[发明专利]使用形状感测的伪影去除

说明书

技术领域

本公开内容涉及医学仪器和成像，并且更具体地涉及采用仪器形状感测来通过从图像去除仪器伪影以增强图像。

背景技术

在介入程序期间的血管造影研究中，使用导管将造影剂注射到感兴趣的血管结构中。这样的程序的范例包括冠状动脉血管造影程序(例如经皮腔内冠状动脉介入(PTCI))或瓣膜程序(例如经导管主动脉瓣植入(TAVI))。球囊、支架或其他过滤器设备也具有基于导管的部署，并且经常地，存在对于旋转X射线(RX)成像的需求，以采集用于3D体积重建(例如，3D心房造影)和可视化的投影。可以将造影增强的投影用作这些3D图像重建的输入。尽管导管是应用造影剂的必要条件，但是在重建视野中看到导管并不一定是有利的。当导管仅部分在视野中(不在所有投影中可见)、当导管仅在旋转序列的一部分中填充有造影剂、或当在采集期间导管表现为强烈运动时，在重建视野中看到导管是尤其不利的。

发明内容

根据本发明的原理，一种用于成像的医学系统包括处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述存储器包括形状感测模块，所述形状感测模块被配置为从耦合到医学仪器的形状感测系统接收形状感测数据。所述形状感测系统被配置为测量所述医学仪器的形状和位置。图像生成模块被配置为基于由所述形状感测系统测量的所述医学仪器的至少所述形状和所述位置，来从生成的图像检测并且数字地去除所述医学仪器的图像伪影。

另一种医学系统包括医学仪器和耦合到所述医学仪器、用于测量所述医学仪器的形状和位置的形状感测系统。成像系统被配置为对对象进行成像，其中，所述医学仪器的图像伪影至少部分地存在于所述对象的图像中。图像生成模块被配置为基于由所述形状感测系统测量的所述医学仪器的至少所述形状和所述位置，来从生成的图像检测并且数字地去除至少所述医学仪器的所述伪影。

一种用于图像处理的方法包括：收集来自仪器的形状感测数据；将所述仪器成像在内部图像体积中；通过采用来自于所述仪器的所述形状感测数据来检测在图像体积中由所述仪器所导致的成像伪影；并且通过采用图像插值过程和所述形状感测数据来去除所述成像伪影。

附图说明

通过结合附图来阅读本公开内容下面的说明性实施例的具体实施方式，本公开内容的这些及其他目标、特征和优点将变得显而易见。

本公开内容将参考下图来详细地呈现下面的优选实施例的描述，其中：

图1是根据一个实施例示出的采用形状感测数据来识别并且去除图像伪影的图像伪影去除系统的框图/流程图；

图2A是根据一个范例的示出进入心脏内的导管的荧光检查图像；

图2B是根据所述范例的示出所检测到的、并且增强了其亮度的导管的荧光检查图像；

图3A是根据所述范例示的出在心脏中的导管投影伪影的荧光检查图像；

图3B是示出根据本发明的原理的去除了导管投影伪影的荧光检查图像；并且

图4是根据一个说明性实施例的示出用于图像处理的方法的流程图。

具体实施方式

根据本发明的原理，提供了仪器从图像中安全和实时的识别和去除。该仪器从图像中的识别和去除是有价值的特征，这是因为其最小化了相关联的成像伪影的影响。该解决方法可应用于X射线或其他辐射的成像视野中的导管、植入电极引线、导丝等。

在特别有用的实施例中，采用光学形状感测(OSS)来检测仪器的位置、形状和取向。OSS采用能够结合到导管、导丝、电极引线或其他柔性延长仪器内、并且连接到患者体外的分析单元的特殊光纤。使用在连接到仪器一端的分析单元中进行的光学瑞利散射相对于参考的建模和分析来实时测量光纤的位置和形状。因此在成像空间中知道了仪器沿其伸展的位置。可以使用与造影剂注射和旋转投影采集期间的仪器形状和仪器位置有关的空间信息来计算仪器在投影图像上的位置，并且使用插值方法和仪器已知的几何形状和成像中的特性从投影中去除该仪器。

形状感测信息，与专家数据库或设备特性的库(例如，基于3D模型或基于先前病例或数据库(历史数据))相组合，将使得对整个投影数据集内的仪器印记(footprint)或X射线阴影的去除简单化。可以消除与仪器检测和仪器追踪有关的处理负担。还可以通过标准机器学习方法来扩大专家数据库或库，以自适应优化接下来的程序。