視覺優(yōu)化的脈管內(nèi)成像及相關(guān)聯(lián)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及如使用在各種疾病的處置中的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。具體而言，本文公開的實(shí)施例尤其適于使用在脈管內(nèi)和心臟內(nèi)成像和處置系統(tǒng)中。
【背景技術(shù)】
[0002]心臟病是能夠需要緊急操作以挽救生命的許多嚴(yán)重狀況之一。心臟病的主要原因是血管內(nèi)部的斑塊的積聚，其最終堵塞血管?？捎糜诖蜷_堵塞的血管的公共處置選項(xiàng)包括球囊成形術(shù)、旋磨術(shù)和脈管內(nèi)支架。臨床醫(yī)師可以依賴于脈管內(nèi)成像系統(tǒng)來觀察和表征狀況以便確定處置的最佳過程。其他狀況還需要患者身體內(nèi)的研究。
[0003]諸如脈管內(nèi)超聲(IVUS)和光學(xué)相干斷層攝影(OCT)的這些技術(shù)中的一些可以利用諸如導(dǎo)管和導(dǎo)絲的脈管內(nèi)設(shè)備。脈管內(nèi)導(dǎo)管和導(dǎo)絲常常被用于將血管的內(nèi)腔可視化。這樣的導(dǎo)管和導(dǎo)絲包含成像元件并且還可以包含其他電子、光學(xué)或者電光部件。通過成像感測設(shè)備從患者的脈管內(nèi)獲得有用圖像具有許多困難。在目標(biāo)區(qū)中的要被可視化的結(jié)構(gòu)和特征能夠具有顯著不同的性質(zhì)，所述顯著不同的性質(zhì)可以對諸如超聲的可視化機(jī)制非常不同地進(jìn)行反應(yīng)。例如，來自支架的超聲背散射與來自軟組織或者斑塊的超聲背散射非常不同。不同反應(yīng)使目標(biāo)區(qū)中的任一類型的特征的可視化復(fù)雜。
[0004]因此，存在對于能夠提供來自目標(biāo)區(qū)內(nèi)的要被觀察的變化的特征的有用的成像數(shù)據(jù)的改進(jìn)的脈管內(nèi)設(shè)備、系統(tǒng)以及方法的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開的實(shí)施例涉及脈管內(nèi)設(shè)備、系統(tǒng)和方法。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于最優(yōu)地查看醫(yī)學(xué)圖像的方法。所述方法包括以下步驟:將醫(yī)學(xué)成像設(shè)備定位到感興趣區(qū)處的患者的脈管中；并且在提供在所述醫(yī)學(xué)成像設(shè)備上的控制的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)接口中從多個(gè)設(shè)置組中選擇期望設(shè)置組。所述醫(yī)學(xué)成像設(shè)備與醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)通信，并且所述期望設(shè)置組包括影響在所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的采集流水線上的采集的參數(shù)。所述方法還包括使用所述醫(yī)學(xué)成像設(shè)備來收集所述感興趣區(qū)處的成像數(shù)據(jù)的步驟。
[0007]在另一實(shí)施例中，提供了一種用于對患者的脈管進(jìn)行成像的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。所述成像系統(tǒng)包括:控制臺，其具有一個(gè)或多個(gè)處理器以及在所述控制臺上運(yùn)行的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)接口；采集卡，其與所述一個(gè)或多個(gè)處理器通信并且與患者接口模塊(PIM)通信；以及脈管內(nèi)成像部件，其與所述PM通信并且被設(shè)置在柔性伸長構(gòu)件的遠(yuǎn)端上。所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)接口提供用于由用戶選擇的多個(gè)設(shè)置組，所述設(shè)置組中的每個(gè)具有前采集參數(shù)和后采集參數(shù)，所述前采集參數(shù)和后采集參數(shù)對于對所述脈管內(nèi)的期望查看目標(biāo)進(jìn)行成像是最優(yōu)的。
[0008]在又一實(shí)施例中，提供了一種包括指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。所述指令當(dāng)由醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)，令所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)執(zhí)行用于最優(yōu)地查看醫(yī)學(xué)圖像的方法。所述方法包括以下步驟:在提供在醫(yī)學(xué)成像設(shè)備上的控制的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)接口中從多個(gè)設(shè)置組中選擇期望設(shè)置組;將所述期望設(shè)置組的所述參數(shù)傳播到所述采集流水線的部件;使用所述醫(yī)學(xué)成像設(shè)備來收集感興趣區(qū)處的成像數(shù)據(jù)。所述期望設(shè)置組包括影響在所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的采集流水線上的采集的參數(shù)。
[0009]本公開的額外方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)以下詳細(xì)描述變得顯而易見。
[0010]下文將關(guān)于以下附圖更詳細(xì)地描述這些和其他實(shí)施例。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的圖；
[0012]圖2是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的另一醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的圖；
[0013]圖3是如此存在于根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的圖1和2的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)中的成像流水線的圖；
[0014]圖4是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的用于實(shí)況圖像查看的醫(yī)學(xué)成像接口的圖；
[0015]圖5是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的用于記錄的圖像查看的醫(yī)學(xué)成像接口的圖；并且
[0016]圖6是根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的用于最佳地查看醫(yī)學(xué)圖像的方法。
[0017]為了討論的清晰，附圖中具有相同指定的元件具有相同或者相似的功能?？梢酝ㄟ^參考以下詳細(xì)描述更好地理解附圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]出于促進(jìn)對本公開的原理的理解的目的，現(xiàn)在將對附圖中圖示的實(shí)施例做出參考，并且特定語言將被用于描述相同內(nèi)容。然而，應(yīng)當(dāng)理解，未預(yù)期對本公開的范圍的限制。所描述的設(shè)備、系統(tǒng)和方法的任何更改和其他修改和本公開的原理的任何另外的應(yīng)用完全被預(yù)期并且包括在本公開內(nèi)，如本公開涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員將通常想到的。具體而言，應(yīng)當(dāng)完全預(yù)期到，關(guān)于一個(gè)實(shí)施例描述的特征、部件和/或步驟可以與關(guān)于本公開的其他實(shí)施例描述的特征、部件和/或步驟組合。然而，出于簡潔的目的，將不分別描述這些組合的很多迭代。
[0019]圖1是描繪醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)100的示意圖?？傮w而言，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)100提供被設(shè)計(jì)為對用于采集和解釋人生物生理學(xué)和形態(tài)信息和協(xié)調(diào)各種狀況的處置的各種方法敏感的多個(gè)形式的采集和處理元件的相干采集、集成和聯(lián)合。在一個(gè)實(shí)施例中，醫(yī)學(xué)系統(tǒng)100包括處理系統(tǒng)101，所述處理系統(tǒng)是具有用于采集、處理和顯示醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的硬件和軟件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，但是在其他實(shí)施例中，處理系統(tǒng)101可以是可操作于處理醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的任何其他類型的計(jì)算系統(tǒng)。在其中處理系統(tǒng)101是計(jì)算機(jī)工作站的實(shí)施例中，系統(tǒng)包括:至少一個(gè)處理器，諸如微控制器或者專用中央處理單元(CPU);非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如硬盤驅(qū)動器、隨機(jī)存取存儲器(RAM)和/或壓縮磁盤只讀存儲器(CD-ROM);視頻控制器，諸如圖形處理單元(GPU);以及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，諸如以太網(wǎng)控制器或者無線通信控制器。
[0020]在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)101被編程為運(yùn)行與本文所描述的醫(yī)學(xué)圖像采集、分析和控制相關(guān)聯(lián)的步驟。因此，應(yīng)當(dāng)理解，可以由處理系統(tǒng)101使用被存儲在可由處理系統(tǒng)訪問的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或者中的對應(yīng)指令來實(shí)施與本公開的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、儀器控制和/或其他處理或控制方面有關(guān)的任何步驟。在一些實(shí)例中，處理系統(tǒng)101是便攜的(例如，手持式、在滾動車上等)。而且，應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)例中，處理系統(tǒng)101包括多個(gè)計(jì)算設(shè)備。在該方面，應(yīng)當(dāng)特別理解，可以使用多個(gè)計(jì)算設(shè)備分別或者在預(yù)定義組內(nèi)實(shí)施本公開的不同處理和/或控制方面。下文跨多個(gè)計(jì)算設(shè)備描述的處理和/或控制方面的任何劃分和/或組合在本公開的范圍內(nèi)。
[0021]在所描繪的實(shí)施例中，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)100被部署在具有控制室104的導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室102中，其中，處理系統(tǒng)101位于控制室中。在其他實(shí)施例中，處理系統(tǒng)101可以位于其他地方，諸如在導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室102內(nèi)部、在醫(yī)學(xué)設(shè)施中的集中區(qū)中或者在由擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)可訪問的離站(off-site)位置處。導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室和控制室可以被用于在患者上執(zhí)行本領(lǐng)域已知的任何數(shù)量的醫(yī)學(xué)感測流程。被描繪在導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室102中的患者106可以經(jīng)歷作為單個(gè)流程或者與一個(gè)或多個(gè)感測流程組合的單模態(tài)或者多模態(tài)流程。例如，血管成形術(shù)流程可以被執(zhí)行以將支架定位在患者106的脈管的目標(biāo)區(qū)域中的目標(biāo)位置中。
[0022]在圖1的圖示的實(shí)施例中，脈管內(nèi)設(shè)備108是醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，其可以由臨床醫(yī)師用于采集關(guān)于患者106的醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)和/或?qū)⑻幹锰峁┑交颊?06。例如，脈管內(nèi)設(shè)備108可以通過使用超聲(例如，IVUS)、0CT、熱和/或其他成像技術(shù)來進(jìn)行成像。脈管內(nèi)設(shè)備108可以是任何形式的設(shè)備、儀器、導(dǎo)管或者探頭，其被定尺寸和整形以被定位在脈管內(nèi)。在一些實(shí)施例中，脈管內(nèi)設(shè)備108可以與非成像部件組合為單個(gè)封裝，所述單個(gè)封裝被定尺寸和整形以定位在脈管內(nèi)。如圖示的，IVUS脈管內(nèi)設(shè)備108是IVUS導(dǎo)管，其包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，諸如用于收集IVUS感測數(shù)據(jù)的相控陣換能器。在一些實(shí)施例中，脈管內(nèi)設(shè)備108可能能夠進(jìn)行多模態(tài)感測，諸如IVUS和脈管內(nèi)光聲(IVPA)感測兩者，或者OCT和IVUS感測等。
[0023]在所描繪的實(shí)施例中，患者接口模塊(PIM)112將脈管內(nèi)設(shè)備108耦合到醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)100。PM 112便于脈管內(nèi)設(shè)備108與處理系統(tǒng)1I之間的信息的交換，充當(dāng)實(shí)施脈管內(nèi)設(shè)備與實(shí)施處理系統(tǒng)之間的醫(yī)學(xué)設(shè)備接口。該信息包括從脈管內(nèi)設(shè)備108發(fā)送到處理系統(tǒng)101的成像數(shù)據(jù)，以及從處理系統(tǒng)101傳達(dá)到P頂112并且到脈管內(nèi)設(shè)備108自身的命令和設(shè)置，所述命令和設(shè)置可以包括個(gè)體參數(shù)規(guī)格。因此，PIM 112可操作為接收使用脈管內(nèi)設(shè)備108從患者106收集的醫(yī)學(xué)成像和/或感測數(shù)據(jù)，并且將所接收的數(shù)據(jù)發(fā)送到諸如處理系統(tǒng)101的處理系統(tǒng)。
[0024]在所描繪的實(shí)施例中，PIM112包括模數(shù)(4/1))和/或數(shù)模(0/^)轉(zhuǎn)換器并且將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送到處理系統(tǒng)101并將模擬信號發(fā)送到成像設(shè)備108。然而，在其他實(shí)施例中，PIM112可以將模擬和/或數(shù)字信號發(fā)送到處理系統(tǒng)101和/或成像設(shè)備108和從處理系統(tǒng)101和/或成像設(shè)備108接收模擬和/或數(shù)字信號。在一個(gè)實(shí)施例中，成像P頂112在高速數(shù)據(jù)總線連接或者高速無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)和/或接收命令。在其中PM 112將用戶接口并入的實(shí)施例中，可以通過用戶接口而不是從聯(lián)網(wǎng)源接收命令。
[0025]床邊控制器118還通信性地耦合到處理系統(tǒng)101并且提供被用于診