CN107872963B - 用于检测和显示血管内特征的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

部分地，本发明涉及用于识别血管内的感兴趣区域的方法。该方法包括如下步骤：提供所述血管的OCT图像数据；将多个不同的边缘检测滤波器应用于所述OCT图像数据以生成对于每个边缘检测滤波器的滤波器响应；在每个边缘检测滤波器响应中识别任何响应最大值；组合对于每个边缘检测滤波器响应的所述响应最大值，同时保持所述响应最大值的空间关系，从而创建边缘滤波的OCT数据；以及分析所述边缘滤波的OCT数据以识别感兴趣区域，所述感兴趣区域被定义为响应最大值的局部集群。在一个实施方式中，一个或多个标记位于一个或多个面板中以着重显示参考血管轮廓，作为用户界面的一部分。

Description

用于检测和显示血管内特征的系统和方法
技术领域
本发明部分地涉及用于检测血管中的感兴趣的特征和区域(诸如钙化区域)且用于将那些区域显示给用户的方法。
相关申请的引用
本申请要求在2014年12月12日递交的美国临时申请No.62/091,236和在2015年4月28日递交的美国临时申请No.62/153,816的优先权和权益，上述每个美国临时申请的全部内容通过引用并入在本文中。
背景技术
介入性心脏病学家在导管插入过程期间并入各种各样的诊断工具以便计划、指导和评估治疗方法。荧光检查法通常用于执行血管的造影成像。反过来，这类血管成像被医生用来在干预措施(诸如搭桥手术或支架植入)期间诊断、定位和治疗血管疾病。血管内成像技术(诸如光学相干断层成像术(Optical Coherence Tomography，OCT))也是有价值的工具，这些工具可以代替或结合荧光检查法使用以获得关于对于给定患者的血管的情况的高分辨率数据。
血管内光学相干断层成像术为基于导管的成像模式，其使用光窥视到冠状动脉壁中且生成其图像用以研究。利用相干光、干扰量度法和微光学，OCT可以提供在患病血管内的、具有微米级分辨率的视频速率的体内断层扫描。使用光纤探针以高分辨率查看亚表层组织结构使OCT尤其对于内部组织和器官的微创成像是有用的。利用OCT可能进行的细节级别允许用户诊断以及监控冠状动脉疾病的进展。
血管中的钙斑是心脏病的主要诱因。钙沉积导致血管直径变窄且还使血管壁变硬，这显著降低血管性能。钙斑因此为心血管介入的主要目标之一但仍难以在OCT图像中检测到。
本发明解决对于改进的用于自动识别血管内组织中的钙化区域的检测方法的需求。
发明内容
本发明部分地基于如下发现：血管内组织的钙化区域在血管内图像(诸如光学相干断层成像术(OCT)图像)中呈现特性图案。钙化区域在OCT图像的较明亮的脉管组织背景下，表现为离散的，变暗的形状。此外，钙化区域以一侧或多侧(或在一个实施方式中，所有侧)上的显著边缘为界。这些图案可用于使用训练成检测边缘的自动化计算机程序来使钙化组织区别于其它腔内特征(例如，脂质斑块和正常增厚)。另外，来自许多OCT帧的数据可以被组合且进入图形用户界面仪表板，该仪表板辅助用户进行快速疾病诊断和治疗计划。
在一个实施方式中，使用多个边缘检测滤波器(例如外边缘滤波器、内边缘滤波器、左边缘滤波器、和/或右边缘滤波器)处理OCT图像数据。钙化区域具有显著边缘且对竖直边缘检测滤波器和水平边缘检测滤波器二者响应，而脂质斑块和正常狭窄通常仅对水平边缘检测滤波器响应。直线将从左到右到左来延伸——高密度过渡到低密度。因此，竖直边缘检测(例如左边缘和右边缘)可以用于使钙斑区别于其它斑块类型。另外，来自多个相邻帧的滤波器响应可以被组合以解析大的钙沉积，这可能无法从单个OCT帧解析。
部分地，本发明涉及用于识别血管内的感兴趣区域的方法。该方法包括如下步骤：提供所述血管的OCT图像数据；将多个不同的边缘检测滤波器应用于所述OCT图像数据以生成对于每个边缘检测滤波器的滤波器响应；在每个边缘检测滤波器响应中识别任何响应最大值，局部响应最大值表示被检测的边缘；在保持所述响应最大值的空间关系的同时组合对于每个边缘检测滤波器响应的所述响应最大值，从而创建边缘滤波的OCT数据；以及分析所述边缘滤波的OCT数据以识别感兴趣区域，所述感兴趣区域被定义为响应最大值的局部集群。在一个实施方式中，代替响应最大值而使用相对极值。
在一个实施方式中，所述边缘检测滤波器基于高斯导数。在一个实施方式中，所述OCT图像数据在极空间中被格式化或包括极图像。在一个实施方式中，所述OCT图像数据在笛卡尔空间中被格式化或包括横截面图像。在一个实施方式中，所述多个不同的边缘检测滤波器包括水平边缘检测滤波器和竖直边缘检测滤波器。在一个实施方式中，所述水平边缘检测滤波器包括顶部边缘滤波器和底部边缘滤波器。
在一个实施方式中，所述竖直边缘检测滤波器包括左边缘检测滤波器和右边缘检测滤波器。在一个实施方式中，该方法包括如下步骤：对于多个OCT图像帧重复步骤。在一个实施方式中，该方法包括如下步骤：基于所述OCT边缘滤波的数据和所述感兴趣区域，使用所述多个OCT图像帧呈现所述血管的二维模型或三维模型。在一个实施方式中，通过将滤波器响应与预定阈值相比较来确定所述局部最大值。在一个实施方式中，所述多个滤波器至少包括顶部边缘滤波器、左边缘滤波器、和右边缘滤波器。
在一个实施方式中，该方法包括如下步骤：如果所述感兴趣区域包括至少一个竖直边缘响应最大值，则将所述感兴趣区域识别为钙化区域。在一个实施方式中，该方法包括如下步骤：如果所述感兴趣区域不包括竖直边缘响应最大值，则将所述感兴趣区域识别为非钙化区域。在一个实施方式中，所述模型为所述血管的三维纵向呈现，所述模型包括用于指示所述感兴趣区域的弧长的图形，所述图形包括与所述血管同轴的环，其中所述血管延伸穿过所述环，所述环具有与健康组织的弧长成比例的第一着色部分和与所述感兴趣区域的所述弧长成比例的第二着色部分。在一个实施方式中，代替第一着色部分和第二着色部分，使用第一标记和第二标记，该第一标记和第二标记可以包括颜色、形状、和其它图形元素或覆盖物。
部分地，本发明涉及一种用于识别血管内的感兴趣区域的系统，该系统包括：与存储器通信的处理器，所述存储器包含指令，所述指令在被执行时引起所述处理器：获得所述血管的OCT图像数据；将多个不同的边缘检测滤波器应用于所述OCT图像数据以生成对于每个滤波器的滤波器响应；在每个滤波器响应中识别任何响应最大值，局部响应最大值表示被检测的边缘；在保持所述响应最大值的空间关系的同时组合对于每个滤波器响应的所述响应最大值，从而创建边缘滤波的OCT数据；以及分析所述边缘滤波的OCT数据以识别感兴趣区域，所述感兴趣区域被定义为包含OCT图像数据的响应最大值的局部集群。在一个实施方式中，所述OCT图像数据为多条扫描线。在一个实施方式中，所述OCT图像数据为极图像。
部分地，本发明的一个实施方式涉及一种血管内数据收集系统以及一个或多个基于软件的图形用户界面和执行如本文中所描述的一个或多个检测和显示过程的软件模块。在一个实施方式中，收集血管内数据，同时同步地收集血管造影数据。在一个实施方式中，本发明涉及关于血管的钙化部分的信息相对于血管造影图像或光学相干断层成像术图像(或其它血管内图像)中的一者或多者的显示。在一个实施方式中，本发明涉及关于血管中的全吸收式生物血管模架(Bioresorbable Vascular Scaffold，BVS)或全吸收式生物模架(Bioresorbable Scaffolds，BRS)的信息相对于血管造影图像或光学相干断层成像术图像(或其它血管内图像)中的一者或多者的显示。在一个实施方式中，本发明涉及关于全吸收式生物血管模架(BVS)或全吸收式生物模架(BRS)的信息的显示以帮助引导BRS/BVS的扩展。
附图说明
附图不一定按比例绘制，而是重点通常放在说明性原理。附图被视为在所有方面中为说明性的。
图1A示出血管内成像和数据收集系统的示意图。
图1B为动脉血管的横截面OCT图像帧。
图1C为在极空间中示出的来自图1A的OCT图像帧。x轴为角度且y轴为深度。
图2A至图2D为边缘检测滤波器。图2A为检测高(顶部)到低(底部)水平边缘的外边缘滤波器。图2B为检测低(顶部)到高(底部)水平边缘的内边缘滤波器。图2C为检测高(左)到低(右)竖直边缘的左边缘滤波器。图2D为检测低(左)到高(右)竖直边缘的右边缘滤波器。
图3A至图3D分别示出在2A至图2D中示出的定向边缘滤波器的响应。图3A为外边缘检测响应。图3B为内边缘检测响应。图3C为左边缘检测响应。图3D为右边缘检测响应。
图4A为用于在边缘检测响应中划定局部最大值的图例。
图4B为在极空间中示出的OCT图像帧，其中覆盖有用于每个检测滤波器的局部最大值。
图5A为在小钙化区域的极空间中示出的OCT图像帧。图5B至图5E为对于图5A中的图像在每个方向上的滤波器响应。
图6A至图6D为在极空间中示出的OCT图像帧。图6A至图6C为示出钙化区域的相邻帧。图6B和图6D为示出非钙化组织对照的辨别帧比较无斑块数据。
图7A至图7C为在钙化区域的极空间中示出的相邻OCT图像帧。图7D至图7F为在非钙化组织对照的极空间中示出的相邻OCT图像帧。
图8A至图8C为在钙化区域的极空间中示出的OCT图像帧。
图9为在血管中的钙化区域的OCT横截面图像和极图像的组合。图9A至图9C为相邻的横截面图像且图9D至图9F为对应的极空间图像。
图10为来自多个OCT帧的示意性整合数据。
图11A为示出以健康区域为界的钙化区域的L模式图像。
图11B为图11A的三维立体呈现。
图12A为加亮钙化区域的血管的三维呈现。
图12B为横截面OCT图像，其中钙化区域的内边界由粗线划定。
图13A为血管的三维呈现，其中钙化区域立体呈现。
图13B为横截面OCT图像，其中钙化区域的内边界和外边界由粗线划定。
图13C为示出由粗线划定的钙化区域的边界的L模式图像。
图14A、图14B和图14C示出图形用户界面，其包括左面板或左屏幕(图14A)、右面板或右屏幕(图14B)、和底部面板或底部屏幕(图14C)。
图15A和图15B示出图形用户界面。图15A轮廓分明地示出钙沉积的弧长。图15B为示出沿着拉回区的腔直径的程式化图形。
图16A和图16B示出图形用户界面。图16A轮廓分明地示出钙沉积的弧长。图16B为示出沿着拉回区的腔直径的程式化图形。
具体实施方式
血管内光学相干断层成像术(OCT)图像提供冠状动脉形态的高分辨率视觉化。部分地，本发明涉及冠脉内斑块(钙，脂质，纤维化和血栓)的自动检测和/或分类。在一个实施方式中也检测和显示内钙化边界和外钙化边界。检测和分类的过程可以改进OCT图像的解释并向诊断医生提供目标信息。部分地，本发明涉及用于以清楚的、易于理解的且有助于诊断患者的方式向用户显示应用于血管内数据集的数据分析的结果的系统和方法。部分地，本发明描述图形用户界面(Graphic User Interface，GUI)，该图形用户界面提供可应用于一个或多个斑块类型和感兴趣的给定血管的其它区域或情况的用户界面和图形数据表示。在一个实施方式中，钙化区域在说明书中和在附图中被称为CR。
部分地，本发明涉及数据收集系统，诸如适合于用在导管室中的血管内数据收集系统，诸如光学相干断层成像术系统。部分地，本发明涉及包括适合于显示血管内图像数据的处理器的数据收集系统。所显示的图像数据包括基于深度测量所生成的数据或图像。在一些实施方式中，使用光学相干断层成像术生成图像数据。该系统还可以显示用于显示血管内信息(诸如关于血管内斑块的数据)的用户界面。
钙化区域在OCT图像中具有明显的边缘，且钙化区域在较明亮的脉管组织背景下，表现为离散的、变暗的形状。钙化组织和周围的健康组织之间的对比度允许使用定向边缘滤波器的自动边缘检测。可以在仅仅一个OCT图像帧中检测钙化区域，但是更典型地通过过滤多个相邻OCT帧并将滤波数据组合为血管的二维或三维呈现来检测钙化区域。改进的用户界面也被公开用于在二维呈现和三维呈现中为钙化区域划界。
光学相干断层成像术(OCT)为使用干涉仪获得相对于样本(诸如，例如血管或置于血管中的对象)的距离测量的成像模式。可以使用血管内数据收集探针使血管成像。导丝可用于将探针引入血管中。
数据收集探针可以沿着血管的长度置于血管中且在收集数据时沿着血管的长度拉回该数据收集探针。扭转丝可以为探针的一部分且可以环绕光发送和接收路径，诸如光纤。扭转丝可以用于使探针旋转。随着使光纤沿着血管的长度缩回(拉回)，当探针或探针的一部分旋转时收集多个扫描或OCT数据集。在一个实施方式中，这被称为拉回。这些数据集可以用于识别感兴趣的区域，诸如狭窄或狭窄的生理标记。数据集可以用于识别钙化区域、支架、和如在本文中更详细描述的血管中的其它特征。本文中关于钙化区域所描述的显示相关的特征可以也相对于支架和其它可检测且可显示的血管内特征来使用。
在一个实施方式中，数据收集探针为配置成与OCT系统一起使用的OCT探针，该OCT系统包括干涉仪和数据处理系统。光源(诸如扫频源激光器)可以与干涉仪进行光学通信且将光发射到干涉仪的样本臂和参考臂。使用OCT探针收集的距离测量可以被处理以生成血管的多帧图像数据，诸如横截面视图或纵向视图(L模式视图)。可以使用一个或多个图像数据处理步骤或如本文中所描述的其它方法或步骤来处理这些图像。数据处理系统可以包括一个或多个处理器和一个或多个记忆存储设备。数据处理系统可以生成适合于应用到使用血管内数据(诸如OCT或超声波数据)生成的极图像的多个边缘检测滤波器。
如图1A所示，用于收集血管内数据的数据收集系统30包括可用于使血管成像的数据收集探针17。导丝可用于将探针17引入血管中。可以沿着血管7的长度引入数据收集探针17，和沿着血管7的长度拉回数据收集探针17同时收集数据。随着使探针沿着血管的长度缩回(拉回)，当探针或探针的一部分旋转时，收集多个扫描或OCT数据集。这些数据集或图像数据帧的集合可以用于识别感兴趣的区域，诸如钙化区域。
在一个实施方式中，数据收集探针17为配置成与OCT系统10一起使用的OCT探针，该OCT系统10包括干涉仪和数据处理系统。使用OCT探针17收集的距离测量值可以被处理以生成血管的多帧图像数据，诸如横截面视图或纵向视图(L模式视图)。为了清楚，横截面视图可以包括但不限于纵向视图。可以使用一个或多个图像数据处理模块或图像数据处理级来处理这些图像。
探针17与OCT系统10进行光通信。借助光纤15连接到探针17的OCT系统或子系统10可以包括光源(诸如激光器)、具有样本臂和参考臂的干涉仪、各种光学路径、时钟发生器、光电二极管、和其它OCT系统部件。
在一个实施方式中，光学接收器31(诸如基于平衡式光电二极管的系统)可以接收由探针17收集的光。计算设备40(诸如计算机、处理器、ASIC或其它设备)可以为OCT系统10的一部分或可以被包括作为与OCT系统10电通信或光通信的单独子系统。计算设备40可以包括内存、存储器、总线、和适合于处理数据和软件的其它部件，诸如配置用于特征(例如钙化)检测、分析和视觉化的图像数据处理级。
在一个实施方式中，计算设备40包括或访问软件模块42或程序，诸如斑块(例如钙斑)检测模块42a、显示模块、和其它软件模块42b，所述其它软件模块诸如支架检测和显示模块或其它检测和显示模块。例如，计算设备40可以访问用于检测钙斑在血管中存在的钙化检测模块。软件还可以包括用户界面软件部件或与用户界面软件部件通信以打开和关闭视图以及显示和切换各种用户界面显示模式，诸如支架计划、飞过(fly through)和其它查看模式。软件模块或程序可以包括图像数据处理流水线或其部件模块以及一个或多个图形用户界面(GUI)。示例性图像处理流水线用于将收集的OCT数据转换为血管和支架和钙化区域的二维视图和三维视图。图像数据处理流水线或本文中所描述的任何方法被存储在存储器中且使用一个或多个计算设备(诸如处理器、设备、或其它集成电路)来执行。
如图1A所示，显示器45也可以为系统10的用于示出信息(诸如使用收集的OCT数据生成的血管的横截面视图和纵向视图)的部分。系统10可以用于显示关于在血管中检测到的一个或多个钙化的图像数据。在一个实施方式中，可以自动地或在无初始用户输入以外的用户输入的情况下执行一个或多个步骤，以相对于一个或多个图像进行导航、输入信息、选择输入(诸如控制器或用户界面部件)或与该输入交互、或以其他方式指示一个或多个系统输出。在一个实施方式中，钙斑视图被呈现为选择以促进血管和一个或多个钙斑的表示的二维或三维视图的检查的选项。响应于用户输入而在一个或多个查看模式之间切换可以相对于本文中所描述的各个步骤来执行。类似视图也可以用于显示支架信息。
可以使用一个或多个图形用户界面(GUI)显示基于OCT的信息。另外，该信息可以包含但不限于横截面扫描数据、纵向扫描、直径图、图像掩模、腔边界、斑块尺寸、斑块周界、斑块位置的视觉标记、和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的距离测量。
计算设备40还可以包括软件或程序，该软件或程序可以被存储在一个或多个存储设备中、配置成诸如利用文本、箭头、彩色编码、加亮、轮廓线、或其它合适的人或机器可读标记标识钙斑和其它血管特征。
根据一实施方式，显示器45示出血管的各种视图。该显示器可以包括用于显示或隐藏各个特征的菜单，诸如用于选择血管特征以供显示的菜单、和用于选择显示器的虚拟照相机角度的菜单。用户可以在用户显示器上在多个视角之间切换。另外，用户可以在用户显示器上在不同的侧分支之间切换，诸如通过选择特定侧分支和/或通过选择与特定侧分支相关联的视图。在一个实施方式中，图像处理流水线和相关联的软件模块检测使用在拉回期间收集的数据所成像的腔边界和钙斑。
一旦利用探针获得OCT数据且将其存储在存储器中，该数据可以被处理以生成信息，诸如血管的沿着拉回区的长度或及其子集的横截面视图、纵向视图、和/或三维视图。这些视图可以被描绘为例如如图13至图16所示的用户界面的部分。使用从OCT系统获得的距离测量值生成的血管的图像提供关于血管的信息。
因此，部分地，本发明涉及适合于评估和描绘关于血管的信息或感兴趣的其它脉管信息的基于软件的方法及相关的系统和设备。在初始支架布局或纠正支架相关的过程之前或之后，可使用OCT数据生成血管的2-D视图，诸如横截面视图和纵向视图。使用数据收集探针和各种数据处理软件模块所获得的OCT数据可以用于识别、表征、和可视化支架和/或关于支架和/或放置有该支架的腔的一个或多个特性。
图1B为动脉血管的横截面OCT图像帧。在图像中心的黑色圆形阴影为管腔110。该管腔被血管壁120围绕。OCT导管导丝留下遮盖OCT图像的部分的阴影130。OCT导管护套上的后向散射标记在管腔的中心创建一系列同心环140，以辅助定向图像以及界定腔的方向。添加标记150以描画腔边界。
继续参照图1B，钙化区域或钙斑160在图像的右侧清楚地可见为血管壁中的离散的深色区域。钙化区域的边缘为显著的。钙化区域从血管壁的表面径向延伸，其中大部分钙化开始进入血管壁。尽管示出了动脉血管，但是本文中所公开的方法、设备和系统也可用于检测其它血管(诸如静脉血管)中的钙化区域。
图1C示出在极坐标空间中的使用数据收集探针获得的收集扫描线。来自图1B的OCT图像帧为从在图1C的极图像中示出的扫描线生成的横截面视图。可以直接从收集的OCT数据生成OCT图像帧。在本文中所示的所有极图像中，x轴为角度测量值且y轴为距离测量值。深度对应于管壁的径向厚度。在图1C中，腔110处于图像的顶部且管壁120处于图像的底部。导丝阴影130出现在左侧。钙化区域160在图像的靠近腔的中心可见。
在各个实施方式中，通过利用边缘检测滤波器处理OCT图像自动地检测钙化区域。图2A至图2D示出四个示例性边缘检测滤波器。每个滤波器检测不同的边界方向。在一个实施方式中，边缘检测滤波器包括顶底滤波器、底顶滤波器、右左滤波器和左右滤波器。可以非限制地使用指示从第一方向过渡到第二方向的其它方向取向。强度变化(诸如从低到高)也可用于对滤波器分类或以其他方式指定其各自的滤波器响应。在一个实施方式中，这些定向边缘检测器给出在边缘与脊部的方向排成行的区域中的最大响应或相对极值响应。
图2A为检测高(顶部)到低(底部)水平边缘的外边缘滤波器。外边缘滤波器也可以被称为顶部边缘滤波器，因为极空间OCT图像通常使内皮定向在图像的顶部。图2B为检测低(顶部)到高(底部)水平边缘的内边缘滤波器。内边缘滤波器也可以被称为底部边缘滤波器，因为极空间OCT图像通常使内膜组织层定向在图像的底部。图2C为检测高(左)到低(右)竖直边缘的左边缘滤波器。图2D为检测低(左)到高(右)竖直边缘的右边缘滤波器。
在一个实施方式中，可以使用滤波器，该滤波器具有诸如对角线取向的取向或诸如相对于滤波器的原点成角度取向的另一取向。在一个实施方式中，可以添加附加滤波器，该附加滤波器具有互补取向和/或相反取向以提供附加数据以改进边界测量和/或提高置信水平。在一个实施方式中，滤波器可以使用一个或多个处理器和生成滤波器的指令(诸如转换收集的OCT图像数据的运算符或矩阵)来实现。
术语“外”和“内”指的是边缘相对于下层脉管组织的位置，其中外边缘定位成更靠近内皮且内边缘定位成更靠近下层血管平滑肌。内边缘和外边缘对应于钙化区域的径向深度或穿透度。术语“左”和“右”指的是边缘在极空间图像中的相对位置。左边缘和右边缘对应于血管中的钙化区域的弧长或宽度。
在一个实施方式中，边缘检测滤波器基于高斯(Gaussian)导数且类似于小波变换。在各个实施方式中可以使用这些和其它高斯滤波器或其它边缘检测滤波器。
使用一个或多个边缘检测滤波器处理OCT极图像帧。例如，在图2A中的外边缘检测滤波器检测从高信号强度到低信号强度步进的水平边缘，该水平边缘通常为邻近管腔的钙化区域的外边缘。在图2B中的内边缘检测滤波器检测从低信号强度到高信号强度步进的边缘，该边缘通常为血管壁内的钙化区域的内边缘。对于大的钙化，内边缘可能在OCT图像中不可见。
类似地，在图2C中的左边缘检测滤波器检测从高信号强度到低信号强度步进的竖直边缘，该竖直边缘通常为钙化区域的左边缘。最后，在图2D中的右边缘检测滤波器检测从低信号强度到高信号强度步进的竖直边缘，该竖直边缘通常为钙化区域的右边缘。
优选地，利用至少两个水平边缘检测滤波器对OCT图像数据(诸如OCT极图像)滤波，因为钙化区域对水平边缘检测滤波器响应，而脂质斑块和常规特征通常不对水平边缘检测滤波器强烈地响应。因此，水平边缘检测允许钙化区域与其它血管特征的区别，这对于选择治疗选项(诸如支架类型)是有用的。例如，钙化区域由硬化组织构成且因此对于其它类型的狭窄需要更有弹性的支架。
在各个实施方式中，使用多个边缘检测滤波器(例如外边缘滤波器、内边缘滤波器、左边缘滤波器、和/或右边缘滤波器)处理OCT图像数据。优选地，使用至少两个不同的边缘检测滤波器，更优选地使用至少三个不同的边缘检测滤波器，以及最优选地使用四个不同的边缘检测滤波器。钙化区域具有显著边缘且对竖直边缘检测滤波器和水平边缘检测滤波器二者响应，而脂质斑块和正常狭窄通常仅对水平边缘检测滤波器响应。脂质斑块具有对应于单一水平边缘的单一坡度。因此，竖直边缘检测(例如左边缘和右边缘)可以用于使钙斑区别于非钙化组织特征。另外，钙化区域示出比非钙化区域更多且更高强度的滤波器响应。
在示例性实施方式中，图1B中示出的极图像被处理以用于边缘检测。图3A至图3D分别示出在2A至图2D中示出的定向边缘滤波器的响应。图3A为顶部水平边缘检测响应。图3B为底部水平边缘检测响应。图3C为左竖直边缘检测响应。图3D为右竖直边缘检测响应。波长较长的较暗区域表示较高强度滤波器响应且波长较短的较亮区域指示较低强度滤波器响应。星号指示对于每个滤波器的响应的局部最大值。在某些实施方式中，超过预定阈值的响应被视为局部最大值。
参照图4B，在极图像上覆盖滤波器响应(图3A至图3D)的局部最大值以示出对于钙化区域的边缘检测。图4A为识别对于每个定向边缘滤波器的最大值的图例。来自所有的四个定向滤波器的局部最大值响应的集群指示钙化区域。导丝阴影430在图像的左侧清楚可见。与导丝阴影相关联的最大值因为虚假而被忽略。在图4B中，CA区域由区域420示出。在图4B的边缘检测滤波的极图像中，血管410的腔也可见为黑色。
图5A为具有在图像的中心附近可见的小钙化区域560的极图像帧。导丝阴影530在左侧可见。利用所有的四个边缘检测滤波器处理图5A中所示的图像以解析钙化区域的边界。图5B至图5E为滤波器响应：图5B为外边缘水平滤波器、图5C为内边缘水平滤波器、图5D为左边缘竖直滤波器、以及图5E为右边缘竖直滤波器。局部最大值标记有白色的星号。
图6A示出极图像(图5A)，其中滤波器响应(图5B至图5E)覆盖在在一个实施方式中包括扫描线的序列的极图像上。在一个实施方式中，滤波器响应可以被示出在OCT数据的不同视图上且被记下以识别感兴趣区域。通过对图6A的极图像滤波，检测钙化区域的顶部边缘、底部边缘和左边缘。相邻帧(图6B)的边缘检测或以其他方式的滤波也检测钙化区域的三个边缘；然而，检测右边缘，而不是左边缘。因此可能需要组合来自多个相邻OCT帧的滤波器响应以检测钙化区域的所有边界。在一个实施方式中，交叉帧数据的使用和结果可以提高钙化区域的检测准确度。
图6C和图6D分别为示出呈现正常内中膜增厚和非钙化斑块的血管内区域的对照。在正常内中膜增厚的情况下(图6C)，检测仅水平边缘最大值(内边缘和外边缘)。类似地，非钙化斑块(图6D)生成较少的最大值且无竖直边缘最大值。
图7A至图7F为用于钙化血管内组织(图7A至图7C)和正常血管内组织(图7D至图7F)的滤波器覆盖的进一步示例。图7A至图7C为示出连续帧中的钙化区域760a、钙化区域760b、钙化区域760c的相邻帧。对于所有的四个滤波器方向，最大值存在于每帧中。图7D至图7F为示出具有增厚的内中膜的正常组织的相邻帧。这些图像仅包含内最大值和外最大值。在图7E中，柱状特征770触发竖直边缘检测最大值。然而，该特征不太可能为钙斑，这是因为其规则的柱状形状以及还因为钙化区域趋向于具有大的不规则表面区域。特征770很可能为气泡或产生成像伪差的其它特征。
图8A至图8C为示出大的钙化区域860a、钙化区域860b、钙化区域860c的相邻帧。钙化区域在每帧中产生对于所有的四个定向滤波器的多个最大值。另外，较小的钙化区域865在右侧可见，这可以为相同钙化的部分。尽管钙化区域865缺少内边缘最大值，但是边缘最大值的数量和紧密聚集指示这可能为钙化。如果使用具有不同取向的更多滤波器，更多响应将形成，这将提高准确度。有时，如果钙化深入地延伸到血管壁中(例如，比OCT扫描更深)，则未检测到内最大值。在一些实施方式中，来自多个相邻OCT帧的滤波器响应被组合以解析大的钙沉积，这可能无法从单个OCT帧解析。导丝阴影将会出现在右侧但是已经被编辑在图像中。
图9为在血管中的钙化区域的OCT横截面图像和极图像的组合，其进一步说明本发明。图9A至图9C为来自同一邻区的横截面图像且图9D至图9E为对应的极图像。在图9A的顶部可见的钙化区域960在所有四个方向上产生边缘检测最大值，如图9D所示。在图9A的底部的第二钙化区域965响应于多个定向边缘检测滤波器而在三个方向上产生边缘检测最大值。第二钙化区域965在后续帧(图9B和图9E)中保持显著。第二钙化区域超过OCT扫描的深度；因此，观察不到内最大值。最后，图9C和图9E示出在血管的右侧的自然狭窄980。可以排除该狭窄为钙化区域，这是因为该狭窄产生很少的边缘检测最大值且这些最大值仅在两个方向上。导丝阴影930是明显的，除了在图9D中，在该图中，导丝阴影930已被编辑。
在各个实施方式中，计算机、处理器、或其它系统或设备被编程为使用多个边缘检测滤波器对连续的OCT帧滤波从而识别局部最大值或局部极值的集群。图9中示出利用合适的边缘检测滤波器处理的三个极图像(图9D、图9C和图9F)的过程流，以确定检测到多少最大值和关于哪些方向。最大值的充足以及具有这类最大值的方向可以用于识别钙化区域。
可以使用竖直边缘检测使钙化区域区分于非钙化区域，因为非钙化区域通常不对竖直边缘检测滤波器响应。另外，大钙化的内边缘可能太深而无法通过标准的OCT扫描来解析。因此，在给定OCT帧中的至少外边缘最大值、左边缘最大值和右边缘最大值的集群限定对应于钙化区域的感兴趣区域(Region Of Interest，ROI)。该ROI通过在对应于三个、或优选地所有四个定向滤波器的滤波器响应的集群上设置边界框来导出。
限定或确定感兴趣区域(ROI)的过程使用源自于一个或多个组织深度的几个滤波器响应来指示钙结节的深度。包含一组钙滤波器响应中的一者或多者或全部的边界框、椭圆、球或其它边界可以与球、框、椭圆或其它边界的维度一起使用以确定钙结节或钙区域的后边缘或其它边缘。钙在血管中表现得像硬区域，相对于该硬区域，由在这类钙化区域的附近使支架扩展所造成的压紧是有问题的。
因此，对识别这些区域感兴趣。感兴趣区域可以通过如下方式来发现：生成围绕使用滤波器响应所识别的区域的边界，以及连接边界的点或找出公共点(诸如形心或其它点)且与边界的点连接以获得点之间的距离测量。该过程可以用于测量钙化区域的深度。
然后可以使用滤波器响应的ROI来估计每个OCT帧中的钙化组织的尺寸和/或体积。这些可以使用相对于被选择用于限定感兴趣区域的给定边界的点拟合和测量过程来确定。在一些实施方式中，ROI不限定钙化区域的确切边界，而是提供钙化区域的估计。在一个或多个OCT帧中已确定ROI之后，在血管的3D立体呈现、2D横截面和纵向显示中组合多帧以供用户分析。图10为示出关于对于血管的区段的腔直径的交叉帧信息的示意图。
也示出了检测CR所用的示例性处理步骤或阶段。健康腔的多帧在CR的任一侧是可检测的/可显示的985。包括钙的腔/组织的帧986处于健康帧之间。示出钙化狭窄的三个帧被三个健康(非狭窄)腔的帧划界到左侧和右侧。钙化将血管的直径减小了约33％。包含健康区域和钙化区域的帧的该帧跟踪可以用于在血管中选择用于支架植入的区域。健康腔的帧和CR之间的内插被执行以识别CR 999。钙区域999被识别且它被示出位于外边界999o和内边界999i之间。
在另一实施方式中，图11A为示出以健康区域为界的钙化区域的二维纵向呈现的L模式图像。粗线指示钙化区域的内边界1166和外边界1168。
在另一实施方式中，图11B为图11A中所示的相同数据的三维立体呈现，其中钙化区域用粗线加亮。粗线指示钙化区域的内边界1166和外边界1168。另外，圆周标记1190提供助视器以辅助用户快速评估钙化的尺寸。圆周标记轮廓分明地示出钙化区域的弧长，占血管圆周的一定比例。钙化区域的弧长用第一标记(例如第一颜色和/或图案)1190a来划界，以及相邻的非钙化组织用第二标记(例如第二颜色和/或图案)1190b来划界。如标记显示，钙化区域围绕血管圆周大约延伸一半。
图12A示出加亮钙化区域1260沿着腔表面的内边界的血管的三维呈现。位置标记1292可以被添加在圆周标记1290(顶部)和圆周标记1295(底部)下方以促进由用户进行的快速图像判读。在图12B中，圆周标记1290和圆周标记1295的顶部和底部分别对应于上线段1290和下线段1295。位置标记划界由圆周标记示出的精确横截面区域。圆周标记和/或位置标记可以是可移动的且交互的，从而用户可以选择不同的横截面和/或不同的视角。
在图12A中，第一钙化区域结束帧和第二钙化区域结束帧用CR帧1和CR帧N来指示。这些帧中的任一者可以被视为钙化区域CR的开始帧或结束帧。在一个实施方式中，N可以为2以指示第二帧，或N可以为CR中的帧的数量。因此，如果CR具有100帧图像数据，则边界帧可以为CR帧1和CR帧100。
在另一个实施方式中，图12B示出对应于在图12A中所示的位置标记的位置的横截面图像。钙化的外边缘用粗线1268划界以帮助用户评估狭窄。
图13A示出管腔的三维呈现的另一实施方式，其中，钙化区域已经被立体呈现以提供斑块尺寸的较好评估。CR帧1和CR帧N也可以使用覆盖物或其它图形元素来描绘。可以使用各种类型的覆盖物和图像元素，如图所示且如本文中所描述。如图13B所示，钙化区域的外边界1366和内边界1368用粗线表示。图13C为示出由粗线划定的钙化区域的内边界1366和外边界1368的L模式图像。边界线段1368为腔边界。如图13B所示，腔边界1368邻近钙化区域CR且邻近以线段1268为界的腔的区域。CR 1366的外边界也用线段1366加亮。在图13C中，CR的内边界IB和外边界OB也被示出为计算机生成的线段。
在图14A中，显示关于血管的血管内数据和血管造影数据。左上面板或屏幕(图14A)示出血管的血管造影图像。右上面板(图14B)示出光学相干断层成像术图像，其示出血管的横截面视图以及关于血管的钙化部分的标记1420。底部面板(图14C)示出OCT图像。其示出血管的纵向视图，其中还示出钙化区域1425。纵向视图还示出用于引导扩展的参考血管轮廓所对应的虚线1430。引导扩展的图形表示由标记1440示出。这些标记可以为颜色、曲线、符号、和其它合适标记。
图14A至图14C适合于通过关注钙化的血管区段而在病变准备期间利用附加信息帮助用户。图14A至图14C的界面还通过提供用于引导设备扩展1440的参考血管轮廓1430来促进调整支架或其它设备的尺寸。另外，图14的界面通过显示具有血管造影卡维地洛(Coreg)1410的BVS位置以及生成模架并置图来促进BVS或其它支架或模架的部署。
图15A示出具有示例性斑块显示图形用户界面(GUI)的示例性屏幕截图。已经使用上文描述的基于图像处理的方法来检测和分类钙化区域。如所示，在OCT B模式下或在上面板中示出的横截面图像中，钙内含物从大约6点钟方向延伸到10点钟方向。斑块显示GUI将部分环或弧1510叠加在钙的圆周范围所对应的OCT B模式上。该环可以为圆形或椭圆形部分或其它曲线或其它可视化显示元素、符号或图标。该环的径向位置可以动态地被设置为成像距离，在该成像距离处，OCT信号强度已下降到低于噪声阈值，从而在B模式图像中不具有信息内容。
在一个实施方式中，这种使用标记或其它显示元素来增强钙化区域的可见度减少了屏幕杂乱。这类标记的使用还能够相对地靠近斑块本身植入斑块指示器而不使OCT图像特征变模糊。可替选地，径向位置可以被设置为处于扫描范围1512的边缘的固定值。这些显示技术具有如下优势：可以清楚地指示斑块的位置而无需在病变附近绘制完全分段或封闭的多边形。当OCT信号不充分延伸到斑块的后侧时，完全分段在技术上可具有挑战性，这在血管内应用中是常见的。在屏幕的腔轮廓部分上也可以显示斑块位置和尺寸信息。
参照图15B，如在纵向视图中所示，在检测斑块的横截面帧所对应的位置上，竖直条1516可以位于腔轮廓上。如图15B所示，条的序列对于几个帧大约相同，且然后提高和降低，如所示。在图15B中，条1516a是最厚条且条1516b是最薄条。这些条被示出为在腔的任一侧上是对称的，但是其它表示(诸如仅示出腔之上或之下的条以及其它)是可行的。
在一个实施方式中，条的高度可以与斑块的圆周范围成比例，从而在横截面中覆盖较大圆周的斑块被显示为腔轮廓显示上的竖向较高的条。另外，竖直线段1514或条或其它标记可以用于指示图15A中所示的图像相对于图15B的横截面视图的纵向位置。该设计允许用户通过腔轮廓显示的简单检查来快速地评估斑块的圆周范围和纵向范围。
图16A示出图15A中所示的相同拉回中的不同帧的示例。在该帧中，钙化病变仅从约9点钟方向延伸到10点钟方向。竖直线1614用于示出上文在图16A中所示的帧所对应的图16B中的帧。在B模式图像上的部分环1610因此小于在先前帧上的环1610，且竖直条1616也对应地较小。其它方法和屏幕上可见的元素可以使用GUI来生成以增强关于血管造影数据和光学相干断层成像术数据的感兴趣诊断信息的屏幕上显示。
以下描述意图提供适合于执行本文中所描述的本发明的方法的设备硬件和其它操作部件的概述。该描述不意图限制可应用的环境或本发明的范围。类似地，硬件和其它操作部件可以适合作为上述装置的部分。可以利用其它系统配置实践本发明，该其它系统配置包括个人计算机、微处理器系统、基于微处理器的或可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机等。
根据对计算机存储器内的数据位的运算的算法和符号表示呈现详细描述的一些部分。这些算法描述和表示可以被计算器和软件相关领域中的技术人员使用。在一个实施方式中，算法在此且通常被构想为导致预期结果的一系列自相一致的操作。如方法步骤执行的或本文中另外描述的操作为要求物理量的物理操控的操作。通常，尽管不必要，这些量采用能够被存储、被传递、被组合、被变换、被比较、且以其它方式被操控的电信号或磁信号的形式。
除非另有明确陈述，如从以下讨论显而易见的，要理解，贯穿说明书，利用诸如“处理”或“计算”或“内插”或“比较”或“滤波”或“检测”或“指示”或“覆盖”或“采样”或“操作”或“生成”或“确定”或“显示”等术语的讨论指的是计算机系统或类似电子计算设备的动作和进程，该计算机系统或类似电子计算设备操控表示为在计算机系统的寄存器和存储器内的物理(电子)量的数据并将该数据变换为类似地表示为在计算机系统存储器或寄存器或其它这类信息存储设备、信息传输设备或信息显示设备内的物理量的其它数据。
在一些实施方式中，本发明还涉及用于执行本文中的操作的装置。该装置可以具体地被构造用于所需目的，或该装置可以包括通用计算机，该通用计算机被存储在该计算机中的计算机程序选择性地启用或重新配置。
本文中提出的算法和显示固有地不与任何特定计算机或其它装置相关。各种通用系统可以与按照本文中的教导的程序一起使用，或者可以证明便于构造更专业的装置以执行所需的方法步骤。各种各样的这些系统所需的结构将从下文描述出现。
本发明的实施方式可以以许多不同形式来实现，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、与可编程逻辑设备(例如现场可编程门阵列(FPGA)或其它PLD)一起使用的可编程逻辑、分立部件、集成电路(例如专用集成电路(ASIC))、或任何其它部件，包括这些部件的任一组合。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、和其它成像设备和患者监控设备以及基于处理器的系统所收集的数据的一些处理或所有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的形式、本身被存储在计算机可读介质中、以及在操作系统的控制下被微处理器执行。因此，基于拉回的完成或共同注册请求的用户界面指令和触发例如被转换为处理器可理解的指令，该处理器可理解的指令适合于生成OCT数据、识别钙化区域、使用本文中所描述的各种特征和实施方式以及其它特征和实施方式来执行图像处理。
实现本文中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，包括但不限于源代码形式、计算机可执行的形式、和各种中间形式(例如由汇编器、编译器、链接器或定位器生成的形式)。源代码可以包括以各种编程语言(例如目标代码、汇编语言、或高级语言(诸如公式翻译程式语言、C、C++、JAVA或HTML))中的任一种实现的一系列计算机程序指令，上述各种编程语言与各种操作系统或操作环境一起使用。源代码可以限定和使用各种数据结构和通信消息。源代码可以为计算机可执行的形式(例如借助注释器)，或源代码可以被转换(借助翻译器、汇编器或编译器)为计算机可执行的形式。
计算机程序可以以任何形式(例如源代码形式、计算机可执行的形式、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。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)的可移动存储介质，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)可以使用传统手工方法来设计，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)的可移动存储介质，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。
下文更详细地讨论合适的处理模块的各种示例。如本文中所使用，模块指的是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，模块指的是适合于接收、变换、滤波、覆盖、生成标记、线段和其它图形元素和覆盖物、路由和处理指令或各种类型的数据的软件例程、程序、或其它存储器驻留应用程序，各种类型的数据诸如OCT数据、OCT极图像数据、ROI测量值、横截面图像、极图像、IVUS数据、阴影、钙化区域帧或图像数据、边界数据、滤波器响应数据、像素、强度图案、和如本文中所描述的感兴趣的其它信息。
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/或传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，包括例如但不限于硬盘、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。
术语“机器可读介质”包括能够存储、编码或携带用于被机器执行且引起该机器执行本发明的方法论中的任何一者或多者的一组指令的任何介质。尽管机器可读介质在示例性实施方式中被示出为单一介质，但是术语“机器可读介质”应当被视为包括存储一组或多组指令的单一介质或多个介质(例如数据库、一个或多个集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存和服务器)。
应当理解，为了清楚地理解本发明，已简化本发明的附图和说明书以说明相关的元件，同时为了简洁而消除其它元件。然而，本发明的普通技术人员将认识到，这些元件和其它元件可能是期望的。然而，由于这类元件在本领域中是公知的且由于这些元件不促进更好理解本发明，因此在本文中不提供这类元件的讨论。应当理解的是，附图是出于说明目的而呈现的，且不作为施工图。省略的细节和修改或替选实施方式在本领域的普通技术人员的视界内。
本申请中的标题和章节的使用不意在限制本发明；每个章节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，在组合件被描述成具有、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，设想到，本教导的组合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，该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，本文中描述的组合件、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”、“包含”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“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。如本文中所使用，术语“约”或“基本上”指的是偏离标称值的±10％变化。
应当理解，步骤的次序或用于执行某些动作的次序是无关紧要的，只要本教导保持可操作性即可。另外，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，该值的范围或值的列表的上限和下限之间的每个中间值被单独考虑且被包含在本发明内，犹如在本文中明确地列举每个值。此外，给定范围的上限和下限之间的且包括该上限和下限的较小范围被考虑且被包含在本发明内。示例性值或范围的列表不放弃在给定范围的上限和下限之间的且包括该上限和下限的其它值或范围。

Claims (15)

1.一种用于识别血管内的感兴趣区域的方法，所述方法包括如下步骤：
提供所述血管的血管内图像数据；
将多个不同的边缘检测滤波器应用于所述血管内图像数据以生成对于每个边缘检测滤波器的滤波器响应；
在每个边缘检测滤波器响应中识别任何响应最大值，局部响应最大值表示被检测的边缘；
在保持所述响应最大值的空间关系的同时组合对于每个边缘检测滤波器响应的所述响应最大值，从而创建边缘滤波的血管内数据；以及
分析所述边缘滤波的血管内数据以识别感兴趣区域，所述感兴趣区域被定义为响应最大值的局部集群；
基于所述边缘滤波的血管内数据和所述感兴趣区域，使用多个血管内图像帧呈现所述血管的二维模型或三维模型；
所述模型为所述血管的三维纵向呈现，所述模型包括用于指示所述感兴趣区域的弧长的图形，所述图形包括与所述血管同轴的环，其中所述血管延伸穿过所述环，所述环具有与健康组织的弧长成比例的第一标记和与所述感兴趣区域的所述弧长成比例的第二标记。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述边缘检测滤波器基于高斯导数。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述血管内图像数据在极空间中被格式化或包括极图像。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述血管内图像数据在笛卡尔空间中被格式化或包括横截面图像。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个不同的边缘检测滤波器包括水平边缘检测滤波器和竖直边缘检测滤波器。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述水平边缘检测滤波器包括顶部边缘滤波器和底部边缘滤波器。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述竖直边缘检测滤波器包括左边缘检测滤波器和右边缘检测滤波器。
8.如权利要求1所述的方法，包括如下步骤：
对于多个血管内图像帧重复步骤。
9.如权利要求1所述的方法，其中，通过将滤波器响应与预定阈值相比较来确定局部最大值。
10.如权利要求1所述的方法，其中，多个滤波器至少包括顶部边缘滤波器、左边缘滤波器、和右边缘滤波器。
11.一种用于识别血管内的感兴趣区域的系统，所述系统包括：
与存储器通信的处理器，所述存储器包含指令，所述指令在被执行时引起所述处理器：
获得所述血管的血管内图像数据；
将多个不同的边缘检测滤波器应用于所述血管内图像数据以生成对于每个滤波器的滤波器响应；
在每个滤波器响应中识别任何响应最大值，局部响应最大值表示被检测的边缘；
在保持所述响应最大值的空间关系的同时组合对于每个滤波器响应的所述响应最大值，从而创建边缘滤波的血管内数据；
分析所述边缘滤波的血管内数据以识别所述感兴趣区域，所述感兴趣区域被定义为包含血管内图像数据的响应最大值的局部集群；以及
基于所述边缘滤波的血管内数据和所述感兴趣区域，使用多个血管内图像帧呈现所述血管的二维模型或三维模型；
所述模型为所述血管的三维纵向呈现，所述模型包括用于指示所述感兴趣区域的弧长的图形，所述图形包括与所述血管同轴的环，其中所述血管延伸穿过所述环，所述环具有与健康组织的弧长成比例的第一标记和与所述感兴趣区域的所述弧长成比例的第二标记。
12.如权利要求11所述的系统，其中，所述血管内图像数据为多条扫描线。
13.如权利要求11所述的系统，其中，所述血管内图像数据为极图像。
14.如权利要求11所述的系统，其中，所述指令引起所述处理器显示钙化区域的内边界和外边界。
15.如权利要求11所述的系统，其中，所述指令引起所述处理器显示相邻的非钙化组织用第二标记来划界。
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