[发明专利]血管内图像中的阴影的检测与验证

说明书

本发明部分地涉及关于从血管内成像数据收集期间获得的数据集的阴影检测和阴影验证。该方法可以使用关于候选阴影区域的局部自适应阈值和扫描线水平分析来确定候选阴影的集合，用于验证或拒绝。在一个实施方式中，阴影是支架撑杆阴影、导丝阴影、侧支阴影或其它阴影。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年11月23日提交的美国临时专利申请no.62/259,015 的优先权和权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于诸如血管内图像中的阴影和支架撑杆的特征检测的系统和方法。

背景技术

介入心脏病专家在插管手术治疗中加入了各种诊断工具，以计划、指导和评估治疗。通常使用x线透视法来执行血管的血管造影成像。接着，这样的血管成像在诸如心脏搭桥手术或支架植入的干预期间被医生用于诊断、定位和治疗血管疾病。诸如光学相干断层摄影术(optical coherence tomography，OCT) 的血管内成像技术也是有价值的工具，其可用于替代x线透视法或者与x线透视法结合使用以获得关于给定对象的血管状况的高分辨率的数据。

血管内光学相干断层摄影术是一种基于导管的成像模式，其使用光窥视冠状动脉壁，并生成其图像以供研究。利用相干光、干涉量度法和微光学技术， OCT可以提供病变血管内的具有微米级分辨率的视频速率的体内断层摄影术。使用光纤探针以高分辨率观察亚表层结构使得OCT对于内部组织和器官以及植入的诸如支架的医疗器械的微创成像特别有用。

支架是治疗血管狭窄的常用介入。对于临床医生来说，制定个性化的支架计划至关重要，该计划根据患者的血管解剖结构进行制定，以确保血管内手术的最佳结果。支架在血管内图像中产生阴影，并且检测现有的支架布署必须解决与血管内图像中的阴影相关的各种挑战。

本发明解决了与阴影检测和阴影验证相关的各种挑战。

发明内容

本文公开了在血管内数据集(诸如血管图像)的背景下，用于检测阴影和与阴影检测有关的增强的系统和方法。在一个实施方式中，所述系统和方法使用局部自适应阈值来检测候选阴影。此外，在一些实施方式中，可以对候选阴影进行验证以减少假阳性的阴影。

本文公开的系统和方法检测与支架撑杆、导丝以及其它血管内成像探针部件和血管特征相关联的各种阴影。在一个实施方式中，使用支架撑杆在成像期间产生的阴影来检测支架撑杆。

部分地，本发明涉及一种检测血管内图像中的阴影的方法。该方法包括：确定组织强度的局部估计；生成/确定随扫描线变化的局部自适应阈值；以及基于其中组织投影强度低于所述局部自适应阈值的一组或多组扫描线来检测与血管内物体相关联的阴影。在一个实施方式中，该方法包括使用血管内诊断系统存储一个或多个血管内数据集，每个血管内数据集包括多条扫描线。

在一个实施方式中，使用局部自适应阈值来执行阴影检测。在一个实施方式中，以每条扫描线为基础，相对于各种强度水平应用局部自适应阈值方法。在一个实施方式中，即使诸如第一方法和第二方法的两种方法与不同的阴影搜索标准或特征一起使用，该阴影检测方法被配置为具有适合于找到阴影的灵敏水平。因此，这些方法还可以包括一个或多个验证步骤以验证阴影。在基于最初检测到的和验证过的阴影检测撑杆/导丝时，使用一些验证步骤可提高整体性能和准确性。

在一个实施方式中，使用局部自适应阈值来执行阴影检测。在一个实施方式中，以每条扫描线为基础，相对于各种强度水平应用局部自适应阈值方法。此外，作为后续、备用或替选阴影检测方法，可以基于用户指定的或诊断血管内数据收集系统指定的标准来搜索和检测局部最小值。在一个实施方式中，局部最小值具有大于或等于局部自适应阈值(LAT)的强度值。在一个实施方式中，局部最小值具有大于LAT的强度值。