CN114053553A - 使用血液清除的冠状动脉内成像装置或系统的自动拉回触发方法 - Google Patents

使用血液清除的冠状动脉内成像装置或系统的自动拉回触发方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及使用血液清除的冠状动脉内成像装置或系统的自动拉回触发方法。本文提供了用于光学成像医疗设备(诸如但不限于光学相干断层扫描(OCT)、单模OCT和/或多模OCT装置和系统以及与其一起使用的方法和存储介质)的一种或多种设备、系统、方法和存储介质，用于触发自动拉回，包括用于使用血液清除的设备或系统。应用的示例包括对生物对象成像、评估和诊断，诸如但不限于用于胃肠、心脏和/或眼科应用，并经由诸如但不限于光学探头、导管、胶囊和针(例如，活检针)的一种或多种光学仪器获得。本文提供的技术还提高处理和成像效率，同进行时实现更精确的图像。

Description

使用血液清除的冠状动脉内成像装置或系统的自动拉回触发 方法
相关申请的交叉引用
本申请涉及2020年8月6日提交的美国专利申请序列No. 63/062,300并要求其优先权，其全部公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开一般而言涉及计算机成像和/或涉及光学成像领域，特别 涉及用于使用诸如但不限于光学相干断层扫描(OCT)、多模OCT (MMO-OCT)、近红外荧光(NIRAF)等多个成像模态的设备、 系统、方法和存储介质。OCT应用的示例包括成像、评估和诊断生 物对象，诸如但不限于用于胃肠、心脏和/或眼科应用，并经由一种 或多种光学仪器(诸如但不限于一个或多个光学探头、一个或多个导 管、一个或多个内窥镜、一个或多个胶囊，以及一根或多根针(例如， 活检针))获得。本文讨论用于执行自动拉回(auto-pullback)触发 的一种或多种设备、系统、方法和存储介质。
背景技术
光学相干断层扫描(OCT)是作为用于高分辨率冠状动脉内成 像的首选方法被引入的一种成像模态。该技术的概念类似于冠状动脉 内超声，但它不是测量反向散射声学信号，而是测量反向散射光的延 迟。但是，由于光不能穿透软组织和血液，因此要求使用放射照相造 影剂进行血液冲洗(blood flushing)。血液冲洗发生在拉回开始之 前并且需要由经过良好训练且经验丰富的专家控制。
已经开发了光纤导管和内窥镜以进入内部器官。例如，在心脏病 学中，OCT已被开发用于利用导管查看血管的深度解析图像。可包 括护套、线圈和光学探头的导管可以被导航到冠状动脉。如此，OCT可以被用于高分辨率冠状动脉内成像。
OCT是一种用于获得组织或材料的高分辨率横截面图像的技术， 并且能够实现实时可视化。OCT技术的目的是通过使用干涉光学系 统或干涉测量法来测量光的时间延迟，诸如经由傅立叶变换或 Michelson干涉仪。来自光源的光通过拆分器(例如，分束器)传递并拆分到参考臂和样本(或测量)臂中。参考光束从参考臂中的参考 镜(部分反射或其它反射元件)反射，而样本光束从样本臂中的样本 反射或散射。两个光束在拆分器处组合(或重新组合)并生成干涉图 案。干涉仪的输出用一个或多个检测器检测，诸如但不限于光电二极 管或多阵列相机，在一个或多个设备中，诸如但不限于光谱仪(例如， 傅立叶变换红外光谱仪)。当样本臂的路径长度与参考臂的路径长度 匹配且在光源的相干长度内时，生成干涉图案。通过评估输出光束， 可以导出输入辐射的频谱作为频率的函数。干涉图案的频率与样本臂 和参考臂之间的距离对应。频率越高，路径长度差异越大。
OCT测量反向散射光的延迟。但是，由于光不能穿透软组织和 血液，因此可以使用利用放射造影剂进行的血液冲洗(blood flushing)。血液冲洗发生在拉回开始之前并且由经过良好训练且经 验丰富的专家控制。由于OCT拉回速度极快(～2sec/～62：100mm 拉回)，因此在血液被清除时立即开始拉回至关重要，以便保证整个 目标血管的成像。不同步的冲洗拉回常常导致血管部分的成像损失， 并且可能需要第二次拉回。而且，因为血液清除造影剂必须在特定剂 量水平下，由于第一次不同步的冲洗而需要的可能的第二次拉回可能 对患者有害或构成临床风险，并且可能给医师或其它专家临床医生带 来负担。因此，引入了检测没有血液并触发自动拉回的方法。但是， 这种方法是复杂的(例如，涉及应当由用户修改以调整冲洗清除状态 的行为的多个参数)并且要求用户更新不同的阈值。
如此，需要一种方法来检测血管或目标区域中的血液清除状态， 并且无需任何用户交互即可自动触发拉回。实际上，存在为整个 OCT拉回提供可靠、高效的测量的需求。
因而，期望提供至少一种成像或光学设备、系统、方法和存储介 质，用于使用、控制和/或强调一个或多个成像模态，例如，通过使 用利用血液清除触发自动拉回和/或为整个OCT拉回提供可靠和高效 的测量和成像的一种或多种方法。
发明内容
因而，本公开的广义目的是在一个或多个装置或系统(例如，冠 状动脉内成像装置或系统)中提供用于使用和/或控制利用血液清除 的自动拉回触发方法的成像(例如，OCT、NIRAF等)装置、系统、 方法和存储介质。本公开的广义目的还是提供使用干涉光学系统(诸 如干涉仪(例如，SD-OCT、SS-OCT、MM-OCT等))的OCT设 备、系统、方法和存储介质。
在一个或多个实施例中，至少一种方法可以检测目标对象、样本 或区域(例如，血管)中血液的清除状态并且可以自动触发拉回(例 如，没有任何用户交互、不要求用户交互等)。照此，在一个或多个 实施例中，可以对整个目标对象、样本或区域(例如，血管)进行成像，从而使造影剂过量风险最小化(例如，通过限制、最小化或避免 使用造影剂来减少、避免或最小化放射照相造影剂过量)。
本公开的一个或多个实施例克服上面提到的问题并且提供不要求 用户交互的(一个或多个)自动拉回方法。一个或多个自动拉回方法 实施例可以包括：(a)导入多条A线、图像或多个图像；(b)初 始化计数器；(c)分割A线、图像或多个图像；(d)将分割的A 线、图像或多个图像分成三个或更多个相等部分；(e)定义血液成 像区域(BIA)，BIA是在存在血液的情况下围绕成像探头的区域； (f)在分割的A线、图像或多个图像的第一帧内检测BIA内的多个 对象；(g)执行计数步骤：在对象的数量小于N的情况下，其中N 是定义部分被清除或被清除状态的对象的最小接受数量，使计数器增 加设定或预定的数量或者1，以及在对象的数量为N或更多的情况下， 对于第二帧或后续帧重复步骤(c)-(g)；以及(h)当计数器为X 或更大时结束触发拉回的信号，其中X为预定值。一个或多个附加 的自动拉回方法实施例可以包括：(i)在扫描模式下(例如，对于 全速自旋导管或探头)导入当前帧的A线(极坐标图像)，通过删 除导管或探头和血管外噪声为该帧准备下一步，并将计数器设置为零； (ii)使用自动阈值化来分割每个图像，并将图像分成与四个笛卡尔 象限对应的四个相等部分；(iii)删除任何检测到的对象(例如，小 对象、预定尺寸的对象等)，这些对象可能与噪声、残留血液或其它 伪影对应，并对有多少对象与血液成像区域重叠(BIA)(也称为血 液成像深度(BID)区域)进行计数。BIA被定义或表示为与导管尖 端相距使用有血液存在的图像预定义的特定距离以上的区域；(iv) 如果至少三(3)个对象不与BIA重叠，那么将计数器增加到一；如 果不是，那么移动到下一帧；以及(v)当计数器等于三、五等(或 另一个预定或设定的数字)时，触发自动拉回。
一个或多个实施例可以提供以下优点或益处中的一个或多个： (i)通过将图像划分为三个或更多个(例如，四个)部分/象限并研 究每个部分中的冲洗状态，该方法确保即使在小直径血管中也可以检 测到冲洗状态(例如，当血管的直径小时，难以区分血液、管腔和导 管或探头对象(导管或探头常常接触管腔或血管的壁)；(ii)通过 在至少一个方法实施例中应用计数器，可以实现最优的拉回冲洗同步 (例如，在拉回开始之前可以检测到清晰的顺序帧，从而避免成像损 失)；和/或(iii)通过应用本公开的一个或多个特征，用户交互是 不需要的，或者可以是可选的，因为执行了自动阈值化。
本公开的一个或多个实施例可以涉及一种在成像(例如，血管内 成像)期间触发自动拉回的方法，并且可以包括以下：同步成像(例 如，OCT成像)中的冲洗以及导管或探头拉回状态；减少或最小化 血管内成像期间的医学专家任务；减少或最小化因晚或早拉回触发造 成的拉回成像损失；以及防止使用或避免第二次冲洗，使得降低或最 小化对患者的风险。
在一个或多个实施例中，可以在三个或更多个或四个部分/象限 中检测清除的管腔状态。在一个或多个实施例中，甚至可以在小直径 血管中检测冲洗状态。检测小直径血管中的四个象限的移动二元对象 比比较半径/环更稳健，半径/环可能由于动脉直径小而非常接近。
一个或多个实施例可以包含计数器。测量有多少连续的帧具有血 液清除状态是确保实现最优的拉回-冲洗同步的至少一种方式。在一 个或多个实施例中，计数器实现相同或相似的清除状态在连续帧中的 特征。
在没有用户交互的一个或多个实施例中，其一种或多种方法不要 求用户修改任何(一个或多个)参数来调整冲洗清除状态的行为(例 如，当算法或方法失败)。实际上，减少或避免用户交互提高了效率 并减少了(一个或多个)错误。
在一个或多个实施例中，一个或多个A线和/或实时管腔距离计 算可以如2020年6月30日提交的美国专利申请No.63/046,495中所 讨论的那样进行处理，该申请通过引用整体并入本文。
OCT成像中的管腔边缘检测可能容易受到伪影的影响，伪影与 许多特征对应，包括但不限于：(一个或多个)支架支柱、(一个或 多个)导丝、由于成像角度引起的图像亮度变化、护套反射、血管横 截面的不规则形状等。OCT的某些应用(诸如多模态OCT (MMOCT)系统/装置)可以使用管腔边缘检测来校正近红外自发 荧光(NIRAF)或近红外荧光(NIRF)信号距离衰减。优选地，精 确、实时的NIRAF或NIRF成像基于OCT图像的单个帧实时地使 用管腔边缘的精确检测。参见例如美国专利公开2019/0298174、美国 专利申请序列No.16/131,662和美国专利申请序列No.62/925,655，它 们均通过引用整体并入本文。使用单个OCT帧精确检测管腔边缘有 助于提高整体对象或目标(诸如血管)的测量精确性，包括用于后处理。
本公开描述了一种允许OCT用户聚焦到感兴趣区域和/或在所有 成像模态(诸如但不限于断层扫描图像、地毯视图中的近红外荧光 (NIRAF)信息、半管显示中的冠状血管的三维(3D)渲染、管腔 直径显示、纵向视图和血管造影视图)中执行自动拉回触发的手段。这允许用户使用一种模态或多个模态获得结构血管信息的完整视图， 并在提供(一个或多个)快速、高效的A线管腔分割方法时允许功 能的配置能力以获得更有针对性的焦点。
根据本公开的一个或多个实施例，用于自动拉回触发的装置和系 统以及方法和存储介质可以操作为表征生物对象，诸如但不限于血液、 粘液、组织等。
应当注意的是，本公开的(一个或多个)自动拉回触发方法的一 个或多个实施例可以被用在其它成像系统、装置或设备中，其中图像 是使用扫描探头由(一个或多个)组织样本内的信号反射和散射形成 的。例如，除了或代替OCT图像，还可以处理IVUS图像。
本公开的一个或多个实施例可以被用在(一个或多个)临床应用 中，诸如但不限于血管间成像、血管内成像、动脉粥样硬化斑块评估、 心脏支架评估、使用血液清除的冠状动脉内成像、球囊鼻窦成形、鼻 窦支架植入、关节镜检查、眼科、耳科研究、兽医使用和研究等。
根据本公开的至少另一方面，本文讨论的一种或多种技术可以被 用作特征或与特征一起使用以通过减少或最小化光学和/或处理部件 的数量并且凭借高效的技术削减此类装置、设备、系统和存储介质的 使用/制造成本来降低一个或多个装置、设备、系统和存储介质的制 造和维护中的至少一个的成本。
以下段落描述某些解释性实施例。其它实施例可以包括替代、等 同和修改。此外，解释性实施例可以包括若干新颖特征，并且特定特 征对于本文描述的设备、系统和方法的一些实施例可能不是必需的。
根据本公开的其它方面，本文讨论使用OCT和/或其它(一种或 多种)成像模态技术的一种或多种附加设备、一种或多种系统、一种 或多种方法以及一种或多种存储介质。通过以下描述并参考附图，本 公开的进一步的特征将部分地是可理解的并且将部分地是明显的。
附图说明
为了说明本公开的各个方面，其中相同的数字指示相同的元件， 在附图中示出了可以采用的简化形式，但是应该理解的是，本公开不 受所示出的精确布置和工具限制或不限于此。为了帮助相关领域的普 通技术人员制作和使用本主题，参考附图，其中：
图1是示出根据本公开的一个或多个方面的系统的至少一个实施 例的示意图，该系统可以用于基于3D A线信号数据执行(一个或多 个)实时管腔距离计算方法的一个或多个实施例；
图2是根据本公开的一个或多个方面的导管或探头的实施例的图， 该导管或探头可以与用于执行A线管腔距离计算技术的装置、方法 或系统的至少一个实施例一起使用；
图3是根据本公开的一个或多个方面的冲洗拉回同步(点A和 B分别表示目标片段的开始和结束)的至少一个实施例的示意性描述；
图4是根据本公开的一个或多个方面的在自动拉回算法或方法实 施例示例(例如，自动拉回算法或方法实施例可以将三个任务整合成 一个以减少或最小化用户的工作)之前(图4的顶部)和之后(图4 的底部)的用户任务的至少一个实施例的示意性描述；
图5是根据本公开的一个或多个方面的自动拉回触发方法的至少 一个实施例的流程图；
图6示出了根据本公开的一个或多个方面的OCT设备或系统的 扫描模式设置的至少一个实施例示例和当前帧的预处理的至少一个实 施例；
图7是根据本公开的一个或多个方面的对象检测以及A线和 OCT图像象限对应性的至少一个实施例示例；
图8示出了根据本公开的一个或多个方面的用于具有血液(顶部 面板)和冲洗图像(底部面板)的图像的自动拉回方法的至少一个实 施例的示意性描述；
图9示出了根据本公开的一个或多个方面的对(一个或多个)对 象删除百分比阈值进行的敏感性分析；
图10示出了根据本公开的一个或多个方面的血液的OCT成像(图10的左侧)和圆形区域的至少一个实施例，该圆形区域包括图 像或被成像血液的大部分(图10的右侧)；
图11示出了根据本公开的一个或多个方面的在血液冲洗发生之 前的血液成像长度(＝Tdis)的至少一个实施例示例(例如，当存在血 液时，OCT允许特定或预定的成像深度—在本文中也称为血液成像 区域(BIA))；
图12示出了根据本公开的一个或多个方面的两个应用示例的至 少一个相应实施例示例，一个是非冲洗帧(图12的左侧)，一个是 冲洗帧(图12的右侧)(例如，在一个或多个实施例，在冲洗的图 像上检测到的移动对象可以是四(4)个而在非冲洗的图像上是零(0)个)；
图13是根据本公开的一个或多个方面执行的实验中使用的 MMOCT拉回的总结；
图14A-14B包括示出根据本公开的一个或多个方面的由专家1 和专家2在进行的实验中获得的结果之间的差异(帧数与拉回数的差 异)(图14A)以及所使用的算法或方法实施例与专家之间的差异 (图14B)的曲线图；
图15A-15B包括示出根据本公开的一个或多个方面的在两个不 同拉回中的自动拉回方法或算法的至少一个实施例的定性评估的实施 例示例的曲线图和相应纵向视图；
图16A-16Q包括根据本公开的一个或多个方面的在使用自动拉 回方法或算法的实验中执行的十七(17)次拉回的纵向视图的定性结 果；
图17是图示根据本公开的一个或多个方面的至少一个自动拉回 方法或算法实施例在处理2500帧时的的时间复杂度的曲线图；
图18示出了根据本公开的一个或多个方面的用于利用自动拉回 触发方法和/或技术的一个或多个实施例的OCT装置或系统的至少一 个实施例；
图19示出了根据本公开的一个或多个方面的用于利用自动拉回 触发方法和/或技术的一个或多个实施例的OCT装置或系统的至少另 一个实施例；
图20示出了根据本公开的一个或多个方面的用于利用自动拉回 触发方法和/或技术的一个或多个实施例的OCT装置或系统的至少另 一个实施例；
图21是示出根据本公开的一个或多个方面的执行成像特征、功 能或技术的方法的流程图；
图22示出了根据本公开的一个或多个方面的计算机的实施例的 示意图，该计算机的实施例可以与本文讨论的装置或系统或一种或多 种方法的一个或多个实施例一起使用；以及
图23示出了根据本公开的一个或多个方面的计算机的另一个实 施例的示意图，该计算机的实施例可以与本文讨论的成像装置或系统 或方法的一个或多个实施例一起使用。
具体实施方式
在本文中公开了使用一种或多种成像和/或计算技术或模态(诸 如但不限于OCT、NIRAF等)表征组织或对象或样本的一种或多种 设备、系统、方法和存储介质。在图1至23中图解和可视地描述了 可以由本公开的装置、系统、方法和/或计算机可读存储介质的一个或多个实施例执行的本公开的若干实施例。
在一个或多个实施例中，至少一种方法可以检测目标对象、样本 或区域(例如，血管)中血液的清除状态，并且可以自动触发拉回 (例如，无需任何用户交互、不要求用户交互等)。照此，在一个或 多个实施例中，可以对整个目标对象、样本或区域(例如，血管)进行成像，从而最小化造影剂过量风险(例如，减少、避免或最小化放 射照相造影剂过量)。
本公开的一个或多个实施例可以涉及一种在成像(例如，血管内 成像)期间触发自动拉回的方法，并且可以包括以下：同步成像(例 如，OCT成像)中的冲洗和导管或探头拉回状态；减少或最小化血 管内成像期间的医学专家任务；减少或最小化因晚或早拉回触发造成 的拉回成像损失；以及防止使用或避免第二次冲洗，使得降低或最小 化对患者的风险。
一个或多个实施例可以提供以下优点或益处中的一个或多个： (i)通过将图像划分为四个部分/象限并研究每个部分的冲洗状态， 该方法确保即使在小直径血管中也可以检测到冲洗状态(例如，当血 管的直径小时，难以区分血液、管腔和导管或探头对象(导管或探头 常常接触管腔或血管的壁))；(ii)通过在至少一个方法实施例中 应用计数器，可以实现最优的拉回冲洗同步(例如，在拉回开始之前 可以检测到清晰的顺序帧，从而避免成像损失)；和/或(iii)通过 应用本公开的一个或多个特征，用户交互是不需要的，或者可以是可 选的，因为执行了自动阈值化。
本公开的一个或多个实施例可以克服上述问题并且可以提供一种 不要求用户交互的(一个或多个)自动拉回方法。一个或多个自动拉 回方法实施例可以包括：(i)在扫描模式下(例如，对于全速自旋 导管或探头)导入当前帧的A线(极坐标图像)，通过删除导管或 探头和血管外噪声为该帧准备下一步，并将计数器设置为零；(ii) 使用自动阈值化来分割每个图像，并将图像分成与四个笛卡尔象限对 应的四个相等部分；(iii)删除任何检测到的对象(例如，小对象、 预定尺寸的对象等)，这些对象可能与噪声、残留血液或其它伪影对 应，并计数有多少对象与血液成像区域(BIA)重叠。BIA可以被表 示或定义为与导管尖端相距特定距离以上的区域，该预定距离是使用 有血液存在的图像预定义的；(iv)如果至少三(3)个对象不与 BIA重叠，那么将计数器增加到一或增加一；如果否，那么移动到下一帧；以及(v)当计数器等于三、五等(或另一个预定或设定的数 字)时，触发自动拉回。
在一个或多个实施例中，可以在四个部分/象限中检测清除的管 腔状态。在一个或多个实施例中，甚至在小直径血管中也可以检测冲 洗状态。检测小直径血管中的四个象限的移动二元对象比比较半径/ 环更稳健，半径/环可能由于动脉直径小而非常接近。
一个或多个实施例可以包含计数器。测量有多少连续的帧具有血 液清除状态是确保实现最优的拉回-冲洗同步的至少一种方式。在一 个或多个实施例中，计数器保证相同或相似的清除状态在连续的帧中。
在没有用户交互的一个或多个实施例中，其一种或多种方法不要 求用户修改任何(一个或多个)参数来调整冲洗清除状态的行为(例 如，当算法或方法失败)。实际上，减少或避免用户交互提高了效率 并减少了(一个或多个)错误。
血管内光学相干断层扫描(IV-OCT)是一种用于对人体动脉的 表面和部分动脉壁进行成像的成像技术。IV-OCT测量反向散射光的 延迟以对动脉进行成像。OCT通常被用在介入性心脏学中，并且正 在成为许多应用的首选方法，包括但不限于对冠状动脉疾病进行成像。 为了对冠状动脉成像，可以通过股动脉插入导管或探头(例如，导管 或探头120)，并且通过使用导丝，可以将导管或探头放置在目标冠 状动脉内。导管或探头(例如，导管或探头120)可以围绕自身自旋 发射光，然后可以执行沿着目标血管或其它目标、对象或样本(例如， 目标、对象或样本106)拉回。在导管或探头(例如，导管或探头 120)的拉回期间，可以存储反射的光学信号(例如，A线图像(例 如，极坐标中的OCT图像、极坐标中的图像，极坐标中的特定成像 模态的图像等))、变换成笛卡尔坐标(2D OCT帧)，并向用户展 示和/或显示在显示屏上。
现在转向附图的细节，处理血管内成像数据和/或执行(一个或 多个)自动拉回触发方法可以以如本文所讨论的一种或多种方式来执 行。本文讨论的一个或多个显示器可以允许这一个或多个显示器的用 户使用、控制和/或强调一种或多种成像和/或计算技术或模态，诸如 但不限于OCT、NIRAF等，并且可以允许用户同步地使用、控制和/ 或强调一种或多种成像技术或模态，和/或可以允许用户执行(一个 或多个)自动拉回触发方法(包括涉及血液清除的(一个或多个)方 法)和/或处理血管内成像数据。
如图1中示意性所示，本公开的用于可视化、强调和/或控制一 种或多种成像模态和/或用于执行(一个或多个)自动拉回触发方法 (包括涉及血液清除的(一个或多个)方法)和/或处理血管内成像 数据的系统或装置的一个或多个实施例可以涉及一个或多个预定或期 望的规程(procedure)，诸如但不限于医疗规程规划和执行。
图1示出了根据本公开的一个或多个方面的OCT系统100(本 文中称为“系统100”或“该系统100”)，其操作为将OCT技术 与光学探头应用一起使用，包括但不限于允许用户同步地使用、控制 和/或强调一种或多种成像技术或模态和/或允许执行(一个或多个) 自动拉回触发方法(包括涉及血液清除的(一个或多个)方法)和/ 或处理本文讨论的血管内成像数据技术的的一个或多个实施例。系统 100包括光源101、参考臂102、样本臂103、拆分器104(在本文中 也称为“分束器”)、参考镜(在本文中也称为“参考反射物”) 105，以及一个或多个检测器107。系统100可以包括相移设备或单 元130，并且在一个或多个实施例中，可以省略相移设备或单元。在 一个或多个实施例中，系统100可以包括患者接口设备或单元 (“PIU”)110和导管或探头120(如图1-2中示意性所示)，并且 系统100可以与样本或目标106交互(例如，经由导管/探头120和/ 或PIU 110)。在一个或多个实施例中，系统100包括干涉仪，或者 干涉仪由系统100的一个或多个部件(诸如但不限于至少光源101、 参考臂102、样本臂103、拆分器104和参考镜105)定义。
光源101操作为向拆分器104产生光，拆分器104将来自光源 101的光分成进入参考臂102的参考光束和进入样本臂103的样本光 束。分束器104被定位或设置为与参考镜105、一个或多个检测器 107以及样本或目标106成一角度。参考光束通过相移单元130(当被包括在系统中时，如系统100中所示)，并且参考光束从参考臂 102中的参考镜105反射，而样本光束通过PIU(患者接口单元；在 本文中也称为患者接口部件(PIC))110以及样本臂103中的导管 或探头120从样本106反射或散射。参考光束和样本光束这两者在拆 分器104处组合(或重新组合)并生成干涉图案。系统100和/或其 干涉仪的输出由一个或多个检测器107(诸如但不限于光电二极管或 多阵列相机)连续地获取。一个或多个检测器107测量被组合或重新 组合的两个辐射或光束之间的干涉或干涉图案。在一个或多个实施例 中，参考光束和样本光束已经行进不同的光路长度，使得条纹效应产 生并且可由一个或多个检测器107测量。从系统100和/或其干涉仪 的输出获得的电模拟信号被转换成数字信号以便利用计算机(诸如但 不限于计算机1200、1200'(图22或图23中分别示出，在下面进一 步讨论))进行分析。在一个或多个实施例中，光源101可以是辐射 源或在宽波长带上辐射的宽带光源。在一个或多个实施例中，可以使 用包括软件和电子器件的傅立叶分析仪将电模拟信号转换成光谱。
光源101可以包括多个光源或者可以是单个光源。在一个或多个 实施例中，光源101生成宽带激光。光源101可以包括激光器、有机 发光二极管(OLED)、发光二极管(LED)、卤素灯、白炽灯、由 激光器泵浦的超连续谱光源和/或荧光灯中的一种或多种。光源101 可以是提供光的任何光源，该光然后可以被拆分成至少三个带，其中 每个带被进一步分散以提供随后用于空间信息的光谱编码的光。光源 101可以通过光纤耦合或可以通过自由空间耦合到本文讨论的一个或 多个系统(诸如但不限于系统100、系统100'、系统100”、系统100”'等)的其它部件。
根据本公开的至少一个方面，使用光纤实现OCT系统的特征。 如上面所提到的，本公开的OCT技术的一个应用是使用具有导管或 探头120的OCT，如图1-2中示意性所示。
图2示出了导管120的实施例，导管120包括护套121、线圈 122、保护器123和光学探头124。如图1-2中示意性所示，导管120 优选地连接到PIU 110以利用拉回使线圈122自旋(例如，PIU 110 的至少一个实施例操作为利用拉回使线圈122自旋)。线圈122从其 近端向远端传递扭矩(例如，经由或通过PIU 110中的旋转马达)。 在一个或多个实施例中，线圈122与光学探头124一起固定/固定到 光学探头124，使得光学探头124的远侧尖端也自旋，以便看到正在 评估的生物器官、样本或材料(诸如但不限于中空器官，诸如血管、 心脏等)的全向视图。例如，光纤导管和内窥镜可以驻留在OCT干 涉仪的样本臂(诸如样本臂103，如图1中所示)中以便提供对内部 器官的访问，诸如血管内图像、胃肠道或任何其它难以访问的狭窄区 域。随着通过导管120或内窥镜内部的光学探头124的光束在感兴趣 的表面上旋转，获得一个或多个样本的横截面图像。为了获取三维数 据，光学探头124在旋转自旋期间同时纵向平移，从而产生螺旋扫描 图案。这种平移可以通过将探头124的尖端朝着近端拉回来执行，并 因此被称为拉回。
在一个或多个实施例中，患者用户接口110可以包括或包含连接 部件(或接口模块)，诸如旋转接头，以将一个或多个部件，诸如探 头的一个或多个部件(例如，导管120(参见例如图1-2))、针、 胶囊、患者接口单元或部件(例如，患者接口单元或组件110)等， 连接到一个或多个其它部件，诸如光学部件、光源(例如，光源 101)、偏转区段(例如，诸如是操作为将来自光源的光偏转到干涉 光学系统、然后将从干涉光学系统接收到的光朝着至少一个检测器发 送的部件的偏转或被偏转区段；包括以下至少一个的偏转或被偏转区 段：一个或多个干涉仪、环行器、分束器、隔离器、耦合器、融合光 纤耦合器、其中带有孔的部分隔断镜以及带抽头的部分隔断镜；等 等)、样本臂102、操作为向连接部件和/或患者用户接口110等提供 能量的马达等。例如，当连接构件或接口模块是旋转接头时，优选地 旋转接头如下面讨论的那样操作。在一个或多个其它实施例中，旋转 接头可以是以下至少之一：接触式旋转接头、无透镜旋转接头、基于 透镜的旋转接头或本领域技术人员已知的其它旋转接头。
在至少一个实施例中，PIU 110可以包括光纤旋转接头 (FORJ)、旋转马达和平移机动平台(例如，PIU 110的一部分) 和导管连接器(例如，PIU 110的一部分)。FORJ允许在沿着光纤 轴旋转光纤的同时不间断地传输光信号。FORJ可以具有包括转子和 定子的自由空间光学波束组合器。
系统100'中存在并且上面已经描述的相同编号的元件的描述(诸 如对于系统100)将不重复，并且通过引用整体并入本文。
在至少一个实施例中，控制台1200、1200'操作为控制马达和平 移机动平台(下文中称为“马达”或“马达和平台”)的运动，从至 少一个检测器107获取强度数据，并显示扫描的图像(例如，在监视 器或屏幕上，诸如图22的控制台1200和/或图23的控制台1200'中 所示的显示器、屏幕或监视器1209，如下文进一步讨论的)。在一 个或多个实施例中，控制台1200、1200’操作为改变马达的速度和/ 或停止马达。马达可以是步进或DC伺服马达，以控制速度并提高位 置精确性。
在一个或多个实施例中，控制台或计算机1200、1200'操作为控 制系统100(以及其它系统，诸如但不限于系统100'、系统100”、 系统100”'等，如下文进一步讨论的)、导管120和/或系统100的一 个或多个其它上述部件。在至少一个实施例中，控制台或计算机1200、1200'操作为从OCT系统/设备/装置的至少一个检测器107获 取强度数据，并显示(一个或多个)图像(例如，在监视器或屏幕上， 诸如如图22的控制台1200和/或图23的控制台1200'中所示的显示 器、屏幕或监视器1209，如下文进一步讨论的)。系统100(以及其 它系统，诸如但不限于系统100'、系统100”、系统100”'等，如下文 进一步讨论的)的一个或多个部件的输出是利用OCT系统/设备/装 置的至少一个检测器107(诸如但不限于光电二极管、(一个或多个) 光电倍增管(PMT)、(一个或多个)线扫描相机或(一个或多个) 多阵列相机)获取的。从系统100(和/或其它系统，诸如但不限于系 统100'、系统100”、系统100”'等)的输出获得的电模拟信号或其一 个或多个分量被转换成数字信号以便利用计算机(诸如但不限于计算 机1200、1200'(例如，如图1、18-20和22-23中所示))进行分析。 在一个或多个实施例中，光源101可以是在宽波长带上辐射的辐射源 或宽带光源。在一个或多个实施例中，可以使用包括软件和电子器件 的傅立叶分析仪将电模拟信号转换成光谱。在一些实施例中，至少一 个检测器107包括被配置为检测三个不同光带的三个检测器。
本公开的一个或多个特征可以使用任何OCT装置和/或系统被采 用或运用，并且可以使用仅对其中装置和/或系统使用单个参考臂路 径的参考臂的微小修改来实现，本公开的方法或技术的一个或多个实 施例可以使用两个参考臂路径或充分调整参考臂延迟的能力，以便将 成像FOV调整到处于主样本成像位置或者大约系统最远侧点(配对 位置)。
用于增加成像深度范围的系统的一个或多个实施例可以包括： OCT系统；参考反射物，被调整为在成像视场中可以看到来自系统 配对连接器的反射；以及一个或多个处理器，其操作为确定导管/探 头是否与系统配对连接器配对。
如上面提到的，OCT测量反向散射光的延迟。但是，由于光不 能穿透软组织和血液，因此可以使用放射造影剂进行血液冲洗。
在一个或多个实施例中，血液清除状态可以与导管拉回同步以确 保可以对整个动脉片段进行成像。在血液清除状态与导管或探头拉回 不同步的一个或多个实施例中，可能发生一种或两种场景：(i)在 早拉回的情况下，导管或探头尖端部分的远侧可能无法成像；和/或 (ii)在晚拉回的情况下，导管或探头的近侧部分在一个或多个实施 例中可能无法成像。图3中示出了拉回冲洗同步问题和可能的成像损 失的示意性描述(例如，其中点A和B分别表示目标片段的开始和 结束)。
本公开的一个或多个方法实施例确保冲洗-拉回同步，并且最小 化用户(例如，医学专家、专业人员、临床医生、从业者等)在导管 插入规程期间的任务。如图4中所示，在血管内成像期间，目前有四 (4)个手动任务需要用户串行执行(例如，按下四(4)个单独的按钮来控制实况模式速度、控制扫描模式速度、导致冲洗发生，导致拉 回发生等)(参见例如图4顶部的用户任务)。一个或多个方法实施 例将至少三个任务(例如，控制扫描模式速度、导致冲洗发生、导致 拉回发生等)集成到一个任务(参见例如图4底部的用户任务)，从 而减少或最小化用户工作。照此，在一个或多个方法中，用户不必控 制或更新如此多的变量。例如，用户可以按下一个或两个按钮来完成 四(4)个任务，而非按下四个单独的按钮。在一个或多个实施例中， 用户可能根本不必按下按钮或以其它方式与系统或设备交互，并且该设备或系统可以操作为在没有任何用户交互的情况下自动触发拉回。
一个或多个自动拉回方法实施例可以包括：(a)导入多条A线、 图像或多个图像；(b)初始化计数器；(c)分割A线、图像或多 个图像；(d)将分割的A线、图像或多个图像分成三个或更多个相 等部分；(e)定义血液成像区域(BIA)，BIA是在存在血液的情 况下围绕成像探头的区域；(f)在分割的A线、图像或多个图像的 第一帧内检测BIA内的多个对象；(g)执行计数步骤：在对象的数 量小于N的情况下，其中N是定义部分被清除或被清除状态的对象 的最小接受数量，将计数器增加设定或预定的数量或者1，而在对象 的数量为N或更多的情况下，对于第二帧或后续帧重复步骤(c)- (g)；以及(h)当计数器为X或更大时结束触发拉回的信号，其 中X为预定值。现在转到图5的细节，示出了自动拉回触发方法的 至少一个实施例示例，该方法的整体工作流程的至少一个实施例可以 包括：(i)在扫描模式下(例如，对于全速自旋导管或探头)导入 当前帧的A线(极坐标图像)，通过删除导管或探头和血管外噪声 或者以其它方式执行帧预处理，为该帧准备下一步，并将计数器设置 为零(例如，分别参见图5中的步骤S100、S102和S104)；(ii) 使用自动阈值化来分割每个图像，并将图像分成与四个笛卡尔象限对 应的四个相等部分(参见例如图5中的步骤S106)；(iii)计算 (一个或多个)对象与血液成像区域(BIA)区域的相对位置，其中 BIA被表示为与导管或探头尖端相距特定距离(使用有血液存在的图 像预定义)以上的区域(参见例如图5中的步骤S108)；(iv)删 除任何检测到的对象(例如，小对象、预定尺寸的对象等)，这些对 象可能与噪声、残留血液或其它伪影对应，并计数有多少对象与BIA 区域相距特定距离以上或与BIA区域不重叠，或者计数有多少对象 与血液成像区域(BIA)重叠(参见例如图5中的步骤S110)；(v) 如果两(2)个或更多个对象(或多于两个对象)不与BIA重叠，那 么使计数器增加到一或增加一(参见例如图5中的步骤S112)；如 果否，那么再次将计数器设置为零，和/或移动到下一帧(参见例如 图5中的步骤S116)以重复步骤S104至S110；以及(vi)当计数器等于三、五等(或另一个预定或设定的数字)时，触发自动拉回(参 见例如图5中的步骤S114和S118)；否则，如果计数器尚未等于3、 5等(或另一个预定或设置的数字，诸如但不限于1、2、4等)，那 么移至下一个A线帧并重复步骤S104到S110。
在一个或多个实施例中，可以省略计算(一个或多个)对象与导 管或探头的相对位置的步骤(参见例如图5中的步骤S108)。在使 用BIA的一个或多个实施例中，BIA被表示为与导管或探头尖端相 距特定距离(使用有血液存在的图像预定义)以上的区域(参见例如 上文针对图5所讨论的步骤S108)。
在一个或多个实施例中，冠状动脉内或成像系统(参见例如步骤 S100)可以被设置为扫描模式(全扫描速度)并且计数器可以被设置 为零。然后，可以选择A线的当前块，在本实施例中称为A线图像/ 帧，其在转化成笛卡尔坐标时形成2D OCT帧(参见例如步骤S102) 并准备用于处理。在过程准备或帧预处理期间(参见例如步骤 S104)，与导管或探头以及伪影和/或血管外组织区域对应的像素可 以被设置为零(参见例如图6)并且可以应用均值过滤(7x7)。图 6示出了本公开的一个或多个OCT系统的扫描模式设置的至少一个 实施例示例以及当前帧的预处理的至少一个实施例。例如，可以平滑 A线图像(图6的右上方图像)，并且可以移除导管/探头和伪影 区域。
均值过滤：
均值过滤器可以作为空间过滤器被应用。在一个或多个实施例中， 均值过滤器可以是滑动窗口(内核)空间过滤器，其用属于窗口的像 素的平均强度值代替窗口的中心值。对于图像I和尺寸为NxN的窗口， 窗口中心像素(i,j)的值被替换为
Figure BDA0003200201600000191
其中m,n 是属于窗口NxN的像素。
在该方法的下一步(S106)中，经过滤的图像被如下处理：i) 应用Otsu的自动阈值化，ii)通过删除与图像伪影对应的小对象来 平滑分割的图像，以及iii)将图像分成与四个笛卡尔象限对应的四 个相等部分。这一步，从图像阈值化到A线与OCT图像象限对应性在图5中详细呈现。虽然这一步被显现化为四个相等部分，但本公开 提供划分为2、3、5、6、7或8个相等部分。另外，虽然这些部分的 面积必须基本相等，但相等部分可以在各个部分的像素或A线的确 切数量上有一些小的变化。
在一个或多个实施例中，可以使用其它类型的过滤，诸如但不限 于高斯过滤、双边过滤等。例如，类似于高斯过滤器，双边过滤器是 非线性的平滑过滤器。根本差异在于双边过滤器考虑了像素强度差异， 导致在降噪的同时实现边缘维护。使用卷积，邻域像素强度的加权平 均可以代替掩模的中心像素的强度。在一个或多个实施例中，图像I 的双边过滤器和窗口掩模W被定义为
Figure BDA0003200201600000192
具有归一化因 子
Figure BDA0003200201600000193
其中x是掩模的 中心像素的坐标并且参数fr和gs是用于平滑强度差异的高斯内核和用 于平滑坐标差异的空间高斯内核。
在步骤S106的一个或多个实施例中(参见例如图5等)，可以 处理经过滤的图像，并且可以应用图像分割，如下：(i)应用自动 阈值化，诸如但不限于Otsu自动阈值化；(ii)通过删除与图像伪 影对应的小对象来平滑分割的图像；以及(iii)将图像分成与四个笛卡尔象限对应的四个相等部分。步骤S106的至少一个实施例，从图 像阈值化到A线与OCT图像象限对应性在图7中详细呈现。图7示 出了对象检测以及A线与OCT图像象限对应的至少一个实施例示例。 可以将对象与Tdis值进行比较以决定对象是否属于血液。
图8(其包括图8的顶部和底部面板的A至D部分)示出了用 于具有血液的图像(顶部面板)和冲洗图像(底部面板)的自动拉回 方法的至少一个实施例的示意性描述。图8的部分A示出了从导管 或探头(例如，导管或探头120)和血管外背景清洁的A线图像。图 8的部分B示出了经过阈值化、相等划分并移除小对象的图像。图8 的部分C示出了二进制对象和BIA区域。部分D示出了在对应的笛 卡尔图像中计数的不重叠对象。
Otsu阈值化：
在一个或多个实施例中，为了自动对A线图像进行阈值化，例 如，可以使用Otsu方法计算图像I的阈值Throtsu，并且小于Throtsu的图像像素可以被设置为零值。结果是二值图像，其中动脉壁和血液 由非零对象表示。由于非零对象也可能与图像伪影对应，因此在一个 或多个实施例中可以应用额外的步骤：检测小于预定区域的对象，诸 如但不限于整个导管或探测区域、整个图像的3％等。使用这一额外 步骤，一个或多个实施例确保仅与壁区域对应的对象将被用于检测边 界。在一个或多个实施例中，该额外步骤可以包括或可以可替代地是： 检测较大对象并删除比该较大对象小预定百分比(例如，24％、20％、 25％、30％、大约10％至大约50％范围内的任何值、10％至50％范 围内的任何值、大约20％至大约30％范围内的任何值、20％至30％ 范围内的任何值等)的对象。图9中示出了对删除百分比执行的敏感 性分析。图9的左侧部分例示了盒须图，示出了对于一个或多个实 施例，当使用在0.1-0.5(10-50％)的范围内的对象删除阈值0.2 (24％)和0.3(30％)时实现的理想或最优帧差异(在图9的左侧 部分分别从左到右显示了0.1(91)、0.2(92)、0.3(93)、0.4(94)和0.5(95)的重叠阈值)。图9的右侧部分图示了盒须图， 示出了当使用在0.2-0.3(20-30％)的范围内的对象删除阈值0.24 (24％)时实现的理想或最优帧差异(在图9的右侧部分分别从左到 右显示了0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、 0.29和0.3的重叠阈值)。
在步骤S108的一个或多个实施例中，可以考虑(一个或多个) 二值对象的相对位置。例如，在一个或多个实施例中，可以计算每个 检测到的二值对象与血液成像区域(BIA)的相对位置。导管或探头 尖端上方的圆形区域可以被表示为BIA。这个概念源自这样一个事实， 即，在发生冲洗和显露管腔边界之前，血液以特定距离环绕导管或探 头(例如，导管或探头120)。图10中示出了冲洗前图像中的BIA 区域的示例，其示出了血液的OCT图像(图10的左侧)和包括图 像或被成像的血液的大部分的圆形区域(图10的右侧)。使用BIA 作为参考区域，可以计算与BIA重叠和不重叠的二值对象(参见例 如图8的部分C)。
附加地或可替代地，在步骤S108的一个或多个实施例中，每个 对象的相对位置可以被计算为：计数有多少二值对象在与导管或探头 (例如，导管或探头120)相距特定距离Tdis以上。表示导管或探头 距离，在一个或多个实施例中，高于特定高度的像素数形成导管或探 头尖端。插入导管或探头距离的概念源于这样一个事实，即，在冲洗 清除血液并显露管腔边界之前，血液以特定距离环绕导管或探头(例 如，导管或探头120)，因为OCT在存在血液时允许特定成像深度 (参见图11中示出的示例图像；血液冲洗发生之前的血液成像区域 (BIA)的长度。当存在血液时，OCT允许特定成像深度)。为了 定义BIA，在不同的血液状态图像处测量长度深度，并对测量结果求 平均。一个或多个算法或方法实施例旨在检测有多少对象在OCT的 血液成像期间移动了。
取决于每个二值对象的相对位置，(一个或多个)算法或方法实 施例接下来决定经处理的帧的清除条件(参见例如步骤S110)。如 果不与BIA重叠的对象的数量是预定阈值(例如，3)或更多(在一 个或多个实施例中，阈值可以设置为以下中的至少一个或多个：2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、预定数量或更多等)，这意 味着在当前帧中血管壁变得可见。但是，壁的可见性会因帧而异(例 如，壁在一个帧中可见，而壁在下一个帧中可能不可见)。这是由于 在收缩和舒张期间的心脏和血管移动以及由用户控制的冲洗压力可变性造成的。因此，在一个或多个实施例中，从(一个或多个)算法或 (一个或多个)方法开始起，计数器被包含并设置为零。在当前帧中 的壁可见的情况下，使计数器加一(参见例如步骤S112)，否则将 计数器再次设置为零(参见例如S116)。例如，在图12中示出了具 有与BIA重叠或不与BIA重叠的对象的至少一个实施例。
当使计数器加一时(S112)，下一步是检查对于预定数量(例如， 三、四、五、六等)的连续的帧(例如，当计数器等于5或设定的预 定数字时)，动脉壁是否可见(参见例如步骤S114)。如果“否”， 那么算法移至下一帧；否则，如果“是”，那么触发拉回(参见例如 步骤S114)。具有计数器确保血液被充分清除，以致拉回可以与改 进的或最优的清除状态同步。在图12中示出了两个应用示例：一个 未冲洗帧的，一个冲洗帧的；未冲洗帧中检测到的对象为零(参见图 12左侧)，而在冲洗帧中，检测到的对象为4(参见图12右侧)。 在一个或多个实施例中，取决于每个二值对象的相对位置，(一个或 多个)方法决定经处理的帧的清除状况。如果与BIA不重叠的对象 的数量大于三(或另一个设定或预定的阈值)，那么这可以指示动脉 壁被显露或是可见的并且血液被冲洗(例如，指示清除状态)。但是， 由于血液清除可能存在于一帧中而不存在于下一帧中并且为了最小化 清除状态检测误差，可以添加计数器。计数器初始被设置为零，可以 在每次检测到清除状态时增加一，并且当计数器达到预定数字(例如， 3、4、5等)时，可以开始拉回(参见例如图3、图8的部分D等)。
一个或多个实施例可以提供以下优点或益处中的一个或多个： (i)通过将图像划分为四个部分/象限并研究每个部分的冲洗状态， 该方法确保即使在小直径血管中也可以检测到冲洗状态(例如，当血 管的直径小时，难以区分血液、管腔和导管或探头对象(导管或探头 常常接触管腔或血管的壁)；(ii)通过在至少一个方法实施例中应 用计数器，可以实现最优的拉回冲洗同步(例如，在拉回开始之前可 以检测到清晰的顺序帧，从而避免成像损失)；和/或(iii)通过应 用本公开的一个或多个特征，用户交互是不需要的，或者可以是可选 的，因为执行了自动阈值化。
虽然本公开不限于以下特征，但本公开的一个或多个特征总结如 下：
Figure BDA0003200201600000231
如上面提到的，本公开的一个或多个方法实施例减少了OCT成 像规程期间的任务(例如，对于专家、执业医师、临床医生等)，减 少了不同步的冲洗-拉回发生的可能性，并确保整个目标血管(或其 它预定目标)正在或将被成像。
本公开的一个或多个实施例可以涉及一种用于在成像(例如，血 管内成像)期间触发自动拉回的方法，并且可以包括以下：同步成像 (例如，OCT成像)中的冲洗和导管或探头拉回状态；减少或最小 化血管内成像期间的医学专家任务；减少或最小化因晚或早拉回触发 造成的拉回成像损失；以及防止使用或避免第二次冲洗，使得降低或 最小化对患者的风险。
本公开的一个或多个方法被用于使用体内动物数据应用(一个或 多个)自动拉回方法。(一个或多个)自动拉回方法中的一个或多个 可以与一种或多种成像模态一起使用，诸如但不限于MM-OCT、 NIRAF、IV-OCT等。在一个或多个实施例中，所使用的MM-OCT 导管或探头包括双模、光纤、血管内成像导管或探头。MATLAB被 用于执行计算和/或处理(一个或多个)自动拉回方法的一个或多个 功能。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解的是， 本发明不限于所公开的示例性实施例。权利要求的范围应赋予最广泛 的解释，以涵盖所有修改、等效结构和功能。
附加细节和进行的自动拉回实验：
这些实验/报告部分的至少一个目的是给出至少一个自动拉回算 法，使用回顾性实验数据测试至少一个算法并解释结果。该算法减少 了OCT成像期间专家的任务，降低了不同步冲洗拉回发生的可能性， 并确保整个目标血管都将被成像。范围包括使用体内动物数据的自动 拉回算法的应用。
定义
术语/首字母缩略词 定义
MMOCT 多模态光学相干断层扫描
NIRAF 近红外自发荧光
BIA 血液成像区域
A线图像 极坐标下的光学相干断层扫描图像
数据集
算法和/或方法的至少一个实施例使用在EP 1-3(HORL-ENG- 00250)和EP 2-1(HORL-ENG-00665)系统动物(猪)测试期间产 生的两个不同的离体数据集针对回顾性图像数据进行了测试。数据是 在HORL-RPT-00038和HORL-RPT-00070中描述的特定协议下获 取的，用于分别使用EP 1-3和EP 2-1系统的研究。获取了包括冲洗 前的帧在内的17个拉回，并用于开发和测试当前算法和/或方法实施 例。在大多数拉回中使用造影剂执行血液清除(在一次拉回中使用盐 水)，注射是手动或者自动的，并且每个系统中使用两种不同的导管或探头。实验中使用的MMOCT拉回的摘要在图13中详细呈现。
结果
黄金标准或基本事实
两位专家1和2，其中一位是发明者，独立检查了当前数据集， 并在每个拉回中检测到清除帧。清除帧被定义为至少示出血管壁结构 四分之三(270°)的帧。为了定义观察者间可变性接受限度，手动拉 回期间专家之间的时间延迟被考虑在内。在手动拉回规程期间，专家 之间可能会在按下拉回按钮时存在分歧/延迟，这在0.5秒左右是可接 受的。拉回为400帧并且持续2秒；因此，0.5秒等于100帧并且被 用作可变性接受限度。专家1与专家2获得的结果之间的差异(帧数 与拉回数的差异)在图14A中示出(观察者间差异)。
算法评估指标
为了评估实验中的自动拉回算法或方法实施例，使用定量和定性 测量。定量测量包括算法或方法与专家之间的帧差异：算法检测到的 帧清除减去专家观察到的帧清除(均值)。结果呈现在图14B中 (算法或方法与两位专家(均值)的差异)。由于自动拉回算法或方法实施例的目标是自动开始拉回并且所有拉回帧都处于清除状态，因 此添加了第二定性评估测量：纵向视图(垂直和水平)的目视检查。 使用定性测量：(i)通过目视检查是否所有算法或方法的清除帧检 测都提供明确的拉回来执行第二检查点，以及(ii)评估拉回的质量。
图15A-15B中示出了定性评估的两个示例，并且其余示例呈现 在图16A-16Q(纵向视图上的定性结果)中。通过目视检查两个不 同方向的纵向视图(2D正交剖切面)，可以注意到两个拉回的质量 差异：拉回A的质量优于拉回B。拉回A与拉回#14对应(图13和 图16N，其中图16A-16Q分别示出了拉回#1至拉回#17，它们在图 13中概述)，其与专家(图14B)有极佳的一致性，而拉回B与拉 回#2对应(图13和图16B)，其与专家(图14B)有中等的一致性。无论成像质量如何，对于一个或多个实施例，两个拉回都通过了0.5 秒(100帧)的接受限度。本公开的自动拉回算法或方法的至少一个 实施例的定性评估的至少两个实验示例在两个不同的拉回(拉回A： 图13和图16N中所示的#14，以及拉回B：图13和图16B中所示的 #2，如上面提到的)中执行。对正交剖切面的两个不同纵向视图进行 目视检查，以检查(i)在清除检测帧(垂直线1500–参见例如图 15A和15B)之后的帧中是否存在清除状态；以及(ii)冲洗质量。 如图15A中所示，成像质量很好，并且算法或方法实施例成功地检 测到具有极佳一致性的清除帧(算法帧40相对于专家帧43)。如图 15B中所示，成像质量不适合指导干预，并且算法或方法实施例成功 地检测到具有中等一致性的清除帧(算法帧372相对于专家帧334)。
时间复杂度
为了获取实验中使用的算法或方法的时间复杂度，在算法或方法 的开始和结束处设置了定时器。图17呈现了当应用于2500帧时自动 拉回算法或方法实施例的时间复杂度。处理单个帧的平均时间为 0.029秒。(一个或多个)方法在Matlab中实现并在具有以下特点 的笔记本电脑中运行：AMD Ryzen PRO 2500U w/Radeon Vega Mobile Gfx 2.00GHz处理器、8.00GB RAM存储器和64位 Windows 10操作系统。
实验的讨论
·至少实验中使用的自动拉回方法或算法旨在：在MMOCT 系统的全速旋转期间处理每一帧，在造影剂注入过程期间检 测血管的清除状态(无血血管)，并自动触发拉回。
整体性能
至少一个算法或方法是根据记录前的成像数据进行评估的，并且 专家对第一个清除帧的估计被用作上面提到的“黄金标准”或比较的 基础。虽然实验数据集(17次拉回)可以被视为执行的小数目，但 结果表明用于实验的方法或算法实施例在各种质量拉回中可以是稳健 的。高质量的拉回被认为是如下拉回：清除状态立即开始并允许对整 个拉回进行清晰成像(例如，图13和图16C中讨论或示出的拉回 #3)。低质量的拉回被认为是如下拉回：清除状态需要时间才能发生、 血管壁未完全显露，并且清除状态不持续很长时间(例如，图13和 图16B中讨论或示出的拉回#2)。用于实验的算法或方法设法检测 所有17次拉回中的第一个清除状态帧，并且在15次拉回中与专家的 估计具有极佳的一致性，并且在2次拉回(图13和图16A-16B中讨 论或示出的拉回#1、2)中具有中等的一致性。应当注意的是，中等 的一致性是在质量低的拉回(图13和图16B中讨论或示出的拉回#2) 或具有大量噪声的拉回(残留血液：图13和图16A中讨论或示出的 拉回#1)中。
实时应用
由于(一个或多个)算法或(一个或多个)方法的一个或多个实 施例可以被实时应用，因此时间性能非常重要。实验结果报告了用于 实验的算法或方法使用平均0.029秒来处理图像。由于全速的 MMOCT系统或设备每2秒获取400帧，因此本公开的被设计用于 实时应用的任何算法或方法实施例可以使用0.005秒的平均处理速度。 在Matlab中实现的算法或方法实施例的实验实施方式实际上可以每 6帧处理一次。但是，最终的实施方式可以在C++中，它可以比 Matlab至少快十倍，并且应当能够覆盖或实现可以在一个或多个实 施例中使用的每帧0.005秒的实时度量。
OCT(例如，IV-OCT、MM-OCT等)系统可以是本文讨论的 任何系统或装置，包括但不限于系统100、系统100'、系统100”、 系统100”'等。实际上，根据本公开的一个或多个特征，本设备或系 统中的一个或多个可以操作为执行自动拉回方法或算法的一个或多个 实施例。
计算机(诸如控制台或计算机1200、1200')可以针对正在制造 或使用的任何装置和/或系统(包括但不限于装置或系统100、装置或 系统100'、装置或系统100”、装置或系统100”'、图1-23中所示的 任何实施例、本文讨论的任何其它装置或系统等)执行本文中讨论的 任何步骤、过程和/或技术。
根据本公开的一个或多个另外的方面，台式系统可以与诸如但不 限于本文公开的自动拉回技术之类的技术一起使用。图18示出了可 以将管腔距离计算技术用于台式(诸如用于眼科应用)的系统的示例。 来自光源101的光通过偏转(或偏转)区段108传递并拆分到参考臂 102和样本臂103中。参考光束穿过长度调整区段904(在一个或多 个实施例中是可选的)并从参考臂102中的参考镜(诸如图1中所示 的参考镜或参考反射物105)反射，同时样本光束从样本臂103中的 样本、目标、患者(例如，患者的血管)、对象106等反射或散射(例如，经由PIU 110和导管120)。在一个实施例中，两个波束在 偏转/偏转区段108处组合并生成干涉图案。在一个或多个实施例中， 波束进入组合器903，并且组合器903经由环行器901和偏转区段 108组合两个波束。组合的波束优选地被传递到一个或多个检测器 (诸如一个或多个检测器107)。分束器(参见例如图1中的分束器 104)、偏转区段108和/或干涉仪的输出由一个或多个检测器(诸如 一个或多个检测器107)连续获取。电模拟信号被转换成数字信号以 便用计算机(诸如但不限于计算机1200(参见图1；也在下面进一步 讨论的图18-20和22中示出)、计算机1200'(参见例如下面进一步 讨论的图23)等)对其进行分析。附加地或可替代地，本文讨论的 计算机、CPU、处理器等中的一个或多个可以被用于处理、控制、更 新、强调和/或改变多种成像模态中的一种或多种，和/或处理相关的 技术、功能或方法(例如，(一个或多个)自动拉回方法或(一个或 多个)算法)，或可以处理电信号，如上面讨论的那样。
在一个或多个实施例中，样本臂103可以包括用于(一个或多个) 台式系统的相移单元130，如图19中的系统100”中所示。样本106 可以位于与相移单元130一起使用的镜105的位置处(例如，如图1 中所示)。来自光源101的光通过拆分器104传递并拆分到参考臂102和样本臂103中。参考光束穿过长度调整区段904并且从参考臂 102中的参考镜(诸如图18-20中所示的参考镜105)反射，同时样 本光束通过样本臂103中的相移单元(诸如相移单元130)从样本、 目标和/或对象106反射或散射。在一个实施例中，两个波束在拆分 器104处组合并生成干涉图案。在一个或多个实施例中，波束进入组 合器903，并且组合器903经由环行器901和拆分器104组合两个波 束，并且组合的波束被传递到一个或多个检测器(诸如一个或多个检 测器107)。分束器104和/或干涉仪的输出由一个或多个检测器(诸 如一个或多个检测器107)连续获取。电模拟信号被转换成数字信号， 以便用计算机对其进行分析。
有许多方式来计算旋转、强度、管腔距离或本文讨论的任何其它 测量，以执行(一个或多个)自动拉回方法或(一个或多个)算法， 和/或控制和/或制造数字以及模拟的MMOCT设备/装置、系统和/或 存储介质。在至少一个实施例中，计算机(诸如控制台或计算机 1200、1200')可以专用于控制和/或使用OCT设备、系统、方法和/ 或存储介质以供与本文描述的一起使用。
根据本公开的一个或多个另外的方面，一个或多个其它系统可以 与本文公开的管腔距离计算技术一起使用。图20示出了系统100”' 的示例，该系统可以将自动拉回技术用于诸如眼科应用。来自光源 101的光通过位于OCT成像引擎150内的偏转区段108(例如，分 束器或本文讨论的其它偏转或被偏转区段)传递并拆分到参考臂102 和样本臂103中，在一个或多个实施例中，OCT成像引擎150还可 以包括OCT干涉仪151(其可以容纳或包括偏转区段108)和扫掠 源引擎152。参考光束可以通过可操作为改变参考镜(诸如参考反射 镜或参考反射物105；也在图1中示出)的距离的长度调整区段904， 并从参考臂102中的参考反射物105反射，同时样本光束从样本臂 103中的样本、目标或对象106反射或散射。在一个实施例中，两个 波束在偏转区段108处组合并生成干涉图案。在一个或多个实施例中， 组合的波束被传递到一个或多个检测器。干涉仪151的输出由一个或 多个检测器(诸如一个或多个检测器107)连续获取。电模拟信号被 转换成数字信号以用计算机(诸如但不限于计算机1200(参见例如 图1；也在下面进一步讨论的图18-20和22中示出)、计算机1200' (例如，参见下面进一步讨论的图23)等)来对其进行分析。在一 个或多个实施例中，样本臂103包括PIU 110和导管120，使得样本 光束从样本、目标或对象106反射或散射，如本文所讨论的。在一个 或多个实施例中，PIU 110可以包括一个或多个马达以控制导管120 (或其一个或多个部件)的拉回操作和/或控制导管120(或其一个或 多个部件)的旋转或自旋。例如，PIU 110可以包括拉回马达(PM) 和自旋马达(SM)，和/或可以包括操作为使用拉回马达PM和/或 自旋马达SM执行拉回和/或旋转特征的运动控制单元112。如本文所 讨论的，PIU110可以包括旋转接头(例如，如图18和20中所示的 旋转接头RJ)。旋转接头RJ可以连接到自旋马达SM，使得导管 120可以获得样本106的一个或多个视图或图像。计算机1200(或计算机1200')可以被用于控制拉回马达PM、自旋马达SM和/或运动 控制单元112中的一个或多个。OCT系统可以包括OCT引擎150、 计算机(例如，计算机1200、计算机1200'等)、PIU110、导管120、 监视器等中的一个或多个。OCT系统的一个或多个实施例可以与一 个或多个外部系统(诸如但不限于血管系统、外部显示器、一个或多 个医院网络、外部存储介质、电源、床边控制器(例如，其可以使用 蓝牙技术或无线通信已知的其它方法连接到OCT系统)等)交互。
优选地，在包括偏转或被偏转区段108(在图18-20中最佳可见) 的一个或多个实施例中，被偏转区段108操作为将光从光源101偏转 至参考臂102和/或样本臂103，然后将从参考臂102和/或样本臂103 接收的光朝着至少一个检测器107(例如，光谱仪、光谱仪的一个或 多个部件、另一种类型的检测器等)发送。在一个或多个实施例中， 被偏转区段(例如，系统100、100'、100”、100”'、本文讨论的任何 其它系统等的被偏转区段108)可以包括或可以包含如本文所述的那 样操作的一个或多个干涉仪或光学干涉系统，包括但不限于环行器、 分束器、隔离器、耦合器(例如，融合光纤耦合器)、带有孔的部分 隔断镜、带有分接头的部分隔断镜，等等。在一个或多个实施例中， 干涉仪或光学干涉系统可以包括系统100(或本文讨论的任何其它系 统)的一个或多个部件，诸如但不限于光源101、被偏转区段108、 旋转接头RJ、PIU 110、导管120等中的一个或多个。至少图1-23 的上面提到的配置的一个或多个特征可以结合到一个或多个系统中， 包括但不限于本文讨论的系统100、100'、100”、100”'。
虽然不限于此类布置、配置、设备或系统，但是本文讨论的设备、 装置、系统、方法、存储介质、GUI等的一个或多个实施例可以与 上面提到的装置或系统(诸如但不限于例如系统100、系统100'、系 统100”、系统100”'。图1-23的设备、装置或系统。本文讨论的任何其它设备、装置或系统等)一起使用。在一个或多个实施例中，一 个用户可以执行本文讨论的(一个或多个)方法。在一个或多个实施 例中，一个或多个用户可以执行本文讨论的(一个或多个)方法。在 一个或多个实施例中，本文讨论的计算机、CPU、处理器等中的一个或多个可以被用于处理、控制、更新、强调和/或改变多种成像模态 中的一种或多种，以计算(一个或多个)管腔距离，执行(一个或多 个)自动拉回方法或(一个或多个)算法，和/或处理相关技术、功 能或方法，或可以如上讨论的那样处理电信号。
光源101可以包括多个光源或者可以是单个光源。光源101可以 是宽带光源，并且可以包括激光器、有机发光二极管(OLED)、发 光二极管(LED)、卤素灯、白炽灯、由激光泵浦的超连续谱光源和 /或荧光灯中的一种或多种。光源101可以是提供光的任何光源，光 然后可以被分散以提供随后用于成像、执行控制、查看、改变、强调 用于一种或多种成像模态的方法和/或本文讨论的任何其它方法的光。 光源101可以通过光纤耦合或者可以通过自由空间耦合到装置和/或 系统100、100'、100”、100”'、图1-23的设备、装置或系统或本文讨论的任何其它实施例的其它部件。如上面提到的，光源101可以是 扫掠源(SS)光源。
附加地或可替代地，一个或多个检测器107可以是线性阵列、电 荷耦合器件(CCD)、多个光电二极管或将光转换成电信号的某种 其它方法。(一个或多个)检测器107可以包括模数转换器 (ADC)。一个或多个检测器可以是具有如图1-23中的一个或多个 中所示和如上讨论的结构的检测器。
一个或多个检测器107可以将数字或模拟信号传输到处理器或计 算机，诸如但不限于图像处理器、处理器或计算机1200、1200'(参 见例如图1、18-20和22-23)、其组合等。图像处理器可以是被配置 为处理图像的专用图像处理器或通用处理器。在至少一个实施例中， 可以使用计算机1200、1200'代替或补充图像处理器。在替代实施例 中，图像处理器可以包括ADC并且从一个或多个检测器107接收模 拟信号。图像处理器可以包括CPU、DSP、FPGA、ASIC或某种其 它处理电路系统中的一种或多种。图像处理器可以包括用于存储图像、 数据和指令的存储器。图像处理器可以基于由一个或多个检测器107 提供的信息生成一个或多个图像。本文讨论的计算机或处理器(诸如 但不限于图1-23的设备、装置或系统的处理器、计算机1200、计算 机1200'、图像处理器)还可以包括在下文中进一步讨论的一个或多 个部件(参见例如图22-23)。
在至少一个实施例中，控制台或计算机1200、1200'操作为经由 运动控制单元(MCU)112或马达M来控制RJ的运动，从一个或 多个检测器107中的(一个或多个)检测器获取强度数据，并显示被 扫描图像(例如，在监视器或屏幕上，诸如图18-20和图22中任一 个的控制台或计算机1200和/或如下文进一步讨论的图23的控制台 1200'中所示的显示器、屏幕或监视器1209)。在一个或多个实施例 中，MCU 112或马达M操作为改变RJ的马达和/或RJ的速度。马 达可以是步进或DC伺服马达，以控制速度并提高位置精确性(例如， 与不使用马达时相比、与不使用自动或受控速度和/或位置改变设备 时相比、与手动控制相比等)。
本文讨论的任何系统的一个或多个部件的输出可以用至少一个检 测器107(例如，诸如但不限于光电二极管、(一个或多个)光电倍 增管(PMT)、(一个或多个)线扫描相机或(一个或多个)多阵 列相机)获取。从系统100、100'、100”、100”'和/或其(一个或多 个)检测器107和/或从图1-23的设备、装置或系统的输出获得的电 模拟信号被转换成数字信号以用计算机(诸如但不限于计算机1200、 1200')进行分析。在一个或多个实施例中，光源101可以是辐射源 或在宽波长带上辐射的宽带光源。在一个或多个实施例中，可以使用 包括软件和电子器件的傅立叶分析器将电模拟信号转换成光谱。
除非本文另有讨论，否则相同的数字指示相同的元件。例如，虽 然系统/装置(诸如但不限于系统100、系统100'、系统100”、系统 100”'、图1-23的系统/装置等)之间存在变化或差异(例如，参考反 射物105(和/或参考臂102)的(一个或多个)位置之间的差异，其取决于所使用的OCT系统或方法)，但是其一个或多个特征可以彼 此相同或相似，诸如但不限于光源101、偏转区段108或其(一个或 多个)其它部件(例如，控制台1200、控制台1200'等)。本领域技 术人员将认识到的是，光源101、至少一个检测器107和/或系统100 的一个或多个其它元件可以以与一个或多个其它系统(诸如但不限于 系统100'、系统100”、系统100”'等)的那些相同编号的元件相同或 相似的方式操作，如本文所讨论的。本领域技术人员将认识到的是， 系统100、系统100'、系统100”、系统100”'、图1-23的系统/装置 和/或此类系统之一的一个或多个相同编号的元件的替代实施例虽然 具有如本文讨论的其它变体，但可以以与本文讨论的任何其它系统 (或其(一个或多个)部件)的相同编号的元件相同或相似的方式操 作。实际上，虽然在系统100、系统100'、系统100”和系统100”'、 图1-23的系统/装置、任何其它实施例等之间存在某些差异，如本文 所讨论的，但是在本文讨论的装置/系统之间存在相似性。同样，虽 然控制台或计算机1200可以用在一个或多个系统(例如，系统100、 系统100'、系统100”、系统100”'、图1-23中的系统/装置等)中， 但是可以附加地或可替代地使用一个或多个其它控制台或计算机(诸 如控制台或计算机1200')。
根据本公开的一个或多个方面，本文提供了用于检测和引导光学 连接的一个或多个方法，并且本文提供了用于执行成像的一个或多个 方法。图21图示了用于执行成像的方法的至少一个实施例的流程图。 优选地，(一个或多个)方法可以包括以下一个或多个：(i)将光 拆分或划分为第一光和第二参考光(参见图21中的步骤S4000)； (ii)在第一光沿着样本臂行进并照射对象或样本之后接收第一光的 反射或散射光(参见图21中的步骤S4001)；(iii)在第二参考光 沿着参考臂行进并从参考反射物反射之后接收第二参考光(参见图 21中的步骤S4002)；以及(iv)通过使第一光的反射或散射光与反 射的第二参考光彼此干涉(例如，通过组合或重新组合并然后干涉、 通过干涉等)来生成干涉光，干涉光生成一种或多种干涉图案(参见 图21中的步骤S4003)。一个或多个方法还可以包括使用低频监视 器来更新或控制高频拆分以改善图像质量。例如，一个或多个实施例 可以使用均衡检测、偏振分集、自动化的偏振控制、(一个或多个) 计算的管腔距离、(一个或多个)自动拉回方法或(一个或多个)算 法等来实现改善的图像质量。在一个或多个实施例中，成像探头可以 利用连接构件或接口模块连接到一个或多个系统(例如，系统100、 系统100'、系统100”、系统100”'、图1-23的设备、装置或系统、 本文讨论的任何其它系统或装置，等等)。例如，当连接构件或接口 模块是用于成像探头的旋转接头时，旋转接头可以是以下中的至少一 种：接触式旋转接头、无透镜旋转接头、基于透镜的旋转接头或本领 域技术人员已知的其它旋转接头。旋转接头可以是单通道旋转接头或 双通道旋转接头。在一个或多个实施例中，成像探头的照明部分可以 与成像探头的检测部分分离。例如，在一个或多个应用中，探头可以 指照明组件，其包括照明光纤(例如，单模光纤、GRIN透镜、间隔 器和间隔器的抛光表面上的光栅等)。在一个或多个实施例中，范围 可以指照明部分，例如其可以由驱动电缆、护套和围绕护套的检测光 纤(例如，多模光纤(MMF))包围和保护。对于一个或多个应用， 检测光纤(例如，MMF)上的光栅覆盖是可选的。照明部分可以连 接到旋转接头并且可以以视频速率连续旋转。在一个或多个实施例中， 检测部分可以包括以下一或多种：检测光纤、检测器(例如，一个或 多个检测器107、光谱仪等)、计算机1200、计算机1200'等。检测光纤可以围绕照明光纤，并且检测光纤可以或可以不被光栅、间隔器、 透镜、探头或导管的末端等覆盖。
有许多方式来计算功率和/或检测(一个或多个)管腔边缘和 (一个或多个)伪影，和/或执行(一个或多个)自动拉回方法或 (一个或多个)算法，数字的以及模拟的。在至少一个实施例中，计 算机(诸如控制台或计算机1200、1200')可以专用于本文所述的 OCT设备、系统、方法和/或存储介质的控制和监视。
用于成像的电信号可以经由(一根或多根)电缆或(一根或多根) 电线(诸如但不限于(一根或多根)电缆或(一根或多根)电线113 (参见图22))被发送到一个或多个处理器(诸如但不限于如下文 进一步讨论的计算机1200(参见例如图1、18-20和22)、计算机1200'(参见例如图23)等)。附加地或可替代地，本文讨论的计算 机或处理器是可互换的，并且可以操作为执行本文讨论的(一个或多 个)特征和(一个或多个)方法中的任何一个。
计算机系统1200(参见例如图1和18-20中所示的控制台或计 算机1200)的各种部件在图22中提供。计算机系统1200可以包括 中央处理单元(“CPU”)1201、ROM 1202、RAM1203、通信接 口1205、硬盘(和/或其它存储设备)1204、屏幕(或监视器接口) 1209、键盘(或输入接口；除键盘外还可以包括鼠标或其它输入设备) 1210以及一个或多个上面提到的部件之间的总线或其它连接线(例 如，连接线1213)(例如，如图22中所示)。此外，计算机系统 1200可以包括上面提到的部件中的一个或多个。例如，计算机系统 1200可以包括CPU1201、RAM 1203、输入/输出(I/O)接口(诸 如通信接口1205)和总线(其可以包括一条或多条线1213作为计算 机系统1200的部件之间的通信系统；在一个或多个实施例中，计算 机系统1200和至少其CPU 1201可以经由一条或多条线1213与 FORJ或使用FORJ的设备或系统(诸如但不限于上文中讨论的系统100、系统100'、系统100”、系统100”'和/或图1-23的系统/装置) 的一个或多个上面提到的部件进行通信，并且一个或多个其它计算机 系统1200可以包括其它上面提到的部件的一个或多个组合(例如， 计算机1200的一条或多条线1213可以经由线113连接到其它部件)。 CPU 1201被配置为读取并执行存储在存储介质中的计算机可执行指 令。计算机可执行指令可以包括用于执行本文描述的方法和/或计算 的那些指令。除了CPU 1201之外，计算机系统1200还可以包括一 个或多个附加处理器，并且包括CPU 1201的此类处理器可以被用于 控制和/或制造设备、系统或存储介质，以供与其或与任何管腔检测、 (一个或多个)支架检测、(一个或多个)伪影检测和/或(一种或 多种)管腔距离计算技术一起使用，和/或与本文讨论的(一种或多 种)自动拉回技术一起使用。系统1200还可以包括经由网络连接 (例如，经由网络1206)连接的一个或多个处理器。CPU1201和由 系统1200使用的任何附加处理器可以位于相同的电信网络或不同的 电信网络中(例如，可以远程控制执行、制造、控制、计算和/或使 用(一种或多种)技术)。
I/O或通信接口1205提供到输入和输出设备的通信接口，输入 和输出设备可以包括光源101、RJ、PM、SM、单元150、单元112、 麦克风、通信电缆和网络(或者有线或者无线)、键盘1210、鼠标 (参见例如图23中所示的鼠标1211)、触摸屏或屏幕1209、光笔， 等等。计算机1200的通信接口可以经由线113(如图22中示意性示 出的)连接到本文讨论的其它部件。监视器接口或屏幕1209为其提 供通信接口。
本公开的任何方法和/或数据(诸如但不限于用于使用和/或制造 设备的方法、与其一起使用的系统或存储介质，和/或用于成像、执 行组织或样本表征或分析、执行诊断、计划和/或检查、检测(一个 或多个)管腔边缘、(一个或多个)支架和/或(一个或多个)伪影(包括在(一个或多个)OCT图像中)和/或用于执行如本文所讨论 的(一种或多种)自动拉回技术的(一个或多个)方法)可以存储在 计算机可读存储介质上。常用的计算机可读和/或可写存储介质(诸 如但不限于硬盘(例如，硬盘1204、磁盘等)、闪存、CD、光盘 (例如，压缩盘(“CD”)、数字多功能盘(“DVD”)、Blu- rayTM盘等)、磁光盘、随机存取存储器(“RAM”)(诸如RAM 1203)、DRAM、只读存储器(“ROM”)、分布式计算系统的存 储装置、记忆卡等(例如，其它半导体存储器，诸如但不限于非易失 性存储卡、固态驱动器(SSD)(参见图23中的SSD1207)、 SRAM等)、它们的可选组合、服务器/数据库等)中的一个或多个 可以被用于使处理器(诸如上面提到的计算机系统1200的处理器或 CPU 1201)执行本文公开的方法的步骤。在一个或多个实施例中， 计算机可读存储介质可以是非暂态计算机可读介质，和/或计算机可 读介质可以包括所有计算机可读介质，唯一的例外是暂态传播信号。 计算机可读存储介质可以包括在(一个或多个)预定的、有限的或短 的时间段和/或仅在有电的情况下存储信息的介质，诸如但不限于随 机存取存储器(RAM)、寄存器存储器、(一个或多个)处理器高 速缓存等。本公开的(一个或多个)实施例也可以由读取和执行记录 在存储介质(其也可以更全面地被称为“非暂态计算机可读存储介 质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述 (一个或多个)实施例中的一个或多个和/或包括用于执行上述(一 个或多个)实施例中的一个或多个的功能的一个或多个电路(例如， 专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机来实现，以及通过 由系统或装置的计算机例如从存储介质读出并执行计算机可执行指令 以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个的功能和/或控制 一个或多个电路以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个的 功能执行的方法来实现。
根据本公开的至少一个方面，与处理器(诸如但不限于上面提到 的计算机1200的处理器、计算机1200'的处理器等，如上所述)相关 的方法、设备、系统和计算机可读存储介质可以利用合适的硬件来实 现，诸如附图中所示的。本公开的一个或多个方面的功能可以利用合 适的硬件来实现，诸如图22中所示的。这种硬件可以利用任何已知 的技术来实现，诸如标准数字电路系统、可操作为执行软件和/或固 件程序的任何已知的处理器、一个或多个可编程数字设备或系统，诸 如可编程只读存储器(PROM)、可编程阵列逻辑器件(PAL)等。 CPU 1201(如图22或图23中所示)还可以包括和/或由一个或多个 微处理器、纳米处理器、一个或多个图形处理单元(“GPU”；也 称为视觉处理单元(“VPU”))、一个或多个现场可编程门阵列 (“FPGA”)或其它类型的处理部件(例如，(一个或多个)专用 集成电路(ASIC))组成。更进一步，本公开的各个方面可以通过 可以存储在合适的存储介质(例如，计算机可读存储介质、硬盘驱动 器等)或用于运输和/或分发的介质(诸如(一个或多个)软盘、 (一个或多个)存储器芯片等)上的软件和/或固件程序来实现。计 算机可以包括独立计算机或独立处理器的网络以读出并执行计算机可 执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供给计算 机。计算机或处理器(例如，2、1200、1200'等)可以包括上面提到的CPU结构，或者可以连接到这种CPU结构以与其通信。
如上面所提到的，计算机或控制台1200'的替代实施例的硬件结 构在图23中示出。计算机1200'包括中央处理单元(CPU)1201、图 形处理单元(GPU)1215、随机存取存储器(RAM)1203、网络接 口设备1212、操作接口1214(诸如通用串行总线(USB))和存储 器(诸如硬盘驱动器或固态驱动器(SSD)1207)。优选地，计算机 或控制台1200'包括显示器1209。计算机1200'可以经由操作接口 1214或网络接口1212与旋转接头(例如，图18的RJ、图20的RJ等)、马达PM、马达SM和/或系统(例如，系统100、系统100'、 系统100”、系统100”'、图1-23的系统/装置等)的一个或多个其它 部件连接。在一个或多个实施例中，计算机(诸如计算机1200、 1200')可以包括RJ、PM和/或SM。操作接口1214与操作单元(诸 如鼠标设备1211、键盘1210或触摸面板设备)连接。计算机1200' 可以包括每种部件的两个或更多个。可替代地，CPU 1201或GPU 1215可以由现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC) 或其它处理单元代替，这取决于计算机(诸如计算机1200、计算机 1200'等)的设计。
至少一个计算机程序存储在SSD 1207中，并且CPU 1201将至 少一个程序加载到RAM 1203上，并执行至少一个程序中的指令以 执行本文描述的一个或多个过程，以及基本输入、输出、计算、存储 器写入和存储器读取过程。
计算机(诸如计算机1200、1200')与PIU 110、旋转接头(例 如，RJ等)、马达PM、马达SM、MCU 112、导管120和/或系统 (诸如系统100、100'、100”、100”'等)的一个或多个其它部件通信， 以执行成像，并从获取的强度数据重建图像。监视器或显示器1209 显示重建的图像，并且可以显示关于成像条件或关于要成像的对象的 其它信息。监视器1209还提供图形用户界面供用户操作系统(例如， 系统100、系统100'、系统100”、系统100”'等)，例如当执行 OCT或其它成像技术时，包括但不限于(一个或多个)管腔边缘和/ 或(一个或多个)伪影的检测，和/或执行(一种或多种)自动拉回 技术。操作信号从操作单元(例如，诸如但不限于鼠标设备1211、 键盘1210、触摸面板设备等)输入到计算机1200'中的操作接口1214，并且与操作信号对应，计算机1200'指示系统(例如，系统100、系 统100'、系统100”、系统100”'、图1-23的系统/装置，等等)设置 或改变成像条件，以及开始或结束成像，和/或开始或结束管腔检测、 (一个或多个)支架检测、(一个或多个)伪影检测、血液清除检测 和/或(一种或多种)自动拉回技术的执行。如上面提到的OCT系统 的激光源101可以具有与计算机1200、1200'通信的接口以发送和接 收状况信息和控制信号。
类似地，本公开和/或设备、系统和存储介质的一个或多个部件 和/或它们的方法也可以与光学相干断层扫描探头结合使用。
此类探头包括但不限于美国专利No.6,763,261；7,366,376； 7,843,572；7,872,759；8,289,522；8,676,013；8,928,889；9,087,368；9,557,154；以及美国专利公开No.2014/0276011和2017/0135584；以 及Tearney等人的WO 2016/015052中公开的OCT成像系统，以及 促进光致发光成像的布置和方法，诸如Tearney等人的美国专利No. 7,889,348中公开的那些，以及美国专利9,332,942和美国专利公开 No.2010/0092389、2011/0292400、2012/0101374、2016/0228097、 2018/0045501和2018/0003481中公开的针对多模态成像的公开内容， 这些专利、专利公开和(一个或多个)专利申请中的每一个都通过引用整体并入本文。如上面提到的，本公开的任何特征或方面可以与 WO 2016/144878中公开的特征一起使用，该WO 2016/144878通过 引用整体并入本文。如上面提到的，本公开的任何特征或方面可以与 如美国专利公开2019/0298174；美国专利申请No.16/131,662；于2019年5月16日提交的美国专利申请No.16/414,222；美国专利申 请No.62/901,472；美国专利申请No.62/925,655；以及于2019年 12月5日提交的美国专利申请No.62/944,064中讨论的OCT成像系 统、装置、方法、存储介质或其它方面或特征一起使用，这(一个或 多个)专利、(一个或多个)公开和(一个或多个)申请中的每一个 都通过引用整体并入本文。
虽然本文已经参考特定实施例描述了本公开，但是应该理解的是， 这些实施例仅仅是对本公开的原理和应用的说明(并且不限于此)， 并且本发明不限于公开的实施例。因此应该理解的是，在不脱离本公 开的精神和范围的情况下，可以对说明性实施例进行多种修改并且可 以设计其它布置。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释以涵盖 所有此类修改、等效结构和功能。

Claims (19)

1.一种用于触发自动拉回的成像设备，该设备包括：
成像探头；以及
一个或多个处理器，其操作为：
(a)导入多条A线、图像或多个图像；
(b)初始化计数器；
(c)分割A线、图像或多个图像；
(d)将分割的A线、图像或多个图像分成三个或更多个相等部分；
(e)定义血液成像区域(BIA)，所述BIA是在存在血液的情况下围绕成像探头的区域；
(f)在分割的A线、图像或多个图像的第一帧内检测所述BIA内的多个对象；
(g)执行计数步骤：
在对象的数量小于N的情况下，其中N是定义部分被清除或被清除状态的对象的最小接受数量，使计数器增加设定或预定的量或者增加1，以及
在对象的数量为N或更多的情况下，对于第二帧或后续帧重复步骤(c)-(g)；以及
(h)当计数器为X或更大时结束触发拉回的信号，其中X为预定值。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个处理器还操作为执行以下中的一个或多个：
(i)通过从帧或图像中删除成像探头和血管外噪声来准备所述多条A线、图像或多个图像或者以其它方式执行帧或图像处理或预处理，并将计数器设置为零；
(ii)通过从帧或图像中删除成像探头和/或血管外噪声中的一个或多个来对A线、图像或多个图像执行帧或图像处理或预处理；
(iii)使用自动阈值化来分割A线、帧、图像或多个图像，并且在将A线、图像或多个图像分成三个或更多个相等部分时将A线、帧、图像或多个图像分成与四个笛卡尔象限对应的四个相等部分；
(iv)删除任何检测到的预定尺寸的对象，并计数有多少对象与成像探头相距特定或预定距离以上或计数有多少对象与所述BIA重叠；
(v)在成像探头距离上检测到至少三(3)个对象或至少三(3)个对象不与所述BIA重叠的情况下，通过使计数器增加到一或增加一来执行所述计数步骤，或者在成像探头距离上没有检测到至少三(3)个对象或至少三(3)个对象与所述BIA重叠的情况下，再次将计数器设置为零，并移动到下一个帧或图像，使得重复步骤(c)-(g)；和/或
(vi)在计数器尚未等于或大于预定值X的情况下，移动到下一个A线帧或图像并重复导入和步骤(c)-(g)，或者在计数器等于或大于预定值X的情况下，经由步骤(h)触发导管或探头的自动拉回。
3.如权利要求2所述的设备，其中以下中的一个或多个：
(i)所述预定尺寸的对象是以下中的至少一个：小对象；和/或是与噪声、残留血液和/或其它伪影对应的对象；
(ii)与成像探头相距的所述特定或预定距离被定义为成像探头距离，并且所述一个或多个处理器还操作为将对象与成像探头距离值进行比较以决定对象是否属于血液；
(iii)为了定义成像探头距离，所述一个或多个处理器还操作为测量不同血液状态图像或帧处的长度深度，并且对测量结果求平均；和/或
(iv)通过使用存在血液的图像来定义所述特定或预定距离。
4.如权利要求1所述的设备，其中以下中的一个或多个：
(i)所述一个或多个处理器还操作为计算对象与成像探头的相对位置；
(ii)所述一个或多个处理器还操作为省略计算对象与成像探头的相对位置；
(iii)在所述一个或多个处理器使用所述BIA的情况下，所述BIA被表示为与成像探头的尖端相距特定距离以上的区域，或者成像探头尖端上方的圆形区域被表示为BIA；
(iv)所述BIA是使用存在血液的图像定义或预定义的；和/或
(v)与成像探头尖端相距特定高度以上的像素的数量被表示。
5.如权利要求1所述的设备，其中以下中的一个或多个：
(i)在扫描模式下导入所述多条A线、图像或多个图像，其中成像探头是全速自旋成像探头；
(ii)用于所述计数器的预定值X是以下中的至少一个：1、2、3、4、5、6，3或更大，和/或是由临床医生基于对于规程或成像拉回需要多少时间以及基于清除状态持续多长而确定的；
(iii)所述一个或多个处理器还操作为检测有多少对象在用于光学相干断层扫描(OCT)的血液成像期间移动；
(iv)所述一个或多个处理器还操作为决定或评估经处理的帧、A线或图像的清除条件；
(v)在成像探头距离上的对象的数量等于或大于预定阈值的情况下，所述一个或多个处理器确定图像或帧中的血管壁或目标在当前图像或帧中可见；和/或
(vi)所述预定阈值是以下中的一个或多个：2个或更多、3个或更多、4个或更多、5个或更多，和/或预定数量或更多，其中所述预定数量由设备的用户设置或由设备自动设置。
6.如权利要求1所述的设备，其中以下中的一个或多个：
(i)所述一个或多个处理器还操作为冲洗成像探头以去除血液存在；
(ii)所述一个或多个处理器还操作为确保冲洗和自动拉回同步；
(iii)所述一个或多个处理器还操作为减少、合并和/或最小化设备的用户在导管插入或成像探头规程期间的一个或多个任务，使得用户的工作也减少、最小化和/或更高效；
(iv)用户的任务涉及以下中的一个或多个：控制实况模式速度，按下按钮以控制实况模式速度，控制扫描模式速度，按下按钮以控制扫描模式速度，导致冲洗发生，按下按钮以导致冲洗发生，导致拉回发生，和/或按下按钮以导致拉回发生；和/或
(v)所述一个或多个处理器还操作为在没有任何用户交互的情况下触发自动拉回。
7.如权利要求1所述的设备，其中以下中的一个或多个：
(i)A线、帧或图像由A线的块或集合定义，并在转变到笛卡尔坐标时形成二维(2D)光学相干断层扫描(OCT)图像或帧；
(ii)在图像或帧处理或预处理期间，由所述一个或多个处理器将与成像探头、伪影和/或血管外组织区域对应的像素设置为零，并且所述一个或多个处理器应用过滤；
(iii)所述过滤是均值过滤、空间过滤器和/或滑动窗口或内核空间过滤器，它用属于窗口的像素的均值强度值替换窗口的中心值，并且对于图像I和尺寸为NxN的窗口，窗口的中心像素(i,j)的值被
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替换，其中m,n是属于窗口NxN的像素；和/或
(iv)所述过滤是高斯过滤或双边过滤，和/或所述一个或多个处理器还操作为使用卷积来用邻域像素的强度的加权平均替换掩模的中心像素的强度。
8.如权利要求1所述的设备，其中以下中的一个或多个：
(i)所述一个或多个处理器还操作为通过(a)应用自动阈值化，(b)通过删除与图像或帧伪影对应的预定或设定尺寸的对象来平滑分割的(一条或多条)A线、图像或多个图像，以及(c)将A线、图像、多个图像或帧分成三个或更多个相等部分，应用图像或帧分割；
(ii)自动阈值化是Otsu阈值化；
(iii)使用Otsu方法计算图像I的阈值Throtsu，并且将小于Throtsu的图像I的像素设置为零值，使得生成具有由非零对象表示的动脉壁和血液的二值图像；
(iv)为了确定非零对象是否与图像或帧伪影对应，所述一个或多个处理器还操作为检测小于预定区域的对象以确保仅与壁区域对应的对象将被用于或被用于检测边界；
(v)所述预定区域是整个导管区域或探头区域，或者是整个图像或帧的3％；和/或
(vi)所述一个或多个处理器还操作为检测较大对象并删除比该较大对象小预定百分比的对象，其中所述预定百分比是以下中的一个或多个：24％、20％、25％、30％、大约10％至大约50％范围内的任何值、10％至50％范围内的任何值、大约20％至大约30％范围内的任何值，和/或20％至30％范围内的任何值。
9.如权利要求1所述的设备，其中以下一个或多个：
(i)所述一个或多个处理器还操作为针对预定数量的连续的帧或图像确定目标或动脉壁是否可见；
(ii)连续的帧或图像的预定数量是以下中的一个或多个：三、四、五和/或六；
(iii)在目标或动脉壁可见的情况下，所述一个或多个处理器触发自动拉回；
(iv)所述计数器操作为确保血液被充分清除，以致自动拉回与改进的或最优的清除状态同步；
(v)每次检测到清除状态时，所述计数器增加；和/或
(vi)所述一个或多个处理器还操作为检测与BIA不重叠的对象的数量是否大于预定阈值，使得确定目标或动脉壁被显露或可见并且使得血液被冲洗以指示清除状态，其中所述预定阈值为三或更多、或者大于三。
10.一种用于在具有成像探头的成像设备中触发自动拉回的方法，该方法包括：
(a)导入多条A线、图像或多个图像；
(b)初始化计数器；
(c)分割A线、图像或多个图像；
(d)将分割的A线、图像或多个图像分成三个或更多个相等部分；
(e)定义血液成像区域(BIA)，所述BIA是在存在血液的情况下围绕成像探头的区域；
(f)在分割的A线、图像或多个图像的第一帧内检测所述BIA内的多个对象；
(g)执行计数步骤：
在对象的数量小于N的情况下，其中N是定义部分被清除或被清除状态的对象的最小接受数量，使计数器增加设定或预定的量或者增加1，以及
在对象的数量为N或更多的情况下，对于第二帧或后续帧重复步骤(c)-(g)；以及
(h)当计数器为X或更大时结束触发拉回的信号，其中X为预定值。
11.如权利要求10所述的方法，还包括以下中的一个或多个：
(i)通过从帧或图像中删除成像探头和血管外噪声来准备所述多条A线、图像或多个图像或者以其它方式执行帧或图像处理或预处理，并将计数器设置为零；
(ii)通过从帧或图像中删除成像探头和/或血管外噪声中的一个或多个来对A线、图像或多个图像执行帧或图像处理或预处理；
(iii)使用自动阈值化来分割A线、帧、图像或多个图像，并且在将A线、图像或多个图像分成三个或更多个相等部分时将A线、帧、图像或多个图像分成与四个笛卡尔象限对应的四个相等部分；
(iv)删除任何检测到的预定尺寸的对象，并计数有多少对象与成像探头相距特定或预定距离以上或计数有多少对象与所述BIA重叠；
(v)在成像探头距离上检测到至少三(3)个对象或至少三(3)个对象不与所述BIA重叠的情况下，通过使计数器增加到一或增加一来执行所述计数步骤，或者在成像探头距离上没有检测到至少三(3)个对象或至少三(3)个对象与所述BIA重叠的情况下，再次将计数器设置为零，并移动到下一个帧或图像，使得重复步骤(c)-(g)；和/或
(vi)在计数器尚未等于或大于预定值X的情况下，移动到下一个A线帧或图像并重复导入和步骤(c)-(g)，或者在计数器等于或大于预定值X的情况下，经由步骤(h)触发导管或探头的自动拉回。
12.如权利要求11所述的方法，其中以下中的一个或多个：
(i)所述预定尺寸的对象是以下中的至少一个：小对象；和/或是与噪声、残留血液和/或其它伪影对应的对象；
(ii)与成像探头相距的所述特定或预定距离被定义为成像探头距离，并且所述方法还包括将对象与成像探头距离值进行比较以决定对象是否属于血液；
(iii)为了定义成像探头距离，所述方法还包括测量不同血液状态图像或帧处的长度深度，并且对测量结果求平均；和/或
(iv)通过使用存在血液的图像来定义所述特定或预定距离。
13.如权利要求10所述的方法，其中以下中的一个或多个：
(i)所述方法还包括计算对象与成像探头的相对位置；
(ii)所述方法还包括省略计算对象与成像探头的相对位置；
(iii)在使用所述BIA的情况下，所述BIA被表示为与成像探头的尖端相距特定距离以上的区域，或者成像探头尖端上方的圆形区域被表示为BIA；
(iv)所述BIA是使用存在血液的图像定义或预定义的；和/或
(v)与成像探头尖端相距特定高度以上的像素的数量被表示。
14.如权利要求10所述的方法，其中以下中的一个或多个：
(i)在扫描模式下导入所述多条A线、图像或多个图像，其中成像探头是全速自旋成像探头；
(ii)用于所述计数器的预定值X是以下中的至少一个：1、2、3、4、5、6，3或更大，和/或是由临床医生基于对于规程或成像拉回需要多少时间以及基于清除状态持续多长而确定的；
(iii)所述方法还包括检测有多少对象在用于光学相干断层扫描(OCT)的血液成像期间移动；
(iv)所述方法还包括决定或评估经处理的帧、A线或图像的清除条件；
(v)在成像探头距离上的对象的数量等于或大于预定阈值的情况下，所述方法还包括确定图像或帧中的血管壁或目标在当前图像或帧中可见；和/或
(vi)所述预定阈值是以下中的一个或多个：2个或更多、3个或更多、4个或更多、5个或更多，和/或预定数量或更多，其中所述预定数量由成像探头的用户设置或由所述方法自动设置或加载。
15.如权利要求10所述的方法，其中以下中的一个或多个：
(i)所述方法还包括冲洗成像探头以去除血液存在；
(ii)所述方法还包括确保冲洗和自动拉回同步；
(iii)所述方法还包括减少、合并和/或最小化成像探头的用户在导管插入或成像探头规程期间的一个或多个任务，使得用户的工作也减少、最小化和/或更高效；
(iv)用户的任务涉及以下中的一个或多个：控制实况模式速度，按下按钮以控制实况模式速度，控制扫描模式速度，按下按钮以控制扫描模式速度，导致冲洗发生，按下按钮以导致冲洗发生，导致拉回发生，和/或按下按钮以导致拉回发生；和/或
(v)所述方法还包括在没有任何用户交互的情况下触发自动拉回。
16.如权利要求10所述的方法，其中以下中的一个或多个：
(i)A线、帧或图像由A线的块或集合定义，并在转变到笛卡尔坐标时形成二维(2D)光学相干断层扫描(OCT)图像或帧；
(ii)在图像或帧处理或预处理期间，所述方法还包括将与成像探头、伪影和/或血管外组织区域对应的像素设置为零，并且应用过滤；
(iii)所述过滤是均值过滤、空间过滤器和/或滑动窗口或内核空间过滤器，它用属于窗口的像素的均值强度值替换窗口的中心值，并且对于图像I和尺寸为NxN的窗口，窗口的中心像素(i,j)的值被
Figure FDA0003200201590000091
替换，其中m,n是属于窗口NxN的像素；和/或
(iv)所述过滤是高斯过滤或双边过滤，和/或所述方法还包括使用卷积来用邻域像素的强度的加权平均替换掩模的中心像素的强度。
17.如权利要求10所述的方法，其中以下中的一个或多个：
(i)所述方法还包括通过(a)应用自动阈值化，(b)通过删除与图像或帧伪影对应的预定或设定尺寸的对象来平滑分割的(一条或多条)A线、图像或多个图像，以及(c)将A线、图像、多个图像或帧分成三个或更多个相等部分，应用图像或帧分割；
(ii)自动阈值化是Otsu阈值化；
(iii)使用Otsu方法计算图像I的阈值Throtsu，并且将小于Throtsu的图像I的像素设置为零值，使得生成具有由非零对象表示的动脉壁和血液的二值图像；
(iv)为了确定非零对象是否与图像或帧伪影对应，所述方法还包括检测小于预定区域的对象以确保仅与壁区域对应的对象将被用于或被用于检测边界；
(v)所述预定区域是整个导管区域或探头区域，或者是整个图像或帧的3％；和/或
(vi)所述方法还包括检测较大对象并删除比该较大对象小预定百分比的对象，其中所述预定百分比是以下中的一个或多个：24％、20％、25％、30％、大约10％至大约50％范围内的任何值、10％至50％范围内的任何值、大约20％至大约30％范围内的任何值，和/或20％至30％范围内的任何值。
18.如权利要求10所述的方法，其中以下一个或多个：
(i)所述方法还包括针对预定数量的连续的帧或图像确定目标或动脉壁是否可见；
(ii)连续的帧或图像的预定数量是以下中的一个或多个：三、四、五和/或六；
(iii)在目标或动脉壁可见的情况下，所述方法触发自动拉回；
(iv)所述计数器操作为确保血液被充分清除，以致自动拉回与改进的或最优的清除状态同步；
(v)每次检测到清除状态时，所述计数器增加；和/或
(vi)所述方法还包括检测与BIA不重叠的对象的数量是否大于预定阈值，使得确定目标或动脉壁被显露或可见并且使得血液被冲洗以指示清除状态，其中所述预定阈值为三或更多、或者大于三。
19.一种存储至少一个程序的非暂态计算机可读存储介质，所述至少一个成像用于使计算机执行触发自动拉回的方法，该方法包括：
(a)导入多条A线、图像或多个图像；
(b)初始化计数器；
(c)分割A线、图像或多个图像；
(d)将分割的A线、图像或多个图像分成三个或更多个相等部分；
(e)定义血液成像区域(BIA)，所述BIA是在存在血液的情况下围绕成像探头的区域；
(f)在分割的A线、图像或多个图像的第一帧内检测所述BIA内的多个对象；
(g)执行计数步骤：
在对象的数量小于N的情况下，其中N是定义部分被清除或被清除状态的对象的最小接受数量，使计数器增加设定或预定的量或者增加1，以及
在对象的数量为N或更多的情况下，对于第二帧或后续帧重复步骤(c)-(g)；以及
(h)当计数器为X或更大时结束触发拉回的信号，其中X为预定值。
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