們的結(jié)構(gòu)。
在一些情況下,可以使用其他成像系統(tǒng)來代替x射線圖像。其原因可能是醫(yī)師可能想知道關(guān)于血管壁/結(jié)構(gòu)上的一些信息,以了解變窄的根本原因或更好地限定其在血管內(nèi)的范圍,這用x射線圖像不能容易地完成。實(shí)際上,變窄通常是由于隨時間在血管壁上積聚的斑塊引起的,這是公知的生理常識。這種斑塊的性質(zhì)可以是可變的,因?yàn)槠淇梢允氢}化的、纖維化的等等。還公知的是,當(dāng)斑塊開始積聚時血管的第一反應(yīng)是擴(kuò)大并因此試圖保持管腔尺寸。然而,這些細(xì)節(jié)在血管的x射線圖像中不容易可見,盡管它們在患者的治療中可能是重要的。
為了解決這個問題,工業(yè)界已經(jīng)開發(fā)了替代的和/或附加的成像模態(tài),例如血管內(nèi)超聲(ivus)或光學(xué)相干斷層掃描(oct)。這些工具的一般操作模式是從使用在動脈內(nèi)部自身導(dǎo)航的傳感器獲得的信號提供圖像。從這些模態(tài)獲得的圖像描繪了垂直于血管的縱向軸線的組織切片。該切片的位置由在收集信號時的傳感器在動脈中的位置精確地限定。在一些其他情況下,可以在動脈中引入不同的傳感器,例如壓力傳感器或溫度傳感器。在使用這些類型的傳感器的情況下,收集的信息是單個單維信號,對應(yīng)于由該傳感器收集的信號的時間變化。在任一配置中,醫(yī)師使用采用傳感器獲得的圖像來定位/重新定位在血管中的特定感興趣點(diǎn)處的導(dǎo)管以用于治療。
使用這些已知的成像技術(shù)進(jìn)行介入心臟手術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)的主要步驟如下:
-在股動脈或橈動脈的水平處穿刺患者,
-引入導(dǎo)管,并在x射線圖像的指導(dǎo)下驅(qū)動它進(jìn)入冠狀動脈的口。
-通過注射造影劑獲得冠狀動脈的一些圖像。
-假設(shè)這些圖像顯示出狹窄區(qū)域,并且醫(yī)師決定他想用血管內(nèi)成像或血管內(nèi)傳感器從該血管獲取數(shù)據(jù):
·在導(dǎo)管內(nèi)引入導(dǎo)絲,并將其推到冠狀動脈口。一旦導(dǎo)絲離開導(dǎo)管,則導(dǎo)絲沿著血管導(dǎo)航以到達(dá)患病的冠狀動脈的遠(yuǎn)端部分。
·沿著被用作軌道的導(dǎo)絲來滑動包括傳感器的血管內(nèi)設(shè)備。該設(shè)備在x射線圖像中的外觀通常是小的細(xì)長(2或3mm長,2/3mm的直徑)物體。
·激活血管內(nèi)設(shè)備的成像/記錄功能。
·推/拉血管內(nèi)設(shè)備以在沿著血管的不同位置觀察。大多數(shù)時間但不排他地,使用以恒定速度行動的機(jī)動回拉裝置拉動血管內(nèi)設(shè)備。
·在使用傳感器的同時,操作者可以酌情獲得一些顯示血管內(nèi)的血管內(nèi)傳感器的位置的x射線圖像。
-一旦完成該數(shù)據(jù)的分析,醫(yī)師可以執(zhí)行不同的動作,例如在被識別為患病的血管部分展開支架,優(yōu)化已經(jīng)展開的支架等。
與血管內(nèi)裝置/設(shè)備的使用相關(guān)聯(lián)的主要醫(yī)療目的是將通過血管內(nèi)裝置/傳感器在血管上收集的信息與沿著使用x射線獲得的血管的圖像的精確位置相關(guān)聯(lián)。為了有效地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),存在幾種現(xiàn)有技術(shù)策略:
(1)利用醫(yī)師分析x射線圖像和血管內(nèi)數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)來關(guān)聯(lián)信息/使信息相關(guān)。例如,醫(yī)師可以使用在兩個圖像中示出的縮窄的位置,并且從中推斷出圖像和沿著血管的位置之間的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)使用機(jī)動回拉機(jī)制已經(jīng)收集血管內(nèi)數(shù)據(jù)時,該方法是可行的。假定固定的采集速率,可以粗略地關(guān)聯(lián)血管中的位置和血管內(nèi)數(shù)據(jù)堆疊中的位置。
(2)使用先進(jìn)的技術(shù)手段(即,計算機(jī)建模程序)使用傳感器數(shù)據(jù)建立具有對應(yīng)于血管中心的中心線的血管圖像。該中心線建立在3d空間中,因.此假設(shè)血管中的傳感器自動回拉的速度恒定,沿著它測量的任何距離轉(zhuǎn)換為給定的時間差。為了將血管內(nèi)數(shù)據(jù)與給定位置相關(guān)聯(lián),操作者然后可以手動地定義公共參考點(diǎn)。例如,他可以指出血管分叉,其能夠在兩個數(shù)據(jù)集中觀察到。
(3)使用以下方法步驟:
-探頭在動脈中移動并獲得傳感器圖像的同時拍攝x射線(低劑量熒光透視)圖像。
-使用圖像處理算法,在這些圖像中分割出探頭的位置。
-在與x射線成像系統(tǒng)相同配置下完成的動態(tài)圖像中報告這個位置。在報告這個位置時,算法必須考慮到額外的誤差源,例如心臟運(yùn)動和呼吸運(yùn)動,因?yàn)檫@兩個運(yùn)動隨著時間改變血管的位置。
該第三選項(xiàng)呈現(xiàn)了目前由一些影像制造商提供的技術(shù)解決方案,并且對于醫(yī)師使用是非常有吸引力的。然而,它依賴于可靠的算法以在x射線圖像中執(zhí)行以下分析:
○識別動態(tài)圖像中的血管的中心線,
○跟蹤探頭在熒光透視圖像中的位置。
在執(zhí)行分析時,這些算法必須準(zhǔn)確地考慮由于血管的運(yùn)動而可能發(fā)生的圖像中的顯著誤差。因此,為了實(shí)現(xiàn)各種圖像之間的精確對應(yīng),該分析和伴隨的算法和設(shè)備的復(fù)雜性相當(dāng)高。
在提供這些類型的圖像之間的相關(guān)性的另一嘗試中,已經(jīng)提出在現(xiàn)有技術(shù)中向血管內(nèi)設(shè)備添加定位傳感器。該定位傳感器然后可以在任何時間報告探頭沿著血管的位置。該信息以與血管的x射線圖像相同的參考提供,并且具有關(guān)于誤差的一些相同缺點(diǎn),并需要算法用于克服這些誤差以獲得精確圖像。相對于上面列出的第三選項(xiàng),避免了在熒光透視圖像中跟蹤探頭位置的挑戰(zhàn)性問題。另一方面,從技術(shù)復(fù)雜性的角度來看,將定位傳感器包括在血管內(nèi)設(shè)備中是一個顯著的困難。此外,應(yīng)增加一些其他設(shè)備以操作該傳感器。
因此,期望提供一種方法和系統(tǒng),用于評估血管的損傷或受影響區(qū)域用于治療,包括損傷的性質(zhì)、在血管樹上損傷的位置、損傷的尺寸(例如長度和直徑)和沿著血管樹到達(dá)病變的彎曲度,其不需要復(fù)雜的算法來校正所獲得的圖像中的誤差和/或波動。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
需要或渴望一種方法和系統(tǒng),其能夠提供示出在血管的受影響區(qū)域中的這些屬性的圖像,而不包括現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)和需要。這些問題通過本發(fā)明的以下描述中描述的實(shí)施例來解決,本發(fā)明是用于產(chǎn)生x射線和血管內(nèi)傳感器圖像的組合圖像的方法和系統(tǒng)。
在該方法和相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)中,顯示器提供與血管內(nèi)數(shù)據(jù)集/圖像同步地獲得的組合x射線/熒光圖像的新序列。這種同步將基于在采集x射線/熒光透視和血管內(nèi)圖像/數(shù)據(jù)集時記錄的時間標(biāo)簽。該方法在沿著血管的血管內(nèi)測量/切片的每個位置提供的組合的x射線/熒光和血管內(nèi)傳感器圖像允許醫(yī)師基于血管內(nèi)圖像確定治療裝置,例如支架,在x射線/熒光圖像中的計劃位置,并且允許在治療期間對x射線/熒光圖像中的靶標(biāo)/病變位置的精確評估。在該方法/過程中,在采集圖像后立即在任何時間的同步視圖中執(zhí)行對于每個血管內(nèi)切片的x射線/熒光圖像的增強(qiáng),而不需要任何操作者干預(yù),即,該方法在分析執(zhí)行中不需要任何手動血管分割、手動空間配準(zhǔn)或?qū)Ч軝z測/跟蹤。該方法還以高度簡化的方式執(zhí)行,而不需要如現(xiàn)有技術(shù)中所需的復(fù)雜的算法和/或附加的設(shè)備元件。
本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例是一種用于產(chǎn)生血管/心肌的增強(qiáng)的x射線圖像的方法,以及一種用于執(zhí)行該方法的系統(tǒng),該方法包括以下步驟:在單個心動周期上獲得血管/心肌的第一組x射線圖像,在多個心動周期上獲得血管/心肌的第二組x射線圖像,對于獲得每幅圖像的心動周期的部分,使第二組x射線圖像和第一組x射線圖像同步,以及用第二組x射線圖像中的同步的一幅疊加第一組x射線圖像中的一幅,以產(chǎn)生組合的x射線圖像。
本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例是一種用于產(chǎn)生血管/心肌的增強(qiáng)的x射線圖像的方法,以及一種用于執(zhí)行該方法的系統(tǒng),該方法包括以下步驟:在單個心動周期上獲得血管/心肌的第一組x射線圖像,在多個心動周期上獲得所述血管/心肌的第二組x射線圖像,在獲得所述第二組x射線圖像的同時獲得所述血管/心肌的一組血管內(nèi)圖像;對于所述一組血管內(nèi)圖像中的每一幅和所述第二組x射線圖像中的每一幅獲得的時間,使所述一組血管內(nèi)圖像和所述第二組x射線圖像同步,并且用所述第二組x射線圖像中的對應(yīng)的一幅疊加所述第一組x射線圖像中的一幅,以產(chǎn)生組合的x射線圖像。
應(yīng)當(dāng)理解,上面提供的簡要描述是為了以簡化的形式介紹概念的選擇,其在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征,其范圍由具體實(shí)施方式之后的權(quán)利要求唯一地限定。此外,所要求保護(hù)的主題不限于解決上面或本公開的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方式。
技術(shù)方案1:一種用于產(chǎn)生血管/心肌的增強(qiáng)的x射線圖像的方法,所述方法包括以下步驟:
-在單個心動周期上獲得所述血管/心肌的第一組x射線圖像;
-在多個心動周期上獲得所述血管/心肌的第二組x射線圖像;
-對于獲得每幅圖像的所述心動周期的部分,使所述第二組x射線圖像和所述第一組x射線圖像同步;以及
-用所述第二組x射線圖像中所同步的一幅疊加所述第一組x射線圖像中的一幅,以產(chǎn)生組合的x射線圖像。
技術(shù)方案2:根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,還包括在獲得所述第一組x射線圖像之前將造影劑注射到所述血管/心肌中的步驟。
技術(shù)方案3:一種用于產(chǎn)生血管/心肌的增強(qiáng)的x射線圖像的方法,所述方法包括以下步驟:
-在單個心動周期上獲得所述血管/心肌的第一組x射線圖像;
-在多個心動周期上獲得所述血管/心肌的第二組x射線圖像;
-在獲得所述第二組x射線圖像的同時獲得所述血管/心肌的一組血管內(nèi)圖像;
-對于所述一組血管內(nèi)圖像中的每一幅和所述第二組x射線圖像中的每一幅獲得的時間,使所述一組血管內(nèi)圖像和所述第二組x射線圖像同步;以及
-用所述第二組x射線圖像中的對應(yīng)的一幅疊加所述第一組x射線圖像中的一幅,以產(chǎn)生組合的x射線圖像。
技術(shù)方案4:根據(jù)技術(shù)方案3所述的方法,還包括在獲得所述第一組x射線圖像之前將造影劑注射到所述血管/心肌中的步驟。
技術(shù)方案5:根據(jù)技術(shù)方案4所述的方法,其中獲得所述第一組x射線圖像的步驟提供所述血管/心肌的結(jié)構(gòu)的清晰圖像;并且其中獲得所述第二組x射線圖像的步驟提供靜脈內(nèi)導(dǎo)管的導(dǎo)管末端在所述血管/心肌內(nèi)的位置的清晰圖像,并且用于獲得所述一組血管內(nèi)圖像。
技術(shù)方案6:根據(jù)技術(shù)方案3所述的方法,還包括以下步驟:
-在獲得所述一組血管內(nèi)圖像之后選擇所述一組血管內(nèi)圖像中的一幅用于檢查;
-檢查所述第二組x射線圖像以確定與所述一組血管內(nèi)圖像的所選擇的一幅同時獲得的所述第二組x射線圖像中的一幅。
技術(shù)方案7:根據(jù)技術(shù)方案6所述的方法,還包括以下步驟:
-在獲得所述第一組x射線圖像的同時記錄所述單個心動周期的第一ecg信號;以及
-在獲得所述第二組x射線圖像的同時記錄所述多個心動周期的第二ecg信號。
技術(shù)方案8:根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法,還包括以下步驟:
-檢查所述第一ecg信號以確定所述單個心動周期中的第一點(diǎn),在所述第一點(diǎn)處獲得了所述第一組x射線圖像中的所述一幅;
-檢查所述第二ecg信號以確定在所述多個心動周期內(nèi)的第二點(diǎn),在所述第二點(diǎn)獲得了與所述一組血管內(nèi)圖像中的所選擇的一幅同時獲得的所述第二組x射線圖像中的所述一幅,其中所述第二點(diǎn)緊密對應(yīng)于在相應(yīng)心動周期內(nèi)它們相應(yīng)位置中的所述第一點(diǎn);以及
-用在所述第二點(diǎn)處拍攝的所述第二組x射線圖像中的所述一幅疊加在所述第一點(diǎn)處拍攝的所述第一組x射線圖像中的所述一幅,以形成所述組合的x射線圖像。
技術(shù)方案9:根據(jù)技術(shù)方案8所述的方法,其中,用所述第二組x射線圖像中的所述一幅疊加所述第一組x射線圖像中的所述一幅的步驟包括處理所述第一組x射線圖像中的所述一幅或第二組x射線圖像中的所述一幅中的至少一幅。
技術(shù)方案10:根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法,其中,處理所述第一組x射線圖像中的所述一幅或所述第二組x射線圖像中的所述一幅中的至少一副的步驟包括將增強(qiáng)曲線結(jié)構(gòu)的圖像處理濾波器應(yīng)用于所述第二組x射線圖像中的所述一幅。
技術(shù)方案11:根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法,其中處理所述第一組x射線圖像中的所述一幅或所述第二組x射線圖像中的所述一幅中的至少一幅的步驟包括:使所述第二組x射線圖像中的所述一幅以已知的方式扭曲,以補(bǔ)償由呼吸引起的所述血管/心肌的運(yùn)動。
技術(shù)方案12:根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法,其中處理所述第一組x射線圖像中的所述一幅或所述第二組x射線圖像中的所述一幅中的至少一幅的步驟包括以下步驟:
-組合所述第一組x射線圖像以形成覆蓋所述單個心動周期的小循環(huán)視頻;
-對所述第二組x射線圖像中的每一幅采用對應(yīng)于它們在相應(yīng)心動周期內(nèi)的相應(yīng)位置的所述第一組x射線圖像中的所述一幅來疊加,以形成由所述第二組x射線圖像覆蓋的多個心動周期的序列的視頻。
技術(shù)方案13:根據(jù)技術(shù)方案8所述的方法,其中采用在所述第二點(diǎn)處拍攝的所述第二組x射線圖像中的所述一幅疊加在所述第一點(diǎn)處拍攝的所述第一組x射線圖像中的所述一幅的步驟包括:用整個第二組x射線圖像疊加整個第一組x射線圖像。
技術(shù)方案14:根據(jù)技術(shù)方案8所述的方法,還包括將所述一組血管內(nèi)圖像中所選擇的一幅與所述組合的x射線圖像一起顯示的步驟。
技術(shù)方案15:根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法,其中將所述一組血管內(nèi)圖像中所選擇的一幅與所述組合的x射線圖像一起顯示的步驟包括顯示所述組合x射線圖像、所述一組血管內(nèi)圖像中所選擇的一幅以及將所述一組血管內(nèi)圖像的全部組合的堆疊路徑圖圖像。
技術(shù)方案16:根據(jù)技術(shù)方案8所述的方法,其中采用在所述第二點(diǎn)處拍攝的所述第二組x射線圖像中的所述一幅疊加在所述第一點(diǎn)處拍攝的所述第一組x射線圖像中的所述一幅的步驟包括:采用所述第二組x射線圖像中的每一幅疊加在所述第一點(diǎn)處拍攝的所述第一組x射線圖像中的所述一幅,以形成多個組合的x射線圖像。
技術(shù)方案17:根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其中采用所述第二組x射線圖像中的所述一幅疊加所述第一組x射線圖像中的所述一幅的步驟包括采用所述第二組x射線圖像中的每一幅疊加所述第一組x射線圖像中的所述一幅,以形成多個組合的x射線圖像。
技術(shù)方案18:一種執(zhí)行技術(shù)方案1所述的方法的成像系統(tǒng)。
技術(shù)方案19:一種執(zhí)行技術(shù)方案3所述的方法的成像系統(tǒng)。
技術(shù)方案20:一種執(zhí)行技術(shù)方案6所述的方法的成像系統(tǒng)。
附圖說明
附圖示出了目前預(yù)期執(zhí)行本公開的最佳模式。在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例的多模態(tài)成像系統(tǒng)的框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的第一步驟操作的成像系統(tǒng)的x射線/熒光成像系統(tǒng)和通過x射線/熒光成像系統(tǒng)獲得的相關(guān)記錄的心動周期圖像的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的第二步驟操作的x射線/熒光成像系統(tǒng)和通過x射線/熒光成像系統(tǒng)獲得的相關(guān)記錄的心動周期圖像以及血管內(nèi)成像系統(tǒng)和通過血管內(nèi)成像系統(tǒng)獲得的相關(guān)血管內(nèi)圖像的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的第三步驟操作的由x射線/熒光成像系統(tǒng)獲得的記錄的心動周期圖像和通過血管內(nèi)成像系統(tǒng)獲得的血管內(nèi)圖像的合成的示意圖。
具體實(shí)施方式
在下面的詳細(xì)描述中,參考形成其一部分的附圖,并且其中通過圖示的方式示出了可以實(shí)施的特定實(shí)施例。這些實(shí)施例被足夠詳細(xì)地描述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤?shí)施例,并且應(yīng)當(dāng)理解,可以利用其他實(shí)施例,并且可以在不脫離實(shí)施例的范圍的情況下進(jìn)行邏輯、機(jī)械、電學(xué)和其他更改。因此,下面的詳細(xì)描述不應(yīng)被理解為限制性的。
本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及一種用于顯示一種與血管內(nèi)圖像同時和不同時獲得的同步的x射線/熒光圖像的方法,以便容易地定位和顯示在血管內(nèi)成像中使用的導(dǎo)管在x射線/熒光圖像中的位置。
在圖1所示的本發(fā)明的示例性實(shí)施例中,示出了包括x射線/熒光成像系統(tǒng)12和血管內(nèi)成像系統(tǒng)14的多模態(tài)成像系統(tǒng)10。系統(tǒng)12和14可以是任何合適的成像系統(tǒng),x射線/熒光系統(tǒng)12的一個示例是血管造影或x射線/熒光/ecg裝置13,其也可以是單獨(dú)的x射線/熒光和ecg裝置,例如由ge醫(yī)療出售的igs520,并且血管內(nèi)成像系統(tǒng)14的一個示例是血管內(nèi)超聲(ivus)裝置15,諸如由volcano以名稱eagleeyeivus、以及由acist以名稱hdivus、或由bostonscientific以名稱opticrosscoranaryimagingcatheter制造和銷售的那些裝置。
如圖1所示,x射線/熒光/ecg裝置13可操作地連接到其中存儲x射線/熒光數(shù)據(jù)集或圖像24、28和ecg記錄17、27的數(shù)據(jù)庫16(圖2和圖3),ivus裝置15可操作地連接到其中存儲ivus圖像30的數(shù)據(jù)庫18(圖3和圖4)。數(shù)據(jù)庫16和18中的每一個還可操作地連接到合適的計算機(jī)或處理單元20,其也可選地可操作地連接到裝置12、13和14、15,以及連接到用于顯示各種圖像24、28和30的顯示器22,其可以形成在裝置12、13和14、15上或與裝置12、13和14、15分離。
現(xiàn)在看圖2-4,該方法包括在步驟1中利用x射線/熒光/ecg裝置13的一系列采集圖像的步驟。在步驟1中,如圖2所示,使用x射線/熒光/ecg裝置13,例如采用裝置13的采集模式(acquisitionmode)在單個心動周期17的ecg記錄上執(zhí)行第一組x射線/熒光圖像24,即患者(未示出)的第一記錄的ecg信號的記錄或分段采集。在該步驟中,心動周期17上的圖像序列24在向患者體內(nèi)注射造影劑之后獲得,以便更加清楚地顯示在圖像24內(nèi)表示血管/心肌26的結(jié)構(gòu)。此外,當(dāng)獲得這些圖像24時,它們通過心動周期17內(nèi)的時間或位置來識別/標(biāo)記,其中它們被獲取并存儲在數(shù)據(jù)庫16中。在該初始步驟中用于識別圖像24的過程類似于通過使用已知的ecg跟蹤技術(shù)在ecg記錄的心動周期17的不同階段拍攝圖像24來產(chǎn)生血管/心肌26的動態(tài)或電影圖像中所使用的過程,其然后可以被循環(huán)以便示出血管/心肌26在記錄的周期17上的運(yùn)動,以從圖像24識別任何問題??梢愿鶕?jù)需要使用連接到數(shù)據(jù)庫16的裝置13和/或計算機(jī)20來增強(qiáng)在該步驟中拍攝的分段采集的圖像24的序列,例如進(jìn)入采集的序列,其中圖像24被處理為使所注射的對比變白,或通過處理個人的注射圖像24獲得路線圖/照片。此外,計算機(jī)20可以將x射線/熒光圖像24視為要在整個方法的以下步驟中使用的疊加圖像。
現(xiàn)在參考圖3,在已經(jīng)獲得并存儲x射線/熒光圖像24之后,在步驟2中,利用x射線/熒光/ecg裝置13,例如利用裝置13的fluorostore模式在n個ecg記錄的心動周期27期間(其中n>1),獲得血管/心肌26的第二組x射線/熒光圖像28,即第二記錄ecg信號。這些x射線/熒光圖像28存儲在數(shù)據(jù)庫16中,或者備選地存儲在單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(未示出)中,并且是在血管/心肌26中不存在任何注射的造影劑時拍攝的,使得可操作地連接到血管/心肌26內(nèi)的ivus裝置15的血管內(nèi)導(dǎo)管32的位置可以顯示在x射線/熒光圖像28中。然而,由于缺乏造影劑,在x射線/熒光圖像28中根本不顯示血管/心肌26的結(jié)構(gòu)。
同時,在血管內(nèi)導(dǎo)管32拉回期間使用ivus裝置15獲得血管/心肌26的一組ivus圖像30,血管內(nèi)導(dǎo)管32包括位于導(dǎo)管尖端34處的傳感器33,該導(dǎo)管位于血管/心肌26內(nèi)并連接到ivus裝置15。圖像30示出了定向?yàn)榇怪庇趯?dǎo)管尖端34的血管/心肌26的切片。ivus導(dǎo)管32的回拉使得在沿著血管/心肌26的每個點(diǎn)處獲得圖像30,提供了血管/心肌26的單個切片/圖像30。而且,來自傳感器33的這些切片/圖像30可以由計算機(jī)20堆疊/組合以形成血管/心肌26的三維表示/路線圖圖像35,如圖3和圖4所示,其可以與所選擇的切片30一起示出。
在其中獲得第二組x射線/熒光圖像28和一組ivus圖像30的步驟2的時間段上,在它們以已知的方式例如通過使用計算機(jī)20或其他合適的設(shè)備(未示出)獲得時,圖像28、30彼此鏈接或時間標(biāo)記/同步,以便提供在該方法的該步驟期間同時拍攝的圖像28、30之間的配準(zhǔn)。此外,當(dāng)獲得圖像28、30時,它們隨后被存儲在與獲得圖像28、30的相應(yīng)設(shè)備13、15相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫16、18內(nèi)。此外,第二組x射線/熒光圖像28也被記錄在數(shù)據(jù)庫16內(nèi),伴隨識別在獲得每個特定圖像28時的周期序列27內(nèi)單個心動周期17的段/部分,以便使計算機(jī)20能夠?qū)D像28與在單個周期17上拍攝的血管/心肌26的圖像24相關(guān),該單個周期17與拍攝圖像28的周期17的片段/部分在時間上相同或至少緊密接近。
現(xiàn)在參考圖4,其中血管/心肌26的x射線/熒光圖像24、28被存儲并與獲取它們時的ecg記錄的心動周期17的部分同步,并且x射線/熒光圖像28額外地與ivus圖像30基于它們被獲取的采集時間ti同步,計算機(jī)20可以進(jìn)行圖像24、28、30的分析,以便在步驟3中在顯示器22上提供與所選擇的ivus圖像/切片30相關(guān)聯(lián)的組合的x射線/熒光圖像40。該組合圖像40是x射線/熒光圖像28與x射線/熒光圖像24的組合,該x射線/熒光圖像28是在與每個ivus圖像/切片30對應(yīng)的采集時間ti處拍攝的,該x射線/熒光圖像24是在周期序列27中的ecg記錄周期17中與獲取x射線/熒光圖像28的點(diǎn)在時間上最接近的ecg記錄的心動周期17的點(diǎn)處拍攝的。
在步驟3中執(zhí)行圖像24、28、30的分析和混合以產(chǎn)生組合圖像32時,當(dāng)醫(yī)師通過選擇用于檢查的特定切片或ivus圖像30開始審查圖像24、28、30時,計算機(jī)22確定在步驟2期間獲得所選圖像30的采集時間ti,其與數(shù)據(jù)庫18中的所選切片30一起存儲。由于由計算機(jī)20對于在步驟2中獲得的x射線/熒光圖像28和ivus圖像30進(jìn)行時間同步/配準(zhǔn),計算機(jī)20可以針對所選擇的ivus切片30,在數(shù)據(jù)庫16中定位在步驟2的相同采集時間ti獲得的特定x射線/熒光圖像28。
此外,一旦在圖像28、30之間使用時間同步/配準(zhǔn)已經(jīng)確定與所選擇的ivus圖像30相關(guān)聯(lián)的x射線/熒光圖像28,則在步驟3中,計算機(jī)20可以附加地確定步驟2中獲得x射線/熒光圖像28所覆蓋的周期序列27中特定的ecg記錄的心動周期17中的點(diǎn)36。這可以使用采集時間ti以及定位特定周期17和與采集時間ti對應(yīng)的該周期17內(nèi)的點(diǎn)36來完成。計算機(jī)20然后定位在步驟1中所覆蓋的ecg記錄的單個循環(huán)17的點(diǎn)38處拍攝的x射線/熒光圖像24,使其時間上盡可能對應(yīng)接近獲得x射線/熒光圖像28的周期17的點(diǎn)。
一旦基于步驟1和步驟2中的單個ecg記錄的心動周期17的點(diǎn)36、38使x射線/熒光圖像24和28相對于彼此定位,則x射線/熒光圖像24、28可以在步驟3中通過計算機(jī)20在顯示器22上或以任何其他合適的方式彼此重疊。在具體的示例性實(shí)施例中,在步驟3中執(zhí)行的將x射線圖像24和28合并的過程不需要現(xiàn)有技術(shù)中為了補(bǔ)償圖像中血管的運(yùn)動可能導(dǎo)致的顯著誤差的任何算法。這樣做,由針對圖像24注射的藥劑提供的限定血管/心肌26的結(jié)構(gòu)的對比被疊加在圖像28上,其在顯示器22上示出/突出ivus導(dǎo)管32的尖端34的位置。因此,通過將x射線/熒光圖像24疊加在x射線/熒光圖像28上或反之亦然而形成的組合圖像40不僅提供了血管/心肌26的結(jié)構(gòu)的清楚視圖,也提供了導(dǎo)管尖端34和導(dǎo)管32在血管/心肌26內(nèi)的位置的清楚視圖。這樣做,計算機(jī)20可以另外處理圖像40以增強(qiáng)導(dǎo)管尖端34在組合圖像40中的表示,同時還清楚地示出步驟1中注入圖像24中的血管26。
在分析和處理已經(jīng)完成之后,組合圖像32可以與所選擇的ivus圖像30一起呈現(xiàn),以向醫(yī)師提供關(guān)于血管/心肌26的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的附加信息。顯示器22上提供的不同圖像,即ivus圖像/切片30,堆疊的切片/路線圖35和組合的x射線/熒光圖像40,從而使醫(yī)師能夠評估血管內(nèi)探針相對于血管的位置。此外,圖像30、35、40的陣列允許醫(yī)師更好地評估血管/心肌26內(nèi)的目標(biāo)病變位置并且顯示用于治療病變的支架的計劃放置位置。
在本發(fā)明的其它示例性實(shí)施例中,在處理/組合來自步驟1和2的x射線/熒光圖像24、28以形成組合圖像40時,在包括或不包括任何對應(yīng)的ivus圖像30的情況下,具有可以用于增強(qiáng)所呈現(xiàn)的圖像40的不同的可選處理,如下所述:
-處理x射線/熒光圖像28以使探頭在該圖像28中更可見。該處理可以采取以下形式,例如以反轉(zhuǎn)視頻顯示圖像或者將增強(qiáng)曲線結(jié)構(gòu)的圖像處理濾波器應(yīng)用于圖像28。另一種策略可以是使用圖像24、28內(nèi)的顏色并且沿著不同的顏色斜坡表示x射線/熒光圖像24、28。
-以已知的方式扭曲x射線/熒光圖像28,以補(bǔ)償由患者的呼吸引起的運(yùn)動。
-來自步驟1的一個記錄幀/圖像24(具有或不具有用于配準(zhǔn)目的的ecg記錄)可以與來自步驟2的所有x射線/熒光圖像28組合/融合(在具有或不具有用于配準(zhǔn)目的的ecg記錄下拍攝)。
-來自步驟1的整組x射線圖像24(具有用于配準(zhǔn)目的的ecg記錄)可以與步驟2中獲得的具有用于配準(zhǔn)目的的ecg記錄的整組x射線/熒光圖像28組合。
在本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例中,來自步驟1的x射線/熒光圖像24可以在步驟3中組合以形成覆蓋心動周期17的小循環(huán)視頻。步驟2中拍攝的不同的x射線/熒光圖像28然后與來自步驟1中的對應(yīng)圖像24基于對應(yīng)于圖像24、28的心動周期17、27的用于配準(zhǔn)目的的ecg記錄進(jìn)行組合。在圖像28與視頻中的對應(yīng)圖像24組合之后,可以循環(huán)視頻以覆蓋在步驟2中獲得圖像28所覆蓋的多個心動周期17的序列27。在該方法中,步驟1和步驟2的圖像24、28的對應(yīng)是通過考慮在其相應(yīng)的心動周期17期間在時間上最接近的圖像24和28來限定。心動周期17中的位置通常通過基于眾所周知的算法和/或ecg觸發(fā)的分割成像來分析ecg描跡來確定,其可以用于使單個圖像24和28彼此相關(guān)。
在本發(fā)明的其它示例性實(shí)施例中,設(shè)計成組合的x射線/熒光圖像40可以與其他血管內(nèi)成像形態(tài)/裝置14,例如oct,和/或與其它血管內(nèi)傳感器33,例如血壓傳感器一起使用。另外,步驟2的圖像28可以利用注入到血管/心肌26中的造影材料獲得,以在系統(tǒng)10中呈現(xiàn)附加特征,以便在步驟2中回拉傳感器33/尖端34期間所拍攝的x射線/熒光圖像28中有效地突出導(dǎo)管尖端34。在該變化的一個示例性實(shí)施例中,具有在導(dǎo)管尖端34中的天線/傳感器33的導(dǎo)航系統(tǒng)(未示出)可以用于識別在圖像28和組合圖像40中尖端34的位置。另外,為了減少圖像采集期間的劑量,x射線/熒光圖像28的幀速率可以非常低,且在傳感器回拉采集期間具有校準(zhǔn)。
為了執(zhí)行該方法的上述示例性實(shí)施例,可以使用與之前討論的系統(tǒng)類似的任何合適的系統(tǒng)10。此外,可以通過將該方法的所有要素/功能集成在單個軟件應(yīng)用中來在系統(tǒng)10上執(zhí)行該方法,該軟件應(yīng)用承載在合適的成像設(shè)備例如血管造影單元12、13上。該方法還可以利用在系統(tǒng)10中使用的相應(yīng)成像裝置12、14之間的開放接口(未示出)執(zhí)行。
在用于實(shí)施該方法的又一替代示例性實(shí)施例中,該方法可以被編譯為一個應(yīng)用,其能夠存儲在血管造影單元12、13上并由其執(zhí)行或運(yùn)行以產(chǎn)生組合的x射線圖像40。對應(yīng)地,在設(shè)備12、14可操作地連接到的網(wǎng)絡(luò)(未示出)上公開可用的協(xié)議可以用于與圖像40的顯示一起指示當(dāng)前顯示的組合圖像40的時間標(biāo)簽。該時間標(biāo)簽然后可以被血管內(nèi)設(shè)備/裝置14用于顯示在該時間標(biāo)簽處收集的信息/圖像32。另外,該協(xié)議也可以反向使用,顯示由血管內(nèi)設(shè)備14提供給血管造影單元12、13的時間標(biāo)簽產(chǎn)生的適當(dāng)?shù)慕M合x射線圖像40。
該書面說明書使用示例來公開本發(fā)明,包括最佳模式,并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明,包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何被結(jié)合的方法。本發(fā)明的可授予專利權(quán)的范圍由權(quán)利要求限定,并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他示例。如果這樣的其它示例沒有與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)元素,或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)元素,則這些其它示例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。