使用血管外图像识别血管特质的系统和方法与流程

背景技术：

1、血管的虚拟血流储备(“vfr”)的计算可用于诊断血管内的病变，并有助于确定应在其中采取治疗措施(如支架的放置)的区域。vfr计算可使用血管内成像来计算。然而，血管内成像通常仅发生在整个血管的一部分上。例如，一些血管内光学相干断层扫描(“oct”)系统可以具有75毫米的最大回拉长度，而血管的整个长度可以是这一长度的两倍多。在没有关于尚未被血管内探头所成像的区域处的血管的结构的附加信息的情况下，做出假设以执行vfr计算。特别是，对尚未进行血管内成像的血管的区域中的血管的结构进行假设。然而，如果血管的结构与这些假设不同，则vfr计算可能会不准确。我们需要系统和方法来减少vfr计算的这些不准确性，从而改进对血管状况的诊断。

技术实现思路

1、本发明公开了用于使用血管外图像和血管内图像来识别血管特征以估计被成像的血管的虚拟血流储备(vfr)的系统和方法。本公开的各方面包括使用血管外图像来估计尚未进行血管内成像的区域的血管的尺寸。vfr估计可以基于阻力模型，该阻力模型包含了血管内图像数据和估计出的血管尺寸两者。在其他方面，捕获并分析多角度血管外图像，以识别分支血管的尺寸和方向。

2、该系统和方法可包括用于存储血管的图像的一个或多个存储器和一个或多个处理器，这些处理器被配置为：在血管内成像探头的回拉期间捕获血管的多个血管外图像，所述血管内成像探头具有沿着所述血管的第一区域的限定的回拉长度；检测所述多个血管外图像中的一个或多个标记的位置；基于在所述多个血管外图像中的一个或多个标记的位置将所述多个血管外图像中所表示的血管的第一区域与所述回拉长度相关联；以及基于所述多个血管外图像中所表示的血管的第一区域与所述回拉长度的相关性来确定所述多个血管外图像中所表示的血管的第二区域的尺寸。

3、在本公开的其他方面，血管的第二区域的尺寸可以包括第二区域的长度、第二区域内的横截面直径和第二区域内的横截面面积中的至少一者。在其他方面，一个或多个处理器可进一步被配置为基于由血管内成像探头捕获的多个图像并基于血管的第二区域的已确定的尺寸来计算血管的虚拟血流储备(vfr)。此外，血管的vfr还可以至少部分地基于在多个血管外图像中的至少一个中识别出的血管中心线与血管的第二区域的血管边界之间的距离来计算。

4、在本公开的其他方面，血管的第二区域可包括血管的远端心外膜区域和近端心外膜区域中的至少一者。此外，将多个血管外图像中代表的血管的第一区域与回拉长度相关联可以包括对在多个血管外图像中的至少一个中表示的管腔尺寸进行缩放。

5、在又一方面，一个或多个处理器可进一步被配置为分析多个血管外图像，以便识别分支相对于血管的位置和起飞角(takeoff angle)。此外，一个或多个处理器可进一步配置为基于识别出的分支的位置和起飞角来计算血管的虚拟血流储备(vfr)。

6、在本公开的其他方面，一个或多个处理器可以被配置为接收以相对于患者的多个角所捕获的多个血管外图像；基于多个血管外图像生成血管的三维模型；识别将要实施血管内回拉过程的血管内的位置；估计未被包括在识别出的位置内的一个或多个区域处的血管的尺寸，其中该估计基于三维模型；并且基于估计出的血管的尺寸来计算血管的虚拟血流储备(vfr)。

7、在本公开的其他方面，一个或多个处理器可进一步被配置为沿血管识别一个或多个分叉，并且估计一个或多个分叉处的分支血管的尺寸和方向，其中计算血管的vfr基于估计出的分支血管的尺寸和方向，以及其中分支血管的方向包括分支血管相对于该血管的起飞角。

技术特征：

1.一种用于识别血管的特质的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述血管的所述第二区域的所述尺寸包括所述第二区域的长度、所述第二区域内的横截面直径和所述第二区域内的横截面面积中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括由所述一个或多个处理器基于由所述血管内成像探头捕获的多个图像并基于所确定的所述血管的所述第二区域的尺寸来计算所述血管的虚拟血流储备(vfr)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中基于在所述多个血管外图像中的至少一个中识别出的血管中心线与所述血管的所述第二区域的所述血管的边界之间的距离来计算所述血管的vfr。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述血管的所述第二区域包括所述血管的远端心外膜区域和近端心外膜区域中的至少一者。

6.根据权利要求5所述的方法，其中确定所述血管的第二区域的尺寸包括确定所述远端心外膜区域的长度和所述近端心外膜区域的长度。

7.根据权利要求5所述的方法，其中将所述多个血管外图像中表示的所述血管的所述第一区域与所述回拉长度相关联包括对所述多个血管外图像中的至少一个中表示的管腔尺寸进行缩放。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个血管外图像是在相对于所述血管的多个位置拍摄的。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括由所述一个或多个处理器分析所述多个血管外图像，以便识别一个或多个物体相对于所述血管的三维方向。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述一个或多个物体包括来自所述血管的分支，并且其中所述分支的三维方向包括所述分支相对于所述血管的位置和起飞角。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括由所述一个或多个处理器基于识别出的所述分支的位置和起飞角来计算所述血管的虚拟血流储备(vfr)。

12.一种用于识别血管的特质的系统，所述系统包括：

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述血管的所述第二区域的所述尺寸包括所述第二区域的长度、所述第二区域内的横截面直径和所述第二区域内的横截面面积中的至少一者。

14.根据权利要求12所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置为基于由所述血管内成像探头捕获的多个图像并基于已确定的所述血管的所述第二区域的尺寸来计算所述血管的虚拟血流储备(vfr)。

15.根据权利要求14所述的系统，其中基于在所述多个血管外图像中的至少一个中识别出的血管中心线与所述血管的所述第二区域的所述血管的边界之间的距离来计算所述血管的所述vfr。

16.根据权利要求12所述的系统，其中所述血管的所述第二区域包括所述血管的远端心外膜区域和近端心外膜区域中的至少一者。

17.根据权利要求12所述的系统，其中将所述多个血管外图像中表示的所述血管的所述第一区域与所述回拉长度相关联包括对所述多个血管外图像中的至少一个表示的管腔尺寸进行缩放。

18.根据权利要求12所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置为分析所述多个血管外图像以便识别分支相对于所述血管的位置和起飞角。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置为基于识别出的所述分支的位置和起飞角来计算所述血管的虚拟血流储备(vfr)。

20.一种用于识别血管的特质的方法，所述方法包括：

21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括：

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述分支血管的方向包括所述分支血管相对于所述血管的起飞角。

技术总结
本发明公开了使用血管外图像和血管内图像来识别血管的特征的系统和方法，以估计所成像的血管的虚拟血流储备(VFR)。本公开各方面包括使用血管外图像来估计尚未经过血管内成像的区域中的血管的尺寸。VFR估计可以基于阻力模型，该阻力模型合并了血管内图像数据和估计出的血管尺寸两者。在其他方面，捕获并分析多角度血管外图像，以识别分支血管的尺寸和方向。

技术研发人员：邱伟,李士民,A·戈皮纳特,J·赛杰夫,L·达斯卡尔
受保护的技术使用者：光实验成像公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22