CN108348170B - 与侧支有关的支架撑杆检测 - Google Patents

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Abstract

本发明部分地涉及使用血管内数据检测与侧支区域有关的支架撑杆的方法。在一个实施方式中，使用基于扫描线的峰值分析来执行与被监禁的侧支有关的支架撑杆的检测。在一个实施方式中，使用模型撑杆来分析与支架撑杆相关的假阳性判定。

Description

与侧支有关的支架撑杆检测
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年11月18日提交的美国临时专利申请No.62/257,185的优先权，上述专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及用于支架检测的系统和方法。
背景技术
介入心脏病专家在插管术治疗中加入了各种诊断工具，以计划、指导和评估治疗。通常使用荧光透视法来执行血管的血管造影成像。反过来，这样的血管成像在诸如心脏搭桥手术或支架植入的干预期间被医生用于诊断、定位和治疗血管疾病。诸如光学相干断层摄影术(optical coherence tomography，OCT)的血管内成像技术也是有价值的工具，其可用于代替荧光透视法或者与荧光透视法结合使用以获得关于给定对象的血管状况的高分辨率的数据。
血管内光学相干断层摄影术是一种基于导管的成像模式，其使用光窥视冠状动脉壁，并生成其图像以供研究。利用相干光、干涉量度法和微光学技术，OCT可以提供病变血管内的具有微米级分辨率的视频速率的体内断层摄影术。使用光纤探针以高分辨率观察亚表层结构使得OCT对于内部组织和器官以及植入的诸如支架的医疗器械的微创成像特别有用。
支架是用于治疗血管狭窄的常用介入。对于临床医生来说，制定个性化的支架计划至关重要，该计划根据患者的血管解剖结构进行制定，以确保血管内手术的最佳结果。支架计划包括选择支架的长度、直径和放置区域，以用于恢复到下游组织的正常血液流动。然而，在血管侧支附近经常存在限流性狭窄。在部署用于解决主血管的狭窄问题的支架期间，侧支可能被部分地堵塞或“监禁”。由于侧支对于将血液运送到下游组织是至关重要的，因此，“监禁”可能会产生不希望的缺血性影响，并且也可能导致血栓形成。当多个侧支受到影响或单个分支的阻塞表面积增加时，“监禁”造成的缺血性影响复杂化。
金属支架检测方法通常通过先检测由撑杆投射到血管壁上的阴影，然后通过检测撑杆在检测到的阴影内的位置来检测各个支架撑杆。然而，通过这种方法很难检测到被监禁的侧支上的撑杆。由于扫描线可能与侧支开口垂直，因此侧支在图像中显示为大的阴影。结果，很难或不可能检测到覆盖侧支的撑杆阴影。因此，通过基于阴影的检测方法很容易漏掉监禁撑杆。
本发明解决了改进对监禁支架撑杆的检测的需求。
发明内容
本文公开了用于检测和可视化堵塞或监禁血管侧支的支架撑杆的系统和方法。本文公开的系统和方法通过分析侧支的稀疏(sparse)强度峰值来对撑杆进行检测。在一个实施方式中，稀疏强度峰值包括被暗区域包围的扫描线强度峰值。可以在光学相干断层摄影术(OCT)扫描线上识别稀疏强度峰值。该峰值对应于潜在的撑杆，以及暗区域对应于潜在的侧支管腔，其表现为空隙。分析具有潜在撑杆峰值的扫描线以确定该扫描线是否符合与监禁撑杆一致的强度分布。在一个实施方式中，分析具有潜在撑杆峰值的连续扫描线以确定该扫描线是否符合与监禁撑杆一致的强度分布。
在一个实施方式中，本文描述的系统和方法识别侧支和识别在侧支内的特定位置处的潜在的撑杆。在一个实施方式中，特定位置是线偏移的位置。然后系统和相关联的侧支检测或其它相关联的软件模块可以在相同的位置创建模型撑杆。
部分地，本发明涉及一种在血管的表示中检测支架撑杆的方法。该方法包括在由血管内诊断系统可访问的存储器中存储包括第一组扫描线的血管内数据；在所述血管内数据中检测侧支；在所检测到的侧支中的一个或多个侧支中识别第二组扫描线；对于所述第二组扫描线中的每条扫描线确定峰值强度；在所述第二组扫描线中识别具有小于或等于阈值T的峰值强度的第三组扫描线，其中，所述第三组扫描线包括所检测到的侧支的一条或多条扫描线，该一条或多条扫描线是包括支架撑杆图像数据的候选扫描线；以及验证所述候选扫描线以识别包括支架撑杆数据的一条或多条扫描线。
在一个实施方式中，验证步骤包括确定每条候选扫描线是否为包括支架撑杆图像数据的假阳性。在一个实施方式中，验证步骤包括使用相关因子将候选支架撑杆图像数据与模型支架撑杆图像数据进行比较。在一个实施方式中，相关因子是线性相关系数。在一个实施方式中，确定每条候选扫描线是否为包括支架撑杆图像数据的假阳性，包括将检测到的候选支架撑杆图像数据与模型支架撑杆图像数据进行比较。
在一个实施方式中，在确定每条扫描线的峰值强度之后，所述方法包括将用于侧支的扫描线划分成多个样本。在一个实施方式中，所述方法还包括在相对于所述模型撑杆进行验证之前将连续的相邻扫描线进行聚类的步骤。
在一个实施方式中，所述方法还包括将验证通过的撑杆添加到检测到的撑杆的列表的步骤。在一个实施方式中，对于候选撑杆，如果强度大于线处峰值(peak-at-line)强度的样本数量大于阈值T，则将所述候选撑杆或包括所述候选撑杆的扫描线丢弃。在一个实施方式中，所述方法还包括为每个侧支确定开始帧和结束帧。
部分地，本发明涉及一种用于在血管的表示中检测支架撑杆的基于处理器的自动系统。该系统包括一个或多个存储设备；以及与所述存储设备通信的计算设备，其中，所述存储设备包括由所述计算设备可执行的指令以使所述计算设备：在由血管内诊断系统可访问的存储器中存储包括第一组扫描线的血管内数据；在所述血管内数据中检测侧支；在一个或多个所检测到的侧支中识别第二组扫描线；对于所述第二组扫描线内的每条扫描线确定峰值强度；在所述第二组扫描线中识别具有小于或等于阈值T的峰值强度的第三组扫描线，其中，所述第三组扫描线包括所检测到的侧支的一条或多条扫描线，该一条或多条扫描线是包括支架撑杆图像数据的候选扫描线；以及验证所述候选扫描线以识别包括支架撑杆数据的一条或多条扫描线。验证步骤的指令包括确定每条候选扫描线是否为包括支架撑杆图像数据的假阳性。
在一个实施方式中，所述方法包括用于验证步骤的指令，验证步骤包括使用相关因子将候选支架撑杆图像数据与模型支架撑杆图像数据进行比较。在一个实施方式中，相关因子是线性相关系数。在一个实施方式中，所述计算设备还包括使所述计算设备确定每条候选扫描线是否为包括支架撑杆图像数据的假阳性的指令，确定每条候选扫描线是否为包括支架撑杆图像数据的假阳性包括将检测到的候选支架撑杆图像数据与模型支架撑杆图像数据进行比较。在一个实施方式中，在确定每条扫描线的峰值强度之后，所述计算设备还包括使所述计算设备将用于侧支的扫描线划分成多个样本的指令。
在一个实施方式中，所述计算设备还包括使所述计算设备在相对于所述模型撑杆进行验证之前将连续的相邻扫描线进行聚类的指令。在一个实施方式中，所述计算设备还包括使所述计算设备将验证通过的撑杆添加到检测到的撑杆的列表的指令。
在一个实施方式中，对于候选撑杆，如果强度大于线处峰值强度的样本数量大于阈值T，则将所述候选撑杆或包括所述候选撑杆的扫描线丢弃。在一个实施方式中，所述计算设备还包括使所述计算设备为每个侧支确定开始帧和结束帧的指令。
附图说明
附图不一定是按照比例绘制和强调，而是总体上根据示例性原则步骤。这些附图在所有方面中都被认为是示例性的，并且不意图限制本发明，本发明的范围仅仅由权利要求限定。
图1A是根据本发明的示例性实施方式的示例性血管内数据收集系统、相关联的血管内数据收集探针以及相关的图像处理、检测和其它软件部件。
图1B是根据本发明的示例性实施方式的置入支架的血管的横截面OCT图像。
图1C是根据本发明的示例性实施方式的包括非倾斜监禁侧支的置入支架的血管的横截面OCT图像。
图2是根据本发明的示例性实施方式的用于在OCT图像数据中检测监禁撑杆的方法流程图。
图3A是示出根据本发明的示例性实施方式的模型撑杆的曲线图。
图3B是示出根据本发明的示例性实施方式的真撑杆检测的曲线图。
图3C是示出根据本发明的示例性实施方式的在血管管腔中进行假阳性撑杆检测的曲线图。
图3D是示出根据本发明的示例性实施方式的在血管中进行假阳性撑杆检测的曲线图。
具体实施方式
本文公开的系统和方法描述了使用血管内数据或获得的与动脉相关的其它数据检测和分析动脉的特征，所述血管内数据包括扫描线和使用扫描线所生成的图像。在一个实施方式中，分析并转换血管内数据以检测阻塞、覆盖或以其它方式“监禁”动脉的侧支的金属支架撑杆。血管内数据例如可以包括光学相干断层摄影术(OCT)数据或血管内超声(IVUS)数据或其它感兴趣的血管图像。可以分析血管内数据以识别沿着每条扫描线的稀疏强度峰值——即被对应于侧支的在大多数情况下表现为大阴影的暗区域包围的峰值。在很多情况下，在2D横截面视图中，侧支表现为组织区域的开口。因此，监禁侧支的撑杆不会投射阴影。
在一个实施方式中，稀疏峰值的特征在于通过沿着扫描线分析图像的统计数据来检查在黑暗背景下是否存在明亮信号的证据。然后在图像统计数据上应用阈值T或Ts(也被称为线处测量的原始峰值(
Figure GDA0001662936150000051
peak)的阈值)以检查扫描线是否为潜在的金属撑杆的候选扫描线。在一个实施方式中，分析连续的扫描线或其部分以确定这些扫描线是否符合与金属撑杆一致的强度分布。可以使用其它阈值和度量来过滤和选择与侧支相关联的扫描线以识别用于后续验证的候选扫描线。在一些实施方式中不需要扫描线识别之后的进一步验证。
图1A是描绘血管5(诸如动脉)、数据收集探针7以及血管内数据收集和处理系统10的高级示意图。系统10例如可以包括OCT系统、IVUS系统或者其它血管内成像系统。示出在血管5中放置为使得其或阻塞侧支SB的支架12。系统10可以包括适用于执行侧支检测、峰值检测、误差校正、模型比较、管腔检测以及本文所描述的各种其它过程的各种软件模块。系统10可以包括满足本文描述的应用和数据收集的一致性和带宽要求的合适的光源。系统10可以包括超声成像系统。探针7可以包括具有导管部分的导管20，该导管部分具有设置在其中的一个或多个光纤15和探针尖端17。在一个实施方式中，探针尖端17包括光束导向器。
如图所示，导管20被引入诸如动脉管腔的管腔11中。探针7可以包括旋转或可滑动的光纤15，该光纤将光向前导向到管腔14中或导向到与光纤15的纵轴线垂直的方向。因此，在光纤15旋转时从探针侧面引导光的情况下，收集关于血管5的壁的OCT数据。血管5的壁限定管腔边界。可以利用使用检测软件部件从在探针尖端17处收集到的光信号获得的距离测量值来检测该管腔边界。可以在探针穿过动脉回拉期间产生的扫描线中识别侧支、支架撑杆以及其它特征。在一个实施方式中，探针7可以包括除了OCT之外的诸如超声波的其它成像模式。
如图1A所示，探针尖端17位于管腔11中使得探针尖端位于血管5的支架区域的远侧。探针尖端17被配置为传输光并接收来自诸如支架12以及血管5的壁的物体的反向散射光。通过管腔11拉动探针尖端17和数据收集探针7的其余部分，以使探针尖端穿过跨越侧支SB的支架区域。如图1B所示，示出在插入血管之前或之后的探针7。探针7与OCT系统10进行光通信。经由光纤15连接到探针7的OCT系统或子系统10可以包括诸如激光器的光源、具有样本臂和参考臂的干涉仪、各种光路、时钟发生器、光电二极管以及其它OCT系统部件。
在一个实施方式中，光学接收器31(诸如基于平衡光电二极管的系统)可以接收从探针7出射的光。计算设备40(诸如计算机、处理器、专用集成电路(ASIC)或其它设备)可以是OCT系统10的一部分，或者可以被包括作为与OCT系统10进行电通信或光通信的单独的子系统。计算设备40可以包括存储器、存储设备、总线和适用于处理数据的其它部件、以及软件44(诸如被配置为用于侧支检测、用于候选支架撑杆选择或识别、用于支架撑杆验证、用于支架图像数据可视化的相关性和比较以及用于下面讨论的回拉数据收集的图像数据处理)。在一个实施方式中，软件44可以包括包含诸如监禁侧支/支架检测模块的各种模块的管线。该模块可以包括各种其它软件模块，诸如稀疏峰值检测模块、模型撑杆生成模块、假阳性测试模块以及其它如本文所描述的其它模块。
在一个实施方式中，计算设备40包括或访问软件模块或程序44，诸如侧支检测模块、管腔检测模块、支架检测模块、支架撑杆验证模块、候选支架撑杆识别模块以及其它软件模块。软件模块或程序44可以包括图像数据处理管线或其部件模块以及一个或多个图形用户界面(GUI)。这些模块可以是彼此的子集，并通过各种输入、输出以及数据类别进行排列和连接。
示例性图像处理管线以及其部件可以构成程序44中的一个或多个程序。软件模块或程序44接收图像数据并将该图像数据转换成血管的二维和三维视图，并且支架可以包括管腔检测软件模块、峰值检测软件模块、支架检测软件模块、侧支检测软件模块以及监禁的或堵塞的侧支模块。图像数据处理管线、其部件的软件模块、相关方法以及本文描述的任何方法被存储在存储器中并且使用诸如处理器、设备或其它集成电路的一个或多个计算设备来执行。
如图所示，在图1A中，显示器46也可以是系统10的一部分，用于显示诸如使用收集到的图像数据生成的血管的横截面视图和纵向视图的信息47。可以通过显示器46向使用者显示支架和侧支的表示(诸如支架和侧支的OCT图像或IVUS图像)。在显示这些特征和可能在显示的图像中包括的具有识别标记的任何编码或标记之前执行侧支检测和支架检测。该基于OCT的信息47可以使用一个或多个图形用户界面(GUI)来显示。图1B和图1C的图像是可以使用GUI和各种输入设备来显示和交互的信息47的示例。
此外，该信息47可以包括但不限于，横截面扫描数据、纵向扫描、直径图、图像掩模、支架、贴壁不良区域、管腔边界以及血管的其它图像或表示或使用OCT系统和数据收集探针获得的潜在距离测量值。计算设备40还可以包括软件或程序44，该软件或程序可以被存储在一个或多个存储设备45中并被配置为利用如文本、箭头、颜色编码、高亮显示、等高线或其它合适的人或机器可读标记来识别支架撑杆和贴壁不良水平(诸如基于阈值和测量到的距离比较)以及其它血管特征。
一旦利用探针获得OCT数据并将其存储在存储器中，OCT数据可以被处理以生成信息47，例如沿回拉区域的长度的血管的横截面视图、纵向视图和/或三维视图或其子集。这些视图可以被描绘为如图1B、图1C所示的以及本文另外描述的用户界面的一部分。
图1B是使用血管内成像探针获得的置入支架的血管的横截面图像，在该示例中血管内成像探针为OCT探针。如图所示，主血管11的管腔是由虚线椭圆来划界的。大侧支SB以倾斜角度连接主血管。侧支管腔在OCT图像数据中显示为暗空隙。侧支开口由线SBa和线SBb来划界。线SBa已用X形状的标记进行标注，并且线SBb已用O形状的标记进行标注。因为侧支以倾斜角度连接主血管，所以可在OCT图像中检测侧支14的侧壁。图1B的图像中还示出了大的撑杆阴影16。在一个实施方式中，在图1B的横截面图像中的侧支SB可以对应于图1A中的侧支SB。
在图1B中还可看到根据本发明检测的监禁支架撑杆18。侧支SB被多个关闭的撑杆18所阻塞。由于关闭的撑杆覆盖在侧支空隙上，因此使用基于阴影的撑杆检测方法将无法检测到这些关闭的撑杆。
在图1B中通过阴影方法可能确实能检测到撑杆，因为由于侧支离开的倾斜角度，仍然可以看到在侧支的后壁上的阴影。相比之下，图1C包含使用基于阴影检测的技术可能无法检测到的撑杆。在图1C中，可以通过阴影技术检测到撑杆S9和撑杆S11(虽然不能保证)，但是由于没有阴影，所以通过阴影技术无法检测到撑杆S10。
因此，在OCT图像数据中没有与这些撑杆相关联的阴影。然而，使用本文描述的检测方法，可检测到这些监禁撑杆。图1C是使用OCT探针和血管内数据收集和分析系统所生成的血管内图像。
图1C的图像示出了非倾斜侧支的示例，其中侧支以接近90度的角度离开主分支，并且相对于所示出的侧支及其他检测到撑杆。示出了从血管内探针发射出并且限定侧支的用户界面线L1和用户界面线L2。支架撑杆S1到支架撑杆S11被示出为围绕管腔边界。如图所示，撑杆S8、撑杆S9、撑杆S10和撑杆S11监禁侧支。本文描述的图像处理和验证步骤增加了在所示的侧支方向和其它方向上检测这些类型的监禁撑杆的灵敏度和准确性。通过E1和E2示出阴影的边缘。
一旦被检测到，撑杆可被显示在用户界面上，该用户界面向临床医生传达关于支架撑杆的精确位置以及是否需要进行调整以优化支架布置并降低副作用的风险的重要信息。侧支上监禁撑杆的存在对于治疗是重要的输入，并且在某些情况下可以执行额外的干预措施来减轻由被监禁的侧支所造成的负面影响。用户界面可以包括横截面图像、L模式图像、A线图像、三维渲染或用于可视化检测到的撑杆的任何其它合适的显示格式。
本文公开的方法以高水平通过检测与暗区域邻接的亮点来检测在OCT图像数据中的监禁撑杆。支架撑杆，特别是裸金属支架撑杆反映了OCT成像中使用的相干光。本文描述的方法可以与可在血管内图像中检测到的支架撑杆一起使用。在一个实施方式中，撑杆是诸如裸金属撑杆的金属撑杆，例如，“BMS”。然而，血管组织、脂质斑块以及其它血管内特征也反映了相干光，使得难以仅基于反射性来区分OCT图像中的撑杆。此外，如上所述，在侧支管腔的背景下，是无法检测到由监禁撑杆投射的阴影的。为了解决这个问题，提供了一种称为线处测量的原始峰值(
Figure GDA0001662936150000091
Peak at Line Measurement,NPLM)的算法来检测监禁撑杆。
图2是用于在OCT图像数据中检测监禁撑杆的方法流程图。支架撑杆阈值T或NPLM算法100是基于监禁撑杆的OCT扫描线或A线在撑杆位置处基本上为稀疏峰值的观察。也就是说，随着撑杆在侧支的黑暗背景下显得明亮，扫描线以不同的强度反射回来。在优选的实施方式中，因为导管会干扰检测过程，所以只分析超出导管的扫描线。本发明的方法和系统可以包括本文描述的一个或多个步骤。除非另有要求，否则这些步骤可以以任何顺序执行。可以使用其它阈值T来代替NPLM阈值，或者除了NPLM阈值可以使用其它阈值T。
方法100的第一步骤110是计算与回拉数据中的侧支相对应的每条扫描线的线处峰值强度(即，最大强度)。从在成像过程中收集的原始未加工图像数据120和侧支数据130中提取对应于侧支的扫描线。原始图像数据可以是各种类型和各种格式。例如，原始图像数据可以是扫描线、8位数据、16位数据、32位数据以及其它数据格式。原始未加工图像数据120包括OCT扫描线。侧支数据130包括在OCT回拉中的侧支的位置。已知诸如在US 8,831,321中描述的用于检测侧支的方法、系统以及设备，其全部内容通过引用并入本文。
在步骤140中，将每个侧支扫描线划分成多个“样本”，并且随后分析样本的亮度。在一个实施方式中，使用扫描线的超出成像导管并且直到超出侧支开口(如果已知)的特定深度的部分进行分析。
在步骤150中，分析样本以在沿着扫描线的图像统计数据上对具有高于预设阈值强度的那些样本进行计数。每条扫描线的所选图像统计数据的阈值可以不同。例如，对于给定的扫描线，阈值强度可以是最大峰值强度的函数，并且可以将来自该扫描线的样本与特定于该扫描线的峰值强度进行比较。可替选地，可以使用相同的阈值强度来分析来自不同扫描线的样本。
在一个实施方式中，阈值强度是特定于扫描线的且对应于在扫描线处检测到的峰值强度，筛选来自给定的扫描线的样本以识别对于该特定的扫描线具有大于线处峰值强度约10％(即，0.1×线处峰值)的强度的样本的数量。在一个实施方式中，对样本进行筛选以将结果限制为与线处峰值强度成比例的阈值，会产生等效于该线上的最大峰值的结果。在一个实施方式中，每条扫描线的阈值不同。在一个实施方式中，一条扫描线的峰值强度测量与另一条扫描线的峰值强度测量不同，这会产生阈值。
在步骤160中，将在步骤150中计算出的样本数量与经验确定的阈值或NPLM阈值进行比较。NPLM阈值是基于显示在OCT图像上的撑杆撑开的上限。在一个实施方式中，NPLM阈值在每个成像系统的基础上进行设定。可以通过建立敏感度级别并相应地调整撑杆检测方法的参数来根据经验设定阈值。如果在步骤150中计算的样本数量小于或等于NPLM阈值，则将该扫描线标记为包含潜在的撑杆，并且该方法继续到步骤170。
如上所述，在侧支的暗背景下，监禁撑杆在扫描线中显示为稀疏峰值。NPLM阈值测试扫描线分布以确定一个或多个强度峰值的锐度和总宽度。如果太多样本超过阈值，则跟着“否”路径到步骤165，在步骤165中，由于扫描线可能不包含监禁撑杆，因此丢弃该扫描线，或者处罚(即不顾)该扫描线直到/除非该被处罚的扫描线明显是被标记的扫描线的连续块的一部分。
在步骤170中，相邻的被标记的扫描线被聚类成连续的块。撑杆区域被限定为在NPLM阈值下合格的多个连续扫描线。对于每个撑杆，还(依据线A和偏移量)确定暂定的最终位置。
在步骤180中，在识别出潜在的撑杆以及它们的位置之后，可以选择性地检查撑杆以确定它们是真阳性或假阳性。在各种实施方式中，使用线性相关系数作为比较度量，在检测到的位置处，将检测到的撑杆的线分布与“模型”撑杆的分布进行比较。模型撑杆分布被创建为具有与检测到的撑杆相同的峰值强度且处于与检测到的撑杆在扫描线上的位置相同的位置的尖峰。相关系数测量两个向量或两个变量之间的相关性或相似性。这里，相关系数被定义为：
Figure GDA0001662936150000111
其中，rxy是测量值之间的相关系数，
x和y是测量值，x对应于检测到的潜在撑杆，y对应于模型撑杆，
μx和μy是这些测量值的相应的平均值，
以及σx和σy是这些测量值的相应的标准差。
如果相关系数大于经验确定的阈值(该阈值是基于多个数据集和实验分析所确定的)，则将检测到的撑杆被视为真阳性并且将检测到的撑杆添加到检测到的撑杆列表中(步骤190)。如果相关系数小于经验确定的阈值，则对检测到的撑杆进行处罚或丢弃。
图3A-图3D是绘制相对于撑杆位置的信号强度的验证曲线图。图3A是示出模型撑杆分布的曲线图。X轴对应于沿着扫描线的样本。Y轴对应于撑杆强度。真的撑杆分布的形状通常与模型撑杆分布的形状相同，因此，其与模型撑杆有很高的相关性。图3B是示出真撑杆的检测的曲线图。真阳性撑杆的峰值形状与模型撑杆的峰值形状相似。图3C是示出在血管管腔中检测到假阳性撑杆的检测的曲线图。与图3A和图3B相比，图3C示出了主峰右侧的大量信号。因此，在血管管腔中检测到的具有图3C所示的分布的潜在的撑杆将会具有与模型撑杆的低相关性并且将被作为假阳性丢弃。图3D是示出在管腔内由血细胞引起的另一假阳性撑杆的曲线图。同样，在这里，潜在的撑杆的分布与模型撑杆的分布的相关性也降为低于允许的阈值，因此，也将其作为假阳性丢弃。
根据对计算机存储器内的数据位进行操作的算法和符号表示来呈现详细描述的一些部分。计算机和软件相关领域的技术人员可以使用这些算法描述和表示。在一个实施方式中，算法在这里并且通常被设想为产生期望结果的自相容的操作序列。这里作为方法步骤执行的操作或以其它方式描述的操作是需要物理量的物理操控的操作。通常，但不一定，这些量采取能够被存储、传输、组合、转换、比较和以其它方式操纵的电信号或磁信号的形式。
本文给出的算法和显示并不固有地涉及任何特定的计算机或其它装置。根据本文的教导，各种通用系统可以与程序一起使用，或者可以证明构建更专用的装置来执行所需的方法步骤是方便的。下面的描述将显示各种这样的系统所需的结构。
本发明的实施方式可以以许多不同的形式实现，包括但不限于：与处理器(例如，微处理器、微控制器、数字信号处理器或通用计算机)一起使用的计算机程序逻辑，与可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列(FPGA)或其它PLD)、分立部件、集成电路(例如，专用集成电路(ASIC))或包括其任何组合的任何其它装置一起使用的可编程逻辑。在本发明的典型实施方式中，使用OCT探针、FFR探针、血管造影系统以及其它成像和目标监测设备和基于处理器的系统收集到的数据的一些或全部处理被实现为一组计算机程序指令，该组计算机程序指令被转换为计算机可执行形式，本身被存储在计算机可读介质中，并且在操作系统的控制下由微处理器执行。因此，基于完成回拉或融合请求的用户界面指令、检测步骤和触发例如被转换成适合于使用上述的各种和其它特征和实施方式生成OCT数据、检测撑杆、验证撑杆、显示检测到的且通过验证的撑杆、执行图像处理的处理器可理解的指令。
实现本文先前描述的全部或部分功能的计算机程序逻辑可以以各种形式来体现，包括但绝不限于源代码形式、计算机可执行形式和各种中间形式(例如，由汇编器、编译器、链接器或定位器产生的形式)。源代码可以包括与各种操作系统或操作环境一起使用的以各种编程语言(例如，目标代码、汇编语言或诸如福传(Fortran)、C、C++、JAVA或超文本标记语言(HTML)的高级语言)中的任何一种实现的一系列计算机程序指令。源代码可以定义和使用各种数据结构和通信消息。源代码可以是计算机可执行形式(例如，通过解释器)，或者源代码可以被转换(例如，经由翻译器、汇编器或编译器)成计算机可执行形式。
计算机程序可以以任何形式(例如源代码形式、计算机可执行形式、或中间形式)被永久地或暂时地固定在有形存储介质中，该有形存储介质诸如半导体存储设备(例如RAM、ROM、PROM、EEPROM或闪存-可编程的RAM)、磁存储设备(例如磁盘或固定硬盘)、光学存储设备(例如CD-ROM)、PC卡(例如PCMCIA卡)、或其它存储设备。计算机程序可以以任何形式被固定在信号中，使用各种通信技术中的任一种可将该信号发送到计算机，各种通信技术包括但不限于模拟技术、数据技术、光学技术、无线技术(例如蓝牙)、联网技术、和网络互联技术。计算机程序可以以任何形式被分布为附有印刷的或电子的文件编制(例如用收缩膜包装的软件)的可移除存储介质，预先加载有计算机系统(例如在系统ROM或固定硬盘上)，或从服务器或电子布告板而分布在通信系统(例如因特网或万维网)上。
实现本文中先前描述的全部或部分功能的硬件逻辑(包括与可编程逻辑器件一起使用的可编程逻辑)可以使用传统手动方法来设计，或者可以使用各种工具以电子方式来设计、捕获、模拟、或以文件记录，各种工具诸如计算机辅助设计(CAD)、硬件描述语言(例如VHDL或AHDL)、或PLD编程语言(例如PALASM、ABEL或CUPL)。
可编程逻辑可以被永久地或暂时地固定在有形存储介质中，该有形存储介质诸如半导体存储设备(例如RAM、ROM、PROM、EEPROM或闪存-可编程的RAM)、磁存储设备(例如磁盘或固定硬盘)、光学存储设备(例如CD-ROM)、或其它存储设备。可编程逻辑可以被固定在信号中，使用各种通信技术中的任一种可将该信号发送到计算机，各种通信技术包括但不限于模拟技术、数字技术、光学技术、无线技术(例如蓝牙)、联网技术、和网络互联技术。可编程逻辑可以被分布为附有印刷的或电子的文件编制(例如用收缩膜包装的软件)的可移除存储介质，预先加载有计算机系统(例如在系统ROM或固定硬盘上)，或从服务器或电子布告板而分布在通信系统(例如因特网或万维网)上。
下面更详细地讨论合适的处理模块的各种示例。如这里所使用的，模块是指适合于执行特定数据处理或数据传输任务的软件、硬件或固件。在一个实施方式中，模块是指适用于接收、变换、路由和处理指令和各种类型的数据(诸如血管造影数据、OCT数据、IVUS数据、峰值强度、自适应阈值以及如本文所述的其它感兴趣的信息)的软件例程、程序或其它存储驻留应用程序。
本文中描述的计算机和计算机系统可以包括操作性关联的计算机可读介质，诸如用于存储在获得、处理、存储和/或输送数据时使用的软件应用程序的存储器。可以理解，这类存储器相对于其操作性关联的计算机或计算机系统可以为内部的、外部的、远程的或本地的。
存储器还可以包括用于存储软件或其它指令的任何部件，包括但不限于硬盘、光碟、软盘、DVD(数字通用光盘)、CD(光盘)、记忆棒、闪存、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、DRAM(动态随机存取存储器)、PROM(可编程ROM)、EEPROM(扩展可擦写PROM)和/或其它类似的计算机可读介质。
通常，与本文中描述的本发明的实施方式相关联应用的计算机可读存储介质可包括能够存储被可编程装置执行的指令的任何存储介质。在可应用的情况下，本文中描述的方法步骤可以被体现或执行为存储在计算机可读存储介质或存储媒介上的指令。根据本发明的实施方式，这些指令可以为以各种编程语言体现的软件，各种编程语言诸如C++、C、Java和/或可应用于创建指令的各种其它类型的软件编程语言。
本发明的方面、实施方式、特征和示例在所有方面被认为是说明性的，并且不旨在限制本发明，其范围仅由权利要求限定。在不脱离要求保护的本发明的精神和范围的情况下，其它实施方式、修改和使用对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
在本申请中使用标题和部分并不意味着限制本发明；每个部分可以应用于本发明的任何方面、实施方式或特征。
贯穿本申请，在组成物被描述成具有、包括或包含具体部件的情况下，或在过程被描述成具有、包括或包含具体过程步骤的情况下，设想本教导的组成物也本质上由所列部件组成或由所列部件组成，以及本教导的过程也本质上由所列过程步骤组成或由所列过程步骤组成。
在本申请中，在元件或部件被说成包括在所列元件或部件的列表中和/或选自该列表的情况下，应当理解，元件或部件可以为所列元件或部件中的任一者以及可以选自由所列元件或部件中的两者或更多者组成的组。另外，应当理解，本文中描述的组成物、装置或方法的元素和/或特征可以以各种方式来组合，而不脱离本文中无论是显式的还是隐式的本教导的精神和范围。
术语“包括”或“具有”的使用通常应当被理解成开放式且非限制的，除非另有明确陈述。
本文中的单数的使用包括复数(反之亦然)，除非另有明确陈述。另外，单数形式“一”和“该”包括复数形式，除非上下文另有清楚指示。此外，在数值之前使用术语“大约”的情况下，本教导也包括具体数值本身，除非另有明确陈述。如在本文中所使用，术语“大约”指从标称值的±10％变化。
应该理解，只要本教导保持可操作，则步骤顺序或执行某些动作的顺序就不重要。此外，可以同时进行两个或更多个步骤或动作。
在提供值的范围或值的列表的情况下，在该值的范围或值的列表的上限和下限之间的每个居间值是单独考虑的并包含在本发明内，就如同本文具体列举的每个值一样。此外，在给定范围内的上限和下限之间且包括上限和下限的更小范围被考虑并且包含在本发明内。示例性值或范围的列表不是对给定范围的上限和下限之间且包括上限和下限的其它值或范围的免责声明。

Claims (18)

1.一种操作系统以在血管的表示中检测支架撑杆的方法，所述系统包括计算设备，所述方法包括：
在由血管内诊断系统可访问的存储器中利用所述计算设备存储包括第一组扫描线的血管内数据；
利用计算设备检测第一组扫描线中的阴影区域，每个阴影区域对应一个或多个侧支；
利用计算设备，使用所述阴影区域在所述血管内数据中检测侧支；
利用计算设备识别对应于所检测到的侧支的第二组扫描线；
利用计算设备，对于所述第二组扫描线中的每条扫描线确定峰值强度；
利用计算设备基于线处峰值强度确定强度阈值；
利用计算设备确定强度大于所述强度阈值的样本的数量；
当所述样本的数量小于或等于阈值T，利用计算设备识别候选扫描线为在侧支中包含撑杆；以及
利用计算设备验证所述候选扫描线以识别包括支架撑杆图像数据的一条或多条扫描线。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，验证步骤包括确定每条候选扫描线是否为包括支架撑杆图像数据的假阳性。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，验证步骤包括使用相关因子将候选支架撑杆图像数据与模型支架撑杆图像数据进行比较。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述相关因子是线性相关系数。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述确定每条候选扫描线是否为包括支架撑杆图像数据的假阳性的步骤包括：将检测到的候选支架撑杆图像数据与模型支架撑杆图像数据进行比较。
6.根据权利要求2所述的方法，还包括：利用计算设备在相比于模型撑杆进行验证之前将连续的相邻扫描线进行聚类的步骤。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：利用计算设备将验证通过的撑杆添加到检测到的撑杆的列表。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，对于候选撑杆，如果强度大于线处峰值强度阈值的样本的数量大于阈值T，则利用计算设备将所述候选撑杆或包括所述候选撑杆的扫描线丢弃。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：利用计算设备为每个侧支确定开始帧和结束帧。
10.一种用于在血管的表示中检测支架撑杆的基于处理器的自动系统，所述系统包括：
一个或多个存储设备；以及
与所述存储设备通信的计算设备，其中，所述存储设备包括由所述计算设备可执行的指令以使所述计算设备：
在由血管内诊断系统可访问的存储器中存储包括第一组扫描线的血管内数据；
在第一组扫描线中检测阴影区域，每个阴影区域对应于血管内数据中的一个或多个侧支；
使用所述阴影区域检测侧支；
识别对应于所检测到的侧支的第二组扫描线；
对于所述第二组扫描线中的每条扫描线确定峰值强度；
将第二组扫描线的每条扫描线划分成多个样本；
基于线处峰值强度确定强度阈值；
确定强度大于所述强度阈值的样本的数量；
当所述样本的数量小于或等于阈值T，识别候选扫描线为在侧支中包含撑杆；以及
验证所述候选扫描线以识别包括侧支及设置在其中的支架撑杆的扫描线。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，验证步骤的指令包括确定每条候选扫描线是否为包括支架撑杆图像数据的假阳性。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，验证步骤的指令包括使用相关因子将候选支架撑杆图像数据与模型支架撑杆图像数据进行比较。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述相关因子是线性相关系数。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述计算设备还包括使所述计算设备确定每条候选扫描线是否为包括支架撑杆图像数据的假阳性的指令。
15.根据权利要求10所述的系统，其中，所述计算设备还包括使所述计算设备在相比于模型撑杆进行验证之前将连续的相邻扫描线进行聚类的指令。
16.根据权利要求10所述的系统，其中，所述计算设备还包括使所述计算设备将验证通过的撑杆添加到检测到的撑杆的列表的指令。
17.根据权利要求10所述的系统，其中，所述计算设备还包括使计算设备，如果强度大于所述强度阈值的样本的数量大于阈值T，则将候选撑杆或包括所述候选撑杆的扫描线丢弃的指令。
18.根据权利要求10所述的系统，其中，所述计算设备还包括使所述计算设备为每个侧支确定开始帧和结束帧的指令。
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