[发明专利]血管内超声成像

说明书

公开了一种包括处理器装置(16)的图像处理仪器(10)，所述处理器装置适于：接收与患者的心血管系统的感兴趣区域(1)相对应的图像数据，所述图像数据包括在所述患者的至少一个心动周期的不同相位采集(150)的血管内超声图像的时间序列(15)，所述血管内超声图像对患者的心血管系统的重叠体积进行成像；通过以下操作实现所述血管内超声图像的时间序列的空间重新排序过程：评估所述图像数据以选择与血管内超声图像的时间序列相关联的至少一个空间参考(6，V_ref)；针对所述时间序列的血管内超声图像中的每幅血管内超声图像估计到至少一个空间参考的距离；并且基于所估计的距离来将血管内超声图像的所述时间序列重新排序为血管内超声图像的空间序列；并且生成包括血管内超声图像的所述空间序列的输出。还公开了用于相应地配置图像处理仪器的方法和计算机程序产品。

技术领域

本发明涉及一种图像处理仪器，其包括处理器装置，所述处理器装置适于接收图像数据，所述图像数据包括与至少一个心动周期的不同相位(phase)相对应的血管内超声(IVUS)图像的时间序列，所述血管内超声图像中的至少一些与不同的血管内位置相对应。

本发明还涉及一种计算机实施的方法，其处理包括血管内超声图像的时间序列的这样的图像数据。

本发明又还涉及一种用于在图像处理仪器的处理器装置上实现这样的方法的计算机程序产品。

背景技术

IVUS成像是一种获得患者的心血管系统(诸如患者的动脉或心脏)的内部图像的有价值的技术。IVUS图像可以辅助评估心血管系统的状况，诸如，例如辅助检测和量化狭窄的大小、斑块的积聚以及辅助对诸如支架的医学植入物的定位。

为了获得IVUS图像，微创医学设备(诸如与超声探头适配的导管或导丝)例如在其顶端处被插入到患者的心血管系统中，通常被插入到动脉中，在此之后以规则的间隔捕获IVUS图像，同时缓慢地拉回所述微创医学设备。以这种方式，所捕获的心血管系统的横截面IVUS图像能够辅助提供对以这种方式成像的心血管系统的长度的状况的有价值的见解。

这样的IVUS图像150的时间序列15在图1中被示意性地描绘，在此通过非限制性示例的方式被描绘为以分别由捕获时间T＝T₀、T＝T₁、T＝T₂和T＝T_n表示的规则间隔而捕获的四幅IVUS图像150的序列。每幅IVUS图像150可以捕获患者的心血管系统的部分1(例如，动脉等)的横截面视图。例如，诸如斑块的积聚或狭窄的异常3在心血管系统的部分1的横截面IVUS图像中是能看到的，并且IVUS图像可以允许对异常3的特性进行评估。IVUS图像的时间捕获频率通常为数赫兹，例如，在5-50Hz的范围内，使得在患者的心脏的单个心动周期(即，单次心跳)期间，时间序列15包括在心动周期的不同相位期间捕获的多幅IVUS图像。这更通常被称为IVUS图像的非门控序列。

从理论上讲，心血管系统的部分1的IVUS图像的这样的高密度应当允许对除了IVUS图像的面内分辨率之外还具有高纵向分辨率的部分1进行3D重建，尤其在微创医学设备的拉回速度低、例如低于1mm/s时。然而，在实践中，微创设备也根据心动周期的相位而相对于患者的心血管系统进行位移。例如，在舒张期期间，该位移是可忽略不计的，并且微创医学设备的总体运动由其拉回速度主导，从而导致在明确定义的方向上的明确定义的运动。相反，在收缩期期间，微创医学设备相对于患者的心血管系统的位移还包括由患者的心动周期引起的分量，从而导致微创医学设备在未知的方向上的未知位移。目前，除了由设备拉回引起的位移之外，还没有充分理解微创设备的这样的心动周期引起的位移的原因。在不希望受到理论束缚的情况下，这样的位移可能是由患者的心血管系统的几何结构变化、通过患者的心血管系统的血流或者这样的潜在原因的组合引起的。