專利名稱：醫(yī)學成像系統(tǒng)的同步的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)學成像領域。本發(fā)明尤其涉及由醫(yī)生在患者治療過程期間使用的數(shù)據(jù)(特別是圖像)的處理。
背景技術：
為了冠狀動脈疾病的診斷和治療，需要分析脈管外形。為此目的，醫(yī)生將手術器械引導并部署在患者的脈管系統(tǒng)中，并同時輔以醫(yī)學成像系統(tǒng)。所述醫(yī)學成像系統(tǒng)允許代表患者脈管系統(tǒng)和手術器械的ニ維圖像QD)的采集、 處理和實時可視化。在這些圖像的幫助下，醫(yī)生能夠?qū)⑵餍狄龑нM入脈管系統(tǒng)內(nèi)。為了診斷，需要探測諸如狹窄(stenosis)(血管的異常變窄)的缺陷。為此，或者為醫(yī)生提供已經(jīng)注射對比劑的、患者的感興趣區(qū)域的放射圖像，或者為醫(yī)生提供從脈管內(nèi)傳感器遞送的放射圖像或者從所述傳感器得到的其他數(shù)據(jù)。有利的是同時提供上述數(shù)據(jù)，這樣醫(yī)生能夠具有對脈管內(nèi)側(cè)的概覽或詳細信息， 也能夠具有全貌圖以幫助引導傳感器。于是產(chǎn)生了同步這兩種類型的數(shù)據(jù)項的問題那些由醫(yī)學成像系統(tǒng)遞送的以及那些由脈管內(nèi)傳感器遞送的。這些不同的數(shù)據(jù)項有效地得自具備不同采集速率的兩個分離的成像系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明允許由分離的成像系統(tǒng)遞送的醫(yī)學數(shù)據(jù)的同歩。根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及ー種用于同步第一連續(xù)數(shù)據(jù)和第二連續(xù)數(shù)據(jù)的介入成像方法，這些數(shù)據(jù)代表患者感興趣區(qū)域并且已由分離的醫(yī)學系統(tǒng)采集，數(shù)據(jù)進一歩對應于所述感興趣區(qū)域上兩種不同類型信息，該方法包括一步驟，其用于關于代表患者生理活動的兩個信號對齊不同數(shù)據(jù)，信號已通過醫(yī)學系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)的公共時標上進行了記錄。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的其它特征如下-連續(xù)數(shù)據(jù)為連續(xù)圖像，其中可對患者的感興趣區(qū)域進行可視化；-對齊步驟包括同步代表生理活動的信號，以確定信號間的時間移位；-代表生理活動的信號的同步包括使代表患者生理活動的、對應于每個數(shù)據(jù)集的信號相關，信號之間的移位對應于最大相關性；-對齊步驟進一歩包括施加確定的時間移位到相對另ー個數(shù)據(jù)集偏移的數(shù)據(jù)的采集時間；-代表患者生理活動的信號是患者的心臟運動或呼吸運動；-代表患者生理活動的信號部分地或完全地由非周期外部信號進行調(diào)制，該非周期外部信號由位于ー個或其他醫(yī)學系統(tǒng)之外的源來生成；-由脈管內(nèi)圖像傳感器的采集而得到的第一數(shù)據(jù)集，以及由X射線醫(yī)學成像系統(tǒng)的采集而得到的第二圖像集-這些數(shù)據(jù)是圖像；-它包括顯示來自不同數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集的步驟，這些數(shù)據(jù)集彼此對齊。-它包括采用第一公共時標以通過第一醫(yī)學系統(tǒng)采集代表患者生理活動的信號和第一數(shù)據(jù)集的步驟，以及采用第二公共時標以通過第二醫(yī)學系統(tǒng)采集代表患者生理活動的信號和第二數(shù)據(jù)集的步驟。根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及計算機程序和機器指令，以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法。根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及連接到至少兩個醫(yī)學成像系統(tǒng)的處理單元，該處理單元包括用以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法的裝置。


本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點通過下文的描述將更為明顯，該描述僅僅是說明性的而非限制性的，并且需要結(jié)合以下附圖來閱讀，在附圖中-圖1中示出了用以采集患者感興趣區(qū)域圖像的兩個醫(yī)學成像系統(tǒng)；-圖2中示出了患者感興趣區(qū)域的放射成像；-圖3中示出了脈管內(nèi)成像傳感器遞送圖像；-圖3a和北分別示出了由本發(fā)明的分離成像系統(tǒng)遞送的、代表患者生理活動的信號；-圖4示出了依照本發(fā)明基于同步信號的圖像同步；-圖5示出了使用根據(jù)本發(fā)明的方法彼此對齊的圖像。-圖6a和6b示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。
具體實施例方式圖1示出兩個分離的醫(yī)學系統(tǒng)10，20。例如，第一系統(tǒng)和第二系統(tǒng)10、20是醫(yī)學成像系統(tǒng)。在該情況下，例如第一醫(yī)學成像系統(tǒng)10允許對注射了對比劑的患者(未顯示)感興趣區(qū)域11的放射圖像的采集。所述成像系統(tǒng)10例如包括X射線源和面對源設置的探測器，源和探測器通過C臂相連。該探測器可以為半導體圖像傳感器，例如包括在非晶硅的晶體管/光電ニ極管陣列上的碘化銫磷。其他適宜探測器為CCD傳感器，將X射線直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的直接數(shù)字探測器。第二醫(yī)學成像20包括例如脈管內(nèi)探針21，預期插入到感興趣區(qū)域的動脈中。該探針包括用于采集圖像或者例如溫度的脈管簡單局部特性的傳感器。在這方面，存在不同類型探針。通常，醫(yī)生將探針21引導進入到患者感興趣區(qū)域中。系統(tǒng)10、20各包括設備12、22，用以采集代表患者生理活動的信號。通過患者生理活動來表示患者的心跳或者呼吸運動。有利地，用于采集代表患者生理活動的信號的設備允許對相同信號類型的采集。另ー方面，用于采集代表患者生理活動的信號的設備沒有被類似的調(diào)節(jié)，它們具有不同的采集速率。
醫(yī)學系統(tǒng)分別包括控制單元13、23和存儲單元14、24。對于第一醫(yī)學成像系統(tǒng)10，控制單元13用于例如控制C臂的位置以及圖像采集的多種參數(shù)。對于第二醫(yī)學系統(tǒng)20，控制單元23用于例如控制圖像或數(shù)據(jù)采集的多種參數(shù)?？刂茊卧?3，23可包括讀取器設備(未顯示)，例如磁盤讀取器，⑶-ROM，DVD-ROM 讀取器，或連接端ロ(用以從例如磁盤、⑶-ROM、DVD-ROM或USB閃存驅(qū)動器或更通常的任何可移除存儲器介質(zhì)，以及通過網(wǎng)絡連接的指令介質(zhì)(未顯示)中讀取處理方法的指令)。存儲單元14J4允許對采集的圖像/數(shù)據(jù)進行存儲以及對由每個系統(tǒng)10，20遞送的代表患者生理活動的信號進行存儲。每個醫(yī)學系統(tǒng)10，20可進ー步包括顯示單元(未顯示)?？蔀閮蓚€圖像系統(tǒng)提供單個顯示單元。顯示單元例如是計算機顯示器，監(jiān)視器，平面屏幕，等離子屏幕或任何其他已知類型的顯示設備。最后，為達到將兩個醫(yī)學系統(tǒng)遞送的圖像進行對齊，得自每個系統(tǒng)10，20的數(shù)據(jù)以及代表患者生理活動的信號被傳送到處理單元30。該處理単元30例如為至少一個處理器，至少ー個微型控制器，至少ー個可編程邏輯控制器，至少ー個專用集成電路，其他可編程電路，或包括例如工作站的計算機的其它設備。作為變形，處理單元30可具有讀取器設備(未顯示)例如磁盤讀取器，⑶-ROM， DVD-ROM讀取器，或連接端ロ(用以從例如磁盤、CD-R0M、DVD_R0M或USB閃存驅(qū)動器或更通常的任何可移除存儲器介質(zhì)，以及通過網(wǎng)絡連接的指令介質(zhì)(未顯示)中讀取處理方法的指令)。從每個存儲單元14，24到處理單元30的轉(zhuǎn)換可通過計算機網(wǎng)絡、通過有線或無線連接而發(fā)生。同步方法圖2示出了患者感興趣區(qū)域的圖像。在該圖像中，可觀察到脈管200中已插入圖像傳感器201。第一數(shù)據(jù)集包括這種類型的連續(xù)圖像患者感興趣區(qū)域的圖像。圖3示出了由圖像傳感器201在例如圖2所示位置采集的脈管200內(nèi)的圖像。第 ニ數(shù)據(jù)集包括這種類型的連續(xù)圖像。通常，圖像傳感器201能夠采集不是圖像的數(shù)據(jù)。此目的在于使得自第一醫(yī)學成像系統(tǒng)的圖像和得自傳感器201的數(shù)據(jù)重合。得自醫(yī)學系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是分別在相應采集階段期間以第一采集速率和第二采集速率或第一時標和第二時標采集的Acq” Acq2。這里采集的數(shù)據(jù)Acq1. Aq2可為可變類型，并且也可以只是單維度信號、或2維QD)或3維(3D)數(shù)據(jù)。采集階段也不必須相同。每個醫(yī)學系統(tǒng)還記錄ー個或多個生理信號，且每個系統(tǒng)能獨自按照其自身時標定位生理信號的記讀。因此，對于每個醫(yī)學系統(tǒng)，在生理信號記錄的相同速率或公共時標上采集數(shù)據(jù)。附于兩個數(shù)據(jù)集的生理信號的記錄間隔必須重疊，使得兩個數(shù)據(jù)集可能同歩。對于給定醫(yī)學系統(tǒng)，可能通過代表患者生理活動的信號瞬時來對齊圖像/數(shù)據(jù)項。處理單元30允許得自不同醫(yī)學系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集的同歩。CN 102525520 A為此，在對齊步驟E。期間，代表患者生理活動的信號能引起重合。圖4示出了代表患者生理活動的兩個信號。信號401(上)是由第一醫(yī)學系統(tǒng)采集的信號，信號402(下)是由第二醫(yī)學系統(tǒng)采集的信號。在該附圖中，這些代表圖像由兩個醫(yī)學成像系統(tǒng)采集的圖像，數(shù)據(jù)為圖像。此外，圖像的采集時間指示為在時間、采集第一組合的圖像A1，在時間t2采集
第一組合的圖像G，在時間t'工采集第二組合的圖像A2，在時間t' 2采集第二組合的圖像
/22，在時間1 3采集第二組合的圖像A2，在時間t' 4采集第二組合的圖像/42。取決于使用的醫(yī)學系統(tǒng)，采集在幾秒中內(nèi)發(fā)生，以及在某些情況下可達到大于30秒?？梢源_定的是，代表患者生理活動的信號盡管得自相同的源，但不具有相同的原
點ο采集不是在相同的時間開始t = 0對于一個，而t’ = 0對于另一個。因此在這兩者之間存在時間移位At，必須要確定這個時間移位以對不同采集時間獲得一個相同的原點。因此，對齊步驟包括將通過每個醫(yī)學系統(tǒng)遞送的、代表患者生理活動的信號進行同步。為了同步這些信號，可能通過校正進行處理以確定兩信號之間的任何時間移位 At。一旦完成同步，由于每個數(shù)據(jù)項可以通過與描述患者生理活動的信號有關的時標來定位，因此可能對齊數(shù)據(jù)項。對患者生理活動的同步允許對所有數(shù)據(jù)獲得單個時間參考。對于圖像數(shù)據(jù)，圖像之間的所述對齊使得脈管內(nèi)圖像傳感器的位置與位于此處的脈管圖像相聯(lián)系。如上所述，可能將例如溫度的數(shù)據(jù)項與脈管內(nèi)傳感器的精確位置相聯(lián)系。因此，給醫(yī)生同時提供了兩個數(shù)據(jù)項，因為已經(jīng)同時顯示了對齊的數(shù)據(jù)項。圖5示出了與代表患者生理活動信號(這里的信號是由第二醫(yī)學成像系統(tǒng)采集的)對齊的得自兩個數(shù)據(jù)集的圖像。為了顯示，Aff，提供了在第一行上用于顯示感興趣區(qū)域圖像、第二行上代表患者生理活動的信號以及第三行上脈管內(nèi)側(cè)的圖像。在這種方式下，對應于代表患者生理活動的同步信號作為所有圖像的時間參考。為了對齊數(shù)據(jù)，可能通過得自外部源的非周期信號來調(diào)制代表患者生理活動的信號。對每個生理信號的采集采用相同的非周期信號。這種非周期本質(zhì)便于信號間的校正，以確定從不同的成像系統(tǒng)遞送的信號之間的任何時間移位。上文中描述的方法可應用于更多數(shù)量的醫(yī)學系統(tǒng)，并且在此情況下多個同步是可能的。計算機程序上文中描述的方法可有利地以包含實施上述方法的機器指令的計算機程序的方式來實現(xiàn)。配件表圖 110醫(yī)學系統(tǒng)11感興趣區(qū)域12采集信號的設備13控制單元14存儲單元20醫(yī)學系統(tǒng)21脈管內(nèi)探針22采集信號的設備23控制單元24存儲單元30處理單元圖 2200 脈管201圖像傳感器圖 3300由脈管內(nèi)圖像傳感器遞送的圖像圖 4401第一醫(yī)學系統(tǒng)采集的圖像402第二醫(yī)學系統(tǒng)采集的圖像圖 5I1ly /丨第一組合的圖像圖 6AAcq1, Acq2采集的數(shù)據(jù)艮對齊步驟Aff.顯示步驟圖 6BEcl同步代表生理活動的信號，以確定不同信號之間的時間移位Ec2將確定的時間移位施加到數(shù)據(jù)集的采集時間
權(quán)利要求
1.ー種在介入成像中用于同步第一連續(xù)數(shù)據(jù)和第二連續(xù)數(shù)據(jù)的方法，所述數(shù)據(jù)代表患者感興趣區(qū)域，并已由分離的醫(yī)學系統(tǒng)采集以及進一歩對應于所述感興趣區(qū)域上的兩種不同類型的信息，所述方法包括對齊步驟(E。)，以使得關于代表所述患者生理活動的兩個信號匹配數(shù)據(jù)，所述信號已通過所述醫(yī)學系統(tǒng)、在用于數(shù)據(jù)采集的公共時標上進行了記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，連續(xù)數(shù)據(jù)是連續(xù)圖像，其中可對所述患者的所述感興趣區(qū)域進行可視化。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的方法，其中，所述對齊步驟(E。)包括同步(EJ代表生理活動的所述信號，以確定所述信號之間的時間移位。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的方法，其中，代表生理活動的所述信號的所述同步(Eca)包括使代表所述患者生理活動的、對應于每個數(shù)據(jù)集的所述信號相關，所述信號之間的所述時間移位對應于最大相關性。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的方法，其中，所述對齊步驟(E。)進ー步包括將所確定的時間移位施加(E。2)到從所述數(shù)據(jù)集到另ー個數(shù)據(jù)集偏移的采集時間。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的方法，其中，代表所述患者生理活動的所述信號是所述患者的心臟運動或呼吸運動。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的方法，其中，代表所述患者生理活動的所述信號部分地或完全地由外部非周期信號進行調(diào)制，所述外部非周期信號由位于ー個或其他所述醫(yī)學系統(tǒng)之外的源來生成。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的方法，其中，第一數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)得自脈管內(nèi)圖像傳感器的采集，以及其中第二數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)得自X射線醫(yī)學成像系統(tǒng)的采集，所述數(shù)據(jù)是圖像。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的方法，包括顯示步驟(Aff.)，以顯示彼此對齊的、所述不同數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的方法，包括在第一公共時標上的、通過第一醫(yī)學系統(tǒng)采集的代表所述患者生理活動的信號和第一數(shù)據(jù)集的采集步驟(Acq1)，和在第二公共時標上的、通過第二醫(yī)學系統(tǒng)采集的代表患者生理活動的信號和第二數(shù)據(jù)集的采集步驟 (Acq2)。
11.計算機程序，其特征在于，它包括用于實現(xiàn)根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的方法的機器指令。
12.連接到至少兩個醫(yī)學成像系統(tǒng)的處理器單元，包括實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-10的任一項所述的方法的裝置。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“醫(yī)學成像系統(tǒng)的同步”。本發(fā)明涉及一種在介入成像中，用于同步第一連續(xù)數(shù)據(jù)和第二連續(xù)數(shù)據(jù)的同步方法，數(shù)據(jù)代表患者感興趣區(qū)域并且已由分離的醫(yī)學系統(tǒng)采集以及進一步對應于所述感興趣區(qū)域上兩種不同類型的信息，該方法包括一步驟，其用于關于代表患者生理活動的兩個信號使數(shù)據(jù)彼此對齊，信號已通過醫(yī)學系統(tǒng)、在用于數(shù)據(jù)采集的公共時標上進行了記錄。
文檔編號A61B5/08GK102525520SQ20111046307
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者R·韋蘭 申請人:通用電氣公司