CN118434371A - 用于将血管内数据与增强型支架部署x射线图像共配准的系统、设备和方法 - Google Patents

Abstract

系统包括与管腔外成像设备和管腔内成像设备通信的处理器电路。处理器电路获得增强型支架部署管腔外图像和多个管腔内图像。增强型支架部署管腔外图像和多个管腔内图像中的每一个被与沿着路径的位置相关联。路径被叠加在管腔外图像上。基于路径的位置，处理器电路将多个管腔内图像与增强型支架部署管腔外图像共配准，并输出多个管腔内图像中的一个和带有指示符的增强型支架部署管腔外图像的屏幕显示，该指示符识别获得所显示的管腔内图像的位置。处理器电路还可以确定描绘支架的管腔内图像的展开评分，并识别支架的对应于低于阈值的展开评分的区域。

Description

用于将血管内数据与增强型支架部署X射线图像共配准的系 统、设备和方法

技术领域

本公开总体上涉及将来自不同医学诊断模式的数据共配准(co-registering)。具体而言，血管内数据可以被与增强型支架部署X射线图像(enhanced stent deployment x-ray images)共配准，并用于评估支架部署程序的成功。

背景技术

医生使用许多不同的医疗诊断系统和工具来监测患者的健康状况并诊断医疗状况。不同模式(modality)的医疗诊断系统可以给医生提供与患者体内的内部结构相关的不同图像、模型和/或数据。这些模式包括侵入性设备和系统(例如，血管内系统)以及非侵入性设备和系统(例如，X射线系统和计算机断层扫描(CT)系统)。使用多种诊断系统来检查患者的解剖学结构，可以给医生提供对患者状况的更深入了解。

在血管内成像的领域中，将来自侵入性设备(例如，诸如血管内超声(IVUS)设备或瞬时无波比率(iFR)设备之类的血管内设备)的数据与非侵入性地收集的图像(例如，诸如那些通过X射线血管造影术获得的图像之类的管腔外图像)共配准是用于提高血管导管手术的效率和准确性的强大技术。通过将数据映射到血管的血管造影图像上，共配准识别出血管内数据测量值的沿着血管的位置。随后，医生可以确切地知道在血管中进行测量的位置，而不是估计该位置。

在治疗程序期间，支架可以被定位在患者血管内、位于血管收缩处，以恢复血流。支架的不正确放置或展开不足会导致无法恢复血流以及部署后的并发症。医生只能看到管腔外图像的视图，例如支架增强型图像，以评估支架是否在血管内正确地定位和/或展开。

发明内容

本公开的实施例是用于将血管内数据与增强型支架部署X射线图像(enhancedstent deployment x-ray image)共配准的系统、设备及方法。本公开的各方面有利地向医生提供关于支架部署程序成功的信息。具体而言，本公开的各方面帮助医生确认支架在部署之后是否被正确地展开，以及确定支架是否被纵向地沿着血管放置在正确的位置，使得支架的中央部分被放置在血管的收缩处或其附近。例如，医生不再受限于只能看到管腔外图像，例如支架增强型图像。相反，医生还能够使用已经被与支架增强型图像共配准的血管内数据(例如，管腔内图像，如IVUS图像)来评估支架的正确定位和/或展开。

在第一步骤处，支架被定位在血管内，同时获取血管的X射线图像。X射线图像被用于共配准支架的位置，包括支架在展开之后的位置，以及用于生成支架增强型图像以增强在支架展开之后供给医生的支架视图。由于支架和/或递送设备的不透射线部分在X射线图像中是可见的，因此在整个程序中支架在X射线图像内的位置是已知的。在支架展开之后，可以拉动血管内超声(IVUS)成像设备通过血管和支架，同时获取支架区域的X射线图像。在IVUS成像程序中，由于成像设备的不透射线部分出现在X射线图像内，因此获取IVUS图像的位置也可以是已知的。支架的位置和血管内成像设备的位置都被与同一X射线图像共配准。其结果是，IVUS图像和任何伴随的数据，例如支架展开评分(stent expansion score)，可以被与支架增强型图像共配准。

本公开的各方面包括显示支架提升型图像，该支架提升型图像带有叠加的IVUS数据，例如支架展开评分。IVUS数据也可以被叠加在血管的纵向视图上。这些显示有利地向医生提供了关于支架是否被正确地放置和充分地展开以恢复血流并降低与支架相关的进一步并发症的风险的信息。本公开的优点还可以包括利用各种医疗系统和应用之间的协同作用，以及减少在不同系统和应用之间切换所花费的程序时间。本公开还可以帮助医生解释支架增强型图像和IVUS图像。

在一个示例性方面，提供了一种系统。该系统包括处理器电路，该处理器电路被配置成用于与管腔外成像设备和管腔内成像设备通信，其中，该处理器电路被配置成用于：获得增强型支架部署管腔外图像，其中，该增强型支架部署管腔外图像描绘被定位在患者的体腔内的支架，其中，该支架在该增强型支架部署管腔外图像中的视觉外观(visualappearance)被相对于该增强型支架部署管腔外图像的其它部分增强；接收多个管腔内图像，该多个管腔内图像由该管腔内成像设备在该管腔内成像设备在该体腔内的移动期间获得，其中，被在移动通过该支架期间获得的该多个管腔内图像的第一集合描绘该支架；将该多个管腔内图像与该增强型支架部署管腔外图像内的对应位置共配准；以及向与该处理器电路通信的显示器输出屏幕显示，该屏幕显示包括：该增强型支架部署管腔外图像；该多个管腔内图像的该第一集合中的管腔内图像。

在一个方面，该处理器电路被配置成用于响应于自动识别该管腔内图像内的支架，在该屏幕显示中提供该增强型支架部署管腔外图像。在一个方面，该增强型支架部署管腔外图像包括标记(marker)，该标记识别该增强型支架部署管腔外图像内对应于该管腔内图像的位置。在一个方面，该处理器电路还被配置成用于针对该多个管腔内图像中的一个或多个管腔内图像确定展开评分。在一个方面，该处理器电路被配置成用于自动识别该多个管腔内图像中的一个或多个管腔内图像内的支架边缘。在一个方面，该处理器电路被配置成用于将该一个或多个管腔内图像的展开评分与阈值展开评分进行比较。在一个方面，该处理器电路被配置成用于识别超出阈值展开评分的展开评分相对应的多个管腔内图像的第二集合。在一个方面，该增强型支架部署管腔外图像包括指示符(indicator)，该指示符识别该支架部署管腔外图像内的与超出该阈值展开评分的展开评分相对应的一个或多个位置。在一个方面，该处理器电路还被配置成用于接收多个管腔外图像，并且该屏幕显示还包括该多个管腔外图像中的管腔外图像。在一个方面，该屏幕显示还包括包含该支架的该体腔的纵向视图。在一个方面，该纵向视图包括针对该支架的与没有超出阈值展开评分的展开评分相对应的区域的指示符。在一个方面，该增强型支架部署管腔外图像中描绘的体腔长度仅包括包含该支架的该体腔的一部分。

在一个示例性方面，提供了一种方法。该方法包括：获得增强型支架部署管腔外图像，其中，该增强型支架部署管腔外图像描绘被定位在患者的体腔内的支架，其中，该支架在该增强型支架部署管腔外图像中的视觉外观被相对于该增强型支架部署管腔外图像的其它部分增强；接收多个管腔内图像，该多个管腔内图像由管腔内成像设备在该管腔内成像设备在该体腔内的移动期间获得，其中，被在移动通过该支架期间获得的该多个管腔内图像的第一集合描绘该支架；将该多个管腔内图像与该增强型支架部署管腔外图像内的对应位置共配准；以及向与该处理器电路通信的显示器输出屏幕显示，该屏幕显示包括：该增强型支架部署管腔外图像；以及该多个管腔内图像的该第一集合中的管腔内图像。

在一个示例性方面，提供了一种系统。该系统包括：血管内超声(IVUS)成像设备；处理器电路，该处理器电路被配置成用于与X射线成像设备和该IVUS成像设备通信，其中，该处理器电路被配置成用于：获得增强型支架部署X射线图像，其中，该增强型支架部署X射线图像描绘被定位在患者的体腔内的支架，其中，该支架在该增强型支架部署X射线图像中的视觉外观被相对于该增强型支架部署X射线图像的其它部分增强；接收由该X射线成像设备获得的多个X射线图像；接收多个IVUS图像，该多个IVUS图像由该IVUS成像设备在该IVUS成像设备在该体腔内的移动期间获得，其中，被在移动通过该支架期间获得的该多个IVUS图像的第一集合描绘该支架；将该多个IVUS图像与该增强型支架部署X射线图像内的对应位置共配准；基于该多个IVUS图像生成该体腔的纵向视图；以及向与该处理器电路通信的显示器输出屏幕显示，该屏幕显示包括：该增强型支架部署X射线图像；该多个IVUS图像的该第一集合中的管腔内图像；该纵向视图；以及该多个X射线图像中的X射线图像。

本公开的其他方面、特征和优点将从以下详细描述中变得明显。

附图说明

将参考附图描述本公开的示例性实施例，在附图中：

图1是根据本公开的各方面的管腔内成像和X射线系统的示意图。

图2是根据本公开的各方面的处于平坦构型的超声成像组件的示意性俯视图。

图3是根据本公开的各方面的处于绕着支撑构件的卷曲构型的图2所示的超声成像组件的示意性透视图。

图4是根据本公开的各方面的图3所示的超声成像组件的示意性横截面侧视图。

图5是根据本公开的各方面的处理器电路的示意图。

图6是根据本公开的各方面的血管内图像的示意性视图。

图7是根据本公开的各方面的X射线透视图像、血管内超声图像和由血管内成像设备的运动限定的路径之间的关系的示意性视图。

图8是根据本公开的各方面的X射线透视图像、支架提升型图像(boosted image)和由血管内治疗设备的运动限定的路径之间的关系的示意性视图。

图9是根据本公开的各方面的带有血管内成像设备的路径和血管内治疗设备的路径的管腔外图像的示意性视图。

图10是根据本公开的各方面的管腔外图像的放大部分的示意性视图。

图11是根据本公开的各方面的带有支架增强型图像、IVUS图像和血管的纵向视图的图形用户界面的示意性视图。

图12是根据本公开的各方面的将IVUS成像数据与支架增强型图像共配准的方法的流程图。

具体实施方式

出于促进对本公开的原理的理解的目的，现在将参考附图中所示的实施例，并且将使用具体语言来描述上述实施例。然而，应理解的是，对本公开的范围没有任何限制。对所描述的装置、系统和方法的任何改变和进一步修改，以及对本公开的原理的任何进一步应用，都被完全设想到且包括在本公开的范围内，如对于本公开有关的领域的技术人员来说通常会出现的那样。具体而言，已全部设想到关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可与关于本发明的其他实施例描述的特征、部件和/或步骤相组合。但是，出于简洁的目的，这些组合的多种重复将不再单独描述。

图1是根据本公开的各方面的管腔内成像和X射线系统100的示意图。在一些实施例中，管腔内成像和X射线系统100可以包括两个单独的系统或者是两个系统的组合：管腔内感测系统101和管腔外成像系统151。当管腔内设备102被定位在患者体内时，管腔内感测系统101获得关于患者身体的医疗数据。例如，当管腔内设备102被定位在患者体内时，管腔内感测系统101可以控制管腔内设备102以获得患者体内的管腔内图像。当管腔外成像设备152被定位在患者体外时，管腔外成像系统151获得关于患者身体的医疗数据。例如，当管腔外成像设备152被定位在患者体外时，管腔外成像系统151可以控制管腔外成像设备152以获得患者体内的管腔外图像。

管腔内成像系统101可以通过任何合适的部件与管腔外成像系统151通信。这种通信可以通过有线电缆、通过无线信号或通过任何其他方式建立。此外，管腔内成像系统101可以与X射线系统151持续通信，或者可以与X射线系统151间歇通信。例如，可以在检查之前、在检查之后或在检查期间的一些时刻，通过有线电缆使两个系统临时通信，或通过无线通信或任何其他合适的手段使两个系统通信。此外，管腔内系统101还可以从X射线成像系统151接收数据，例如X射线图像、带注释的X射线图像、利用X射线成像系统151计算的指标、关于检查日期和时间的信息、患者状况或诊断的类型和/或严重程度、患者病史或其他患者信息、或任何合适的数据或信息。X射线成像系统151还可以从管腔内成像系统101接收任何这些数据。在一些实施例中，如图1所示，管腔内成像系统101和X射线成像系统151可以与同一控制系统130通信。在此实施例中，两个系统可以与示出的同一显示器132、处理器134和通信接口140通信，或者可以与控制系统130内实现的任何其他部件通信。

在一些实施例中，系统100可能不包括与管腔内成像系统101和X射线成像系统151通信的控制系统130。相反，系统100可以包括两个单独的控制系统。例如，一个控制系统可以与管腔内成像系统101通信或者是管腔内成像设备101的一部分，另外的单独的控制系统可以与X射线成像系统151通信或者是X射线成像设备151的一部分。在该实施例中，管腔内成像系统101和X射线成像系统151两者的单独控制系统可以类似于控制系统130。例如，每个控制系统可以包括各种部件或系统，例如通信接口、处理器和/或显示器。在该实施例中，管腔内成像系统101的控制系统可以执行本公开中描述的任何或所有共配准步骤。可选择地，X射线成像系统151的控制系统可以执行所描述的共配准步骤。

管腔内成像系统101可以是超声成像系统。在一些情况下，管腔内成像系统101可以是血管内超声(IVUS)成像系统。管腔内成像系统101可以包括与控制系统130通信的管腔内成像设备102，例如导管、导丝或引导导管。控制系统130可以包括显示器132、处理器134和通信接口140以及其他部件。管腔内成像设备102可以是超声成像设备。在一些情况下，设备102可以是IVUS成像设备，例如固态IVUS设备。

在高水平上，IVUS设备102从被包括在扫描器组件(也被称为IVUS成像组件)中的换能器阵列124发射超声能量，该扫描器组件被安装在导管设备的远端附近。超声能量被周围介质中的组织结构(例如，血管120或围绕扫描器组件110的其它体腔)反射，并且超声回波信号被换能器阵列124接收。在这方面，设备102被定尺寸、被定形状或被以其他方式配置成用于定位在患者的体腔内。通信接口140将接收到的回波信号传送到控制系统130的处理器134，在该控制器134处，超声图像(在一些实施例中包括流信息)被重建并显示在显示器132上。包括处理器134的控制系统130可以操作以促进本文所述的IVUS成像系统101的特征。例如，处理器134可以执行存储在非暂时有形计算机可读介质上的计算机可读指令。

通信接口140便利控制系统130和被包括在IVUS设备102中的扫描器组件110之间的信号的通信。这种通信包括以下步骤：(1)向被包括在扫描器组件110中的(一个或多个)集成电路控制器芯片提供命令，以选择要用于发射和接收的(一个或多个)特定换能器阵列元件或声学元件，(2)向被包括在扫描器组件110中的(一个或多个)集成电路控制器芯片提供发射触发信号，以激活发射器电路从而产生电脉冲来激励所选择的(一个或多个)换能器阵列元件，和/或(3)经由被包括在扫描器组件110的(一个或多个)集成电路控制芯片上的放大器，接受从所选择的(一个或多个)传换器阵列元件接收的放大回波信号。在一些实施例中，通信接口140在将回波数据中继到处理器134之前执行对回波数据的初步处理。在这种实施例的示例中，通信接口140执行对数据的放大、过滤和/或聚合。在一个实施例中，通信接口140还提供高压和低压DC功率以支持包括扫描器组件110内的电路的设备102的操作。

处理器134通过通信接口140从扫描器组件110接收回波数据，并处理该数据以重建扫描器组件110周围的介质中的组织结构的图像。处理器134输出图像数据，使得管腔120的图像(例如，血管120的横截面图像)显示在显示器132上。管腔120可以表示流体填充或围绕的结构，包括天然的和人造的结构。管腔120可以在患者的身体内。管腔120可以是血管，例如患者血管系统的动脉或静脉，包括心脏血管、外周血管、神经血管、肾血管和/或身体内的任何其他合适的管腔。例如，设备102可以用于检查任何数量的解剖位置和组织类型，包括但不限于：器官，包括肝脏、心脏、肾脏、胆囊、胰腺、肺；管道；肠；神经系统结构，包括大脑、硬膜囊、脊髓和周围神经；泌尿道；以及血液内的瓣膜、心脏的腔室或其他部分和/或身体的其他系统。除了自然结构之外，设备102还可以用于检查人造结构，例如但不限于心脏瓣膜、支架、分流器、过滤器和其他设备。

在一些实施例中，IVUS设备包括与传统固态IVUS导管类似的一些特征以及那些在美国专利第7,846,101号中公开的特征，传统固态IVUS导管例如为导管、VisionsPV.014PRX导管、Visions PV.018导管、Visions PV.035和Pioneer Plus导管，其中的每个均可从Koninklijke Philips N.V获得，美国专利第7,846,101号的全部内容被通过引用并入本文。例如，IVUS设备102包括位于设备102的远端附近的扫描器组件110和沿着设备102的纵向主体延伸的传输线束112。传输线束或电缆112可以包括多个导体，包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个或更多个导体。应理解到，导体可使用任何合适规格的导线。在一个实施例中，电缆112可以包括四导体传输线布置结构，例如使用41AWG规格的导线。在一个实施例中，电缆112可以包括七导体传输线布置结构，其利用例如44AWG规格的导线。在一些实施例中，可以使用43AWG规格的导线。

传输线束112端接于设备102的近端处的患者接口模块(PIM)连接器114。PIM连接器114将传输线束112电联接到通信接口140，并将IVUS设备102物理联接到通信接口140。在一些实施例中，通信接口140可以是PIM。在一个实施例中，IVUS设备102进一步包括导丝出口端口116。因此，在一些情况下，IVUS设备102是快速交换导管。导丝出口端口116允许朝向远端插入导丝118，以引导设备102通过血管120。

在一些实施例中，管腔内成像设备102可以获取任何合适的成像模式(包括光学相干断层扫描(OCT)和血管内光声(IVPA))的血管内图像。

在一些实施例中，管腔内设备102是获得管腔内(例如，血管内)的压力数据的压力感测设备(例如，压力感测导丝)，而管腔内系统101是基于压力数据(例如，分数流量储备(FFR)、瞬时无波比率(iFR)和/或远侧压力与近侧/主动脉压力之间的其他合适比率(Pd/Pa))确定压力比率的血管内压力感测系统。在一些实施例中，管腔内设备102是获得管腔内(例如，血管内)流量数据的流量感测设备(例如，流量感测导丝)，而管腔内系统101是基于压力数据(例如，冠状动脉血流储备(CFR)、流速、流量等)确定流动相关值的血管内流动感测系统。

X射线成像系统151可以包括被配置成用于执行X射线成像、血管造影、透视、射线照相、静脉造影或其他成像技术的X射线成像设备或设备152。X射线成像系统151可以基于由X射线设备152收集的X射线图像数据生成单个X射线图像(例如，血管造影或静脉造影)或多个(例如，两个或更多个)X射线图像(例如，视频和/或透视图像流)。X射线成像设备152可以是任何合适的类型，例如，其可以是固定的X射线系统，例如固定C型臂X射线设备、移动C型臂X射线设备、直臂X射线设备或U型臂设备。此外，X射线成像设备152可以是任何合适的移动设备。X射线成像设备152还可以与控制系统130通信。在一些实施例中，X射线系统151可以包括数字射线照相设备或任何其他合适的设备。

如图1所示的X射线设备152包括X射线源160和包括输入屏幕174的X射线检测器170。X射线源160和检测器170可以以一定的相互距离安装。患者或对象180的解剖学结构可以被定位于X射线源160和X射线检测器170之间。例如，患者的解剖学结构(包括血管120)可以被定位于X射线源160和X射线检测器170之间。

X射线源160可以包括适于产生X射线的X射线管。X射线源160的一些方面可以包括一个或多个真空管，该一个或多个真空管包括与高压电源的负极引线相连的阴极和与同一电源的正极引线相连的阳极。X射线源160的阴极还可以包括灯丝。灯丝可以是任何合适的类型，或者由任何合适的材料(包括钨或铼钨)制成，并且可以被定位在阴极的凹陷区域内。阴极的一个功能可以是将电子从高压电源中排出，并将其聚焦成瞄准阳极的一束良好限定的射束。阳极也可以由任何合适的材料制成，并且可以被配置成用于从阴极发射的电子中产生X辐射。此外，阳极可以耗散在生成X辐射过程中产生的热量。阳极的形状可以被设计为斜面圆盘，在一些实施例中，阳极可以通过电机旋转。X射线源160的阴极和阳极可以被容纳在密闭的围壳中，该围壳有时也被称为包套(envelope)。

在一些实施例中，X射线源160可以包括影响图像可见度的辐射对象焦点。辐射对象焦点可以由系统100的用户或者由系统100的制造厂商基于诸如模糊性、可见性、热耗散能力或其他特征之类的特征来选择。在一些实施例中，系统100的操作员或用户可以在即时设置(point-of-care setting)中切换所提供的不同的辐射对象焦点。

检测器170可以被配置成用于获取X射线图像，并且可以包括输入屏幕174。输入屏幕174可以包括被配置成用于吸收X射线能量并将能量转换为光的一个或多个增强屏幕。光可以继而曝光胶片。在其中胶片可以对光比对X辐射更敏感的实施例中，输入屏幕174可以被用于将X射线能量转换为光。取决于待成像的患者区域、对图像细节和/或患者曝光的要求或任何其他因素，可以在图像增强器内选择不同类型的增强屏幕。增强屏幕可以由任何合适的材料(包括硫酸铅钡、硫酸锶钡、氟氯化钡、氧化钇或任何其他合适的材料)制成。输入屏幕374可以是荧光屏，或者可以是与荧光屏直接相邻定位的胶片。在一些实施例中，输入屏幕374还可以包括保护屏以遮挡检测器370内的电路或部件免受周围环境的影响。在一些实施例中，X射线检测器170可以包括平板检测器(FPD)。检测器170可以是间接转换FPD或直接转换FPD。检测器170还可以包括电荷耦合器件(CCD)。X射线检测器370还可以被称为X射线传感器。

对象180可以是任何合适的待成像对象。在示例性实施例中，对象可以是患者的解剖学结构。更具体而言，待成像的解剖学结构可以包括胸部、腹部、骨盆区域、颈部、腿部、头部、足部、具有心脏血管的区域或包含患者外周血管的区域，并且可以包括各种解剖学结构，例如但不限于器官、组织、血管和血液、气体或任何其他解剖学结构或对象。在其他实施例中，对象可以是人造结构，或者可以包括人造结构。

在一些实施例中，X射线成像系统151可以被配置成用于在没有造影的情况下获得X射线图像。在一些实施例中，X射线成像系统151可以被配置成用于在有造影(例如，血管造影或静脉造影)的情况下获得X射线图像。在这些实施例中，可以在成像之前将造影剂或X射线染料引入患者的解剖学结构中。造影剂也可以被称为放射性造影剂、造影材料、造影染料或造影介质。造影染料可以是任何合适的材料、化学物质或化合物，并且可以呈液体、粉末、糊、片剂或任何其他合适的形式。例如，造影染料可以是碘基化合物、硫酸钡化合物、钆基化合物或任何其他合适的化合物。造影剂可以被用于增强患者解剖学结构中的内部流体或结构的可见性。造影剂可以吸收外部X射线，导致X射线检测器170上的曝光量降低。

在一些实施例中，管腔外成像系统151可以是任何合适的管腔外成像设备，例如计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)。

当控制系统130与X射线系统151通信时，通信接口140便利控制系统130与X射线设备152之间的信号的通信。这种通信包括向X射线设备152的X射线源160和/或X射线检测器170提供控制命令、以及接收来自X射线设备152的数据。在一些实施例中，通信接口140在将数据中继给处理器134之前对X射线数据执行初步处理。在此类实施例的示例中，通信接口140可以对数据执行放大、过滤和/或聚合。在一个实施例中，通信接口140还提供高压和低压DC功率，以支持包括设备内的电路的设备152的操作。

处理器134通过通信接口140接收来自X射线设备152的X射线数据，并且处理数据以重建被成像的解剖学结构的图像。处理器134输出图像数据，使得在显示器132上显示图像。在其中将造影剂引入患者的解剖学结构并生成静脉图的实施例中，待成像的具体关注区域可以是一条或多条血管或人体血管的其他区段或部分。造影剂可以识别流体填充结构，包括天然的和/或人造的结构，例如患者血管系统的动脉或静脉，包括心脏血管、外周血管、神经血管、肾脏血管和/或身体内任何其他合适的管腔。例如，X射线设备152可被用于检查任意数量的解剖位置和组织类型，包括但不限于前面提到的所有器官、流体或其他结构或解剖学结构的多个部分。除了自然结构之外，X射线设备152还可以被用于检查人造结构，如前面提到的任何结构。

处理器134可以被配置成用于接收由X射线成像设备152在临床过程期间存储的X射线图像。图像可以通过其他信息(例如，患者病史、患者记录、IVUS成像、术前超声成像、术前CT或任何其他合适的数据)进一步增强。

图2是根据本公开的各方面的柔性组件110的一部分的示意性俯视图。柔性组件110包括被形成在换能器区域204中的换能器阵列124和被形成在控制区域208中的换能器控制逻辑裸片(dies)206(包括裸片206A和206B)，在换能器区域204和控制区208之间设置有过渡区域210。换能器阵列124包括超声换能器元件212的阵列。换能器控制逻辑裸片206被安装在柔性基板214上，换能器元件212先前已集成到柔性基板214。柔性基板214在图2中被示为平坦构型。尽管在图2中示出了六个控制逻辑裸片206，但是可以使用任何数量的控制逻辑裸片206。例如，可以使用一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多个控制逻辑裸片206。

其上安装有换能器控制逻辑裸片206和换能器元件212的柔性基板214给电联接提供结构支撑和互连。柔性基板214可以被构造为包括柔性聚酰亚胺材料(例如，KAPTON^TM(杜邦公司的商标))薄膜层。其他合适的材料包括聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜或聚醚酰亚胺薄膜、液晶聚合物、其他柔性印刷半导体基板以及诸如(UbeIndustries的注册商标)和(E.I.du Pont的注册商标)之类的产品。在图2所示的平坦构型中，柔性基板214具有大致矩形的形状。如图所示且如本文描述的，柔性基板214在一些情况下被配置成用于绕着支撑构件230(图3)卷绕。因此，柔性基板214的膜层的厚度通常与最终组装的柔性组件110的弯曲程度有关。在一些实施例中，膜层的厚度在5μm到100μm之间，而一些具体实施例的膜层厚度在5μm到25.1μm之间，例如6μm。

一组换能器控制逻辑裸片206是控制电路的非限制性示例。换能器区域204设置在柔性基板214的远侧部分221处。控制区域208设置在柔性基板214的近侧部分222处。过渡区域210设置在控制区域208和换能器区域204之间。在不同的实施例中，换能器区域204、控制区域208和过渡区域210的尺寸(例如，长度225、227、229)可以变化。在一些实施例中，长度225、227、229可以基本相似，或者，过渡区域210的长度227可以分别小于换能器区域的长度225和控制器区域的长度229，过渡区域210的长度227可以分别大于换能器区域的长度225和控制器区域的长度229。

控制逻辑裸片206不必是同种类的(homogeneous)。在一些实施例中，单个控制器被指定为主控制逻辑裸片206A，并且包含用于处理系统(例如，处理系统106)与柔性组件110之间的电缆112的通信接口。因此，主控制电路可以包括对通过电缆112接收的控制信号进行解码、通过电缆112传输控制响应、放大回波信号和/或通过电缆112传输回波信号的控制逻辑。其余控制器为从属控制器206B。从属控制器206B可以包括驱动被定位在换能器元件212上的多个换能器元件512以发射超声信号并选择换能器元件212来接收回波的控制逻辑。在所描绘的实施例中，主控制器206A不直接控制任何换能器元件212。在其他实施例中，主控制器206A驱动与从属控制器206B相同数量的换能器元件212，或者驱动与从属控制器206B相比数量较少的一组换能器元件212。在示例性实施例中，提供了单个主控制器206A和八个从属控制器206B，其中，每个从属控制器206B分配了八个换能器。

为了电互连控制逻辑裸片206和换能器元件212，在一个实施例中，柔性基板214包括被形成在膜层中的导电迹线216，导电迹线216在控制逻辑裸片206和换能器元件212之间传输信号。具体而言，在控制逻辑裸片206和换能器元件212之间提供通信的导电迹线216在过渡区域210内沿着柔性基板214延伸。在一些情况下，导电迹线216还可以便利主控制器206A和从属控制器206B之间的电通信。导电迹线216还可以提供一组导电焊盘，当电缆112的导体218与柔性基板214进行机械和电联接时，该组导电焊盘与电缆112的导体218接触。用于导电迹线216的合适材料包括铜、金、铝、银、钽、镍和锡，并且可以通过诸如溅射、电镀和蚀刻之类的工艺沉积在柔性基板214上。在一个实施例中，柔性基板214包括铬附着层。选择导电迹线216的宽度和厚度以在卷曲柔性基板214时提供适当的导电性和弹性。在这方面，导电迹线216和/或导电焊盘的厚度的示例性范围在1μm-5μm之间。例如，在一个实施例中，5μm的导电迹线216之间相隔5μm的空间。柔性基板上的导电迹线216的宽度可以进一步由待联接到迹线或焊盘的导体218的宽度确定。

在一些实施例中，柔性基板214可以包括导体接口220。导体接口220可以位于柔性基板214的这样的位置，在该位置处，电缆112的导体218与柔性基板214联接。例如，电缆112的裸导体在导体接口220处与柔性基板214电联接。导体接口220可以是从柔性基板214的主体延伸的凸台。在这方面，柔性基板214的主体可以共同地指代换能器区域204、控制器区域208和过渡区域210。在所示实施例中，导体接口220从柔性基板214的近侧部分222延伸。在其他实施例中，导体接口220定位在柔性基板214的其他部分(例如，远侧部分221)处，或者柔性基板214可以没有导体接口220。凸台或导体接口220的尺寸值(例如，宽度224)可以小于柔性基板214的主体的尺寸值(例如，宽度226)。在一些实施例中，形成导体接口220的基板由与柔性基板214相同的(一种或多种)材料制成，和/或具有与柔性基板214相似的柔性。在其他实施例中，导体接口220由不同材料制成，和/或比柔性基板214更具刚性。例如，导体接口220可以由塑料、热塑性塑料、聚合物、硬聚合物等(包括聚甲醛(例如，)、聚醚醚酮(PEEK)、尼龙、液晶聚合物(LCP))和/或其他合适的材料制成。

图3示出了处于卷曲构型的扫描器组件110的透视图。在一些情况下，柔性基板214从平坦构型(图2)过渡到卷曲或更圆柱形的构型(图3)。例如，在一些实施例中，利用了如在名称为“ULTRASONIC TRANSDUCER ARRAY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME”的美国专利第6,776,763号和名称为“HIGH RESOLUTION INTRAVASCULAR ULTRASOUND SENSINGASSEMBLY HAVING A FLEXIBLE SUBSTRAT”的美国专利第7,226,417中的一个或多个中所公开的技术，这些美国专利中的每个都通过引用全部并入本文。

取决于本公开发明的应用和实施例，换能器元件212可以是压电换能器、单晶换能器或PZT(锆钛酸铅)换能器。在其他实施例中，换能器阵列124的换能器元件可以是弯曲换能器、压电式微机械超声换能器(PMUT)、电容式微机械超声换能器(CMUT)或任何其他合适类型的换能器元件。在这种实施例中，换能器元件212可以包括细长的半导体材料或允许微机械加工或在基板上设置极小元件或电路的相似方法的其他合适材料。

在一些实施例中，换能器元件212和控制器206可以以环形构型(例如，圆形构型或多边形构型)绕着支撑构件230的纵向轴线250定位。应理解到，支撑构件230的纵向轴线250也可以被称为扫描器组件110、柔性伸长构件121或设备102的纵向轴线。例如，成像组件110在换能器元件212和/或控制器206处的横截面轮廓可以是圆形或多边形。任何合适的环形多边形形状都可以实现，例如基于控制器或换能器的数量、控制器或换能器的柔性等。一些示例可以包括五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形等。在一些示例中，换能器控制器206可以被用于控制换能器元件212的超声换能器512，以获得与血管120相关联的成像数据。

在一些情况下，支撑构件230可以被称为一体件(unibody)。支撑构件230可以由金属材料(例如，不锈钢)或非金属材料(例如，塑料或聚合物，如在于2014年4月28日提交的、名称为“Pre-Doped Solid Substrate for Intravascular Devices”的美国临时专利申请第61/985,220号中描述的，该美国临时专利申请的被通过引用整体并入本文)构成。在一些实施例中，支撑构件230可以由303不锈钢构成。支撑构件230可以是具有远侧凸缘或部分232和近侧凸缘或部分234的套管。支撑构件230可以是管状形状的，并且限定纵向延伸穿过其的管腔236。管腔236被设定尺寸和设定形状为用于接收导丝118。支撑构件230可以使用任何合适的工艺制造。例如，可以对支撑构件230进行机械加工和/或电化学加工或激光铣削(例如，通过从坯料移除材料来使支撑构件230成形)或者进行模制(例如，通过注塑工艺或微注塑工艺)。

现在参考图4，其中示出了根据本公开的各方面的包括柔性基板214和支撑构件230的管腔内成像设备102的远侧部分的示意性横截面侧视图。管腔236可以与进入/离开端口116相连，并且被设定尺寸和设定尺寸为用于接收导丝118(图1)。在一些实施例中，支撑构件230可以整体形成为一体式结构，而在其他实施例中，支撑构件230可以由不同的部件(例如，套管和支架242、243和244)形成，这些不同部件被彼此固定联接。在一些情况下，支撑构件230和/或其一个或多个部件可以与内部构件256完全集成。在一些情况下，内部构件256和支撑构件230可以被连结为一体，例如，在是聚合物支撑构件的情况下。

在支撑构件230的远侧部分、中央部分和近侧部分处分别设置有竖向延伸的支架242、243和244。支架242、243和244抬高并支撑柔性基板214的远侧部分、中央部分和近侧部分。在这方面，柔性基板214的诸如换能器部分204(或换能器区域204)之类的部分可以与支撑构件230的在支架242、243和244之间延伸的中央主体部分间隔开。支架242、243、244可以具有相同的外径，或者具有不同的外径。例如，远侧支架242可以具有比中央支架243和/或近侧支架244大或小的外径，并且还可以具有用于旋转对准以及用于控制芯片放置和连接的具体特征。

为了改善声学性能，可以在换能器阵列212和支撑构件230的表面之间的腔室中填充声学背衬材料246。液体背衬材料246可以被通过支架242中的通道235或通过下文将详细讨论的其他凹部引入柔性基板214和支撑构件230之间。背衬材料246可以用于衰减换能器阵列212发射的、沿着不期望的向内方向传播的超声能量。

电路控制器芯片206和支撑构件230的表面之间的腔室可以用底填(underfill)材料247填充。底填材料247可以是粘合剂材料(例如环氧树脂)，其给电路控制器芯片206和/或柔性基板214提供结构支撑。此外，底填材料247可以是任何合适的材料。

在一些实施例中，支撑构件的中央主体部分可以包括允许一体件的管腔与在柔性基板214和支撑构件230之间的腔室之间的流体连通的凹部。在组装过程期间，可以在内部构件256延伸穿过一体件的管腔之前，通过腔室引入声学背衬材料246和/或底填材料247。在一些实施例中，可以通过支架242、244中的一个支架的通道235或任何其他合适的凹部施加吸力，同时通过支架242、244中的其它支架的通道235或任何其他合适的凹部将液体背衬材料246递送到柔性基板214和支撑构件230之间。背衬材料可以固化，以允许其凝固和固定。在各种实施例中，支撑构件230包括都与三个支架242、243和244，支架242、243和244中的仅一个或两个，或者支撑构件230没有支架。在这方面，支撑构件230可以具有直径增大的远侧部分262和/或直径增大的近侧部分264，其被设定尺寸和设定形状为用于抬高和支撑柔性基板214的远侧部分和/或近侧部分。

在一些实施例中，支撑构件230可以大致呈圆柱形。还设想到支撑构件230的其他形状，包括几何、非几何、对称、非对称的横截面轮廓。如本文所用的术语，支撑构件230的形状可以参考支撑构件230的横截面轮廓。在其他实施例中，支撑构件230的不同部分可以具有各种形状。例如，近侧部分264可以具有比远侧部分262的外径或在远侧部分262和近侧部分264之间延伸的中央部分的外径更大的外径。在一些实施例中，支撑构件230的内径(例如，管腔236的直径)可以随着外径的改变而相应增大或减小。在其他实施例中，尽管外径变化，但是支撑构件230的内径保持不变。

近侧内部构件256和近侧外部构件254联接到支撑构件230的近侧部分264。近侧内部构件256和/或近侧外部构件254可以包括柔性细长构件。近侧内部构件256可以被接收在近侧凸缘234内。近侧外部构件254与柔性基板214的近端邻接并接触。远侧端头构件252与支撑构件230的远侧部分262联接。例如，远侧构件252被定位在远侧凸缘232周围。端头构件252可以与柔性基板214的远端和支架242邻接并接触。在其他实施例中，端头构件252的近端可以被接收在处于卷曲构型的柔性基板214的远端中。在一些实施例中，柔性基板214和端头构件252之间可存在间隙。远侧构件252可以是管腔内成像设102的最远侧部件。远侧端头构件252可以是柔性聚合物部件，其限定成像设备102的最远端。此外，远侧端头构件252可以额外地限定与支撑构件230所限定的管腔236连通的管腔。导丝118可以延伸穿过管腔236和由端头构件252限定的管腔。

可以在管腔内成像设备102的远侧部分处的各种部件之间设置一种或多种粘合剂。例如，柔性基板214、支撑构件230、远侧构件252、近侧内部构件256、换能器阵列212和/或近侧外部构件254中的一个或多个可以通过粘合剂彼此联接。换言之，粘合剂可以与例如换能器阵列212、柔性基板214、支撑构件230、远侧构件252、近侧内部构件256和/或近侧外部构件254以及其他部件接触。

图5是根据本公开的各方面的处理器电路的示意图。处理器电路510可以在图1的控制系统130、管腔内成像系统101和/或X射线成像系统151中或任何其他合适的位置中实现。在一个示例中，处理器电路510可以与系统100内的管腔内成像设备102、X射线成像设备152和显示器132通信。处理器电路510可以包括处理器134和/或通信接口140(图1)。一个或多个处理器电路510被配置成用于执行本文所述的操作。如图所示，处理器电路510可以包括处理器560、存储器564和通信模块568。这些元件可以直接或间接地彼此通信，例如通过一条或多条总线。

处理器560可以包括被配置成用于执行本文所述的操作的CPU、GPU、DSP、专用集成电路(ASIC)、控制器、FPGA、其他硬件设备、固件设备或其任意组合。处理器560也可作为计算设备的组合(例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP内核结合的一个或多个微处理器或任何其他此类配置)来实现。

存储器564可以包括高速缓冲存储器(例如，处理器560的高速缓冲存储器)、随机存取存储器(RAM)、磁阻式RAM(MRAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、固态存储设备、硬盘驱动器、其他形式的易失性和非易失性存储器或不同类型存储器的组合。在一个实施例中，存储器564包括非暂时性计算机可读介质。存储器564可存储指令566。指令566可以包括当由处理器560执行时使处理器560执行本文中参考探头110和/或主机130(图1)所述的操作的指令。指令566也可被称为代码。术语“指令”和“代码”应作广义解释，以包括任何类型的计算机可读语句。例如，术语“指令”和“代码”可指一个或多个程序、例程、子例程、函数、过程等。“指令”和“代码”可以包括单个计算机可读语句或多个计算机可读语句。

通信模块568可以包括任何电子电路和/或逻辑电路，以便利处理器电路510、探头110和/或显示器132和/或显示器132之间的直接或间接数据通信。在这方面，通信模块568可以是输入/输出(I/O)设备。在一些情况下，通信模块568可以便利处理器电路510和/或探头110(图1)和/或主机130(图1)的各种元件之间的直接或间接通信。

图6是根据本公开的各方面的血管内图像600的示意性视图。图像600可以通过例如设备102由管腔内成像系统101接收。在一个示例中，管腔内图像600可以是IVUS图像。步骤可以包括执行对管腔/EEL(血管壁)和/或最小支架面积的后支架自动量化(post stentautomatic quantification)和/或对支架的边缘识别。

在一些实施例中，处理器电路510可以分析用管腔内成像系统101获取的每个IVUS图像。在一些实施例中，处理器电路510可以接收血管的包括治疗设备(例如，支架)的区域的IVUS图像(例如，图像600)。在一些实施例中，处理器电路510可以被配置成用于识别每个图像内的血管壁610、管腔边界620和支架边缘640。电路510可以通过任何合适的手段识别这些结构。例如，电路510可以自动识别IVUS图像(例如，图像600)的血管壁610、管腔边界620和/或支架边缘640。边界检测、图像处理、图像分析和/或图案识别的示例包括由D.Geoffrey Vince、Barry D.Kuban和AnujaNair作为发明人、于2001年3月13日获得授权的名称为“VASCULAR PLAQUE CHARACTERIZATION”的美国专利第6,200,268号，由JonD.Klingensmith、D.Geoffrey Vince和Raj Shekhar作为发明人、于2002年4月30日获得授权的名称为“INTRAVASCULAR ULTRASONIC ANALYSIS USINGACTIVE CONTOUR METHOD ANDSYSTEM”的美国专利第6,381,350号，由AnujaNair、D.Geoffrey Vince、JonD.Klingensmith和Barry D.Kuban作为发明人、于2006年7月11日获得授权的名称为“SYSTEMAND METHOD OF CHARACTERIZING VASCULAR TISSUE”的美国专利第7,074,88号，由D.Geoffrey Vince、Anuja Nair和Jon D.Klingensmith作为发明人、于2007年2月13日获得授权的名称为“NON-INVASIVE TISSUE CHARACTERIZATION SYSTEMAND METHOD”的美国专利第7,175,597号，由Jon D.Klingensmith、Anuja Nair、Barry D.Kuban和D.Geoffrey Vince作为发明人、于2007年5月8日获得授权的名称为“SYSTEM AND METHOD FOR VASCULARBORDER DETECTION”的美国专利第7,215,802号，由Jon D.Klingensmith、D.GeoffreyVince、Anuja Nair和Barry D.Kuban作为发明人、于2008年4月15日获得授权的名称为“SYSTEMAND METHOD FOR IDENTIFYINGAVASCULAR BORDER”的美国专利第7,359,554号，以及由Jon D.Klingensmith、AnujaNair、Barry D.Kuban和D.Geoffrey Vince作为发明人、于2008年12月9日获得授权的名称为“SYSTEMAND METHOD FORVASCULAR BORDER DETECTION”的美国专利第7,463,759号，这些美国专利的教导被通过引用整体并入本文。在一个示例中，处理器电路510还可以识别支架边界640。支架边界640也可以被称为支架边缘。支架边界640可以表示定位在图像600所示的血管内的支架的径向横截面视图。

在一些实施例中，处理器电路510可以使用各种图像处理技术来识别每个IVUS图像帧内的血管壁1、管腔边界2和/或支架边界3中的任何一个。例如，处理器电路510可以采用边缘检测技术。在其他实施例中，电路510可以采用其他图像处理技术，例如逐像素分析来确定亮像素和暗像素之间的过渡、滤波或任何其他合适的技术。

在一些实施例中，血管壁610可以与外部弹性膜(EEL)相关联。例如，处理器电路510可以被配置成用于针对每个给定IVUS图像识别血管壁的EEL。在一些实施例中，血管壁610可以与血管的任何其他部分相关联。例如，由处理器电路510识别的血管壁610可以与内皮层、内皮下层、内弹性膜、中膜层、外膜层或任何其他结构相关联。

在电路510已经针对对应于存在支架的位置识别出血管壁610、管腔边界620和支架边界640之后，电路510可以确定与图像600相关联的任何数量的测量结果(measurements)或度量结果(metrics)。例如，处理器电路510可以被配置成用于计算血管610的横截面面积、管腔620的横截面面积和/或支架640的横截面面积。在一些情况下，处理器电路510可以计算与IVUS图像600相关联的斑块负荷(plaque burden)值。斑块负荷可以包括特定IVUS图像中存在的斑块量的数字表示。在一个示例中，斑块负荷可以传递血管的横截面面积和管腔的横截面面积之间的差，并且可作为比率或百分比被传递。在一些实施例中，斑块负荷值可以对应于区域630的横截面面积与血管壁610的总横截面面积的比较，如图6所示。

在一个示例中，处理器电路510可以额外地被配置成用于计算支架展开评分(expansion score)605。例如，处理器电路510可以确定或接收支架640的各种参数或特性。处理器电路510可以确定或接收与图像600所示的支架类型有关的信息，包括在展开或未展开状态下的预期长度和/或直径，包括支架的尺寸或支架在部署之前和之后的预期尺寸，以及其他参数。基于该信息或其他信息，处理器电路510可以确定支架640的展开的有效性。例如，处理器电路510可以将如图像600所示的支架640的测量的横截面面积与支架的预期横截面面积比较。在其他实施例中，处理器电路510还可以将支架边界640的横截面形状与支架的预期横截面形状比较。这些比较中的任何一个都可以包括与值的接受范围、值的阈值或其他比较方法的比较。

在一个示例中，展开评分605可以是比率或百分比。例如，处理器电路510可以将支架640的测量到的横截面面积除以支架的预期横截面面积。该值可以被显示为百分比，并被叠加在图像600上显示，如图6所示(例如，展开评分605)。在其他实施例中，处理器电路510可以使用其他方法。在一些实施例中，展开评分605可以包括对应于支架的横截面面积或直径以及血管壁或管腔的横截面面积或直径的比率或百分比。在一些实施例中，处理器电路510可以实现利用由本领域专家注释的图像集合来训练的各种机器学习技术，以将支架展开评分605分配给特定图像600。

应注意的是，在一些实施例中，图像600或任何接收到的IVUS图像可以不包括对支架的描绘。例如，IVUS成像设备102可以被拉动通过成像血管的其中没有定位有支架的各个区段。在这种情况下，处理器电路510可以不显示支架展开评分605。在一些实施例中，处理器电路510可以被配置成用于响应于处理器电路510辨别和识别IVUS图像内的支架(例如，支架640)而自动确定支架展开评分。当系统在执行IVUS回拉程序的同时检测到支架时，可以自动激活本公开的所披露的算法中的任意一种。

图7是根据本公开的各方面的X射线透视图像710、血管内超声图像730和由血管内成像设备的运动限定的路径740a之间的关系的示意性视图。为了本公开的目的，无造影X射线图像帧可以指由X射线成像系统(例如，图1的系统151)生成的X射线图像，该X射线图像描绘了图像所示的血管内无造影剂的患者解剖学结构。造影X射线图像帧可以指由X射线成像系统(例如，图1的系统151)生成的X射线图像，该X射线图像描绘了图像所示的血管内有造影剂的患者解剖学结构。在一些实施例中，无造影图像帧也可以被称为透视图像或透视类图像。造影图像帧也可以被称为血管造影照片、血管造影照片图像、血管造影图像、静脉造影图、静脉造影图像或静脉造影类图像。如前所述，本文描述的任何系统和方法都可应用于任何类型的管腔。例如，所描述的系统和方法可以应用于对外周血管的区域以及冠状血管的各区域的成像和测量。对本公开内的任何图像的描述都不旨在将本公开的任何方面的应用限制于患者或任何其他结构的特定类型的管腔。

图7描述了一种将包括血管内图像的血管内数据730与患者的解剖学结构的相同区域的一个或多个无造影图像(no contrast image)710上的相应位置共配准的方法。在将造影剂引入被成像的血管的实施例中，处理器电路510可以采用参考图7描述的方法，将IVUS图像(例如，图6的图像600)和相关联的数据(例如，图6的展开评分605)与被成像的血管内沿着导丝的位置或沿着血管本身的位置共配准。步骤可以包括执行IVUS回拉程序。

作为共配准程序的一部分，当医生利用血管内设备720执行回拉时(例如，当血管内设备720移动通过解剖学结构的血管时)，可以使用X射线设备对患者解剖学结构进行成像。血管内设备可以与参考图1描述的血管内设备102基本相似。被用于获得透视图像710的X射线设备可以与图1的X射线设备152基本相似。在一些实施例中，可以在患者血管内没有造影剂的情况下获得透视图像710。图7中的透视图像710示出了这种实施例。血管内设备720的不透射线的部分在透视图像710中是可见的。透视图像710可以对应于透视图像的连续图像流，并且可以在患者解剖学结构暴露于降低剂量的X辐射时获得。应注意的是，透视图像710可以在X射线源160和X射线检测器170以相对于患者解剖学结构的任何合适的角度定位的情况下获取。该角度被以角度790示出。

血管内设备720可以是任何合适的血管内设备。当血管内设备720移动通过患者血管时，X射线成像系统可以获取多个透视图像710，该多个透视图像710示出了血管内设备720的不透射线部分。通过这种方式，图7所示的每个透视图像710可以描绘定位在不同位置处的血管内设备720，使得处理器电路可以随时间追踪血管内设备720的位置。

当血管内设备720被拉动通过患者血管时，血管内设备720可以获取血管内数据730。在一个示例中，图7所示的血管内数据730可以是IVUS图像。然而，血管内数据可以是任何合适的数据，包括IVUS图像、FFR数据、iFR数据、OCT图像、血管内光声(IVPA)图像，或者与血压、血流、管腔结构有关的任何其他测量结果或度量结果，或者在血管内设备回拉期间获取的其他生理数据。如参考图6所描述的，与特定IVUS图像相关联的血管内数据730可以包括由管腔内成像设备102获取的原始血管内数据、IVUS图像、与血管壁相对应的位置数据、与管腔边界相对应的位置数据、由血管壁限定的横截面面积、由管腔边界限定的横截面面积、斑块负荷值和展开评分等数据。如参考图7所描述的，这些数据中的任何一种都可以被共配准到沿着路径的位置和图像711内的位置。

当医生拉动血管内设备720通过患者血管时，由血管内设备720获取的每个血管内数据点730可以与透视图像710中的患者解剖学结构内的位置相关联，如箭头761所指示的。例如，图7所示的第一IVUS图像730可以与第一透视图像710相关联。第一IVUS图像730可以是由血管内设备720在血管内的位置处获取的图像，该位置如在第一透视图像710中所描绘的、如由图像710中的血管内设备720示出的那样。类似地，附加的IVUS图像730可以被与附加的透视图像710相关联，该附加的透视图像710示出了在图像710内的新位置处的血管内设备720，以此类推。处理器电路可通过任何合适的方法确定每个所获取的X射线图像710内的血管内设备720的位置。例如，处理器电路可以执行各种图像处理技术(例如，对不透射线标记的边缘识别、逐像素分析以确定亮像素和暗像素之间的过渡、滤波或任何其他合适的技术)来确定成像设备720的位置。在一些实施例中，处理器电路可以使用包括深度学习技术(例如，神经网络或任何其他合适的技术)的各种人工智能方法来确定成像设备720在X射线图像710中的位置。

在血管内设备回拉期间可以获取任何合适数量的IVUS图像或其他血管内数据点730，并且可以获得任何合适数量的透视图像710。在一些实施例中，透视图像710和血管内数据730的比例可以是一比一。在其他实施例中，透视图像710和/或血管内数730的数量可以不同。将血管内数据730与一个或多个X射线图像共配准的过程可以包括与被在于2006年1月11日提交的、名称为“VASCULARIMAGE CO-REGISTRATION”的美国专利第7,930,014号中描述的一些特征类似的一些特征，该美国专利被通过引用全部并入本文。共配准过程还可以包括与美国专利第8,290,228号、美国专利第8,463,007号、美国专利第8,670,603号、美国专利第8,693,756号、美国专利第8,781,193号、美国专利第8,855,744号和美国专利第10,076,301号中描述的一些特征类似的一些特征，所有这些美国专利也被通过引用全部并入本文。

系统100可以额外地生成由X射线透视图像710内的血管内设备720的位置限定的基于透视的2D路径740a。如透视图像710所示，血管内设备720在回拉期间的不同位置可以限定2D路径740a，如箭头760所示。基于透视的2D路径740a反映了由X射线成像设备152从角度790观察到的血管内设备720的一个或多个不透射线部分在血管内设备720移动通过患者血管时的路径。基于透视的2D路径740a限定了由获取透视图像710的X射线设备测量到的路径，且因此从获取透视图像的同一角度790示出了路径。换言之，2D路径740a描述了设备所遵循的3D路径以成像角度790到成像平面上的投影。在一些实施例中，可以通过透视图像710中的血管内设备720的检测到的位置的平均值来确定路径740a。例如，路径740a可能不与被选择用于呈现(presentation)的任何透视图像710中的导丝完全重合。

如箭头762所示，由于2D路径740a是基于透视图像710生成的，因此沿着2D路径740a的每个位置可以与一个或多个透视图像710相关联。例如，在沿着路径740a的位置741处，第一透视图像710可以描绘在相同位置741处的血管内设备720。此外，由于透视图像710和血管内数据730之间也建立了对应关系，如箭头761所示，因此血管内数据730(例如，所示的第一IVUS图像)也可以与沿着路径740a的位置741相关联，如箭头763所示。

最后，路径740b可以被叠加在造影X射线图像711上。路径740b可以与路径740a相同。路径740b可以被定位在图像711内，使得其与被成像的造影血管742对准。系统的用户可以定位路径740b，或者处理器电路可以自动确定路径740b在图像711内的位置。在一些实施例中，可选择地，图像711可以是无造影图像(例如，透视图像流中的透视图像710中的一个)。在这种实施例中，路径740b可以被叠加在图像711上，以便与图像711内的观察到的导丝对准。在图像711包括造影图像的实施例中，例如图7所示的图像711，处理器电路可以被配置成用于将路径740b叠加在图像711a上，以便与图像711的造影填充血管(例如，血管742)对准。在一些实施例中，如图7所示，可以如图像710那样通过X射线成像系统以同一角度790获取图像711。这可以确保路径740b可以与图像711所示的成像血管尽可能紧密地对准。

如所描述的，图像711上显示的沿着路径740b的任何位置都可以与IVUS数据相关联，例如IVUS图像730和/或展开评分605，如箭头764所示。例如，图7所示的IVUS图像730可以与所示的透视图像710同时获取，并且两者可以彼此关联，如箭头761所示。透视图像710随后可以指示血管内设备720沿着路径740b的位置，如箭头762所示，从而将IVUS图像730和任何伴随的数据与沿着路径740a的位置741相关联，如箭头763所示。最后，可以通过将具有相关联的数据的路径740b叠加在造影X射线图像711上来使IVUS图像730与图像711内的获取该IVUS图像730的位置相关联。路径740b本身可以被显示或者不被显示在图像711上。

在图7所示的实施例中，共配准的IVUS图像与在无造影的情况下获得的透视图像中的一个相关联，使得获得IVUS图像的位置相对于沿着导丝的位置是已知的。在其他实施例中，共配准的IVUS图像被与在有造影的情况下获得的X射线图像(其中血管是可见的)相关联，使得获得IVUS图像的位置相对于沿着血管的位置是已知的。

图8是根据本公开的各方面的X射线透视图像810、支架提升型图像(stentboostedimage)830和由血管内治疗设备的运动限定的路径840a之间的关系的示意性视图。图8的示意性视图的各方面可以例示一种将一个或多个支架增强型图像830与患者解剖学结构的相同区域的一个或多个无造影图像810上的对应位置共配准的方法。应注意的是，任意合适数量的支架增强型图像830可以被共配准到沿着路径(例如，路径840a)的位置和/或X射线透视图像810内的位置。然而，为了描述图8，描述了对单个支架增强型图像830的共配准。但是，所描述的任何原理都可以应用于多个支架增强型图像830的共配准。处理器电路510可以采用参考图8描述的方法以将支架增强型图像830与在被成像的血管内沿着导丝的位置、诸如路径840a之类的路径或者在将造影剂引入被成像的血管中的实施例中沿着血管本身的位置共配准。本公开的步骤可以额外地包括定位和展开支架以及获得支架提升型图像。支架增强型图像也可以被称为支架提升型X射线图像、放大的支架X射线图像，增强型支架部署X射线图像或任何其他合适的术语。支架增强型图像的示例包括能够从KoninklijkePhilips N.V.获得的StentBoost图像、能够从Siemens获得的ClearStent图像、能够从GEHealthcare获得的StentViz/PCIAssist图像。

在医生执行治疗程序(例如，对支架进行部署)的同时，可以使用X射线设备对患者解剖学结构进行成像。当治疗设备移动通过解剖学结构的血管时，X射线设备可以获取X射线透视图像810。用于获得透视图像810的X射线设备可以与图1的X射线设备152基本类似。在一些实施例中，可以在患者血管内不存在造影剂的情况下获得透视图像810。这种实施例可以由图8中的透视图像810示出。治疗设备的不透射线部分在透视图像810内是可见的。例如，在图像810内示出了近侧不透射线标记812。还示出了远侧不透射线标记814。这些不透射线标记812和814可以是定位在用于支架的递送设备上的标记(例如，支架递送导管的递送球囊的不透射线标记)。此外，支架1158的不透射线支柱在任何图像830内也是可见的。支架支柱可以使系统100的操作者识别部署的支架的位置以及支架的展开程度。透视图像810可以对应于透视图像的连续图像流，并且可以在患者解剖学结构暴露于减少剂量的x辐射时获得。应注意的是，可以在X射线源160和X射线检测器170被相对于患者解剖学结构定位成任何合适的角度的情况下获取透视图像810。该角度被以角度890示出。在一些实施例中，角度890可以是与角度790相同的角度或与角度790基本相似的角度。

所部署的治疗设备可以是任何合适的治疗设备，例如支架。当治疗设备移动通过患者的血管时，X射线成像系统可以获取多个透视图像810，其示出了支架的递送设备的不透射线部分。通过这种方式，图8所示的每个透视图像810可以描绘定位在不同位置处的递送设备和/或支架，使得处理器电路可以随着时间而跟踪递送设备和/或支架的位置。

当医生将支架定位在患者血管内时，可以在透视图像810中观察到不透射线标记812和814的每个位置，如箭头861所示。处理器电路可以通过任何合适的方法确定支架在所获取的每个X射线图像810内的位置。例如，处理器电路可以执行各种图像处理技术，例如对不透射线标记的边缘识别、逐像素分析以确定亮像素和暗像素之间的过渡、滤波或任何其他合适的技术，以确定治疗设备的位置。在一些实施例中，处理器电路可以使用各种人工智能方法，包括诸如神经网络的深度学习技术或任何其他合适的技术来识别支架在X射线图像810内的位置。

在一些方面，透视图像810d可以是在支架已经被移动到血管内的预期位置并展开之后获得的X射线透视图像。附加图像810a、810b和810c可以是在图像810d被成像的时间之前获得的透视图像。例如，图像810a、810b或810c中的任何一个以及连续图像流内的任何其他附加图像可以描绘设备的不透射线部分812和816，其位于如在图像810d中所见的靠近部分812和814的位置的不同位置处。可以在支架部署之前在支架被移动通过体腔时就已经获得了这些图像810a、810b和810c。

所示的支架增强型图像830可以是在支架被定位和展开之后获得的支架增强型图像。在一些方面，所示的图像830可以对应于透视图像810d。例如，图像830可以是基于图像810d生成的。在这方面，支架增强型图像830可以是透视图像810d的一部分，如由框895以及线条896和897所示。类似地，如箭头862和863所示，支架增强型图像830和透视图像810d可以被与沿着路径840a的位置841相关联。

支架增强型图像可以是诸如X射线图像之类的管腔外图像内的区域，该管腔外图像描绘了经过图像处理的支架。例如，为了强调支架细节(例如，支架支柱、几何形状等)的外观，对支架增强型图像的处理可以不同于对其他X射线图像的处理。在一些实施例中，为了允许在该区域内进行附加的图像处理以生成支架增强型图像以及提高图像的内在质量，可以使用附加的X射线曝光来获得X射线图像。支架增强型图像可以增加正在插入或已经插入患者血管的支架的可见性。可以基于诸如递送设备(例如，递送球囊)之类的治疗设备的不透射线标记或支架的不透射线特征来生成支架增强型图像。支架增强型图像可以包括具有增强边缘的支架以及支架周围的区域的静止图像。支架增强型图像可以增强支架支柱在图像内的可见性。

在一个实例中，可以根据对多个管腔外图像的不同帧中的两个不透射线标记的自动检测基于StentBoost技术生成支架增强型图像。管腔外图像可以包括具有不同曝光的图像。不透射线标记可以被定位在用于放置支架的球囊导管上或被定位在支架上。在一些方面，支架放置可以对应于支架的纵向位置以及支架的展开。在支架在血管内的期望位置处展开之后，递送导管可以被保持在展开的支架内的稳定位置。在递送导管和支架处于该位置的情况下，可以使用心脏X射线系统执行暴露通道。随后可以移除导管，并且可以通过处理器电路处理从暴露通道获得的数据以生成支架增强型图像。生成支架增强型图像的各方面以及支架增强型图像本身的各方面可以包括与于2007年5月22日提交的德国专利申请第DE102007023719A1号和于2007年5月11日提交的名称为“Method for Producing an Imageand System for Producing an Image”的美国专利第79410000号中所描述的那些特征类似的任何特征，这两篇文献被通过引用整体并入本文。

系统100可以额外地生成基于透视的2D路径840a，该2D路径840a由治疗设备在X射线透视图像810内的位置限定。如透视图像810所示，在定位期间，治疗设备的不同位置可以限定2D路径840a，如箭头860所示。基于透视的2D路径840a反映了由X射线成像设备152从角度890观察到的治疗设备的不透射线部分(例如，标记812和814)在治疗设备移动通过患者血管时的路径。基于透视的2D路径840a限定了由获取透视图像810的X射线设备测量到的路径，且因此从获取该透视图像的同一角度890示出了路径。换言之，2D路径840a描述了设备所遵循的3D路径以成像角度890到成像平面上的投影。在一些实施例中，可以通过透视图像810中的治疗设备的检测到的位置的平均值来确定路径840a。例如，路径840a可能不与被选择用于呈现(presentation)的任何透视图像810中的导丝完全重合。

如箭头862所示，由于2D路径840a是基于透视图像810生成的，因此沿着2D路径840a的每个位置可以被与一个或多个透视图像810相关联。例如，在沿着路径840a的位置841处，透视图像810d可以描绘位于相同位置841处的治疗设备。

最后，基于治疗设备在透视图像810内的位置生成的路径840b可以被叠加到造影X射线图像711上。路径840b可以与路径840a相同。造影图像711可以是图7所示的同一造影图像712，IVUS数据730被与该造影图像711共配准。在图像711包括造影图像(例如图8所示的图像711)的实施例中，处理器电路可以被配置成用于将路径840b叠加在图像711上，以便与图像711所示的被成像的造影填充血管842对准。用户或处理器电路510可以将路径840b定位在图像711内。在一些实施例中，可以像图像810那样，由X射线成像系统以同一角度890获取图像711，如图8所示。这可以确保路径840b可与图像711所示的被成像的血管尽可能紧密地对准。

如所描述的，图像711上显示的沿着路径840b的位置841可以与支架增强型图像830相关联，如箭头864所示。例如，图8所示的支架增强型图像830可以与所示的透视图像810d同时获取，并且两者可以彼此关联，如箭头861所示。透视图像810d随后可以指示治疗设备的沿着路径840b的位置，如箭头862所示，从而将支架增强型图像830与沿着路径840a的位置841相关联，如箭头863所示。最后，可以通过将具有相关联数据的路径840b叠加在造影X射线图像711上来使支架增强型图像830与图像711内的获取该支架增强型图像830的位置相关联。路径840b本身可以被显示或者不被显示在图像711上。

在图8所示的实施例中，共配准的支架增强型图像830被与在无造影的情况下获得的透视图像810d相关联，使得获得图像810d的位置和相应的支架增强型图像830的位置相对于沿着导丝的位置是已知的。在其他实施例中，共配准的支架增强型图像830可以被与在有造影的情况下获得的X射线图像(其中，血管是可见的)相关联，使得获得支架增强型图像的位置相对于沿着血管的位置是已知的。

如参考图7和图8所描述的，以及如将参考图9更详细地描述的，图7的IVUS数据和图8的支架增强型图像830的支架位置数据都可以被共配准到同一图像711。因此，可以建立图7的IVUS数据和图8的支架位置数据之间的位置关系。

图9是根据本公开的各方面的具有血管内成像设备的路径740和血管内治疗设备的路径840的管腔外图像711的示意性视图。路径840可以对应于支架在展开之前的移动。在一些实施例中，图9所示的图像711可以是参考图7和图8描述的相同的造影X射线图像711。可以向用户显示或者不向用户显示图9所示的图像711。

图9包括路径740和路径840。如参考图7所描述的，路径740可以由在回拉程序期间与血管内成像设备的路径相关的多个坐标限定。如参考图8所描述的，路径840可以由在支架部署程序期间与支架的路径相关的多个坐标限定。沿着路径740的每个位置可以对应于一个IVUS图像。沿着路径840的每个位置可以对应于支架在部署程序期间的位置(例如，支架在支架被展开之前被移动就位，支架沿着路径840的与支架被展开的位置相对应的最后位置)。如图9所示，路径740和/或路径840可以沿着同一血管延伸，但是可以对应于该血管的不同区段。例如，图9所示的路径740可以沿着被成像的血管在远侧方向上比路径840延伸得更远。如图9所示，这种情况可能与IVUS成像设备在部署期间(例如，路径840)被定位在远离支架的任何位置处的起始位置的情况有关。在其他情况下可能恰恰相反。在一些情况下，路径740和路径840可以是相同的长度或者对应于被成像的血管的相同区段。在所示的示例中，血管的对应于路径740和路径840的任何区域都可以与一个或多个IVUS图像和支架的位置信息相关联。

如框10所示，路径840的远侧区域可以对应于在完成部署程序之后支架的最终位置或放置。框10可以识别对应于参考图10更详细地描述的图像711的放大部分。

图10是根据本公开的各方面的管腔外图像的放大部分1000的示意性视图。放大部分1000可以是图像711的区域。该放大视图1000可以包括被成像的血管的区域以及路径840的区域和路径740的区域。如图10所示，路径840和路径740都可以包括各种指示符(indicators)。

作为一个示例，指示符1010被示出为与路径840重叠地显示。该指示符1010可以对应于支架的近端。具体地，再次参考图8，指示符1010可以指示支架的近侧不透射线标记812的位置。类似地，指示符1012可以对应于被部署的支架的远端。具体地，指示符1012可以指示支架的远侧不透射线标记812的位置。支架的端部在放大部分1000中的视图可以对应于支架在部署之前或之后的位置。通过这种方式，支架沿着路径840的位置可以由处理器电路(例如，经由图像处理算法)基于远侧不透射线标记814和近侧不透射线标记812确定。处理器电路还可以使用这些标记812和814来生成支架增强型图像。对被展开的支架的金属支柱的可视化可以帮助用户确定支架是否被正确地展开。

在一些实施例中，如指示符1010和1012所示，支架的近侧不透射线标记和远侧不透射线标记之间的长度或距离可以是已知的。例如，处理器电路510可以确定或接收支架的近侧不透射线标记和远侧不透射线标记之间的距离。在一些实施例中，电路510可以通过参考被存储在与该电路通信的存储器中的支架的各种存储参数来确定该长度。在其他实施例中，电路510可以接收该长度测量结果作为用户输入。在一些实施例中，该长度可以被与先前描述的图像1000和/或图像711的其它测量单位(unit ofmeasure)相关联。例如，不透射线标记之间的长度可以以图像的像素或者通过任何其他单位存储为沿着路径840的距离。该长度可以被处理器电路510用作参考单位(reference unit)，以确定本文描述的任何接收到的管腔外图像内的其他长度或距离。

图10中还示出了多个指示符1020。在一些实施例中，指示符1020可以识别沿着路径740的接收到IVUS图像的位置。例如，每个指示符1020可以对应于接收到的单个IVUS图像。在一些实施例中，指示符1020可以对应于多个IVUS图像。指示符1020可以如图所示彼此均匀地间隔开，或者可以取决于IVUS装置102被拉动通过血管的速率(无论是恒定的还是可变的)根据任何其他图案间隔开。

如图10所示，由于每个获得的IVUS图像的位置是已知的，且可以被叠加在路径740上显示，并且由于支架的远侧不透射线标记和近侧不透射线标记的位置沿着路径840是已知的，因此可以建立指示符1020、1010和1012之间的位置关系。通过这种方式，用户可以识别在最接近例如被部署的支架的近侧不透射线标记或远侧不透射线标记的位置处或近侧不透射线标记与远侧不透射线标记之间的任何位置(包括例如支架的可能展开不足的任何部分)处获取的IVUS图像。如下文所说明的，由于这种位置关系，获取到的各种支架增强型图像也可以与在这些位置处或其附近获取的IVUS图像相关。

图11是根据本公开的各方面的具有血管的支架增强型图像1120、IVUS图像1130和纵向视图1150的图形用户界面1100的示意性视图。图形用户界面1100可以额外地包括造影X射线图像1111。

图11所示的IVUS图像1130可以是在IVUS成像回拉程序期间接收到的任何IVUS图像。IVUS图像1130可以包括对血管壁、管腔边界、支架壁或任何其他特征的描绘。在一些实施例中，IVUS图像1130可以额外地显示用于识别或突出显示图像1130的特征的各种图形元素。例如，任何合适的图形元素都可以被叠加在图像1130上，以识别血管壁、管腔边界、支架壁或任何其他特征。在一些方面，处理器电路(例如，图5的处理器电路510)可以基于图像1130内检测到的支架支柱1158a的存在来识别图像1130内的支架1158。例如，如图11所示，各种支架支柱可以存在于血管的管腔内或其周围。一些支架支柱1158a在图像1130内被识别，然而，应理解到，可能存在额外的支柱1158a，但是其没有被明确地识别到。

图形用户界面1100可以额外地显示各种度量结果1180。例如，度量结果1180可以被与所显示的IVUS图像1130相关联。度量结果1180可以包括IVUS图像1130的标签。标签可以包括指代相较于其他IVUS图像获取IVUS图像1130的顺序的数字。标题还可以包括对与IVUS图像1130相关联的任何关注点的指示，包括例如，图像对应于最小支架面积、最大支架面积、最小管腔面积、最大管腔面积、最小血管面积、最大血管面积、最小支架展开、最大支架展开、最小斑块负荷、最大斑块负荷、或与图像1130相关联的任何其他关注特征。在一些实施例中，度量结果1180可以包括支架面积度量结果、管腔面积度量结果、血管面积度量结果、斑块负荷和展开度量结果、以及任何其他度量结果。计算和显示本文描述的这些度量结果1180中的任何一个的各方面可以包括与于2019年3月15日提交的、名称为“Determination andvisualization ofanatomical landmarks for intraluminallesion assessment and treatment planning”的美国申请第16/354970号、于2019年7月24日提交的名称为“Intravascular imagingprocedure-specific workflow guidanceand associated devices,systems,and methods”的美国申请第16/520472号、于2019年3月11日提交的、名称为“Scoring intravascular lesions and stent deployment inmedical intraluminal ultrasound imaging”的美国申请第16/299091号、以及于2019年7月24日提交的、名称为“Systems,devices,and methods for displaying multipleintraluminal images in luminal assessment with medical imaging”中描述的那些特征类似的特征，这些美国申请的全部内容通过引用并入本文。

支架增强型图像1120可以是参考图8描述的支架增强型图像830。在一些实施例中，支架增强型图像1120可以是无造影X射线图像的区域，其描绘了被部署之后的支架。支架增强型图像1120可以包括对支架1158以及支架的近侧不透射线标记1112、远侧不透射线标记1114和金属支柱1158a的描绘。在一些实施例中，对导丝的描绘也可以呈现在支架增强型图像1120中。支架增强型图像1120还可以包括指示符1122。该指示符1122可以被叠加在导丝的一部分或支架的一部分上。指示符1122可以给用户示出获取IVUS图像1130的位置，该IVUS图像1130被显示为靠近图像1120。在一些实施例中，支架增强型图像1120可以自动地响应于沿着支架1158的位置的选择而被显示给用户。例如，在选择沿着支架1158的位置之前，可以在支架增强型图像1120的位置中显示不同的管腔外图像，例如图像1111。然而，当光标(例如，光标1152和/或光标1122)被移动到对应于支架1158的区域时，可以显示支架增强型图像1120以及任何共配准数据(例如，指示符1124或其他数据)。通过这种方式，用户可以浏览沿着血管的多个IVUS图像和/或位置。当浏览属于支架的IVUS帧时，支架增强型图像可以在IVUS查看屏幕上被显示为画中画。该系统的输出可以包括支架提升(stentboost)上的图像、后支架IVUS图像和/或与支架的提升型图像(boosted image)和/或ILD相关的数据输出。

图形用户界面1100还可以包括纵向管腔内图像1150的一个示例。纵向图像1150可以被称为同轴数字(in-line digital,ILD)显示器或血管内纵向显示器(ILD)1150。在血管内超声成像程序期间(例如，在IVUS回拉期间)获取的IVUS图像可用于创建ILD 1150。在这方面，IVUS图像是血管的断层摄影或径向横截面视图。ILD 1150提供了血管的纵向横截面视图。ILD 1150可以是在沿着血管的各个位置处获取的IVUS图像的堆叠，使得ILD 1150的纵向视图垂直于IVUS图像的径向横截面视图。在这样的实施例中，ILD 1150可以示出血管的物理长度，而单独的IVUS图像是在沿着该长度的给定位置处的单个径向横截面图像。血管的物理长度，包括沿着ILD的各个位置之间的相对长度，可以基于通过共配准实现的距离校准来确定。在其他实施例中，ILD的长度可以对应于接收到用于生成ILD的IVUS图像的时间。在另一实施例中，ILD 1150可以是在成像程序期间随着时间获取到的IVUS图像的堆叠，并且ILD 1150的长度可以表示成像程序的时间或持续时间。可以在回拉程序期间实时地或接近实时地生成和显示ILD 1150。当获取到每个额外的IVUS图像时，其可以被添加到ILD1150。例如，在回拉程序期间的某个时间点，图9所示的ILD 1150可能是部分完整的。在一些实施例中，处理器电路可以基于接收到的IVUS图像生成被成像的血管的纵向视图的图示。例如，图示可以是血管的程式化型式，其带有例如显示管腔边界和血管边界的连续线条，而不是显示实际的血管图像数据。如图11所示，ILD 1150可以表示程式化的ILD，其示出了管腔边界1156作为连续线条延伸跨越ILD 1150。管腔边界1156的位置可以围绕中心轴线对称地定位，并且可以根据在每个对应的IVUS图像中计算的管腔直径定位。

支架1158的程式化型式也被显示为被叠加在程式化ILD 1150上。ILD 1150所示的支架1158的程式化型式的远端可以对应于远侧不透射线标记1114的位置。ILD 1150所示的支架1158的程式化型式的近端可以对应于近侧不透射线标记1112的位置。

此外，区域1154可以被显示在ILD 1150上。在一些实施例中，可以针对描绘支架壁边界的所有IVUS图像来计算接收到的每个IVUS图像的展开评分。还可以确定阈值展开评分。对于对应于比阈值展开评分低的展开评分的沿着ILD 1150的任何位置，在沿着ILD1150的该位置处对支架1158的描绘可以改变。例如，支架1158可以被在对应于低于阈值的展开评分的任何位置处着成红色或任何其他颜色。可选择地，支架1158的对应于低于阈值的展开评分的区域可以被以任何其他方式在视觉上区分，包括变化的图案、阴影、指示符或任何其他视觉特征。作为示例，区域1154可以对应于ILD 1150的展开评分低于阈值的区域。

区域1154可以对应于沿着ILD和/或IVUS图像的对应于不满足阈值展开评分的展开评分的位置。指示符可以识别区域1154。在一些实施例中，指示符可以识别ILD的除了区域1154之外的区域(例如，对应于满足阈值展开评分的展开评分的区域)。

此外，指示符1152可以被显示为叠加在ILD 1150上。该指示符1152可以识别获得IVUS图像1130的位置。通过这种方式，指示符1152可以类似于支架增强型图像1120的指示符1122。在一些实施例中，处理器电路510可以被配置成用于接收来自移动指示符1122或指示符1152的用户的输入。当移动指示符1122或指示符1152中的一个被选择和移动时，电路510可以被配置成用于将未被选择的移动到对应的位置。此外，可以在界面1100上显示对应于新位置的IVUS图像。

可以关于ILD 1150提供额外的展开评分1160。在一些实施例中，该展开评分1160可以是阈值展开评分。在一些方面，该评分1160可以由用户改变。在其他实施例中，展开评分1160可以是ILD 1150的区域的平均展开评分，例如区域1154、对应于支架1158的区域或任何其他区域的平均展开评分。

在支架增强型图像1120中额外地显示了指示符1124。在一些实施例中，指示符1124可以对应于ILD 1150的区域1154。例如，沿着ILD 1150的由区域1154(对应于不满足阈值的支架展开评分)识别到的所有位置可以由指示符1124在支架增强型图像1120内识别。指示符1124可以在沿着导丝或支架1158的对应于具有低于阈值(例如，低于90％)的展开评分的IVUS图像的所有区域上延伸。在一些方面，指示符也可以被叠加在这样的支架增强型图像1120上，该支架增强型图像1120对应于沿着导丝、支架或体腔的具有满足阈值展开评分的展开评分的区域。在一些实施例中，与展开不足有关的信息，包括例如指示符1124以及对支架1158的描绘，可以帮助医生识别支架1158的“dogboning(展开不均)”。在一些实施例中，可以使用各种人工智能算法来识别支架增强型图像是否包括展开不足或定位不正确的支架(例如，支架1158)的视图。相同或分离的人工智能算法可以结合支架增强型图像来分析IVUS图像和/或IVUS数据，以识别支架的展开不足、错误放置或dogboning。

界面1100还可以包括多个管腔外图像的管腔外图像1111，例如血管造影图像或造影X射线图像1111。在一些实施例中，图像1111可以是被与支架增强型图像和IVUS数据711共配准的图像，如参考图7和图8所描述的。图像1111可以向用户提供患者解剖学结构的附加的周围环境(context)或更宽的视图。在一些实施例中，图像1111可以包括框1196。该框1196可以识别图像1111的这种区域，支架增强型图像1120可以对应于该区域。管腔外图像1111可能不是支架增强型图像。例如，支架在图像1111中的外观可能不会被相对于管腔外图像1111的其他部分增强。

图12是根据本公开的各方面的生成血管的斑块负荷指示和纵向视图的方法1200的流程图。该方法1200可以描述对血管的自动分割，以使用侵入性生理学和X射线图像的共配准来检测感兴趣的节段。如图所示，方法1200包括多个列举的步骤，但是方法1200的实施例可以包括在列举的步骤之前、之后或之间的附加步骤。在一些实施例中，所列举的步骤中的一个或多个可以被省略、被以不同的顺序执行或被同时执行。方法1200的步骤可以由诊断系统100内的任何合适的部件执行，并且所有步骤不必由同一部件执行。在一些实施例中，方法1200的一个或多个步骤可以由诊断系统100的处理器电路执行或在其指示下执行，该处理器电路包括例如处理器560(图5)或任何其他部件。

在步骤1210处，方法1200包括获得增强型支架部署管腔外图像，其中，增强型支架部署管腔外图像描绘了被定位在患者的体腔内的支架。支架在增强型支架部署管腔外图像中的视觉外观被相对于增强型支架部署管腔外图像的其他部分增强。在一些方面，步骤1210可以包括获得增强型支架部署X射线图像，其中，增强型支架部署X射线图像描绘了被定位在患者的体腔内的支架，并且支架在增强型支架部署X射线图像中的视觉外观被相对于增强型支架部署X射线图像的其他部分增强。为了本公开的目的，处理器电路获得增强型支架部署管腔外图像可以包括接收来自管腔外成像系统和/或来自管腔外图像设备的增强型支架部署管腔外图像。获得增强型支架部署管腔外图像还可以包括处理来自管腔外成像系统和/或设备的管腔外图像并生成增强型支架部署管腔外图像。

在步骤1220处，方法1200包括接收多个管腔内图像，该多个管腔内图像在管腔内成像设备在体腔内移动期间由管腔内成像设备获得。在移动通过支架期间获得的多个管腔内图像的第一集合描绘了支架。在一些方面，步骤1220可以包括接收多个IVUS图像，该多个IVUS图像在IVUS成像设备在体腔内移动期间由IVUS成像设备获得，并且在移动通过支架期间获得的多个IVUS图像的第一集合描绘了支架。在一些方面，方法1200可以进一步包括接收由X射线成像设备获得的多个X射线图像。本文描述的多个管腔内图像或IVUS图像可以包括在成像设备移动通过支架期间获得的图像的第一集合以及包括例如在没有支架的情况下在成像设备移动通过体腔的区域期间获得的图像的第二集合。作为示例，血管的由管腔内成像设备成像的区域的远侧部分可以对应于血管的不与支架对应的区域。近侧部分也可以不与支架对应。远侧区域和近侧区域之间的区域可以对应于支架。换言之，支架可以被部署在中间区域处。

在步骤1230处，方法1200包括将多个管腔内图像与增强型支架部署管腔外图像内的对应位置共配准。在一些方面，步骤1230可以包括将多个IVUS图像与增强型支架部署X射线图像内的对应位置共配准。在一些方面，方法1200还可以包括基于多个IVUS图像生成体腔的纵向视图。

在步骤1240处，方法1200包括向与处理器电路通信的显示器输出屏幕显示，该屏幕显示包括增强型支架部署管腔外图像和多个管腔内图像的第一集合的管腔内图像。在一些方面，步骤1240可以包括向与处理器电路通信的显示器输出屏幕显示，该屏幕显示包括增强型支架部署X射线图像、多个IVUS图像的第一集合的管腔内图像、纵向视图和多个X射线图像中的X射线图像。

本领域技术人员将认识到，可以以各种方式修改上述装置、系统和方法。因此，本领域普通技术人员将理解到本公开所包含的实施例并不限于上述具体示例性实施例。在这方面，尽管已经示出和描述了示例性实施例，但在上述公开中考虑了广泛的修改、改变和替代。应理解到，在不偏离本公开的范围的前提下，可以对上述内容进行这样的变化。因此，对所附权利要求进行广义并与本公开保持一致的解释是适当的。

Claims (14)

1.一种系统，包括：

处理器电路，所述处理器电路被配置成用于与管腔外成像设备和管腔内成像设备通信，其中，所述处理器电路被配置成用于：

获得增强型支架部署管腔外图像，其中，所述增强型支架部署管腔外图像描绘被定位在患者的体腔内的支架，其中，所述支架在所述增强型支架部署管腔外图像中的视觉外观被相对于所述增强型支架部署管腔外图像的其它部分增强；

接收多个管腔内图像，所述多个管腔内图像由所述管腔内成像设备在所述管腔内成像设备在所述体腔内的移动期间获得，其中，被在移动通过所述支架期间获得的所述多个管腔内图像的第一集合描绘所述支架；

将所述多个管腔内图像与所述增强型支架部署管腔外图像内的对应位置共配准；以及

向与所述处理器电路通信的显示器输出屏幕显示，所述屏幕显示包括：

所述增强型支架部署管腔外图像；

所述多个管腔内图像的所述第一集合中的管腔内图像。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器电路被配置成用于响应于自动识别所述管腔内图像内的支架，在所述屏幕显示中提供所述增强型支架部署管腔外图像。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述增强型支架部署管腔外图像包括标记，所述标记识别所述增强型支架部署管腔外图像内对应于所述管腔内图像的所述位置。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器电路还被配置成用于针对所述多个管腔内图像中的一个或多个管腔内图像确定展开评分。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述处理器电路被配置成用于自动识别所述多个管腔内图像中的一个或多个管腔内图像内的支架边缘。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述处理器电路被配置成用于将所述一个或多个管腔内图像的所述展开评分与阈值展开评分进行比较。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理器电路被配置成用于识别与超出所述阈值展开评分的所述展开评分相对应的所述多个管腔内图像的第二集合。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述增强型支架部署管腔外图像包括指示符，所述指示符识别所述支架部署管腔外图像内的与超出所述阈值展开评分的所述展开评分相对应的一个或多个位置。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述处理器电路还被配置成用于接收多个管腔外图像，

所述屏幕显示还包括所述多个管腔外图像中的管腔外图像。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述屏幕显示还包括包含所述支架的所述体腔的纵向视图。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述纵向视图包括针对所述支架的与没有超出阈值展开评分的展开评分相对应的区域的指示符。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述增强型支架部署管腔外图像中描绘的体腔长度仅包括包含所述支架的所述体腔的一部分。

13.一种方法，包括：

获得增强型支架部署管腔外图像，其中，所述增强型支架部署管腔外图像描绘被定位在患者的体腔内的支架，其中，所述支架在所述增强型支架部署管腔外图像中的视觉外观被相对于所述增强型支架部署管腔外图像的其它部分增强；

接收多个管腔内图像，所述多个管腔内图像由管腔内成像设备在所述管腔内成像设备在所述体腔内的移动期间获得，其中，被在移动通过所述支架期间获得的所述多个管腔内图像的第一集合描绘所述支架；

将所述多个管腔内图像与所述增强型支架部署管腔外图像内的对应位置共配准；以及

向与所述处理器电路通信的显示器输出屏幕显示，所述屏幕显示包括：

所述增强型支架部署管腔外图像；以及

所述多个管腔内图像的所述第一集合中的管腔内图像。

14.一种系统，包括：

血管内超声(IVUS)成像设备；

处理器电路，所述处理器电路被配置成用于与X射线成像设备和所述IVUS成像设备通信，其中，所述处理器电路被配置成用于：

获得增强型支架部署X射线图像，其中，所述增强型支架部署X射线图像描绘被定位在患者的体腔内的支架，其中，所述支架在所述增强型支架部署X射线图像中的视觉外观被相对于所述增强型支架部署X射线图像的其它部分增强；

接收由所述X射线成像设备获得的多个X射线图像；

接收多个IVUS图像，所述多个IVUS图像由所述IVUS成像设备在所述IVUS成像设备在所述体腔内的移动期间获得，其中，被在移动通过所述支架期间获得的所述多个IVUS图像的第一集合描绘所述支架；

将所述多个IVUS图像与所述增强型支架部署X射线图像内的对应位置共配准；

基于所述多个IVUS图像生成所述体腔的纵向视图；以及

向与所述处理器电路通信的显示器输出屏幕显示，所述屏幕显示包括：

所述增强型支架部署X射线图像；

所述多个IVUS图像的所述第一集合中的管腔内图像；

所述纵向视图；以及

所述多个X射线图像中的X射线图像。