CN113679402B - 介入治疗中的图像呈现方法及系统、成像系统和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例中公开了一种介入治疗中的图像呈现方法及系统、成像系统和存储介质。其中，方法包括：基于释放在先支架时X射线设备采集的包括两端标记点的在先图像序列得到在先标记点的运动轨迹；基于X射线设备当前采集的包括两端标记点的设定数量的当前图像得到当前标记点的运动轨迹；根据在先标记点的运动轨迹中的坐标信息，确定在先标记点在当前图像中的位置信息；基于当前标记点的运动轨迹，对在先标记点的运动轨迹进行运动同步，得到运动同步信息；根据位置信息和运动同步信息，将在先标记点按照其运动轨迹依次叠加在当前采集的对应图像中。本发明实施例中的技术方案能够帮助医生更加准确地确定对在先支架再次扩张或拼接另一个新支架的位置。

Description

介入治疗中的图像呈现方法及系统、成像系统和存储介质
技术领域
本发明涉及医疗领域，特别是一种介入治疗中的图像呈现方法及系统、成像系统和计算机可读存储介质。
背景技术
介入治疗也被称为放射手术，是放射学图像引导的微创手术程序，其可以尽量减少风险、减少侵入性医疗技术的创伤。可用于血管成形术和导管输送支架等。通常使用X射线、CT、超声、MRI和其他成像方式，使用针和导管，而不是通过切口进入人体内进行手术治疗。
例如心脏介入手术中的支架安放手术通常需要在X射线图像的引导下利用导管和导丝将支架运送至有血管堵塞的位置，然后利用球囊扩张支架并释放支架。
随着支架材料技术的发展，临床应用支架的金属比例逐渐降低，尤其是无金属的吸收型支架。低金属支架置入血管后图像质量较差，而无金属的吸收型支架可能图像上都看不到，为了解决这个问题，每个支架的两端会设置两个标记(Marker)点，在放置支架时，图像上会在标记点的位置显示两个黑点，当释放支架并抽出带标记点的球囊后两个黑点会随之消失。这在血管堵塞长度较短仅需放置一个支架且无需再次扩张支架时是没有问题的，而若需要对该支架进行再次扩张或者当血管堵塞长度较长而需要放置两个或更多支架时，若医生不能准确确定对该支架再次扩张或拼接另一个新支架的位置的话，可能会面临很大的挑战。
目前有些应用中，是由室外助手使用鼠标光标来定位不清楚或看不到的在先支架，并根据当前影像中室内医生的操作来引导医生定位该在先支架。或者，室内医生只是根据其之前放置支架的解剖结构位置来确定在先支架的位置。此外，有些医生则喜欢参考另一个参考图像进行定位。但由于这些方法的位置精度有限，因此仍存在临床风险。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例中一方面提出了一种介入治疗中的图像呈现方法，另一方面提出了一种介入治疗中的图像呈现系统、成像系统和计算机可读存储介质，用以帮助医生更加准确地确定对在先支架再次扩张或拼接另一个新支架的位置。
本发明实施例中提出的介入治疗中的图像呈现方法，包括：基于释放在先支架时X射线设备采集的包括两端标记点的在先图像序列，得到在先标记点的运动轨迹；获取X射线设备当前采集的包括两端标记点的设定数量的当前图像，基于所述设定数量的当前图像得到当前标记点的运动轨迹；根据所述在先标记点的运动轨迹中的坐标信息，确定所述在先标记点在当前图像中的位置信息；基于所述当前标记点的运动轨迹，对所述在先标记点的运动轨迹进行运动同步，得到运动同步信息；根据所述位置信息和所述运动同步信息，将在先标记点按照其运动轨迹依次叠加在当前采集的对应图像中。
在一个实施方式中，所述基于释放在先支架时X射线设备采集的包括两端标记点的在先图像序列，得到在先标记点在图像中的运动轨迹包括：接收用户从放置在先支架时X射线设备采集的图像序列中选择的在先支架释放时包括两端标记点的在先图像序列，对所述在先图像序列中的每幅在先图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述在先图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅在先图像中的坐标位置，得到所述在先标记点的运动轨迹；所述基于设定数量的当前图像得到当前标记点在图像中的运动轨迹包括：对所述设定数量的当前图像中的每幅当前图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述当前图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅当前图像中的坐标位置，得到当前标记点的运动轨迹。
在一个实施方式中，所述对在先图像序列中的每幅在先图像依次进行标记点识别之后，进一步包括：对所述标记点进行增强显示处理。
本发明实施例中提出的介入治疗中的图像呈现系统，包括：第一单元，用于基于释放在先支架时X射线设备采集的包括两端标记点的在先图像序列，得到在先标记点的运动轨迹；第二单元，用于获取X射线设备当前采集的包括两端标记点的设定数量的当前图像，基于所述设定数量的当前图像得到当前标记点的运动轨迹；第三单元，用于根据所述在先标记点的运动轨迹中的坐标信息，确定所述在先标记点在当前图像中的位置信息；第四单元，基于所述当前标记点的运动轨迹，对所述在先标记点的运动轨迹进行运动同步，得到运动同步信息；第五单元，用于根据所述位置信息和所述运动同步信息，将在先标记点按照其运动轨迹依次叠加在当前采集的对应图像中。
在一个实施方式中，所述第一单元接收用户从放置在先支架时X射线设备采集的图像序列中选择的在先支架释放时包括两端标记点的在先图像序列，对所述在先图像序列中的每幅在先图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述在先图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅在先图像中的坐标位置，得到所述在先标记点的运动轨迹。所述第二单元对所述设定数量的当前图像中的每幅当前图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述当前图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅当前图像中的坐标位置，得到当前标记点的运动轨迹。
在一个实施方式中，所述第一单元在对所述在先图像序列中的每幅在先图像依次进行标记点识别之后，进一步包括：对所述标记点进行增强显示处理。
本发明实施例中提出的介入治疗中的图像呈现系统，包括：至少一个存储器和至少一个处理器，其中：所述至少一个存储器用于存储计算机程序；所述至少一个处理器用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序，执行如上任一实施方式中所述的介入治疗中的图像呈现方法。
本发明实施例中提出的一种成像系统，包括X射线设备和如上任一实施方式中所述的介入治疗中的图像呈现系统。
在一个实施方式中，所述X射线设备为医用血管造影X射线机。
本发明实施例中提出的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序能够被一处理器执行并实现如上任一实施方式中所述的介入治疗中的图像呈现方法。
从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中，首先得到在先支架释放时带有两端标记点的图像系列，然后基于该图像系列得到在先标记点的运动轨迹；基于设定数量的包括当前标记点的当前图像得到当前标记点的运动轨迹，基于当前标记点的运动轨迹对在先标记点的运动轨迹进行同步后便可基于该同步信息，将在先标记点按照其运动轨迹依次叠加到当前采集的每幅图像中，从而实现了在先标记点在当前采集的图像上的动态叠加，这样，在在先标记点的引导下，便可帮助医生更加准确地确定对在先支架再次扩张或拼接另一个新支架的位置。
此外，通过对在先标记点进行增强显示，可以使叠加后的先标记点的显示更加清楚。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为本发明实施例中介入治疗中的图像呈现方法的示例性流程图。
图2为基于叠加显示的在先标记点进行在先支架的再扩充的示意图。
图3为基于叠加显示的在先标记点进行支架拼接的示意图。
图4为本发明实施例中一种介入治疗中的图像呈现系统的示例性结构图。
图5为本发明实施例中又一种介入治疗中的图像呈现系统的示例性结构图。
其中，附图标记如下：
标号 含义
101～105 步骤
21、22 在先标记点
20 在先支架
31、32 在后标记点
30 在后支架
401 第一单元
402 第二单元
403 第三单元
404 第四单元
405 第五单元
51 存储器
52 处理器
53 显示器
54 总线
具体实施方式
本发明实施例中，为了帮助医生更加准确地确定对该支架再次扩张或拼接另一个新支架的位置，考虑保持系统和患者位置不变的情况下，将在先支架释放时包括两端标记点的支架图像叠加显示在当前的实时图像上，并实现对在先支架图像的动态跟踪显示，以便实时提供医生较准确的在先支架位置。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图1为本发明实施例中介入治疗中的图像呈现方法的示例性流程图。本实施例中，要求保持系统和患者的体位姿态不变。如图1所示，该方法可包括如下步骤：
步骤101，基于释放在先支架时X射线设备采集的包括两端标记点的在先图像序列，得到在先标记点的运动轨迹。
其中，X射线设备可以为医用血管造影X射线机。
具体实现时，可由用户根据临床需要选取在先支架释放时包括两端标记点的图像序列，为便于与后面的当前图像进行区分，此处的图像称为在先图像，在先图像的序列可称为在先图像序列。相应地，本步骤中可接收用户从放置在先支架时采集的图像序列中选择的在先支架释放时包括两端标记点的在先图像序列。之后可对所述在先图像序列中的每幅在先图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述在先图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅在先图像中的坐标位置，得到标记点在在先图像序列中的运动轨迹，为便于描述以及与后面进行区分，此处记为得到在先标记点的运动轨迹。
进一步地，为了使标记点更加清晰，本步骤中可进一步对识别出的标记点进行增强显示处理。例如，对标记点进行增大和增加对比度显示。
步骤102，获取X射线设备当前采集的包括两端标记点的设定数量的当前图像，基于所述设定数量的当前图像得到当前标记点的运动轨迹。其中，设定数量的取值可以根据实际情况确定，只要能够得到当前标记点的基本运动轨迹即可，采集的当前图像的数量可以不与在先图像序列所包含的在先图像的数量一致，当然二者也可以一致。其中，所述设定数量的当前图像可构成当前图像序列，然后可基于所述当前图像序列确定当前标记点的基本运动轨迹。
本实施例中，若是需要对在先支架进行再次扩张，则当前图像中的标记点来自于带两端标记点的球囊，若是需要将在后支架与在先支架进行拼接，则当前图像中的标记点来自带两端标记点的在后支架。
与步骤101类似，本步骤中可对所述设定数量的当前图像中的每幅当前图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述当前图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅当前图像中的坐标位置，得到标记点在当前图像序列中的运动轨迹，为便于描述与区分，此处记为得到当前标记点的运动轨迹。
由于本实施例中要求保持系统和患者的体位姿态不变，因此在先图像和当前图像对应的是同一个坐标系，这样，在先标记点的运动轨迹和当前标记点的运动轨迹也是基于同一个坐标系。
步骤103，根据所述在先标记点的运动轨迹中的坐标信息，确定所述在先标记点在当前图像中的位置信息。
本步骤中，位置信息主要指的是将在先标记点按照其坐标信息放置在当前图像中的位置，但因为在先标记点的坐标信息是一个不断变化的信息，即不同时刻对应不同位置，因此不能简单地按照其坐标信息直接将其叠加到每幅当前采集的图像中，还需要对其进行运动同步。
本步骤103与步骤102以及与步骤104之间没有绝对的先后顺序关系，例如步骤103可以在步骤102之前执行，或者也可以在步骤104之后执行。
步骤104，基于所述当前标记点的运动轨迹，对所述在先标记点的运动轨迹进行运动同步，得到运动同步信息。
通常情况下，患者的心跳、呼吸以及体位等都会影响标记点的位置信息，因此本实施例中考虑基于当前标记点的运动轨迹对所述在先标记点的运动轨迹进行运动同步，即当保持系统和患者的体位姿态不变时，二者的运动轨迹应具有基本一致的运动周期。例如，在当前标记点运动到最低点或最高点时，在先标记点也应处于最低点或最高点，从而可将二者进行运动同步。
步骤105，根据所述位置信息和所述运动同步信息，将在先标记点按照其运动轨迹依次叠加在当前采集的对应图像中。
这样，便可以方便地得到在先支架的准确定位，从而可以进行在先支架的再扩充和在后支架与在先支架的支架拼接。如图2和图3所示，图2为基于叠加显示的在先标记点21、22利用带当前标记点(其已与在先标记点重叠)的球囊23(方框内的区域)进行在先支架的再扩充的示意图。图3为基于叠加显示的在先标记点21、22进行带当前标记点31(与在先标记点22重叠)、32的在后支架33(方框内的区域)与在先支架拼接的示意图。
以上对本发明实施例中介入治疗中的图像呈现方法进行了详细描述，下面再对本发明实施例中介入治疗中的图像呈现系统进行详细描述。本发明实施例中的介入治疗中的图像呈现系统可用于实施本发明实施例中的介入治疗中的图像呈现方法，对于本发明系统实施例中未详细披露的细节可参加本发明方法实施例中的相应描述，此处不再一一赘述。
图4为本发明实施例中介入治疗中的图像呈现系统的示例性结构图。如图4所示，该系统可包括：第一单元401、第二单元402、第三单元403、第四单元404和第五单元405。
其中，第一单元401用于基于释放在先支架时X射线设备采集的包括两端标记点的在先图像序列，得到在先标记点的运动轨迹。
第二单元402用于获取X射线设备当前采集的包括两端标记点的设定数量的当前图像，基于所述设定数量的当前图像得到当前标记点的运动轨迹。
第三单元403用于根据所述在先标记点的运动轨迹中的坐标信息，确定所述在先标记点在当前图像中的位置信息。
第四单元404基于所述当前标记点的运动轨迹，对所述在先标记点的运动轨迹进行运动同步，得到运动同步信息。
第五单元405用于根据所述位置信息和所述运动同步信息，将在先标记点按照其运动轨迹依次叠加在当前采集的对应图像中。
具体实现时，第一单元401可接收用户从放置在先支架时X射线设备采集的图像序列中选择的在先支架释放时包括两端标记点的在先图像序列，对所述在先图像序列中的每幅在先图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述在先图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅在先图像中的坐标位置，得到所述在先标记点的运动轨迹。进一步地，第一单元401还可在对所述在先图像序列中的每幅在先图像依次进行标记点识别之后，对所述标记点进行增强显示处理。
第二单元402可对所述设定数量的当前图像中的每幅当前图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述当前图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅当前图像中的坐标位置，得到当前标记点的运动轨迹。
图5为本发明实施例中又一种介入治疗中的图像呈现系统的结构示意图，如图5所示，该系统可包括：至少一个存储器51、至少一个处理器52和至少一个显示器53。此外，还可以包括一些其它组件，例如通信端口等。这些组件通过总线54进行通信。
其中，至少一个存储器51用于存储计算机程序。在一个实施方式中，该计算机程序可以理解为包括图4所示的介入治疗中的图像呈现系统的各个模块。此外，至少一个存储器51还可存储操作系统等。操作系统包括但不限于：Android操作系统、Symbian操作系统、Windows操作系统、Linux操作系统等等。
至少一个显示器53用于显示所述在先图像以及所述当前图像等。
至少一个处理器52用于调用至少一个存储器51中存储的计算机程序，执行本发明实施例中所述的介入治疗中的图像呈现方法。处理器52可以为CPU，处理单元/模块，ASIC，逻辑模块或可编程门阵列等。其可通过所述通信端口进行数据的接收和发送。
本发明实施例中还提供一种成像系统，其包括X射线设备如医用血管造影X射线机和上述任一实施方式中的介入治疗中的图像呈现系统。
需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。
可以理解，上述各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。
此外，本发明实施例中还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序能够被一处理器执行并实现本发明实施例中所述的介入治疗中的图像呈现方法。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中，首先得到在先支架释放时带有两端标记点的图像系列，然后基于该图像系列得到在先标记点的运动轨迹；基于设定数量的包括当前标记点的当前图像得到当前标记点的运动轨迹，基于当前标记点的运动轨迹对在先标记点的运动轨迹进行同步后便可基于该同步信息，将在先标记点按照其运动轨迹依次叠加到当前采集的每幅图像中，从而实现了在先标记点在当前采集的图像上的动态叠加，这样，在在先标记点的引导下，便可帮助医生更加准确地确定对在先支架再次扩张或拼接另一个新支架的位置。
此外，通过对在先标记点进行增强显示，可以使叠加后的先标记点的显示更加清楚。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.介入治疗中的图像呈现方法，其特征在于，包括：
基于释放在先支架时X射线设备采集的包括两端标记点的在先图像序列，得到在先标记点的运动轨迹(101)；
获取X射线设备当前采集的包括两端标记点的设定数量的当前图像，基于所述设定数量的当前图像得到当前标记点的运动轨迹(102)；
根据所述在先标记点的运动轨迹中的坐标信息，确定所述在先标记点在当前图像中的位置信息(103)；
基于所述当前标记点的运动轨迹，对所述在先标记点的运动轨迹进行运动同步，得到运动同步信息(104)；
根据所述位置信息和所述运动同步信息，将在先标记点按照其运动轨迹依次叠加在当前采集的对应图像中(105)。
2.根据权利要求1中所述的介入治疗中的图像呈现方法，其特征在于，所述基于释放在先支架时X射线设备采集的包括两端标记点的在先图像序列，得到在先标记点在图像中的运动轨迹(101)包括：接收用户从放置在先支架时X射线设备采集的图像序列中选择的在先支架释放时包括两端标记点的在先图像序列，对所述在先图像序列中的每幅在先图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述在先图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅在先图像中的坐标位置，得到所述在先标记点的运动轨迹；
所述基于设定数量的当前图像得到当前标记点在图像中的运动轨迹(102)包括：对所述设定数量的当前图像中的每幅当前图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述当前图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅当前图像中的坐标位置，得到当前标记点的运动轨迹。
3.根据权利要求2中所述的介入治疗中的图像呈现方法，其特征在于，所述对在先图像序列中的每幅在先图像依次进行标记点识别之后，进一步包括：对所述标记点进行增强显示处理。
4.介入治疗中的图像呈现系统，其特征在于，包括：
第一单元(401)，用于基于释放在先支架时X射线设备采集的包括两端标记点的在先图像序列，得到在先标记点的运动轨迹；
第二单元(402)，用于获取X射线设备当前采集的包括两端标记点的设定数量的当前图像，基于所述设定数量的当前图像得到当前标记点的运动轨迹；
第三单元(403)，用于根据所述在先标记点的运动轨迹中的坐标信息，确定所述在先标记点在当前图像中的位置信息；
第四单元(404)，基于所述当前标记点的运动轨迹，对所述在先标记点的运动轨迹进行运动同步，得到运动同步信息；
第五单元(405)，用于根据所述位置信息和所述运动同步信息，将在先标记点按照其运动轨迹依次叠加在当前采集的对应图像中。
5.根据权利要求4中所述的介入治疗中的图像呈现系统，其特征在于，所述第一单元(401)接收用户从放置在先支架时X射线设备采集的图像序列中选择的在先支架释放时包括两端标记点的在先图像序列，对所述在先图像序列中的每幅在先图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述在先图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅在先图像中的坐标位置，得到所述在先标记点的运动轨迹；
所述第二单元(402)对所述设定数量的当前图像中的每幅当前图像依次进行标记点识别，并确定所述标记点在所述当前图像中的坐标位置，基于所述标记点在每幅当前图像中的坐标位置，得到当前标记点的运动轨迹。
6.根据权利要求5中所述的介入治疗中的图像呈现系统，其特征在于，所述第一单元(401)在对所述在先图像序列中的每幅在先图像依次进行标记点识别之后，进一步包括：对所述标记点进行增强显示处理。
7.介入治疗中的图像呈现系统，其特征在于，包括：至少一个存储器(51)和至少一个处理器(52)，其中：
所述至少一个存储器(51)用于存储计算机程序；
所述至少一个处理器(52)用于调用所述至少一个存储器(51)中存储的计算机程序，执行如权利要求1至3中任一项所述的介入治疗中的图像呈现方法。
8.一种成像系统，其特征在于，包括X射线设备和如权利要求4至7中任一项所述的介入治疗中的图像呈现系统。
9.根据权利要求8所述的成像系统，其特征在于，所述X射线设备为医用血管造影X射线机。
10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；其特征在于，所述计算机程序能够被一处理器执行并实现如权利要求1至3中任一项所述的介入治疗中的图像呈现方法。
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