[发明专利]血管处置的实况配准

说明书

技术领域

本发明涉及血管介入流程的精确定位，尤其涉及一种用于血管介入流程的精确定位的方法、一种用于血管介入流程的精确定位的医学成像系统以及一种用于血管介入流程的精确定位的导管插入实验室系统。

背景技术

血管介入流程常常包括在执行进一步的步骤之前将装置定位到血管内的任务。例如，可能必须在部署之前将支架定位到血管内。作为另一范例，在经皮主动脉瓣置换介入术(PAV置换)中，在部署之前，借助荧光透视来定位可植入装置，亦即人造心脏瓣膜置换物。在PAV中，为了实现这种定位，执行利用造影剂的超动脉血管造影术(super aortic angiography)，以便为PAV部署确定最佳投影。例如，手动选择、存储帧，并随后将其用作植入前参考图像。但是已经表明，心脏病专家或心脏外科医生，或者就其他血管介入而言的外科医生或其他临床工作人员总是必须运用自己的心智将来自参考图像的信息与介入过程中采集的荧光图像，即实况荧光图像相融合。这一运用心智的过程易于出现误差，并且使定位放置工作成为精细、繁琐的操作。另一项缺点在于，呼吸和心搏运动使得这种脑力融合工作更加复杂。因此，手动要求的参考图像仅能起到一定的支持作用，因为心脏病专家或心脏外科医生例如必须利用其想象力将来自参考图像的信息与手术流程过程中获取的实况荧光图像联系起来。

发明内容

本发明的目的在于在血管介入过程中为心脏病专家或外科医生提供更好的信息。

所述目的可以通过根据独立权利要求的用于血管介入流程的精确定位的医学成像设备、用于血管介入流程的精确定位的方法以及X射线成像系统和导管插入实验室系统实现。

在示范性实施例中，提供了一种用于血管介入流程的精确定位的方法，其包括下述步骤。首先，利用注入的造影剂采集血管感兴趣区域的至少一幅X射线图像。此外，在所采集的至少一幅图像之内识别血管信息数据。之后，检测所述所采集的至少一幅图像中的血管感兴趣区域内的血管的第一钙化特征。进而，利用血管信息数据和所检测到的钙化特征生成血管表示。进而，采集血管感兴趣区域的至少一幅当前荧光透视图像。之后，检测所述至少一幅当前荧光透视图像中的血管感兴趣区域内的血管的第二钙化特征，其中，该第二钙化特征对应于第一钙化特征。进而，将所述血管表示与所述荧光透视图像配准，其中，将所述钙化特征用于配准。之后，通过组合所述血管表示与所述至少一幅荧光透视图像来生成合成图像。进而，在显示器上显示所述合成图像。

“对应”一词是指某一图像中的特征对应于另一幅图像中的相同特征。简单来讲，所述第一钙化特征和所述第二钙化特征是相同的钙化特征，只是处于不同的图像中。当然，词语第一钙化特征和第二钙化特征中的每者可以包括一个或多个钙化特征。

使配准以所检测到的钙化特征为基础提供了这样的优点，即，不必为配准过程提供额外特征，诸如干预工具。进而，由此避免了在较大的血管内用于配准的介入式工具的缺点，由于该工具在血管体积内的可能的移动，可能导致不精确或者错误的对准。

根据本发明的方法在无需要人工配准界标的情况下为图像提供了精确的配准，能够在图像上容易地看到该结果。如果在实时图像中钙化特征或钙化斑(spot)被遮蔽，那么有可能要确定是否确实用到了所提出的配准方案。

“精确定位”一词是指有助于精确定位的特征，其通常是一项局部、精确的任务。但是，还能够将根据本发明的精确定位用于装置导引，其通常由路图映射(roadmapping)一词予以支持，该词是指血管掩模在无造影剂的实况图像上的叠加。

根据示范性实施例，将钙化特征确定为用于联系两幅图像的界标。

根据示范性实施例，分别检测第一和第二钙化特征的步骤包括在相应的图像数据之内对钙化特征进行定位。

根据示范性实施例，所述图像可以包括2D图像数据以及3D图像数据。换言之，也可以使血管感兴趣区域的3D图像数据与实况或当前状态下的3D图像数据或2D图像数据配准。

根据示范性实施例，3D包括介入前或者介入前后的3D数据，诸如CT扫描器数据或C臂-CT数据，例如，所述数据用于识别血管信息数据、检测第一钙化特征以及生成血管表示采集。

在那些数据中，可以对主动脉根，也可能一并对钙化特征进行分割或增强，能够利用这些操作的结果以便于上述检测/跟踪和配准工作。

根据示范性实施例，利用插入到血管内的假体采集当前荧光透视图像。

根据示范性实施例，提供了一种方法，其包括利用注入的造影剂采集感兴趣区域的图像序列，以及为接下来的步骤选择具有最佳对比度的图像。