CN106999076B - 脉管内损害的自动识别和分类 - Google Patents

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Abstract

公开了映射患者的脉管系统并识别其中的损害的设备、系统和方法。这包括一种评价患者的脉管的方法，所述方法包括：获得所述患者的所述脉管的图像数据；获得所述患者的所述脉管的生理测量结果；将所获得的生理测量结果与所获得的图像数据共配准，使得所述生理测量结果与所述患者的所述脉管的对应部分相关联；分析共配准的生理测量结果以确定所述患者的所述脉管内的损害的分类；并且向用户界面输出所述损害的所述分类。本文还提供了其它相关联的方法、系统和设备。

Description

脉管内损害的自动识别和分类
技术领域
本公开总体而言涉及评估脉管以用于经皮冠状动脉介入(PCI)规划。例如，本公开的一些实施例被配置为在图像中自动标记患者的脉管，并识别和/或分类存在于脉管内的损害以帮助诊断。结果，可以定制处置选项到患者的(一个或多个)损害的特定特性，由此改进患者处置的效率。
背景技术
用于评估血管中的狭窄的严重性的当前接受的技术包括获得脉管的图像和生理测量结果。例如，有时从视觉上查看狭窄的严重性并基于用户经验进行粗略估计。例如，可以利用血管造影术可视化患者的脉管系统。然而，即使利用经验和专业知识，在血管造影图像中可视化脉管中的狭窄位置也是困难的。使用压力数据可以改进从血管造影收集到的信息的解释。例如，流量储备分数(FFR)和/或瞬时波自由比(iFR)可以用于估计狭窄的严重性。FFR和iFR是(在狭窄的远端侧采取的)远端压力测量结果结果相对(在狭窄的近端侧采取的)近端压力测量结果结果的比率的计算。FFR和iFR两者提供狭窄严重性的指数，其允许确定阻塞是否显著限制了脉管中的血流到需要处置的程度。此外，还可以通过执行脉管内成像(例如，脉管内超声(IVUS)或光相干计算机断层摄影(OCT))来进行对患者的更完整的诊断。例如，在一些实例中，脉管内成像可以用于提供脉管的横截面图像和/或表征狭窄中存在的组织/斑块的类型。由于血管造影和脉管内图像的清晰性的变化以及通常缺少，所以这些诊断技术要求在用户能够自信地识别特定脉管之前的大量的训练和经验，更不用说在这些脉管内识别和分类损害。然而，训练新的医学人员的有限时间量导致许多患者实际上成为医学人员的训练案例，这会导致错误识别脉管、未能识别重要的损害、和/或错误分类识别出的损害。结果，为患者所选的治疗规划可能对于患者的实际医学需要不是最优的。
因此，需要用于评估脉管中的阻塞(尤其是血管中的狭窄)的严重性的改进的设备、系统和方法。此外，还需要自动映射脉管系统、识别脉管系统中潜在的损害、以及以用户友好方式分类识别出的损害的改进的设备、系统和方法。
发明内容
本公开的实施例涉及映射患者的脉管系统和识别其内的损害。一个一般方面包括评价患者的脉管的方法，所述方法包括：获得患者的脉管的图像数据；获得患者的脉管的生理测量结果；共配准获得的生理测量结果和获得的图像数据，使得生理测量结果与患者的脉管的对应部分相关联；分析共配准的生理测量结果来确定在患者的脉管内损害的分类；并且向用户界面输出损害的分类。
在一个实施例中，上述方法还包括：分析共配准的生理测量结果，以确定在患者脉管内损害的位置。此外，向用户界面输出损害的分类可以包括：将分类的表示交叠到损害的位置附近的脉管的图像上。所述方法还包括：分析获得的图像数据以识别脉管的脉管名称；并且向用户界面输出在脉管附近的脉管名称。
在一方面中，分析获得图像数据来识别脉管的脉管名称包括利用计算机辅助检测算法。获得的图像数据可以包括从脉管外成像系统接收的图像数据。此外，所获得的图像数据可以包括以下中的至少一个：二维血管造影图像、三维血管造影图像、或计算机断层摄影血管造影(CTA)图像。所获得的生理测量结果可以包括压力测量结果，并且获得的压力测量结果的至少一些可以在沿着脉管的多个位置处获得。获得的生理测量结果还可以包括流量测量结果。
还提供了一种用于评价患者的脉管的系统，所述系统包括：处理系统，其与至少一个脉管内设备通信，所述处理系统被配置为：获得患者的脉管的图像数据；获得患者的脉管的生理测量结果；共配准获得的生理测量结果和获得的图像数据，使得生理测量结果与患者的脉管的对应部分相关联；分析共配准的生理测量结果以确定在患者的脉管内损害的分类；并且向用户界面输出损害的分类。
在一方面中，处理系统还被配置为分析共配准的生理测量结果以确定在患者的脉管内损害的位置。此外，处理系统还被配置为通过将分类的表示交叠到损害的位置附近的脉管的图像上来向用户界面输出损害的分类。所述处理系统还被配置为分析获得的图像数据以识别脉管的脉管名称，并向用户界面输出在脉管附近的脉管名称。
在一个实施例中，处理系统利用计算机辅助检测算法来识别脉管的脉管名称。此外，获得的图像数据可以包括从脉管外成像系统接收的图像数据，或者以下中的至少一个：二维血管造影图像、三维血管造影图像、或计算机断层摄影血管造影(CTA)图像。在一方面中，至少一个脉管内设备包括压力感测脉管内设备，并且其中，获得的生理测量结果包括压力测量结果。处理系统还可以被配置为基于获得的压力测量结果计算压力比率。所述至少一个脉管内设备还可以包括流量感测脉管内设备，并且其中，所获得的生理测量结果包括流量测量结果。
附图说明
将参考附图描述本公开的说明性实施例，在附图中：
图1是根据本公开的实施例的具有狭窄的脉管的图解性透视视图。
图2是沿着图1的剖面线2-2所取的图1的脉管的一部分的图解性局部横截面透视视图。
图3是根据本公开的实施例的具有在中定位的仪器的图1和2的脉管的图解性局部横截面透视视图。
图4是根据本公开的实施例的系统的图解性示意图。
图5是根据本公开的实施例在用户界面上的血管造影图像中看到的患者的脉管系统的程式化图像。
图6是根据本公开的实施例在用户界面上的血管造影图像中看到的患者的脉管系统的注释版本。
图7是根据本公开的另一实施例在用户界面上的血管造影图像中看到的患者的脉管系统的注释版本。
图8是根据本公开的另一实施例在用户界面上的血管造影图像中看到的患者的脉管系统的注释版本。
图9是根据本公开的实施例的图形用户界面平面显示。
图10是根据本公开的实施例的图示脉管阻塞的分类的脉管的一系列程式化图像。
图11是根据本公开的实施例的用于利用脉管系统识别和分类损害的方法的流程图。
通过参考后续详细描述可以更好地理解这些附图。
具体实施方式
为了促进理解本公开的原理，现在参考在附图中示出的实施例，并且使用具体的语言来描述实施例。然而，应理解，并不旨在限制本公开的范围。对所描述设备、系统和方法的任何改变和进一步修改、以及本公开的原理的任何进一步应用都被全面预期且包含于本公开内，如本公开所属领域的技术人员正常想到的。特别地，全面预期关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可以与关于本公开的其它实施例描述的特征、部件和/或步骤组合。然而，出于简洁的原因，将不再单独描述这些组合的多个重复。
生理测量数据和冠状动脉血管造影通常用作信息的补充但被隔离的源。冠状动脉血管造影已经用于进行处置决策。最近，生理数据(包括但不限于在充血和休息两者时的压力和/或流量测量)已经示出可以通过测量从目标动脉开始到结束的下层生理条件中的变化基于阻塞的严重性做出更好的决策。基于该变化或变量的严重性治疗患者已经显示出改进结果和减少不必要流程的浪费。在本公开的一个或多个方面，实时收集的生理数据链接到或共配准到冠状动脉或血管造影的图解。在此，计算机辅助检测算法可以应用于数据上，以识别和映射冠状动脉脉管。从脉管内获得的生理测量结果随后可以与映射进行比较以识别损害位置。此外，生理测量结果可以用于确定长度和/或分类识别出的损害。在进行分类时，表示损害部位的数据还可以以允许临床医师交互和评估损害的严重性和/或边界的方式视觉地描绘。此外，在脉管系统中识别和分类损害可以在用户界面上显示给临床医师。除了别的益处外，识别和分类损害可以允许临床医师规划经皮冠状动脉介入，其被定制到患者的特定损害特性。
参考图1和图2，在此示出了根据本公开的实施例的具有狭窄的脉管100。在这方面，图1是脉管100的图解析透视视图；而图2是沿着图1的剖面线2-2所取的脉管100的一部分的局部横截面透视视图。更具体地参考图1，脉管100包括近端部分102和远端部分104。管腔106沿着近端部分102和远端部分104之间的脉管100的长度延伸。在这方面，管腔106被配置为允许流体流过脉管。在一些实例中，脉管100是血管。在一些特定实例中，脉管100是冠状动脉。在这种实例中，管腔106被配置为便于血液流经脉管100。
如图所示，脉管100包括在近端部分102和远端部分104之间的狭窄108。狭窄108通常表示导致限制流体流经脉管100的管腔106的任何阻塞或其它结构布置。本公开的实施例适于在多种脉管应用中使用，包括但不限于冠状动脉、外围(包括但不限于下肢脉管、颈动脉脉管和神经脉管)、肾脏和/或静脉。在脉管100是血管时，狭窄108可以是斑块累积的结果，包括但不限于斑块分量，例如纤维、纤维-油脂(纤维脂肪)、坏死中心、钙化(致密钙)、血液、新鲜血栓、以及成熟血栓。通常，狭窄的组成将依赖于被评价的脉管的类型。在这方面，应理解，本公开的概念可应用于虚拟的任意类型的阻塞或导致减少的流体流的脉管的其它窄化。
更具体地参考图2，脉管100的管腔106具有狭窄108近端的直径110和狭窄的远端的直径112。在一些实例中，直径110和112基本上彼此相等。在这方面，直径110和112旨在表示与狭窄108相比的管腔106的健康部分，或至少更健康的部分。因此，管腔106的这些更健康的部分被图示为具有基本恒定的圆柱轮廓，并且结果管腔的高度或宽度被称作直径。然而，应理解，在许多实例中，管腔106的这些部分也会具有斑块累积、非对称轮廓和/或其它不规则性，但是比狭窄108的程度要低，并且因此将不具有圆柱轮廓。在这种实例中，直径110和112被理解为表示管腔的相对尺寸或横截面积而不暗示圆形横截轮廓。
如图2所示，狭窄108包括斑块累积114，其窄化了脉管100的管腔106。在一些实例中，斑块累积114不具有均匀或对称轮廓，使得对这种狭窄的血管造影的评价不可靠。在图示实施例中，斑块累积114包括上部分116和相对的下部分118。在这方面，下部分118相对上部分116具有增加的厚度，这导致相对于狭窄108的近端和远端管腔的部分的非对称和非均匀的轮廓。如图所示，斑块累积114减少了流体流经管腔106的可用空间。特别地，管腔106的横截面积被斑块累积114减少。在上部分116和下部分118之间的最窄点处，管腔106具有高度120，其表示相对于狭窄108的近端直径110和远端直径112的减小的尺寸或横截面积。注意，狭窄108(包括斑块累积114)本质上是示范性的，而不应该以任何方式看作是限制性的。在这方面，应理解，在其它实例中，狭窄108具有限制流体流经管腔196的其它的形状和/或组成。尽管在图1和2中脉管100图示为具有单个狭窄108并且在下文的实施例主要在单个狭窄的背景下描述，但是应理解，本文描述的设备、系统和方法对于具有多个狭窄区域的脉管具有类似的应用。
现在参考图3，根据本公开的实施例示出了其中定位有仪器130和132的脉管100。一般而言，仪器130和132可以是定尺寸和定形状为位于脉管内的任意形式的设备、仪器或探头。在图示的实施例中，仪器130通常表示引导线，而仪器132通常表示导管。在这方面，仪器130延伸通过仪器132的中央管腔。然而，在其它实施例中，仪器130和132采取其它形式。在这方面，仪器130和132在一些实施例中具有类似的形式。例如，在一些实例中，仪器130和132都是引导线。在其它实例中，仪器130和132都是导管。在另一方面，在一些实施例中，例如在图示的实施例中，仪器130和132具有不同的形式，其中，仪器之一是导管而另一个是引导线。此外，在一些实例中，仪器130和132彼此同轴地布置，如图3的图示实施例所示。在其它实例中，仪器之一延伸通过另一仪器的偏离中央的管腔。在另一实例中，仪器130和132并排延伸。在一些特定实施例中，仪器中的至少一个作为快速交换设备，例如快速交换导管。在这种实施例中，另一仪器是双导线或其它设备，其被配置为便于引入和移除快速交换设备。此外，在其它实例中，代替于两个单独的仪器130和132，利用单个仪器。在一些实施例中，单个仪器并入仪器130和132两者的功能(例如，数据采集)的各方面。
仪器130被配置为获得关于脉管100的诊断信息。在这方面，仪器130包括一个或多个传感器、换能器和/或其它监测元件，其被配置为获得关于脉管的诊断信息。诊断信息包括以下中的一个或多个：压力、流量(速度和/或体积)、图像(包括利用超声(例如，IVUS)、OCT、热和/或其它成像技术获得的图像)、温度、和/或其组合。在一些实例中，一个或多个传感器、换能器和/或其它监测元件被定位为邻近仪器130的远端部分。在这方面，在一些实例中，一个或多个传感器、换能器和/或其它监测元件被定位为距仪器130的远端尖端134少于30cm、少于10cm、少于5cm、少于3cm、少于2cm和/或少于1cm。在一些实例中，一个或多个传感器、换能器和/或其它监测元件中的至少一个位于仪器130的远端尖端处。
仪器130可以包括被配置为监测脉管100内的压力的至少一个元件。压力监测元件可以采取以下形式：压电电阻压力传感器、压电压力传感器、电容压力传感器、电磁压力传感器、流柱(流柱与和仪器分离和/或定位在流柱近端的仪器的部分处的流柱传感器通信)、光学压力传感器、和/或其组合。在一些实例中，压力监测元件的一个或多个特征被实施为使用半导体和/或其它适当的制造技术制造的固态部件。商业可用的引导线产品(包括适当的压力监测元件)的范例包括但不限于：
Figure GDA0001498168180000071
压力引导线、PrimeWire
Figure GDA0001498168180000072
PLUS压力引导线、以及
Figure GDA0001498168180000073
XT压力和流引导线，其均可以从VolcanoCorporation获得；以及PressureWireTM Certus引导线和PressureWireTM Aeris引导线，其均来自St.Jude Medical,Inc。通常，仪器130被定尺寸为使得其能够被定位为通过狭窄108而不显著影响跨狭窄的流体，这将影响远端压力读数。因此，在一些实例中，仪器130具有0.018”(0.46mm)或更小的外直径。在一些实施例中，仪器130具有0.014”(0.36mm)或更小的外直径。在一些实施例中，仪器130具有0.035”(0.89mm)或更小的外直径。
仪器132还被配置为获得关于脉管100的诊断信息。在一些实例中，仪器132被配置为获得与仪器130相同的诊断信息。在其它实例中，仪器132被配置为获得与仪器130不同的诊断信息，其可以包括额外的诊断信息、较少的诊断信息、和/或备选的诊断信息。由仪器132获得的诊断信息包括以下中的一个或多个：压力、流量(速度和/或体积)、图像(包括使用超声(例如，IVUS)、OCT、热和/或其它成像技术获得的图像)、温度、和/或其组合。仪器132包括一个或多个传感器、换能器和/或其它被配置为获得该诊断信息的监测元件。在这方面，一个或多个传感器、换能器和/或其它监测元件被定位为邻近仪器132的远端部分。在这方面，在一些实例中，一个或多个传感器、换能器和/或其它监测元件被定位为距仪器132的远端尖端136少于30cm、少于10cm、少于5cm、少于3cm、少于2cm和/或少于1cm。在一些实例中，一个或多个传感器、换能器和/或其它监测元件中的至少一个位于仪器132的远端尖端处。
类似于仪器130，仪器132还可以包括被配置为监测在脉管100内的压力的至少一个元件。压力监测元件可以采取以下形式：压电电阻压力传感器、压电压力传感器、电容压力传感器、电磁压力传感器、流柱(流柱与和仪器分离和/或定位在流柱近端的仪器的部分处的流柱传感器通信)、光学压力传感器、和/或其组合。在一些实例中，压力监测元件的一个或多个特征被实施为使用半导体和/或其它适当的制造技术制造的固态部件。当前可用的导管产品适于结合Siemens AXIOM Sensis、Mennen Horizon XVu、以及Philips Xper IMPhysiomonitoring 5中的一个或多个使用，并且包括在一些实例中能够用于仪器132的压力监测元件。
根据本公开的各方面，仪器130和132中的至少一个被配置为监测狭窄108远端的脉管100内的压力，并且仪器130和132中的至少一个被配置为监测狭窄近端的脉管内的压力。在这方面，仪器130和132被定尺寸和定形状为基于设备的配置允许被配置为监测脉管100内的压力的至少一个元件的定位被定为在必要时被定位为在狭窄108的近端和远端。在这方面，图3图示了适于测量狭窄108的远端的压力的位置138。在这方面，在一些实例中，位置138距离狭窄108(如图2所示)的远端小于5cm、小于3cm、小于2cm、小于1cm、小于5mm和/或小于2.5mm。图3还图示了用于测量狭窄108的近端压力的多个适当的位置。在这方面，在一些实例中，位置140、142、144、146和148均表示适于监测狭窄的近端的压力的位置。在这方面，位置140、142、144、146和148位于距离狭窄108的近端的变化距离处，其范围从多于20cm到大约5mm或更少。通常，近端压力测量结果将从狭窄的近端间隔。因此，在一些实例中，在距离狭窄的近端等于或大于脉管的管腔的内直径的距离处采取近端压力测量结果。在冠状动脉压力测量的背景下，在脉管的近端部分内，通常在狭窄的近端和动脉的远端的位置处采取近端压力测量结果。然而，在冠状动脉压力测量的一些特定的实例中，从动脉内的位置处采取近端压力测量结果。在其它实例中，在冠状动脉的根部或口处采取近端压力测量结果。
在一些实施例中，仪器130和132中至少一个被配置为监测脉管100内的压力，同时移动通过管腔106。在一些实例中，仪器130被配置为移动通过管腔106并跨狭窄108。在这方面，在一些实例中，仪器130位于狭窄108的远端，并且跨狭窄向近端移动(即，拉回)到狭窄的近端位置。在其它实例中，仪器130位于狭窄108的近端，并跨狭窄向远端移动到狭窄的远端的位置。在一些实施例中，通过医学人员(例如，医生的手)手动控制仪器130向近端或向远端的移动。在其它实施例中，通过移动控制设备(例如，拉回设备，如VolcanoCorporation的Trak
Figure GDA0001498168180000091
II设备)自动控制仪器130向近端或向远端的移动。在这方面，在一些实例中，移动控制设备控制仪器130以任选的且已知的速度(例如，2.0mm/s、1.0mm/s、0.5mm/s、0.2mm/s等)移动。在一些实例中，对于每次拉回或拉入，仪器130移动通过脉管是持续的。在其它实例中，仪器130步进式移动通过脉管(即，重复地移动固定量的距离和/或固定量的时间)。下文讨论的视觉描绘的一些方面特别适于仪器130和132中的至少一个移动通过管腔106的实施例。此外，在一些特定实例中，下文讨论的视觉描述的各方面尤其适于单个仪器移动通过管腔106的实施例，其中，存在或不存在第二仪器。
仪器130和/或132可以用于进行与Instant Wave-Free RatioTM功能(
Figure GDA0001498168180000092
功能)(两者都是Volcano Corp.的商标)相关联的医学感测流程，并且这些公开于题目为“DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS FORASSESSING A VESSEL”的美国专利申请No.13/460296中，其公开了使用在没有应用充血剂的情况下可用的压力比率。此外，适于估计
Figure GDA0001498168180000093
FFR和/或其它接受的诊断压力比率的与补偿的Pd/Pa比率相关联的医学感测过程(如在2014年7月14日提交的、题目为“DEVICES,SYSTEMS,ANDMETHODS FOR TREATMENT OF VESSELS”的美国临时专利申请No.62/024005中公开的)可以利用仪器130和/或132来实行。
现在参考图4，在此示出了根据本公开的实施例的系统150。在这方面，图4是系统150的图解性示意图。如图所示，系统150包括仪器152。在这方面，在一些实例中，仪器152适于用作上述仪器130和132中的至少一个。因此，在一些实例中，仪器152包括类似于关于仪器130和132在以上讨论的那些的特征。在图示的实施例中，仪器152是引导线，其具有远端部分154和位于远端部分附近的壳体156。在这方面，壳体156与仪器152的远端尖端间隔大约3cm。壳体156被配置为容纳被配置为获得关于脉管的诊断信息的一个或多个传感器、换能器、和/或其它监测元件。在图示实施例中，壳体156至少包含压力传感器，其被配置为监测仪器152所位于的管腔内的压力。轴158从壳体156向近端延伸。扭矩设备160位于轴158的近端部分上并与其耦合。仪器152的近端部分162耦合到连接器164。线缆166从连接器164延伸到连接器168。在一些实例中，连接器168被配置为插入到接口170中。在这方面，在一些实例中，接口170是患者接口模块(PIM)。在一些实例中，用无线连接替代线缆166。在这方面，应理解，可以利用在仪器152与接口170之间的各种通信路径，包括物理连接(包括电、光和/或流体连接)、无线连接和/或其组合。
接口170经由连接174通信地耦合到计算设备172。计算设备172通常表示适于执行本公内讨论的处理和分析技术的任意设备。在一些实施例中，计算设备172包括处理器、随机存取存储器以及存储介质。在这方面，在一些特定实例中，计算设备172被编程为执行与本文描述的数据采集和分析相关联的步骤。因此，应理解，可以通过计算设备利用存储于由计算设备访问的非瞬态计算机可读介质上或内的对应指令，来实施本公开的数据采集、数据处理、仪器控制和/或其它处理或控制方面相关的任意步骤。在一些实例中，计算设备172是控制台设备。在一些特定实例中，计算设备172类似于s5成像系统或s5i成像系统，其均可从Volcano Corporation处获得。在一些实例中，计算设备172是便携式的(例如，手持、在滚动车上等)。在一些实例中，计算设备172的全部或部分可以实施为床侧控制器，使得可以通过床侧控制器的处理部件执行本文描述的一个或多个处理步骤。示范性床侧控制器描述于2014年9月11日提交的、题目为“BedsideController for Assessment of Vessels andAssociated Devices,Systems,andMethods”的美国临时申请No.62/049265。此外，应理解，在一些实例中，计算设备172包括多个计算设备。对此，特别应理解，本公开的不同处理和/或控制方面可以单独实施或使用多个计算设备实施于预定义分组中。跨多个计算设备的在下文描述的处理和/或控制方面的任意划分和/或组合在本公开的范围内。
连接器164、线缆166、连接器168、接口170和连接174一起便于在一个或多个传感器、换能器和/或仪器152的其它监测元件和计算设备172之间的通信。然而，该通信路径在本质上是示范性的而不应该以任何方式看作是限制性的。在这方面，应理解，可以利用在仪器152和计算设备172之间的任何通信路径，包括物理连接(包括电、光和/或流体连接)、无线连接和/或其组合。在这方面，应理解，在一些实例中连接174是无线的。在一些实例中，连接174包括网络(例如，内联网、互联网、电信网络和/或其它网络)上的通信链接。在这方面，应理解，在一些实例中，计算设备172被定位为远离使用仪器152的操作区域。使得连接174包括通过网络的连接可以便于在仪器152和远程计算设备172之间的通信，而不管计算设备是否在邻近的房间、邻近的建筑物或在不同的州/国家。此外，应理解，在一些实例中，在仪器152和计算设备172之间的通信路径是安全连接。此外，应理解，在一些实例中，在仪器152和计算设备172之间的通信路径的一个或多个部分上传递的数据是加密的。
系统150还包括仪器175。在这方面，在一些实例中，仪器175适于用作上述仪器130和132中的至少一个。因此，在一些实例中，仪器175包括类似于关于仪器130和132在以上讨论的那些的特征。在图示的实施例中，仪器175是导管型设备。在这方面，仪器175包括一个或多个传感器、换能器和/或其它监测元件，其邻近仪器的远端部分并被配置为获得关于脉管的诊断信息。在图示的实施例中，仪器175包括压力传感器，其被配置为监测在放置仪器175的管腔内的压力。仪器175经由连接177与接口176通信。在一些实例中，接口176是血液动力学监测系统或其它控制设备，例如Siemens AXIOM Sensis、Mennen Horizon XVu和Philips Xper IMPhysiomonitoring 5。在一个特定实施例中，仪器175是压力感测导管，其包括沿着其长度延伸的流柱。在这种实施例中，接口176包括与导管的流柱流体耦合的止血阀、与止血阀流体耦合的歧管、以及在部件之间延伸以在必要时流体耦合部件的管子。在这方面，导管的流柱经由阀门、歧管和管子与压力传感器流体连通。在一些实例中，压力传感器是接口176的一部分。在其它实例中，压力传感器是位于仪器175和接口176之间的单独的部件。接口176经由连接178与计算设备172通信地耦合。
计算设备172经由连接182与显示设备180通信地耦合。在一些实施例中，显示设备172是计算设备172的部件；而在其它实施例中，显示设备172与计算设备172不同。在一些实施例中，显示设备172被实施为具有触摸屏显示器的窗口控制器，如在例如于2014年9月11日提交的、题目为“Bedside Controller for Assessment of Vessels and AssociatedDevices,Systems,and Methods”的美国临时申请No.62/049265中所描述的。计算设备172可以生成屏幕显示，其包括由仪器152和175以及其它仪器收集的数据、基于收集到的数据计算出的量、在其中收集数据的脉管的可视化、以及基于收集到的数据和计算出的量的可视化。示范性屏幕显示如图5和7所示。计算设备172可以提供与屏幕显示相关联的显示数据到显示设备180。
计算设备172可以额外地通信耦合到用户界面设备。用户界面设备允许用户与显示设备180上的屏幕显示交互。例如，用户可以提供用户输入来使用用户界面设备修改所有或部分屏幕显示。示范性用户输入和对屏幕显示的对应的修改在图5和7中示出。在一些实施例中，用户界面设备是与显示设备180分离的部件。在其它实施例中，用户界面设备是显示设备180的一部分。例如，用户界面设备可以被实施为具有触摸屏显示器的床侧控制器，如例如在2014年9月11日提交的、题目为“Bedside Controller forAssessment ofVessels and Associated Devices,Systems,and Methods”的美国临时申请No.62/049265中描述的。在这种实施例中，用户输入可以是在床侧控制器的触敏显示器上接收的触摸输入。
类似于在仪器152和计算设备172之间的连接，接口176和连接177和178便于在仪器175的一个或多个传感器、换能器和/或其它监测元件和计算设备172之间的通信。然而，该通信路径在本质上是示范性的，而不应该以任何方式看作是限制性的。在这方面，应理解，可以利用在仪器175和计算设备172之间的任何通信路径，包括物理连接(包括电、光和/或流体连接)、无线连接和/或其组合。在这方面，应理解，在一些实例中，连接178是无线的。在一些实例中，连接178包括网络(例如，内联网、互联网、电信网络和/或其它网络)上的通信链接。在这方面，应理解，在一些实例中，计算设备172被定位为远离使用仪器175的操作区域。使得连接178包括通过网络的连接可以便于在仪器175和远程计算设备172之间的通信，而不管计算设备是否在邻近的房间、邻近的建筑物或在不同的州/国家中。应理解，在一些实例中，在仪器175和计算设备172之间的通信路径是安全连接。此外，应理解，在一些实例中，在仪器175和计算设备172之间的通信路径的一个或多个部分上传递的数据是加密的。
应理解，不包括系统150的一个或多个部件，其以不同的布置/次序实现，和/或用本公开的其它实施例中的备选设备/机构替代。例如，在一些实例中，系统150不包括接口170和/或接口176。在这种实例中，连接器168(或与仪器152或仪器175通信的其它类似的连接器)可以插入到与计算设备172相关联的端口中。备选地，仪器152、175可以无线地与计算设备172通信。一般而言，在仪器152、175的任一个或两者和计算设备172之间的通信路径可能不具有中间节点(即，直接连接)、在仪器和计算设备之间的一个中间节点，或者在仪器和计算设备之间的多个中间节点。
在一些实施例中，系统150可以额外地包括床侧控制器，例如在2014年9月11日提交的、题目为“Bedside Controller for Assessment of Vessels andAssociatedDevices,Systems,and Methods”的美国临时专利No.62/049265中描述的床侧控制器。床侧控制器可以由临床医师用于控制仪器152和175以在流程期间采集压力数据，查看实时医学压力测量结果(例如，压力数据的视觉表示，诸如压力波形、数值等)，基于收集到的压力数据计算(一个或多个)压力比率、并且与获得的医学感测数据、获得的医学感测数据的视觉表示和/或(一个或多个)计算出的压力比率、基于获得的医学感测数据和/或(一个或多个)计算出的压力比率的可视化、和/或脉管100的视觉表示进行交互。在这方面，床侧控制器可以通信地耦合到计算设备172、接口170和176、和/或仪器152和175上。
在一些实施例中，系统150可以包括与临床环境相关联的库存数据库190，例如可以对患者执行PCI的医院或其它医疗保健设施。库存数据库可以存储关于临床医师可用的支架的各种数据。所述数据可以包括生产者名称、长度、直径、材料、在医院处可用的量、立即可用的量、再供应频率、下一装运日期、以及其它适当的信息。计算设备172可以基于库存数据库190编译多个支架选项，并向临床医师提供选择菜单。计算设备172可以提供基于使用图形用户界面实行的PCI规划自动推荐特定支架(例如，来自特定生产商的支架，其具有特定的长度、直径和/或材料)。计算设备172还可以接收选择特定支架的用户输入，并将其提供给图形用户界面，使得临床医师可以使用选定的支架评估治疗的效力。计算设备172经由连接192通信地耦合到库存数据库190。连接192可以表示一个或多个网络连接，其通信地耦合计算设备172和医疗保健设施的计算系统。
通过仪器130、132、152和/或175获得的诊断信息和/或数据与由外部成像系统获得的患者的脉管系统的(一幅或多幅)血管造影图像和/或其它二维或三维描绘相关或共配准。在各种实施例中，由外部成像系统获得的诊断信息可以包括外部获得的血管造影图像、X射线图像、CT图像、PET图像、MRI图像、SPEC图像、和/或患者的脉管系统的其它二维或三维管腔外描绘。可以基于已知的拉回速度/距离，基于已知的开始点，基于已知的结束点和/或其组合，使用在题目为“VASCULAR IMAGECO-REGISTRATION”的美国专利No.7930014中公开的技术完成空间共配准。例如，机械拉回设备可以用于实行压力感测过程。机械拉回设备可以以固定的已知速率将压力感测设备移动通过脉管。可以基于拉回的速率和压力感测设备的已知位置(例如，从血管造影数据中可用的开始位置、中间点位置、结束位置)，来确定压力测量结果和/或(一个或多个)压力比率的位置。在一些实施例中，利用类似在以下文件中描述的技术来使得诊断信息和/或数据与脉管图像相关：2012年12月31日提交的、题目为“SPATIALCORRELATION OF INTRAVASCULAR IMAGES AND PHYSIOLOGICALFEATURES”的美国临时专利申请No.61/747480。在一些实施例中，共配准和/或相关可以如2013年7月19日提交的、题目为“DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS FOR ASSESSMENT OF VESSELS”的美国临时专利申请No.61/856509中描述地完成。
在一些实施例中，使用与在2012年12月31日提交的、题目为“DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS FOR ASSESSMENT OFVESSELS”的美国专利申请No.14/144280中描述的那些类似的技术将诊断信息和/或数据与脉管图像相关。在一些实施例中，可以如2013年7月19日提交的、题目为“DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS FORASSESSMENT OF VESSELS”的美国临时专利申请No.61/856509中描述地完成共配准和/或相关。在其它实施例中，如2011年7月28日提交的、题目为“CO-USE OF ENDOLUMINAL DATA AND EXTRALUMINALIMAGING”的国际申请No.PCT/IL2011/000612中描述地完成共配准和/或相关。此外，在一些实施例中，如2009年11月18日提交的、题目为“IMAGEPROCESSING AND TOOL ACTUATION FOR MEDICALPROCEDURES”的国际申请No.PCT/IL2009/001089描述地完成共配准和/或相关。另外，在其它实施例中，如2008年3月10日提交的、题目为“IMAGING FOR USEWITH MOVING ORGANS”的美国专利申请No.12/075244描述地完成共配准和/或相关。
现在参考图5，在此示出了可以在用户界面500中提供给临床医师的血管造影数据的示范性描绘，例如可以由图4的计算设备172提供的。用户界面500包括可以在显示器182中呈现的窗口502，如图4中看到的。窗口显示血管造影数据，其包括使用对比剂获得的心脏组织506和脉管系统508。在一些实施例中，血管造影504可以是三维血管造影，其可以由临床医师操纵以提供患者的脉管系统的不同视图，包括不同的透视视图和/或横截面视图。在后续流程期间，临床医师可以将仪器130和/或132导航通过患者的脉管系统，收集其中的生理测量结果。生理测量结果可以存储于计算设备172的存储器中，并还可以在显示器182上显示。基于图像的生理测量结果可以包括主导分类、损害的阻塞程度(其可以表达为百分比直径狭窄)、损害的分类、脉管系统的脉管弯曲程度、损害的长度、和/或损害的钙化程度。特别地，可以在用户界面500的窗口510、520和530中看到关于脉管映射、损害识别和损害分类的系统的状态。这些窗口可以利用开/关指示符显示各种特征的状态，如图5-8中示出的。用户界面500还允许选择图像的特定区域。在这种情况下，没有选择特定的区域。
在获得血管造影数据之后，可以通过图4的系统150提供的图像处理部件解析数据，以分割患者的脉管系统并估计其特定的特征。可以执行数据的解析以提取基于图像的生理测量结果，其可以被自动显示而无需临床医师的连续交互。例如，可以在完成血管造影收集过程之后提取基于图像的生理测量结果。
当处理血管造影数据时，可以使用量化冠状动脉血管造影(QCA)来根据基于图像的数据评估和识别阻塞。QCA可以自动开始以识别任何阻塞。尽管临床医师可以基于他或她自己的经验提供量化评价，但是来自QCA过程的信息可以在后续步骤中使用以自动生成客观介入推荐。如在下文更详细讨论的，本文通过引用援引的共配准技术和本领域技术人员已知的其它技术可以用于共配准生理测量结果与根据在窗口502中呈现的血管造影504生成的患者的脉管系统508的模型中的具体位置。。
现在参考图6，用户界面500显示了由系统150收集和分析的来自各种源的数据。特别地，根据共配准的数据主动映射患者的脉管。系统的状态在属于脉管映射的窗口510中示出为“打开”。用户界面500可以将映射的脉管显示为着色区域550。用户能够查看映射区域的特定区域以查看相关联的压力读数和损害识别和分类。此外，作为脉管映射的结果，系统可以相应标记脉管。例如，在图示的实施例中，右冠状动脉标记为“RCA”，左主动脉标记为“左主”，左旋动脉标记为“LCX”，边缘分支被标记为“M1”和“M2”，左前降支标记为非“LAD”，并且对角支标记为“D1”。应理解，任何脉管(包括动脉和静脉)可以以类似的方式标记。此外，用户可以选择感兴趣的脉管，使得通过系统仅对这些脉管进行标记。
通过系统150自动映射脉管系统可以在对血管造影信息(例如，图5的用户界面500中所描绘的)执行图像识别过程时完成。血管造影信息可以包括表征或描述脉管系统的特征的信息，例如，轮廓、位置、分支和脉管的其它特征，以在患者的脉管系统内自动识别个体脉管。以这种方式，可以生成并解析患者的脉管系统的模型以识别用户可能查看的特定部分。可以由系统150识别和映射的特定脉管包括但不限于：右冠状动脉(RCA)、左冠状主动脉(LCA)、冠状动脉回旋支、左前降支(LAD)、RCA近端、RCA中间、RCA远端、LAD近端、LAD中间、LAD根尖、第一对角、额外的第一对角、第二对角、额外的第二对角、近端旋支、中间/前外侧、钝缘、远端旋支、左后外侧、后降支，等等。
标记540可以结合脉管系统的映射使用。
如图6所示，FFR读数示出在LCA的具有标记540的选定的区域处。可以通过标记540显示生理读数或解剖标签。还可以基于生理测量结果自动定位标记540。系统可以被配置为基于诊断信息(例如，生理测量结果显著变化的位置，例如压力变化的点)选择在脉管内的临床重要的位置。类似地，可以为患者的脉管系统的各种预定义分段提供标记540。还可以基于血管造影数据利用图像识别和建模技术自动生成标记540。在一些实施例中，在执行对血管造影信息的图像识别过程时，系统150自动包括标记540。血管造影信息可以包括表征或描述脉管系统的特征(例如，轮廓、位置、分支和脉管的其它特征)的信息，以在患者的脉管系统内自动识别个体脉管。以这种方式，可以生成和解析患者的脉管系统的模型以识别证明适当标签的特定部分。
应理解，可以使用多个其它的可视化技术来在血管造影图像或脉管的其它图像(包括脉管内和脉管外成像技术，例如IVUS、OCT、ICE、CTA等)的背景下传达图6的信息，以帮助用户评价脉管。在这方面，尽管关于血管造影图像提供了本公开的范例，但是应理解，概念可以均等地应用于其它类型的脉管成像技术，包括脉管内和脉管外成像。在一些实例中，用户能够选择应该在显示的图像中包括或排除哪些信息。在这方面，应该注意，可以个体地和以任何组合使用与在血管造影或脉管的其它图像的背景下传达压力测量数据相关的这些可视化技术。例如，在一些实施方式中，用户能够选择将利用哪种(些)可视化模型和/或其部分，并且系统相应输出显示。此外，在一些实施方式中，用户能够手动注释所显示的图像以包括注释和/或输入一个或多个测量参数。
在图6中的脉管的图像可以包括三维、二维血管造影、计算机断层摄影血管造影(CTA)、和/或其它适当形式的图像。在一些实施例中，三维图像可以围绕垂直轴旋转。在一些实施例中，二维图像可以包括围绕垂直轴的多个视图，使得在旋转图像时示出不同的二维视图。在一些实施方式中，在脉管的对应的二维描绘附近显示三维模型。在这方面，用户可以选择两种类型的描绘(二维(包括成像模态类型)和/或三维)以及将会利用哪种(些)可视化模型和/或其部分。系统将基于用户的偏好/选择和/或系统缺省输出对应的显示。
图7示出了具有脉管映射和激活的损害识别特征的示范性用户界面500。如图6所示，对应于特征的窗口510、520标记为“打开”。在所示的实施例中，损害识别特征显示损害可能位于的感兴趣区域522、524。这些区域的识别可以基于生理测量结果。系统150可以被配置为基于诊断信息(例如，生理测量结果显著变化的位置，例如压力变化的点)选择脉管内临床重要的位置。类似地，一个或多个感兴趣的区域可以基于解剖数据，提高损害风险的信号，例如脉管的窄化。如图7所示，可以识别感兴趣区域522、524，而不分类可能存在于定义区域内的损害。在这种情况下，窗口530保持空白。
现在参考图8，在此示出了具有脉管映射、损害识别和激活的损害分类特征的用户界面500的描绘。在该范例中，系统150已经识别出两个感兴趣区域522、524，并且还已经在窗口530上分类出可能的损害并且具有在用户界面500上的提示580、590。弥漫性损害的分类基于在脉管的较长部分上稳定的压降，而局灶性损害的分类基于在脉管的特定位置的显著的压降。标记540、560可以在损害分类中使用。另外，标记540、560可以用于进一步研究识别出的损害。例如，标记560示出了在感兴趣区域524的中央处的较低的压力读数，其还可以将分类定义为严重的局灶性损害。还关于图9进一步讨论损害的分类。
现在参考图9，此处示出了根据本公开的实施例的用户界面600的描绘，用于给予获得的生理测量结果(如图所示，压力测量结果，但是还可以包括流体积、流速和/或其它脉管内生理测量结果或基于其的运算)评价脉管。用户界面可以显示在触敏显示器上。临床医师可以查看、分析压力数据和/或压力数据的视觉表示并与之交互。
更具体地参考图9，在此示出了根据本公开的实施例的屏幕显示600。屏幕显示600包括多个标签，包括iFR标签602、FFR标签604、患者标签606、以及设置标签608。在图9中，已经选择了iFR标签602并向用户显示。如图所示，iFR标签602包括绘图610和对应的压力波形绘图612。屏幕显示600还包括窗口614，其示出计算出的压力比率(例如，FFR、iFR或其它)。屏幕显示600还包括窗口616，其示出了可用于向用户显示的运行(run)或拉回。在图示的实施例中，两个不同的运行可用并且由对应的时间戳识别。在这方面，用户能够从窗口616选择期望的运行，并且在绘图610中示出的数据和压力波形绘图612将相应更新。
屏幕显示600还包括缩放按钮618、620，其允许用户在绘图610和压力波形绘图612上分别进行放大或缩小。为此，屏幕显示600包括标尺622，其示出了绘图610和压力波形绘图612的相对刻度。在一些实例中，标尺622提供了绘图610和/或压力波形绘图612相对于脉管长度和/或拉回长度的图像显示的维度刻度。在一些实施方式中，标尺622的刻度响应于选择性致动缩放按钮618、620而自动更新。
屏幕显示600还包括滑块624。滑块624允许用户沿着脉管的长度和/或对应的拉回数据移动。例如，在一些实例中，滑块624的左端对应于拉回的开始；而滑块的右端对应于拉回的结束。通过在第一和第二端之间移动滑块624，用户能够看到在绘图610和压力波形绘图612中压力数据的对应部分。因此，用户可以利用缩放按钮618、620结合滑块624聚焦于脉管的特定部分和拉回数据。在一些实例中，基于滑块的位置和/或，更新在窗口614中显示的压力比率的数值。在这方面，在一些实例中，在窗口614中显示的压力比率的数值仅基于在绘图610和压力波形绘图612中显示的压力数据。然而，在其他实例中，在窗口614中显示的压力比率的数值基于在绘图610和压力波形绘图612中显示的压力数据和在绘图610和压力波形绘图612中未显示的压力数据之一或组合。
在这方面，屏幕显示600的绘图610和压力波形绘图612示出了当一个仪器移动通过脉管而另一仪器维持在固定位置处时获得压力测量结果的方面。在这方面，在一些实例中，压力测量结果表示当仪器移动通过脉管时仪器在脉管内的固定位置和移动位置之间的压力比率。例如，在一些实例中，在脉管内的固定位置处获得近端压力测量结果，同时通过脉管将仪器从获得近端压力测量结果的位置的第一位置远端处拉回到比第一位置更近端的第二位置(即，更靠近近端压力测量的固定位置)。为了清楚地理解本公开的概念，该布置将用于描述本公开的实施例。然而，应理解，所述概念可均等地应用于其它布置。例如，在一些实例中，从近端压力测量位置的第一远端位置通过脉管推动到更远的第二位置(即，更远离近端压力测量结果的固定位置)。在其它实例中，在血内管的固定位置处获得远端压力测量结果，并从远端压力测量结果的固定位置的第一远端位置拉回仪器通过脉管到比第一位置更近的第二位置(即，更远离远端压力测量结果的固定位置)。在其它实例中，在脉管内的固定位置处获得远端压力测量结果，并从远端压力测量结果的固定位置的第一近端位置拉动仪器通过脉管到比第一位置更少近端的第二位置(即，更靠近远端压力测量结果的固定位置)。
在一些实例中，脉管内的两个压力测量结果(例如，固定位置压力测量结果和移动压力测量结果)之间的压力差分被计算作为两个压力测量结果的比率(例如，移动压力测量结果除以固定位置压力测量结果)。在一些实例中，为患者的每次心跳周期计算压力差分。在这方面，在一些实施例中，计算出的压力差分是跨心跳周期的平均压力差分。例如，在向患者施加充血剂的一些实例中，跨心跳周期的平均压力差分被用于计算压力差分。在其它实施例中，仅利用一部分心跳周期来计算压力差分。在一些实例中，压力差分是心跳周期的部分或诊断窗口上的平均。
在一些实施例中，利用在2012年4月30日提交的、名称为“DEVICES,SYSTEMS,ANDMETHODS FOR ASSESSING A VESSEL”的美国专利申请No.13/460296中描述的一个或多个技术选择诊断窗口。如其中讨论的，诊断窗口和相关联的技术尤其适于在没有向患者应用充血剂的情况下使用。一般而言，基于近端压力测量结果、远端压力测量结果、近端速度测量、远端速度测量、ECG波形、和/或脉管性能的其它可识别和/或可测量方面中的一个或多个的特性和/或分量，来识别在未使用充血剂的情况下评价跨狭窄的差分压力的诊断窗口。在这方面，可以将各种信号处理和/或计算技术应用于近端压力测量结果、远端压力测量结果、近端速度测量、远端速度测量、ECG波形、和/或脉管性能的其它可识别和/或可测量方面中的一个或多个的特性和/或分量，来识别适当的诊断窗口。
在图9的图示的实施例中，绘图610示出了随着时间的压力比率。特别地，绘图610示出了随着拉回的时间计算出的压力比率。更具体地，绘图610示出了在拉回期间iFR的测量压力比率值。在这方面，可以计算出iFR压力比率，如在以下一个或多个文件中描述的：2012年1月6日提交的、题目为“APPARATUS AND METHOD OF CHARACTERISING ANARROWINGIN A FLUID FILLED TUBE”的PCT专利申请公布WO2012/093260；2012年1月6日提交的、题目为“APPARATUS AND METHODOF ASSESSING A NARROWING IN A FLUID FILLED TUBE”的PCT专利申请公布WO 2012/093266；2012年4月30日提交的、题目为“DEVICES,SYSTEMS,ANDMETHODS FOR ASSESSING A VESSEL”的美国专利申请No.13/460296；2012年8月20日提交的、题目为“DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS FOR VISUALLY DEPICTING A VESSELANDEVALUATING TREATMENT OPTIONS”的PCT专利申请公布WO2013/028612；2013年7月19日提交的、题目为“DEVICES,SYSTEMS,ANDMETHODS FOR ASSESSMENT OF VESSELS”的美国临时专利申请No.61/85509；以及2013年月19日提交的、题目为“DEVICES,SYSTEMS,ANDMETHODSFOR ASSESSING A VESSEL WITH AUTOMATED DRIFTCORRECTION”的美国临时专利申请No.61/856518。
绘图610可以以任何适当方式图示压力比率和/或下层压力测量结果。一般而言，在绘图610中的数据的表示可以用于识别在压力比率和/或下层压力测量结果中的梯度/改变，其可以指示脉管内的重要的损害。在这方面，数据的视觉表示可以包括：(一个或多个)压力测量结果；压力测量结果的比率；在压力测量结果中的差异；(一个或多个)压力测量结果、压力测量结果的比率和/或压力测量结果中的差异的梯度；(一个或多个)压力测量结果、压力测量结果的比率和/或压力测量结果中的差异的第一或第二导数；和/或其组合。
类似地，压力波形绘图612示出了对应的压力数据。在这方面，压力波形绘图612可以包括在拉回期间移动通过脉管的压力感测设备的压力波形，用于静止压力感测设备的压力波形，或两者。在图示的实施例中，压力波形绘图612包括两者的压力波形。在一些实例中，压力波形绘图612被增强以突出显示或以其他方式强调对应于用于压力比率计算的诊断窗口的压力数据。
如图9所示，屏幕显示600包括按钮626，其指示正以“实况”模式显示数据，这指示屏幕显示600(包括绘图610、压力波形绘图612和/或窗口614)在执行流程时实时地更新。在其它实例中，屏幕显示600的按钮626将指示其处于“回放”或“回顾”模式，其指示屏幕显示600正在示出先前获得的数据。关于“实况”模式，应该注意的是，接近实时或实况执行诊断窗口的确定和/或压力差分的计算，以识别心跳周期的诊断窗口并计算压力差分。在这方面，在本公开的背景下“实时”或“实况”计算压力差分被理解为涵盖在数据采集的10秒内发生的计算。然而，可以认识到通常“实时”或“实况”计算是在数据采集的1秒内执行的。在一些实例中，“实时”或“实况”计算与数据采集同时执行。在一些实例中，通过处理器在数据采集之间的延时中执行计算。例如，如果每5ms从压力感测设备采集数据达1ms，则在数据采集之间的4ms中处理器可以执行计算。应理解，这些定时只是示范性的，所述数据采集速率、处理时间和/或计算周围的其它参数将改变。在其它实施例中，在数据采集之后的10秒或更多秒执行压力差分计算。例如，在一些实施例中，用于识别诊断窗口和/或计算压力差分的数据被存储以供后续分析。
通过比较计算出的压力差分与阈值或预定值，医生或其他处置医学人员能够确定应该管理什么治疗(如果有的话)。在这方面，在一些实例中，高于阈值(例如，在0.00到1.00标度的0.80)的计算出的压力差分指示第一处置模式(例如，不处置、药物疗法等)；而低于阈值的计算出的压力差分指示第二更侵入性的处置模式(例如，脉管成形术、支架等)。在一些实例中，阈值是固定的预先设置的值。在其它实例中，为特定患者和/或患者的特定狭窄选择阈值。在这方面，特定患者的阈值可以基于经验数据、患者特性、患者历史、医师偏好、可用处置选项和/或其它参数中的一个或多个。
在图9上还示出了感兴趣区域630。可以基于来自仪器的异常读数(例如，脉管中的剧烈压力变化)，通过系统150分配感兴趣区域630。在该实施例中，感兴趣区域630以脉管中的锐利压力变化为中心。当通过系统150识别感兴趣区域630时，屏幕显示600可以示出一个或多个选项用于采取感兴趣区域630的另外的诊断测量结果。因此，如图9所示的屏幕显示600提示医学专家对脉管的识别出的部分(其还可以由三维血管造影确认)执行IVUS测量。
在一些实例中，基于阈值配置图9的屏幕显示600的绘图610和/或窗口614中描绘的压力差分测量结果的颜色和/或其它视觉区分的方面。例如，第一颜色(例如，绿色、白色或其它)可以用于表示在阈值之上的值(例如，当阈值在0.00到1.00的标度上为0.80时，值高于0.90的值)，第二颜色(例如，黄色、灰色或其它)可以用于表示接近但是高于阈值的值(例如，当阈值在0.00到1.00的标度上为0.80时，在0.81和0.90之间的值)，并且第三颜色(例如，红色，黑色或其它)可以用于表示等于或低于阈值的值(例如，当阈值在0.00到1.00的标度上为0.80时，0.80或以下的值)。此外，在一些实例中，绘图610包括一个或多个水平线或表示(一个或多个)阈值的其它描绘。应意识到，任意数量的颜色组合、缩放、归类和/或其它特性可以用于视觉表示针对阈值的压力差分的相对值。然而，出于简洁的原因，申请人将在此不明确描述多个变型。
图10示出了可以由系统识别出的损害的若干分类的图，包括“局灶性”、“适度”、“严重”、“弥漫性”、“长”、“短”、“多重”和“多发”。损害810包括在脉管100的上部分116和下部分118两者上的斑块累积。在斑块累积的上部分116和下部分118之间的距离802的减小导致压力的减小，因为斑块累积减少了流体流经脉管100的可用空间。该压降还可以称作损害的功能强度。可以从跨脉管100的压降的功能强度和长度导出损害的计算。特别地，可以使用诸如生理测量结果的共配准的技术(例如，FFR、iFR、CFR和血管造影术)来将功能强度或压力损失的斜率映射到脉管的长度，并且如下所述比较分析的结果和包含损害分类的分类指数。
损害810在相对短的长度上引起锐利压力损失，并被识别为“局灶性”。局灶性损害可以在严重性方面大量变化，并还可以根据它们减少脉管100的横截面的程度进行分类。这可以通过距离802或收缩脉管的百分比进行测量。因为损害可能发生在许多不同尺寸的脉管中，所以通过百分比进行分类是有利的。在一些情况下，“适度的”局灶性损害将脉管100窄化20-60％，而“严重的”局灶性损害将脉管100窄化60-100％。
与局灶性损害相比，其它损害在脉管的更长长度上引起逐渐的压降。例如，损害820被分类为“弥散性”。如图所示，弥散性损害通常呈现沿着脉管100的长度的不均匀的斑块累积。还可以基于其长度806(即，沿着脉管100斑块在脉管两侧延伸的距离)分类弥散性损害。在一个实施例中，具有超过5mm的长度的损害被分类为“长”；而测量5mm或更少的损害被分类为“短”。在一些实例中，在脉管100内存在多个损害，例如在范例830中示出的。当损害一起靠近时，范例830可以被看作“多重”损害分类。在损害之间的距离808可以确定它们是分离的局灶性损害还是组合的多个损害。在一个实施例中，当损害分离小于10mm时，它们可以被看作是多重损害。损害840示出了在脉管100两侧上的复杂的斑块累积形式。在这种情况下，两个损害在脉管内交叠，并且损害840可以被分类为“多发”。该分类包括一起彼此靠近的多个损害，使得在它们的斑块累积的面积之间不存在距离808，同时沿着脉管100在两个或更多点处发生窄化部分。本公开的分类过程可能涉及在怀疑损害的点处检查脉管解剖结构。特别地，在脉管分歧周围存在斑块可能导致异常分类，因为压力读数可能由于分歧而差别很大。
图11是根据本公开的实施例的评价患者的脉管系统以识别和分类患者的脉管中的损害的方法1000的流程图。方法1000可以由本文描述的系统实施，例如图4的系统150。如图11所示，方法1000被图示为多个枚举步骤或操作。方法1000的实施例可以在枚举步骤之前、之后、之间包括额外的步骤或操作作为枚举步骤的一部分。在步骤1002处，方法1000可以包括从脉管系统的图像获得图像数据。这可以通过接触网络存储设备(例如，电子健康记录存储系统)获得图像数据(例如，血管造影数据)来完成。血管造影数据可以包括二维血管造影图像、三维血管造影图像和/或计算机断层摄影血管造影(CTA)图像。血管造影数据的范例可以在图5-8的用户界面500中看到，其包括血管造影504。
在步骤1004处，方法1000可以包括从定位于患者的脉管内的第一仪器和第二仪器获得生理测量结果，同时第二仪器从第一位置纵向移动通过脉管到第二位置。可以使用一个或多个诊断测量结果(例如，基于压力的，包括FFR和iFR；基于流量的，包括CFR，等等)来收集生理测量结果以表征在患者的脉管系统内的一个或多个损害的存在和/或严重性。例如，当使用FFR时，患者的脉管系统中具有相对高FFR(例如，大于0.80)的区域被表征为不具有损害或狭窄，而具有相对低FFR(例如，低于0.80)的区域被表征为具有损害或狭窄。可以以提供与测量结果相关联的至少一些位置信息的方式获得生理测量结果。
在步骤1006处，方法1000可以包括共配准生理测量结果和图像数据以产生共配准的生理测量结果。可以以覆盖的方式显示共配准的生理测量结果，使得可以与血管造影图像数据相关联地可视化生理测量结果。在图5-8的用户界面500中可以看到范例。通过共配准生理测量结果和图像数据，系统150可以向一个或多个临床医师提供额外的观点。影像可以表示患者的脉管系统的物理维度，这可能足以识别其中的一个或多个损害，同时生理测量结果指示损害对脉管系统的影响或效应。在一些实施例中，共配准生理测量结果和图像数据可以包括：在数据文件中关联每个生理测量结果和脉管系统内的位置，利用图像数据识别每个生理测量结果的对应位置，并且在共配准的生理测量数据文件中关联每个生理测量结果与其在脉管系统的图像内的对应位置。在一些实施例中，共配准生理测量结果可以产生新的数据文件，其包括共配准的生理测量结果。
还可以通过交叠来自成像系统的数据(例如，血管造影图像、X射线图像、CT图像、PET图像、MRI图像、SPECT图像和/或患者的脉管系统的其它二维或三维管腔外描绘)与通过系统150的仪器130、132、152和/或175(如图4所示)获得的数据来完成共配准。在一些情况下，表征或描述脉管系统的特征(例如，脉管的轮廓、位置、分支和其它特征)的信息用于自动识别患者的脉管系统内的个体脉管，并用作编译患者的完整脉管映射的基线。
在步骤1008处，方法1000可以包括分析共配准的生理测量结果以确定在脉管内的损害的分类。由系统150基于共配准的压力读数和读数的解剖背景识别损害可能位于的潜在感兴趣区域。潜在损害位置还可以基于解剖生理数据，例如脉管的不期望的窄化或在狭窄附近存在侧分支。在识别中还可能考虑的生理信息包括主导分类、损害区域的阻塞的程度、脉管系统的脉管的弯曲程度、损害区域的钙化程度，等等。识别还可以基于当前生理测量结果和来自数据库的先前记录的生理测量结果的比较。形成分析和推荐制定的一部分的信息的其它源包括患者历史，例如，年龄、性别或先存条件(例如，糖尿病或高血压)。在识别出潜在损害之后，系统150基于功能参数分类损害。一般而言，分类依赖于心血管压力强度和损害长度测量。由系统150识别出的损害的分类包括“局灶性”、“适度”、“严重”、“弥散性”、“长”、“短”、“多重”、“多发”或其它适当的分类。将结合图10讨论进行这些分类中的每个的标准。
在步骤1010处，方法1000可以包括向用户显示损害的识别和分类。在一些实施例中，该信息自动显示在用户界面500上，例如在图5-8中示出的。可以在流程过程期间由医学专家读出识别和分类以帮助引导诊断。另外，识别和分类还可以用作教育。例如，损害的识别和由系统150在分析中用于制定识别的因素可以呈现给患者、或者患者的家庭成员或守护人，以帮助解释医学专家的推理或将来手术的可能性。
本领域技术人员还将认识到可以以各种方式修改上述装置、系统和方法。因此，本领域普通即使人员将认识到，本公开所涵盖的实施例不限于上述特定示范性实施例。在这方面，尽管已经示出并描述了说明性实施例，但是在前述公开中可以预期宽范围的修改、改变和替代。应理解，可以对上文进行这种变化，而不背离本公开的范围。因此，适当的是广义地且以符合本公开的方式解释权利要求。

Claims (13)

1.一种用于评价患者的脉管系统的系统(150)，所述系统包括：
处理系统(172)，其被配置为：
获得所述患者的所述脉管系统的图像数据(504)；
分析所获得的图像数据以通过计算机辅助检测算法来识别来自所述脉管系统的一脉管的脉管名称；
获得所述患者的所述脉管的生理测量结果，其中，所获得的生理测量结果包括压力测量结果；
将所获得的生理测量结果与所获得的图像数据(504)共配准，使得所述生理测量结果与所述患者的所述脉管的对应部分相关联；
分析共配准的生理测量结果以确定沿着所述脉管的长度(806)的压降；
通过将所述分析的结果与包含损害分类的分类指数进行比较来确定所述患者的所述脉管内的损害的分类(810、820、830)，其中，所述分类依赖于所述生理测量结果和损害长度测量；并且
向用户界面(500、180)输出在所述脉管附近有所述脉管名称的所述脉管以及所述损害的所述分类(810、820、830)。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述损害的所述分类包括：局灶性损害(810)、弥散性损害(820)和多重损害(830)。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理系统(172)还配置为基于医疗保健设施的库存数据库(190)编译多个支架选项并且基于使用所述用户界面实行的PCI规划自动推荐支架。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所获得的图像数据(504)包括以下中的至少一项：二维血管造影图像、三维血管造影图像或计算机断层摄影血管造影(CTA)图像。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所获得的生理测量结果包括从至少一个介入设备(130、152)接收的测量结果。
6.根据权利要求5所述的系统，所述系统还包括所述至少一个介入设备(130、152)。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述至少一个介入设备(130、152)包括压力感测脉管内设备。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述处理系统还被配置为基于所获得的压力测量结果来计算压力比率。
9.根据权利要求6所述的系统，其中，所述至少一个介入设备包括流量感测脉管内设备，并且其中，所获得的生理测量结果包括流量测量结果。
10.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括所述用户界面(500、180)。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述处理系统被配置为通过将所述分类(810、820、830)的表示(580、590)交叠到所述损害的位置附近的所述脉管的图像上来向所述用户界面(500、180)输出所述损害的所述分类(810、820、830)。
12.一种存储有指令的计算机可读介质，所述指令用于评价患者的脉管系统，当所述指令在计算设备上运行时，所述指令使所述计算设备执行以下步骤：
获得所述患者的所述脉管系统的图像数据；
分析所获得的图像数据以通过计算机辅助检测算法来识别来自所述脉管系统的一脉管的脉管名称；
获得所述患者的所述脉管的生理测量结果，其中，所获得的生理测量结果包括压力测量结果；
将所获得的生理测量结果与所获得的图像数据(504)共配准，使得所述生理测量结果与所述患者的所述脉管的对应部分相关联；
分析共配准的生理测量结果以确定沿着所述脉管的长度(806)的压降；
通过将所述分析的结果与包含损害分类的分类指数进行比较来确定所述患者的所述脉管内的损害的分类(810、820、830)，其中，所述分类依赖于所述生理测量结果和损害长度测量；并且
向用户界面输出在所述脉管附近有所述脉管名称的所述脉管以及所述损害的所述分类。
13.根据权利要求12所述的计算机可读介质，其中，针对所述用户界面的所述损害的所述分类的输出包括将所述分类(810、820、830)的表示(580、590)在所述损害的位置附近交叠到所述脉管的图像上，并且其中，所述损害的所述分类包括：局灶性损害(810)、弥散性损害(820)和多重损害(830)。
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