CN107126227A - X射线/血管内成像共置方法和系统 - Google Patents

X射线/血管内成像共置方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明题为X射线/血管内成像共置方法和系统。在本发明中，提供了一种方法和相关系统，其产生与血管内数据集/图像同步地获得的组合X射线/荧光图像的新序列。该同步是基于在采集X射线/荧光透视图像和血管内图像/数据集的一个数据集时所记录的时间标签以及组合的X射线/荧光数据集/图像之间的心动周期一致性。在该方法中，在沿着血管的血管内测量/切片的每个位置处提供的组合的X射线/荧光和血管内传感器图像允许医师基于血管内图像确定治疗工具，例如支架，在X射线/荧光图像中的计划位置，并且允许在治疗期间对X射线/荧光图像中的靶标/病变位置的精确评估。

Description

X射线/血管内成像共置方法和系统
技术领域
本文公开的主题涉及介入心脏病学领域，并且更具体地涉及在介入性心脏病学手术中使用的成像技术。
背景技术
介入心脏病学涵盖由医师为了治疗受狭窄、即血管变窄影响的冠状动脉而进行的临床手术。由于这种变窄，可能影响对心脏/心肌的血液供应。对这种情况常规的治疗选择是在狭窄的血管中部署支架。支架是一旦展开就具有圆柱形形状的金属网状结构。由于展开的支架施加的压力，该结构迫使血管返回到正常尺寸，因此有望恢复对心肌的血液供应。
这种类型的介入性心脏病手术是使用微创的方法完成的。具体地，在显示患者的结构和周围组织的图像的引导下，将在该手术中使用的不同介入工具引导或牵引到动脉/血管中的感兴趣的位置。通常为导管、导丝和支架形式的工具在穿刺点引入，穿刺点可以是股动脉或桡动脉。医师使用的引导导管沿着血管到期望/受影响区域的图像是X射线图像，其提供几厘米的视场并且描绘在该视场内的所有解剖成分。这些类型的图像的对比度取决于材料对X射线的X射线吸收。例如，所使用的介入工具的设计/材料使得它们合理地不透射线并且在X射线图像中容易可见。对于图像中显示的解剖组织，例如血管，该组织可能更加透明，使得潜在地需要注射造影剂以更容易地在患者中看到它们的结构。
在一些情况下，可以使用其他成像系统来代替X射线图像。其原因可能是医师可能想知道关于血管壁/结构上的一些信息，以了解变窄的根本原因或更好地限定其在血管内的范围，这用X射线图像不能容易地完成。实际上，变窄通常是由于随时间在血管壁上积聚的斑块引起的，这是公知的生理常识。这种斑块的性质可以是可变的，因为其可以是钙化的、纤维化的等等。还公知的是，当斑块开始积聚时血管的第一反应是扩大并因此试图保持管腔尺寸。然而，这些细节在血管的X射线图像中不容易可见，尽管它们在患者的治疗中可能是重要的。
为了解决这个问题，工业界已经开发了替代的和/或附加的成像模态，例如血管内超声(IVUS)或光学相干断层扫描(OCT)。这些工具的一般操作模式是从使用在动脉内部自身导航的传感器获得的信号提供图像。从这些模态获得的图像描绘了垂直于血管的纵向轴线的组织切片。该切片的位置由在收集信号时的传感器在动脉中的位置精确地限定。在一些其他情况下，可以在动脉中引入不同的传感器，例如压力传感器或温度传感器。在使用这些类型的传感器的情况下，收集的信息是单个单维信号，对应于由该传感器收集的信号的时间变化。在任一配置中，医师使用采用传感器获得的图像来定位/重新定位在血管中的特定感兴趣点处的导管以用于治疗。
使用这些已知的成像技术进行介入心脏手术的现有技术的主要步骤如下：
-在股动脉或桡动脉的水平处穿刺患者，
-引入导管，并在X射线图像的指导下驱动它进入冠状动脉的口。
-通过注射造影剂获得冠状动脉的一些图像。
-假设这些图像显示出狭窄区域，并且医师决定他想用血管内成像或血管内传感器从该血管获取数据：
·在导管内引入导丝，并将其推到冠状动脉口。一旦导丝离开导管，则导丝沿着血管导航以到达患病的冠状动脉的远端部分。
·沿着被用作轨道的导丝来滑动包括传感器的血管内设备。该设备在X射线图像中的外观通常是小的细长(2或3mm长，2/3mm的直径)物体。
·激活血管内设备的成像/记录功能。
·推/拉血管内设备以在沿着血管的不同位置观察。大多数时间但不排他地，使用以恒定速度行动的机动回拉装置拉动血管内设备。
·在使用传感器的同时，操作者可以酌情获得一些显示血管内的血管内传感器的位置的X射线图像。
-一旦完成该数据的分析，医师可以执行不同的动作，例如在被识别为患病的血管部分展开支架，优化已经展开的支架等。
与血管内装置/设备的使用相关联的主要医疗目的是将通过血管内装置/传感器在血管上收集的信息与沿着使用X射线获得的血管的图像的精确位置相关联。为了有效地实现这一点，存在几种现有技术策略：
(1)利用医师分析X射线图像和血管内数据的经验来关联信息/使信息相关。例如，医师可以使用在两个图像中示出的缩窄的位置，并且从中推断出图像和沿着血管的位置之间的对应关系。当使用机动回拉机制已经收集血管内数据时，该方法是可行的。假定固定的采集速率，可以粗略地关联血管中的位置和血管内数据堆叠中的位置。
(2)使用先进的技术手段(即，计算机建模程序)使用传感器数据建立具有对应于血管中心的中心线的血管图像。该中心线建立在3D空间中，因.此假设血管中的传感器自动回拉的速度恒定，沿着它测量的任何距离转换为给定的时间差。为了将血管内数据与给定位置相关联，操作者然后可以手动地定义公共参考点。例如，他可以指出血管分叉，其能够在两个数据集中观察到。
(3)使用以下方法步骤：
-探头在动脉中移动并获得传感器图像的同时拍摄X射线(低剂量荧光透视)图像。
-使用图像处理算法，在这些图像中分割出探头的位置。
-在与X射线成像系统相同配置下完成的动态图像中报告这个位置。在报告这个位置时，算法必须考虑到额外的误差源，例如心脏运动和呼吸运动，因为这两个运动随着时间改变血管的位置。
该第三选项呈现了目前由一些影像制造商提供的技术解决方案，并且对于医师使用是非常有吸引力的。然而，它依赖于可靠的算法以在X射线图像中执行以下分析：
○识别动态图像中的血管的中心线，
○跟踪探头在荧光透视图像中的位置。
在执行分析时，这些算法必须准确地考虑由于血管的运动而可能发生的图像中的显著误差。因此，为了实现各种图像之间的精确对应，该分析和伴随的算法和设备的复杂性相当高。
在提供这些类型的图像之间的相关性的另一尝试中，已经提出在现有技术中向血管内设备添加定位传感器。该定位传感器然后可以在任何时间报告探头沿着血管的位置。该信息以与血管的X射线图像相同的参考提供，并且具有关于误差的一些相同缺点，并需要算法用于克服这些误差以获得精确图像。相对于上面列出的第三选项，避免了在荧光透视图像中跟踪探头位置的挑战性问题。另一方面，从技术复杂性的角度来看，将定位传感器包括在血管内设备中是一个显著的困难。此外，应增加一些其他设备以操作该传感器。
因此，期望提供一种方法和系统，用于评估血管的损伤或受影响区域用于治疗，包括损伤的性质、在血管树上损伤的位置、损伤的尺寸(例如长度和直径)和沿着血管树到达病变的弯曲度，其不需要复杂的算法来校正所获得的图像中的误差和/或波动。
发明内容
需要或渴望一种方法和系统，其能够提供示出在血管的受影响区域中的这些属性的图像，而不包括现有技术中的上述缺点和需要。这些问题通过本发明的以下描述中描述的实施例来解决，本发明是用于产生X射线和血管内传感器图像的组合图像的方法和系统。
在该方法和相关联的系统中，显示器提供与血管内数据集/图像同步地获得的组合X射线/荧光图像的新序列。这种同步将基于在采集X射线/荧光透视和血管内图像/数据集时记录的时间标签。该方法在沿着血管的血管内测量/切片的每个位置提供的组合的X射线/荧光和血管内传感器图像允许医师基于血管内图像确定治疗装置，例如支架，在X射线/荧光图像中的计划位置，并且允许在治疗期间对X射线/荧光图像中的靶标/病变位置的精确评估。在该方法/过程中，在采集图像后立即在任何时间的同步视图中执行对于每个血管内切片的X射线/荧光图像的增强，而不需要任何操作者干预，即，该方法在分析执行中不需要任何手动血管分割、手动空间配准或导管检测/跟踪。该方法还以高度简化的方式执行，而不需要如现有技术中所需的复杂的算法和/或附加的设备元件。
本发明的一个示例性实施例是一种用于产生血管/心肌的增强的X射线图像的方法，以及一种用于执行该方法的系统，该方法包括以下步骤：在单个心动周期上获得血管/心肌的第一组X射线图像，在多个心动周期上获得血管/心肌的第二组X射线图像，对于获得每幅图像的心动周期的部分，使第二组X射线图像和第一组X射线图像同步，以及用第二组X射线图像中的同步的一幅叠加第一组X射线图像中的一幅，以产生组合的X射线图像。
本发明的另一示例性实施例是一种用于产生血管/心肌的增强的X射线图像的方法，以及一种用于执行该方法的系统，该方法包括以下步骤：在单个心动周期上获得血管/心肌的第一组X射线图像，在多个心动周期上获得所述血管/心肌的第二组X射线图像，在获得所述第二组X射线图像的同时获得所述血管/心肌的一组血管内图像；对于所述一组血管内图像中的每一幅和所述第二组X射线图像中的每一幅获得的时间，使所述一组血管内图像和所述第二组X射线图像同步，并且用所述第二组X射线图像中的对应的一幅叠加所述第一组X射线图像中的一幅，以产生组合的X射线图像。
应当理解，上面提供的简要描述是为了以简化的形式介绍概念的选择，其在具体实施方式中进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实现方式。
技术方案1：一种用于产生血管/心肌的增强的X射线图像的方法，所述方法包括以下步骤：
-在单个心动周期上获得所述血管/心肌的第一组X射线图像；
-在多个心动周期上获得所述血管/心肌的第二组X射线图像；
-对于获得每幅图像的所述心动周期的部分，使所述第二组X射线图像和所述第一组X射线图像同步；以及
-用所述第二组X射线图像中所同步的一幅叠加所述第一组X射线图像中的一幅，以产生组合的X射线图像。
技术方案2：根据技术方案1所述的方法，还包括在获得所述第一组X射线图像之前将造影剂注射到所述血管/心肌中的步骤。
技术方案3：一种用于产生血管/心肌的增强的X射线图像的方法，所述方法包括以下步骤：
-在单个心动周期上获得所述血管/心肌的第一组X射线图像；
-在多个心动周期上获得所述血管/心肌的第二组X射线图像；
-在获得所述第二组X射线图像的同时获得所述血管/心肌的一组血管内图像；
-对于所述一组血管内图像中的每一幅和所述第二组X射线图像中的每一幅获得的时间，使所述一组血管内图像和所述第二组X射线图像同步；以及
-用所述第二组X射线图像中的对应的一幅叠加所述第一组X射线图像中的一幅，以产生组合的X射线图像。
技术方案4：根据技术方案3所述的方法，还包括在获得所述第一组X射线图像之前将造影剂注射到所述血管/心肌中的步骤。
技术方案5：根据技术方案4所述的方法，其中获得所述第一组X射线图像的步骤提供所述血管/心肌的结构的清晰图像；并且其中获得所述第二组X射线图像的步骤提供静脉内导管的导管末端在所述血管/心肌内的位置的清晰图像，并且用于获得所述一组血管内图像。
技术方案6：根据技术方案3所述的方法，还包括以下步骤：
-在获得所述一组血管内图像之后选择所述一组血管内图像中的一幅用于检查；
-检查所述第二组X射线图像以确定与所述一组血管内图像的所选择的一幅同时获得的所述第二组X射线图像中的一幅。
技术方案7：根据技术方案6所述的方法，还包括以下步骤：
-在获得所述第一组X射线图像的同时记录所述单个心动周期的第一ECG信号；以及
-在获得所述第二组X射线图像的同时记录所述多个心动周期的第二ECG信号。
技术方案8：根据技术方案7所述的方法，还包括以下步骤：
-检查所述第一ECG信号以确定所述单个心动周期中的第一点，在所述第一点处获得了所述第一组X射线图像中的所述一幅；
-检查所述第二ECG信号以确定在所述多个心动周期内的第二点，在所述第二点获得了与所述一组血管内图像中的所选择的一幅同时获得的所述第二组X射线图像中的所述一幅，其中所述第二点紧密对应于在相应心动周期内它们相应位置中的所述第一点；以及
-用在所述第二点处拍摄的所述第二组X射线图像中的所述一幅叠加在所述第一点处拍摄的所述第一组X射线图像中的所述一幅，以形成所述组合的X射线图像。
技术方案9：根据技术方案8所述的方法，其中，用所述第二组X射线图像中的所述一幅叠加所述第一组X射线图像中的所述一幅的步骤包括处理所述第一组X射线图像中的所述一幅或第二组X射线图像中的所述一幅中的至少一幅。
技术方案10：根据技术方案9所述的方法，其中，处理所述第一组X射线图像中的所述一幅或所述第二组X射线图像中的所述一幅中的至少一副的步骤包括将增强曲线结构的图像处理滤波器应用于所述第二组X射线图像中的所述一幅。
技术方案11：根据技术方案9所述的方法，其中处理所述第一组X射线图像中的所述一幅或所述第二组X射线图像中的所述一幅中的至少一幅的步骤包括：使所述第二组X射线图像中的所述一幅以已知的方式扭曲，以补偿由呼吸引起的所述血管/心肌的运动。
技术方案12：根据技术方案9所述的方法，其中处理所述第一组X射线图像中的所述一幅或所述第二组X射线图像中的所述一幅中的至少一幅的步骤包括以下步骤：
-组合所述第一组X射线图像以形成覆盖所述单个心动周期的小循环视频；
-对所述第二组X射线图像中的每一幅采用对应于它们在相应心动周期内的相应位置的所述第一组X射线图像中的所述一幅来叠加，以形成由所述第二组X射线图像覆盖的多个心动周期的序列的视频。
技术方案13：根据技术方案8所述的方法，其中采用在所述第二点处拍摄的所述第二组X射线图像中的所述一幅叠加在所述第一点处拍摄的所述第一组X射线图像中的所述一幅的步骤包括：用整个第二组X射线图像叠加整个第一组X射线图像。
技术方案14：根据技术方案8所述的方法，还包括将所述一组血管内图像中所选择的一幅与所述组合的X射线图像一起显示的步骤。
技术方案15：根据技术方案14所述的方法，其中将所述一组血管内图像中所选择的一幅与所述组合的X射线图像一起显示的步骤包括显示所述组合X射线图像、所述一组血管内图像中所选择的一幅以及将所述一组血管内图像的全部组合的堆叠路径图图像。
技术方案16：根据技术方案8所述的方法，其中采用在所述第二点处拍摄的所述第二组X射线图像中的所述一幅叠加在所述第一点处拍摄的所述第一组X射线图像中的所述一幅的步骤包括：采用所述第二组X射线图像中的每一幅叠加在所述第一点处拍摄的所述第一组X射线图像中的所述一幅，以形成多个组合的X射线图像。
技术方案17：根据技术方案1所述的方法，其中采用所述第二组X射线图像中的所述一幅叠加所述第一组X射线图像中的所述一幅的步骤包括采用所述第二组X射线图像中的每一幅叠加所述第一组X射线图像中的所述一幅，以形成多个组合的X射线图像。
技术方案18：一种执行技术方案1所述的方法的成像系统。
技术方案19：一种执行技术方案3所述的方法的成像系统。
技术方案20：一种执行技术方案6所述的方法的成像系统。
附图说明
附图示出了目前预期执行本公开的最佳模式。在附图中：
图1是根据本发明的一个示例性实施例的多模态成像系统的框图。
图2是根据本发明示例性实施例的第一步骤操作的成像系统的X射线/荧光成像系统和通过X射线/荧光成像系统获得的相关记录的心动周期图像的示意图。
图3是根据本发明的示例性实施例的第二步骤操作的X射线/荧光成像系统和通过X射线/荧光成像系统获得的相关记录的心动周期图像以及血管内成像系统和通过血管内成像系统获得的相关血管内图像的示意图。
图4是根据本发明的示例性实施例的第三步骤操作的由X射线/荧光成像系统获得的记录的心动周期图像和通过血管内成像系统获得的血管内图像的合成的示意图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可以实施的特定实施例。这些实施例被足够详细地描述以使得本领域技术人员能够实施实施例，并且应当理解，可以利用其他实施例，并且可以在不脱离实施例的范围的情况下进行逻辑、机械、电学和其他更改。因此，下面的详细描述不应被理解为限制性的。
本发明的示例性实施例涉及一种用于显示一种与血管内图像同时和不同时获得的同步的X射线/荧光图像的方法，以便容易地定位和显示在血管内成像中使用的导管在X射线/荧光图像中的位置。
在图1所示的本发明的示例性实施例中，示出了包括X射线/荧光成像系统12和血管内成像系统14的多模态成像系统10。系统12和14可以是任何合适的成像系统，X射线/荧光系统12的一个示例是血管造影或X射线/荧光/ECG装置13，其也可以是单独的X射线/荧光和ECG装置，例如由GE医疗出售的IGS 520，并且血管内成像系统14的一个示例是血管内超声(IVUS)装置15，诸如由Volcano以名称Eagle Eye IVUS、以及由Acist以名称HD IVUS、或由Boston Scientific以名称Opticross Coranary Imaging catheter制造和销售的那些装置。
如图1所示，X射线/荧光/ECG装置13可操作地连接到其中存储X射线/荧光数据集或图像24、28和ECG记录17、27的数据库16(图2和图3)，IVUS装置15可操作地连接到其中存储IVUS图像30的数据库18(图3和图4)。数据库16和18中的每一个还可操作地连接到合适的计算机或处理单元20，其也可选地可操作地连接到装置12、13和14、15，以及连接到用于显示各种图像24、28和30的显示器22，其可以形成在装置12、13和14、15上或与装置12、13和14、15分离。
现在看图2-4，该方法包括在步骤1中利用X射线/荧光/ECG装置13的一系列采集图像的步骤。在步骤1中，如图2所示，使用X射线/荧光/ECG装置13，例如采用装置13的采集模式(Acquisition Mode)在单个心动周期17的ECG记录上执行第一组X射线/荧光图像24，即患者(未示出)的第一记录的ECG信号的记录或分段采集。在该步骤中，心动周期17上的图像序列24在向患者体内注射造影剂之后获得，以便更加清楚地显示在图像24内表示血管/心肌26的结构。此外，当获得这些图像24时，它们通过心动周期17内的时间或位置来识别/标记，其中它们被获取并存储在数据库16中。在该初始步骤中用于识别图像24的过程类似于通过使用已知的ECG跟踪技术在ECG记录的心动周期17的不同阶段拍摄图像24来产生血管/心肌26的动态或电影图像中所使用的过程，其然后可以被循环以便示出血管/心肌26在记录的周期17上的运动，以从图像24识别任何问题。可以根据需要使用连接到数据库16的装置13和/或计算机20来增强在该步骤中拍摄的分段采集的图像24的序列，例如进入采集的序列，其中图像24被处理为使所注射的对比变白，或通过处理个人的注射图像24获得路线图/照片。此外，计算机20可以将X射线/荧光图像24视为要在整个方法的以下步骤中使用的叠加图像。
现在参考图3，在已经获得并存储X射线/荧光图像24之后，在步骤2中，利用X射线/荧光/ECG装置13，例如利用装置13的FluoroStore模式在N个ECG记录的心动周期27期间(其中N＞1)，获得血管/心肌26的第二组X射线/荧光图像28，即第二记录ECG信号。这些X射线/荧光图像28存储在数据库16中，或者备选地存储在单独的数据库(未示出)中，并且是在血管/心肌26中不存在任何注射的造影剂时拍摄的，使得可操作地连接到血管/心肌26内的IVUS装置15的血管内导管32的位置可以显示在X射线/荧光图像28中。然而，由于缺乏造影剂，在X射线/荧光图像28中根本不显示血管/心肌26的结构。
同时，在血管内导管32拉回期间使用IVUS装置15获得血管/心肌26的一组IVUS图像30，血管内导管32包括位于导管尖端34处的传感器33，该导管位于血管/心肌26内并连接到IVUS装置15。图像30示出了定向为垂直于导管尖端34的血管/心肌26的切片。IVUS导管32的回拉使得在沿着血管/心肌26的每个点处获得图像30，提供了血管/心肌26的单个切片/图像30。而且，来自传感器33的这些切片/图像30可以由计算机20堆叠/组合以形成血管/心肌26的三维表示/路线图图像35，如图3和图4所示，其可以与所选择的切片30一起示出。
在其中获得第二组X射线/荧光图像28和一组IVUS图像30的步骤2的时间段上，在它们以已知的方式例如通过使用计算机20或其他合适的设备(未示出)获得时，图像28、30彼此链接或时间标记/同步，以便提供在该方法的该步骤期间同时拍摄的图像28、30之间的配准。此外，当获得图像28、30时，它们随后被存储在与获得图像28、30的相应设备13、15相关联的数据库16、18内。此外，第二组X射线/荧光图像28也被记录在数据库16内，伴随识别在获得每个特定图像28时的周期序列27内单个心动周期17的段/部分，以便使计算机20能够将图像28与在单个周期17上拍摄的血管/心肌26的图像24相关，该单个周期17与拍摄图像28的周期17的片段/部分在时间上相同或至少紧密接近。
现在参考图4，其中血管/心肌26的X射线/荧光图像24、28被存储并与获取它们时的ECG记录的心动周期17的部分同步，并且X射线/荧光图像28额外地与IVUS图像30基于它们被获取的采集时间ti同步，计算机20可以进行图像24、28、30的分析，以便在步骤3中在显示器22上提供与所选择的IVUS图像/切片30相关联的组合的X射线/荧光图像40。该组合图像40是X射线/荧光图像28与X射线/荧光图像24的组合，该X射线/荧光图像28是在与每个IVUS图像/切片30对应的采集时间ti处拍摄的，该X射线/荧光图像24是在周期序列27中的ECG记录周期17中与获取X射线/荧光图像28的点在时间上最接近的ECG记录的心动周期17的点处拍摄的。
在步骤3中执行图像24、28、30的分析和混合以产生组合图像32时，当医师通过选择用于检查的特定切片或IVUS图像30开始审查图像24、28、30时，计算机22确定在步骤2期间获得所选图像30的采集时间ti，其与数据库18中的所选切片30一起存储。由于由计算机20对于在步骤2中获得的X射线/荧光图像28和IVUS图像30进行时间同步/配准，计算机20可以针对所选择的IVUS切片30，在数据库16中定位在步骤2的相同采集时间ti获得的特定X射线/荧光图像28。
此外，一旦在图像28、30之间使用时间同步/配准已经确定与所选择的IVUS图像30相关联的X射线/荧光图像28，则在步骤3中，计算机20可以附加地确定步骤2中获得X射线/荧光图像28所覆盖的周期序列27中特定的ECG记录的心动周期17中的点36。这可以使用采集时间ti以及定位特定周期17和与采集时间ti对应的该周期17内的点36来完成。计算机20然后定位在步骤1中所覆盖的ECG记录的单个循环17的点38处拍摄的X射线/荧光图像24，使其时间上尽可能对应接近获得X射线/荧光图像28的周期17的点。
一旦基于步骤1和步骤2中的单个ECG记录的心动周期17的点36、38使X射线/荧光图像24和28相对于彼此定位，则X射线/荧光图像24、28可以在步骤3中通过计算机20在显示器22上或以任何其他合适的方式彼此重叠。在具体的示例性实施例中，在步骤3中执行的将X射线图像24和28合并的过程不需要现有技术中为了补偿图像中血管的运动可能导致的显著误差的任何算法。这样做，由针对图像24注射的药剂提供的限定血管/心肌26的结构的对比被叠加在图像28上，其在显示器22上示出/突出IVUS导管32的尖端34的位置。因此，通过将X射线/荧光图像24叠加在X射线/荧光图像28上或反之亦然而形成的组合图像40不仅提供了血管/心肌26的结构的清楚视图，也提供了导管尖端34和导管32在血管/心肌26内的位置的清楚视图。这样做，计算机20可以另外处理图像40以增强导管尖端34在组合图像40中的表示，同时还清楚地示出步骤1中注入图像24中的血管26。
在分析和处理已经完成之后，组合图像32可以与所选择的IVUS图像30一起呈现，以向医师提供关于血管/心肌26的内部结构的附加信息。显示器22上提供的不同图像，即IVUS图像/切片30，堆叠的切片/路线图35和组合的X射线/荧光图像40，从而使医师能够评估血管内探针相对于血管的位置。此外，图像30、35、40的阵列允许医师更好地评估血管/心肌26内的目标病变位置并且显示用于治疗病变的支架的计划放置位置。
在本发明的其它示例性实施例中，在处理/组合来自步骤1和2的X射线/荧光图像24、28以形成组合图像40时，在包括或不包括任何对应的IVUS图像30的情况下，具有可以用于增强所呈现的图像40的不同的可选处理，如下所述：
-处理X射线/荧光图像28以使探头在该图像28中更可见。该处理可以采取以下形式，例如以反转视频显示图像或者将增强曲线结构的图像处理滤波器应用于图像28。另一种策略可以是使用图像24、28内的颜色并且沿着不同的颜色斜坡表示X射线/荧光图像24、28。
-以已知的方式扭曲X射线/荧光图像28，以补偿由患者的呼吸引起的运动。
-来自步骤1的一个记录帧/图像24(具有或不具有用于配准目的的ECG记录)可以与来自步骤2的所有X射线/荧光图像28组合/融合(在具有或不具有用于配准目的的ECG记录下拍摄)。
-来自步骤1的整组X射线图像24(具有用于配准目的的ECG记录)可以与步骤2中获得的具有用于配准目的的ECG记录的整组X射线/荧光图像28组合。
在本发明的又一示例性实施例中，来自步骤1的X射线/荧光图像24可以在步骤3中组合以形成覆盖心动周期17的小循环视频。步骤2中拍摄的不同的X射线/荧光图像28然后与来自步骤1中的对应图像24基于对应于图像24、28的心动周期17、27的用于配准目的的ECG记录进行组合。在图像28与视频中的对应图像24组合之后，可以循环视频以覆盖在步骤2中获得图像28所覆盖的多个心动周期17的序列27。在该方法中，步骤1和步骤2的图像24、28的对应是通过考虑在其相应的心动周期17期间在时间上最接近的图像24和28来限定。心动周期17中的位置通常通过基于众所周知的算法和/或ECG触发的分割成像来分析ECG描迹来确定，其可以用于使单个图像24和28彼此相关。
在本发明的其它示例性实施例中，设计成组合的X射线/荧光图像40可以与其他血管内成像形态/装置14，例如OCT，和/或与其它血管内传感器33，例如血压传感器一起使用。另外，步骤2的图像28可以利用注入到血管/心肌26中的造影材料获得，以在系统10中呈现附加特征，以便在步骤2中回拉传感器33/尖端34期间所拍摄的X射线/荧光图像28中有效地突出导管尖端34。在该变化的一个示例性实施例中，具有在导管尖端34中的天线/传感器33的导航系统(未示出)可以用于识别在图像28和组合图像40中尖端34的位置。另外，为了减少图像采集期间的剂量，X射线/荧光图像28的帧速率可以非常低，且在传感器回拉采集期间具有校准。
为了执行该方法的上述示例性实施例，可以使用与之前讨论的系统类似的任何合适的系统10。此外，可以通过将该方法的所有要素/功能集成在单个软件应用中来在系统10上执行该方法，该软件应用承载在合适的成像设备例如血管造影单元12、13上。该方法还可以利用在系统10中使用的相应成像装置12、14之间的开放接口(未示出)执行。
在用于实施该方法的又一替代示例性实施例中，该方法可以被编译为一个应用，其能够存储在血管造影单元12、13上并由其执行或运行以产生组合的X射线图像40。对应地，在设备12、14可操作地连接到的网络(未示出)上公开可用的协议可以用于与图像40的显示一起指示当前显示的组合图像40的时间标签。该时间标签然后可以被血管内设备/装置14用于显示在该时间标签处收集的信息/图像32。另外，该协议也可以反向使用，显示由血管内设备14提供给血管造影单元12、13的时间标签产生的适当的组合X射线图像40。
该书面说明书使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何被结合的方法。本发明的可授予专利权的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这样的其它示例没有与权利要求的字面语言不同的结构元素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元素，则这些其它示例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于产生血管/心肌的增强的X射线图像的方法，所述方法包括以下步骤：
-在单个心动周期上获得所述血管/心肌的第一组X射线图像；
-在多个心动周期上获得所述血管/心肌的第二组X射线图像；
-对于获得每幅图像的所述心动周期的部分，使所述第二组X射线图像和所述第一组X射线图像同步；以及
-用所述第二组X射线图像中所同步的一幅叠加所述第一组X射线图像中的一幅，以产生组合的X射线图像。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在获得所述第一组X射线图像之前将造影剂注射到所述血管/心肌中的步骤。
3.一种用于产生血管/心肌的增强的X射线图像的方法，所述方法包括以下步骤：
-在单个心动周期上获得所述血管/心肌的第一组X射线图像；
-在多个心动周期上获得所述血管/心肌的第二组X射线图像；
-在获得所述第二组X射线图像的同时获得所述血管/心肌的一组血管内图像；
-对于所述一组血管内图像中的每一幅和所述第二组X射线图像中的每一幅获得的时间，使所述一组血管内图像和所述第二组X射线图像同步；以及
-用所述第二组X射线图像中的对应的一幅叠加所述第一组X射线图像中的一幅，以产生组合的X射线图像。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括在获得所述第一组X射线图像之前将造影剂注射到所述血管/心肌中的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其中获得所述第一组X射线图像的步骤提供所述血管/心肌的结构的清晰图像；并且其中获得所述第二组X射线图像的步骤提供静脉内导管的导管末端在所述血管/心肌内的位置的清晰图像，并且用于获得所述一组血管内图像。
6.根据权利要求3所述的方法，还包括以下步骤：
-在获得所述一组血管内图像之后选择所述一组血管内图像中的一幅用于检查；
-检查所述第二组X射线图像以确定与所述一组血管内图像的所选择的一幅同时获得的所述第二组X射线图像中的一幅。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：
-在获得所述第一组X射线图像的同时记录所述单个心动周期的第一ECG信号；以及
-在获得所述第二组X射线图像的同时记录所述多个心动周期的第二ECG信号。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
-检查所述第一ECG信号以确定所述单个心动周期中的第一点，在所述第一点处获得了所述第一组X射线图像中的所述一幅；
-检查所述第二ECG信号以确定在所述多个心动周期内的第二点，在所述第二点获得了与所述一组血管内图像中的所选择的一幅同时获得的所述第二组X射线图像中的所述一幅，其中所述第二点紧密对应于在相应心动周期内它们相应位置中的所述第一点；以及
-用在所述第二点处拍摄的所述第二组X射线图像中的所述一幅叠加在所述第一点处拍摄的所述第一组X射线图像中的所述一幅，以形成所述组合的X射线图像。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，用所述第二组X射线图像中的所述一幅叠加所述第一组X射线图像中的所述一幅的步骤包括处理所述第一组X射线图像中的所述一幅或第二组X射线图像中的所述一幅中的至少一幅。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，处理所述第一组X射线图像中的所述一幅或所述第二组X射线图像中的所述一幅中的至少一副的步骤包括将增强曲线结构的图像处理滤波器应用于所述第二组X射线图像中的所述一幅。
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