專利名稱：生理參數(shù)的可視化的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于提供關于對象的信息的醫(yī)學成像設備。本發(fā)明還涉及一種用于提供關于對象的信息的方法。
背景技術：
在例如為了診斷疾病時或者在諸如手術介入的介入期間可能需要關于對象的信息，以提供針對對象的必要或期望的知識，例如，以便能夠執(zhí)行進一步的介入步驟。這種知識能夠充當一種反饋，例如，在介入的結果難以探測的情況下，諸如在感興趣對象為患者的情況下，其中可以執(zhí)行醫(yī)學介入，使得執(zhí)行介入的人員不能探測到實際的介入過程，甚至結果。因此，在不同的應用中利用了醫(yī)學成像。例如，可以利用X射線、MRI、超聲、SPECT等導出這些圖像所依據(jù)的數(shù)據(jù)。尤其是在最小侵入性流程中，可以這樣為外科醫(yī)生提供執(zhí)行介入必須的信息。此外，在血管內介入流程以及經(jīng)皮介入中使用了常規(guī)的X射線成像。為了提供軟組織信息，使用所謂的軟組織成像，稱為XperCT。此外，在將組織活檢用于組織檢查的眾多疾病中廣泛使用了經(jīng)皮針為媒介的介入。為了定義針的軌跡以及進行圖像引導的針跟蹤，使用諸如X射線、CT、MR等成像模態(tài)。利用諸如光子針的集成了光纖的針，可以采集到光譜數(shù)據(jù)。因此，為用戶提供了兩種分離的信息源，例如在諸如兩個監(jiān)視器的兩個不同位置顯示的X射線圖像和光學信息。例如，US2007/0016028 Al描述了使用若干種監(jiān)測器，其中之一是所謂的導航監(jiān)測器，其在一個窗口中顯示實時圖像，并在另一窗口中顯示實時EP信號。但已經(jīng)證實，用戶，例如醫(yī)生，難以構想所有提供的信息。尤其是在常規(guī)上僅使用X射線信息的醫(yī)學流程期間，呈現(xiàn)額外的信息可能會妨礙正常的工作流程。此外，還已經(jīng)證實， 由于可以顯示數(shù)量越來越多的參數(shù)以提供關于感興趣對象(例如患者)的信息，用戶有時會感到疲勞，導致介入期間用戶的執(zhí)行力和專注程度降低。

發(fā)明內容
因此，可能需要改進醫(yī)學介入期間涉及對象的信息的準備和視覺接收。根據(jù)獨立權利要求，該目的是利用一種醫(yī)學成像設備和一種方法實現(xiàn)的。根據(jù)該信息的示范性實施例，提供了一種用于提供關于對象的信息的醫(yī)學成像設備，其包括圖像采集裝置、介入式裝置、處理裝置和顯示裝置。所述圖像采集裝置適于從對象的至少一個感興趣區(qū)域探測對象數(shù)據(jù)并將所述對象數(shù)據(jù)提供給所述處理裝置。所述介入式裝置適于根據(jù)所述介入式裝置的預定區(qū)相對于所述對象的位置來探測所述對象的生理參數(shù)并將所述生理參數(shù)提供給所述處理裝置。所述處理裝置適于將所述對象數(shù)據(jù)的至少一部分轉換成圖像數(shù)據(jù)以及將所述生理參數(shù)變換成生理數(shù)據(jù)。所述處理裝置還適于根據(jù)生理數(shù)據(jù)修改圖像數(shù)據(jù)的至少一個圖像參數(shù)，并由此將圖像數(shù)據(jù)轉換成經(jīng)修改的生命圖像數(shù)據(jù)。處理裝置適于將經(jīng)修改的生命圖像數(shù)據(jù)提供給顯示裝置。顯示裝置適于顯示經(jīng)修改的生命圖像。修改可以包括改變諸如對比度或亮度以及顏色或飽和度等參數(shù)?？梢葬槍φw圖像數(shù)據(jù)或僅針對選定區(qū)域或部分進行修改。選擇可以是用戶預定的，并且可以涉及圖像的特定區(qū)域和/或圖像數(shù)據(jù)的特定內容，從而可以針對所顯示的內容進行分析。術語“根據(jù)”表示，例如由于介入式裝置的運動或者由于對象狀況的變化造成生理數(shù)據(jù)的變化，導致所顯示的修改的實況圖像發(fā)生變化?？梢詫膶傩远x為直接耦合。從屬性也可能受到應用于生理數(shù)據(jù)探測結果的預定方程的支配。這樣提供了如下優(yōu)點，即用戶，例如醫(yī)生，能夠繼續(xù)進行介入，獲得附加信息，而不會影響他或她在解釋圖像時可能花費的時間。換言之，為用戶提供了附加信息而無需額外的注意或對專注程度造成影響，因為用戶僅需要注意一幅圖像而非若干幅圖像。另一優(yōu)點在于，通過修改圖像數(shù)據(jù)可以防止圖像內容損失。簡單地講，圖像數(shù)據(jù)，換言之，所顯示的圖像，不受影響，即不會由于顯示附加信息而切掉或覆蓋內容。本發(fā)明的另一優(yōu)點可以是，可以向用戶提供生理數(shù)據(jù)形式的附加信息，而無需額外的顯示單元或單個顯示器之內的獨立窗口。換言之，包含例如關于對象的常規(guī)信息的圖像數(shù)據(jù)，不受提供額外生理數(shù)據(jù)的影響。通過以修改的圖像的形式提供附加數(shù)據(jù)，用戶能夠專注于顯示器上所提供的圖像，從而顯示的內容的接收不受提供附加數(shù)據(jù)的干擾。于是，用戶可以察覺到附加信息而不會導致疲勞或專注程度降低。由于修改的圖像提供的附加信息涉及由介入式裝置導出的對象數(shù)據(jù)，形式為裝置位置變化的用戶交互具有如下效果修改的圖像相應地變化，因為生理數(shù)據(jù)的提取和修改是實時的，或者至少接近實時進行的。當然，可以根據(jù)所使用的醫(yī)學成像方法并根據(jù)應用的介入類型對附加信息的外觀進行編碼，以確保本發(fā)明的廣泛應用并實現(xiàn)發(fā)送給用戶的信息容易覺察。例如，應當根據(jù)醫(yī)生的需要進行對附加數(shù)據(jù)類型及其顏色或亮度或圖案的選擇。本發(fā)明的優(yōu)點之一是用戶能夠在觀察圖像數(shù)據(jù)時關注顯示單元上顯示的內容。于是，用戶能夠完全專注于顯示器上顯示的信息。通過向用戶提供修改的圖像，使用戶獲得支持，從而減輕了對做出指導決定的過程要求，這一過程必須要極快地進行以免組織損傷，因為以簡潔而不突出的方式呈現(xiàn)了漫反射譜(DRS)信息，這不會使醫(yī)生從原始介入分散過多注意力。然而本發(fā)明還實現(xiàn)了利用迄今未使用的潛在知覺或認識。在用戶觀察區(qū)域的周邊子區(qū)中，例如，通常不能讀取或探測數(shù)字或數(shù)值，但仍然可以探測到視場的這一周邊部分中的亮度或顏色或圖案的變化。因此，在通過修改圖像的周邊區(qū)域來顯示附加信息的情況下， 可以通過相當簡單的視覺效應，例如表示確定數(shù)據(jù)的顏色改變或亮度改變，來向用戶傳達信息或狀況。換言之，可以通過相當簡單的方式顯示生理數(shù)據(jù)。在示范性實施例中，提供了用于輸入數(shù)據(jù)的用戶接口，以便允許根據(jù)用戶需求確定指示數(shù)據(jù)的種類。例如，生理參數(shù)可以是解剖學參數(shù)。在示范性實施例中，生理參數(shù)由光學信息表示。例如，分別根據(jù)介入或檢查的領域，光學信息涉及彩色(color)編碼。在另一示范性實施例中，針對患者的特定狀況，閾值可以預先確定并由介入式裝置監(jiān)測。一旦參數(shù)達到臨界值，這意味著一旦達到閾值，修改的圖像就向用戶提供相應的圖形fe息。
在示范性實施例中，可以由介入式裝置探測所探測到的對象數(shù)據(jù)未提供的生理參數(shù)。這提供了如下優(yōu)點可以用更大尺度或更低分辨率探測對象數(shù)據(jù)，而介入式裝置提供更小尺度，這意味著更高的分辨率或更高等級的細節(jié)，向用戶提供真實情況的額外知識。例如，該設備可以適于根據(jù)生理參數(shù)確定介入式裝置的位置。例如，在從先前的檢查獲知特定生理參數(shù)的情況下，可以通過生理數(shù)據(jù)實現(xiàn)介入式裝置相對于預定特征的定位。例如，該設備適于對介入式裝置進行可視化，例如在介入式裝置在探測的對象數(shù)據(jù)中不可見的情況下，諸如熒光檢查下的玻璃針。通過獲得針遠端處組織的信息，例如，能夠推導出該針在特定類型的組織中。由于可以針對與熒光檢查圖像上的可見結構的特定空間關系來識別特定組織參數(shù)，所以可以獲知此刻針處在哪里或哪種組織中。圖像采集裝置可以是諸如X射線成像系統(tǒng)、計算機斷層攝影系統(tǒng)(CT)、磁共振成像器械(MR)、超聲(US)等成像器械。例如，圖像采集裝置可以是采集熒光檢查圖像的X射線設備。根據(jù)另一示范性實施例，所述圖像數(shù)據(jù)包括背景，并且根據(jù)所述生理數(shù)據(jù)修改所述背景的至少一部分的至少一個參數(shù)。例如，背景對應于表示生理參數(shù)的光學信息。當然，可以通過這種方式表示若干生理參數(shù)。在示范性實施例中，顯示的中心部分包括由圖像采集裝置提供的圖像，諸如具有背景的X射線圖像，上述背景例如是周圍背景，并且在介入式裝置的每個不同位置，背景實時變化，而圖像的中心部分不受影響。例如，中心部分可以具有圓形，而背景可以是正方形顯示的其余部分。根據(jù)另一示范性實施例，在修改的生命圖像中顯示的介入式裝置具有其軌跡，沿著介入式裝置的軌跡示出了生理數(shù)據(jù)的圖解表示。例如，圖解表示可以是彩色標記，例如彩色的圓，例如具有變化的直徑以指示生理參數(shù)的強度或其他方面。通過沿著介入式裝置的軌跡提供圖解表示，為用戶提供了更多信息，即裝置已經(jīng)在其中沿其移動的路徑。這還可以指示介入式裝置進一步運動的方向。根據(jù)另一示范性實施例，在修改的生命圖像中示出了介入式裝置，并根據(jù)探測到的生理數(shù)據(jù)修改介入式裝置的顏色。這樣提供了如下優(yōu)點，即為用戶提供了附加信息而不意味著切掉或覆蓋圖像信肩、ο例如，介入式裝置被布置成提供分子信息。例如，在針介入期間，分子信息能夠通知用戶在用戶插入的針的尖端處的分子狀況。在另一示范性實施例中，生理數(shù)據(jù)是通過非光學方法獲得的。在另一示范性實施例中，數(shù)據(jù)可以基于測量溫度和/或PH值以向形態(tài)學數(shù)據(jù)提供附加信息。例如，測量溫度或PH值可能對于探測是否到達發(fā)炎組織的部位是有用的。例如，介入式裝置可以是活檢針、套管、套針、導管或內窺鏡。于是，本發(fā)明分別適于不同的應用或檢查程序，因此能夠用于各種各樣的不同的介入。根據(jù)另一示范性實施例，所述介入式裝置是具有至少一個集成光纖的光學針，所述光纖適于采集光譜以將其轉換成生理參數(shù)。例如，可以通過波譜學方法實現(xiàn)轉換。在示范性實施例中，組合使用光學和非光學方法。這樣能夠向例如外科醫(yī)生提供完善的信息。根據(jù)另一示范性實施例，所述介入式裝置適于根據(jù)所述介入式裝置的至少兩個不同的預定區(qū)相對于所述對象的位置來探測所述對象的生理參數(shù)。例如，介入式裝置可以是光學針，并且針可以包括超過兩個纖維，使得例如左右側的組織空間差異是可探測的。可以在所顯示圖像的左和/或右部中通過不同顏色在顯示器上對這進行可視化。優(yōu)點之一是，為用戶提供了區(qū)別信息，實現(xiàn)了對感興趣對象之內狀況的更好的理解。根據(jù)另一示范性實施例，將所述介入式裝置的預定位置處的組織中血液、脂肪和水的貢獻變換成色碼(color code)；并且所述色碼用于修改所述圖像數(shù)據(jù)。作為上述參數(shù)的替代或補充，也可以使用其他參數(shù)進行彩色編碼。色碼可以是RGB數(shù)字，例如，可以用紅色表示血液，用綠色表示脂肪，用藍色表示水。例如，如果針對每個選定參數(shù)在從0到1的標度上測量組織內容，可以利用如下公式將這種信息變換成RGB數(shù)字，其中R ；G ；B分別對應于紅色、綠色和藍色(在0到1的標度上)R=([血液])/([血液]+ [水]+ [脂肪])G=([脂肪])/([血液]+ [水]+ [脂肪])B=([水])/([血液]+ [水]+ [脂肪])其中[X]對應于元素X = {血液；脂肪；水}的貢獻值。例如，在特定位置處，血液、水和脂肪的貢獻分別為0. 8 ；0. 1和0. 2。為了將這種信息變換成RGB數(shù)字，可以使用上述公式。于是，RGB數(shù)字為RGB = (0. 8 ；0. 2 ；0. 1)，這是接近紅色的顏色。換言之，將背景312顯示為紅色。根據(jù)另一示范性實施例，所述處理裝置適于分析所述生理數(shù)據(jù)，從而確定是否接近重要結構并修改所述圖像數(shù)據(jù)，以便向所述用戶提供圖形指導信息。例如，可以使用第一顏色，例如綠色，以指出介入式裝置不在接近重要結構的危險之中?？梢允褂玫诙伾?，例如黃色，指示用戶必須小心地接近重要結構?？梢允褂玫谌伾?，例如紅色，指示介入式裝置非常接近重要結構。重要結構可以是例如用戶不希望刺穿的血管。在另一示范性實施例中，不同顏色可以對應于例如發(fā)色團和探頭(即用戶指引的針)之間的不同距離。例如，第一顏色可以對應于探頭遠離靶標組織時的較大距離，而第二顏色可以對應于探頭在靶標組織之內的情況。根據(jù)另一示范性實施例，所述介入式裝置可以適于采集所述針前方組織的微觀圖像數(shù)據(jù)，并從所述微觀圖像數(shù)據(jù)探測生理數(shù)據(jù)，以及利用所述微觀圖像數(shù)據(jù)的至少一部分修改圖像數(shù)據(jù)。
例如，可以使用掃描纖維共焦掃描器進行采集。在示范性實施例中，可以將微觀圖像數(shù)據(jù)集成到修改的圖像中。在另一示范性實施例中，光子針與X射線的組合提供了如下優(yōu)點可以將宏觀尺度的形態(tài)學信息與微觀尺度的生理或微觀信息進行組合。因此，也可以根據(jù)微觀圖像修改圖像數(shù)據(jù)。例如，提供接口單元，其適于控制微觀圖像數(shù)據(jù)的顯示。這實現(xiàn)了如下優(yōu)點僅在用戶實際想要參照微觀圖像數(shù)據(jù)時才在圖像中呈現(xiàn)額外的微觀圖像數(shù)據(jù)。當然，顯示的圖像包括生理參數(shù)，因為圖像已經(jīng)被修改。用戶接口可以是，例如，適于輸入命令的踏板、鼠標、觸摸屏、音頻控制裝置等。在另一示范性實施例中，成像設備包括具有X射線圖像采集裝置的X射線成像系統(tǒng)，所述圖像采集裝置包括X射線輻射源和與X射線輻射源相對的X射線圖像探測模塊，以及用于接收要檢查的對象的裝置。此外，接口單元被布置成由用戶輸入信息?？刂茊卧B接到探測模塊和輻射源，和接口單元，以及介入式裝置。在另一示范性實施例中，檢查裝置包括利用超聲波生成圖像的聲學成像系統(tǒng)。在另一示范性實施例中，檢查裝置包括MRI裝置。在另一示范性實施例中，檢查裝置包括SPECT裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于提供關于對象的信息的方法，其包括如下步驟。首先，從對象的至少一個感興趣區(qū)域探測對象數(shù)據(jù)。根據(jù)所述裝置的預定部位相對于所述對象的位置從所述裝置接收所述對象的對象參數(shù)。將對象數(shù)據(jù)的至少一部分轉換成圖像數(shù)據(jù)。將對象參數(shù)變換成第二對象數(shù)據(jù)。根據(jù)第二對象數(shù)據(jù)修改圖像數(shù)據(jù)的至少一個圖像參數(shù)，由此將圖像數(shù)據(jù)轉換成經(jīng)修改的生命圖像數(shù)據(jù)。然后顯示經(jīng)修改的生命圖像。例如，可以利用諸如上述那些的圖像采集裝置實現(xiàn)對象數(shù)據(jù)的探測。例如，可以利用介入式裝置實現(xiàn)對象參數(shù)的探測。所述參數(shù)可以包括生理參數(shù)。例如，可以向處理裝置提供對象數(shù)據(jù)和對象參數(shù)。例如，可以向顯示裝置提供經(jīng)修改的生命圖像數(shù)據(jù)并在顯示裝置上顯不。例如，圖像數(shù)據(jù)可以包括背景，例如中心部分周圍的背景，修改的步驟可以包括根據(jù)第二對象數(shù)據(jù)修改背景的至少一部分的至少一個參數(shù)。此外，介入式裝置可以是光學針，可以通過光學數(shù)據(jù)的形式探測生理數(shù)據(jù)。背景可以具有對應于光學數(shù)據(jù)的顏色。在本發(fā)明的另一示范性實施例中，提供了一種計算機程序或計算機程序單元，其特征在于，適于在適當系統(tǒng)上執(zhí)行根據(jù)前述實施例之一所述的方法的方法步驟。因此，可以在計算機單元上存儲該計算機程序單元，該計算機單元也可以是本發(fā)明的實施例的部分。這種計算單元可以適于執(zhí)行或誘發(fā)執(zhí)行上述方法的步驟。此外，它可以適于操作上述設備的部件。計算單元可以適于自動操作和/或執(zhí)行用戶的命令?？梢詫⒂嬎銠C程序加載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲器中。于是可以裝備數(shù)據(jù)處理器以執(zhí)行本發(fā)明的方法。本發(fā)明的這一示范性實施例既覆蓋了從一開始就使用本發(fā)明的計算機程序，又覆蓋了通過更新將現(xiàn)有程序變?yōu)槭褂帽景l(fā)明的程序的計算機程序。此外，計算機程序單元可能能夠提供所有必要步驟以實現(xiàn)上述方法的示范性實施例的流程。根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實施例，提供了一種計算機可讀介質，諸如CD-ROM，其中，計算機可讀介質具有存儲于其上的計算機程序單元，該計算機程序單元是前面部分所述的計算機程序單元。然而，也可以在諸如萬維網(wǎng)的網(wǎng)絡上提供計算機程序，并可以從這樣的網(wǎng)絡向數(shù)據(jù)處理器的工作存儲器中下載程序。根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實施例，提供了一種使得計算機程序單元能夠被下載的介質，計算機程序單元被布置成執(zhí)行根據(jù)前文描述的本發(fā)明實施例之一所述的方法。必須指出，本發(fā)明的實施例是參考不同主題描述的。具體而言，一些實施例是參考方法類型的權利要求描述的，而其他實施例是參考裝置類型的權利要求描述的。然而，本領域技術人員將從以上和下面的描述中了解到，除非另行指出，除了屬于一種主題的特征的任何組合之外，涉及不同主題的特征之間的任何組合也被認為是本申請公開的。然而，可以組合所有特征，提供了超過特征的簡單相加的協(xié)同效應。


本發(fā)明的上述方面和其他方面、特征和優(yōu)點也可以從本文后面要描述的實施例的范例導出，并參考實施例的范例加以解釋，但本發(fā)明不限于這些范例。在下文中將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明。圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學成像設備；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明用于提供關于對象的信息的方法的流程圖；圖3示出了針對介入式裝置的不同位置的不同參數(shù)貢獻；圖4示意性示出了修改的生命圖像的根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例；圖5示意性示出了修改的生命圖像的另一示范性實施例；圖6示意性示出了修改的生命圖像的另一示范性實施例；圖7示意性示出了修改的生命圖像的另一示范性實施例；圖8示意性示出了修改的生命圖像的另一示范性實施例；圖9示意性示出了修改的生命圖像的另一示范性實施例；以及圖10、11、12、13、14和15分別示出了圖4、5、6、7、8和9的實施例的攝影圖像。
具體實施例方式圖1示出了用于提供關于對象的信息的醫(yī)學成像設備10。提供了圖像采集裝置 11，例如，其包括X射線輻射源12和探測器模塊14。此外，提供了支撐物16，例如臺子，以接收對象18，例如待檢查的患者。提供了介入式裝置20，例如針裝置。例如，針裝置適于基于組織檢查的光譜學方法。提供了光源22和光探測器24，它們連接到處理裝置26。此外，提供連接到處理裝置26的顯示裝置28。處理裝置26還連接到圖像采集裝置11，其中，處理裝置26能夠控制圖像采集裝置11。處理單元26還能夠控制光源22以向介入式裝置20中發(fā)射光，使得光將通過遠端發(fā)射到周圍組織中。根據(jù)針裝置20前方的組織的種類或類型， 光的一部分將被反射到針裝置，以被光探測器24接收。光從光源22到針的傳輸以及從針到光探測器24的傳輸是由包括至少兩個光傳輸纖維的連接30實現(xiàn)的。
光探測器24適于將接收到的組織反射的光轉換成電信號，然后將其提供到處理裝置26。圖像采集裝置11適于探測來自對象18的至少一個感興趣區(qū)域的對象數(shù)據(jù)。例如， X射線輻射源12向探測器模塊14發(fā)射X射線輻射。于是，探測器模塊14向處理裝置26提供電信號，例如，從所述電信號可以導出熒光檢查圖像。介入式裝置20適于根據(jù)介入式裝置20的預定區(qū)域32，例如遠端，即針的前尖，相對于對象18的位置，來探測對象18的生理參數(shù)，以向處理裝置26提供生理參數(shù)。在處理裝置26之內，將圖像采集裝置11所提供的對象數(shù)據(jù)的至少一部分轉換成圖像數(shù)據(jù)，并且將介入式裝置20所提供的生理參數(shù)變換成生理數(shù)據(jù)。此外，處理裝置26適于根據(jù)生理數(shù)據(jù)修改圖像數(shù)據(jù)的至少一個圖像參數(shù)，由此將圖像數(shù)據(jù)轉換成經(jīng)修改的生命圖像數(shù)據(jù)。處理裝置26向顯示裝置28提供經(jīng)修改的生命數(shù)據(jù)，顯示裝置28顯示經(jīng)修改的生命圖像33。在另一未示出的范例中，介入式裝置可以是活檢針、套管、套針、導管或內窺鏡。在下文中，將參考圖2描述根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的基本方法步驟。在探測步驟112中，從對象18的至少一個感興趣區(qū)域探測第一對象數(shù)據(jù)114。在接收步驟116中，根據(jù)裝置20的預定位置32相對于對象18的位置，從裝置20接收對象18的參數(shù)118。在轉換步驟120中，將對象數(shù)據(jù)114的至少一部分轉換成圖像數(shù)據(jù)122。在變換步驟124中，將對象參數(shù)118變換成第二對象數(shù)據(jù)126。在修改步驟128中，根據(jù)第二對象數(shù)據(jù)126修改圖像數(shù)據(jù)122的至少一個圖像參數(shù)。由此，將圖像數(shù)據(jù)122轉換成經(jīng)修改的生命圖像數(shù)據(jù)130。此外，在顯示器28上將經(jīng)修改的生命圖像數(shù)據(jù)130顯示為經(jīng)修改的生命圖像134。例如，可以由圖像采集裝置11實現(xiàn)對第一對象數(shù)據(jù)114的探測112?？梢岳媒槿胧窖b置20實現(xiàn)對對象參數(shù)118的探測，其中，參數(shù)118可以包括來自患者18的生理參數(shù)。 向處理裝置26提供第一對象數(shù)據(jù)114和對象參數(shù)118，其中，執(zhí)行轉換步驟120和變換步驟 124以及修改步驟128。通過顯示132經(jīng)修改的生命圖像134，為用戶提供增強的信息，例如使得以圖像信息的形式提供圖像數(shù)據(jù)，同時，還向用戶提供附加信息，即與至少一個對象參數(shù)(例如生理參數(shù))相關的信息。由于修改128依賴于第二對象數(shù)據(jù)126而發(fā)生，這表示取決于對象18 的對象參數(shù)118，所以顯示的圖像134 —直隨著探測變化的對象參數(shù)118的裝置(例如介入式裝置20)的位置運動或變化而改變。換言之，即使在特定時間內探測到第一對象數(shù)據(jù)114 的情況下，這表示探測到圖像相應的逐步變化，也根據(jù)裝置18的運動修改圖像數(shù)據(jù)的至少一個圖像參數(shù)。當然，在另一示范性實施例中，還始終探測第一對象數(shù)據(jù)114，從而提供生命第一對象數(shù)據(jù)。要指出的是，圖2為流程圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的示范性實施例的步驟。 應當理解，相對于該方法描述的步驟是主要步驟，其中，可以將這些主要步驟區(qū)分或劃分成若干子步驟。此外，這些主要步驟之間也可能有子步驟。因此，僅在所述步驟對于理解根據(jù)該信息的方法的原理而言很重要的時候才提到子步驟。圖3示出了具有垂直軸212和水平軸214的圖表210形式的對象參數(shù)的示范性測量結果圖。垂直軸212與在裝置20的預定位置32處對象18的組織內容相關。水平軸214表示裝置20的預定部位32的位置。針對選定參數(shù)中的每個，在從0到1的標度上測量組織內容。在圖3中，將對象參數(shù)118簡化為三個不同的參數(shù)。例如，第一曲線216表示組織中水的貢獻。第二曲線218表示脂肪的貢獻。第三曲線220表示血液的貢獻。從圖表210中，對于水平軸214上以數(shù)字1、2、3、4和5指示的每個位置，將血液、 脂肪和水的貢獻變換成色碼，例如，RGB數(shù)字。例如，在軸214上的位置2處，血液、水和脂肪的貢獻分別為0.8 ;0. 1和0.2。為了將這種信息變換成RGB數(shù)字，可以使用以下公式，其中，R ;G ;B分別對應于紅色、綠色和藍色(在0到1的標度上)。R=([血液])/([血液]+ [水]+ [脂肪])G=([脂肪])/([血液]+ [水]+ [脂肪])B=([水])/([血液]+ [水]+ [脂肪])其中，[X]對應于元素X = {血液；脂肪；水}的貢獻值。然后可以將這樣推導出的生理數(shù)據(jù)用于根據(jù)生理數(shù)據(jù)修改圖像數(shù)據(jù)的至少一個圖像參數(shù)。例如，圖像數(shù)據(jù)包括背景312，在圖4中將背景312示為顯示裝置28矩形顯示中的周圍部分。背景312圍繞著圓形的熒光檢查圖像314。熒光檢查圖像314示出了形態(tài)結構，諸如椎骨的結構。此外，在熒光檢查圖像314中還示出了裝置20。為了向用戶提供不會對用戶專注程度造成不利影響的改進信息供應，根據(jù)生理數(shù)據(jù)，相對于其圖像參數(shù)中的至少一個，例如顏色，修改背景312。參考圖3的論述，背景312對應于表示生理參數(shù)的光學信息，例如針對標度214上的位置2。于是，利用上述公式，RGB數(shù)字為RGB = (0. 8 ；0. 2 ； 0. 1)，這是一種接近紅色的顏色。換言之，將背景312顯示為紅色。在每個不同的針位置處，背景色將實時改變，而包含X射線圖像的屏幕的中心部分314將不受影響。通過這種方式，醫(yī)生能夠繼續(xù)進行針的介入，以不會影響其在解釋X射線圖像314時能夠花費的時間的方式獲得光學信息。圖5中示出了另一示范性實施例，其中，作為背景顏色改變的替代，甚至補充，在修改的生命圖像134中示出了介入式裝置20，其中，在熒光檢查圖像414之內示出了生理數(shù)據(jù)的圖解表示412。在將介入式裝置20插入對象18中的情況下，可以通過以彩色標記 412a、412b和412c，諸如彩色圓的形式，通過顯示圖解表示412來指示軌跡416，圓也能夠改變其直徑以指示生理參數(shù)的強度或用于其他目的。于是，第一彩色標記412a被示為像藍色的顏色，指示在這一特定位置，水對該組織貢獻了相當大的量。紅色的第二彩色標記，指示血液是對象組織之內該相應位置的主要貢獻部分。此外，像綠色的顏色的第三彩色標記 412c指示脂肪層。利用修改的生命圖像134，提供了除熒光檢查圖像之外的波譜信息，例如，這樣可以避免介入流程期間刺穿血管。還可以確認介入式裝置到達了含脂肪的結構。該含脂肪結構指示圍繞感興趣區(qū)域的，諸如硬膜外腔(例如脊髓)的脂肪層。這使得本發(fā)明的主題適于最小侵入性針介入，諸如下腰痛介入。本發(fā)明的主題還適于在癌癥診斷領域中或者在需要對針周圍進行組織特征鑒定的情況下進行活檢。在圖6所示的另一示范性實施例中，在修改的生命圖像134中示出了介入式裝置 20。為了向用戶發(fā)送附加信息，在彩色表示512中示出了介入式裝置20，其中，根據(jù)探測到的生理數(shù)據(jù)修改介入式裝置的顏色。當然，可以修改背景或其他參數(shù)，以及額外的參數(shù)，以提供附加信息。
圖7中示出了另一示范性實施例。介入式裝置20是光學針，包括超過兩個纖維， 使得例如左右側的組織空間差異是可探測的。例如，熒光檢查圖像614中指示的介入式裝置20能夠區(qū)分針尖處四種不同空間方向。在顯示器上分別通過背景612的四個不同部分 612a、612b、612c和612d中的不同顏色表示或可視化四個不同的生理參數(shù)。例如，在針尖的狀況如下時介入式裝置的預定區(qū)域的上方兩個位置表明血液的貢獻大，則以紅色顯示兩個角部612a和612b。如果針尖左下部份表明在該位置對組織貢獻方面有大量的水，則將角部612d顯示為藍色。在針尖右下區(qū)域周圍的組織表明脂肪為主要部分的情況下，角部 612c具有像綠色的顏色。這樣提供了如下優(yōu)點，即為用戶提供了增強的信息，表示相對于介入式裝置20的可能運動修正的預期類型的組織。當然，可以將這與結合例如圖5所述的軌跡信息組合。并非如圖4或5中所述那樣顯示RGB內容，也能夠根據(jù)預定值使用三種顏色為用戶提供基本指令。例如，在圖8中，在熒光檢查圖像714之內，沿著介入式裝置20的軌跡為介入式裝置20顯示有指導標記712。第一指導標記712a被示為作為第一顏色的綠色，指示預計沒有危險。第二標記712b被示為作為第二顏色的黃色，指示用戶應當小心地接近重要結構，例如用戶事先選為不應刺穿的結構的血管。第三標記712c被示為作為第三顏色的紅色，指示介入式裝置20的尖端非常接近重要結構。當然，可以將此與背景顏色組合。通過提供修改的圖像，即使在熒光檢查圖像的分辨率可能使得用戶無法從熒光檢查圖像獲得足夠詳細的信息來導出關于當前狀況的信息時，一般也能夠提供例如在針尖處的狀況的詳細信息。換言之，可以提供較低分辨率的表示形態(tài)結構的熒光檢查圖像或另一種圖像，例如超聲圖像，而從介入式裝置導出的生理參數(shù)則促成高得多的分辨率，提供微觀信息，然后在修改的圖像中呈現(xiàn)，以便改善用戶的信息供應。在圖9中示出了另一示范性實施例，其中，為介入式裝置20表示了例如圖形標記 812，指示針對沿軌跡的相應位置的生理信息，如上所述。在圖9所示的實施例中，將針用于介入式裝置，利用針能夠獲得針前方組織的微觀圖像數(shù)據(jù)。例如，針是掃描光纖共焦顯微針。除了修改的圖像之外，例如，如參考圖5、6、 7或8所述，還在熒光檢查圖像114中微觀圖像816不會干擾任何結構信息的位置中，在熒光檢查圖像814之內對針尖上獲得的微觀圖像數(shù)據(jù)進行可視化。為了使用戶感覺更舒適， 可以僅在命令下顯示微觀圖像816，例如，可以使用踏板、鼠標或觸摸屏給出該命令。可以如圖9所示針對不同軌跡位置在相同位置，以及針對每個軌跡位置在熒光檢查圖像的新位置顯示微觀圖像816。為了更好地理解，圖10到15示出了分別根據(jù)圖4到9的附圖的攝影圖像。因此， 針對圖10到15指示了相同的附圖標記。為了避免不必要的重復，針對圖10到15的描述是不必要的。盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細例示和描述了本發(fā)明，但這樣的例示和描述被認為是例示性或示范性的而非限制性的。本發(fā)明不限于所公開的實施例。通過感興趣附圖、公開和從屬權利要求，本領域的技術人員在實踐請求保護的本發(fā)明時能夠理解和實現(xiàn)所公開實施例的其他變化。在權利要求中，“包括” 一詞不排除其他元件或步驟，不定冠詞“一”或“一個”不排除多個。單個處理器或其他單元可以完成權利要求中敘述的幾個項目的功能。在互不相同的從屬權利要求中敘述到特定手段的簡單事實并不表示不能有利地使用這些手段的組合?？梢栽谶m當?shù)慕橘|上存儲和/或分布的計算機程序，介質例如是與其他硬件一起供應或作為其他硬件一部分供應的光存儲介質或固態(tài)介質，但也可以在其他形式中分布， 例如通過互聯(lián)網(wǎng)或其他有線或無線電信系統(tǒng)。權利要求中的任何附圖標記不應被解釋為限制范圍。
權利要求
1.一種用于提供關于對象的信息的醫(yī)學成像設備(10)，包括 -圖像采集裝置(11)；-介入式裝置(20)； -處理裝置(26)；以及 -顯示裝置(28)；其中，所述圖像采集裝置(11)適于從對象(18)的至少一個感興趣區(qū)域探測對象數(shù)據(jù) (114)并將所述對象數(shù)據(jù)提供給所述處理裝置(26)；其中，所述介入式裝置(20)適于根據(jù)所述介入式裝置的預定區(qū)(32)相對于所述對象的位置來探測所述對象的生理參數(shù)(118)并將所述生理參數(shù)提供給所述處理裝置(26)；其中，所述處理裝置(26)適于將所述對象數(shù)據(jù)(114)的至少一部分轉換成圖像數(shù)據(jù) (122)并將所述生理參數(shù)(118)轉換成生理數(shù)據(jù)(126)；其中，所述處理裝置(26)適于根據(jù)所述生理數(shù)據(jù)(118)修改所述圖像數(shù)據(jù)(122)的至少一個圖像參數(shù)并由此將所述圖像數(shù)據(jù)變換成經(jīng)修改的實況圖像數(shù)據(jù)(130)；其中，所述處理裝置(26)適于將所述經(jīng)修改的實況圖像數(shù)據(jù)提供給所述顯示裝置 (28)；并且其中，所述顯示裝置(28)適于顯示經(jīng)修改的實況圖像(134)。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，所述圖像數(shù)據(jù)(122)包括背景(312;612)，并且其中，根據(jù)所述生理數(shù)據(jù)(126)修改所述背景的至少一部分的至少一個參數(shù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，在所述經(jīng)修改的實況圖像(134)中顯示所述介入式裝置(20)，并且其中，沿著所述介入式裝置(20)的軌跡(416)顯示所述生理數(shù)據(jù)的圖形表示(412a, 412b, 412c)。
4.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，在所述經(jīng)修改的實況圖像(134)中顯示所述介入式裝置(20)，并且其中，根據(jù)所探測到的生理數(shù)據(jù)修改所述介入式裝置(20)的顏色(512)。
5.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，所述介入式裝置(20)是具有至少一個集成光纖的光學針，所述光纖適于采集要被轉變成所述生理參數(shù)的光譜。
6.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，所述介入式(20)裝置適于根據(jù)所述介入式裝置的至少兩個不同的預定區(qū)相對于所述對象(18)的位置來探測所述對象(18)的生理參數(shù)。
7.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，將在所述介入式裝置(20)的預定部位處的組織中的血液、脂肪和水的貢獻轉換成色碼；并且其中，所述色碼用于所述圖像數(shù)據(jù)(122)的修改。
8.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，所述處理裝置(26)適于分析所述生理數(shù)據(jù)，從而確定是否接近重要結構并修改所述圖像數(shù)據(jù)(122)，以便向所述用戶提供圖形指導信息 (712a ；712b ；712c)。
9.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，所述介入式裝置(20)適于采集所述針前方的組織的微觀圖像數(shù)據(jù)，并從所述微觀圖像數(shù)據(jù)探測所述生理數(shù)據(jù)；并且其中，利用所述微觀圖像數(shù)據(jù)的至少一部分修改所述圖像數(shù)據(jù)。
10.一種用于提供關于對象的信息的方法，包括如下步驟-從對象的至少一個感興趣區(qū)域探測(112)第一對象數(shù)據(jù)(114)； -根據(jù)裝置的預定部位相對于所述對象的位置從所述裝置接收(116)所述對象的對象參數(shù)(118)；-將所述對象數(shù)據(jù)(114)的至少一部分轉換成(120)圖像數(shù)據(jù)(122)； -將所述對象參數(shù)(118)轉換成(124)第二對象數(shù)據(jù)(126)； -根據(jù)所述第二對象數(shù)據(jù)(126)修改(128)所述圖像數(shù)據(jù)(122)的至少一個圖像參數(shù)， 并由此將所述圖像數(shù)據(jù)變換成經(jīng)修改的實況圖像數(shù)據(jù)(130)；以及 -顯示(132)經(jīng)修改的實況圖像(134)。
11.一種用于控制根據(jù)權利要求1所述的設備的計算機程序單元，當由處理單元執(zhí)行時，所述計算機程序單元適于執(zhí)行根據(jù)權利要求10所述的方法步驟。
12.—種存儲了根據(jù)權利要求11所述的程序單元的計算機可讀介質。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于提供關于對象的信息的醫(yī)學成像設備。本發(fā)明還涉及一種用于提供關于對象的信息的方法。為了改進醫(yī)學介入期間涉及對象的信息的準備和視覺接收，提供了一種用于提供關于對象的信息的醫(yī)學成像設備，其包括圖像采集裝置、介入式裝置、處理裝置和顯示裝置。圖像采集裝置從對象的至少一個感興趣區(qū)域探測對象數(shù)據(jù)并將所述對象數(shù)據(jù)提供給處理裝置。介入式裝置根據(jù)介入式裝置的預定區(qū)相對于對象的位置來探測對象的生理參數(shù)并將生理參數(shù)提供給處理裝置。此外，處理裝置將對象數(shù)據(jù)的至少一部分轉換成圖像數(shù)據(jù)并將生理參數(shù)變換成生理數(shù)據(jù)。處理裝置然后根據(jù)生理數(shù)據(jù)修改圖像數(shù)據(jù)的至少一個圖像參數(shù)，由此將圖像數(shù)據(jù)轉換成經(jīng)修改的實況圖像數(shù)據(jù)，將所述經(jīng)修改的實況圖像數(shù)據(jù)提供給顯示裝置，顯示經(jīng)修改的實況圖像。
文檔編號A61B19/00GK102469976SQ201080030186
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權日2009年7月6日
發(fā)明者A·E·德雅爾丹, A·L·布勞恩, B·H·W·亨德里克斯, D·巴比克, M·范德沃爾特, N·米哈伊洛維奇, R·哈貝爾斯, R·納沙貝 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司