CN117545444A - 用于凝块长度和特性表征的系统 - Google Patents

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Abstract

血栓切除术装置(10)包括被配置用于部署并随后取回相关联的系留自扩张支架(2)的取回装置(12)，该取回装置包括导丝(14)，该导丝具有不透射线的末端(13)。至少一个电子处理器(20)被编程为：在使用血栓切除术装置执行的血栓切除手术期间，接收导丝穿过凝块的延伸的时间序列图像(35)；确定导丝的末端的几何变化；基于导丝的末端的几何变化，识别出导丝穿过凝块的延伸完成；以及通过以下方式对识别出导丝穿过凝块的延伸完成做出响应：输出导丝完全延伸穿过凝块的指示(36)；和/或控制机器人(16)停止将导丝延伸穿过凝块。

Description

用于凝块长度和特性表征的系统
技术领域
以下内容大体上涉及导管技术、机械血栓切除术技术、成像技术、凝块(血块)取回技术及相关技术。
背景技术
血管治疗(如血栓切除术、动脉粥样硬化切除术等)装置是一种医疗装置，旨在清除(移除)或改变病变血管(如动脉、静脉等)内的组织或材料。特别是，机械血栓切除术是通过直接清除动脉脑凝块治疗缺血性中风的有效方法。在此类手术中，清除装置会穿过凝块部署。正确选择和放置装置对手术成功非常重要。通常情况下，此类手术可使用支架取回器。
机械血栓切除术通常包括以下步骤：(1)用球囊导引导管进入血栓近端的颈动脉；(2)使用微导管/微导丝组合穿过球囊导管进入血栓或凝块部位；(3)推进微导丝穿过血栓；(4)在微导丝上推进微导管穿过血栓；(5)收回微导丝，换上支架取回器；(6)部署支架取回器；(7)等待支架与凝块融合；(7)部署球囊导引导管的球囊；以及(8)通过将支架取回器和微导管一起收回到球囊导引导管中，来取回血栓。
以下内容公开了一些改进措施，以克服这些问题和其他问题。
发明内容
在本文公开的一些实施例中，血栓切除术装置包括取回装置，该取回装置被配置用于部署(植入)并随后取回相关联的系留自扩张支架。取回装置包括导丝，导丝具有不透射线的末端。至少一个电子处理器被编程为：在使用血栓切除术装置执行的血栓切除手术期间接收导丝穿过凝块的延伸的时间序列图像；对时间序列图像的图像执行图像分析，以确定导丝的末端的几何变化；基于导丝的末端的几何变化识别出导丝穿过凝块的延伸完成；以及通过以下方式对识别出导丝穿过凝块的延伸完成做出响应：输出导丝完全延伸穿过凝块的指示；和/或控制机器人停止将导丝延伸穿过凝块。
在本文公开的一些实施例中，血栓切除术装置包括：微导管；自扩张支架，该自扩张支架系留在微导管上，并被配置用于压入微导管中；以及具有末端的导丝。导丝的末端是不透射线的和/或包括测量末端的几何形状的传感器。
在本文公开的一些实施例中，一种血管治疗方法包括：在使用血栓切除术装置执行的血栓切除手术期间，接收导丝穿过凝块的延伸的时间序列图像；对时间序列图像的图像执行图像分析，以确定导丝的末端的几何变化；基于导丝的末端的几何变化，识别出导丝穿过凝块的延伸完成；以及通过以下方式对识别出导丝穿过凝块的延伸完成做出响应：输出导丝完全延伸穿过凝块的指示；和/或控制机器人停止将导丝延伸穿过凝块。
一个优点在于，提供了一种允许支架一次性(在单次尝试中)取出凝块的支架取回装置。
另一个优点在于提供了对支架取回过程的改进控制，以降低凝块破裂成更小碎片的可能性。
另一个优点在于提供了带有改进的支架取回时机的机械血栓切除术，以确保与凝块完全融合，同时避免在开始支架取回时出现不必要的延迟。
另一个优点在于在支架取回期间提供反馈，以确定支架系留在其上的导丝的末端的几何变化。
另一个优点在于控制机器人构件在患者凝块内输送支架后取出导丝的速度。
给定的实施例可以不提供任何一个、提供一个、提供两个、提供多个或提供所有上述优点，和/或可以提供本领域普通技术人员在阅读和理解本公开后会明显感觉到的其他优点。
附图说明
本公开可以采取各种部件和部件排列形式，也可以采取各种步骤和步骤排列形式。附图仅用于图示优选实施例的目的，不能解释为对本公开的限制。
图1A、图1B、图1C和图1D图解说明了根据本公开的执行导丝延伸序列(图1A、图1B和图1C)，然后进行支架部署操作(图1D)的血管治疗装置。
图2图解说明了使用图1的装置执行血管治疗方法的方法。
具体实施方式
在机械血栓切除术的步骤(2)(即将导丝穿过凝块插入)中，导丝必须被推进直至其穿过凝块，以便将支架取回器完全部署在凝块中。重要的是，导丝的末端要穿过凝块部署，以便随后部署的支架取回器能取回整个凝块，但导丝不应部署得穿过凝块太远，以免损伤健康血管或导致随后部署的支架取回器被放置得穿过凝块。此外，准确确定凝块的长度可用于选择正确的支架取回器类型和尺寸。因此，检测凝块的长度是有利的。
以下内容与机械血栓切除术有关，这是一种将系在取回线上的自扩张(如镍钛诺)支架部署到凝块中的技术。支架扩张并与凝块融合，然后使用取回线将与凝块融合的支架拉回导管中，以从血流中清除凝块。
在此过程中，用支架捕捉整个凝块是重要的。如果支架只部分地部署到凝块内，那么凝块很可能会在支架取回步骤中破裂，导致松动的凝块碎片进入血流，从而可能对临床产生重大不利影响。
目前，支架的部署需要将导丝延伸穿过凝块的预期长度，然后沿着导丝移动微导管，从微导管中取出导丝并将支架移入微导管中，然后取出微导管以部署支架。支架上一般包括不透射线的标记，因此在荧光透视监测成像中可见。然而，凝块在荧光透视成像中最多微弱可见，甚至根本看不到，并且导丝在荧光透视监测成像中也是微弱可见或不可见的——因此，操作者无法保证导丝已经完全穿过凝块，从而使随后部署的支架完全捕捉到凝块的整个长度。
本文所公开的方法利用了导丝的末端刚度降低，以便于推动导丝穿过凝块这一事实。因此，导丝末端倾向于卷曲，以形成节(knuckle)或部分环。在进入凝块之前，由于血管腔的直径相对较大，导丝末端的部分环会扩张或伸直。当末端进入紧缩的凝块时，部分环会被凝块横向压缩(挤压)，凝块的腔比畅通血管的腔要窄。在穿过凝块时，末端会一直受到压缩。当导丝的末端到达凝块的端部并穿回到健康血管中时，末端的部分环会再次扩张到直径较大的血管腔中。
有鉴于此，以下内容公开了通过添加不透射线的金属丝(或使用不透射线的金属丝制作末端)、或添加不透射线的涂层、或添加不透射线的标记和/或其他方式使导丝末端不透射线。然后，在荧光透视图像中可以观察到末端的部分环(或更一般地说，末端的几何形状)，并且在荧光透视图像中可以观察到部分环在穿过凝块时的压缩以及随后在其穿出凝块时的扩张，这就是导丝的末端的几何变化(例如，在进入凝块时的压缩及其随后在离开凝块时的解压缩或展开)。
在本文公开的一些实施例中，实施了各种图像处理技术来检测部分环的压缩和随后的扩张。这方面的一个复杂问题是，导丝有时会在插入期间旋转，例如以0.5-1.0Hz左右的频率旋转，以便于穿过凝块，而实时荧光透视成像在某些情况下的典型帧频约为5-10fps。荧光透视图像是二维(2D)投影图像，所公开的信号处理技术在评估导丝末端的部分环的压缩或扩张量时会考虑到末端的旋转。例如，在5fps和1Hz旋转下，末端每次360°的完整旋转由五个图像帧捕捉。在这五个图像帧中，可以将显示末端的部分环最大(投影)的图像帧作为末端几何形状。如果末端穿过凝块的推进速率相当慢，则可以通过滑动窗口式方法，在几次旋转中进一步取平均值。
所公开的方法可以包括手动和机器人实施例。在手动实施例中，操作员可以直接观察末端，也可以显示末端进入凝块前的参考图像进行比较。可选地，图像处理可以自动检测部分环在离开凝块时的扩张，并在微导管末端完全穿过凝块时发出光和/或声音信号。在机器人方法中，导丝的插入是自动执行的，当检测到部分环扩张时，机器人停止插入。
作为另一种选项，可以通过以下方法确定凝块的长度。假设导丝的恒定推进速率R(例如，以毫米/秒(mm/s)为单位)、时间tentrance被存储，在该时间tentrance处，末端几何形状压缩，从而表明导丝末端进入凝块。同样，时间texit被存储，在该时间texit处，末端几何形状展开或扩张，从而表明导丝末端从凝块中离开。然后凝块的长度Lclot可以被估算为Lclot＝R×(texit-tentrance)。替代地，如果导丝操纵员将导丝的延伸长度Lwire(t)记录为时间的函数(例如，基于旋转编码器对用于延伸导丝的齿轮的旋转的测量值)，则凝块的长度可以被估算为Lclot＝Lwire(texit)-Lwire(tentrance)。即使导丝的推进速率R不是恒定的，后一种方法也能奏效。
虽然结合机械血栓切除术进行了描述，但更一般地说，所公开的评估导丝穿过凝块的通过的技术可有效应用于任何包括将导丝穿过凝块插入的操作的血管治疗手术。例如，在某些类型的激光血管切除术中，导丝会穿过凝块插入，然后被用来引导带有激光孔的导管到达凝块。作为另一示例，动脉瘤切除术可以采用带有机械(如旋转)切割器的导管。作为又一示例，在某些类型的球囊血管成形手术中，导丝会穿过凝块插入，然后被用来引导带有放气球囊的导管到达凝块，然后对放气球囊进行充气，从而对凝块进行机械重塑。这些只是进一步的说明性示例。
在一个变体实施例中，光纤传感器、压电弯曲传感器或其他传感器直接测量导丝末端的部分环的收缩/扩张。
参照图1A、图1B、图1C和图1D，图解显示了由说明性血管治疗(即血栓切除术或粥样斑块切除术)设备1执行的导丝延伸序列(图1A、图1B和图1C)，然后是支架部署(图1D)。如图1A-1D所示，设备1包括治疗装置10，用于将自扩张血管治疗装置2(仅在图1D中显示，如自扩张支架、自扩张过滤器等)输送到血管中以及从血管中取回该装置2。治疗装置10包括导管12，该导管12被配置用于将自扩张支架2部署在患者血管V中的凝块C(图1A-1D中以虚线图解显示)中并随后取回自扩张支架2。在一些实施例中，从导管12延伸出微导管12m(仅在图1D中显示)用于支架部署，如图1D所示，自扩张支架2被压入微导管12m内部。
如图1A所示，导丝14包括不透射线的末端13，以便在荧光透视成像中成像。为了使末端13不透射线，末端13可以由与导丝14主体不同的材料制成，如末端13可以包括短的不透射线的金属丝(如铂丝或镍钛诺丝)，该金属丝通过冶金方法(如通过焊接)粘合到导丝14的端部。替代地，不透射线的标记(未显示；例如，铂钨填充聚氨酯带)也可以沿末端13间隔设置。在又一种方法中，末端13可以包括与导丝14相同的金属丝(也就是说，末端13可以是构成导丝14的金属丝的端部)，并涂有不透射线的涂层，诸如钽涂层。这些仅仅是说明性示例。如图1A-1D所示，末端13通常回弯以形成部分环17。
在某些实施例中，如图1所示，导丝14的末端13可以包括附接到其上的传感器15，该传感器15被配置用于测量末端15的几何形状，诸如收缩或扩张。(传感器15仅在图1A中图解表示)。如前所述，导丝14的末端13通常形成环或部分环17。传感器15可以被配置用于测量环17的几何变化。在某些实施例中，传感器15可以包括弯曲传感器，诸如压电弯曲传感器或随着弯曲而改变电阻率的电阻涂层，或者光纤弯曲传感器。由于环17在弯曲更剧烈时会失去光线，因此传感器15获得的穿过环17的光强度的降低是弯曲量的一种度量。
图1还显示了与导丝14操作性连接的机器人16(图1中以方框图解显示)。机器人16被配置用于控制导丝14的延伸和/或在导丝14延伸后在凝块C中部署自扩张支架2以及随后取回部署在凝块C中的自扩张支架2。图1A-1D还显示了电子处理装置18，诸如工作站计算机，或更一般的计算机，其可用于控制机器人16自动执行导丝14穿过凝块C的延伸。电子处理装置18还可以包括一个服务器计算机或多个服务器计算机，例如，它们互连以形成服务器集群、云计算资源等，以执行更复杂的计算任务。工作站18包括典型的部件，诸如电子处理器20(如微处理器)、至少一个用户输入装置(如鼠标、键盘、轨迹球(跟踪球，光标运动球)和/或类似装置)22和显示装置24(如LCD显示器、等离子显示器、阴极射线管显示器和/或类似装置)。在某些实施例中，显示装置24可以是工作站18的单独部件，也可以包括两个或更多个显示装置。
电子处理器20与一个或多个非临时存储介质26操作性连接。作为非限制性说明性示例，非临时存储介质26可以包括磁盘、RAID或其他磁性存储介质；固态驱动器、闪存驱动器、电子可擦除只读存储器(EEROM)或其他电子存储器；光盘或其他光存储器；它们的各种组合；或诸如此类中的一种或多种；并且可以例如是网络存储器、工作站18的内部硬盘驱动器、它们的各种组合或诸如此类。应该理解的是，本文提到的任何一个或多个非临时介质26都应广义地解释为涵盖相同或不同类型的单个介质或多个介质。同样，电子处理器20可以体现为单个电子处理器，也可以体现为两个或更多个电子处理器。非临时存储介质26存储可由至少一个电子处理器20执行的指令。这些指令包括生成用于在显示装置24上显示的图形用户界面(GUI)28的可视化的指令。
图1A-1D图解显示了适于使用说明性血管治疗(即血栓切除术或动脉瘤切除术)设备1执行的典型血管治疗。在图1A中，导丝14开始从导管12延伸，导丝14的不透射线的末端13尚未进入凝块C。由于血管V的腔中可获得相对较大的空间，因此末端13的部分环17的直径较大。在时间tentrance处，末端13进入凝块C，此时环17被压缩以适应凝块C的腔的较小直径。图1B图示了导丝14的继续延伸，此时末端13位于凝块C内，因此部分环17被凝块C的较小腔压缩。在随后的时间texit处，如图1C所示，末端13从凝块C中穿出，此时由于血管V的直径较大，末端13会扩张。最后，图1D图示了，内部压缩有自扩张支架2的微导管12m沿着导丝14延伸到凝块C中。在典型的机械血栓切除手术中，随后取出微导管12m，以将支架2部署在凝块C中，其中支架2在凝块C中扩张并与凝块C融合，然后将支架2抽回导管12中，从血管V中清除凝块C(图1A-1D的序列中未描绘支架部署和取回步骤)。
图1D仅描绘了可以使用图1C所示的延伸导丝14执行的血管治疗的说明性示例。作为另一示例，在动脉粥样硬化切除术中，带有激光孔或机械切割器的导管可沿延伸导丝14输送到凝块C，其中激光孔或切割器用于切割掉凝块C。作为又一示例，在球囊血管成形手术中，可将带放气球囊的导管沿延伸导丝14输送到凝块C，然后将球囊充气，以对凝块C进行机械重塑。这些仅是进一步的说明性示例。
可选地，也可以利用所公开的技术来测量凝块C的长度。随着导丝14按照图1A、图1B和最后的图1C所示的有序序列延伸，可以得出：texit＞tentrance。如果导丝14以恒定的速度R推进，则可选地，凝块C的长度Lclot可以被估算为Lclot＝R×(texit-tentrance)。替代地，如果机器人16将导丝14的延伸长度Lwire(t)记录为时间的函数(例如，基于旋转编码器对用于延伸导丝的齿轮的旋转的测量值)，则凝块的长度可以被估算为Lclot＝Lwire(texit)-Lwire(tentrance)。即使导丝的推进速率R不是恒定的，后一种方法也能奏效。
在手动实施例中，机器人16可由用于执行导丝延伸的手动机构替代。在本实施例中，GUI 28在时间texit基于末端13离开凝块C时(如图1D所示)环17的扩张或展开(或其他几何变化)适当地发出警报，并且末端的几何变化通过对实时荧光透视图像的图像分析检测到，如下面描述的那样。可选地，GUI 28也可以在末端13进入凝块C的时间tentrance，基于图像分析检测到环17在末端13进入凝块C时的压缩而开始发出警报(其中时间tentrance位于图1A所示时间点和图1B所示时间点之间)。如果导丝14的推进是使用(例如)带有适当旋转编码器或类似装置(用于测量导丝延伸)的手动操作齿轮机构来手动完成的，那么可选地，凝块长度可以按照之前针对机器人实施例描述的那样被估算为：Lclot＝Lwire(texit)-Lwire(tentrance)。在又一种方法中，如果导丝14具有抽动标记(tic mark)，如沿着导丝14的长度每1毫米就有一个，那么凝块的长度就可以由操作员估算为在GUI 28所指示的时间tentrance和GUI 28所指示的时间texit之间导丝延伸的抽动标记的数量。
图1A-1D还显示了成像装置30，其被配置用于获取导丝14的延伸的时间序列图像35。特别是，在图示示例中，成像装置30是荧光透视成像装置(如X射线成像装置、C形臂成像装置、CT扫描仪等)，在荧光透视成像下可以看到导丝14的不透射线的末端13，从而可以确定末端13离开凝块C的时间texit。可选地，还可以确定末端13进入凝块C的时间tentrance。荧光透视成像是实时成像，例如，在一些非限制性的说明性实施例中，以5-10帧/秒(即5-10fps)的帧率获取图像。成像装置30与电子处理装置18的至少一个电子处理器20通信。如图1所示，成像装置30包括X射线成像装置，该X射线成像装置包括X射线源32和X射线探测器34(诸如C形臂成像装置)；但是，可以理解的是，可以使用任何合适的成像装置，诸如超声(US)、计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、核成像或任何其他合适的成像装置。对于非荧光透视成像装置而言，不透射线的末端13可以用在所选成像模式中可观察到的类型的末端适当地替换。例如，如果使用MRI进行监测，那么不透射线的末端13可以适当地由在MRI图像中提供良好对比度的材料制成，或包括由该材料制成的标记。图像35可以存储在非临时存储介质26中。
至少一个电子处理器20如上所述被配置用于执行血管治疗方法或过程100。非临时存储介质26存储指令，这些指令可由至少一个电子处理器20读取和执行，以执行所公开的操作，包括执行血管治疗方法或过程100。在一些示例中，方法100可以至少部分地通过云处理来执行。
参考图2，并继续参照图1，血管治疗方法100的导丝延伸阶段100a的说明性实施例以流程图进行图解显示。方法100a开始时，使用机器人16或手动将导丝14从导管12延伸至血管V中。
在导丝延伸过程中，在操作102中，成像装置30获取导丝14穿过凝块C的延伸的时间序列图像。时间序列图像然后被传递到电子处理装置18。
在操作104中，对时间序列图像的图像执行图像分析，以确定导丝14的末端13(即环15)的几何变化。在某些实施例中，执行图像分析以确定环17的几何变化是环17在进入凝块C时被压缩。在某些实施例中，执行图像分析以确定环17的几何变化是环17在完成导丝14穿过凝块C的延伸后扩张。通常情况下，当导丝14延伸穿过凝块C时，环17会受到凝块C的组织的压缩(如图1B所示)。当环17穿过凝块C时(如图1C所示)，它不再受到压缩，并开始扩张。环17的扩张表明导丝14的延伸完成。
在操作106中，如果在导丝延伸期间基于环17的几何变化识别出事件，则基于在操作106中识别出的事件执行响应；否则，流程107以迭代方式回到操作102，继续获取图像，直到操作106的迭代识别出事件。在某些实施例中，在操作108中，该响应包括输出事件的指示36。为此，指示36可以是经由显示装置24上的GUI 28显示的视觉信息或警告、电子处理装置18输出的声音指示或诸如此类。在某些示例中，指示36可以包括诸如“导丝正在进入凝块的指示”、或“导丝完全延伸穿过凝块的指示”，或“准备好部署取回装置”等的信息。
在一些实施例中，在操作110中，响应包括控制机器人16执行响应事件的动作(例如，经由取回装置12取出导丝14，减慢取出导丝14的速度等)。
在一个示例中，事件在从凝块C中取回导丝14之前被识别。事件包括环17停止扩张。响应于这一识别，控制机器人16启动血管手术的下一步骤，诸如开始机械血栓切除手术的支架部署过程(参见图1D)。
在其他实施例中，可以执行操作108和110两者。例如，一旦在操作108中输出指示36，就可以控制机器人16在操作110中启动支架部署。此外，虽然图2中未显示，但在检测到末端13进入凝块C并记录对应的时间tentrance以及随后检测到末端13离开凝块C并记录对应的时间texit之后，可以使用之前描述的方法之一估算凝块C的长度Lclot。
示例
继续参照图1和图2，更详细地描述设备1的操作。
在成像装置30获取图像35的操作102期间，导丝14可以在到达凝块C之前旋转，并获取图像35。可以使用标准图像处理技术或人工智能(AI)方法(诸如Ambrosini等人(如Ambrosini,Pierre等人，"Fully automatic and real-time catheter segmentation inX-ray fluoroscopy"，医学影像计算与计算机辅助介入国际会议，Springer,Cham,2017)概述的用于分割和导线轮廓参数化的U-net方法)从这些图像35中检测导丝14的末端13的形状。由于导丝14的旋转，末端13将以循环模式在图像35中进行显示。这些图像36可以(至少暂时)存储在电子处理装置18的非临时计算机可读介质26中。
然后，导丝14可以被推进穿过凝块C，并获取更多图像35。在操作104期间，在每个图像35中检测末端13(即环17)的形状，并将其与之前获取的图像中环17的形状进行比较。当环17的形状接近一个或多个存储的图像35时，可以停止导丝14的推进。
图像对比分析操作可使用单张“之前的”图像35(即导丝14插入凝块C之前)和单张“当前的”图像35(即导丝14位于凝块C中时)执行。对于“凝块前”模式，可存储具有最大半径的环17的形状。对于每个获取的图像35，将环17的当前形状与存储的环17的形状进行比较。如果有作为点序列给出的环17的二维形状描述，则可以对两组点实施刚性配准。如果形状类似，那么两个形状之间的距离在配准操作后将会很小。如果形状差异很大，那么误差就会很大。假设凝块前的形状由点pi；i＝1......n给出，当前的形状由点qi；i＝1......n给出，那么可以找到一个变换H，使两组点之间的最小二乘差最小。然后，如果误差(Err)小于预定阈值，则形状类似。因此，导丝14从凝块C中离开。
误差度量Err可以以各种方式构造。上述示例计算点与点之间的距离。替代地，还可以计算点与线段或点与曲线之间的距离。此外，还可以考虑两个形状的点和估算的形状，以获得更精细的匹配。
在穿越凝块期间，环17的形状也可用于区分软凝块和硬凝块。在穿越软凝块时，环17的曲率会比穿越硬凝块时低。因此，通过使用图像处理算法分析图像35来计算环17的曲率，并对凝块硬度进行分类。
在另一个实施例中，可以使用多张“之前的”图像35和多张“当前的”图像35执行图像对比分析操作。在此实施例中，获取的图像35(即获取的环17的形状)的滑动窗口被套用。将“当前的”环形状序列与“之前的”图像35序列进行比较。通过将当前的图像35与之前的图像35进行配准，可获得“全局配准”。
之前的图像35与获取的图像35中环17的形状之间的总误差提供了两个形状序列的接近程度的度量。当导丝14离开凝块C时，总误差会降至阈值以下。
在本文公开的其他实施例中，具有最大曲率半径的导丝末端13形状的视觉表示被叠加在锚定到当前末端位置的实时X射线图像35上。用户可将环17的实际形状与进入凝块C前获取的最大曲率形状进行连续比较。
在另一个示例中，X射线图像35的反馈可以用扭矩反馈来增强，以区分“凝块内”/“凝块外”状态。机器人16可以安装有力/扭矩传感器(未显示)，它们可以测量转动导丝14所需的扭矩。设备1可以测量插入之前转动导丝14所需的扭矩，并将其作为基线值或基线扭矩曲线。然后，随着导丝14的推进，可对所需扭矩进行连续分析。当导丝14位于凝块C中时，扭矩会较高，随着导丝14离开凝块C，扭矩会下降。该信息可以作为X射线图像35的补充，用于改进凝块长度检测。
在另一个实施例中，替代过程包括使用电子处理装置18的至少一个电子处理器20中实施的普通卷积神经网络(CNN)对特定导丝运动指示位于凝块C内部或外部进行分类。CNN的输入是捕获导丝14在进入凝块C之前的完整旋转(部分旋转也是可以的，但并不可靠)的X射线图像35序列连同其基线旋转序列。CNN的输出是二元分类器，具有凝块C“内”或“外”两种状态的概率。针对每种类型的导丝14和血管V的血管直径对CNN进行训练。在另一个示例中，可以实施特征工程，其中将导丝14用作二维图像35中归一化位置序列的输入。这种方法的优点在于它考虑了导丝14的全部形状，而不仅仅是最大曲率半径。
在另一个实施例中，机器人16被配置用于操纵导丝14和取回装置12，或作为手持装置帮助穿越和表征凝块C。在使用手持装置的情况下，内血管外科医生会将取回装置12/导丝14导航到凝块C，并将手持装置附接到取回装置12/导丝14上。该装置可使用X射线和/或力/扭矩反馈推进导丝14穿过凝块C。然后，在导丝14上推进取回装置12。
在另一个实施例中，导丝14的末端13包括多个顺应性“尾部”，以提高灵敏度。每个尾部可以具有不同的机械特性，诸如刚度或摩擦涂层。
这些方法也可用于其他领域，诸如导线拔除和慢性全闭塞(CTO)。该应用是利用从类C形臂装置获取的X射线图像开发的。不过，同样的概念也可以使用诸如CT、MRI、US的其他成像模式来实现。
本公开已参照优选实施例进行了描述。其他人在阅读和理解前面的详细描述后，可能会对其进行修改和变更。意图是示例性实施例应被解释为包括所有此类修改和变更，只要它们在所附权利要求书或其等同物的范围内。

Claims (20)

1.一种血栓切除术装置(10)，所述血栓切除术装置(10)包括：
取回装置(12)，所述取回装置(12)被配置用于部署并随后取回相关联的系留自扩张支架(2)，所述取回装置包括导丝(14)，所述导丝(14)具有不透射线的末端(13)；以及
至少一个电子处理器(20)，所述至少一个电子处理器(20)被编程为：
在使用所述血栓切除术装置执行的血栓切除手术期间，接收所述导丝穿过凝块的延伸的时间序列图像(35)；
对所述时间序列图像的图像执行图像分析，以确定所述导丝的末端的几何变化；
基于所述导丝的末端的几何变化，识别出所述导丝穿过凝块的延伸完成；以及
通过以下方式对识别出所述导丝穿过凝块的延伸完成做出响应：
输出所述导丝完全延伸穿过凝块的指示(36)；和/或
控制机器人(16)停止将所述导丝延伸穿过凝块。
2.根据权利要求1所述的血栓切除术装置(10)，其中，所述图像分析确定所述导丝(14)的末端(13)的几何变化，所述导丝(14)在导丝的末端包括环(17)，所述环(17)在所述导丝穿过凝块的延伸完成之后扩张。
3.根据权利要求2所述的血栓切除术装置(10)，其中，所述导丝(14)的末端(13)的几何变化包括：在所述导丝延伸穿过凝块期间，位于末端的环(17)被压缩；以及在所述导丝穿过凝块的延伸完成之后，所述环(17)扩张。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的血栓切除术装置(10)，其中，所述至少一个电子处理器(20)被编程为：通过输出所述导丝(14)完全延伸穿过凝块的指示(36)来对所述识别做出响应。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的血栓切除术装置(10)，所述血栓切除术装置(10)还包括：
机器人(16)，所述机器人(16)由所述至少一个电子处理器(20)控制用于自动执行所述导丝(14)穿过凝块的延伸。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的血栓切除术装置(10)，所述血栓切除术装置(10)还包括：
成像装置(30)，所述成像装置(30)被配置用于获取在所述血栓切除手术期间获取的所述导丝(14)的时间序列图像；
其中，所述成像装置与所述至少一个电子处理器(20)通信。
7.根据权利要求6所述的血栓切除术装置(10)，其中，所述成像装置(30)包括X射线成像装置，所述X射线成像装置包括X射线源(32)和X射线探测器(34)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的血栓切除术装置(10)，其中，所述不透射线的末端(13)包括设置在所述末端上的一个或多个不透射线的标记。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的血栓切除术装置(10)，其中，所述不透射线的末端(13)包括设置在所述导丝的末端的不透射线的金属丝。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的血栓切除术装置(10)，所述血栓切除术装置(10)还包括：
传感器(15)，所述传感器(15)附接到所述导丝(14)的末端(13)，并被配置用于测量所述末端的收缩或扩张。
11.一种血栓切除术装置(10)，所述血栓切除术装置(10)包括：
微导管(12)；
自扩张支架(2)，所述自扩张支架(2)系留在所述微导管上并被配置用于压入所述微导管中；以及
具有末端(13)的导丝(14)；并且
其中，所述导丝的末端是不透射线的和/或包括测量所述末端的几何形状的传感器(15)。
12.根据权利要求11所述的血栓切除术装置(10)，其中，所述血栓切除术装置被配置用于执行血栓切除手术，所述血栓切除手术包括：
将所述导丝(14)穿过凝块部署；
将带有被压入所述微导管中的自扩张支架(2)的微导管(12)沿着所述导丝延伸到凝块中；
通过拉回所述微导管来部署所述自扩张支架；以及
经由所述自扩张支架系留到其上的微导管取回部署的自扩张支架。
13.根据权利要求11所述的血栓切除术装置(10)，其中，所述导丝(14)的末端(13)是不透射线的，并且包括设置在所述末端上的不透射线的金属丝(4)和/或不透射线的标记(4)。
14.根据权利要求11所述的血栓切除术装置(10)，其中，所述导丝(14)的末端(13)包括弯曲传感器(15)。
15.一种血管治疗方法(100a)，所述血管治疗方法(100a)包括：
在使用血栓切除术装置(10)执行的血栓切除手术期间，接收导丝(14)穿过凝块的延伸的时间序列图像(35)；
对所述时间序列图像的图像执行图像分析，以确定所述导丝的末端(13)的几何变化；
基于所述导丝的末端的几何变化，识别出所述导丝穿过凝块的延伸完成；以及
通过以下方式对识别出所述导丝穿过凝块的延伸完成做出响应：
输出所述导丝完全延伸穿过凝块的指示(36)；和/或
控制机器人(16)停止将所述导丝延伸穿过凝块。
16.根据权利要求15所述的血管治疗方法(100a)，所述血管治疗方法(100a)还包括：
在识别出所述导丝(14)穿过凝块的延伸完成之后，沿着所述导丝部署自扩张支架(2)，随后取回所述自扩张支架。
17.根据权利要求15和16中任一项所述的血管治疗方法(100a)，其中，所述图像分析确定所述导丝(14)的末端(13)的几何变化，所述导丝(14)在导丝的末端包括环(17)，所述环(17)在所述导丝穿过凝块的延伸完成之后扩张。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的血管治疗方法(100a)，其中，所述导丝(14)的末端(13)的几何变化包括：在所述导丝延伸穿过凝块期间，位于末端的环(17)被压缩；以及在所述导丝穿过凝块的延伸完成之后，所述环(17)扩张。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的血管治疗方法(100a)，其中，所述响应包括：
输出所述导丝(14)完全延伸穿过凝块的指示(36)。
20.根据权利要求15-19中任一项所述的血管治疗方法(100a)，其中，所述响应包括：
控制所述机器人(16)自动执行所述导丝(14)穿过凝块的延伸。
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