最接近可获得路线图选择的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于血管路线图绘制的方法和系统。尤其地，本发明涉及一种用于选择最接近可获得心脏路线图的方法和系统。此外，本发明涉及一种用于运行该方法的计算机程序。
【背景技术】
[0002]在例如导管在进入位点处被插入到血管系统中之后，其沿大血管被送进到需要处置的血管结构。经由导管注射造影剂并且导管实验室X-射线设备记录血管造影序列，所述血管造影序列示出在填充有造影剂时的血管。能够利用变化的成像器几何配置来重复诊断血管造影采集。诊断和介入规划是基于这样的诊断血管造影的。
[0003]在介入期间，柔性的、部分或完全射线不透明导丝被送进到受影响的血管结构(例如冠状动脉中的狭窄、神经血管动脉瘤，或动静脉畸形)。荧光检查低剂量X-射线监控对导丝进行可视化，并在送进导丝的同时允许介入医师的手眼协调。当被定位时，导丝充当用于递送介入设备(例如用于扩张和支架递送的气囊、用于动脉瘤凝血的可拆卸弹簧圈)的导轨。介入设备的递送和部署也是通过荧光检查控制的。
[0004]可以使用血管造影到实况图像中的叠加技术(被称作路线图绘制)。在这样的流程中，血管结构自身由于其不是射线不透明的而在介入期间不可见。因此，对导丝和介入设备的导航和精确定位是繁琐、耗时的，并且需要额外的造影剂骤增，以使设备相对于相关血管的位置清楚。由于散射，在对诊断血管造影和介入荧光检查图的采集期间患者和医务人员两者都被暴露于X-射线。期望导航支持来减少介入时间并提升定位准确度。常规地，利用相似的成像器几何配置采集到的静态诊断血管造影被显示在实况介入荧光检查图旁边。为了在血管内对导丝和设备的导航，需要对静态血管造影与实况荧光检查图的主观视觉融合。改进的背景丰富的可视化能在导航中提供重要支持。作为一种途径，能够将经预处理的血管造影叠加到荧光检查图像流上，使得血管和介入设备被同步显示在一个屏幕上。
[0005]导航系统因此能够通过提供被显示在实况荧光检查图片旁边或被叠加在实况荧光检查图片上的心脏路线图，来帮助心脏病学医师。理想地，该心脏路线图表示在血管造影期间采集的血管网络，具有与当前实况图像相同的心脏相位，并且关于呼吸动作和患者运动配准。
[0006]在W0 2004034329 A2中，描述了一种用于实现心脏路线图绘制的基本方法，其依赖于对心脏和呼吸周期的提取，并且依赖于在血管造影图像(充满状态中)与实况图像之间对那些周期的匹配。
[0007]路线图绘制是个非常重要的特征，因为它(有希望)提供介入设备关于血管解剖学的准确定位(否则在大部分的PCI (经皮冠状动脉介入)时间期间是不可见的)。
[0008]路线图绘制在心脏介入的情况中甚至更为有趣，因为在其他情况下由心脏病学医师执行的在血管造影(通常为一个选定图像)与动态荧光检查图序列之间的脑力配准是个令人疲惫且不准确的过程。
[0009]US 5077769描述了一种控制面板，其包括可编程电致发光触摸屏和操纵杆，其被安装为能由放射科医师在PTCA流程期间操作。床边监视器在流程期间显示荧光检查图和路线图信息。放射科医师能够通过操作操纵杆，调节路线图信息与荧光检查图信息的相对权重。该系统基于相机机架的角度取向来自动选择合适的路线图，或者备选地选择合适的机架位置以对应于被用于产生令人满意的路线图的机架位置。
[0010]然而，包含来自血管造影序列的路线图绘制掩模的增强的荧光检查图序列有几个严重缺点。
[0011]完全不可能将完整的血管造影叠加到荧光检查图像，因为这创建了背景混合以及各种令人不悦的视觉效果。
[0012]其他缺点与荧光检查图相关。导航图像(实施荧光检查图序列)噪声非常大，并且其可能包含强呼吸运动。
【发明内容】
[0013]动态2D心脏路线图绘制需要可获得的路线图，所述路线图根据在造影剂到冠状动脉中的注射期间的暴露图像而被创建和计算。易于使用可以是本申请的主要特征。在利用导丝、C-型臂和患者台进行导航时，考虑中的一个特别的问题可以被看作是:可获得的那些中的哪个路线图最适合于在当前位置的使用？
[0014]此外，介入心脏病科医师处于产出压力之下，意味着他们想要在尽可能短的时间内处置患者。因此，没有时间手动检查可获得的一组运行(run)。
[0015]事实上，要求的是拥有对以上问题的自动应答/动作。
[0016]本发明提出将针对荧光检查图像的成像设备的成像参数自动适应到已生成的对比增强图像的成像参数。本发明的目标是提供一种消除或至少减少上述缺点的方法和设备。
[0017]该目标通过各自的独立权利要求中的每个的主题得以实现。在各自的从属权利要求中描述了另外的实施例。
[0018]大体上，根据本发明的用于血管路线图绘制的系统包括用于生成荧光检查图像的X-射线成像设备、在其中存储有多个对比增强图像的数据库、用户接口元件以及处理设备。所述对比增强图像中的每个都与生成所述图像所基于的成像参数存储在一起。所述用户接口元件可以被配置为，例如通过在任意位置和取向上手动调节所述成像设备，选择任意预期成像参数。
[0019]所述处理设备可以被配置为确定所述成像设备的当前成像参数。所述处理设备还可以被配置为从所述多个对比增强图像中识别存储的对比增强图像，所述存储的对比增强图像是利用特定成像参数生成的，其中，所述特定成像参与所述预期成像参数的偏差尽可能小，因此，所述处理设备还可以被配置为识别最接近可获得路线图。所述处理设备还可以被配置为自动控制所述成像设备以便针对所识别的对比增强图像的所述特定成像参数来调节所述成像设备的成像参数。
[0020]所述成像参数可以包括所述X-射线源和所述X-射线探测器的位置、所述X射线源和所述X-射线探测器的取向、所述X-射线源的设置和所述X-射线探测器的设置、患者台的位置、视场、帧速、左/右冠状动脉、对比增强图像的生成的时间和日期，以及最小可能透视缩短。
[0021]根据一实施例，所述系统的所述处理设备可以还被配置为确定所述成像设备的备好待用状态。亦即，所述处理设备例如对所述成像设备的调节动作进行监测，并在所述调节动作一完成就提供反馈。所述用户接口元件可以被配置为指示由所述处理设备提供的所述成像设备的状态。
[0022]根据另一实施例，所述处理设备可以还被配置为生成路线图散点图，所述路线图散点图包括具有接近所述预期成像参数的成像参数的可获得对比增强图像。所述用户接口元件可以提供快速浏览(skip through)所述可获得对比增强图像(即路线图)，和/或从所述多个可获得路线图中选择一个的可能。
[0023]所述系统的所述处理设备可以还适合于在述荧光检查图像中探测器械的至少一部分。所述处理设备可以因此能够自动确定荧光检查图像中的感兴趣解剖区域。
[0024]注意，所述器械一方面可以是柔性或刚性导管或针头或电极，并且另一方面也可以是活检设备、套管或套管针。其也能够是内假体，例如支架、封堵器(例如卵圆孔未闭封堵器)、人造瓣膜等等。
[0025]此外，所述处理设备可以适合于组合荧光检查图像与对比增强图像，并在监视器上显示所组合的图像，例如作为所述对比增强图像在所述荧光检查图像上的叠加。
[0026]根据另一实施例，所述系统的所述处理设备适合于识别一组对比增强图像中的周期运动并且适合于识别一组荧光检查图像中的周期运动，其中，所述处理设备还适合于组合选择的荧光检查图像与对应运动周期的对比增强图像。这能够通过纯粹基于图像的方法来实现，或者通过外部非成像系统(例如ECG，心电图)信号的使用来实现。
[0027]根据另一方面，一种用于血管路线图绘制的方法，包括以下步骤:接收针对荧光检查图像的预期成像参数，确定利用特定成像参数生成的对比增强图像，其中所述特定成像参数与所述预期成像参数的偏差尽可能小，并且自动控制成像设备以便针对所述特定成像参数调节所述成像设备的成像参数。
[0028]由于被用于导航目的的图像现在可能是对比增强图像，如血管造影或动脉脉搏图或脑室造影片，因此在导航时的图像质量变成在对比增强成像时的图像质量，其可能比荧光检查图像质量要好得多。
[0029]由于可以出于该目的仅选择最佳填充的例如血管造影心脏周期，因此呼吸运动现在可以被减少到单个心脏周期。如果请求患者屏气(即使相对的)，在约1秒(=1个心脏周期)期间的呼吸运动几乎可以被减少到零。
[0030]所述方法还可以包括以下步骤:利用所述特定成像参数生成荧光检查图像，其中，所述图像可以包括处于解剖学部分中的器械；从数据库接收具有相同的特定成像参数的对比增强图像；以及组合所述荧光检查图像与所述对比增强图像。
[0031]根据一实施例，所述方法还包括提供所述成像设备的备好待用状态的步骤。