CN107920745A - 血管内数据可视化方法 - Google Patents

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Abstract

部分地，本发明涉及血管内数据采集系统和与检测到的侧分支和检测到的支架支柱有关的血管内数据的基于软件的可视化和显示。可以使用诸如滑块、切换键、按钮、域或其他界面的用户界面限定支架贴壁不良的级别，以指定相对于检测到的支架支柱如何显示标记。此外，本发明涉及自动提供适于在支架植入手术期间评估侧分支和/或导丝位置的二维或三维可视化的方法。所述方法可以使用一个或多个计算的侧分支位置、分支取出角、一个或多个支架支柱位置以及一个或多个内腔轮廓。

Description

血管内数据可视化方法
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.119(e)要求于2015年7月25日提交的美国临时申请No.62/196,997的优先权的权益，其公开内容以引用的方式全部并入本文。
技术领域
本发明总体涉及血管内测量和特征检测以及相关的诊断方法和设备。
背景技术
冠状动脉疾病是世界范围内的主要死亡原因之一。更好的诊断、监控和治疗冠状动脉疾病的能力可能对于挽救生命具有重要意义。血管内光学相干层析成像(opticalcoherence tomography，OCT)是一种基于导管的成像方式，其利用光线窥视冠状动脉壁并生成图像供研究。利用相干光、干涉测量和微光学技术，OCT可在病变血管内以微米级分辨率提供视频率体内层析成像。使用光纤探头以高分辨率观察表面下的结构使得OCT对于内部组织和器官的微创成像特别有用。OCT使这种细节级别成为可能，使临床医生能够诊断以及监测冠状动脉疾病的进展。OCT图像提供冠状动脉形态的高分辨率可视化，且可单独使用或与其它信息结合使用，该其它信息诸如血管造影数据和主体的其它源的辅助诊断和计划(如支架输送计划)的数据。
患者身体的一部分的OCT成像为医生和其它人提供了有用的诊断工具。例如，通过血管内OCT进行的冠状动脉成像可以显示缩窄或狭窄的位置。这些信息有助于心脏病专家在有创冠状动脉搭桥手术和基于导管的微创手术(血管成形术或支架输送等)之间进行选择。虽然支架输送是大众化的选择，但它有其自身的相关风险。
支架是通常由网状物形成的管状结构。它可以插入血管并扩张以对抗限制血流量的狭窄状况。支架通常由金属或聚合物支架制成。可以通过导管将它们布署到狭窄部位。在心血管手术期间，可以通过导丝经由导管把支架输送到狭窄部位，且使用球囊扩张支架。通常，使用预设压力扩张支架以扩大狭窄血管的内腔。可以单独地或组合地使用血管造影系统、血管内超声系统、OCT系统以促进支架输送计划和支架布署。
当部署支架时，有几个因素影响患者的治疗成效。在一些手术中，支架应该扩张到与相邻健康血管段的直径相一致的直径。支架过度扩张可能会导致血管的广泛损伤，使其容易发生切开、关节脱离和壁内出血。扩张时支架可能不足以扩张血管。如果支架的部分不能接触血管壁，则血栓形成的风险可能增加。充气不足或贴壁不良的支架可能无法恢复正常的流量。一旦安装支架，支架贴壁不良和支架扩张可能会导致各种问题。此外，限流狭窄通常存在于血管的侧分支附近。
侧分支可以被支架支柱部分地或完全地梗阻或“封锁”。例如，当在主血管中布署支架以解决狭窄或其它疾病时，可能发生这种情况。侧分支对于将血液运送到下游组织是至关重要的。因此，封锁能够产生不希望的缺血性影响。当多个侧分支受到影响或单个分支的梗阻表面区域相当大时，封锁的缺血性效应被复合化。
还存在与支架放置和相关手术关联的其它挑战。使用血管造影系统可视化相对于血管壁的支架布署是通过检查来进行的挑战。
本发明解决了这些挑战和其它挑战。
发明内容
部分地，本发明涉及用于可视化血管内数据的系统和方法，所述血管内数据诸如检测到的侧分支和检测到的支架支柱。可以使用血管内数据采集探头获得所述数据。可以通过血管回拉探头，并且可以针对血管采集数据。在一个实施方式中，探头是光学探头，诸如光学相干层析成像(OCT)探头。在一个实施方式中，探头是血管内超声探头(IVUS)，诸如光学相干层析成像探头。在本发明的各个实施方式中，支架可相对于侧分支可视化。这是重要的特征，因为通常是这样的情况：在支架布署期间，希望避免支架置入侧分支。本文所述的系统和方法，基于采集的血管内数据中的这些特征的检测，使用各种用户界面以及支架支柱和侧分支的表示来促进侧分支中的支架的可视化。
部分地，本发明涉及血管内数据采集系统和与检测到的侧分支和检测到的支架支柱有关的血管内数据的基于软件的可视化和显示。支架贴壁不良的级别可以使用用户界面(诸如滑块、切换键、按钮、域或其它界面)来限定，以指定相对于检测到的支架支柱如何显示标记。此外，本发明涉及自动提供适于在支架植入手术期间评估侧分支和/或导丝位置的二维或三维可视化的方法。所述方法可以使用一个或多个计算的侧分支位置、分支取出角度、一个或多个支架支柱位置以及一个或多个内腔轮廓。
部分地，本发明涉及用于支架计划或以其它方式生成和显示感兴趣的诊断信息的系统和方法。本发明还涉及各种指示符的产生以及它们相对于图像数据的显示的整合。作为一个示例，可以单独使用纵向指示符(例如并置条)，或者与支架支柱指示符结合使用，并将其覆盖在与血管内数据集和相对于血管内数据集产生的图像共同配准的血管造影帧上，所述血管内数据集诸如一组OCT扫描线，用于诊断过程，例如支架计划。
部分地，在一个实施方式中，本发明涉及用于将应用于血管内数据集的数据分析的结果显示给血管内数据采集系统的用户和在血管造影系统上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，本发明描述了提供用户界面和图形数据表示的图形用户界面(graphic user interface，GUI)，所述用户界面和图形数据表示可以应用于血管图像或血管造影图像的一个或多个生成的图像，使得感兴趣的区域诸如支架并置区域和其它区域容易在OCT和血管造影图像上找到和进行了解。
部分地，本发明涉及一种数据采集系统，所述数据采集系统诸如适于导管室的血管内数据采集系统，所述血管内数据采集系统诸如光学相干层析成像系统。部分地，本发明涉及一种数据采集系统，其包括适于显示血管内图像数据的处理器。显示的图像数据包括基于深度测量生成的数据或图像。在一个实施方式中，使用光学相干层析成像生成图像数据。所述系统还可以显示用于显示血管内信息的用户界面，所述血管内信息诸如以每个支架支柱为基础在纵向模式中的支架贴壁不良相关的数据，或者例如条，所述条具有对应于支架、无支架或对血管中一个或多个支架的可能感兴趣的支架并置级别的区域。作为非限制性示例，可以响应于支架检测处理和内腔边界检测而生成一个或多个指示符，例如纵向指示符，且相对于血管造影、OCT和IVUS图像显示所述一个或多个指示符。用户可以看到这些指示符，以通过观察具有感兴趣的相关指示符的共同配准的OCT图像和血管造影图像来计划支架输送和扩张或调整支架输送。
部分地，本发明涉及血管内的支架位置、以及与导丝和侧分支中的一者或两者相关的一个或多个视角或取向的基于计算机的可视化。支架可以使用OCT数据可视化，且随后显示为支架支柱或显示为支架的一部分，作为一个或多个图形用户界面(GUI)的一部分。可以同样地检测并显示侧分支和导丝。在一个实施方式中，本发明提供了基于软件的方法，所述方法可以包括计算机算法，所述计算机算法使检测到的血管内特征可视化并且以适于提高其对最终用户的诊断价值的最佳或最优的方式显示它们。GUI可以包括使用OCT距离测量生成的并且在相对于侧分支或导丝的位置取向的血管的一个或多个视图，以增加对最终用户的诊断价值或易用性。
部分地，本发明涉及一种将使用血管内数据采集探头获得的血管内信息可视化的方法。该方法包括：接收血管的血管内数据，所述数据包括多个图像帧；将所述血管内数据存储在血管内数据采集系统的存储设备中；以每个图像帧为基础检测一个或多个侧分支；以每个图像帧为基础检测内腔；确定所述侧分支或内腔中的至少一者的第一视角；和显示所述侧分支或内腔中的至少一者的三维可视化。在一个实施方式中，所述内腔是内腔边界。在一个实施方式中，内腔轮廓和内腔边界是可互换的。
在一个实施方式中，所述方法还包括显示相对于所述侧分支或内腔中的至少一者的三维飞行穿越。在一个实施方式中，所述血管内数据是光学相干层析成像数据。在一个实施方式中，每个图像帧包括一组扫描线。在一个实施方式中，所述方法还包括检测多个支架支柱。在一个实施方式中，所述方法还包括检测一根或多根导丝。
在一个实施方式中，所述方法还包括针对所述多个支架支柱确定第二视角。在一个实施方式中，所述方法还包括针对所述一根或多根导丝确定第三视角。在一个实施方式中，所述三维可视化以所述第一视角取向。在一个实施方式中，所述三维飞行穿越是使用输入设备在一个或多个方向上用户可控的。
在一个实施方式中，所述方法还包括确定内腔轮廓的侧分支弧；通过拟合由侧分支弧限制的柱体来估计侧分支取向；并选择拟合的柱体的取向。在一个实施方式中，所述方法还包括确定血管内数据的图像帧的中间帧，确定所述中间帧上的中间弧位置；并设置用于三维视图的初始摄像机位置以朝向用于所述中间帧的血管内成像探头取向。
部分地，本发明涉及基于用户输入控制支架并置阈值的基于处理器的系统。该系统包括：一个或多个存储设备；和与所述一个或多个存储设备通信的计算设备，其中，所述一个或多个存储设备包括能够由所述计算设备执行以使所述计算设备执行以下操作的指令：显示包括支架支柱并置阈值控件的用户界面，所述控件包括用户可选输入；将用户输入的支架支柱并置阈值存储在所述一个或多个存储设备中；检测血管内数据集中的一个或多个支架，所述血管内数据集通过使用血管内探头采集；显示所述一个或多个支架和与所述一个或多个支架相关联的一个或多个标记，其中，所述标记指示支架支柱并置级别，所述支架支柱并置通过使用所述用户可选输入来确定。在一个实施方式中，所述支架支柱并置阈值控件是滑块。
在一个实施方式中，所述用户可选输入是所述滑块的一个或多个值。在一个实施方式中，所述标记是一种或多种颜色。在一个实施方式中，所述滑块被配置成定义三个并置阈值。在一个实施方式中，所述支架支柱并置阈值控件测量相对于支架支柱的前表面的支架支柱并置。在一个实施方式中，所述支架支柱并置阈值控件选自由可填充表单域(formfillable field)、按钮、切换控件(toggle control)、刻度盘和数字选择输入组成的组。
附图说明
专利或申请文件至少包含一张彩色图。带有彩色图的本专利或专利申请出版物的副本将由专利局根据要求提供并支付必要的费用。
这些附图不一定是按比例绘制的，而是通常着重强调示例性的原理。这些附图在所有方面都被认为是示例性的，并不意图限制本发明，其范围仅由权利要求限定。
图1示出了根据本发明的示例性实施方式的血管内成像和数据采集系统的示意图。
图2是示出根据本发明的示例性实施方式的用于可视化血管侧分支中的支架的构架的流程图。
图3A是示出根据本发明的示例性实施方式的用于可视化血管侧分支的虚拟摄像机定位的示意图。
图3B是示出根据本发明的示例性实施方式的用于可视化血管侧分支的虚拟摄像机位置的示意图。
图3C是示出根据本发明的示例性实施方式的用于正交观察侧分支开口的虚拟摄像机位置的示意图。
图3D是根据本发明的示例性实施方式的封锁血管侧分支开口的支架支柱的三维渲染。
图4A是根据本发明的示例性实施方式的具有侧分支的主血管以及部署在主血管中的支架和多根导丝的三维渲染的侧视图。
图4B是根据本发明的示例性实施方式的侧分支内腔的飞行穿越三维渲染，其中虚拟摄影机角度沿着如图3A所示的侧分支纵轴定向。
图4C是根据本发明的示例性实施方式的主血管内腔的飞行穿越三维渲染，其中虚拟摄像机角度沿着如图3A所示的主血管的纵轴定向。
图5A是示出根据本发明的示例性实施方式的使用中间帧/中间弧模型的虚拟摄像机定位的示意图。
图5B是示出使用圆柱体模型的虚拟摄像机定位的示意图。
图6是示出根据本发明的示例性实施方式的侧分支尺寸估计的示意图。
图7是根据本发明的示例性实施方式显示侧分支位置和对侧分支梗阻的程度进行颜色编码的示意图。
图8是示出根据本发明的示例性实施方式的血管的三维渲染的透视图的用户显示器。
图9A是根据本发明的示例性实施方式的血管的三维渲染的侧视图。
图9B是根据本发明的示例性实施方式的横截面B模式OCT血管内图像。
图9C是根据本发明的示例性实施方式的纵向L模式OCT血管内图像。
图10A是根据本发明的示例性实施方式示出被封锁的侧分支的血管的三维渲染的侧视图。
图10B是根据本发明的示例性实施方式的横截面B模式OCT血管内图像。
图10C是根据本发明的示例性实施方式的纵向L模式OCT血管内图像。
图11A是根据本发明的示例性实施方式的血管的飞行穿越三维渲染。
图11B是根据本发明的示例性实施方式的横截面B模式OCT血管内图像。
图11C是根据本发明的示例性实施方式的纵向L模式OCT血管内图像。
图12A是示出根据本发明的示例性实施方式的被封锁侧分支的血管的飞行穿越三维渲染。
图12B是根据本发明的示例性实施方式的横截面B模式OCT血管内图像。
图12C是根据本发明的示例性实施方式的纵向L模式OCT血管内图像。
图13A是示出根据本发明的示例性实施方式的被释放的侧分支的血管的三维渲染的侧视图。
图13B是根据本发明的示例性实施方式的横截面B模式OCT血管内图像。
图13C是根据本发明的示例性实施方式的纵向L模式OCT血管内图像。
图13D是图13A的放大视图，示出了根据本发明的示例性实施方式的开口和被割开的支架支柱。
图14A、图14B、图14C、图14D示出了根据本发明的示例性实施方式的血管内数据采集系统的图形用户界面显示，其例示了布署的支架的三维表皮和线框视图。
图14E示出根据本发明的示例性实施方式的布署的支架的线框视图的三维飞行穿越显示。
图15A、图15B、图15C是根据本发明的示例性实施方式的包括用户输入设备的用户界面，所述用户输入设备适于调整并置阈值，当确定何时显示并置和指示符/标记(颜色、符号等)时，所述用户输入设备进而控制血管内数据采集系统使用的阈值。
具体实施方式
部分地，本发明涉及用于可视化血管内数据的系统和方法，所述血管内数据诸如检测到的侧分支和检测到的支架支柱。可以使用血管内数据采集探头获得所述数据。可以通过血管回拉探头，并且可以针对血管采集数据。这种回拉和相关的数据采集被用于计划支架的布署或评估布署的支架。可以以各种方式使用所得到的来自回拉的血管内数据，诸如可视化与血管内数据相关的各种血管区域、特征和布署的支架。
在本发明的各种实施方式中，支架可以相对于侧分支可视化。这是重要的特征，因为通常是这样的情况：在支架布署期间，希望避免支架置入侧分支。本文所述的系统和方法，基于采集的血管内数据中的这些特征的检测，使用各种用户界面以及支架支柱和侧分支的表示来促进侧分支中的支架的可视化。
部分地，本发明涉及血管内数据采集系统，诸如OCT、IVUS和其它成像形式以及诊断信息(诸如支架贴壁不良或其它指示符)的生成和可视化。本发明还涉及各种用户界面特征，其允许用户指定感兴趣的参数和阈值，诸如用于评估支架何时贴壁不良和/或并置程度的阈值或参数。这些参数可以用来调整或修改指示符(诸如图形元件)适于指示感兴趣的诊断信息(诸如相对于血管中的区域的并置级别和支架位置)的方式和时间。在一实施方式中，这些区域可以包括检测到的侧分支。也可以使用支架支柱指示符。
合适的诊断信息可以包括支架并置信息(诸如相对于血管壁或内腔边界的支架并置信息)和其它血管内诊断信息或生成的促进支架输送计划的其它信息。该系统包括与图形用户界面通信并被配置为向图形用户界面发送命令的处理器。一个或多个软件程序用于执行以下中的一个或多个：显示指示符，诸如颜色编码的支架支柱或标志或其它标记，基于用户指定的应当何时显示支架的并置的标准，在所检测的支架支柱的位置处、支架位置处、以相对于侧分支和支架并置程度的取向显示。
本文还公开了系统和方法，用于使支架和其它医疗设备相对于侧分支可视化，以避免封锁侧分支的血管。一个或多个软件模块可用于检测侧分支位置、内腔轮廓和支架支柱位置。可以生成一个或多个观看角度或方向以帮助用户可视化可能发生侧分支封锁的时间。
可能有必要使用气囊在布署的支架中打开一组细胞，以便改善被封锁的侧分支中的血流量。通常地，气囊导丝在尽可能远(例如，下游)的位置穿过被封锁的侧分支开口。获得远端导丝位置将导致支架支柱被推到侧分支开口的近端(例如上游)侧，从而使开口的更高流量的远端侧的血流中断最小化。因此，清楚地，相对于支架和侧分支，导丝位置的快速可视化在临床上是有利的。
图1包括适于执行本发明的各种步骤的系统，诸如显示检测到的支架支柱、侧分支和导丝以及与支架支柱、侧分支和导丝相关联的标记和方位角。本文描述了各种用户界面特征用于观看和评估血管内信息的可视化表示。这些用户界面可以包括可由用户用鼠标、操纵杆或其它控制器控制的、且可以使用一个或多个处理器和记忆存储元件来操作的一个或多个可移动元素。例如，可以如此控制图15A-图15C的滑块。
在支架输送计划手术期间，作为输送计划的一部分，用户的并置程度和位置可以参考OCT和注释血管造影来进一步扩张或移动支架。这些系统特征和方法可以使用图1所示的系统5来实现。
图1示出了系统5，所述系统5包括各种数据采集子系统，所述数据采集子系统适于采集数据或检测主体10的特征或感测主体10的状况或以其它方式诊断主体10。在一个实施方式中，把主体置于合适的支撑物12上，诸如可以坐的台面或其它合适的支撑物。通常，主体10是具有特定感兴趣的区域25的人或另一种动物。
数据采集系统5包括无创成像系统，诸如核磁共振、X射线、计算机辅助断层扫描或其它合适的无创成像技术。如这种无创成像系统的非限制性示例所示，示出了适于生成影像的血管造影系统20。血管造影系统20可以包括X线透视检查系统。血管造影系统20被配置为对主体10进行无创成像，使得在使用探头30执行拉回手术的同时，生成通常为图像数据帧形式的血管造影数据帧，从而使得，例如，使用一种或多种成像技术(如OCT或IVUS)中的血管造影术将主体10的区域25中的血管成像。
血管造影系统20与血管造影数据存储器和图像管理系统22通信，在一个实施方式中，血管造影数据存储器和图像管理系统22可以被实施为工作站或服务器。在一个实施方式中，与采集的血管造影信号有关的数据处理直接在血管造影系统20的检测器上执行。来自系统20的图像由血管造影数据存储器和图像管理系统22存储和管理。
在一个实施方式中，系统服务器50或工作站85管理系统22的功能。在一个实施方式中，整个系统20产生诸如X射线的电磁辐射。系统20还在该辐射穿过主体10之后接收该辐射。接着，数据处理系统22使用来自血管造影系统20的信号以对包括区域25的主体10的一个或多个区域成像。
如该特定示例中所示，感兴趣的区域25是脉管或外周脉管系统(诸如特定血管)的子集。这可以使用OCT成像。基于导管的数据采集探头30被引入到主体10中并且被设置在特定血管的内腔中，所述特定血管例如冠状动脉。探头30可以是各种类型的数据采集探头，例如OCT探头、FFR探头、IVUS探头、兼有前述探头中的两个或更多个探头的特征的探头以及适于在血管内成像的其它探头。探头30通常包括探头尖端、一个或多个不透射线的标志、光纤和扭转丝。另外，探头尖端包括一个或多个数据采集子系统，诸如光束导向器、声束导向器、压力检测传感器、其它换能器或检测器以及前述的组合。
对于包括光束导向器的探头，光纤33与具有光束导向器的探头光学通信。扭转丝限定了其中布置有光纤的孔。在图1中，示出了光纤33没有围绕它的扭转丝。另外，探头30还包括护套，所述护套诸如形成导管的一部分的聚合物护套(未示出)。如图所示，光纤33，其在OCT系统的环境下是干涉仪的取样臂的一部分，光纤33光学耦合到患者接口单元(patient interface unit，PIU)35。
患者接口单元35包括探头连接器，所述探头连接器适于接收探头30的端部且与探头30光耦合。通常地，数据采集探头30是一次性的。PIU 35包括基于所使用的数据采集探头的类型的合适的接头和元件。例如，组合有OCT和IVUS的数据采集探头需要OCT和IVUS PIU。PIU 35通常还包括适于拉回设置于其中的扭转丝、护套和光纤33的马达，该拉回作为拉回手术的一部分。除了被拉回之外，探头尖端通常也被PIU 35旋转。以这种方式，可以纵向地或者通过横截面对主体10的血管进行成像。探头30也可以用于测量特定的参数，诸如血流储备分数(fractional flow reserve，FFR)或其它压力测量。
进而，PIU 35连接到一个或多个血管内数据采集系统40。血管内数据采集系统40可以是OCT系统、IVUS系统、另一个成像系统以及前述系统的组合。例如，在作为OCT探头的探头30的情况下的系统40可以包括干涉仪的取样臂、干涉仪的参考臂、光电二极管、控制系统和患者接口单元。类似地，作为另一个示例，在IVUS系统的情况下，血管内数据采集系统40可以包括超声信号生成和处理电路、噪声滤波器、可旋转接头、马达和接口单元。在一个实施方式中，数据采集系统40和血管造影系统20具有共享时钟或其它定时信号，所述共享时钟或其它定时信号被配置为使血管造影视频帧时间戳和OCT图像帧时间戳同步。
除了图1的有创和无创图像数据采集系统和设备之外，关于主体的区域25和主体的其它感兴趣的参数可以采集各种其它类型的数据。例如，数据采集探头30可以包括一个或多个压力传感器，诸如压力丝。不附加OCT或超声波组件，可以使用压力丝。可以沿主体10的区域25中的血管段获得压力读数。
这样的读数可以通过有线连接或通过无线连接来转发。如血流储备分数FFR数据采集系统所示，无线收发器47被配置成接收来自探头30的压力读数并将其传输到系统以生成沿被测血管的FFR测量或更多位置。一个或多个显示器82、83也可以用于显示数据的血管造影帧、OCT帧、用于OCT和血管造影数据的用户界面以及其它感兴趣的控制和特征。
血管内图像数据(诸如使用数据采集探头30生成的血管内数据的帧)，可以被转发到通过PIU 35联接到探头的数据采集处理系统40。使用血管造影系统22生成的无创图像数据可以被传输到、存储在一个或多个服务器或工作站中并由一个或多个服务器或工作站处理，所述一个或多个服务器或工作站诸如共同配准服务器50工作站85。可以在各种实施方式中使用视频帧捕获设备55，所述视频帧捕获设备55诸如被配置为捕获来自系统22的血管造影图像数据的计算机板。
在一个实施方式中，服务器50包括一个或多个共同配准的软件模块67，所述一个或多个共同配准的软件模块67存储在存储器70中并由处理器80执行。服务器50可以包括用于基于处理器的计算服务器的其它典型组件。可替选地，诸如数据库90的更多数据库可以被配置为接收生成的图像数据、主体的参数以及其它信息，所述其它信息由如图1所示的系统设备或组件中的一个或多个系统设备或组件生成、接收或转发给数据库90。虽然所示的数据库90连接到服务器50，同时所述数据库90被存储在工作站85的存储器中，但这仅仅是一个示例性配置。例如，软件模块67可以在工作站85处的处理器上运行，且数据库90可以位于服务器50的存储器中。作为示例提供用于运行各种软件模块的设备或系统。在各种组合中，可以使用本文描述的硬件和软件来获得图像数据的帧，处理这样的图像数据，并且记录这样的图像数据。
如本文另外指出的，软件模块67可以包括软件，诸如预处理软件、变换式、矩阵和其它基于软件的组件，所述基于软件的组件用于处理图像数据或响应患者触发以由其它基于软件的组件67促进不同类型的图像数据的共同配准或以其它方式执行这种共同配准。所述模块可以包括使用基于扫描线或基于图像的方法的内腔检测，使用基于扫描线或基于图像的方法的支架检测，指示符生成，用于支架计划的并置条生成，用于防止与异议、侧分支和缺失数据混淆的导丝阴影指示符，等等。
数据库90可以被配置为接收和存储血管造影图像数据92，诸如由血管造影系统20生成的并由帧捕获器55服务器50获得的图像数据。数据库90可以被配置为接收和存储OCT图像数据95，诸如由OCT系统40生成的并由帧捕获器55服务器50获得的图像数据。
另外，主体10可以经由一个或多个电极电联接到一个或多个监视器，例如监视器49。监视器49可以包括但不限于被配置为生成与心脏功能相关且示出主体的各种状态(诸如心脏收缩和舒张)的数据的心电图监视器。由于包括冠状动脉在内的心脏的几何结构在某个心动时相即使在不同的心动周期上也几乎相同，所以知道心动时相就可以用于辅助血管中心线的追踪。
因此，如果血管造影数据跨越几个心动周期，则在相同心动时相的血管中心线的一阶匹配可以辅助追踪整个回拉过程中的中心线。另外，由于心脏的大部分运动发生在心脏收缩期，血管运动预计会在心脏收缩期升高，并且会在心脏舒张期减弱。这将数据提供给一个或多个软件模块，作为在连续血管造影帧之间的预期的运动量的指示。预期运动的知识可以由一个或多个软件模块使用，以通过允许基于预期运动的自适应限制来提高跟踪质量和血管中心线质量。
在给定图中示出的方向性的箭头的使用或缺少箭头并不旨在限制或要求信息可以流动的方向。对于给定的连接器，诸如所示的连接图1中所示的元件的箭头和线，例如，适于给定实施方式，信息可以在一个或多个方向上或仅在一个方向上流动。连接可以包括各种合适的数据传输连接，例如光学、有线、电力、无线或电连接。
一个或多个软件模块可以用于处理从血管造影系统(诸如图1所示的系统22)接收的血管造影数据的帧。各种软件模块可以用于本发明的给定实施方式中，所述各种软件模块包括但不限于软件、其组件、或基于软件或处理器执行方法的一个或多个步骤。
血管内数据可视化
在一个方面，提供了一种计算机实现的方法，以创建用于评估血管内治疗部位的最佳三维可视化。在各种实施方式中，所述方法包括基于侧分支形态自动确定最佳摄像机位置和视域透视，以促进所述治疗部位的可视化。该方法可以包括医疗设备(例如支架)和相关的布署设备(例如导丝)的检测。此特征对于分叉支架识别封锁的侧分支并协助临床医生改变支架细胞以减轻梗阻特别有用。本文所描述的与侧分支、导丝和其它形式的血管内数据可视化有关的各种方法，可以使用执行本文所描述的一个或多个步骤的血管内数据采集系统的软件模块67来实现。
参考图2，在一个实施方式中，计算机实现的方法100包括以下数据采集步骤中的一个或多个：侧分支检测102，内腔轮廓检测104，支架支柱检测106和导丝检测108。侧分支检测和内腔检测可以包括基于侧分支连接主血管的角度来确定最佳视角110的子步骤。如本文更详细地描述的那样，这些输入被用于创建治疗部位的三维可视化，诸如飞行穿越(fly-through)显示。作为非限制性示例，不同视角包括侧视图、透视图、俯视图、侧分支飞行穿越、主血管飞行穿越和正交开口视图。
参考图3A，在一个实施方式中，为主血管154中的一个或多个侧分支152生成虚拟摄像机150。虚拟摄像机放置在适当的视角上，以三维方式可视朝向主血管方向的侧分支。参考图3B，在一个操作模式中，摄像机取向156被选择为平行于侧分支的纵轴。参考图3C，在另一模式中，摄像机取向156被选择为与主血管154的表面正交和/或与侧分支开口158正交。这些视角是示例性的，并且可以使用任何合适的视角。
参考图3D，在另一个实施方式中，用户可以看到横过侧分支开口158的支架支柱160。为了更好地观察封锁的支架支柱，可以从显示器中消除侧分支，使得用户可以清楚地观察开口和横过开口的支架支柱。在图3D中，虚拟摄像机与侧分支开口正交，通过开口看到布署有支架的主血管的内腔。
图4A是具有侧分支152的主血管154的三维渲染的侧视图。在该实施方式中，主血管导丝164、侧分支导丝166和支架支柱160是可见的。
图4B是从侧分支152朝向主血管154俯视(例如，飞行穿越)的三维渲染。在该实施方式中，摄像机150b沿着如图4A所示的侧分支角度的方向定向。侧分支导丝164、主血管导丝166和支架支柱160是可见的。
图4C是沿着主血管154向下的三维飞行穿越。在该实施方式中，摄像机150m沿着如图4A所示的主分支的纵轴定向。侧分支导丝164、主血管导丝166和支架支柱160是可见的。
在各种实施方式中，该方法可以包括自动识别初始摄像机位置的步骤。参考图5A，在一个实施方式中，通过在成像数据(例如，OCT数据)中找到中间帧170和中间帧的中间弧位置来估计侧分支取向。中间帧170是给定成像帧中的侧分支内腔172的中心。中间弧174是限定侧分支内腔轮廓176的弧的中心。在优选实施方式中，中间弧位置被用作初始摄像机位置178，所述初始摄像机位置178即虚拟摄像机被放置的位置。然后，自动选择初始摄像机取向，即虚拟摄像机瞄准的方向。在优选实施方式中，摄像机朝向中间帧的成像导管180取向，以向临床医生提供从侧分支内腔172向下朝向主血管内腔182的视域。然而，摄像机可以以任何方向取向。
如图5B所示，在另一实施方式中，通过将柱体184配合到侧分支内腔174来确定摄像机位置。然后使用柱体184的弧估计侧分支取向186，所述柱体184的弧是侧分支内腔轮廓的弧的代表。在一个优选实施方式中，摄像机178沿着侧分支186的轴线定位。然后自动选择初始摄像机取向。在一个优选实施方式中，摄像机沿着柱体轴线186向下朝着主血管内腔182自动取向。然而，摄像机可以任何方向取向。
本发明还提供用于在用户显示器上增强医疗设备(例如导丝和支架)的可视化的计算机实现的方法。这种增强的可视化有助于临床医生估计治疗部位，调整布署的医疗设备，并估计是否需要进一步的干预。例如，对于临床医生来说，尤其重要的是要了解何时将导丝定位于支架的内部(即腔内)或支架的外部(即腔外)。作为另一个示例，通常需要使用气囊在布署的支架中打开一组细胞，以改善被封锁的侧分支中的血流量。气囊导丝通常地在尽可能远(例如，下游)的位置穿过被封锁的侧分支开口。获得远端导丝位置将导致支架支柱被推到侧分支开口的近端(例如上游)侧，从而使更高流量的开口远端侧的血流中断最小化。
可以在成像数据中自动检测支架支柱和导丝并且可以在用户显示器上显示支架支柱和导丝，以向临床医生提供治疗部位的全面可视化。支架支柱和导丝可以以视觉上不同的方式显示，诸如通过使用不同的颜色，以允许临床医生快速解读。在实施方式中，导丝可以根据其相对于支架的腔内/腔外位置以不同的颜色显示。例如，腔外导丝可以以红色显示作为警告，并且腔内导丝可以以黄色显示。这种可视化可以帮助阐明导丝横过封锁的分支的位置，并且还可以帮助警告用户已经无意中安置在主分支中的支架部分的腔外的导丝。
在另一个实施方式中，在使用多个导丝的情况下，导丝可以分别以不同颜色示出，或者导丝可以按颜色分类。例如，可以以一种颜色示出侧分支导丝，并且可以用另一种颜色示出主血管导丝。在另一个实施方式中，可以以一种颜色示出穿过主血管内腔的导丝，并且可以以不同的颜色示出穿过侧分支的同一导丝的那部分。在另一个实施方式中，导丝可以根据穿过开口的位置或穿过支架单元的位置以不同颜色显示。
类似地，支架和/或所有支架支柱中的一些可以以不同的颜色示出以指示潜在的问题，例如封锁侧分支的支柱。例如，穿过开口的支柱可以显示为红色，而与血管壁临近的支柱可以显示为蓝色。
在另一个实施方式中，侧分支开口可以通过视觉标记划分，例如在开口的边缘周围突出的多边形。对于无梗阻的开口，视觉标记可以是一种颜色，对于梗阻的开口，视觉标记可以是另一种颜色。
颜色编码也可应用于支架支柱，以阐明支架支柱相对于虚拟摄像机的位置。在图4A-4C中，可能难以理解哪个支架位于分支开口上，哪个支架抵靠主血管壁定位。但是，参考图3B，在各个支柱和血管内腔的自动检测之后，与丝的再次穿过的可视化不太相关的支柱可以分配为淡化的颜色，例如灰色或白色，或者可以将其共同去除，而封锁侧分支的更相关的支柱可以分配一个突出的颜色，如红色。
颜色仅仅是根据本发明可以使用的视觉标记的一个示例。例如，标记可以是条、框、其它任何适当的可视化显示元素、符号或图标。优选地，所述标记通过例如颜色编码、阴影和/或标记的变化的不透明度来划分定量地表达的任何侧分支梗阻的程度。
评估侧分支梗阻
本发明还提供计算机实现的方法，用于计算和可视化分支梗阻的程度。可以使用几种方法来计算由于存在病理(例如狭窄)或医学干预(例如，封锁)造成的分支梗阻。
在一个实施方式中，使用参考血管直径法评估侧分支梗阻。图6示出了主血管200具有狭窄202。也示出了侧分支204。可以为主血管206创建参考轮廓，和/或可以为侧分支208创建参考轮廓。使用参考轮廓(虚线)208，可以通过使用远端参考轮廓直径和近端参考轮廓直径来计算估计的分支直径。在一个实施方式中，幂律由表达式给出：
其中，D(i+1)为近端参考轮廓直径，以及D(i)为远端参考轮廓直径；是估计的真实的分支直径；以及ε是凭经验确定的在值2.0和3.0之间的幂律标度指数。
估计的分支直径和OCT成像所检测到的实际的分支直径之间的差提供了分支梗阻的级别。在一个实施方式中，分支梗阻的级别由表达式给出：
Dobstruction(i)＝Db(i)-DOCT(i) (等式2)
其中，Db(i)是估计的真实的分支直径；以及Dobstruction(i)＝Db(i)-DOCT(i)是OCT测量的实际的分支直径。
在一实施方式中，使用最大直径框架方法来估计侧分支梗阻。代替使用参考轮廓，使用远离或靠近当前分支的主血管段中的最大直径来估计分支直径。
在一实施方式中，使用流量方法来评估侧分支梗阻。使用虚拟血流储备(VirtualFlow Reserve，VFR)能够估计进入每个侧分支的流量。由于基于OCT的分支直径FlowOCT(i)和真实的分支直径Flowb(i)的差，沿着给定的侧分支的流量的差是对由于梗阻的侧分支对流量造成的影响的附加指示。可以使用上述方法之一通过使用参考血管轮廓或近端段和远端段的最大直径框架计算真实的分支直径。流量方法可以通过如下表达式给出：
Flowobstruction(i)＝Flowb(i)-FlowOCT(i) (等式3)
在各个实施方式中，使用视觉标记(例如颜色编码)在用户显示器上表示侧分支流量梗阻。标记可被编码以赋予侧分支梗阻的级别。这些标记也可以基于通过用户界面的用户输入来设置。图7是示例性用户显示器的示意图。显示器显示具有狭窄202和三个侧分支210、212、214的主血管200。高度梗阻的侧分支212通过与中等梗阻的侧分支210(例如，橙色)和低/非梗阻的侧分支214
(例如，黄色)不同的标记(例如红色)来区分。
根据一实施方式，图8示出了描绘有血管300的三维渲染的透视图的用户显示器。导丝302，支架支柱304以及区分被封锁的侧分支306的标记是可见的。用户显示器包括用于显示/隐藏导丝的菜单310、用于选择要显示的血管特征的菜单312以及用于选择显示器的虚拟摄像机角度的菜单314。用户可以在用户显示器上的多个视角之间切换。另外，用户可以在用户显示器上的不同侧分支之间切换，诸如通过选择特定的侧分支和/或通过选择与特定侧分支相关联的摄像机。
图9A-图9C示出了集成三维渲染的侧视图(图9A)、相应的B模式OCT图像(图9B)和相应的L模式OCT图像(图9C)的用户显示器。图9A是血管300的三维渲染的侧视图。导丝302和支架支柱304是可见的。图9B示出了横截面B模式OCT图像。导丝阴影312和多个支架支柱阴影314是清晰可见的。图9C示出纵向L模式OCT图像。导丝阴影312和许多支架支柱阴影是清晰可见的。竖直线316划分图9B所示的横截面框架。
图10A-图10C示出了集成三维渲染的侧视图(图10A)、相应的B模式OCT图像(图1B)和相应的L模式OCT图像(图10C)的用户显示器，类似于图9A-图9C。图10A包括划分封锁的侧分支的可见标记306。
图11A-图11C示出了集成飞行穿越渲染(图11A)、相应的B模式OCT图像(图11B)和相应的L模式OCT图像(图10C)的用户显示器。在图11A中，导丝302和支架支柱304以空间填充模型示出。指南针320指示近端和远端方向。
图12A-图12C示出了如图12A-图12C所示的类似显示器。根据示例性实施方式，图12A包括被封锁的侧分支306的标记。
图13A-图13C示出了集成三维渲染的侧视图(图13A)、相应的B模式OCT图像(图13B)和相应的L模式OCT图像(图13C)的用户显示器，类似于图9A-图9C。图13A示出了侧分支开口322，该侧分支开口被封锁，但是通过切割封锁侧分支的支架支柱324而去除梗阻。图13D是图13A的放大视图，图13D示出了开口322和被割开的支柱324。
示例性的血管内数据采集实施方式
本文所述的系统和方法，提供了诊断信息，以支持干预之前和之后的成像需要，所述干预与用于分叉、BVS、用于其它复杂病症(例如串联病变/弥散性疾病)的VFR的特定临床应用相关。实施方式包括以下特征：
■用于飞行穿越、纵向和分支视图的3D选项
■BVS手术考虑的OCT使用和支架检测
■分叉病例的超高分辨率拉回
■除了多个3D显示选项之外，在3D上独立选择丝
■支架并置映射指示符；增加360度评估的状态栏
■红/黄的并置指示符范围和调整范围的定制能力
■各种用户界面设计元素
图14A示出了基于OCT成像数据例示布署的支架的三维、表皮和线框视图的界面显示器。左上面板示出了血管的正视图，并且具体地，血管的腔内边界在三维中被描绘为半透明皮肤。所述皮肤估计或近似于沿感兴趣区域的血管壁和/或血管内腔的形貌。在一个优选的实施方式中，所述皮肤严密地近似于内腔的轮廓，以增强用户对血管形貌(诸如侧分支、健康内皮、狭窄、损伤和斑块)的可视化。可以以任何合适的颜色描绘皮肤，并且优选地是半透明的，以允许可视化在内腔内布署的支架。
与其它用户界面一样，双箭头允许用户旋转皮肤视图。如图14A所示，在一些实施方式中，所述皮肤本身没有厚度(即，是二维的)并且仅在三维中划分了腔内边界。在其它实施方式中，所述皮肤可以具有标称或明显的厚度以增强特征可视化。可以调整内腔、皮肤或其它层的透明度以增强诸如支架支柱之类的特征的覆盖。如图14B所示，使用支持分叉程序的三维界面以及VFR计算的输入来增强侧分支检测。
继续参考图14A，左上面板将布署的支架描绘为在半透明皮肤后面或内部的线框图形。侧分支开口作为皮肤上的洞或开口是可见的。支架支柱通过半透明皮肤是可见的。可以通过颜色、或其它视觉标记来显示支架支柱，以提供关于支架布署和定位的进一步信息。例如，以一种颜色(例如，白色)示出恰当地布署的支柱，以及以不同的颜色(例如，红色)示出贴壁不良的支柱(例如，充气不足、封锁侧分支等)。支架并置的程度或范围可以通过颜色梯度来表达，诸如白色用于恰当地布署，黄色用于潜在的并置，以及红色用于可能的支架并置。不同的颜色也可以用来区分不同的贴壁不良原因和相关的并置级别或阈值。在一个实施方式中，可以使用用户界面设置这些阈值，例如图15A-图15C所示。可以使用一个或多个软件模块67来实现要显示标记的软件和控件。
作为非限制性示例，以一种颜色(例如，白色)示出抵靠血管壁恰当地扩张的支架支柱，而以另一种颜色(例如，紫色)示出充气不足的支柱，以提醒用户可能需要进一步干预以在特定位置完全扩张支架。类似地，可以用另一种颜色(例如，红色)显示封锁或梗阻侧分支开口的支柱，并且可以以再一种颜色(例如，黄色)显示潜在的封锁支柱，以提醒用户可能需要支架调整或重新定位。可以理解，可以使用其它视觉标记，例如图案线条、画影线和描阴影。
图14A的右上面板示出了OCT图像的横截面。支架支柱横截面被描绘为圆形。可以以颜色或通过其它可见标记来显示支架支柱，以向用户传达关于支柱定位的信息。例如，以一种颜色(例如，白色)示出抵靠血管壁恰当地扩张的支架支柱，而以另一种颜色(例如，红色)示出封锁侧分支的支柱。
图14A的中央面板示出了OCT数据的纵向或L模式渲染。横截面框架对应于感兴趣区域内的竖直线。图14A的底部面板示出了与布署的支架的线框表示共同配准的血管的OCTL-模式图像。此外，以一种颜色(例如，白色)示出抵靠血管壁恰当地扩张的支架支柱，而以另一种颜色(例如，红色)示出了封锁侧分支的支柱。
图14C示出了基于OCT成像数据例示布署的支架的三维、皮肤和线框视图的界面显示器。用户显示器可以包括显示或隐藏一个或多个特征(例如皮肤、导丝和/或支架支柱)的选项。此外，皮肤的颜色和透明度可以改变，使皮肤更透明或更不透明。
图14D示出了例示布署的支架的三维、皮肤和线框视图的飞行穿越显示。示出了远端(D)或下游方向以及近端(P)或上游方向。界面显示还可以包括指示感兴趣区域内的横截面图像的位置的定位标记。界面显示还可以包括突出显示内腔边界/轮廓以使血管的形貌更明显的腔内标记。
图14E示出了例示布署的支架的三维线框视图的飞行穿越显示。在该实施方式中，未显示皮肤，仅留下支架支柱和导丝。在一些情况下，当未显示皮肤时支架并置可能更清楚。皮肤可以作为三维视图的一部分和沿着血管长度相对于内腔的三维飞行穿越进行切换。
用于并置级别的用户界面功能
建立支架并置值(诸如并置阈值)的过程在血管内诊断系统的最终用户之间可以不同。最终用户可以使用如图15A、图15B和图15C所示的界面来调整支架的并置阈值。在图15A中，相对于OCT系统的图形用户界面示出了用于调整支架并置值的用户界面。该界面可以用于IVUS和其它成像模式。由虚线背部所示的支架支柱具有箭头，所述箭头可以延伸到一个或多个表面或在支架支柱内作为可改变的特征。这允许相对于在用户感兴趣的支柱上或支柱内的位置来指定并置。在图15A和15B中，用于评分或识别并置程度的三个级别或阈值在0至200微米之间、200微米至300微米之间以及300微米至600微米。如图15B所示，所示的三个彩条允许设定三个并置阈值。这些阈值控件如何以及何时显示支架并置。图中相对于支架支柱和内腔轮廓的双头箭头示出了支柱并置距离。
内腔轮廓是血管腔的检测或计算的边界。优选地，支架支柱将靠近内腔轮廓。以支柱并置表明支柱的前表面距离内腔轮廓是已知距离的程度，最终用户可以使用他们的支架厚度的知识来设定满足他们个体需要的并置阈值。并置阈值可以如图15C那样设定，使得只有两个级别出现–并置或非并置。可以设置两个、三个或更多个这样的级别。在一个实施方式中，在图15A和图15B所示，调整滑动条来设置并置(贴壁不良)阈值，使得三个指示符被用于修改显示的支架支柱的图形。术语并置可以包括贴壁不良，因为术语并置被用来描述支架相对于血管壁从其优选的扩张级别或定位偏离的程度。
可以使用用户界面定义支架贴壁不良的级别，诸如通过用于评估检测的支架支柱相对于检测的内腔轮廓的并置阈值。该界面可以是滑块(在图15A-图15C中示出)或其它用户界面，诸如切换控件、一个或多个按钮、用于百分比或距离或另一个并置参数的输入的域、或者指定相对于检测的支架支柱和支架支柱并置级别如何显示标记的其它界面。可以使用任何合适的界面来选择或输入并置阈值。在一个实施方式中，并置不指定支架支柱厚度，而是使用支架支柱端面。以这种方式，最终用户可以根据他们的专业知识和使用中的支架支柱的厚度来调整所述阈值。
用于实现接口、检测和其它公开特征的非限制性软件特征和实施方式
以下描述旨在提供适于执行本文所描述的本发明的方法的设备硬件和其它操作组件的概述。这个描述不旨在限制本发明的适用环境或范围。类似地，硬件和其它操作组件可以适合作为上述装置的一部分。本发明可以用其它系统配置来实施，所述其它系统配置包括个人计算机、多处理器系统、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。本发明还可以在分布式计算环境中实施，在所述分布式计算环境中任务由通过通信网络链接的诸如在导管或导管室的不同房间的远程处理设备执行。
具体实施方式的一些部分是根据诸如对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示的方法来呈现的。计算机和软件相关领域的技术人员可以使用这些算法描述和表示。在一个实施方式中，算法在这里，一般来说，被认为是导致期望结果的有条理的操作序列。作为方法步骤执行的操作或在本文中另外描述的操作是需要对物理量的物理操纵的那些操作。通常，但不一定，这些量采取能够被存储、转移、组合、转换、比较和以其它方式操纵的电或磁信号的形式。
应当理解，除非特别指出，否则从以下讨论中显而易见的是，在整个说明书中，讨论利用术语诸如“处理”或“计算”或“搜索”或“指示”或“检测”或“测量”或“计算”或“比较”或“生成”或“感测”或“确定”或“显示”或布尔逻辑或其它集合相关的操作等是指计算机系统或电子设备的动作和过程，其将由计算机系统的或电子设备的寄存器内和存储器内物理(电子)量表示的数据操纵和转换成由电子存储器内或寄存器内或其它这样的信息存储器、传输或显示设备内的物理量表示的类似的其它数据。
在一些实施方式中，本发明还涉及用于执行本文的操作的装置。该装置可以为了所需目的而专门构造，或者它可以包括通过计算机中存储的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。可以使用各种电路及其组件来执行本文描述的数据采集和转换以及处理中的一些。
这里呈现的算法和显示并不固有地涉及任何特定的计算机或其它装置。根据本文的教导，各种通用系统可以与程序一起使用，或者可以证明构造更特定的装置以执行所需的方法步骤是方便的。用于各种这些系统所需的结构将会从本文提供的描述中显现。另外，本发明没有参考任何特定的编程语言来描述，并且因此可以使用各种编程语言来实现各种实施方式。在一个实施方式中，软件指令被配置用于在血管内成像/数据采集系统的微处理器或ASIC上操作。
本发明的实施方式可以以许多不同的形式来实现，包括但不限于用于处理器(例如，微处理器、微控制器、数字信号处理器或通用计算机)的计算机程序逻辑，用于可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或其它PLD)的可编程逻辑，分立组件，集成电路(例如，专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC))或包括前述它们的组合的任何其它方式。
在本发明的典型实施方式中，使用OCT探头、IVUS探头、其它成像探头、血管造影系统以及其它成像和主体监测设备以及基于处理器的系统采集的数据的一些或全部处理由一组计算机程序指令实施，所述计算机程序指令被转换为计算机可执行形式，如此存储在计算机可读介质中，并且在操作系统的控制下由微处理器执行。因此，基于回拉或共同配准请求的完成的用户界面指令和触发，例如被转换成适合于生成OCT数据的处理器可理解的指令，使用上述描述的各种和其它特征以及实施方式执行图像处理。
另外，本文描述的用户界面命令、用户查询、系统响应、发送的探测数据、输入数据、以及其它数据和信号被转换成处理器可理解的指令，该处理器可理解的指令适于响应用户界面选择、控制图形用户界面、控件和图形信号处理、显示横截面信息、渲染的支架和导丝、来自其它数据采集模式的图像、生成并显示支架和指示符以及其它血管内数据、显示OCT、血管造影、检测阴影、检测峰值和其它数据，作为如上所述的图形用户界面和其它特征以及实施方式的一部分。适于显示为GUI组件或控件、值或作为图形用户界面中的另一表示的数据和参数可以包括但不限于导丝、并置条，用户界面面板、掩膜、支架支柱，缺失的数据表示、阴影、血管造影表示，三维和二维渲染和视图、以及本文描述的其它特征。
本文先前描述的功能的全部或一部分的计算机程序逻辑实施可以以各种形式来体现，包括但绝不限于源代码形式、计算机可执行形式和各种中间形式(例如，由汇编器、编译器、链接器或定位器生成的形式)。源代码可以包括以用于各种操作系统或操作环境的各种编程语言(例如，目标代码，汇编语言，或诸如Fortran、C、C++、JAVA或HTML之类的高级语言)中的任一种实现的一系列计算机程序指令。源代码可以定义和使用各种数据结构和通信消息。源代码可以是计算机可执行形式(例如，通过解释器)，或者源代码可以被转换(例如，经由翻译器、汇编器或编译器)成计算机可执行形式。
计算机程序可以以任何形式(例如源代码形式、计算机可执行形式或中间形式)永久地或暂时地固定在有形存储介质中，诸如半导体存储设备(例如，RAM、ROM、PROM、EEPROM或闪存可编程RAM)、磁存储设备(例如软盘或硬盘)，光存储设备(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固定在可使用各种通信技术(包括但绝不限于模拟技术、数字技术、光学技术、无线技术(例如，蓝牙)、网络技术和网络互联技术)中的任何通信技术传输到计算机的信号中。计算机程序可以以任何形式作为可移动存储介质来分发，所述可移动存储介质具有随附的打印文档或电子文档(例如，紧缩套装软件)，预装有计算机系统(例如在系统ROM或硬盘上)，或者计算机程序可以通过通信系统(例如互联网或万维网)从服务器或电子公告牌来分发。
实现本文先前描述的功能的全部或一部分的硬件逻辑(包括用于可编程逻辑器件的可编程逻辑)可以使用传统手动方法来设计，或者可以使用各种工具来电子地设计、捕获、仿真或记录，所述各种工具诸如计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)、硬件描述语言(例如，VHDL或AHDL)、或PLD编程语言(例如，PALASM、ABEL或CUPL)。
可编程逻辑可以永久地或者暂时地固定在有形存储介质中，诸如半导体存储设备(例如、RAM、ROM、PROM、EEPROM或闪存可编程RAM)、磁存储设备(例如，软盘或硬盘)、光存储设备(例如CD-ROM)或其它存储设备。可编程逻辑可以固定在可使用各种通信技术(包括但绝不限于模拟技术、数字技术、光学技术、无线技术(例如，蓝牙)、网络技术和网络互联技术)中的任何通信技术传输到计算机的信号中。可编程逻辑可以作为可移动存储介质分发，所述可编程逻辑具有随附的打印文档或电子文档(例如紧缩套装软件)，预装有计算机系统(例如在系统ROM或硬盘上)，或者可编程逻辑可以通过通信系统(例如互联网或万维网)从服务器或电子公告牌来分发。
下面将更详细地讨论合适的处理模块的各种示例。如本文所使用的，模块是指适于执行特定数据处理或数据传输任务的软件、硬件或固件。在一个实施方式中，模块是指适于接收、转换、路由和处理指令或各种类型的数据(诸如血管造影数据、OCT数据、IVUS数据、偏移量、阴影、像素、强度模式、导丝段、侧分支取向、支架取向、相对于侧分支位置的支架位置、用户界面数据、控制信号、血管造影数据、用户动作、频率、干涉仪信号数据、检测的支架、候选支架支柱、IVUS数据，阴影、像素、强度模式、分数、投影和导丝数据以及如本文所述的感兴趣的其它信息)的软件例程、程序或其它驻留存储器的应用程序。
本文描述的计算机和计算机系统可以包括可操作地关联的计算机可读介质，诸如存储用于获取、处理、存储和/或传送数据的软件应用程序的存储器。可以理解的是，这种存储器相对于其可操作地关联的计算机或计算机系统可以是内部的、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装置，所述存储器例如包括但不限于硬盘、光盘、软盘、DVD(数字通用光盘)、CD(压缩磁盘)、存储棒、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(扩展可擦除PROM)和/或其它类似的计算机可读介质。
通常，结合本文描述的本发明的实施方式而应用的计算机可读存储介质，可以包括能够存储由可编程装置执行的指令的任何存储介质。在适用的情况下，本文描述的方法步骤可以被实现为或被执行为存储在一个或多个计算机可读存储介质上的指令。这些指令可以是以诸如C++、C、Java和/或各种其它类型的软件编程语言实现的软件，根据本发明的实施方式可以应用这些软件编程语言来创建指令。
术语“机器可读介质”或“计算机可读介质”包括能够存储、编码或携带由机器执行的一组指令并使机器执行本发明的任何一个或多个方法的任何介质。虽然在示例性实施方式中，示出的机器可读介质为单个介质，但是术语“机器可读介质”应该被认为包括单个介质或多个介质(例如，数据库、一个或多个集中式或分布式数据库和/或关联的高速缓存和服务器)，所述单个介质或多个介质存储一组或多组指令。
存储介质可以是非暂时性的或包括非暂时性设备。相应地，非暂时性存储介质或非暂时性设备可以包括有形的设备，意味着设备具有具体的物理形式，尽管设备可以改变其物理状态。因此，例如，非暂时性是指尽管状态发生变化仍保持有形的设备。
本发明的各方面、各实施方式、各特征和各示例在所有方面被认为是示例性的，并且不旨在限制本发明，其范围仅由权利要求限定。对于本领域技术人员来说，在不背离要求保护的本发明的精神和范围的情况下，其它实施方式、变型和使用将是显而易见的。
本申请中的标题和章节的使用不意味着限制本发明；每个章节可以适用于本发明的任何方面、实施方式或特征。
在整个申请中，在组合物被描述为具有、包括或包含特定组分的情况下，或者过程被描述为具有、包括或包含特定工艺步骤的情况下，能够预期，本教导的组合物也基本上由所述组分组成、或由所述组分组成，并且本教导的过程也基本上由所述过程步骤组成、或由所述过程步骤组成。
在本申请中，当元件或组件被认为包括在所列举的元件或组件的列表中和/或从所列举的元件或组件的列表中选择时，应当理解，所述元件或组件可以是所列举的元件或组件中的任何一个，且可以选自由两个或更多个所列举的元件或组件的组成的组。此外，应该理解的是，在不脱离本教导的精神和范围的情况下，可以以各种方式组合本文所述的组合物、装置或方法的元件和/或特征，无论在本文中是明确的还是隐含的。
不同时态的术语“包括”、“具有”应该通常被理解为开放式的且非限制性的，除非另有明确说明。
除非另有特别说明，否则单数的使用包括复数(反之亦然)。此外，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一个”，“一个”和“所述”包括复数形式。另外，除非另有特别说明，在术语“约”使用在数值之前的情况下，本教导还包括具体的数值本身。如在此使用的，术语“约”是指与标称值相差±10％的偏差。
应该理解的是，只要本教导保持可操作，步骤的顺序或执行某些动作的顺序就不重要。而且，可以同时进行两个或更多个步骤或动作。这里给出的示例旨在说明本发明的可能的和具体的实现方式。可以理解的是，这些示例主要用于向本领域技术人员说明本发明的内容。在不脱离本发明的精神的情况下，这些图或操作可以有变化。例如，在某些情况下，方法步骤或操作可以以不同的顺序执行或实施，或者可以添加、删除或修改操作。
在提供范围或值列表的情况下，在所述范围或值列表的上限和下限之间的每个居间值是单独考虑的并且包含在本发明内，如同每个值在本文中具体列举一样。另外，可以考虑在给定范围的上限和下限之间(包括所述上限和下限)的较小范围并且该较小范围包含在本发明内。示例性值或范围的列表不是对在给定范围的上限和下限之间(包括所述上限和下限)的其它值或范围的放弃。
此外，虽然为了说明本发明的目的而不是为了限制本发明的目的，本文中已经描述了本发明的特定实施方式，但是本领域普通技术人员能够认识到，在不背离权利要求中所描述的本发明的内容的情况下，可以在本发明的原理和范围内作出细节、材料和元件、步骤、结构和/或部件的排列的许多变化。
此外，虽然为了说明本发明的目的而不是为了限制本发明的目的，本文中已经描述了本发明的特定实施方式，但是本领域普通技术人员能够认识到，在不背离权利要求中所描述的本发明的内容的情况下，可以在本发明的原理和范围内作出细节、材料和元件、步骤、结构和/或部件的排列的许多变化。
权利要求是：

Claims (20)

1.一种将使用血管内数据采集探头获得的血管内信息可视化的方法，所述方法包括以下步骤：
接收血管的血管内数据，所述数据包括多个图像帧；
将所述血管内数据存储在血管内数据采集系统的存储设备中；
以每个图像帧为基础检测一个或多个侧分支；
以每个图像帧为基础检测内腔；
针对所述侧分支或所述内腔中的至少一者确定第一视角；和
显示所述侧分支或所述内腔中的至少一者的三维可视化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述内腔是内腔边界。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括显示相对于所述侧分支或所述内腔中的至少一者的三维飞行穿越。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述血管内数据是光学相干层析成像数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，每个图像帧包括一组扫描线。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括检测多个支架支柱。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括检测一根或多根导丝。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括针对所述多个支架支柱确定第二视角。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括针对所述一根或多根导丝确定第三视角。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述三维可视化以所述第一视角取向。
11.根据权利要求3所述的方法，其中，所述三维飞行穿越是使用输入设备在一个或多个方向上用户可控的。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定内腔轮廓的侧分支弧；通过拟合由侧分支弧限制的柱体来估计侧分支取向；以及选择拟合的柱体的取向。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定所述血管内数据的图像帧的中间帧，确定所述中间帧上的中间弧位置；以及设置用于三维视图的初始摄像机位置以朝向用于所述中间帧的血管内成像探头取向。
14.一种基于用户输入控制支架并置阈值的基于处理器的系统，所述系统包括：
一个或多个存储设备；和
与所述一个或多个存储设备通信的计算设备，其中，所述一个或多个存储设备包括能够由所述计算设备执行以使所述计算设备执行以下操作的指令：
显示包括支架支柱并置阈值控件的用户界面，所述控件包括用户可选输入；
将用户输入的支架支柱并置阈值存储在所述一个或多个存储设备中；
检测血管内数据集中的一个或多个支架，所述血管内数据集通过使用血管内探头采集；
显示所述一个或多个支架和与所述一个或多个支架相关联的一个或多个标记，其中，所述标记指示支架支柱并置级别，所述支架支柱并置通过使用所述用户可选输入来确定。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述支架支柱并置阈值控件是滑块。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述用户可选输入是所述滑块的一个或多个值。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述标记是一种或多种颜色。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述滑块被配置成定义三个并置阈值。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支架支柱并置阈值控件相对于支架支柱的前表面测量支架支柱并置。
20.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支架支柱并置阈值控件选自由可填充表单域、按钮、切换控件、刻度盘和数字选择输入组成的组。
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