使用血管內(nèi)超聲成像系統(tǒng)選擇和顯示圖像的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】使用血管內(nèi)超聲成像系統(tǒng)選擇和顯示圖像的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§119(e)要求于2013年9月11日提出的序列號(hào)為61/876581的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益，其通過(guò)引用并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及可插入到患者體內(nèi)的成像系統(tǒng)以及制造和使用該成像系統(tǒng)的方法。本發(fā)明還涉及被配置和安排用來(lái)選擇和同時(shí)顯示沿患者脈管系統(tǒng)生成的多個(gè)橫截面圖像的成像系統(tǒng)，以及制造和使用該成像系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]可插入患者中的超聲裝置已證明具有對(duì)多種疾病和病癥的診斷能力。例如，血管內(nèi)超聲(IVUS)成像系統(tǒng)已被用作用于診斷阻塞血管的成像方式，并且提供信息以幫助執(zhí)業(yè)醫(yī)師選擇并置入支架和其它器械以便恢復(fù)或增加血流量。IVUS成像系統(tǒng)已被用于診斷在血管內(nèi)部特定位置的粥樣斑塊堆積。IVUS成像系統(tǒng)可以用于確定血管內(nèi)梗阻或狹窄的存在、以及梗阻或狹窄的性質(zhì)和程度。IVUS成像系統(tǒng)可以用于使由于如下原因而難以利用其它血管內(nèi)成像技術(shù)(諸如血管造影術(shù))可視化的血管系統(tǒng)的各段可視化，例如運(yùn)動(dòng)(例如，跳動(dòng)的心臟)或者被一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)(例如，不希望進(jìn)行成像的一條或多條血管)所阻礙。IVUS成像系統(tǒng)可以用于實(shí)時(shí)地(或幾乎實(shí)時(shí)地)監(jiān)視或評(píng)估正在進(jìn)行中的血管內(nèi)治療，如血管造影術(shù)和支架置入。此外，IVUS成像系統(tǒng)可以用于監(jiān)視一個(gè)或多個(gè)心室。
[0005]IVUS成像系統(tǒng)已被開(kāi)發(fā)以提供用于使多種疾病或病癥可視化的診斷工具。IVUS成像系統(tǒng)可以包括控制模塊(具備脈沖發(fā)生器、圖像處理器、和監(jiān)視器)、導(dǎo)管、以及設(shè)置在該導(dǎo)管中的一個(gè)或多個(gè)換能器?？梢詫⑷菁{換能器的導(dǎo)管定位在位于被成像區(qū)域(如血管壁或靠近血管壁的患者組織)的內(nèi)部的或靠近被成像區(qū)域的管腔或體腔中。控制模塊中的脈沖發(fā)生器產(chǎn)生電脈沖，這些電脈沖被傳輸至一個(gè)或多個(gè)換能器并被轉(zhuǎn)換成聲脈沖，這些聲脈沖被傳送經(jīng)過(guò)患者組織。所傳送聲脈沖的反射脈沖被一個(gè)或多個(gè)換能器吸收，并且被轉(zhuǎn)換成電脈沖。經(jīng)轉(zhuǎn)換的電脈沖被傳輸至圖像處理器，并且被轉(zhuǎn)變?yōu)榭娠@示于監(jiān)視器上的圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]—個(gè)實(shí)施例為一種在血管內(nèi)超聲(“IVUS”)成像的過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示橫截面圖像的方法。所述方法包括下列步驟:在血管內(nèi)超聲成像的過(guò)程中，從導(dǎo)管內(nèi)的至少一個(gè)換能器，在所述至少一個(gè)換能器旋轉(zhuǎn)和沿腔縱向移動(dòng)時(shí)，接收電信號(hào);在血管內(nèi)超聲成像的過(guò)程中，處理所接收的電信號(hào)以形成一系列的橫截面圖像，其中所述橫截面圖像沿所述腔的長(zhǎng)度彼此縱向偏置;在血管內(nèi)超聲成像的過(guò)程中，同時(shí)顯示i)最近圖像，所述最近圖像來(lái)自所述一系列橫截面圖像和ii)先前圖像，所述先前圖像來(lái)自所述一系列橫截面圖像，其中所述先前圖像a)由操作者選擇，或者b)自動(dòng)選擇為具有所選擇圖像特性的最大值或最小值；以及在血管內(nèi)超聲成像的過(guò)程中，當(dāng)來(lái)自所述橫截面圖像系列的新的圖像被處理時(shí)，更新最近圖像的顯示界面。另一個(gè)實(shí)施例為具有處理器可執(zhí)行指令的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)處理器可執(zhí)行指令被儲(chǔ)存到系統(tǒng)上，處理器可執(zhí)行指令使得系統(tǒng)能夠執(zhí)行動(dòng)作，所述動(dòng)作包括前述方法所描述的步驟。進(jìn)一步的實(shí)施例為血管內(nèi)超聲系統(tǒng)，所述血管內(nèi)超聲系統(tǒng)包括導(dǎo)管、顯示器以及至少一個(gè)連接到導(dǎo)管和顯示器的處理器。配制并安排至少一個(gè)處理器來(lái)實(shí)施前述方法所描述的步驟。
[0007]另一個(gè)實(shí)施例為一種自動(dòng)顯示血管內(nèi)超聲(“IVUS”)成像的過(guò)程中橫截面圖像的方法。所述方法包括接收IVUS數(shù)據(jù)，所述IVUS數(shù)據(jù)表示在沿腔的多個(gè)位置所獲得的數(shù)據(jù);處理所述IVUS數(shù)據(jù)以形成一系列的橫截面圖像，其中所述橫截面圖像沿所述腔的長(zhǎng)度彼此縱向偏置；以及自動(dòng)選擇，無(wú)需人工干預(yù)，并且同時(shí)顯示i)最小腔圖像，所述最小腔圖像來(lái)自所述一系列橫截面圖像和ii)最大腔圖像，所述最大腔圖像至少選自所述一系列橫截面圖像的子集。然而另一個(gè)實(shí)施例為具有處理器可執(zhí)行指令的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)處理器可執(zhí)行指令被儲(chǔ)存到系統(tǒng)上，處理器可執(zhí)行指令使得系統(tǒng)能夠執(zhí)行動(dòng)作，所述動(dòng)作包括前述方法所描述的步驟。進(jìn)一步的實(shí)施例為血管內(nèi)超聲系統(tǒng)，所述血管內(nèi)超聲系統(tǒng)包括顯示器和至少一個(gè)連接到顯示器的處理器。配制并安排至少一個(gè)處理器來(lái)實(shí)施前述方法所描述的步驟。
[0008]又一個(gè)實(shí)施例為一種處理血管內(nèi)超聲圖像的方法。所述方法包括獲得一套患者血管腔的橫截面超聲圖像;形成所述橫截面超聲圖像的三維陣列;沿平面切割所述三維陣列以形成切割陣列；用固定值替換所述切割陣列的與所述腔內(nèi)部關(guān)聯(lián)的所有部分以形成容量視圖；以及顯示所述容量視圖。另一個(gè)實(shí)施例為具有處理器可執(zhí)行指令的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)處理器可執(zhí)行指令被儲(chǔ)存到系統(tǒng)上，處理器可執(zhí)行指令使得系統(tǒng)能夠執(zhí)行動(dòng)作，所述動(dòng)作包括前述方法所描述的步驟。進(jìn)一步的實(shí)施例為血管內(nèi)超聲系統(tǒng)，所述血管內(nèi)超聲系統(tǒng)包括顯示器和至少一個(gè)連接到顯示器的處理器。配制并安排至少一個(gè)處理器來(lái)實(shí)施前述方法所描述的步驟。
【附圖說(shuō)明】
[0009]參照以下附圖來(lái)描述本發(fā)明的非限制性和非窮盡的實(shí)施例。在附圖中，除非另有說(shuō)明，在各種圖中類似的附圖標(biāo)記是指類似的部件。
[0010]為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參考以下【具體實(shí)施方式】并且結(jié)合附圖，在附圖中:
[0011]圖1為根據(jù)本發(fā)明的適合于插入到患者體內(nèi)的超聲成像系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，所述超聲成像系統(tǒng)包括導(dǎo)管和控制模塊；
[0012]圖2為根據(jù)本發(fā)明的圖1導(dǎo)管的一個(gè)實(shí)施例的示意側(cè)視圖；
[0013]圖3為根據(jù)本發(fā)明的圖1導(dǎo)管遠(yuǎn)端一個(gè)實(shí)施例的示意縱向橫截面視圖，其中成像芯布置在導(dǎo)管腔里；
[0014]圖4為根據(jù)本發(fā)明的圖1超聲成像系統(tǒng)顯示界面的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，所述顯示界面在成像過(guò)程中同時(shí)示出了至少部分成像運(yùn)行的縱向視圖和從沿縱向視圖不同位置處生成的幾個(gè)橫截面視圖；
[0015]圖5為根據(jù)本發(fā)明的血管內(nèi)超聲(“IVUS”)成像過(guò)程中橫截面圖像實(shí)時(shí)顯示方法的一個(gè)實(shí)施例的示意流程圖；
[0016]圖6為根據(jù)本發(fā)明的圖1超聲成像系統(tǒng)顯示界面的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖，所述顯示界面同時(shí)示出了至少部分成像運(yùn)行的縱向視圖和從沿縱向視圖不同位置生成的幾個(gè)橫截面視圖；
[0017]圖7為根據(jù)本發(fā)明的血管內(nèi)超聲(“IVUS”)成像過(guò)程的自動(dòng)顯示橫截面圖像的方法的一個(gè)實(shí)施例的示意流程圖；
[0018]圖8A為根據(jù)本發(fā)明的圖1超聲成像系統(tǒng)顯示界面的示意圖，所述顯示界面示出了四個(gè)不同的容量視圖，其中對(duì)應(yīng)體腔內(nèi)部的像素具有均勻的灰度級(jí)；
[0019]圖SB為根據(jù)本發(fā)明的圖1超聲成像系統(tǒng)顯示界面的示意圖，所述顯示界面示出了四個(gè)不同的容量視圖，其中對(duì)應(yīng)體腔內(nèi)部的像素具有均勻的灰度級(jí)，所述像素為黑色或透明；以及
[0020]圖9為根據(jù)本發(fā)明的處理血管內(nèi)超聲圖像以形成圖8A和8B容量視圖的方法的一個(gè)實(shí)施例的示意流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明涉及插入到病人體內(nèi)的成像系統(tǒng)以及制造和使用該成像系統(tǒng)的方法。本發(fā)明還涉及配置并且布置用來(lái)選擇和同時(shí)顯示沿病人血管生成的多個(gè)橫截面圖像的成像系統(tǒng)，以及制造和使用該成像系統(tǒng)的方法。
[0022]文中所描述的方法、系統(tǒng)和裝置可以以許多不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)被解釋為僅限于文中所闡述的實(shí)施例。因此，文中所描述的方法、系統(tǒng)和裝置可以采用完全硬件的實(shí)施例形式、完全軟件的實(shí)施例形式或者結(jié)合了軟件方面和硬件方面的實(shí)施例。文中所描述的方法能夠使用任何類型的計(jì)算設(shè)備來(lái)實(shí)施，例如具有處理器的計(jì)算機(jī)或者組合了多個(gè)計(jì)算裝置的計(jì)算機(jī)(每個(gè)裝置執(zhí)行處理器至少部分的工作)。
[0023]合適的計(jì)算裝置通常包括大容量存儲(chǔ)器并且通常包括裝置之間的通信。大容量存儲(chǔ)器解釋為一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，即計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括采用各種信息存儲(chǔ)方法或技術(shù)的易失性，非易失性，可移動(dòng)的，不可移動(dòng)的，暫時(shí)的和非暫時(shí)的介質(zhì)，例如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)的例子包RAM、R0M、EEPR0M、閃存或者其他存儲(chǔ)技術(shù);CD-ROM、數(shù)字多功能盤(“DVD”