本公開內(nèi)容總體涉及對血管的估計，并且具體涉及對血管隨時間的生理變化的估計。本公開內(nèi)容的各方面具體適合于在一些實例中對生物血管的評估。例如，本公開內(nèi)容的一些具體實施例被專門配置用于對人類血管的狹窄的評估。

背景技術(shù)：

用于估計血管中的狹窄(包括缺血引起的病灶)的嚴重性的當前接受的技術(shù)為血流儲備分數(shù)(FFR)。FFR是(在狹窄的遠側(cè)上取得的)遠側(cè)壓力測量結(jié)果相對于(在狹窄的近側(cè)取得的)近側(cè)壓力測量結(jié)果的比率的計算結(jié)果。FFR提供狹窄嚴重性的指數(shù)，所述狹窄嚴重性的指數(shù)允許確定阻塞物是否將血管內(nèi)的血流限制到要求進行處置的程度。健康血管中的FFR的正常值為1.00，而小于約0.80的值通常被認為是顯著的并且要求進行處置。常見的處置選項包括經(jīng)皮冠狀動脈介入(PCI或血管成形)、支架植入、或冠狀動脈旁路搭橋(CABG)手術(shù)。對于所有的醫(yī)學流程，某些風險是與PCI、支架植入以及CABG流程相關(guān)聯(lián)的。為了使外科醫(yī)生關(guān)于處置選項做出根據(jù)更多信息的決策，需要關(guān)于與處置選項相關(guān)聯(lián)的風險和成功的可能性的額外的信息。

另外，諸如FFR的數(shù)值計算被用于跟蹤血管內(nèi)流程(諸如在血管中的支架的插入)的有效性。通常，為了評估血管內(nèi)流程的有效性，執(zhí)業(yè)醫(yī)生將進行在涵蓋該流程的時間段上的縱向研究。例如，F(xiàn)FR計算可以在血管內(nèi)流程之前或之后執(zhí)行以跟蹤患者的改善情況。然而，這樣的基于數(shù)值的縱向研究是較不理想的，這是因為它們要求執(zhí)業(yè)醫(yī)生執(zhí)行關(guān)于血管中的任何生理變化的腦力估計。

因此，仍然存在對用于隨時間估計血管中的生理變化的經(jīng)改進的設(shè)備、系統(tǒng)和方法的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開內(nèi)容的實施例被配置為估計血管隨時間的生理變化。在一些特定實施例中，本公開內(nèi)容的設(shè)備、系統(tǒng)和方法被配置為提供在不同時間點處的血管的共配準的視覺描繪，其允許估計血管中的變化。此外，在一些實施例中，本公開內(nèi)容的設(shè)備、系統(tǒng)和方法被配置為提供在便于在一時間段上估計血管的不同成像模態(tài)中對血管的共配準的視覺描繪。

在一個實施例中，提供了一種評估患者的血管的方法。所述方法包括：在第一時間處獲得所述患者的血管的第一圖形診斷測量結(jié)果，所述第一圖形診斷測量結(jié)果處于第一醫(yī)學模態(tài)；并且在繼所述第一時間后的第二時間處獲得所述血管的第二圖形診斷測量結(jié)果，所述圖形診斷測量結(jié)果處于所述第一醫(yī)學模態(tài)。所述方法還包括：在空間上共配準所述第一圖形診斷測量結(jié)果和所述第二圖形診斷測量結(jié)果，并且在顯示器上輸出共配準的第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果的視覺表示。另外，所述方法包括：基于所述共配準的第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果來確定所述第一時間處的血管與所述第二時間處的血管之間的生理差異，并且

基于所確定的生理差異來評估所述患者的所述血管的生理狀況。

在另一實施例中，公開了評估患者的血管的第二方法。所述方法包括：在第一時間處獲得所述血管的第一圖形診斷測量結(jié)果，所述第一圖形診斷測量結(jié)果處于第一醫(yī)學成像模態(tài)；并且在所述第一時間處獲得所述血管的第二圖形診斷測量結(jié)果，所述第二圖形診斷測量結(jié)果處于與所述第一醫(yī)學成像模態(tài)不同的第二醫(yī)學成像模態(tài)。所述方法還包括：在第二時間處獲得所述血管的第三圖形診斷測量結(jié)果，所述第三圖形診斷測量結(jié)果處于所述第一醫(yī)學成像模態(tài)；并且在所述第二時間處獲得所述血管的第四圖形診斷測量結(jié)果，所述第四圖形診斷測量結(jié)果處于所述第二醫(yī)學成像模態(tài)。另外，所述方法包括：在空間上共配準所述第一圖形診斷測量結(jié)果和所述第三圖形診斷測量結(jié)果；在空間上共配準所述第二圖形診斷測量結(jié)果和所述第四圖形診斷測量結(jié)果；并且在空間上和時間上共配準所述第一圖形診斷測量結(jié)果和所述第二圖形診斷測量結(jié)果。所述方法還包括：在顯示器上輸出共配準的第一圖形診斷測量結(jié)果、第二圖形診斷測量結(jié)果、第三圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果視覺表示；并且基于所述共配準的第一圖形診斷測量結(jié)果和第三圖形診斷測量結(jié)果以及所述共配準的第二圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果中的至少一個來確定所述第一時間處的血管與所述第二時間處的血管之間的生理差異。所述方法還包括：基于所確定的生理差異來評估所述血管的生理狀況。

在又一實施例中，公開了一種評估患者的血管的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：儀器，其被配置為獲得所述患者的血管的圖形診斷測量結(jié)果；以及處理系統(tǒng)，其與第一儀器進行通信。所述處理單元被配置為在第一時間處從所述儀器獲得所述血管的第一圖形診斷測量結(jié)果，所述第一圖形診斷測量結(jié)果處于第一醫(yī)學模態(tài)，并且所述處理單元被配置為在繼所述第一時間后的第二時間處從所述儀器獲得所述血管的第二圖形診斷測量結(jié)果，所述圖形診斷測量結(jié)果處于所述第一醫(yī)學模態(tài)。所述處理單元還被配置為在空間上共配準所述第一圖形診斷測量結(jié)果和所述第二圖形診斷測量結(jié)果，并且在顯示器上輸出共配準的第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果的視覺表示。另外，所述處理單元被配置為基于所述共配準的第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果來確定所述第一時間處的血管與所述第二時間處的血管之間的生理差異，并且基于所確定的生理差異來評估所述患者的所述血管的生理狀況。

根據(jù)下文的詳細描述，本公開內(nèi)容的額外的方面、特征和優(yōu)點將變得明顯。

附圖說明

將參考附圖來描述本公開內(nèi)容的圖示性實施例，在附圖中：

圖1是描繪根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的包括多模態(tài)處理系統(tǒng)的醫(yī)學系統(tǒng)的示意圖。

圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的具有狹窄的血管的圖解透視圖。

圖3是圖2的血管的沿著圖2的截面線3-3獲得的部分的圖解性、部分截面視圖。

圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的醫(yī)學系統(tǒng)的圖解性示意圖。

圖5-8是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的患者的脈管的部分的程式化圖像。

圖9圖示了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的隨時間估計血管的狀況的方法的簡化流程圖。

圖10圖示了根據(jù)本公開內(nèi)容的各方面的被配置為便于隨時間多模態(tài)估計患者的脈管的圖形用戶接口(GUI)屏幕。

圖11圖示了根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實施例的用于隨時間估計血管的狀況的方法的簡化流程圖。

具體實施方式

出于促進理解本公開內(nèi)容的原理的目的，將參考附圖中圖示的實施例，并將使用特定術(shù)語來描述實施例。盡管如此，應(yīng)當理解，并非旨在限制本公開內(nèi)容的范圍。本公開內(nèi)容所涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員通常能夠想到對所描述的設(shè)備、系統(tǒng)和方法的任何更改和另外的修改以及對本公開內(nèi)容的原理的任何另外的應(yīng)用都被充分預期并且被包括在本公開內(nèi)容內(nèi)。具體地，充分預期關(guān)于一個實施例所描述的特征、部件和/或步驟可以與關(guān)于本公開內(nèi)容的其他實施例所描述的特征、部件和/或步驟進行組合。然而，出于簡潔的目的，將不會單獨描述這些組合的眾多迭代。

圖1是描繪根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的包括多模態(tài)處理系統(tǒng)101的醫(yī)學系統(tǒng)100的示意圖。總體上，醫(yī)學系統(tǒng)100提供多種形式的采集和處理元件的相干整合和合并，所述多種形式的采集和處理元件被設(shè)計為對用于采集和解讀人類生物生理學和形態(tài)學信息的各種方法敏感的處理元件。更具體地，在系統(tǒng)100中，多模態(tài)處理系統(tǒng)101是用于對多模態(tài)醫(yī)學數(shù)據(jù)進行采集、控制、解讀和顯示的整合設(shè)備。在一個實施例中，處理系統(tǒng)101是具有硬件和軟件的計算機系統(tǒng)，以采集、處理和顯示多模態(tài)醫(yī)學數(shù)據(jù)，但是，在其他實施例中，處理系統(tǒng)101可以是能用于處理醫(yī)學感測數(shù)據(jù)的任何其他類型的計算系統(tǒng)。在處理系統(tǒng)101為計算機工作站的實施例中，所述系統(tǒng)至少包括諸如微控制器或?qū)Ｓ弥醒胩幚韱卧?CPU)的處理器、諸如硬盤驅(qū)動器、隨機存取存儲器(RAM)和/或壓縮盤只讀存儲器(CD-ROM)的非瞬態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)、諸如圖形處理單元(GPU)的一個或多個視頻控制器、以及諸如以太網(wǎng)控制器的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備。在這方面，在一些特定實例中，處理系統(tǒng)101被編程為運行與在本文中所描述的數(shù)據(jù)采集、分析和共配準相關(guān)聯(lián)的步驟。因此，應(yīng)當理解，與本公開內(nèi)容的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、儀器控制和/或其他處理或控制方面有關(guān)的任何步驟可以由處理系統(tǒng)使用被存儲在可由處理系統(tǒng)訪問的非瞬態(tài)計算機可讀介質(zhì)上或中的對應(yīng)指令來實施。在一些實例中，處理系統(tǒng)101為控制臺計算設(shè)備。在一些特定實例中，處理系統(tǒng)101類似于可從Volcano公司獲得的s5^TM成像系統(tǒng)、s5i^TM成像系統(tǒng)或其他成像系統(tǒng)。在一些實例中，處理系統(tǒng)101是便攜式的(例如，手持式、在滾輪車上等)。此外，應(yīng)當理解，在一些實例中，處理系統(tǒng)101包括多個計算設(shè)備。在這方面，尤其應(yīng)當理解，本公開內(nèi)容的不同處理和/或控制方面可以被單獨地實施或被實施在使用多個計算設(shè)備的預定義的群組內(nèi)。在多個計算設(shè)備間對如下所述的處理和/或控制方面的劃分和組合都在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。

在所圖示的實施例中，醫(yī)學系統(tǒng)100被部署在具有控制室104的導管實驗室102中，其中，處理系統(tǒng)101被定位在控制室中。在其他實施例中，處理系統(tǒng)101可以被定位在其他地方，諸如在導管實驗室102中，在醫(yī)學設(shè)施的集中區(qū)中、或者在區(qū)外位置處。導管實驗室102包括無菌區(qū)域，但是其相關(guān)聯(lián)的控制室104取決于流程和/或健康護理設(shè)施的要求而可以是無菌的或者不是無菌的。導管實驗室和控制室可以被用于在患者上執(zhí)行任何數(shù)量的醫(yī)學流程，諸如血管造影、血管內(nèi)超聲(IVUS)、虛擬組織學(VH)、前瞻IVUS(FL-IVUS)、血管內(nèi)光聲(IVPA)成像、近紅外波譜(NIRS)、血流儲備分數(shù)(FFR)確定或其他基于壓力的確定(例如，iFR)、冠狀動脈血流儲備(CFR)確定、光學相干斷層攝影(OCT)、血管內(nèi)OCT、計算機斷層攝影(CT)、心內(nèi)超聲心動描記(ICE)、前向ICE(FLICE)、血管內(nèi)觸摸成像、經(jīng)食道超聲、或者本領(lǐng)域已知的任何其他醫(yī)學感測模態(tài)。此外，導管實驗室和控制室可以被用于在患者上執(zhí)行一個或多個處置或治療流程，諸如射頻消融(RFA)、冷凍治療、支架植入、或者本領(lǐng)域已知的任何其他醫(yī)學處置流程。例如，在導管實驗室102中，患者106可以遭受或者為單個流程或者為與一個或多個感測流程向組合的多模態(tài)流程。在任何情況下，導管實驗室102包括多個醫(yī)學儀器，所述多個醫(yī)學儀器包括可以從患者106收集各種不同醫(yī)學感測模態(tài)的醫(yī)學感測數(shù)據(jù)的醫(yī)學感測設(shè)備。

儀器108和110是可以由臨床醫(yī)生所利用以采集關(guān)于患者106的醫(yī)學感測數(shù)據(jù)的醫(yī)學感測設(shè)備。在特定的實例中，設(shè)備108收集在一個模態(tài)中的醫(yī)學感測數(shù)據(jù)并且設(shè)備110收集在不同模態(tài)中的醫(yī)學感測數(shù)據(jù)。例如，所述儀器可以每個收集如下中的一項：壓力、流量(速度)、圖像(包括使用超聲(例如，IVUS)、OCT、IVPA、血管內(nèi)MRI、熱、ICE、經(jīng)食道回波(TEE)、經(jīng)胸回波(TTE)和/或其他內(nèi)部成像技術(shù)獲得的圖像)、溫度和/或其組合。儀器108和110可以是任何形式的設(shè)備、儀器或探頭，它們被設(shè)計尺寸和形狀以被安置在血管內(nèi)、被附接到患者的外部、或者以一距離處跨患者進行掃描。

在圖1的圖示的實施例中，儀器108是血管內(nèi)IVUS導管，所述血管內(nèi)IVUS導管可以包括諸如相位陣列換能器的一個或多個傳感器以收集IVUS感測數(shù)據(jù)。在一些實施例中，IVUS導管可以能夠進行諸如IVUS和IVPA感測的多模態(tài)感測。此外，在圖示的實施例中，儀器110是可以包括被配置為收集OCT感測數(shù)據(jù)的一個或多個光學傳感器的血管內(nèi)OCT導管。在另外的實施例中，單個儀器并入儀器108和110兩者的功能(例如，數(shù)據(jù)采集)的各方面。在圖1的所圖示的實施例中，IVUS患者接口模塊(PIM)112和OCT PIM 114各自將儀器108和儀器110耦合到醫(yī)學系統(tǒng)100。具體地，IVUS PIM 112和OCT PIM 114能用于分別接收由儀器108和儀器110從患者106收集的醫(yī)學感測數(shù)據(jù)，并且能用于將接收到的數(shù)據(jù)傳送到控制室104中的處理系統(tǒng)101。在一個實施例中，PIM 112和114包括模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器并且將數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到處理系統(tǒng)101，然而，在其他實施例中，PIM將模擬數(shù)據(jù)傳送到處理系統(tǒng)。在一個實施例中，IVUS PIM 112和OCT PIM114在外設(shè)部件互連快速(PCIe)數(shù)據(jù)總線連接上傳送醫(yī)學感測數(shù)據(jù)，但是，在其他實施例中，它們可以在USB連接、雷電連接、火線連接或者一些其他的高速數(shù)據(jù)總線連接上傳輸數(shù)據(jù)。在其他實例中，PIM可以經(jīng)由使用IEEE802.11Wi-Fi標準、超寬帶(UWB)標準、無線火線、無線USB或另一高速無線聯(lián)網(wǎng)標準的無線連接被連接到處理系統(tǒng)101。在另外的實施例中，PIM 112和114的連接硬件和功能可以在被耦合到儀器108和110兩者的單個PIM中實施。

另外，在醫(yī)學系統(tǒng)100中，心電圖(ECG)設(shè)備116能用于將來自患者106的心電圖信號或其他血液動力學數(shù)據(jù)傳送到處理系統(tǒng)101。在一些實施例中，處理系統(tǒng)101能用于將利用使用來自ECG 116的ECG信號的儀器108和110收集的數(shù)據(jù)進行同步。此外，外部成像系統(tǒng)117能用于收集X射線圖像、血管造影圖像、超聲圖像、二維或三維計算機斷層攝影(CT)圖像、計算機斷層攝影血管造影(CTA)圖像、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)圖像、PET-CT圖像、磁共振圖像(MRI)、單光子發(fā)射計算機斷層攝影(SPECT)圖像和/或患者106的以上圖像的任何組合，并且將它們傳送到處理系統(tǒng)101。在一個實施例中，外部成像系統(tǒng)117可以通過適配器設(shè)備以通信方式被耦合到處理系統(tǒng)101。這樣的適配器設(shè)備可以將數(shù)據(jù)從外圍第三方格式變換成能夠處理系統(tǒng)101使用的格式。如將在以下進一步詳細解釋的，在一些實施例中，處理系統(tǒng)101能用于共配準來自外部成像系統(tǒng)117(例如，X射線數(shù)據(jù)、MRI數(shù)據(jù)、CT數(shù)據(jù)等)的圖像數(shù)據(jù)與來自儀器108和110以及在導管實驗室的內(nèi)部和外部的其他儀器的感測數(shù)據(jù)。作為這種方法的一個方面，可以執(zhí)行共配準以利用感測數(shù)據(jù)來生成三維圖像。在另一實施例中，來自ECG和/或外部成像系統(tǒng)117的醫(yī)學數(shù)據(jù)可以與由儀器108和110中的任一個(或兩者)捕獲醫(yī)學數(shù)據(jù)進行暫時地共配準?？臻g和時間共配準將聯(lián)系圖5-11進行更加詳細的討論。

床邊控制器118也以通信方式被耦合到處理系統(tǒng)110并且提供用于診斷患者106的(一個或多個)特定醫(yī)學模態(tài)的用戶控制。在當前的實施例中，床邊控制器118是觸摸屏控制器，所述觸摸屏控制器在單個表面上提供用戶控件和診斷圖像。然而，在備選實施例中，床邊控制器118可以包括非交互式顯示器和諸如物理按鈕和/或操縱桿的單獨的控制兩者。在整合的醫(yī)學系統(tǒng)100中，床邊控制器118能用于在圖形用戶接口(GUI)中呈現(xiàn)工作流控制選項和患者圖像數(shù)據(jù)。床邊控制器118能用于顯示針對多種模態(tài)的工作流和診斷圖像，允許臨床醫(yī)生利用單個接口設(shè)備來控制對多模態(tài)醫(yī)學感測數(shù)據(jù)的采集。

控制室104中的主控制器120也以通信方式被耦合到處理系統(tǒng)101，并且如圖1所示，鄰近導管實驗室102。在當前的實施例中，主控制器120與床邊控制器118的類似之處在于主控制器120包括觸摸屏并且能用于經(jīng)由在其上運行的UI框架服務(wù)來顯示對應(yīng)于不同醫(yī)學感測模態(tài)的多個基于GUI的工作流。在一些實施例中，主控制器120可以被用于同時執(zhí)行流程的工作流的不同方面，而不像床邊控制器118那樣。在備選實施例中，主控制器120可以包括非交互式顯示器和諸如鼠標和鍵盤的單機控件。

醫(yī)學系統(tǒng)100還包括吊桿顯示器(boom display)122，所述吊桿顯示器以通信方式被耦合到處理系統(tǒng)101。吊桿顯示器122可以包括監(jiān)視器的陣列，每個監(jiān)視器能夠顯示與醫(yī)學感測流程相關(guān)聯(lián)的不同信息。例如，在IVUS流程期間，吊桿顯示器122中的一個監(jiān)視器可以顯示斷層攝影視圖并且一個監(jiān)測器可以顯示矢狀視圖。

此外，在一些實施例中，多模態(tài)處理系統(tǒng)101以通信方式被耦合到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，諸如基于TCP/IP的局域網(wǎng)(LAN)、同步光纖聯(lián)網(wǎng)(SONET)網(wǎng)絡(luò)、或者廣域網(wǎng)(WAN)或互聯(lián)網(wǎng)。處理系統(tǒng)101可以經(jīng)由這樣的網(wǎng)絡(luò)而連接到各種源。例如，處理系統(tǒng)101可以通過網(wǎng)絡(luò)與醫(yī)學數(shù)字成像和通信(DICOM)系統(tǒng)、圖片存檔與通信系統(tǒng)(PACS)和醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)進行通信。

另外，在所圖示的實施例中，以上討論的系統(tǒng)100中的醫(yī)學儀器被示為經(jīng)由諸如標準銅線鏈路或光線鏈路的有線連接以通信方式被耦合到處理系統(tǒng)101，但是，在備選實施例中，工具可以經(jīng)由使用IEEE 802.11WiFi標準、超寬帶(UWB)標準、無線火線、無線USB或另一高速無線聯(lián)網(wǎng)標準的無線連接而被連接到處理系統(tǒng)101。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到，上述醫(yī)學系統(tǒng)100僅僅是能用于收集與多個醫(yī)學模態(tài)相關(guān)聯(lián)的診斷數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的范例實施例。在備選實施例中，不同的和/或額外的工具可以以通信方式被耦合到處理系統(tǒng)101，以便對醫(yī)學系統(tǒng)100的額外的和/或不同的功能做出貢獻。

參考圖2，在其中示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例具有狹窄的血管124。在這方面，圖2是包括近側(cè)部分125和遠側(cè)部分126的血管124的圖解透視圖。管腔127沿著血管124的長度在近側(cè)部分125與遠側(cè)部分126之間延伸。在這方面，管腔127被配置為允許流體通過血管流動。在一些實例中，血管124是全身性血管。在一些特定實例中，血管124是冠狀動脈。在這樣的實例中，管腔127被配置為便于血液通過血管124流動。

如所示的，血管124包括在近側(cè)部分125與遠側(cè)部分126之間的狹窄128。狹窄128通常表示導致限制流體通過血管124的管腔127流動的任何阻塞物或其他結(jié)構(gòu)布置。本公開內(nèi)容的實施例適合于用在各種各樣的脈管應(yīng)用中，包括，但不限于：冠狀動脈、外周(包括，但不限于：下肢、頸動脈和神經(jīng)血管)、腎臟和/或靜脈。在血管124為血管時，狹窄128可以是斑塊堆積的結(jié)果，包括，但不限于：諸如纖維、纖維脂質(zhì)(纖維脂肪)、壞死核心、鈣化(密集鈣質(zhì))、血液、新鮮血栓以及成熟血栓的斑塊成分。通常，狹窄的成分將取決于被評估的血管的類型。在這方面，應(yīng)當理解，本公開內(nèi)容的構(gòu)思可應(yīng)用于導致流體流動減小的幾乎任何類型的阻塞物或其他血管變窄。

應(yīng)當注意，狹窄128實際上是示范性的并且不應(yīng)被認為是以任何方式進行限制。在這方面，應(yīng)當理解，在其他實例中，狹窄128具有限制流體通過的管腔127流動的其他形狀和/或成分。盡管血管124在圖2中被圖示為具有單個狹窄128并且以下實施例的描述主要是針對單個狹窄的內(nèi)容，然而，應(yīng)當理解，在本文中所描述的設(shè)備、系統(tǒng)和方法具有與具有多個狹窄區(qū)域的血管的類似的應(yīng)用。

現(xiàn)在參考圖3，圖示了沿著圖2的截面線3-3獲得的血管124的部分的部分截面視圖。具體地，血管124被示為具有根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的被安置在其中的儀器130和132。通常，儀器130和132可以是任何形式的設(shè)備、儀器或探頭，并且被設(shè)定形狀以被安置在血管內(nèi)。在這方面，在一些實例中，儀器132適合于用作以上討論的儀器108和110中的至少一個。因此，在一些實例中，儀器132包括類似于以上在一些實例中關(guān)于儀器108和110所討論的特征的特征。在所圖示的實施例中，儀器130通常表示導絲，而儀器132通常表示導管。在這方面，儀器130延伸通過儀器132的中央管腔。然而，在其他實施例中，儀器130和132采取其他形式。在這方面，儀器130和132是與其他實施例中的那些類似的形式。例如，在一些實例中，儀器130和132兩者都是導絲。在其他實例中，儀器130和132兩者都是導管。另一方面，在一些實施例中，儀器130和132是不同的形式，諸如所圖示的實施例，其中，儀器中的一個為導管而另一個為導絲。另外，在一些實例中，儀器130和132被設(shè)置為與另一個是同軸的，如圖3所圖示的實施例中所示。在另一實例中，儀器中的一個延伸通過其他儀器的中心外管腔。在又其他實例中，儀器130和132并排延伸。在一些特定實施例中，儀器中的至少一個為快速交換設(shè)備，例如，快速交換導管。在這樣的實施例中，其他儀器為伴絲，或者其他設(shè)備被配置為便于快速交換設(shè)備的引入和移出。更進一步地，在其他實例中，替代兩個單獨的儀器130和132，利用單個儀器。在這方面，在一些實施例中，單個儀器并入儀器130和132兩者的功能(例如，數(shù)據(jù)采集)的方面。

儀器130被配置為獲得關(guān)于血管124的醫(yī)學診斷信息(數(shù)據(jù))。在這方面，儀器130包括一個或多個傳感器、換能器和/或被配置為獲得關(guān)于血管的診斷信息的其他監(jiān)測元件。所述診斷信息包括如下中的一個或多個：壓力、流量(速度)、圖像(包括使用超聲(例如，IVUS、IVPA等)、血管內(nèi)OCT、近紅外波譜(NIRS)、血管內(nèi)MRI、熱、和/或其他管腔內(nèi)成像技術(shù)獲得的圖像)、溫度和/或其組合。在一些實例中，一個或多個傳感器、換能器、和/或其他監(jiān)測元件被安置為鄰近儀器130的遠側(cè)。在這方面，在一些實例中，一個或多個傳感器、換能器、和/或其他監(jiān)測元件被安置為距儀器130的遠端134小于30cm、小于10cm、小于5cm、小于3cm、小于2cm和/或小于1cm。在一些實例中，一個或多個傳感器、換能器和/或其他監(jiān)測元件中的至少一個被安置在儀器130的遠端處。

儀器130可以包括被配置為監(jiān)測血管124內(nèi)的壓力的至少一個元件。壓力監(jiān)測元件能夠采取壓阻壓力傳感器、壓電壓力傳感器、電容性壓力傳感器、電磁壓力傳感器、液柱(該液柱與液柱傳感器相通信，所述液柱傳感器與儀器是分開的和/或被安置在該液柱的儀器近側(cè)的位置處)、光學壓力傳感器和/或其組合的形式。在一些實例中，壓力監(jiān)測元件的一個或多個特征被實施為使用半導體和/或其他合適的制造技術(shù)制造的固態(tài)部件。包括合適的壓力監(jiān)測元件的商業(yè)可獲得的導絲產(chǎn)品的范例包括，但不限于：PrimeWire壓力導絲、壓力導絲和XT壓力和流量導絲(每種都可從Volcano公司獲得)、以及PressureWire^TMCertus導絲和PressureWire^TMAeris導絲(每種都可從St.Jude醫(yī)學公司獲得)。通常，儀器130被設(shè)計尺寸使得其能夠被安置通過狹窄128而不顯著影響跨狹窄的流體流動，其將影響遠側(cè)壓力讀數(shù)。因此，在一些實例中，儀器130具有0.018”或更小的外徑。在一些實施例中，儀器130具有0.014”或更小的外徑。

儀器132也被配置為獲得關(guān)于血管124的診斷信息。在一些實例中，儀器132被配置為獲得與儀器130相同的診斷信息。在一些實例中，儀器132被配置為獲得與儀器130不同的診斷信息，所述診斷信息可以包括額外的診斷信息、較少的診斷信息和/或備選的診斷信息。由儀器132獲得的醫(yī)學診斷信息(數(shù)據(jù))包括如下中的一項或多項：壓力、流量(速度)、圖像(包括使用超聲(例如，IVUS、IVPA等)、血管內(nèi)OCT、NIRS、血管內(nèi)MRI、熱、和/或其他管腔內(nèi)成像技術(shù)獲得的圖像)、溫度和/或其組合。儀器132包括被配置為獲得該診斷信息的一個或多個傳感器、換能器和/或其他監(jiān)測元件。在這方面，在一些實例中，一個或多個傳感器、換能器和/或其他監(jiān)測元件被安置為鄰近儀器132的遠側(cè)部分。在這方面，在一些實例中，一個或多個傳感器、換能器、和/或其他監(jiān)測元件被安置為距儀器132的遠端136小于30cm、小于10cm、小于5cm、小于3cm、小于2cm和/或小于1cm。在一些實例中，一個或多個傳感器、換能器和/或其他監(jiān)測元件中的至少一個被安置在儀器132的遠端處。

類似于儀器130，儀器132還可以包括被配置為監(jiān)測血管124內(nèi)的壓力的至少一個元件。壓力監(jiān)測元件能夠采取壓阻壓力傳感器、壓電壓力傳感器、電容性壓力傳感器、電磁壓力傳感器、液柱(該液柱與液柱傳感器相通信，所述液柱傳感器與儀器是分開的和/或被安置在該液柱的儀器近側(cè)的位置處)、光學壓力傳感器和/或其組合的形式。在一些實例中，壓力監(jiān)測元件的一個或多個特征被實施為使用半導體和/或其他合適的制造技術(shù)制造的固態(tài)部件。在一些實施例中，利用米勒導管。在一些實例中，當前可獲得的導管產(chǎn)品適合于與如下中的一個或多個一起使用：飛利浦的Xper Flex Cardio生理監(jiān)測系統(tǒng)、GE的Mac-Lab XT和XTi血液動力學記錄系統(tǒng)、西門子的AXIOM Sensis XP VC11、麥克森的Horizon Cardiology Hemo以及Mennen的Horizon XVu血液動力學監(jiān)測系統(tǒng)，并且當前可獲得的導管產(chǎn)品包括壓力監(jiān)測元件，能夠針對儀器132而被利用。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一些方面，儀器130和132中的至少一個可以被配置為檢測狹窄128的血管124遠側(cè)內(nèi)的壓力，并且儀器130和132中的至少一個可以被配置為監(jiān)測狹窄的血管近側(cè)內(nèi)的壓力。在這方面，儀器130、132被設(shè)計尺寸和形狀以允許對被配置為監(jiān)測血管124內(nèi)的壓力的至少一個元件的安置，所述至少一個元件根據(jù)需要基于設(shè)備的配置被安置在狹窄128的近側(cè)和/或遠側(cè)。在這方面，圖3圖示了適合于測量狹窄128的遠側(cè)壓力的位置138。在這方面，在一些實例中，位置138距狹窄128(為在圖2中示出)的遠端小于5cm、小于3cm、小于2cm、小于1cm、小于5mm和/或小于2.5mm。圖3還圖示了對于測量狹窄128的近側(cè)壓力的多個合適位置。在這方面，在一些實例中，位置140、142、144、146和148每個表示適合于監(jiān)測狹窄的近側(cè)壓力的位置。在這方面，位置140、142、144、146和148被定位在距狹窄128的近端的不同距離處，距離范圍為從超過20cm到約5mm或更小。通常，近側(cè)壓力測量將與狹窄的近端間隔開。因此，在一些實例中，近側(cè)壓力測量是在等于或大于距狹窄的近端的血管的管腔的內(nèi)徑的距離處進行的。在冠狀動脈壓力測量的背景中，近側(cè)壓力測量通常是在血管的近側(cè)部分內(nèi)、在狹窄的近側(cè)和主動脈的遠側(cè)的位置處進行的。然而，在冠狀動脈壓力測量的一些特定實例中，近側(cè)壓力測量是從主動脈內(nèi)部的位置進行的。在其他范例中，近側(cè)壓力測量是在冠狀動脈的根部或門口處進行的。

在一個實施例中，儀器132包括壓力傳感器和諸如IVUS、IVPA、OCT、NIRS或MRI傳感器的成像傳感器兩者。在這樣的實施例中，被設(shè)置在儀器130和132上的多個傳感器可以被用于執(zhí)行多模態(tài)診斷和/或處置流程。例如，被設(shè)置在儀器130上的壓力傳感器和被設(shè)置在儀器132上的壓力傳感器可以收集用于FFR計算的醫(yī)學數(shù)據(jù)，并且被設(shè)置在儀器132上的成像傳感器132可以收集要被處理成診斷圖像的醫(yī)學數(shù)據(jù)，所述診斷圖像要被顯示給執(zhí)業(yè)醫(yī)生和/或要由處理系統(tǒng)以自動方式進行分析。如將在下文更加詳細地討論的，在一時間段內(nèi)收集的壓力數(shù)據(jù)和診斷圖像數(shù)據(jù)可以以各種方式被共配準，以使得能夠在一時間段內(nèi)對患者血管進行生理評估。在一個實施例中，壓力數(shù)據(jù)和診斷圖像數(shù)據(jù)是在醫(yī)學流程(諸如支架放置或無創(chuàng)藥物處置)之前和之后被收集的，并且在時間上和空間上被共配準以便于對患者對該流程的生理響應(yīng)的準確評估。這樣的時間和空間共配準技術(shù)可以利用在本文中所討論的任何類型的收集的醫(yī)學數(shù)據(jù)，包括OCT數(shù)據(jù)、血管造影數(shù)據(jù)、MRI數(shù)據(jù)、血管內(nèi)MRI數(shù)據(jù)、FFR數(shù)據(jù)、IVUS數(shù)據(jù)、VH數(shù)據(jù)、FL-IVUS數(shù)據(jù)、IVPA數(shù)據(jù)、CFR數(shù)據(jù)、CT數(shù)據(jù)、PET數(shù)據(jù)、SPECT數(shù)據(jù)、ICE數(shù)據(jù)、FLICE數(shù)據(jù)、血管內(nèi)觸摸數(shù)據(jù)、經(jīng)食管超聲數(shù)據(jù)或現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何其他醫(yī)學數(shù)據(jù)。

另外，儀器130和132可以被設(shè)計尺寸和形狀以允許在血管124內(nèi)對額外的導管類型的儀器的同時安置。例如，在一個實施例中，儀器108可以具有比儀器132更大的直徑，準許其在儀器130和132上滑動并進入到靠近狹窄128的位置中。一旦被安置，儀器108就可以使用IVUS傳感器收集與血管124相關(guān)聯(lián)的醫(yī)學數(shù)據(jù)。在多模態(tài)流程期間，對IVUS數(shù)據(jù)的收集可以是與利用儀器130和132對數(shù)據(jù)的任何收集同時發(fā)生的，或者在其后發(fā)生。應(yīng)當理解，儀器130和132可以被設(shè)計尺寸和形狀以允許在多模態(tài)流程期間要被安置在血管124內(nèi)的任何數(shù)量的額外的儀器。

現(xiàn)在參考圖4，圖示是根據(jù)本公開內(nèi)容的各方面的醫(yī)學系統(tǒng)100的部分的示意圖。如所示的，除了血管內(nèi)儀器108和110，醫(yī)學系統(tǒng)100還包括外部成像系統(tǒng)117，如以上所討論的。外部成像系統(tǒng)可以生成診斷圖像，諸如X射線圖像、血管造影圖像、CT圖像、PET圖像、PET-CT圖像、MRI圖像、SPECT圖像和/或其他管腔診斷圖像的，并且這樣的圖像可以與基于內(nèi)部的診斷數(shù)據(jù)和由血管內(nèi)儀器108和110生成的圖像進行共配準。醫(yī)學系統(tǒng)100還包括儀器152。在這方面，在一些實例中，儀器152適合于用作以上討論的儀器130和132中的至少一個。因此，在一些實例中，儀器152包括類似于關(guān)于儀器130和132的以上討論的那些的特征。在所圖示的實例中，儀器152為具有遠側(cè)部分154和被安置為鄰近遠側(cè)部分的殼體156的導絲。在這方面，殼體156與儀器152的遠端間隔大約3cm。殼體156被配置為容納一個或多個傳感器、換能器和/或其他監(jiān)測元件，其被配置為獲得關(guān)于血管的診斷信息。殼體156可以包含被配置為監(jiān)測管腔內(nèi)的壓力的壓力傳感器，儀器152被安置在所述管腔中。桿158從殼體156在近端上延伸。扭轉(zhuǎn)設(shè)備160被安置在桿158的近側(cè)位置上并被耦合到該近側(cè)位置。儀器152的近端部分162被耦合到連接器164。線纜166從連接器164延伸到連接器168。在一些實例中，連接器168被配置為被插入到接口170中。在這方面，在一些實例中，接口170為患者接口模塊(PIM)。在一些實例中，線纜166被無線連接所代替。在這方面，應(yīng)當理解，可以利用儀器152與接口170之間的各種通信通路，包括物理連接(包括電子、光學和/或流體連接)、無線連接和/或其組合。接口170經(jīng)由連接174以通信方式被耦合到多模態(tài)處理系統(tǒng)101。

總之，連接器164、線纜166、連接器168、接口170以及連接174便于儀器152的一個或多個傳感器、換能器和/或其他監(jiān)測元件與處理系統(tǒng)101之間的通信。然而，該通信通路實際上是示范性的并且不應(yīng)被認為是任何方式的限制。在這方面，應(yīng)當理解，可以利用儀器152與處理系統(tǒng)101之間的任何通信通路，包括物理連接(包括電子、光學和/或流體連接)、無線連接和/或其組合。在這方面，應(yīng)當理解，在一些實例中，連接174是無線的。在一些實例中，連接174包括在網(wǎng)絡(luò)(例如，內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)絡(luò)和/或其他網(wǎng)絡(luò))上的通信鏈路。在這方面，應(yīng)當理解，在一些實例中，處理系統(tǒng)101被安置為遠離正使用儀器152的操作區(qū)。使連接174包括網(wǎng)絡(luò)上的連接能夠便于儀器152與遠程處理系統(tǒng)101之間的通信，而不管處理系統(tǒng)是否在鄰近房間、鄰近建筑中或在不同的州/國家中。此外，應(yīng)當理解，在一些實例中，儀器152與處理系統(tǒng)101之間的通信通路為安全連接。更進一步地，應(yīng)當理解，在一些實例中，在儀器152與處理系統(tǒng)101之間的通信通路的一個或多個部分上進行通信的數(shù)據(jù)被加密。

醫(yī)學系統(tǒng)100還包括儀器175。在這方面，在一些實例中，儀器175適合于用作以上討論的儀器130和132中的至少一個。因此，在一些實例中，儀器175包括類似于關(guān)于儀器130和132的以上討論的那些的特征。在所圖示的實施例中，儀器175是導管類型的設(shè)備。在這方面，儀器175包括鄰近被配置為獲得關(guān)于血管的診斷信息的儀器的遠側(cè)部分的一個或多個傳感器、換能器和/或其他監(jiān)測元件。儀器175可以包括被配置為監(jiān)測管腔內(nèi)的壓力的壓力傳感器，儀器175被安置在所述管腔中。儀器175經(jīng)由連接177與接口176通信。在一些實例中，接口176為血液動力學監(jiān)測系統(tǒng)或其他控制系統(tǒng)，諸如西門子的AXIOM Sensis、Mennen的Horizon XVu以及飛利浦的Xper IM生理監(jiān)測5。在一個特定的實施例中，儀器175為包括沿著其長度延伸的液柱的壓力感測導管。在這樣的實施例中，接口176包括以流體方式被耦合到導管的液柱的止血閥、以流體方式被耦合到止血閥的集合管、以及在必要時在這些部件之間延伸以流體方式耦合這些部件的管道。在這方面，導管的液柱經(jīng)由閥、集合管和管道與壓力傳感器流體連通。在一些實例中，壓力傳感器為接口176的部分。在其他實例中，壓力傳感器為被安置在儀器175與導管176之間的單獨的部件。接口176經(jīng)由連接178以通信方式被耦合到處理系統(tǒng)101。

類似于儀器152與處理系統(tǒng)101之間的連接，接口176以及連接177和178便于儀器175的一個或多個傳感器、換能器和/或其他監(jiān)測元件與處理系統(tǒng)101之間的通信。然而，該通信通路實際上是示范性的并且不應(yīng)被解釋為是任何方式的限制。在這方面，應(yīng)當理解，可以利用儀器175與處理系統(tǒng)101之間的任何通信通路，包括物理連接(包括電子、光學和/或流體連接)、無線連接和/或其組合。在這方面，應(yīng)當理解，在一些實例中，連接178是無線的。在一些實例中，連接178包括在網(wǎng)絡(luò)(例如，內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)絡(luò)和/或其他網(wǎng)絡(luò))上的通信鏈路。在這方面，應(yīng)當理解，在一些實例中，處理系統(tǒng)101被安置為遠離正使用儀器175的操作區(qū)。使連接178包括在網(wǎng)絡(luò)上的連接能夠便于儀器175與遠程處理系統(tǒng)101之間的通信，而不管處理系統(tǒng)是否在鄰近房間、鄰近建筑中或在不同的州/國家中。此外，應(yīng)當理解，在一些實例中，儀器175與處理系統(tǒng)101之間的通信通路是安全連接。更進一步地，應(yīng)當理解，在一些實例中，在儀器175與處理系統(tǒng)101之間的通信通路的一個或多個部分上通信的數(shù)據(jù)被加密。

應(yīng)當理解，在本公開內(nèi)容的其他實施例中，醫(yī)學系統(tǒng)100的一個或多個部件并不被包括、以不同的布置/順序被實施、和/或利用備選設(shè)備/機構(gòu)所替換。例如，在一些實例中，醫(yī)學系統(tǒng)100并不包括接口170和/或接口176。在這樣的實例中，連接器168(或與儀器152或儀器175通信的其他類似的連接器)可以插入到與處理系統(tǒng)101相關(guān)聯(lián)的端口中。備選地，儀器108、110、152和175可以與處理系統(tǒng)101無線地通信?？傮w而言，儀器108、110、152和175與處理系統(tǒng)101中的任一個或兩者之間的通信通路可以不具有中間節(jié)點(即，直接連接)、具有儀器與處理系統(tǒng)之間的一個中間節(jié)點、或者具有儀器與處理系統(tǒng)之間的多個中間節(jié)點。

另外，儀器108、110、152和175可以被設(shè)計尺寸和形狀以允許額外的導管類型的儀器在血管內(nèi)的同時安置。例如，在一個實施例中，儀器108可以具有比儀器175更大的直徑，準許其在儀器152和175上滑動并進入到血管內(nèi)的感興趣位置附近的位置中。繼而，儀器110可以具有比儀器108更大的直徑，準許其在儀器108、152和175上滑動。一旦被安置，儀器108和110可以與利用儀器130和132對數(shù)據(jù)的任何收集同時地使用IVUS、IVPA、OCT、血管內(nèi)MRI和/或其他類型的成像傳感器收集醫(yī)學數(shù)據(jù)，或在其之后收集醫(yī)學數(shù)據(jù)。在這樣的多模態(tài)流程期間，可以以各種方式執(zhí)行對不同類型的數(shù)據(jù)的空間共配準。并且，在后續(xù)的單模態(tài)流程或多模態(tài)流程期間，可以利用在先前流程中收集的數(shù)據(jù)和在后續(xù)流程中收集的數(shù)據(jù)來執(zhí)行空間共配準。在這方面，以下附圖圖示了在時間上和空間上對單模態(tài)診斷數(shù)據(jù)和多模態(tài)診斷數(shù)據(jù)的共配準的各種方式。

能夠使用儀器108、110、130、132、152和175中的一個或多個以及外部成像系統(tǒng)117來獲得感興趣脈管內(nèi)的診斷信息。例如，獲得針對一個或多個冠狀動脈狹窄、外周動脈、腦血管等的診斷信息。診斷信息能夠包括與壓力有關(guān)的值，與流量有關(guān)的值、患者的血管內(nèi)部分的診斷圖像等。與壓力有關(guān)的值能夠包括FFR、Pd/Pa(例如，病灶的遠側(cè)壓力與病灶的近側(cè)壓力的比率)、iFR(例如，使用當?shù)谝粌x器相對于第二儀器被移動通過血管時相對于一距離的診斷窗口來計算的壓力比率值，包括跨血管的至少一個狹窄的壓力比率值)等。與流量有關(guān)的值能夠包括冠狀動脈血流儲備或CFR(血流通過冠狀動脈超過正常測試體積的最大值增加)、基底狹窄阻力指數(shù)(BSR)等。

在一些實施例中，由外部成像系統(tǒng)117獲得的診斷信息能夠包括從外部獲得的血管造影圖像、X射線圖像、CT圖像、PET圖像、MRI圖像、SPECT圖像和/或患者的脈管的二維或三維管腔外描繪。由儀器108、110、130、132、152和/或175獲得的診斷信息和/或數(shù)據(jù)與由外部成像系統(tǒng)117獲得的患者的脈管的(一幅或多幅)血管造影圖像和/或其他二維或三維描繪進行互相關(guān)或共配準。能夠基于已知的撤回速度/距離、基于已知的起始點、基于已知的終止點和/或基于其組合，使用題為“VASCULAR IMAGE CO-REGISTRATION”的美國專利No.7930014中所公開的技術(shù)來完成空間共配準，在此通過引用將其整體并入本文。在一些實施例中，使用類似于被公布為2014年7月3日的美國申請公布No.2014/0187920的美國申請No.14/144280中所描述的那些技術(shù)的技術(shù)將診斷信息和/或數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到血管圖像，在此通過引用將其整體并入本文。在一些實施例中，能夠如在2015年1月22日被公布為美國申請公布No.2015/0025330的美國專利申請No.14/335603中所描述的那樣來完成共配準和/或互相關(guān)，在此通過引用將其整體并入本文。在其他實施例中，能夠如在2012年2月2日被公布為WO2012/014212的國際申請No.PCT/IL2011/000612中所描述的那樣來完成共配準和/或互相關(guān)，在此通過引用將其整體并入本文。此外，在一些實施例中，能夠如在2010年5月27日被公布為WO2010/058398的國際申請No.PCT\IL2009/001089中所描述的那樣來完成共配準和/或互相關(guān)，通過引用將其整體并入本文。另外，在其他實施例中，能夠如在2008年9月11日被公布為美國專利申請公布No.2008/0221442的美國專利申請No.12/075244中所描述的那樣來完成共配準和/或互相關(guān)，通過引用將其整體并入本文。

現(xiàn)在參考圖5-8，圖示的是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的患者的脈管的部分的程式化圖像。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到，圖5-8中的圖像僅僅是范例，并且圖5-8中所描繪的血管內(nèi)元件可以對應(yīng)于患者中的任何血管—冠狀動脈、全身性、肺部或其他血管。此外，圖5-8可以被顯示在估計患者的脈管的系統(tǒng)的顯示器上，諸如與處理系統(tǒng)101相關(guān)聯(lián)的顯示器118和/或顯示器112(圖1、圖4)。亦即，系統(tǒng)101的一個或多個部件(例如，處理器、處理電路、和/或?qū)Ｓ脠D形處理器等)可以引起顯示圖5-8中示出的圖像。

更具體地，圖5圖示了在三個不同時間處的血管206的三個管腔外圖像200、202和204：時間0、時間1和時間2。管腔外圖像200、202和204可以由外部成像系統(tǒng)117(圖1、圖4)生成，并且可以是患者的脈管的血管造影圖像、X射線圖像、CT圖像、PET圖像、MRI圖像、SPECT圖像、和/或其他二維或三維描繪。管腔外圖像200、202、204可以全部與相同的管腔外成像模態(tài)相關(guān)聯(lián)，或者它們可以與不同的管腔外成像模態(tài)相關(guān)聯(lián)。由時間0、時間1和時間2表示的時間點可以是任何三個連續(xù)的時間點。例如，它們可以是在縱向研究的過程期間執(zhí)業(yè)醫(yī)生認為在評估患者的脈管的生理狀況中有用的三個點。在一個實施例中，縱向研究可以估計在研究之前或在研究期間執(zhí)行的醫(yī)學流程的有效性。醫(yī)學流程可以是諸如血管內(nèi)支架的插入的有創(chuàng)流程，或者醫(yī)學流程可以是諸如藥物的施予的無創(chuàng)流程。另外，管腔外圖像200、202和204包括指向血管206中的感興趣區(qū)域的箭頭208。在所圖示的實施例中，感興趣區(qū)域包括通常表示導致限制流體通過血管206的流量的任何阻塞物或其他結(jié)構(gòu)布置。

如上文所提及的，管腔外圖像200是在時間0處捕獲的，所述時間0在所圖示的實施例中表示在血管206上執(zhí)行血管內(nèi)流程以處置狹窄之前的時間點。管腔外圖像202是在時間1處捕獲的，所述時間1表示在繼血管206上執(zhí)行血管內(nèi)流程之后的時間點。在時間0與時間1之間可以經(jīng)過若干分鐘、小時、天、周、月或年。在所圖示的實施例中，血管206示出了在時間1處的感興趣區(qū)域中的阻塞物的較少符號。在一個實施例中，管腔外圖像202是在血管內(nèi)流程的過程期間插入支架之后被立即捕獲的。在另一實施例中，管腔外圖像202是在繼血管內(nèi)流程之后的隨訪期間捕獲的。管腔外圖像204是在表示繼時間1之后的時間點的時間2處捕獲的。時間1與時間2之間可以經(jīng)過若干分鐘、小時、天、周、月或年。在一個實施例中，管腔外圖像204是在血管內(nèi)流程之后的第一次隨訪或后續(xù)隨訪期間被捕獲的。盡管圖5描繪了在三個時間點處捕獲的三幅管腔外圖像，但是可以在更多或更少的時間點處捕獲更多或更少的管腔外圖像。

在一個實施例中，管腔外圖像200、202、204被同時顯示在與處理系統(tǒng)101相關(guān)聯(lián)的顯示器上，使得執(zhí)業(yè)醫(yī)生可以評估血管206隨時間的生理狀況的變化?？梢栽诠芮煌鈭D像200、202、204上執(zhí)行空間共配準，使得患者的脈管的相同部分被顯示在管腔外圖像中的每幅中。這樣的空間共配準在位置上對準管腔外圖像200、202、204，無論他們是否都與相同的成像模態(tài)(例如，CT)相關(guān)聯(lián)還是他們與兩個或更多個不同的成像模態(tài)(例如，CT和PET)相關(guān)聯(lián)。在一些實施例中，空間共配準可以被執(zhí)行，以便將血管206中的感興趣區(qū)域—如由箭頭208所指向的—放置在管腔外圖像200、202和204中的每幅中的相同的相對位置處。將相同位置中的感興趣區(qū)域—諸如中心—放置在管腔外圖像200、202和204中的每幅中可以允許執(zhí)業(yè)醫(yī)生以更加有效的方式評估血管206的生理狀況的變化?？梢允褂脜⒖家陨喜⑷氲墓才錅始夹g(shù)中的一個或多個來完成這樣的共配準。

現(xiàn)在參考圖6，圖示的是根據(jù)本發(fā)明的實施例的復合管腔外圖像210。具體地，管腔外圖像210描繪了來自圖5的管腔外圖像200與管腔外圖像202的組合。實線212表示如在時間0處捕獲的管腔外圖像200中描繪的血管206的輪廓，并且虛線214表示如在時間1處捕獲的管腔外圖像202中描繪的血管206的輪廓。在所圖示的實施例中，已經(jīng)使用了諸如以上討論的那些共配準技術(shù)和/或通過引用并入的那些共配準技術(shù)來在空間上對準管腔外圖像200與202。在一些實施例中，處理系統(tǒng)101可以使用在軟件和/或硬件中實施的一個或多個共配準算法來自動地(即，無需人類介入)共配準兩幅或更多幅圖像。在共配準之后，復合管腔外圖像210可以由處理系統(tǒng)101生成并且被可視地輸出在顯示器上，使得執(zhí)業(yè)醫(yī)生可以評估血管206的生理狀況隨時間的任何變化。

如在復合管腔外圖像210中所示，管腔外圖像200的實線212和管腔外圖像202的虛線214針對在管腔外圖像210中描繪的大部分患者的脈管進行大致對準。然而，在由箭頭208指向的血管206中的感興趣區(qū)域處，線210和212分叉，指示在時間0與時間1之間血管已經(jīng)發(fā)生一些生理變化。在所圖示的范例中，在時間0與時間1之間的血管內(nèi)流程的執(zhí)行已經(jīng)減輕了狹窄的嚴重性。亦即，時間1處的血管管腔比時間0處的血管管腔更寬，如復合管腔外圖像210所示。以此方式，通過在空間上共配準管腔外圖像200與管腔外圖像202并顯在顯示設(shè)備上顯示復合圖像，執(zhí)業(yè)醫(yī)生能夠快速可視地識別患者的生理狀況的變化并確定血管內(nèi)流程是否成功。

在額外的實施例中，患者的脈管的多于兩幅的圖像可以被共配準并且被組合成復合圖像以用于顯示給執(zhí)業(yè)醫(yī)生。在這方面，兩幅或三幅或四幅或更多幅圖像可以被配準到公共時間點，例如，時間0。另外，在一些實施例中，處理系統(tǒng)101可以基于對復合管腔外圖像210的自動分析來自動確定血管206的生理狀況的任何變化。在這方面，在這樣的分析之后，處理系統(tǒng)101可以輸出文本報告和/或圖形報告，所述文本報告和/或圖像報告突出顯示血管的生理狀況的任何變化，以供執(zhí)業(yè)醫(yī)生考慮。處理系統(tǒng)101可以包括被配置為執(zhí)行這樣的分析的軟件和/或硬件模塊。

現(xiàn)在參考圖7和圖8，圖示的是在三個不同的時間處的血管206的三個管腔內(nèi)圖像220、222和224：時間0、時間1和時間2。管腔內(nèi)圖像220、222和224可以通過使用基于導管的儀器108、110、130、132、152和175(圖1、圖4)中的一個或多個來生成，并且可以是從患者的脈管內(nèi)捕獲的患者的脈管的IVUS圖像、FL-IVUS圖像、IVPA圖像、OCT圖像、NIRS圖像或血管內(nèi)MRI圖像和/或其他二維或三維描繪。管腔內(nèi)圖像220、222和224可以全部與相同的管腔內(nèi)成像模態(tài)相關(guān)聯(lián)，或者管腔內(nèi)圖像220、222和224可以與不同的管腔內(nèi)成像模態(tài)相關(guān)聯(lián)。由時間0、時間1和時間2表示的時間點可以是任何連續(xù)的時間點，諸如結(jié)合圖5和圖6描述的被認為是在縱向研究中顯著的時間點。在所圖示的實施例中，管腔內(nèi)圖像220、222和224描繪血管206的感興趣區(qū)域，所述感興趣區(qū)域包括通常表示導致限制流體通過血管的流動的任何阻塞物或其他結(jié)構(gòu)布置的狹窄。圖6中示出的感興趣區(qū)域可以是由圖5中的箭頭208所指向的相同的感興趣區(qū)域。如在管腔內(nèi)圖像220、222和224中所示，血管206包括被配置為允許流體通過血管進行流動的管腔226。

血管內(nèi)圖像220是在時間0處被捕獲的，所述時間0在所圖示的實施例中表示在血管206上執(zhí)行血管內(nèi)流程以移除狹窄之前的時間點。管腔內(nèi)圖像222是在時間1處被捕獲的，所述時間1表示在繼血管206上執(zhí)行血管內(nèi)流程之后的時間點。在所圖示的范例中，支架228已經(jīng)被放置在管腔226中作為血管內(nèi)流程的部分。在時間0與時間1之間可以經(jīng)過若干分鐘、小時、天、周、月或年。在時間1處，相比于時間0，管腔228具有更大的直徑，指示血管內(nèi)流程是基本成功的。在一個實施例中，管腔內(nèi)圖像222是在血管內(nèi)流程的過程期間在插入支架228之后被立即捕獲的。在另一實施例中，管腔內(nèi)圖像222是在血管內(nèi)流程之后在隨訪期間被捕獲的。管腔內(nèi)圖像224是在時間2處被捕獲的，所述時間2表示繼時間1之后的時間點。在時間1與時間2之間可以經(jīng)過若干分鐘、小時、天、周、月或年。在一個實施例中，管腔內(nèi)圖像224是在血管內(nèi)流程之后在第一次隨訪或后續(xù)隨訪期間被捕獲的。盡管圖7描繪了在三個時間點處捕獲的三幅管腔內(nèi)圖像，但是可以在更多或更少的時間點處捕獲更多或更少的管腔內(nèi)圖像。

另外，盡管圖7描繪了在縱向研究期間的若干時間點，所述縱向研究意在估計支架的有效性，但是縱向研究可以備選地估計無創(chuàng)流程的有效性。例如，有時在由時間0、時間1和時間2表示的時間跨度之前或期間可以施予減少狹窄的藥物，并且管腔內(nèi)圖像可以允許執(zhí)業(yè)醫(yī)生評估狹窄是否受藥物的施予的影響。

在一個實施例中，管腔內(nèi)圖像220、222和224可以被同時顯示在與處理系統(tǒng)101相關(guān)聯(lián)的顯示器上，使得執(zhí)業(yè)醫(yī)生可以評估血管206隨時間的生理狀況的任何變化。在管腔內(nèi)圖像220、222和224上執(zhí)行空間共配準，使得患者的脈管的相同部分被顯示在管腔內(nèi)圖像中的每幅中。這樣的空間共配準在位置上對準管腔內(nèi)圖像220、222和224，不論它們是否全都與相同的成像模態(tài)(例如，IVUS)相關(guān)聯(lián)還是它們與兩個或更多個不同的成像模態(tài)(例如，IVUS和OCT)相關(guān)聯(lián)。在一些實施例中，空間共配準可以被執(zhí)行，使得將血管206的特定部分放置在管腔內(nèi)圖像220、222和224中的每幅的相同的相對位置處。將血管的相同部分—諸如中心—放置在管腔內(nèi)圖像220、222和224中的每幅中的相同位置中可以允許執(zhí)業(yè)醫(yī)生以更有效的方式比較感興趣區(qū)處的血管的狀況。

現(xiàn)在參考圖8，圖示的是根據(jù)本發(fā)明的實施例的管腔內(nèi)圖像230。具體地，管腔內(nèi)圖像230描繪了來自圖7的管腔內(nèi)圖像220與管腔內(nèi)圖像222的組合。實線232表示如在時間0處捕獲的管腔內(nèi)圖像220中描繪的血管206和管腔226的輪廓，并且虛線234表示如在時間1處捕獲的管腔內(nèi)圖像222中描繪的血管206和管腔226的輪廓。在所圖示的實施例中，使用參考以上并入的共配準技術(shù)中的一個或多個來在空間上對準管腔內(nèi)圖像220和222。在一些實施例中，處理系統(tǒng)101可以使用在軟件和/或硬件中實施的一個或多個共配準算法來自動(即，無人類介入)地在空間上對準兩幅或更多幅圖像。在共配準之后，復合管腔內(nèi)圖像230可以由處理系統(tǒng)101來生成并且被可視地輸出在顯示器上，使得執(zhí)業(yè)醫(yī)生可以評估血管206隨時間的生理狀況的任何變化。

如在復合管腔內(nèi)圖像230中所示，管腔內(nèi)圖像220的實線232與管腔內(nèi)圖像222的虛線234關(guān)于血管206的外圓周在空間上進行對準。然而，關(guān)于管腔226，線232和234分叉，指示在時間0與時間1之間血管發(fā)生了一些生理變化。在所圖示的范例中，在時間0與時間1之間執(zhí)行血管內(nèi)流程已經(jīng)增加了管腔226的直徑，并且因此減輕的狹窄的嚴重性。以此方式，通過在空間上共配準管腔內(nèi)圖像220與管腔內(nèi)圖像222并將復合圖像顯示在顯示設(shè)備上，執(zhí)業(yè)醫(yī)生能夠快速可視地估計患者的生理狀況的變化并確定血管內(nèi)流程是否成功。

在額外的實施例中，多于兩幅的患者的脈管的管腔內(nèi)圖像可以被共配準并被組合成復合圖像以用于顯示給執(zhí)業(yè)醫(yī)生。另外，在一些實施例中，處理系統(tǒng)101可以基于對復合管腔內(nèi)圖像230的自動分析來自動地確定血管206和管腔226的生理狀況的任何變化。在這方面，在這樣的分析之后，處理系統(tǒng)101可以輸出文本報告和/或圖像報告，所述文本報告和/或圖像報告突出顯示血管的生理狀況的任何變化，以供執(zhí)業(yè)醫(yī)生考慮。處理系統(tǒng)101可以包括被配置為執(zhí)行這樣的分析的軟件和/或硬件模塊。

現(xiàn)在參考圖9，圖示的是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的估計血管隨時間的狀況(即，血管的縱向研究)的方法250的簡化的流程圖。方法250的部分可以對應(yīng)于結(jié)合圖5-8所討論的技術(shù)，并且可以利用處理系統(tǒng)101的硬件和/或軟件部件來執(zhí)行。方法250開始于方框252，其中，在第一時間處捕獲患者的脈管的部分的第一圖形診斷測量結(jié)果。所捕獲的患者的脈管的部分可以包括諸如包括一些類型的狹窄的血管的感興趣區(qū)域。第一圖形診斷測量結(jié)果可以是與管腔內(nèi)成像模態(tài)或管腔外成像模態(tài)相關(guān)聯(lián)的圖像，諸如結(jié)合圖5-8所描述的那些。第一圖形診斷測量結(jié)果被捕獲的時間點可以對應(yīng)于縱向研究中的任何時間點。該時間點可以在執(zhí)行血管內(nèi)流程之前、在血管內(nèi)流程的過程期間、在血管內(nèi)流程之后、或者被認為是在診斷上重要的另一時間點。方法250然后繼續(xù)進行到方框254，其中，在繼第一時間后的第二時間處捕獲患者的脈管的相同部分的第二圖形診斷測量結(jié)果。在一個實施例中，第二圖形診斷測量結(jié)果是與和第一圖形診斷測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的相同的成像模態(tài)相關(guān)聯(lián)的圖像。在另一實施例中，第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果是與不同的成像模態(tài)相關(guān)聯(lián)的。此外，第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果可以與結(jié)合圖1-8所描述的一個或多個成像儀器和/或成像系統(tǒng)來捕獲的。第二時間點可以是縱向研究中的另一時間點。在一個實施例中，第一時間點是在血管內(nèi)流程之前的，而第二時間點是在該流程之后的。在另一實施例中，第一時間和第二時間兩者都是在血管內(nèi)流程之后的。備選地，縱向研究被簡單地設(shè)計為在不存在血管內(nèi)流程的情況下監(jiān)測患者的脈管。

接下來，方法250繼續(xù)進行到方框256，其中，第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果在空間上被共配準。亦即，在第一時間處捕獲的患者的脈管的圖像與在第二時間處捕獲的患者的脈管的圖像在空間上進行對準。所述共配準可以是根據(jù)以上討論的或者通過引用并入的共配準技術(shù)中的一個或多個來執(zhí)行的。在這方面，處理系統(tǒng)101可以使用在硬件和/或軟件中實施的共配準算法來執(zhí)行共配準。在一個實施例中，在空間上共配準第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果包括將第二圖形診斷測量結(jié)果疊加在第一圖形診斷測量結(jié)果上以形成復合圖像，如結(jié)合圖6和圖8所討論的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，相同的技術(shù)可以應(yīng)用于對超過兩個圖形診斷測量結(jié)果的共配準和疊加并形成復合圖像。在一些情況下，對超過兩個圖像診斷測量結(jié)果的疊加可以允許執(zhí)業(yè)醫(yī)生對患者進行更好的評估。

方法250然后繼續(xù)到方框258，其中，經(jīng)共配準的第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果的視覺表示被輸出在與處理系統(tǒng)101相關(guān)聯(lián)的顯示器上。在一些實施例中，視覺表示是第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果的復合圖像，如在圖6和圖8中所圖示的。在其他實施例中，視覺表示包括以鄰近方式被布置的第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果，其中，第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果中的感興趣區(qū)域被定位在圖像中的每幅中的相同的相對位置中。然后，在方框260處，基于第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果的共配準來確定第一時間處的患者的脈管的部分與第二時間處的患者的脈管的部分之間是否存在生理差異。在一個實施例中，執(zhí)業(yè)醫(yī)生視覺地檢查經(jīng)共配準的第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果的視覺表示以做出這樣的確定。在其他實施例中，處理系統(tǒng)101使用診斷算法來自動地做出確定，所述診斷算法分析第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果。在這方面，在自動確定之后，處理系統(tǒng)101可以輸出文本報告和/或圖形報告，所述文本報告和/或圖形報告突出顯示血管的生理狀況的任何變化，以供執(zhí)業(yè)醫(yī)生考慮。

最終，方法250結(jié)束于方框262，其中，患者的脈管的生理狀況是基于所確定的生理差異來評估的。在一些實施例中，該評估可以包括確定通過血管的血流在第一圖形診斷測量結(jié)果被捕獲的時間點與第二圖形診斷測量結(jié)果被捕獲的時間點之間是否已經(jīng)被改善。在這方面，對患者的脈管的生理狀況的這樣的評估可以是測量血管內(nèi)流程的有效性的縱向研究的部分，諸如管腔內(nèi)的支架的放置、無創(chuàng)流程的有效性(例如，藥物的施予)、或有創(chuàng)流程與無創(chuàng)流程的組合的有效性。在一些實施例中，方框262中的評估可以由處理系統(tǒng)101利用基于硬件和/或軟件的評估算法來執(zhí)行，所述基于硬件和/或軟件的評估算法分析所確定的生理差異并提供對患者的血管的人類可讀的評估。

以此方式，方法250顯示在供執(zhí)業(yè)醫(yī)生在評估患者中所使用的縱向研究的過程期間所收集的共配準的圖像數(shù)據(jù)。由于這樣的圖像數(shù)據(jù)已經(jīng)在空間上被共配準，執(zhí)業(yè)醫(yī)生可以以視覺方式有效地評估隨時間的患者狀況，這可以得到比僅僅基于數(shù)值測量結(jié)果的評估更加準確的診斷。

應(yīng)當認識到，隨時間估計血管的狀況的方法250可以包括不同的步驟和/或額外的步驟，并且可以以不同的順序來執(zhí)行所圖示的方框中的一個或多個。隨時間捕獲的圖形診斷圖像的前述共配準所應(yīng)用的解剖結(jié)構(gòu)的范例包括：冠狀動脈血管、冠狀動脈病灶、血管、脈管病灶、管腔、管腔病灶和/或瓣膜。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，方法250的技術(shù)可以應(yīng)用于對象的身體的管腔而不是血管(例如，胃腸道或呼吸道的管腔)。另外，可以在方法250的過程期間利用任何數(shù)量的圖形診斷測量結(jié)果以估計血管或其他管腔的狀況。

現(xiàn)在參考圖10，圖示的是根據(jù)本公開內(nèi)容的各方面的被配置為便于隨時間對患者的脈管的多模態(tài)估計的圖形用戶接口(GUI)屏幕300。具體地，GUI屏幕300包括在不同時間點處并且利用多個不同的成像模態(tài)捕獲的患者的脈管的部分的多幅程式化的圖像。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，圖10中圖示的圖像僅僅是范例，并且所描繪的血管內(nèi)元件可以對應(yīng)于患者中的任何血管—冠狀動脈、全身性、肺部或其他血管。此外，GUI屏幕300可以被顯示在估計患者的脈管的系統(tǒng)的顯示器上，諸如與處理系統(tǒng)101(圖1、圖4)相關(guān)聯(lián)的顯示器118和/或顯示器122。亦即，系統(tǒng)101的一個或多個部件(例如，處理器、處理電路和/或?qū)Ｓ脠D形處理器等)可以引起GUI屏幕300的顯示。

更具體地，GUI屏幕300包括患者的心臟304的三維CT重建302。在所圖示的實施例中，心臟304包括在圖5-8中所圖示的血管206。在一些實施例中，三維CT重建302可以關(guān)于垂直軸、水平軸或任意選取的軸旋轉(zhuǎn)。在一些實施方式中，三維模型被顯示為鄰近血管的對應(yīng)的二維描繪。在這方面，GUI屏幕300還包括先前在圖5中所圖示的管腔外圖像200、202和204以及先前在圖7中所圖示的管腔內(nèi)圖像220、222和224。尤其地，管腔外圖像200、202、204是與和管腔內(nèi)圖像220、222和224不同的成像模態(tài)相關(guān)聯(lián)的圖像。例如，管腔外圖像200、202和204可以是由外部成像系統(tǒng)117捕獲的血管造影圖像，而管腔內(nèi)圖像220、222和224可以是由以上所討論的基于導管的任何儀器108、110、130、132、152和175所捕獲的IVUS圖像。GUI屏幕300還包括與在鄰近管腔外圖像和管腔內(nèi)圖像中的所捕獲的患者的脈管的部分相關(guān)聯(lián)的多個數(shù)值測量結(jié)果306。數(shù)值測量結(jié)果306是在與管腔外圖像和管腔內(nèi)圖像的相同時間點(即，時間0、時間1和時間2)處所獲得的。在所圖示的實施例中，數(shù)值測量結(jié)果306是與血管206中的狹窄相關(guān)聯(lián)的iFR計算結(jié)果(如例如在2012年4月30日提交的美國專利申請No.13/460296中所描述的，在此通過引用將其整體并入本文)，但是，在備選實施例中，數(shù)值測量結(jié)果306可以是諸如FFR、CFR或BSR測量結(jié)果的與血液通過血管壓力和/或流量有關(guān)的其他類型的數(shù)值測量結(jié)果。

在GUI屏幕300中，管腔外圖像200、202和204已經(jīng)在空間上被共配準，這樣，它們隨時間描繪了患者的脈管的相同部分。類似地，管腔內(nèi)圖像220、222和224已經(jīng)在空間上被共配準，這樣，它們隨時間描繪了患者的血管206的相同部分。

另外，在時間0處被捕獲的管腔外圖像200被定位為鄰近也是在時間0處被捕獲的管腔內(nèi)圖像220。在這方面，管腔外圖像200與管腔內(nèi)圖像220已經(jīng)在空間上和時間上被共配準，使得圖像描繪相同時間處(即，時間0處)的患者的脈管的相同部分。在這種情況下，如上文所描述的，圖像200和220兩者描繪包括狹窄的血管206中的感興趣區(qū)域。此外，如在圖10中所示，數(shù)值測量結(jié)果308被定位為鄰近圖像200和220。在這方面，數(shù)值測量結(jié)果308與圖像200和220已經(jīng)在空間上和時間上被共配準，使得數(shù)值測量結(jié)果308對應(yīng)于圖像200和220被捕獲的時間處的血管206的狀態(tài)。類似地，在時間1處被捕獲的管腔外圖像202被定位為鄰近也在時間1處被捕獲的管腔內(nèi)圖像222。在這方面，管腔外圖像202與管腔內(nèi)圖像222已經(jīng)在空間上和時間上被共配準，使得圖像描繪相同時間處的患者的脈管的相同部分。此外，鄰近圖像202和222的數(shù)值測量結(jié)果已經(jīng)與圖像在空間上和時間上被共配準，使得數(shù)值測量結(jié)果對應(yīng)于如在圖像202和222中所示的血管206的狀態(tài)。類似地，圖像204和224與數(shù)值測量結(jié)果312已經(jīng)在空間上和時間上被共配準。

以此方式，GUI屏幕300顯示在一個或多個縱向研究的過程期間所收集的經(jīng)共配準的多模態(tài)數(shù)據(jù)。由于這樣的多模態(tài)圖像數(shù)據(jù)已經(jīng)在空間上和時間上被共配準，因此執(zhí)業(yè)醫(yī)生可以以視覺方式有效地評估隨時間的患者狀況，這可以得到比僅僅基于數(shù)值測量結(jié)果的評估更準確的診斷。

此外，在圖10的范例實施例中，管腔外圖像200、202和204以及管腔內(nèi)圖像220、222和224與三維CT重建302已經(jīng)在空間上被共配準。在這方面，執(zhí)業(yè)醫(yī)生可以選擇具有箭頭208的感興趣區(qū)域，并且對應(yīng)于所選擇的區(qū)域的所有可獲得的診斷數(shù)據(jù)都被顯示在GUI屏幕300中。在所圖示的范例中，已經(jīng)在跨越時間0至時間2的縱向研究的過程上使用血管造影術(shù)和IVUS技術(shù)對三維CT重建302中由箭頭208選擇的血管206的部分進行了成像。對應(yīng)于血管206中的感興趣區(qū)域的iFR、FFR或其他基于壓力的縱向研究也是可獲得的并且因此被顯示在GUI屏幕300中。在一個實施例中，用戶可以選擇(一個或多個)描繪的類型(二維(包括成像模態(tài)類型)和/或三維)以及其中的(哪個或哪些)可視化模式和/或部分將被利用兩者。該系統(tǒng)將基于用戶的偏好/選擇和/或系統(tǒng)默認來輸出對應(yīng)的顯示。在一些實施例中，二維圖像數(shù)據(jù)可以包括關(guān)于垂直軸的多個視圖，使得當三維CT重建302被旋轉(zhuǎn)時不同的二維視圖被示出。盡管已經(jīng)在單個GUI屏幕300的背景中描述了圖10的視覺表示，但是應(yīng)當理解，系統(tǒng)可以序列地、同時地和/或其組合地顯示這些視覺表示的任何組合。在一些實例中，系統(tǒng)向用戶提供選擇哪個個體視覺表示和/或視覺表示的組合將被顯示的能力。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，GUI屏幕300僅僅是范例，并且這樣的用戶接口屏幕可以包括額外的和/或不同的圖形部件和文本部件以及控制元件。例如，GUI屏幕300還可以包括從隨時間捕獲的二幅或更多幅管腔內(nèi)圖像或管腔外圖像生成的復合診斷圖像，諸如分別在圖6和圖8中圖示的復合圖像210和230。這樣的復合圖像可以允許執(zhí)業(yè)醫(yī)生更加有效地識別患者的生理狀況隨時間的變化。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，盡管已經(jīng)在GUI屏幕300上共配準了三幅管腔內(nèi)圖像和三幅管腔外圖像，但是相同的技術(shù)可以被應(yīng)用于任何數(shù)量的管腔內(nèi)圖像和/或管腔外圖像。在一些情況下，顯示每種類型的超過三幅圖像可以允許執(zhí)業(yè)醫(yī)生更好地評估患者。

現(xiàn)在參考圖11，圖示的是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的用于隨時間估計血管的狀況(即，血管的縱向研究)的方法350的簡化流程圖。方法350的部分可以對應(yīng)于結(jié)合圖5-8和圖10所討論的技術(shù)，并且可以利用處理系統(tǒng)101的硬件和/或軟件部件來執(zhí)行。方法350開始于方框352和354，其中，在第一時間處捕獲患者的脈管的部分的第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果。所捕獲的患者的脈管的部分可以包括諸如包括一些類型的狹窄的血管的感興趣區(qū)域。第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果可以是與不同成像模態(tài)相關(guān)聯(lián)的圖像。在一個實施例中，第一圖像診斷測量結(jié)果可以是與管腔內(nèi)成像模態(tài)—諸如IVUS、OCT、IVPA、血管內(nèi)MRI、熱、ICT、TEE、TTE和/或其他內(nèi)部成像技術(shù)—相關(guān)聯(lián)的圖像，而第二圖形診斷測量結(jié)果可以是與管腔外成像模態(tài)—諸如X射線、血管造影、CT、PET、PET-CT、MRI、SPECT和/或其他基于外部的成像模態(tài)—相關(guān)聯(lián)的圖像。此外，第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果可以由結(jié)合圖1-8所述的一個或多個成像儀器和/或成像系統(tǒng)來捕獲。第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果被捕獲的時間點可以對應(yīng)于在縱向研究中的任何時間點。該時間點可以是在執(zhí)行血管內(nèi)流程之前，在血管內(nèi)流程的過程期間，在血管內(nèi)流程之后，或者在被認為是在診斷上重要的另一時間點。應(yīng)當注意，在一些實施例中，第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果被捕獲的“時間點”可以指非瞬時的時間框。亦即，在診斷上重要的時間量可以發(fā)生在方框352中的第一圖像的捕獲與在方框354中的第二圖像的捕獲之間。在一個范例中，第一圖像和第二圖像可以在診斷期期間被按次序地捕獲。

方法350繼續(xù)到方框356和方框358，其中，在繼第一時間之后的第二時間處捕獲患者的脈管的相同部分的第三圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果。第三圖形診斷測量結(jié)果是與和第一圖形診斷測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的相同的成像模態(tài)相關(guān)聯(lián)的圖像，但是第三圖形診斷測量結(jié)果可以利用相同的儀器或不同的儀器來捕獲。類似地，第四圖形診斷測量結(jié)果是與和第二圖形診斷測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的相同的成像模態(tài)相關(guān)聯(lián)的圖像，但是第四圖形診斷測量結(jié)果可以利用相同的儀器或不同的儀器來捕獲。此外，第三圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果可以是由結(jié)合圖1-8中所描述的一個或多個成像儀器和/或成像系統(tǒng)來捕獲的。第二時間點可以是在縱向研究中的另一時間點。在一個實施例中，第一時間是在血管內(nèi)流程之前的，而第二時間是在該時間之后的。在其他實施例中，第一時間和第二時間兩者都是在血管內(nèi)流程之后的。備選地，縱向研究僅僅被設(shè)計為在沒有血管內(nèi)流程的情況下監(jiān)測患者的脈管。應(yīng)當注意，在一些實施例中，第三圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果被捕獲的“時間點”可以指非瞬時的時間框。亦即，在診斷上重要的時間量可以發(fā)生在方框356中的第三圖像的捕獲與在方框358中的第四圖像的捕獲之間。在一個范例中，第三圖像和第四圖像可以在診斷期期間被按次序地捕獲。

接下來，在方框360中，第一圖形診斷測量結(jié)果和第三圖形診斷測量結(jié)果在空間上被共配準。亦即，在第一時間處以第一模態(tài)捕獲的患者的脈管的圖像與在第二時間處以第二模態(tài)捕獲的患者的脈管的圖像在空間上被對準。在一個實施例中，在空間上共配準第一圖形診斷測量結(jié)果和第三圖形診斷測量結(jié)果包括將第三圖形診斷測量結(jié)果疊加在第一圖形診斷測量結(jié)果上以形成復合圖像，如結(jié)合圖6和圖8所討論的。類似地，在方框362中，第二圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果在空間上被共配準。亦即，在第一時間處以第二模態(tài)捕獲的患者的脈管的圖像與在第二時間處以相同的模態(tài)捕獲的患者的脈管的圖像在空間上被對準。在一個實施例中，在空間上共配準第二圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果包括將第四圖形診斷測量結(jié)果疊加在第二圖形診斷測量結(jié)果上以形成復合圖像，如結(jié)合圖6和圖8所討論的?？梢愿鶕?jù)結(jié)合圖5-9所描述的或通過引用并入的共配準技術(shù)中的一個或多個來執(zhí)行方框360和方框362中的共配準。在一個實施例中，處理系統(tǒng)101可以使用在硬件和/或軟件中實施的共配準算法來執(zhí)行共配準。

方法350接下來繼續(xù)進行到方框364，其中，第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果在空間上和時間上被共配準。在這方面，在第一時間處以第一模態(tài)捕獲的患者的脈管的圖像與同樣在第一時間處但以第二模態(tài)捕獲的患者的脈管的圖像在空間上被共配準。在一個實施例中，該空間共配準將管腔內(nèi)圖像與管腔外圖像對準。此外，第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果之間的時間共配準確保了圖像描繪在相同時間處的患者的脈管的部分，以使得能夠進行準確的診斷。在方框366中，第三圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果在空間上和時間上被類似地共配準。在這方面，在第二時間處以第一模態(tài)捕獲的患者的脈管的圖像與同樣在第二時間處但以第二模態(tài)捕獲的患者的脈管的圖像在空間上和時間上被對準。

該方法然后繼續(xù)到方框368，其中，經(jīng)共配準的第一圖形診斷測量結(jié)果、第二圖形診斷測量結(jié)果、第三圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果的視覺表示被輸出在于處理系統(tǒng)101相關(guān)聯(lián)的顯示器上。在一些實施例中，例如，圖10中圖示的GUI屏幕300，視覺表示包括以鄰近方式被布置的第一圖形診斷測量結(jié)果、第二圖形診斷測量結(jié)果、第三圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果，其中，每幅圖像描繪相同的相對位置中的感興趣區(qū)域(例如，血管中的狹窄)以輔助診斷。在其他實施例中，視覺表示包括(處于第一模態(tài)的)第一圖形診斷測量結(jié)果和第三圖形診斷測量結(jié)果的復合圖像以及(處于第二模態(tài)的)第二圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果的復合圖像。

接下來，在方框370處，基于第一圖形診斷測量結(jié)果、第二圖形診斷測量結(jié)果、第三圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果的空間和時間共配準來確定在第一時間處的患者的脈管的部分與在第二時間處的患者的脈管的部分之間是否存在生理差異。在一個實施例中，執(zhí)業(yè)醫(yī)生視覺檢查第一圖形診斷測量結(jié)果和第三圖形診斷測量結(jié)果的空間共配準的視覺表示、第二圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果的空間共配準的視覺表示、第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果的空間和時間共配準的視覺表示，以及第三圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果的空間和時間共配準的視覺表示，從而做出這樣的確定。在另一實施例中，處理系統(tǒng)101使用分析圖形診斷測量結(jié)果的診斷算法來自動做出這樣的確定。在這方面，在自動確定之后，處理系統(tǒng)101可以輸出文本報告和/或圖形報告，所述文本報告和/或圖形報告突出顯示血管的生理狀況的任何變化，以供執(zhí)業(yè)醫(yī)生考慮。

最終，方法350結(jié)束于方框372，其中，基于所確定的生理差異來評估患者的脈管的生理狀況。在一些實施例中，該評估可以包括確定通過血管的血流在第一圖形診斷測量結(jié)果和第二圖形診斷測量結(jié)果被捕獲的時間點與第三圖形診斷測量結(jié)果和第四圖形診斷測量結(jié)果被捕獲的時間點之間是否被改善。在這方面，對患者的脈管的生理狀況的這樣的評估可以是縱向研究的部分，以測量諸如在管腔內(nèi)對支架的放置的血管內(nèi)流程的有效性。在一些實施例中，方框372中的評估可以由處理系統(tǒng)101利用基于硬件和/或軟件的評估算法來執(zhí)行，所述基于硬件和/或軟件的評估算法分析所確定的生理差異并提供患者的血管的人類可讀評估。

以此方式，方法350顯示在縱向研究的過程期間所收集空間和時間共配準圖像數(shù)據(jù)，以供執(zhí)業(yè)醫(yī)生用于評估患者的生理狀況。由于這樣的圖像數(shù)據(jù)已經(jīng)在空間上和時間上被共配準，因此執(zhí)業(yè)醫(yī)生可以以視覺方式有效地評估患者隨時間的狀況，這可以得到比僅僅基于數(shù)值測量結(jié)果的評估更準確的診斷。

應(yīng)當認識到，隨時間評估血管的狀況的方法350可以包括不同的步驟和/或額外的步驟，并且可以以不同的順序來執(zhí)行一個或多個圖示的方框。例如，方法350還可以包括與在第一時間和第二時間中的每個處收集數(shù)值測量結(jié)果(諸如壓力和流量測量結(jié)果/計算結(jié)果)有關(guān)的方框。這樣的數(shù)值測量結(jié)果然后可以與圖形診斷測量結(jié)果在時間上共配準，使得確定患者的任何生理差異也是基于經(jīng)共配準的數(shù)值測量結(jié)果的。前述隨時間捕獲的圖形診斷圖像的共配準所應(yīng)用的解剖結(jié)構(gòu)的范例包括：冠狀動脈血管、冠狀動脈病灶、血管、脈管病灶、管腔、管腔病灶和/或瓣膜。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也將認識到，方法350的技術(shù)可以應(yīng)用于對象的身體的管腔而不是血管(例如，胃腸道或呼吸道的管腔)。另外，可以在方法350的過程期間利用任何數(shù)量的圖形診斷測量結(jié)果來估計血管或其他管腔的狀況。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，能夠以各種方式修改以上描述的裝置、系統(tǒng)和方法。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到，由本公開內(nèi)容涵蓋的實施例并不限于以上描述的特定示范性實施例。在這方面，盡管已經(jīng)示出和描述了圖示性實施例，但是在前述公開內(nèi)容中也預期寬范圍的修改、變化和替換。應(yīng)當理解，可以對前述內(nèi)容做出這樣的變化而不脫離本公開內(nèi)容的范圍。因此，應(yīng)當意識到，應(yīng)當寬泛地且與本公開內(nèi)容一致的方式來解釋權(quán)利要求。