CN106133797A - 具有查看平面确定的医学查看系统 - Google Patents
具有查看平面确定的医学查看系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106133797A CN106133797A CN201580015297.1A CN201580015297A CN106133797A CN 106133797 A CN106133797 A CN 106133797A CN 201580015297 A CN201580015297 A CN 201580015297A CN 106133797 A CN106133797 A CN 106133797A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plane
- image
- indicator
- echocardiographic images
- processing unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000013175 transesophageal echocardiography Methods 0.000 claims description 65
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 9
- 208000019622 heart disease Diseases 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 3
- 238000002594 fluoroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 3
- 238000013155 cardiography Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 2
- 235000011464 Pachycereus pringlei Nutrition 0.000 description 1
- 240000006939 Pachycereus weberi Species 0.000 description 1
- 235000011466 Pachycereus weberi Nutrition 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 description 1
- 210000003238 esophagus Anatomy 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 210000004115 mitral valve Anatomy 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000010967 transthoracic echocardiography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/46—Arrangements for interfacing with the operator or the patient
- A61B6/461—Displaying means of special interest
- A61B6/463—Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/46—Arrangements for interfacing with the operator or the patient
- A61B6/467—Arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
- A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
- A61B6/5247—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from an ionising-radiation diagnostic technique and a non-ionising radiation diagnostic technique, e.g. X-ray and ultrasound
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0012—Biomedical image inspection
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10028—Range image; Depth image; 3D point clouds
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10116—X-ray image
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
- G06T2207/30048—Heart; Cardiac
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Public Health (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具有查看平面确定的医学查看系统(10)、一种用于利用查看平面确定提供医学图像的方法、一种用于控制这样的系统的计算机程序单元以及一种计算机可读介质。具有查看平面确定的所述医学查看系统(10)包括X射线图像采集设备(1)、超声心动图图像采集设备(2)以及处理单元(3)。所述X射线图像采集设备(1)适于采集X射线成像平面中的X射线图像。所述超声心动图图像采集设备(2)适于采集多幅超声心动图图像。所述处理单元(3)适于确定指示用于超声心动图图像的查看平面的在所述X射线图像中的指示器。所述指示器可以是所述X射线图像中的指示器线(41),所述指示器线指示垂直于所述X射线成像平面的所述查看平面。所述处理单元(3)还适于将所述X射线图像和所述多幅超声心动图图像配准或融合在一起,并且然后提供所识别的查看平面中的超声心动图图像。所识别的查看平面可以涉及设备(瓣膜夹、封堵器……)或特定解剖结构的特定平面。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有查看平面确定的医学查看系统、一种用于利用查看平面确定提供医学图像的方法、一种用于控制这样的系统的计算机程序单元和一种计算机可读介质。
背景技术
X射线成像(荧光透视)是用于心脏介入的重要的成像模态。为了提供需要更多软组织信息的流程的引导(例如,结构性心脏疾病的处置),经食管超声心动图(TEE)信息被采用。TEE成像,其是超声成像的形式,能够同时示出例如介入设备和其周围的解剖结构。
已经提出利用实况3D TEE成像来补充X射线成像。在这种情况下,使用来自3D TEE图像的软组织信息来减轻X射线图像具有欠佳组织对比度的缺点。出于这种目的,X射线图像和TEE图像需要被配准。例如,Jain等人的文献“3D TEE Registration with X-RayFluoroscopy for Interventionak Cardiac Applications”(Functional Imaging andModeling of the Heart,LNCS第5529卷、第321-329页(Springer(Heidelberg)2009))描述了在电磁跟踪系统的帮助下的配准。
当因此X射线和TEE图像被配准时,需要识别来自最优地补充X射线图像信息的TEE数据的视图。
WO 2007/049207A1公开了一种用于根据关于对象采集的3D图像数据生成多个标准2D超声心动图视图的系统和方法。医学从业者对3D探头进行定位,使得一个可视化平面对应于标准2D视图并且然后预先计算的相对坐标被用于自动地定位和生成其他标准2D视图。备选地,界标提取算法被用于识别特定特征,可以根据所述特定特征定位各自的可视化平面并且生成标准2D视图。
定位3D TEE图像中的介入设备(瓣膜夹、封堵器(plug)……)的最优查看平面是尤其具挑战性并且耗费时间的,这中断临床工作流程并且增加错误传达的机会。目前,定义这样的查看平面已经需要操纵3D TEE图像自身。例如,可以提供用户接口来允许这些图像的旋转和裁剪(即,定义切割平面)。这样的动作必须手动地执行,每当需要时重复它们,直到找到最优平面。通常,在获得可接受的结果之前,需要多个旋转和裁剪动作。常常地,另外,也将需要3D探头位置和取向的精细调节。
最后,针对设备的适当的查看平面能够在整个流程上改变,这取决于设备是否正被定位、部署还是评估功能。因此,能够在单个介入流程的过程上需要针对设备的若干理想查看平面。因此,可能需要中断流程以重复找到最优查看平面的繁琐过程。
发明内容
因此,可以存在对提供改进选择和提供超声图像(尤其,3D TEE图像)中的设备查看平面的过程的医学查看系统的需要。
本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决,其中,另外的实施例被并入在从属权利要求中。根据本发明,一种医学查看系统包括X射线图像采集设备、超声心动图图像采集设备和处理单元。所述X射线图像采集设备适于采集X射线成像平面中的X射线图像,其中,所述X射线图像包括介入设备。所述超声心动图图像采集设备适于采集超声心动图图像(优选地,3D TEE图像)。所述系统还包括用于在所述X射线图像中提供用于指示包括所述介入设备的查看平面的指示器的用户接口。所述处理单元适于将所述X射线图像和所述超声心动图配准或融合在一起,并且用于然后根据所识别的查看平面选择或提供所述超声心动图图像的视图。所述指示器可以优选地是所述X射线图像中的指示器线,在这种情况下,查看平面可以被定义为包括所述指示器线并且垂直于所述X射线成像平面。
所识别的查看平面有利地涉及介入设备(诸如瓣膜夹或封堵器)的特定平面。
为了改进、简化和加速在介入流程中的对用于超声心动图图像(优选地,3D TEE图像)中的介入设备的适合的查看平面的确定,可以通过初始地绘制所述X射线图像中的指示器来识别所述设备的查看平面选择。例如,绘制定义对应于所述X射线成像平面的查看平面的指示器线。当将所述X射线和超声心动图图像配准(或融合)在一起时,那么然后可以自动地显示对应于如由所述用户在X射线图像中识别的用于所述介入设备的期望或最优查看平面的所述超声心动图图像的视图。
因此,根据本发明的医学查看系统被配置为实现用于所述超声心动图图像的查看系统确定。本发明通过使用已经存在于被用于引导这些流程的X射线图像中的补充设备信息来简化、加速和改进选择超声心动图中的期望的设备查看平面的过程。具体而言,发明人已认识到所述介入设备在实况X射线图像中通常是很好识别的。因此,他们洞察到将所述X射线图像中所示的所述设备信息用在设置所述超声心动图图像中的介入设备的最优视图中。
有利地,这有助于降低或甚至消除旋转和裁剪所述超声心动图图像以找到对于所述介入设备的最好视图。结果,还可以降低在流程期间所述超声波心动仪需要做出的超声心动图探头调节的数量。
所述X射线图像采集设备可以优选地包括C型臂组件,所述C型臂组件包括具有X射线源和安装在所述X射线源对面的X射线探测器的C型臂结构和用于所述C型臂结构的旋转运动的电动驱动器。提供所述C型臂结构来执行围绕旋转的轴和围绕ISO中心的旋转扫描,采集不同的视角处的多个X射线投影。所述处理单元能够控制所述C型臂结构的运动和X射线图像的采集,所述处理单元被连接到所述X射线图像采集设备。
超声心动图成像设备要被理解为具有包含在其端部处的超声换能器的探头的成像设备,所述探头可以被传递到所述患者的身体中或被放置在其上,以用于提供实况超声图像和/或多普勒评价。所述探头可以选自各种不同的探头,诸如要被插入所述患者的食管中的经食管超声心动图(TEE)探头或者要被放置到所述患者的胸部上的经胸超声心动图(TTE)探头。具体而言,TEE向心脏病专家提供心脏解剖结构的实时三维(3D)超声成像。
所述处理单元将被理解为计算单元,其具有处理器、存储器和用于接收用户输入和来自所述X射线图像采集设备和所述超声心动图成像设备的实况图像数据并且用于输出数据和控制信号的接口。此外,所述处理单元适于运行多个算法以执行上述功能。
如上文陈述的,所述指示器可以是所述X射线图像中的指示器线,其中,所述查看平面包括所述指示器线并且垂直于所述X射线成像平面延伸。在这种情况下,所述查看平面完全固定并且进行裁剪和旋转两者,以便找到可以大大降低或甚至消除所述TEE查看平面。
然而,补充所述指示器的额外指示也是可能的。然后,所述处理单元可以适于确定所述超声心动图中的所述额外指示,以与所述X射线图像中定义的所述指示器一起确定在这种情况下可以不垂直和倾斜于所述X射线成像平面的所述查看平面。例如,所述额外指示由用户附加到所述3D TEE图像中的界标,除所述介入设备外,所述界标其将可能已经存在于所述查看平面中。
备选地,所述指示器可以是确定垂直于所述X射线成像平面的投影线的所述X射线图像中的指示器点。可以借助于关于所述投影线的图像数据的旋转来选择所述查看平面。
所述成像线还可以例如被扩展到多幅2D超声心动图图像中的成像带或多幅3D超声心动图图像中的成像圆柱体、球体、长方体、棱柱体等。换言之,所识别的查看平面可以扩展为查看体积。所述处理单元还可以适于所述多幅超声心动图图像中的所述成像线、所述成像带和/或所述成像圆柱体的旋转。这些可能性还改进选择和提供超声心动图图像中的期望的设备查看平面的过程。
在范例中,所述处理单元可以适于确定不同的X射线成像平面中的不同的X射线图像中的指示器。可以通过来自单个C型臂系统的多个X射线成像投影角或者通过来自双平面X射线C型臂系统的同时的X射线成像平面实现不同的X射线成像平面中的所述不同的X射线图像。
在另外的范例中,所述处理单元可以适于提供呈现所定义的指示器的所述X射线成像平面中的超声心动图准备图像。而且,该准备图像还简化并且加速对用于超声心动图图像中的介入设备的适合的查看平面的确定。
在另外的范例中,所述处理单元可以适于呈现所述X射线图像中的所述超声心动图图像采集设备的成像范围或视场。所述处理单元还可以适于在所述X射线图像中呈现超声心动图探头,以进一步改进适合的查看平面的确定。
优选地,所述超声心动图图像采集设备是经食管超声心动图(TEE)图像采集设备。其可以包括儿科或成人超声心动图探头。
优选地,所述X射线图像采集设备和所述超声心动图图像采集设备适于采集介入设备相对于患者中的解剖结构的图像。它们也可以采集用于结构性心脏疾病介入的特定任务或阶段的特定视图中的介入设备的图像。对指示器的确定还可以包括将平面确定指示器手动或自动地放置在所述X射线图像中的设备上,使得能够自动地找到特定预定义查看平面,其对于各种结构性心脏疾病介入期间的特定任务能够是有用的。对指示器的确定还可以包括将平面确定指示器物理地放置在所述设备自身上,使得能够自动地找到所述指示器,以识别用于所述超声心动图图像的所述查看平面。
优选地,所述X射线图像采集设备和所述超声心动图图像采集设备适于采集实况图像或连续图像,并且所述处理单元适于利用近实时帧速率配准所述实况图像或连续图像,并且自动地提供所识别的查看平面中的所述超声心动图图像。
所识别的查看平面可以涉及设备(瓣膜夹、封堵器……)或特定解剖结构的特定平面。所述医学查看系统可以自动地定位所述X射线图像中的设备或感兴趣结构并且将对用于所述设备的所述TEE图像中的特定预置视图的所述生成自动化,其将被用于引导特定结构性心脏疾病介入的特定任务。因此,所述医学查看系统可以包括各自的控制按钮和/或图标,其当被敲击时自动将平面确定指示器放置在所述X射线图像中的所述设备或结构上,自动地定位所述X射线图像中的设备或结构和/或自动地生成所识别或预置的查看平面中的超声心动图图像。这能够改进各种各样的结构性心脏疾病介入(即,二尖瓣抓捕、LAA封闭等)。
针对目前的医学查看系统的应用适于在使用融合的X射线/TEE成像时改进设备查看,主要在介入心脏病学的领域中。然而,该方法还能够延伸到使用组合的X射线和超声成像的其他医学应用,例如近距离治疗。
根据本发明,还呈现了一种用于利用查看平面确定提供医学图像的方法。其包括以下步骤:
采集包括介入设备的X射线图像,
采集超声心动图图像,
提供指示包括所述介入设备的查看平面的在所述X射线图像中的指示器,
将所述X射线图像和所述超声心动图图像进行配准,
根据所识别的查看平面来选择并且提供所述超声心动图图像的视图。
应当理解,所述医学查看系统、用于利用查看平面确定提供医学图像的方法、用于控制这样的系统的计算机程序单元和已经存储根据独立权利要求所述的这样的计算机程序单元的计算机可读介质具有相似和/或相同的优选的实施例,尤其是如所述从属权利要求中所定义的优选的实施例。还应当理解,本发明的优选的实施例还能够是从属权利要求与各自的独立权利要求的任何组合。本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例而显而易见,并且将参考下文描述的实施例得到阐述。
附图说明
将参考附图在下文中描述本发明的示范性实施例:
图1是包括示范性医学查看系统的医学系统的示意图;
图2是X射线图像的示意图;
图3A是3D TEE图像的示意图;
图3B是2D TEE图像的示意图;
图4是另外的3D TEE图像的示意图;
图5是另外的2D TEE图像的示意图;
图6示出了3D超声心动图准备图像的示意图;并且
图7示出了用于利用查看平面确定提供医学图像的方法的范例的基本步骤。
具体实施方式
实况X射线成像(荧光透视)和实况经食管超声心动图(TEE)成像被用于引导介入心脏病学流程。在这些流程期间,介入心脏病专家将常常想要看到患者中的设备(例如,瓣膜夹、封堵器和人工瓣膜)相对于设备周围的解剖结构的取向。这将帮助心脏病专家定位、部署设备和评估设备的功能。为了避免对图像的重复的旋转和裁剪以及对TEE探头的连续的手动调节,根据本发明的具有查看平面确定的医学查看系统通过使用已经存在于用于引导这些流程的X射线图像中的补充设备信息来简化、加速和改进选择超声心动图中的期望的设备查看平面的过程。这有助于最小化超声心动图图像旋转和裁剪的量,以找到最好视图并且降低超声心动仪在流程期间需要做出的超声心动图探头调节的数量。
图1是医学系统的范例的示意图。医学系统包括根据本发明的医学查看系统10的范例。医学系统还包括:针对例如患者的支撑台9、针对支撑台9的控制单元8、对比剂注射器7以及具有多个输入部的大屏幕显示器6。
根据本发明的示范性医学查看系统10包括:X射线图像采集设备1、超声心动图图像采集设备2和处理单元3。X射线图像采集设备1和超声心动图图像采集设备2与处理单元3连接。
X射线图像采集设备1包括:X射线源11、X射线探测器12和X射线计算单元31。X射线源11和X射线探测器12分别被布置在C型臂13的两端处。X射线源11和X射线探测器12与X射线计算单元31连接。X射线图像采集设备1采集X射线成像平面中的X射线图像。可以通过来自C型臂13的多个X射线成像投影角或者通过来自双平面X射线C型臂系统(未示出)的同时X射线成像平面来在不同的X射线成像平面中实现不同的X射线图像。
超声心动图图像采集设备2包括:超声或TEE探头21、超声心动图计算单元32、超声心动图成像设备33和用于超声心动图成像设备33的显示器22。超声或TEE探头21与超声心动图成像设备33连接,超声心动图成像设备33与超声心动图计算单元32连接。
处理单元3能够是一件,但是在此处被划分在分离地布置的若干单元中。如上面陈述的,处理单元3包括:X射线计算单元31、超声心动图计算单元32和超声心动图成像设备33。处理单元3还包括图像数据提供单元34、图像数据处理单元35、用于配准实况X射线图像和实况超声心动图图像的配准系统36和用于呈现配准的实况X射线和超声心动图图像的显示器37。还能够在大屏幕显示器6上呈现配准的实况X射线和超声心动图图像。图像数据提供单元34和图像数据处理单元35被连接并且接收通过X射线计算单元31和超声心动图成像设备33的输入。图像数据提供单元34和图像数据处理单元35还被连接并且将输出给予配准系统36和显示器37和6。
处理单元3被用于定义或自动地定义由X射线图像采集设备1获取的X射线图像中的指示器,以确定用于由超声心动图图像采集设备2获取的超声心动图图像的查看平面。处理单元3还将X射线图像和超声心动图图像配准或融合在一起。能够由使用配准系统36和显示器37的人控制或监测这两个步骤。然后,处理单元3提供精确地在借助于X射线图像识别的查看平面中的超声心动图图像。
图2是示出被用于关闭心脏的左心耳(LAA)的设备(尤其是,封堵器50)的X射线图像的示意图。封堵器50具有哑铃形。X射线图像还示出了TEE探头21。作为交叠,通过封堵器50绘制指示器线41,以在期望的取向上切割通过封堵器50。指示器线41确定用于垂直于所示的X射线成像平面的超声心动图图像的查看平面。
另外的交叠示出了呈现X射线图像中的超声心动图图像采集设备3的成像场或范围38的锥体,其还改进了选择用于超声心动图图像的查看平面的过程。
图3A是3D TEE图像的示意图并且图3B是2D TEE图像的示意图,这两者示出了被用于关闭左心耳的封堵器50的截面。TEE图像近似地在借助于X射线图像识别的查看平面中,如针对图1所解释的。TEE图像垂直于X射线成像平面。在由指示器线41所定义的查看平面中自动地生成TEE图像。
图4是示出封堵器50的截面的另外的3D TEE图像的示意图。在TEE图像中定义额外指示42。额外指示42与X射线图像中定义的指示器一起确定另一查看平面,其不垂直或者倾斜于X射线成像平面。
换句话说,倾斜的查看平面通过首先绘制X射线图像中的指示器线41来识别,如例如图2中所示的。第二,额外指示42被放置在垂直于X射线图像平面的TEE图像中,以提供定义倾斜查看平面所需的额外点,如例如图4中所示。例如,额外指示42被放置在TEE图像中可见的界标上。
还能够根据被放置在X射线图像中的设备(诸如封堵器50或导管端部)上的单个指示器点来生成查看平面。由于2D X射线图像不具有深度信息,因此该点从2D X射线图像投影到3D TEE体积上作为投影线。该投影线也垂直于X射线图像。然后,能够从居中于所述线上的3D TEE图像中裁剪出感兴趣体积。体积的尺寸和形状能够由用户选择以聚焦在设备上。另外,能够通过将厚度分配给该线并且将包含在线内的数据从3D TEE图像体积提取到2D TEE图像带或查看平面中,来生成设备和其周围的感兴趣区域的备选的2D TEE查看平面。为了生成在特定设备取向处的2D TEE图像带或查看平面,3D TEE图像能够首先围绕投影线旋转以在改变定义2D TEE图像带的厚度的线的厚度之前找到期望的查看平面。
换言之,指示器还可以是确定垂直于X射线图像的超声心动图图像中的投影线的X射线图像中的指示器点。在这种情况下,用户仍然能够需要关于投影线旋转3D TEE图像,以便找到最优查看平面,然而,TEE图像中的任何裁剪动作被消除。
图5是示出由X射线图像中的指示器点识别的成像投影线43的这样的2D TEE图像的示意图。成像线43能够任意地扩展以确定查看平面和形成成像带,如由箭头和扩展线44在图5中所示的。3D TEE图像的成像线43还能够被转换为2D TEE图像的成像线或能够被用于使2D TEE查看平面变窄。
成像线43还能够任意地旋转并且然后扩展到成像带。成像线43还可以扩展到查看体积中以形成成像圆柱体(未示出)。
设备(诸如封堵器50或导管端部)上的单个感兴趣点能够通过将指示器定位在感兴趣点的两个不同的X射线投影图像上而在三个维度上被定位。可以通过来自C型臂13的多个X射线成像投影角或者通过来自双平面X射线C型臂系统的同时X射线成像平面来在不同的X射线成像平面中实现不同的X射线图像。然后能够在对X射线和TEE图像进行配准之后,在3D TEE图像体积中自动地正确地定义感兴趣点。此后,能够以由用户选择的体积或平面尺寸和形状完成居中于该点上的感兴趣设备的额外图像裁剪。
图6是示出与图2的X射线图像类似的封堵器50的截面和指示器线41的交叠的3D超声心动图准备图像的示意图。在与图2的X射线图像相同的投影角处对3D TEE准备图像进行取向。指示器线41被叠加于在与图2的X射线图像相同的查看投影处取向的3D TEE准备图像上。该种类的3D TEE准备图像能够提供免费信息来帮助进一步定义和定位期望的查看平面。出于相同目的,在图6的左下角中,TEE探头21的模型被配准到TEE探头21的X射线图像。
图7示出了用于利用查看平面确定提供医学图像的方法的范例的基本步骤。其包括以下步骤(不必按该顺序):
在步骤S1中,采集X射线图像;在步骤S2中,采集多幅超声心动图图像;在步骤S3中,确定指示用于超声心动图图像的查看平面的X射线图像中的指示器;在步骤S4中,将X射线图像和多幅超声心动图图像进行配准;并且在步骤S5中,选择和提供所识别的查看平面中的多幅超声心动图图像之一。
在本发明的另一示范性实施例中,提供了一种计算机程序或一种计算机程序单元,其特征在于适于在适当的系统上运行根据前面的实施例之一所述的方法的方法步骤。
因此,所述计算机程序单元可以被存储在计算机单元上,所述计算机单元也可以是本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行以上描述的方法的步骤或诱发以上描述的方法的步骤的执行。此外,其可以适于操作以上描述的装置的部件。所述计算单元能够适于自动地操作和/或运行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。所述数据处理器由此可以被装备为执行本发明的方法。
本发明的该示范性实施例涵盖从一开始就使用本发明的计算机程序或借助于更新将现有程序转变为使用本发明的程序的计算机程序两者。
更进一步地,所述计算机程序单元能够提供实现如以上所描述的方法的示范性实施例的流程的所有必需步骤。
根据本发明的另一示范性实施例,提出了一种计算机可读介质,例如CD-ROM,其中,所述计算机可读介质具有存储在所述计算机可读介质上的计算机程序单元,其中,所述计算机程序单元由前面部分描述。
计算机程序可以存储和/或分布在与其他硬件一起提供或作为其他硬件的部分提供的诸如光学存储介质或固态介质的适当的介质上,但是计算机程序也可以以其他的形式分布,例如经由因特网或其他有线或无线的远程电信系统分布。
然而,所述计算机程序也可以存在于诸如万维网的网络上并能够从这样的网络中下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另一示范性实施例,提供了一种用于使得计算机程序单元能够被下载的介质,其中,所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的之前描述的实施例之一所述的方法。
必须指出,本发明的实施例参考不同主题加以描述。具体而言,一些实施例参考方法类型的权利要求加以描述,而其他实施例参考设备类型的权利要求加以描述。然而,本领域技术人员将从以上和下面的描述中了解到,除非另行指出,除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外,涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为由本申请公开。然而,所有特征能够被组合以提供超过特征的简单加和的协同效应。
尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明,但这样的说明和描述被认为是说明性或示范性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和从属权利要求,本领域的技术人员在实践所主张的本发明时能够理解和实现所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中,词语“包括”不排除其他单元或步骤,并且,词语“一”或“一个”并不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行权利要求书中记载的若干项目的功能。在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。
Claims (14)
1.一种医学查看系统(10),包括:
X射线图像采集设备(1),其适于采集X射线成像平面中的X射线图像,所述X射线图像包括介入设备;
超声心动图图像采集设备(2),其适于采集超声心动图图像,
处理单元(3),以及
用户接口,其用于在所述X射线图像中提供用于指示包括所述介入设备的查看平面的指示器,
其中,所述处理单元(3)适于将所述X射线图像与所述超声心动图图像进行配准,并且适于根据所指示的查看平面来提供所述超声心动图图像的视图。
2.根据权利要求1所述的医学查看系统(10),其中,所述指示器是所述X射线图像中的指示器线(41),并且所述查看平面是垂直于所述X射线成像平面来选择的。
3.根据权利要求1所述的医学查看系统(10),其中,所述处理单元(3)还适于确定所述超声心动图图像中的额外指示(42),以与所述X射线图像中的所述指示器一起定义所述查看平面,所定义的查看平面不垂直于所述X射线成像平面。
4.根据权利要求1所述的医学查看系统(10),其中,所述指示器是所述X射线图像中的指示器点,所述指示器点定义垂直于所述X射线成像平面延伸通过所述指示器点的投影线,
其中,所述用户接口还适于允许所述超声心动图图像关于所述投影线的旋转。
5.根据前述权利要求中的一项所述的医学查看系统(10),其中,所述处理单元(3)适于将所识别的查看平面扩展为查看体积。
6.根据前述权利要求中的一项所述的医学查看系统(10),其中,所述处理单元(3)还适于确定不同的X射线成像平面中的不同的X射线图像中的指示器。
7.根据前述权利要求中的一项所述的医学查看系统(10),其中,对所述指示器的所述确定是由用户和/或所述处理单元(3)控制的。
8.根据前述权利要求中的一项所述的医学查看系统(10),其中,所述处理单元(3)还适于提供呈现所定义的指示器的所述X射线成像平面中的超声心动图准备图像。
9.根据前述权利要求中的一项所述的医学查看系统(10),其中,所述处理单元(3)还适于呈现所述X射线图像中的所述超声心动图图像采集设备(2)的成像范围(38)。
10.根据前述权利要求中的一项所述的医学查看系统(10),其中,所述超声心动图图像采集设备(2)是3D经食管超声心动图(TEE)图像采集设备。
11.根据前述权利要求中的一项所述的医学查看系统(10),其中,所述X射线图像采集设备(1)和所述超声心动图图像采集设备(2)适于采集实况图像,并且所述处理单元(3)适于利用近实时帧速率来配准所述实况图像,并且自动地提供所识别的查看平面中的所述超声心动图图像。
12.一种用于利用查看平面确定提供医学图像的方法,所述方法包括以下步骤:
采集包括介入设备的X射线图像,
采集超声心动图图像,
在所述X射线图像中提供指示包括所述介入设备的查看平面的指示器,
将所述X射线图像与所述超声心动图图像进行配准,并且
根据所识别的查看平面来选择并且提供所述超声心动图图像的视图。
13.一种计算机程序单元,用于控制根据权利要求1至12中的一项所述的系统,所述计算机程序单元在由处理单元(3)运行时适于执行根据前一权利要求所述的方法的步骤。
14.一种计算机可读介质,已经存储了根据前一权利要求所述的计算机程序单元。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP14161136.8 | 2014-03-21 | ||
EP14161136 | 2014-03-21 | ||
PCT/EP2015/054996 WO2015140014A1 (en) | 2014-03-21 | 2015-03-11 | Medical viewing system with a viewing plane determination |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106133797A true CN106133797A (zh) | 2016-11-16 |
CN106133797B CN106133797B (zh) | 2021-03-02 |
Family
ID=50342242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580015297.1A Active CN106133797B (zh) | 2014-03-21 | 2015-03-11 | 具有查看平面确定的医学查看系统 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10402990B2 (zh) |
EP (1) | EP3120332B1 (zh) |
JP (2) | JP6659562B2 (zh) |
CN (1) | CN106133797B (zh) |
WO (1) | WO2015140014A1 (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108805913A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-11-13 | 首都医科大学附属北京安贞医院 | 一种冠状动脉ct影像与心脏超声应变成像的融合方法 |
CN109589170A (zh) * | 2017-09-28 | 2019-04-09 | 美国西门子医疗解决公司 | 医学成像中的左心耳闭合引导 |
CN110868939A (zh) * | 2017-06-07 | 2020-03-06 | 皇家飞利浦有限公司 | 超声系统和方法 |
CN113164150A (zh) * | 2018-11-29 | 2021-07-23 | 皇家飞利浦有限公司 | 基于图像的设备跟踪 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015074869A1 (en) * | 2013-11-25 | 2015-05-28 | Koninklijke Philips N.V. | Medical viewing system with a viewing angle optimization function |
CN106133797B (zh) * | 2014-03-21 | 2021-03-02 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有查看平面确定的医学查看系统 |
EP3564903A1 (en) | 2018-05-01 | 2019-11-06 | Koninklijke Philips N.V. | Lower to higher resolution image fusion |
JP7258483B2 (ja) * | 2018-07-05 | 2023-04-17 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 医用情報処理システム、医用情報処理装置及び超音波診断装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101248441A (zh) * | 2005-06-29 | 2008-08-20 | 艾可瑞公司 | 图像引导放射治疗的x射线图像与锥束ct扫描的精密配准 |
CN101449292A (zh) * | 2006-05-24 | 2009-06-03 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 坐标系配准 |
US20120296202A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and System for Registration of Ultrasound and Physiological Models to X-ray Fluoroscopic Images |
US20130046172A1 (en) * | 2007-03-14 | 2013-02-21 | Kathryn A. McKenzie Waitzman | Methods and systems for locating a feeding tube inside of a person |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1699361B1 (en) | 2003-12-22 | 2009-12-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | System for guiding a medical instrument in a patient body |
JP2009513221A (ja) * | 2005-10-27 | 2009-04-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 3次元画像から2次元心エコービューを生成して表示するためのシステム及び方法 |
US8213693B1 (en) * | 2007-05-16 | 2012-07-03 | General Electric Company | System and method to track and navigate a tool through an imaged subject |
JP5404066B2 (ja) * | 2009-01-13 | 2014-01-29 | 株式会社東芝 | 医用画像表示システム |
JP5795769B2 (ja) * | 2009-12-09 | 2015-10-14 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 超音波およびx線システムの組み合わせのための方法、コンピュータ・プログラム、及び、システム |
WO2011086475A1 (en) * | 2010-01-12 | 2011-07-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Navigating an interventional device |
US8641757B2 (en) * | 2010-09-10 | 2014-02-04 | Edwards Lifesciences Corporation | Systems for rapidly deploying surgical heart valves |
JP6078559B2 (ja) * | 2012-02-03 | 2017-02-08 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | オブジェクトを撮像するイメージング装置 |
US9247880B2 (en) | 2012-02-23 | 2016-02-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Image fusion for interventional guidance |
US9449381B2 (en) | 2012-09-10 | 2016-09-20 | Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona, Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Methods, systems, and media for generating and analyzing medical images having elongated structures |
CN106133797B (zh) * | 2014-03-21 | 2021-03-02 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有查看平面确定的医学查看系统 |
-
2015
- 2015-03-11 CN CN201580015297.1A patent/CN106133797B/zh active Active
- 2015-03-11 EP EP15709167.9A patent/EP3120332B1/en active Active
- 2015-03-11 US US15/127,473 patent/US10402990B2/en active Active
- 2015-03-11 JP JP2016555277A patent/JP6659562B2/ja active Active
- 2015-03-11 WO PCT/EP2015/054996 patent/WO2015140014A1/en active Application Filing
-
2020
- 2020-02-06 JP JP2020018846A patent/JP6936882B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101248441A (zh) * | 2005-06-29 | 2008-08-20 | 艾可瑞公司 | 图像引导放射治疗的x射线图像与锥束ct扫描的精密配准 |
CN101449292A (zh) * | 2006-05-24 | 2009-06-03 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 坐标系配准 |
US20130046172A1 (en) * | 2007-03-14 | 2013-02-21 | Kathryn A. McKenzie Waitzman | Methods and systems for locating a feeding tube inside of a person |
US20120296202A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and System for Registration of Ultrasound and Physiological Models to X-ray Fluoroscopic Images |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
AMEET JAIN ET AL.: "3D TEE Registration with X-Ray Fluoroscopy for Interventional Cardiac Applications", 《FUNCTIONAL IMAGING AND MODELING OF THE HEART,SPRINGER BERLIN HEIDELBERG》 * |
GANG GAO ET AL.: "Rapid Image Registration of Three-Dimensional Transesophageal Echocardiography and X-ray Fluoroscopy for the Guidance of Cardiac Interventions", 《INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATION PROCESSING IN COMPUTER-ASSISTED INTERVENTIONS》 * |
GANG GAO ET AL.: "Registration of 3D trans-esophageal echocardiography to X-ray fluoroscopy using image-based probe tracking", 《MEDICAL IMAGE ANALYSIS 》 * |
刘小平: "三维超声心动图最佳切面自动检测方法的研究", 《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110868939A (zh) * | 2017-06-07 | 2020-03-06 | 皇家飞利浦有限公司 | 超声系统和方法 |
CN109589170A (zh) * | 2017-09-28 | 2019-04-09 | 美国西门子医疗解决公司 | 医学成像中的左心耳闭合引导 |
US11432875B2 (en) | 2017-09-28 | 2022-09-06 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Left atrial appendage closure guidance in medical imaging |
CN108805913A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-11-13 | 首都医科大学附属北京安贞医院 | 一种冠状动脉ct影像与心脏超声应变成像的融合方法 |
CN108805913B (zh) * | 2018-05-14 | 2021-12-03 | 首都医科大学附属北京安贞医院 | 一种冠状动脉ct影像与心脏超声应变成像的融合方法 |
CN113164150A (zh) * | 2018-11-29 | 2021-07-23 | 皇家飞利浦有限公司 | 基于图像的设备跟踪 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6659562B2 (ja) | 2020-03-04 |
JP6936882B2 (ja) | 2021-09-22 |
EP3120332B1 (en) | 2023-11-15 |
US10402990B2 (en) | 2019-09-03 |
EP3120332A1 (en) | 2017-01-25 |
JP2020073100A (ja) | 2020-05-14 |
WO2015140014A1 (en) | 2015-09-24 |
CN106133797B (zh) | 2021-03-02 |
JP2017507723A (ja) | 2017-03-23 |
US20170132796A1 (en) | 2017-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106133797A (zh) | 具有查看平面确定的医学查看系统 | |
KR102522539B1 (ko) | 의료영상 표시장치 및 의료영상 처리방법 | |
CN108289651B (zh) | 用于跟踪身体部位中的超声探头的系统 | |
KR20210104715A (ko) | 광학 코드를 이용한 증강 현실 디스플레이 | |
EP2769676B1 (en) | Method and apparatus for performing registration of medical images | |
US10755453B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and ultrasound imaging apparatus having image processing unit | |
US20130257910A1 (en) | Apparatus and method for lesion diagnosis | |
CN104011773A (zh) | 序列图像采集方法 | |
US9424680B2 (en) | Image data reformatting | |
JP2022078028A (ja) | 医療処置で使用するための医療装置の選択 | |
US10991069B2 (en) | Method and apparatus for registration of medical images | |
JP6134986B2 (ja) | 医用画像計測装置およびその作動方法並びに医用画像計測プログラム | |
JP2019511268A (ja) | 脳深部刺激療法の電極の三次元画像における回転配向の決定 | |
CN107809955A (zh) | 经由感兴趣界标的自动检测在x射线成像中进行实时准直和roi过滤器定位 | |
KR20140126815A (ko) | 호흡 주기 동안 체내 장기의 변화를 추적하는 방법, 장치 및 시스템. | |
CN106456253B (zh) | 免于重建的自动多模态超声配准 | |
US20180089845A1 (en) | Method and apparatus for image registration | |
CN109313698A (zh) | 同步的表面和内部肿瘤检测 | |
JP6637781B2 (ja) | 放射線撮像装置及び画像処理プログラム | |
KR20170086311A (ko) | 의료 영상 장치 및 그 동작방법 | |
KR20150129506A (ko) | 의료 영상 정합 방법 및 그 장치 | |
CN108430376A (zh) | 提供投影数据集 | |
JP6270857B2 (ja) | マルチ構造アトラス及び/又はその使用 | |
US20150173650A1 (en) | Method and apparatus for indicating point whose location has been adjusted based on type of caliper in medical image | |
JP6734111B2 (ja) | 所見情報作成装置及びシステム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |