[发明专利]用于三维超声中导管的可视化的MPR 切片选择

说明书

技术领域

本发明总体涉及介入程序期间介入工具的准确可视化，尤其是介入心脏程序期间导管的准确可视化。本发明具体涉及从三维超声图像（“3D US”）导出的多平面重组（“MPR”）图像中的介入工具的可视化。

背景技术

对于介入程序（尤其是介入心脏程序）中的准确引导，知道介入工具（例如导管）相对于程序前规划扫描（例如磁共振成像（“MRI”）扫描或计算机断层摄影（“CT”）扫描）的相对位置是重要的。由于X射线荧光检查图像提供了程序期间介入工具的极高分辨率图像，所以现有技术中已知的用于在引导介入工具中提供直观帮助的图像引导系统一直集中于在荧光检查图像中跟踪工具的尖端并叠加到程序前扫描中。

逐渐地，作为引导介入程序的辅助将超声图像（“2D US”）或3D US与X射线成像配准已经增强了X射线荧光检查。2D US或3D US的关键作用是利用实时运动信息增强程序前扫描，而X射线荧光检查图像实时提供了介入工具的高分辨率可视化。此外，实时引入3D US，能够在超声中更加清晰地对介入工具进行可视化，由此实现仅由超声引导的介入。

定位介入工具的尖端对于准确导航和靶向而言是最为重要的。具体而言，对于心血管介入而言，导管尖端和主体相对于周围组织的关系的可视化对于准确的导航和靶向而言非常重要。不过，由于（1）来自介入工具主体的图像伪影，（2）2D US或3D US的有限视图，以及（3）与介入工具进出2D US图像或3D US图像相关的平面外问题，在2D US或3D US中对介入工具尖端和主体的精确位置和取向进行可视化常常是困难的。

由于在3D US中对介入设备尖端进行可视化的困难，因而也难以在介入设备尖端附近定义多平面重组（“MPR”）视图从而对工具尖端附近（包括周围组织）进行适当的可视化。

发明内容

本发明提供了用于在3D US中准确实时定位工具尖端并精确产生工具尖端和周围邻域的MPR视图的系统和方法。

本发明的一种形式是一种采用介入工具的系统、超声成像系统和MPR成像设备。介入工具具有一个或多个图像跟踪点（例如，具有位于导管尖端区域之内的图像跟踪点的导管）。超声成像系统包括超声探头，所述超声探头用于生成解剖区域之内的介入工具的部分或整体的超声体积图像。MPR成像模块生成解剖区域中介入工具的两个或更多个多平面重组图像。生成多平面重组图像包括：识别所述超声体积图像中的每个图像跟踪点；并且利用识别出的每个图像跟踪点作为所述多平面重组图像中的一个的原点。

本发明的第二种形式是一种涉及在解剖区域之内导航介入工具的方法，介入工具具有一个或多个图像跟踪点（例如，具有位于导管尖端区域之内的图像跟踪点的导管）。该方法还涉及操作超声探头以生成所述解剖区域中所述介入工具的部分或整体的超声体积图像；以及操作MPR成像模块以生成解剖区域之内的介入工具的两个或更多个多平面重组图像。生成多平面重组图像包括：识别所述超声体积图像之内的每个图像跟踪点；并且利用识别出的每个图像跟踪点作为所述多平面重组图像中的一个的原点。

附图说明

结合附图阅读本发明各示范性实施例的以下详细描述，本发明的以上形式和其他形式以及本发明的各种特征和优点将变得更加显而易见。详细说明和附图仅仅是本发明的例示而非限制，本发明的范围由权利要求及其等价方案界定。

图1图示了根据本发明的介入跟踪系统的示范性实施例。

图2图示了表示根据本发明的介入跟踪方法的流程图。

图3和4A-C图示了由图1的介入跟踪系统进行的图2的介入方法的第一示范性实施。

图5和6A-B图示了由图1的介入跟踪系统进行的图2的介入方法的第二示范性实施。

图7-9图示了由图1的介入跟踪系统进行的图2的介入方法的第二示范性实施。

图10图示了图1的介入跟踪系统的第一示范性实施例。

图11图示了图2的介入跟踪方法的第一示范性实施例。

图12图示了由图10的介入跟踪系统进行的X射线图像和MPR图像的示范性显示。

图13图示了图1的介入跟踪系统的第二示范性实施例。

图14图示了图2的介入跟踪方法的第二示范性实施例。

具体实施方式

如前所述，本发明提供了用于对从3D US图像导出的MPR图像中的工具尖端和周围邻域进行可视化的各种系统和方法。本领域的普通技术人员从图1-14的以下描述将认识到，这些方法是通过本发明的MPR成像模块实现的。