用于最佳設(shè)備導航的脈管視圖的實時顯示的制作方法
【專利摘要】一種裝置，其被配置為生成用于與實況熒光檢查圖像(190a)一起顯示的多個脈管(115)視圖(170a-170c)。以這樣的方式選擇所述視圖，使得它們允許可視化設(shè)備(117)當前正導航于其中的脈管段的3D結(jié)構(gòu)。所述視圖相對于多個視圖優(yōu)度標準中的一個或其加權(quán)平均是最優(yōu)的。隨著所述設(shè)備送進并采集到新的熒光檢查圖像(190b-190c)，所述視圖(170i-170k)被相應(yīng)地更新。
【專利說明】用于最佳設(shè)備導航的脈管視圖的實時顯示
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于輔助在管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中導航設(shè)備的裝置，涉及用于輔助在管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中導航設(shè)備的方法，涉及醫(yī)學X射線成像支持系統(tǒng)，涉及計算機程序單元，并且涉及計算機可讀介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002]在PCI (經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù))期間，導絲被引入心血管中并被沿其前進，以支持對心腔狹窄的處置。
[0003]當在脈動管中導航時，臨床醫(yī)師依賴于鄰近實況熒光檢查圖像示出的所述脈管的靜態(tài)圖像。
[0004]所述脈管圖像通常從與所述熒光檢查圖像相同的透視來描繪脈管。然而，3D脈管幾何結(jié)構(gòu)是復雜的，并且有時難以表示。
[0005]W02011/086475描述了一種用于導航介入設(shè)備的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此可能存在對用于在介入期間支持臨床醫(yī)師的不同系統(tǒng)的需要。
[0007]本發(fā)明的目標通過獨立權(quán)利要求的主題得以解決，其中，在從屬權(quán)利要求中并入了另外的實施例。
[0008]應(yīng)指出，下文描述的本發(fā)明的各方面等同地應(yīng)用于輔助在管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中導航設(shè)備的方法、醫(yī)學X射線成像支持系統(tǒng)、計算機程序單元以及計算機可讀介質(zhì)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于輔助在管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中導航設(shè)備的裝置。所述裝置包括:
[0010].輸入單元，其被配置為當所述設(shè)備存在于所述管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中時，接收在第一投影方向采集的當前參考或“基準”投影圖像，所述投影圖像在被顯示時示出所述設(shè)備的占用空間(footprint)；
[0011].處理單元，其被配置為使用所述占用空間的當前圖像中位置和所述網(wǎng)絡(luò)的模型，來從先前采集的2D投影圖像的序列檢索至少一個補充投影圖像。如此檢索的補充圖像在被顯示時示出所述網(wǎng)絡(luò)的至少部分占用空間，并且所述如此檢索的補充圖像提供在所述設(shè)備當前存在于其處的感興趣區(qū)段處沿第二投影方向關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的視圖；
[0012].圖形顯示生成器，其被配置為生成用于在屏幕上顯示的圖形面板，所述圖形面板包括所述當前投影圖像和所述補充投影圖像。所述裝置被配置為在所述輸入單元接收到新投影圖像時，更新所述圖形面板，經(jīng)更新的面板然后包括所述新投影圖像和隨后檢索的補充投影圖像。
[0013]根據(jù)一個實施例，所述管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)為心臟脈管，并且所述參考投影圖像為來自在PCI (經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù))過程期間每次一個地采集的多個熒光檢查圖像中的(實況)熒光檢查(“熒光”)圖像。所述設(shè)備可以為臨床醫(yī)師送進通過所述脈管以導航到所述脈管的特定分支中的病變的導絲。
[0014]根據(jù)一個實施例，所述補充投影圖像的序列為所述脈管的血管造影圖(“血管圖”)，其每個編碼所述脈管的不同占用空間。所述血管造影圖所述裝置的介入和/或操作之前采集。利用如在所述血管造影圖中編碼的所述2D圖像信息，以實時地補充在所述介入期間采集的所述熒光圖像中的每一個。
[0015]換言之，所述裝置操作為顯示若干脈管視圖，以這樣的方式選擇所述視圖，使得它們允許最優(yōu)地可視化所述設(shè)備當前導航于其中的血管段的3D結(jié)構(gòu)。自動地調(diào)整所述視圖，使得在整個介入期間的所有時間出于導航的目的而良好地定義當前的感興趣血管區(qū)段。再換言之，所述裝置整理并準備為所述臨床醫(yī)師顯示相關(guān)的空間信息，以如此促進對所述血管中當前正導航于其中的位置的3D結(jié)構(gòu)的更好理解。對視圖的選擇基于依據(jù)所述當前熒光圖像所述導絲的現(xiàn)場位置的視圖或通過所述視圖引導，所述臨床醫(yī)師在整個所述介入過程期間在他或她看到符合時請求所述當前熒光圖像的采集。
[0016]總之，所述裝置在所述熒光檢查圖像中探測所述導航設(shè)備，并計算所述設(shè)備在所述脈管中的位置，以如此識別當前感興趣的脈管區(qū)段。一旦得到所述當前感興趣的脈管區(qū)段，則選擇最佳視圖，所述最佳視圖允許評估所述脈管中所述設(shè)備當前正存在于其處的點處的局部3D幾何學。
[0017]所述裝置在操作中時僅僅依賴于2D圖像信息。不涉及運行時間期間的3D圖像計算，這幫助減少CPU時間，由此確保響應(yīng)性和提升的實時性能。尤其地，不需要(CT)3D圖像體積采集，這幫助壓低 介入時間和X射線輻射暴露兩者，因此對患者有益。這也簡化了工作流，因為沒有要采集的術(shù)中3D數(shù)據(jù)。
[0018]根據(jù)一個實施例，所述模型為通用的，因此不是從所考慮的特定管狀網(wǎng)絡(luò)計算得到的。
[0019]根據(jù)一個實施例，所述脈管模型為來自不同模型的集合中的一個，所述不同模型中的每個均對應(yīng)于心臟時相中的一個。所述處理單元被配置為選擇所述網(wǎng)絡(luò)模型，以對應(yīng)于所述脈管在所述當前投影圖像的采集時間期間的形狀。這允許考慮心臟動力學，因為圍繞心肌的所述脈管隨著所述肌肉交替地收縮和舒張而改變其形狀或被扭曲。
[0020]根據(jù)一個實施例，所述多個(先前采集的)2D投影圖像是沿不同投影方向采集的。當相對于多個不同視圖優(yōu)度標準中的一個或多個不同視圖優(yōu)度標準的組合來度量時，所述補充圖像的所述第二投影方向提供與來自所述序列中的另一投影圖像相比，在所述感興趣區(qū)段處關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的更優(yōu)視圖。
[0021 ] 所述標準或所述多個標準考慮以下中的任一個或它們的組合或平均:
[0022](i)所述占用空間中表示所述感興趣區(qū)段的部分的低重疊度，
[0023](ii)所述占用空間中表示所述感興趣區(qū)段的部分的低透視縮短度，
[0024](iii)所述占用空間中表示所述感興趣區(qū)段的部分的高迂曲度。所述處理單元被配置為基于所述網(wǎng)絡(luò)模型，來計算針對所述視圖優(yōu)度標準的評分?！拜^優(yōu)的”視圖可以優(yōu)于所述序列中的全部血管圖(“最優(yōu)視圖”)，或者可以優(yōu)于來自所述序列中的血管圖的真子集，后者在檢索具有高于用戶可調(diào)節(jié)閾值評分或值的評分時尤其是這樣。“低”或“高”的視圖優(yōu)度標準評分意指一個血管圖的具體評分高于另一血管圖的評分，或者具體血管圖的評分高于或低于所述閾值評分。[0025]使用加權(quán)平均以組合重疊、透視縮短和迂曲的不同標準，允許尋找這些視圖標準之間的折衷或找到正確平衡，以在進行介入時更好地考慮臨床醫(yī)師的需要。也預期其他組合方式，例如最大、中間或非線性混合。
[0026]根據(jù)一個實施例，所述處理單元被配置為與所述補充圖像一起地檢索參考補充圖像。所述參考補充圖像基本上具有與所述當前參考投影圖像相同的投影方向，并且所述補充投影圖像被計算為，當比較第一 /用戶可選擇視圖優(yōu)度標準度量時，與所述參考補充圖像相比，在所述感興趣區(qū)段處提供所述網(wǎng)絡(luò)的更優(yōu)視圖。換言之，所述補充圖像和所述參考補充圖像一起提供關(guān)于所述感興趣區(qū)段的互補視圖。以此方式，由于可以考慮與所述設(shè)備有關(guān)的操作者選擇的透視，因而所檢索的補充投影圖像的投影方向的集合形成圍繞所述感興趣區(qū)域的視圖的信息量更大的樣本。這允許促使對所述脈管的3D結(jié)構(gòu)的更好理解，由此幫助所述臨床醫(yī)師更快地導航于所述脈管。
[0027]根據(jù)一個實施例，通過處理器與所述補充圖像一起地檢索至少一個另外的補充圖像，實現(xiàn)互補視圖，從而檢索到一組補充投影圖像。當比較不同于所述第一視圖優(yōu)度標準的第二視圖優(yōu)度標準來度量時，所述另外的補充圖像提供與所述補充圖像相比，在所述感興趣區(qū)段處關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的更優(yōu)視圖。在一個實施例中，所述組包括所述參考補充圖像，并且存在至少一個與所述參考補充圖像相比在所述多個標準的至少一個方面提供更優(yōu)視圖的補充圖像。
[0028]根據(jù)一個實施例，所述參考補充投影圖像被包括到所述圖形面板的一個窗格中，與被示于另一窗格中的互補的補充投影圖像一起。在一個實施例中，存在默認設(shè)置，使得一旦采集所述參考投影圖像，就自動地檢索所述補充參考投影。
[0029]根據(jù)一個實施例，所述處理單元被配置為從在當前顯示的補充投影圖像的所述投影方向的用戶可定義角度裕度內(nèi)的圖像，檢索新的或后續(xù)補充投影圖像。在一個實施例中，在該預定義角度裕度內(nèi)的檢索是通過使用與上文提及的標準一起的另外的視圖優(yōu)度標準(“角度接近度”)來實現(xiàn)的。也可以針對于一組內(nèi)的補充投影圖像，強制執(zhí)行類似的角度接近度視圖優(yōu)度標準。鼓勵所述組中的所述補充投影圖像或所述后續(xù)補充投影圖像保持在所述組中的所述先前檢索的一個或多個補充投影圖像的投影方向的用戶可定義角度裕度內(nèi)。可以通過在所述組中的所述補充投影圖像之間的，或在所述一個或多個當前補充投影圖像與要被檢索的所述一個或多個后續(xù)補充投影圖像之間的角度偏差的遞減函數(shù)，來定義該角度接近度評分。所述角度偏差越低，則對應(yīng)的角度接近度評分越高，因此鼓勵在與其他視圖優(yōu)度評分組合時，所述評分中的角度接近度。這允許向用戶提供提升的視覺體驗，具有從當前檢索(并顯示)的補充投影圖像與在所述介入的整個過程期間檢索(并顯示)的后續(xù)補充投影圖像的平滑過度。
[0030]根據(jù)另一實施例，不是將檢索/優(yōu)化約束到所述當前圖像的所述投影方向附近的角度裕度，而是通過在最終顯示具有最優(yōu)或較優(yōu)評分的投影圖像之前，從次優(yōu)投影圖像的序列每次一個圖像地，短暫地漸顯并然后漸隱，實現(xiàn)過渡的平滑性。在優(yōu)化期間確定的所述次優(yōu)圖像具有小于所述最優(yōu)或較優(yōu)圖像的評分，并且所述圖像在其中漸顯的序列是根據(jù)它們的評分確定的，始于較低評分，逐漸進步到較高評分，直到具有最高評分或在所述優(yōu)化閾值以上的評分的所述較優(yōu)或最優(yōu)圖像。所述次優(yōu)圖像按它們的評分的順序被儲存在緩存器中，使得可以由圖 形顯示生成器以該順序訪問它們，以實現(xiàn)它們在所述圖形面板中的各自漸顯。被這樣儲存的次優(yōu)圖像的數(shù)目以及它們各自漸顯的持續(xù)時間是用戶可定義的，以如此允許針對個體臨床醫(yī)師的最優(yōu)視覺體驗，來調(diào)諧所述裝置。
[0031]根據(jù)一個實施例，所述處理單元包括優(yōu)化器，所述優(yōu)化器被配置為計算所述檢索然后所基于的所述視圖優(yōu)度評分。所述計算或者先于所述裝置的操作在預備階段中在先地被運行(離線模式)，或者在檢索時實時地被計算(在線模式)。
[0032]根據(jù)一個實施例，所述圖形顯示生成器被配置為使用所述設(shè)備的所述當前圖像中位置，來將所述設(shè)備的圖形表示覆蓋在如被包括在所述圖形面板中的所述補充投影圖像中的對應(yīng)位置處，或者被配置為在所述參考投影圖像上覆蓋如在所述補充投影圖像中示出的所述感興趣區(qū)域的圖形表示。
[0033]在一個實施例中，相對于平背景顯示所述補充投影圖像。
[0034]根據(jù)一個實施例，所述圖形顯示生成器被配置為對被包括在所述圖形面板中的所述補充投影圖像中的感興趣區(qū)域進行顏色編碼。換言之，隨著所述設(shè)備前進通過所述脈管，所述視圖適于在所檢索的補充圖像的每個中突出感興趣的脈管區(qū)段。
[0035]根據(jù)一個實施例，所述圖形顯示生成器被配置為生成用于在所述面板上顯示的注釋信息，所述注釋信息包括針對所述補充圖像的所述視圖優(yōu)度標準所計算的評分，和/或包括被用于所述評分的所述計算的一個或多個參數(shù)。進一步地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以使用除血管圖和/或熒光圖以外的其他2D圖像。 [0036]本發(fā)明不僅可以在脈管介入的醫(yī)學背景下投入使用，還可以用于其他器官，或者可以在對具有復雜腔體網(wǎng)絡(luò)的目標的非破壞性材料試驗中投入使用。然后可以通過合適的引導裝置將探針定位在所述目標內(nèi)的以其他方式無法訪問的期望位置處。
[0037]
[0038]血管造影圖是在造影劑存在于所述管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中之后取得的2D投影圖像，由此在X射線圖像采集期間為其管狀結(jié)構(gòu)賦予透明度。在熒光檢查2D投影圖像中，所述管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中不存在造影劑，因此在顯示所述熒光檢查圖像時，一般僅所述導絲(以及其他輻射不透明物質(zhì)，例如骨、厚的肌肉組織等等)是可見的，而所述脈管軟組織在顯示所述熒光檢查圖像時是不可辨識的。
[0039]沿投影方向取得的投影圖像中的“重疊”為這樣的圖像部分(通常可辨識為雜亂)，其是由所述管狀結(jié)構(gòu)中具有它們各自占用空間的兩個或多個在圖像平面中交叉形成的。換言之，當在該投影方向觀看時，兩個或多個管狀結(jié)構(gòu)中的至少一個在空間上被布置為在另一個或其他的之前或之后。
[0040]“視圖”和“投影”方向在本文中可互換地使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的示范性實施例，其中:
[0042]圖1示出了用于輔助在管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中導航設(shè)備的裝置的方框圖；
[0043]圖2示出了用于輔助在管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中導航設(shè)備的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0044]圖1的左邊示出了 C型臂類型的X射線成像器100。X射線成像器100在預備規(guī)劃階段中被用于采集感興趣器官的X射線投影圖像170a-170c的序列，以在隨后階段中支持介入。
[0045]在一個實施例中，所述感興趣器官為患者110的心臟，尤其是其冠狀脈管115。
[0046]在規(guī)劃階段中，所述患者被放置在檢查臺115上。成像器100包括軸頸在軸承160上的剛性C型臂機構(gòu)140。軸頸允許C型臂140繞穿過軸頸160的第一軸的旋轉(zhuǎn)。C型臂結(jié)構(gòu)140因此可以被定位在繞脈管115的各個旋轉(zhuǎn)角度α。C型臂140還可繞垂直于所述第一軸的軸旋轉(zhuǎn)，以如此采取不同的測角角度β，從而C型臂140享有至少2個自由度。
[0047]C型臂140在其兩端之一承載X射線源130，并且在另一端以與X射線源130相對的空間關(guān)系承載探測器120。探測器120包括探測器元的陣列(未示出)。 [0048]X射線發(fā)射自X射線源130。所述X射線穿過脈管115，并然后在探測器120處被探測到。所述X射線形成自X射線筆形射束P。
[0049]每個X射線束P均隨著其穿過脈管115并撞擊在其上而衰減。在探測器120被探測到的是該衰減的X射線束。
[0050]所述X射線束影響脈管115的入射角(“投影方向”)由旋轉(zhuǎn)角α和測角角度β的對(α、β )限定。每個個體X射線束P經(jīng)歷的衰減度取決于射線P穿過的組織的類型和量。每個衰減的X射線束P均撞擊在探測器元上并生成與所述衰減度成反比的電信號。然后經(jīng)由數(shù)據(jù)采集設(shè)備105，將針對撞擊X射線束P在每個探測器元生成的所述電信號轉(zhuǎn)換成編碼對應(yīng)的灰度值的像素值。所述像素值然后被儲存在矩陣結(jié)構(gòu)中，形成在特定投影方向(α、β)取得的投影圖像。
[0051]所述投影圖像的序列170a_170c是在圖像采集時期被采集的，每個個體投影圖像170a、170b或170c —般沿不同的投影方向采集。然后將脈管115的投影圖像的所述序列170a-170c儲存在數(shù)據(jù)庫175中。投影圖像170a_170c可以被儲存為DICOM格式。所述DICOM格式包括元數(shù)據(jù)，所述元數(shù)據(jù)針對每個投影圖像編碼采集每個投影圖像的投影方向與其采集時間t。
[0052]脈管115自身不具有輻射不透明度，意味著脈管115的投影(“占用空間”)在投影圖像170a-170c中一般是不可見的。為了彌補這一點，在所述圖像采集之前，向患者110施予造影劑。造影劑在脈管115中積聚，從而賦予所述脈管不透明度。由于所述造影劑，在每個投影圖像170a、170b或170c (也稱作血管造影圖)中沿不同投影方向編碼脈管115的投影視圖或占用空間115a。攜帶所述造影劑的血液流動通過那些血管和分支點，由此使所述造影劑分散遍布所述脈管直到其分支和子分支。
[0053]在隨后的介入階段，所述患者靜止或再次被放置在檢查臺115上，但這次不施予造影劑。介入一個原因可以是處置血管狹窄，即在構(gòu)成心臟脈管115的眾多血管中患病血管中的狹窄。在所述介入期間，導絲117被引入到所述脈管中，并使被送進通過所述脈管。目的是將導絲117定位在所述患病血管內(nèi)側(cè)，其尖端在所述狹窄遠端，使得氣囊或支架可以沿所述導絲滑動以然后被定位在所述狹窄遠端。在已放置所述導絲之后，可以然后沿所述導絲引導氣囊導管，并將其放置在所述狹窄處，以然后實現(xiàn)對其的處置。在所述介入中，在所述操作者送進導絲117通過所述脈管時，成像器100被用于每次一個地采集脈管115的實時(實況)熒光檢查圖像190a-190c，其中導絲117存在于脈管115中。所述操作者致動被提供在操作者控制臺150處的操縱桿，以將成像器110的C型臂140定位在期望的投影方向或角度，并致動按鈕或踏板，以在該期望的投影方向采集所述熒光檢查(“熒光”)投影圖像190a-190c。由于在所述介入階段期間不使用造影劑，熒光圖像190a_190c中的每個均編碼導絲117的占用空間117a，但不編碼脈管115占用空間。換言之，在顯示熒光圖像190a-190c時，導絲占用空間117a是可見的，而脈管占用空間115a是(或幾乎)不可見的。
[0054]為了在3D導航通過脈管115中輔助或支持外科醫(yī)師，使用如在圖1中右下示出的裝置200。
[0055]裝置200包括處理單元201。處理單元201包括若干部件:包括輸入單元205、探測器單元210、配準器220、定位器230、識別器240、(視圖-)優(yōu)化器260、存儲器250和圖形顯示生成器270。
[0056]所述裝置的所述部件被示為駐留于處理單元210中。然而，這僅為示范性實施例。所述裝置可以改為被布置在分布式架構(gòu)中，并且在合適的通信網(wǎng)絡(luò)中連接。在所圖示的實施例中，所述部件為在處理單元201上運行的軟件例程。所述部件也可以被布置為專用FPGA，或為硬接線的獨立芯片。所述部件可以在合適的科學計算平臺(例如Matlab?或Simulink? )中被編程，并然后被轉(zhuǎn)換成在文件庫中維護并在被處理單元201調(diào)用時被鏈接的C++或C例程。
[0057]—般來講，裝置200提供視覺支持，用于通過補充當前采集的熒光檢查圖像190a-190c的2D視覺信息內(nèi)容來導航導絲117通過脈管115，所述補充是通過使用來自之前記錄的2D血管造影圖170a-170c中所選擇一個的額外的2D圖像信息實現(xiàn)的。
[0058]熒光檢查圖像190a_190c中當前的一個與血管造影圖170a_170c中所選擇一個一起被繪制，用于由圖形顯示生成器270顯示，并被顯示在屏幕110上的雙欄窗口 280中。在參考窗格280a中，示出所述當前采集的熒光圖像，例如熒光圖像190a，并且在補充窗格280b中示出所選擇的一個，例如來自先前采集的血管造影圖像170a-170c中的血管造影圖170ao
[0059]所檢索的血管造影圖170a先前已被裝置200確立以與保存在儲存器175中的其他血管造影圖170b-170c中的一些或全部相比而提供脈管115的更優(yōu)視圖。所述優(yōu)化的或更優(yōu)的視圖是相對于一個或多個預定的但可選的視圖優(yōu)度標準來度量的。
[0060]隨著所述操作者送進導絲117a，新的熒光圖像190b被采集。裝置200配準所述改變，并然后檢索相應(yīng)地更新的血管造影圖170b，并實現(xiàn)對其與新熒光圖像190b —起的顯
/Jn ο
[0061]以此方式，生成顯示的血管造影圖170i_170k的動態(tài)更新的序列，被如此顯示的每個血管造影圖均補充如在當前熒光圖像190a-190c中示出的所述2D圖像信息。
[0062]現(xiàn)在更詳細地解釋裝置200的操作。
[0063]操作
[0064]裝置200經(jīng)由合適的通信網(wǎng)絡(luò)與成像器100的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)105通信。當前觀看的熒光圖像190a被裝置200截獲并經(jīng)由其接口輸入單元205被提供到裝置200中。
[0065]接口單元205或不同的接口單元允許經(jīng)由相同或不同的通信網(wǎng)絡(luò)訪問被保存在數(shù)據(jù)庫175中的血管造影圖的序列170a-170c。
[0066]所截獲的當前參考熒光圖像190a然后被傳遞到定位器210。定位器210通過使用合適的分割技術(shù)(例如像素值閾值處理)，來在所述圖像中檢測導絲占用空間117a。定位器210然后確立導絲占用空間117a的圖像中位置，并通過一組圖像中位置坐標來記錄所述位置。出于確立所述導絲的所述位置的目的，要理解使用導絲占用空間117a上的參考點，例如表示導絲117的尖端的導絲占用空間末端部分。可以通過追蹤像素值和重復的像素值閾值處理，來找到所述末端部分。
[0067]所截獲的熒光圖像190a然后被傳遞到配準器220。配準器220然后訪問數(shù)據(jù)庫175中與血管造影圖的序列170a-170c相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)，并使用所述元數(shù)據(jù)以將所截獲的參考熒光圖像配準到血管造影圖的序列170a-170c上。所述配準得到被沿公共坐標系對齊的熒光圖像190a和血管造影圖的序列170a-170c。
[0068]在一個實施例中，當前熒光圖被配準到與所述當前熒光圖像具有相同(在可選的裕度內(nèi))投影方向的所述血管造影圖上?？梢酝ㄟ^將熒光圖190中的導絲117a匹配或適配到血管圖170a中的脈管占用空間115a，來實現(xiàn)所述配準。
[0069]在一個實施例中，由配準器220實現(xiàn)的所述配準還考慮心臟的心臟活動，其將運動傳到脈管115上。為此，裝置200可以被布置有合適的接口器件，以接收ECG信號，用于在當前熒光圖像190a的采集時確立當前心臟時相。
[0070]在其他實施例中，可以無需ECG而考慮所述心臟活動。例如，當貫穿熒光圖的序列190a-190c追蹤導絲尖端的形狀和運動時，可以過濾該尖端的空間位置，從而獲得心臟分量，其為近似于人 類心率的“搏動”分量。從該濾出的搏動分量，可以推算心動周期，并且尤其可以推算圖像190a的心臟時相。具體地，舒張末和收縮末僅為所述心動周期中的兩個點，在其中所述分量指示為零，即方向回復運動?？梢詫⑾嗤姆椒☉?yīng)用于血管圖170a-170c，使用所述脈管上的區(qū)別特征點(例如血管分叉點等等)。此外，在血管圖170a-170c中，脈管的一般形狀允許在收縮(一般為血管樹收縮)與舒張(一般為血管樹擴張)之間較容易地區(qū)分。
[0071]所述配準過程涉及計算空間變換，其實現(xiàn)血管造影圖的序列170a_170c與當前熒光圖像190a的對齊。然后將來自血管造影圖170a-170c之一的導絲占用空間117a的輪廓投影到所對齊的熒光圖像190a上，以如此獲得在熒光圖像190a中表示脈管115的像素區(qū)域。然后輸出描述該像素區(qū)域的圖像中坐標，以如此形成“參考脈管占用空間”。
[0072]根據(jù)一個實施例，計算表示所述參考脈管占用空間的輪廓的圖形覆蓋符號。然后將所述符號覆蓋在所述熒光檢查圖像上，以如此實現(xiàn)所謂的2D心臟路徑圖。
[0073]現(xiàn)在將所述參考脈管占用空間的坐標和導絲占用空間117a的坐標從配準器220傳遞到定位器230。
[0074]定位器230使用導絲占用空間117a和所述參考脈管占用空間的圖像中坐標，以獲得導絲占用空間117a相對于所述參考脈管占用空間并且在所述參考脈管占用空間內(nèi)側(cè)的位置。在所述參考脈管占用空間內(nèi)側(cè)的該位置然后允許確立設(shè)備117當前存在于其處的脈管的解剖學部分。定位器230然后訪問醫(yī)學數(shù)據(jù)庫(未示出)并使用所考慮的解剖學的2D(對應(yīng)于所述當前投影方向)或3D通用模型，以將處于所述參考脈管占用空間內(nèi)的所述導絲占用空間的所述位置轉(zhuǎn)換成識別所述解剖學脈管部分的識別標記，例如在左主干LAD(左前降支)與回旋支之間的主干分叉。由于所述識別不具有與所述圖像數(shù)據(jù)相同的分辨率(由許多像素共用相同的標記)，通用模型，即非患者特異性解剖學模型，對于所述轉(zhuǎn)換是足夠的。下面將聯(lián)系優(yōu)化器260的操作更詳細地解釋所述3D通用模型。
[0075]處于所述參考脈管占用空間內(nèi)的所述導絲占用空間的所述位置可以被稱作感興趣(脈管)區(qū)段(SOI)占用空間。所述SOI占用空間為脈管占用空間117a中表示在采集當前熒光圖像190a的同時，脈管115中導絲117存在于其處的脈管區(qū)段的部分。換言之，所述SOI占用空間為所識別的部分的占用空間。
[0076]然后將如此識別的解剖學部分的所述識別標記作為輸出從定位器230傳遞到識別器240。
[0077]識別器240使用該識別標記，以跨血管造影圖175a_175c的序列確立對應(yīng)的解剖學部分。為此目的，識別器240指示配準器220，以通過使用脈管115的通用模型實現(xiàn)對剩余血管圖170b-170c的配準。將所投影的3D通用模型的占用空間與剩余血管圖170b-170c中的所述脈管占用空間的每個相匹配，每個血管圖170b-170c的每個投影方向均限定對應(yīng)于所述3D模型投影在該方向的特定脈管占用空間。然后可以標記血管造影圖175a-175c的每個中編碼的所述各自的脈管占用空間。該標記也可以在前一階段，當流量控制從定位器210傳遞到配準器220時執(zhí)行。換言之，每個血管造影圖均與字典數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，所述字典數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合于將所述各自脈管占用空間內(nèi)的像素位置解析成識別所述脈管的所述各自解剖學部分的識別標記。
[0078]為了圖示,針對血管造影圖170c的所述識別標記被示為附圖標記175a_175c。所述標記允許通過使用所述解剖學(參見下文)的所述通用模型，來跨血管造影圖的序列170a-170c識別同一個解剖學部分，所述血管造影圖中的任一個均編碼關(guān)于所述解剖學結(jié)構(gòu)的不同視圖。 [0079]在一個實施例中，跨血管造影圖的序列170a_170c對所述解剖學結(jié)構(gòu)的所述標記在采集之后在先地執(zhí)行或當識別器240調(diào)用時根據(jù)需要執(zhí)行。優(yōu)選地，在先地執(zhí)行所述標記，以如此提升所述操作者在介入期間的實時體驗。標記算法在C.Chalopin等人 的 “Modeling the3D coronary tree for labelling purposes”，Medical ImageAnalysis5(2001 年)，第 301-315 頁中有描述。
[0080]識別器240然后將當前示出的熒光圖像190a的當前投影方向和針對導絲117當前存在于其中并且如由定位器230在先確立的解剖學部分的所述識別標記傳遞到優(yōu)化器260。
[0081]優(yōu)化器260然后使用所述當前投影方向和所述識別標記，以從所儲存的血管造影圖的序列170a-170c檢索優(yōu)化視圖。優(yōu)化器260計算優(yōu)化投影方向，并然后從所儲存的血管造影圖的序列170a_170c檢索這樣的一個，其投影方向(α、β)已被計算為在視圖優(yōu)度標準方面為最佳的。
[0082]根據(jù)一個實施例，優(yōu)化器260計算對應(yīng)于不同血管造影圖170a_170c的每個可用視圖的視圖優(yōu)度評分，并顯示視圖170a-170c中最優(yōu)的，或可選擇的一個，或針對每個視圖優(yōu)度標準的。
[0083]在一個實施例中，如果其評分較高或者情況可能是低于用戶預定義的閾值，則認為視圖為“最優(yōu)”，從而“最優(yōu)視圖”為這樣的視圖的集合，其每個均具有高于或低于所述閾值的評分。如果有多于一個“最優(yōu)”視圖，則隨機生成器可以被用于選擇要被顯示的視圖，或者從所述集合中選擇所述視圖從而其投影方向最接近當前顯示的熒光圖像190a。[0084]下文中，將描述若干不同的視圖優(yōu)度標準，以及可以如何實施優(yōu)化器260以計算在那些觀看標準或規(guī)范中的每個方面的優(yōu)化視圖。優(yōu)化器260使用所述心臟脈管的形式模型用于所述優(yōu)化。
[0085]根據(jù)一個實施例，所述模型為所述冠狀脈管的幾何學的標記通用平均模型。使用針對冠狀動脈的幾何學的解剖學先驗，并將其形式化為平均幾何冠狀動脈模型。所述模型可以作為合適的樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被儲存在存儲器250中，其中，節(jié)點通過曲線段連接。脈管模型的范例可以參見 J.Theodore Dodge 等人的 “Intrathoracic spatial locat1n ofspecified coronary segments on the normal human heart.Applicat1ns in quantitativearter1graphy, assessment of reg1nal risk and contract1n, and anatomic display，，，Circulat1n, 1988,78,1167-1180 頁或 306 頁，上文引用的 Chalopin 文章中的圖 5(b)。解剖學先驗結(jié)果為關(guān)于預期圖像結(jié)構(gòu)的通用的非患者特異的知識，例如構(gòu)成脈管的血管的一般形狀和數(shù)目，或者舉個人類圖探測的例子，解剖學先驗為頭和軀干以及通常四肢等等的存在。
[0086]可以使用這樣的冠狀動脈模型的集合，其每個根據(jù)所述冠狀優(yōu)勢度(右、平衡或左(這是主特性))，根據(jù)患者的性別、根據(jù)年齡，以及根據(jù)不同的心臟時相，以如此考慮所述脈管在不同心臟時相期間的扭曲。
[0087]優(yōu)化器使用所述標記以將所述SOI映射到對應(yīng)于所述SOI的模型段上，后文稱作“S0I段”。在 映射之前，優(yōu)化器選擇合適的模型，以匹配在當前熒光圖190a的采集時間時的心臟時相。
[0088]在一個實施例中，在映射之前，可以調(diào)整所述平均冠狀樹，使得其在不同血管造影圖170a-170c上的投影均正確地匹配在血管造影圖170a_170c的每個或樣本選集中所述2D分割的血管中的每個或選集。樣本選集的大小是用戶可定義的，并且可以為隨機的或用戶定義的。以此方式，可以相對于血管造影圖的可用序列170a-170c，校準所述平均冠狀動脈樹。該校準或模型配準優(yōu)選地在裝置200的操作之前的準備階段中實現(xiàn)。
[0089]優(yōu)化器260然后跨所述模型投射投影線穿過所述SOI段，以如此在圖像平面中生成模擬投影視圖。每個投影線均表示所述序列的血管造影圖170a-170c的可用視圖或投影方向中的一個。
[0090]根據(jù)一個實施例，視圖優(yōu)度標準是由所述SOI占用空間定義的(如由識別標記所指定的)，所述SOI占用空間重疊盡可能少的所述脈管占用空間的周圍部分，或者通過使重疊區(qū)域具有小于以合適的平方單位度量的可配置閾值面積值。該“低重疊度”標準可以通過保持對所投射的樣本線交叉多少個段的追蹤，而得以實施。然后將具有最少或小于用戶可定義數(shù)目的交叉的投影方向作為最優(yōu)或較優(yōu)的投影方向(“視圖”)輸出。然后，從所述序列的血管造影圖170a-170C，檢索已在如此計算的最優(yōu)或較優(yōu)投影方向采集的所述血管造影圖。
[0091]另一視圖優(yōu)度標準為所述SOI占用空間中的低透視縮短度。低透視縮短標準可以通過針對被投射通過所述SOI段的不同投影方向，追蹤所述SOI段的所述投影的縱向曲線長度，而被強制實施。然后，將所述SOI段投影的所述長度與所述SOI段的真實長度進行比較。所述透視縮短度可以被表達為針對所投射的投影線的每個取得的投影長度與所述真實長度之間的比率。然后，可以將得到在單位的用戶可定義裕度內(nèi)的比率的投影方向輸出為較優(yōu)或最優(yōu)投影方向。
[0092]根據(jù)另一實施例，視圖優(yōu)度標準為所述SOI占用空間的迂曲度。在該實施例中，以其更為旋繞的形式示出所述SOI占用空間的視圖是優(yōu)選的。該高迂曲度標準可以通過針對每個投影線計算所述SOI段沿其長度的所述投影的數(shù)學曲率的平均，而得以實施。然后，可以將得到最高迂曲度評分或高于用戶可定義閾值的迂曲度的投影方向輸出為在所述高迂曲度標準方面的較優(yōu)或最優(yōu)投影方向。在所述迂曲度標準方面的優(yōu)化允許聚焦在具有高信息含量的血管造影圖上，用于在因為所述脈管的旋繞部分而困難時的安全導航，并揭示那些困難位置的幾何學。
[0093]優(yōu)化器260被配置為根據(jù)所述用戶可選的預定義視圖優(yōu)度標準，確立優(yōu)化視圖，或者被配置為基于那些預定義視圖優(yōu)度標準的加權(quán)平均或任意組合，確立所述優(yōu)化視圖。所述加權(quán)平均組合或其他組合允許在要在所述計算中包括多于一個標準時，達成折衷。所述加權(quán)平均或組合方案可以通過將在所述計算中獲得的上文提及的客觀值(重疊的數(shù)目或面積、透視縮短的長度、迂曲度)映射到公用評分量表，得以實施。然后通過范圍在零與一之間的因數(shù)，加權(quán)所述量表上的那些評分點。所述因數(shù)表示臨床醫(yī)師賦予所述各自標準的重要性。用戶可以然后設(shè)定在即將發(fā)生的臨床環(huán)境中被視為合適的期望加權(quán)平均值。優(yōu)化器260然后進行優(yōu)化，以尋找產(chǎn)生在所設(shè)定的值的可定義裕度內(nèi)的加權(quán)評分的投影方向。
[0094]在一個實施例中，所述優(yōu)化器被配置為不僅完全針對合適所述SOI段，還針對與所述當前SOI段相鄰的段，執(zhí)行上述優(yōu)化。用戶可以通過在如此檢索的血管造影圖被顯示在所述圖形面板中時，鍵擊或鼠標點擊相鄰的區(qū)段，進行指定。 [0095]優(yōu)化器也可以被配置為在先于裝置200的操作的準備階段中，針對所述標準中的每個，計算所述優(yōu)化視圖。在離線場景中，針對每個解剖學部分并針對每個視圖優(yōu)度標準，最優(yōu)觀看方向可以被記錄在表格中。所述表格可以由具有行和列的一族矩陣形成，每個條目均指示針對(在行中指示的)各自部分和如每列所指示的各自標準的最優(yōu)視圖在(α、β)或僅α或僅β方面的區(qū)間。當在離線模式操作時，優(yōu)化器260則使用針對感興趣解剖學部分的所述識別標記，以針對所述期望標準中的每個，查找最優(yōu)視圖的區(qū)間。那些區(qū)間然后被用于從所述序列的血管造影圖170a-170c中檢索其投影方向落入所述各自區(qū)間的那些血管造影圖。
[0096]在優(yōu)選的實施例中，裝置200被配置為在所述裝置的所述操作期間，根據(jù)需要實時地計算所述優(yōu)化視圖。
[0097]根據(jù)一個實施例，優(yōu)化器260被編程為從所述序列的血管造影圖170a_170c中檢索聯(lián)合提供較優(yōu)或最優(yōu)視圖的一組兩個或多個血管造影圖。如由優(yōu)化器260確定的所述組的血管造影圖被聯(lián)合優(yōu)化，其在于所檢索的組針對所述三個或多個觀看標準中的每個，包括提供在該觀看標準方面的最優(yōu)或較優(yōu)視圖的至少一個血管造影圖。例如，所述組中的一個血管造影圖170b可以提供在低透視縮短標準方面的最優(yōu)視圖，但可能在低重疊觀看標準方面不是最優(yōu)的。在聯(lián)合優(yōu)化時，優(yōu)化器260確保所述如此檢索的組包括至少一個另外的血管造影圖170c，其補充血管造影圖170b，在于血管造影圖170c在所述低重疊標準方面是最優(yōu)的。換言之，優(yōu)化器260確保所述組中總是有一個這樣的血管造影圖，其補充(“互補于”)所述組中的另一個血管造影圖，由此補償所述另一血管造影圖的缺點以滿足所述觀看標準中的任一個。
[0098]根據(jù)一個實施例，處理單元被配置為繞過所述優(yōu)化，以針對導絲117的每個當前位置自動地檢索這樣的參考血管造影圖，使其投影方向與當前采集并顯示的熒光圖像190a的投影方向?qū)R。在所述當前熒光圖沒有精確匹配可用視圖中的任意一個的情況中，對齊在用戶可定義的偏差裕度內(nèi)。在檢索到參考血管造影圖時，優(yōu)化器則被配置為使得然后檢索并優(yōu)化的血管造影圖170a針對所述觀看標準中用戶可選擇的一個為互補的，或者使得在所述優(yōu)化的組的血管造影圖中存在至少一個與當前檢索的參考血管造影圖互補的血管造影圖。如果在所述介入期間的任意給定時間都沒有檢索到參考血管造影圖，并且所述操作者然后請求一個，則重新計算所述當前檢索的優(yōu)化的血管造影圖或所述組的互補血管造影圖，以確保與現(xiàn)在請求的參考血管造影圖的互補性。在一個實施例中，如果所述用戶請求，則所述組還包括關(guān)于與所述SOI段相鄰的段互補的血管造影圖。在該實施例中，所述組的血管造影圖包括至少一個這樣的血管造影圖，其在所述觀看標準中的至少一個方面，在所述相鄰段上提供最優(yōu)或較優(yōu)視圖。
[0099]隨著操作者改變導絲117的位置，并且采集編碼了導絲占用空間的新圖像中位置的新熒光圖像190b，所述裝置將該新導絲占用空間作為新輸入，將其轉(zhuǎn)換成新S0I，以更新并重新計算新優(yōu)化血管造影圖或一組血管造影圖，如上文所闡述。以該動態(tài)方式，用在所述介入期間采集的所述序列的熒光圖190a-190c，然后每次一個或多個地檢索對應(yīng)序列的優(yōu)化血管造影圖1701-170k用于顯示。在圖1的右手側(cè)通過一套從左到右的箭頭，指示該對應(yīng)性。優(yōu)化器260確保所述序列的檢索的血管造影圖170a-170c的所述投影方向在所述介入期間總是提供關(guān)于所述SOI的最優(yōu)或較優(yōu)聯(lián)合信息。
[0100]然后從數(shù)據(jù)庫175檢索血管造影圖170a_170c或所述組的血管造影圖——其提供如由優(yōu)化器260計算的所述優(yōu)化視圖或聯(lián)合優(yōu)化視圖，并將其傳遞到圖形顯示生成器270，以繪制所檢索的血管造影圖或血管造影圖的組用于顯示。然后在屏幕119上的補充窗格(一個或多個)中顯示如此檢索的最優(yōu)或較優(yōu)血管造影圖或所述組的互補性血管造影圖(在圖1中僅示出一個補充窗格280b)，由此代替先前計算并顯示的血管造影圖。
[0101]根據(jù)一個實施例，觀看窗格280包括兩個窗格，如在圖1中的實施例中所示，即，針對當前熒光圖像190a的參考窗格280a和補充窗格280b，補充窗格180b示出這樣的血管造影圖，其投影方向已被優(yōu)化器260計算為滿足當前選擇的視圖優(yōu)度標準或滿足全部所述視圖優(yōu)度標準的組合。
[0102]根據(jù)另一實施例，面板280包括兩個或多個補充觀看窗格，每個窗格顯示所檢索的組的血管造影圖中在所述觀看標準中的任一方面提供互補性視圖的血管造影圖。
[0103]在優(yōu)選的實施例中，所述圖形面板包括專用窗格，其針對與當前顯示的熒光圖190a對齊的參考血管造影圖。在該情況中，經(jīng)優(yōu)化并顯示的血管造影圖或一組血管造影圖互補于所述參考血管造影圖。
[0104]根據(jù)一個實施例，在各自優(yōu)化中使用的所述視圖優(yōu)度和或所述客觀值被顯示在各自窗格280a、280b中，在所顯示的投影圖像170a、170b旁邊。
[0105]根據(jù)一個實施例，提供簡單的用戶交互器件(圖1中未示出)，以允許用戶快速選擇所顯示的血管造影視圖中的一個，由此實現(xiàn)在所選擇的血管造影視圖的投影方向?qū)π聼晒鈭D像的采集。由所述組的血管造影圖提供的所述視圖的互補性以及被提供在所述觀看窗格上的所述注釋信息(例如所述視圖優(yōu)度評分)幫助用戶在介入的給定時刻選擇最合適的介入突光視圖。在一個實施例中，所述交互器件是通過使所述窗格被布置為GUI窗口部件，其響應(yīng)于鼠標點擊，以實現(xiàn)對所述新熒光圖的所述采集，然后將所述新熒光圖與所點擊的包括所述血管造影圖的窗格280a、280b上的投影方向?qū)R。
[0106]根據(jù)一個實施例，觀看圖形面板窗格280被分成單獨的窗格，每個窗格可由用戶根據(jù)期望在屏幕119上定位?？蛇x地，所述觀看窗格可以跨多于一個屏幕被分布，一個或多個窗格被顯示在所述多個屏幕中的每個上。在一個實施例中，對血管造影圖117a-117c的所述檢索被控制為使得為觀看者實現(xiàn)在隨后檢索并顯示的血管造影圖之間的平滑過渡。該平滑過渡的效果可以通過在相同觀看窗格中順序地短暫漸顯次優(yōu)的血管造影圖，并針對每個次優(yōu)血管造影圖的顯示，顯示相同的持續(xù)時間，而得以實現(xiàn)。所述持續(xù)時間越長，則它們各自的視圖優(yōu)度與所述最佳的一個越接近。最終，在一序列的短暫顯示的次優(yōu)血管造影圖之后，顯示所述最佳血管造影圖。
[0107]也可以通過使優(yōu)化器260強制執(zhí)行在角度接近度方面限定的另外的視圖優(yōu)度標準，將過渡平滑度付諸實踐。在該實施例中，優(yōu)化器160將在重疊、透視縮短和迂曲度方面的優(yōu)化約束在當前顯示的血管造影圖附近的用戶可定義的角度區(qū)域。
[0108]任意隨后檢索并顯示的優(yōu)化血管造影圖必須使它們的投影方向在該角度區(qū)域內(nèi)。
[0109]根據(jù)一個實施例，通過在后續(xù)采集的血管造影圖170i_170k的投影方向上增加在角度接近度方面另外的視圖優(yōu)度標準，強制執(zhí)行過渡的平滑。追蹤先前檢索的血管造影圖的所述投影方向，并將其用于控制在后續(xù)血管造影圖檢索中的優(yōu)化。換言之，鼓勵后續(xù)血管造影圖170k保留在先前檢索的血管造影圖1701-170j的投影方向的用戶可定義角度裕度內(nèi)。該角度接近度視圖優(yōu)度評分與上文提及的其他視圖優(yōu)度標準(重疊、透視縮短、迂曲)一起被使用。可以通過所述組中血管造影圖170b之間，或當前血管造影圖170i或多個血管造影圖與后續(xù)要檢索的血管造影圖170j-170k或多個血管造影圖之間的所述角度偏差的遞減函數(shù)，來定義該角度接近度評分。所述角度偏差越低，則對應(yīng)的評分越高，因此在與其他視圖優(yōu)度評分組合時，鼓勵在所述評分內(nèi)的角度接近度。
[0110]圖2中的流程圖總結(jié)了由裝置200執(zhí)行的方法的基本步驟。
[0111]在步驟S305中，接收當前熒光檢查圖像190a及其投影方向。
[0112]在步驟S310中，將所述導絲的占用空間的當前圖像位置和通用脈管模型用于從先前采集的2D血管造影圖170a-170c的序列檢索所述投影圖像。
[0113]如此檢索的補充圖像在被顯示時，示出所述脈管的至少部分占用空間，并且當相對于視圖優(yōu)度標準來度量時，與來自所述血管造影圖的序列的至少一個血管造影圖相比，提供在所述設(shè)備當前位于其中的所述感興趣區(qū)域處的所述脈管的更優(yōu)視圖。所述標準可選自多個標準。也可以使用所述多個視圖標準的加權(quán)平均或任意組合。
[0114]在步驟S320中，生成用于在屏幕中顯示的圖形面板。
[0115]如此生成的圖形面板包括所述當前熒光檢查圖像和所檢索的補充投影圖像。
[0116]在步驟S330中，確定新熒光圖像是否已被接收，指示所述導絲已前進通過所述脈管并因此已改變其在所述成像的感興趣區(qū)域中的位置。
[0117]在接收到新熒光檢查圖像時，所述裝置被配置為重復上述步驟S310，并然后在步驟S330中將所述圖形面板更新為現(xiàn)在包括與新檢索的后續(xù)補充投影圖像一起的新接收的熒光圖像。
[0118]根據(jù)一個實施例，檢索所述補充投影圖像的所述步驟包括步驟:重新定義所述網(wǎng)絡(luò)中的所述感興趣區(qū)域，被配置為使用該區(qū)域的識別器以檢索所述補充圖像。
[0119]在本發(fā)明的另一示范性實施例中，提供一種計算機程序或計算機程序單元，其特征在于，適于在合適的系統(tǒng)上運行根據(jù)前述實施例之一的所述方法的所述方法步驟。
[0120]所述計算機程序單元因此可以被儲存在計算機單元上，其也可以為本發(fā)明的實施例的部分。該計算單元可以適于執(zhí)行或誘導執(zhí)行上述方法的步驟。而且，其可以適于操作上述裝置的部件。所述計算單元可以適于自動地操作和/或運行用戶的命令。計算機程序可以被載入數(shù)據(jù)處理器的工作存儲器。所述數(shù)據(jù)處理器因此可以被裝配為執(zhí)行本發(fā)明的方法。
[0121]本發(fā)明的該示范性實施例覆蓋以下兩者:從一開始就使用本發(fā)明的計算機程序，以及借助于更新將現(xiàn)有程序轉(zhuǎn)為使用本發(fā)明的程序的計算機程序。
[0122]進一步地，所述計算機程序單元可以能夠提供用于履行上述方法的示范性實施例的所述程序的全部所需步驟。
[0123]根據(jù)本發(fā)明另外的示范性實施例，提供一種計算機可讀介質(zhì)，例如CD-ROM，其中，所述計算機可讀介質(zhì)具有被儲存于其上的由其他部分描述的計算機程序單元。
[0124]計算機程序可以被存儲和/或發(fā)布在與其他硬件一起或作為其他硬件的部分供應(yīng)的合適的介質(zhì)上，例如光學儲存介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但也可以以其他形式發(fā)布，例如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或其他有線或無線電信系統(tǒng)。
[0125]然而，所述計算機程序也可以被提供在諸如萬維網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上，并且可以從這樣的網(wǎng)絡(luò)下載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲器中。根據(jù)本發(fā)明另外的示范性實施例，提供一種用于使計算機程序單元可供下載的介質(zhì)，所述計算機程序單元被布置為執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明前述實施例之一的方法。
[0126]必須指出，本發(fā)明的實施例是參考不同主題進行描述的。尤其地，一些實施例參考方法型權(quán)利要求進行描述 ，而其他實施例參考裝置型權(quán)利要求進行描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以上及以下描述獲悉，除非另行指出，除屬于一種類型主題的特征的任意組合以外，涉及不同主題的特征之間的任意組合也被認為被本申請公開。然而，可以組合所有特征，提供大于特征的簡單加合的協(xié)同效應(yīng)。
[0127]盡管已在附圖和前文的描述中詳細圖示并描述了本發(fā)明，但要將這種圖示和描述視為示例性或示范性的而非限制性的。本發(fā)明不限于所公開的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員在實踐要求保護的本發(fā)明時，根據(jù)對附圖、公開內(nèi)容以及權(quán)利要求書的研究，可以理解并實現(xiàn)對所公開實施例的各種變型。
[0128]在權(quán)利要求書中，詞語“包括”不排除其他元件或步驟，并且定語“一”或“一個”不排除復數(shù)。單個處理器或其他單元可以履行權(quán)利要求書中記載的多個項目的功能。盡管在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定措施，但是這并不指示不能有利地組合這些措施。權(quán)利要求書中的任意附圖標記都不應(yīng)被解釋為對范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于輔助在管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)(115)中導航設(shè)備(117)的裝置(200)，包括: 輸入單元(205)，其被配置為接收當所述設(shè)備存在于所述管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中時在第一投影方向采集的當前參考投影圖像(190a)，所述投影圖像在被顯示時示出所述設(shè)備的占用空間； 處理單元(201)，其被配置為使用所述占用空間的當前圖像中位置和所述網(wǎng)絡(luò)的模型，來從先前采集的2D投影圖像的序列(170a-170c)檢索補充投影圖像(170a、170i)，如此檢索的補充圖像在被顯示時示出所述網(wǎng)絡(luò)(115)的至少部分占用空間(115a)，所述如此檢索的補充圖像提供在所述設(shè)備當前存在于其處的感興趣區(qū)段處的沿第二投影方向關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的視圖； 圖形顯示生成器(270)，其被配置為生成用于在屏幕上顯示的圖形面板(280)，所述圖形面板(280)包括所述當前投影圖像和所述補充投影圖像，所述裝置被配置為當在所述輸入單元(205)接收到新投影圖像(190b)時更新所述圖形面板，經(jīng)更新的面板然后包括所述新投影圖像(190b)和新檢索的補充投影圖像(170j-170k)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述多個2D投影圖像是先前在不同投影方向采集的，當相對于來自多個標準的第一視圖優(yōu)度標準或多個不同視圖優(yōu)度標準的組合來度量時，所述補充圖像的所述第二投影方向提供與來自所述序列的另一投影圖像(170b-170c)相比，在所述感興趣區(qū)段處關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的更優(yōu)視圖，其中，所述標準或所述標準中的任一個考慮以下中的任一個:(i)所述占用空間中表示所述感興趣區(qū)段的部分的低重疊度，(ii)所述占用空間中表示所述感興趣區(qū)段的部分的低透視縮短度，(iii)所述占用空間中表示所述感興趣區(qū)段的部分的高迂曲度，所述處理單元被配置為基于所述網(wǎng)絡(luò)模型來計算針對所述視圖優(yōu)度標準的評分。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述處理單元被配置為與所述補充圖像(170a、170?) 一起檢索參考補充圖像，所述參考補充圖像具有與所述當前參考投影圖像(190a)基本上相同的投影方向，當相對于所述第一視圖優(yōu)度標準來度量時，所述補充投影圖像提供與所述參考補充圖像相比，在所述感興趣區(qū)段處關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的更優(yōu)視圖，所述補充圖像(170a)和所述參考補充圖像由此一起提供關(guān)于所述感興趣區(qū)段的互補視圖。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述處理單元被配置為與所述補充圖像(170a、170?) 一起檢索另外的補充圖像(170b)，當相對于不同于所述第一視圖優(yōu)度標準的第二視圖優(yōu)度標準度量時，所述另外的補充圖像(170b)提供與所述補充圖像(170a)相比，在所述感興趣區(qū)段處關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的更優(yōu)視圖，所述兩個補充圖像(170a、170b)由此一起提供關(guān)于所述感興趣區(qū)段的互補視圖。
5.如權(quán)利要求2-4中的任一項所述的裝置，其中，所述圖形顯示生成器(270)被配置為生成用于在所述面板上顯示的注釋信息，所述注釋信息包括針對所述補充圖像(170a)的所述視圖優(yōu)度標準的計算的評分和/或包括針對所述評分的所述計算而計算或使用的一個或多個客觀參數(shù)或值。
6.如權(quán)利要求4-5中的任一項所述的裝置，其中，另外的視圖優(yōu)度標準考慮:(iv)所述補充投影圖像(170a、170i)的投影方向與所述另外的補充投影圖像(170b)的投影方向的角度接近度，或所述補充投影圖像(170a、170i)的投影方向與所述新檢索的補充投影圖像(170j-170k)的投影方向的角度接近度。
7.如權(quán)利要求1-6中的任一項所述的裝置，其中，所述管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)能夠隨著時間推移采取不同形狀，其中，所述網(wǎng)絡(luò)模型為來自不同網(wǎng)絡(luò)模型的選集中的一個，所述不同網(wǎng)絡(luò)模型中的每個對應(yīng)于所述不同形狀中的一個，所述處理單元被配置為選擇所述網(wǎng)絡(luò)模型，以對應(yīng)于所述網(wǎng)絡(luò)在所述當前投影圖像(190a)的采集時間的形狀。
8.如權(quán)利要求1-7中的任一項所述的裝置，其中，所述圖形顯示生成器(270)被配置為使用所述設(shè)備的所述當前圖像中位置，來將所述設(shè)備的圖形表示覆蓋在如被包括在所述圖形面板(280)中的所述補充投影圖像中的對應(yīng)位置處，或者被配置為在所述參考投影圖像上覆蓋如在所述補充投影圖像中示出的所述感興趣區(qū)域的圖形表示。
9.如權(quán)利要求1-8中的任一項所述的裝置，其中，所述圖形顯示生成器(270)被配置為在如被包括在所述圖形面板(280)中的所述補充投影圖像中對所述感興趣區(qū)域進行顏色編碼。
10.如權(quán)利要求1-9中的任一項所述的裝置，其中，設(shè)備為醫(yī)學導航設(shè)備，并且所述管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)(115)為冠狀脈管，所述當前參考投影圖像190a為存在于所述冠狀脈管的冠狀血管中的所述導航設(shè)備(117)的熒光檢查圖像，所述導航設(shè)備(117)例如為導絲，并且所述補充投影圖像為所述冠狀脈管的血管造影圖。
11.一種輔助在管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中導航設(shè)備的方法，所述方法包括: 接收(S305)當所述設(shè)備存在于所述管狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中時在第一投影方向采集的當前投影圖像，所述投影圖像在被顯示時示出所述設(shè)備的占用空間； 使用所述占用空間的當前圖像中位置和所述網(wǎng)絡(luò)的模型，來從先前采集的2D投影圖像的序列檢索(S310)補充投影圖像，如此檢索的補充圖像在被顯示時示出所述網(wǎng)絡(luò)的至少部分占用空間，所述如此檢索的補充圖像提供在所述設(shè)備當前存在于其處的感興趣區(qū)段處沿第二投影方向關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的視圖； 生成(S320)用于在屏幕上顯示的圖形面板，所述圖形面板包括所述當前投影圖像和所述補充投影圖像，所述裝置被配置為當在所述輸入單元接收到新投影圖像時，更新所述圖形面板，所更新的面板然后包括所述新投影圖像和新檢索的補充投影圖像。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，所述多個2D投影圖像是先前在不同投影方向采集的，當相對于第一視圖優(yōu)度標準或多個不同視圖優(yōu)度標準的加權(quán)組合來度量時，所述補充圖像的所述第二投影方向提供與來自所述序列的另一投影圖像(170b-170c)相比，在所述感興趣區(qū)段處關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的更優(yōu)視圖，其中，所述標準或所述標準中的任一個考慮以下中的任一個:(i)所述占用空間中表示所述感興趣區(qū)段的部分的低重疊度，(ii)所述占用空間中表示所述感興趣區(qū)段的部分的低透視縮短度，(iii)所述占用空間中表示所述感興趣區(qū)段的部分的高迂曲度，所述處理單元被配置為基于所述網(wǎng)絡(luò)模型計算針對所述視圖優(yōu)度標準的評分。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，包括: 與所述補充圖像(170a) —起檢索(S330)另外的補充圖像(170b)，當相對于不同于所述第一視圖優(yōu)度標準的第二視圖優(yōu)度標準來度量時，所述另外的補充圖像(170b)提供與所述補充圖像(170a)相比，在所述感興趣區(qū)段處關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的更優(yōu)視圖，所述兩個補充圖像(170a、170b)由此一起提供關(guān)于所述感興趣區(qū)段的互補視圖。
14.一種X射線成像器支持系統(tǒng),包括:-數(shù)據(jù)庫(175)，其保存所述2D補充投影圖像； -根據(jù)權(quán)利要求1-10中的任一項所述的裝置(200)； -X射線成像器(100)； -屏幕(119)。
15.一種用于控制根據(jù)權(quán)利要求1-10中的一項所述的裝置的計算機程序單元，所述計算機程序單元在被處理單元運行時，適于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求10-13的所述的方法的步驟。
16.一種其上儲 存有如權(quán)利要求15所述的程序單元的計算機可讀介質(zhì)。
【文檔編號】A61B19/00GK104039229SQ201380004821
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月6日
【發(fā)明者】V·M·A·奧夫雷, R·弗洛朗 申請人:皇家飛利浦有限公司