[发明专利]选择性融合2D x射线图像和3D超声图像的系统和方法

说明书

技术领域

当前的公开涉及二维(2D)x射线图像和三维(3D)超声图像的组合，尤其是一种在引导的心脏介入过程中组合2D x射线图像和3D超声图像、从2D x射线和3D超声图像产生融合的2D图像并且没有模糊相关x射线信息的方法和装置。

背景技术

心脏病学家在心脏中使用导管以获取诊断信息(注入染料进行血管造影或者感测电信息)。他们还可能使用例如射频消融导管的装置对心脏进行治疗。这些诊断和治疗装置通常基于x射线荧光检测图像在心脏中进行操纵。众所周知，与其它已知的血管内成像方法、例如血管内超声和血管内窥镜所提供的相比，血管内x射线荧光检测具有脉管和脉管壁的较高对比度和分辨率。这常常导致在延长的电生理学过程中一个小时或者更多的荧光透视时间，并且导致患者和医师的大量辐射暴露，尤其在考虑到经常需要重复这些过程的情况下。此外，心脏是三维结构而荧光透视图像仅是二维的。并且由于对诊断或治疗装置在心脏中的准确解剖位置的了解是非常重要的，以便获取准确的诊断信息或者准确地对心脏中的特定位置进行治疗，因而传统的单独使用荧光透视图像通常是不够的。

当前在心脏介入过程中对动脉进行解剖成像的方法例如包括同时使用x射线和超声两种成像形式，这是广泛公知的。产生二维(2D)x射线图像以及三维(3D)超声图像，以便为医师提供有用的信息。这需要在相同的房间内存在x射线荧光透视系统和超声扫描器，使用兼容的工作台。其缺点很多，包括：在两个成像形式间交替可能改变导管的位置；在两个成像形式间交替是费时的，尝试通过心算将两个图像重叠或者配位在一起；并且患者和医师都暴露于有害的电离辐射。

对两种信息源进行充分利用，需要两种信息源的融合。然而，由于两种成像形式差异显著(分辨率、投影、视场)并且使用分离的控制装置呈现在分离的显示器上，所以难于对这一信息进行有效利用。

当前的融合技术没有考虑到图像中的特征。这导致例如x射线荧光透视图像的高分辨率细节的可见性的损失。

尽管存在这些努力，仍然需要一种有效的并且灵活的/通用的方法来增强x射线成像中具有低对比度的结构的可见性，并且帮助在介入过程中确定导管位于心脏解剖结构的何位置。此外，还需要一种缩短电生理学(EP)过程的方法和装置，在所述电生理学过程中构造心脏的电路标，并且从而将过程缩短以降低患者和医师暴露x射线的剂量。

这些以及其它需求通过所描述的方法和装置满足，其适用于将分离的2D x射线和3D超声图像组合为单个2D图像，尤其用于引导心脏介入过程。

发明概述

当前的公开提供了一种对结构进行成像的方法。该方法包括，使用x射线系统获取二维(2D)x射线图像数据并且使用超声系统获取三维(3D)超声图像体积数据。产生关于感兴趣区域的3D超声图像体积数据的2D表示，该感兴趣区域相应于2D x射线图像数据。将3D超声图像体积数据的2D表示与2D x射线图像数据进行融合来绘制该结构的2D融合图像数据，并且将该2D融合图像数据显示为该结构的2D融合图像。在示例性实施例中，x射线图像数据和超声图像数据是同时获取的，而结构的2D融合图像是实时显示的。所述融合操作可能发生在计算机内，所述计算机是x射线系统、超声系统的一部分或者是具有显示器的独立单元。

当前的公开还提供了一种系统，用于将来自三维(3D)超声图像数据的结构的感兴趣特征与二维(2D)图像数据进行融合。该系统包括，配置用于提供二维(2D)x射线图像数据的x射线成像系统；配置用于提供三维(3D)超声图像体积数据的超声成像系统；以及可操作地与所述x射线系统和所述超声系统进行通讯的计算机。所述计算机配置用于产生关于相应于所述2D x射线图像数据的感兴趣区域的3D超声图像体积数据的2D表示，并且将所述3D超声图像体积数据的所述2D表示与所述2D x射线图像数据进行融合，来绘制所述结构的2D融合图像。显示器可操作地与所述计算机进行通讯，以显示所述结构的2D融合图像。

在示例性实施例中，x射线图像数据和超声图像数据是同时获取的，而结构的2D融合图像是实时显示的。所述融合操作可能发生在计算机中，所述计算机是x射线系统、超声系统的一部分或者是具有显示器的独立单元。

根据后面的详细描述、尤其是结合这里的附图进行回顾，与所公开系统和方法相关的附加特征、功能和优点将是显而易见的。

附图说明

为了帮助本领域技术人员制造和使用所公开的系统和方法，参考后面的附图，其中：