用于腎臟去神經的數字標尺和標線的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于支持醫學設備定位的裝置、一種用于醫學設備定位的方法， 涉及一種成像系統，涉及一種計算機程序單元并且涉及一種計算機可讀介質。
【背景技術】
[0002] 世界上最普遍的醫學狀況中的一個是高血壓。藥品制造商已經對此做出回應并且 已經開發出多種用于處置的抗高血壓藥。
[0003] 遺憾的是，這樣的藥物對特定患者并不見效。已經發現，在那些不見效的患者中的 一些中，他們的交感神經系統起作用為將身體維持在持續的"戰或逃"的狀態（即，壓力的 狀態）中。維持這樣的狀態包括精確地保持血壓在相對高的水平處。為此，交感神經系統 經由神經組織傳輸信號到身體的腎臟，以命令其產生大量的腎素。該酶被使用在人類代謝 中來調整例如整個身體的動脈收縮，以如此引起并維持高血壓。
[0004] 為了解決該情況，已經開發出被稱為腎臟去神經的介入流程。在腎臟去神經中，特 別適配的可激勵導管被引入到腎動脈中。所述導管被用于至少部分地去激活位于動脈壁中 的神經組織，并且引入和引出各自的腎臟。換言之，交感神經系統與腎臟之間的通信從而被 剝奪，以壓低腎素產生，并且最終壓低血壓。
[0005] 然而，已經發現，操作那些去神經系統或導管或類似的介入器械有時很困難。這也 可以導致令人失望的處置結果。
【發明內容】
[0006] 因此，可以存在對于一種用于在去神經流程期間支持醫務人員的裝置的需要。
[0007] 本發明的目標通過獨立權利要求的主題得以解決，其中，在從屬權利要求中并入 其他實施例。應當指出，下文描述的本發明的各方面同樣應用于用于醫學設備定位的方法， 應用于成像器系統，應用于計算機程序單元并且應用于計算機可讀介質。
[0008] 根據本發明的第一方面，提供了一種用于定位醫學設備（例如，去神經導管或其 他）的裝置。所述裝置包括：
[0009] 輸入端口，其用于接收由成像器采集的目標的X射線投影圖像；
[0010] 用戶接口生成器，其被配置為生成用于在屏幕上顯示的虛擬量規，所述虛擬量規 被重疊在所述圖像上，以便使得用戶能夠讀出與所述目標和/或駐留在所述目標中或周圍 的醫學設備有關的長度信息或位置信息。所述用戶接口生成器被配置為自動地將所述虛擬 量規與所述設備或所述目標取向對齊，和/或被配置為相對于所述目標或所述設備的長度 自動地縮放所述量規上的長度和/或刻度。對齊是自動的，這是因為對齊是在對所述圖像 的接收后起作用的。在一些實施例中，所述對齊操作（或者本文中描述的所述用戶接口生 成器操作中的全部或特定一些）也是（或者反而是）半自動的，這是因為所述用戶接口生 成器也在包括所述量規的所述圖像被顯示之后接收輸入。在該情況中，接口生成器操作為 基于所述新的或稍后提供的用戶輸入或從所述成像器查詢到的輸入（例如，成像幾何的變 化（例如，臺面移動））來修改已經被顯示的量規。
[0011] 本文中所使用的"量規"包括標尺、直尺，或者（尤其針對曲線應用的）測量軟尺、 帶或軟線的圖形表示。這允許操作者讀出實際距離，或者輔助他或她定位諸如去神經導管 的介入工具。
[0012] 根據一個實施例，所述用戶接口生成器被配置為自動地對齊所重疊的虛擬量規與 所述設備或所述目標取向，和或被配置為自動地縮放所述量規上的長度和刻度到所述目標 或所述設備的長度。圖像中的虛擬量規是設備和/或ROI適配的，并且被以數字方式表示 為屏幕上的測量和定位輔助。在一個實施例中，所述量規自動地或至少半自動地相對于所 述設備和/或感興趣器官的印記被縮放、取向和定位。
[0013] 所述標尺或所述量規是虛擬的，在該意義上，其是用于表示所述標尺的Gn控件 或類似的像素信息。所述代表性像素信息不與現有情況將會有的任何衰減有關，根據當前 實踐，在X射線圖像采集期間將"真實的"、物理標尺與患者放置在一起。換言之，不再要求 這樣的物理標尺或類似的測量設備。本文中所提出的所述虛擬量規增加了患者的舒適性， 并且慮及對去神經導管的更加準確的操作。所述虛擬量規也可以在曲線應用中被顯示為虛 擬量角器。無論曲線或線性，分割器都操作為從圖像（例如，熒光透視X射線圖像一一后文 中也被稱作"熒光透視圖"，或者血管造影圖一一后文中也被稱作"血管造影片"）提取相關 結構，以計算沿著所述結構的弧長（針對曲線結構）以用于對所述刻度的放置。
[0014] 根據一個實施例，所述用戶接口生成器（UIG)的自動縮放操作基于對所述設備在 所述圖像中的印記的分割和/或所述成像器的成像幾何設定。導出所分割的器官或設備印 記的取向，并且沿著平行于所述印記的所述取向在距所述器官和/或設備印記的用戶可定 義處放置所述量規。
[0015] 根據一個實施例，所述用戶接口生成器（IUG)操作為將經對齊的虛擬量規（DR)重 疊在所述圖像平面上的一位置處，其中，所述位置或者是用戶定義的，或者所述用戶接口生 成器操作為自動地基于預設定的長度值來確定所述位置。所述預設定的值涉及即將到來的 檢查或檢查類型。例如，在腎臟去神經中，平均腎動脈長度是已知的并且能夠是經由合適的 用戶輸入器件由用戶供應的，或者在所述用戶指定所述檢查和/或器官類型后能夠從醫學 數據庫檢索到。
[0016] 根據一個實施例，所述輸入端口（或不同的輸入接口）被配置用于接收指示針對 所述目標中或周圍的醫學設備的當前應用位置或所述醫學設備的信號。所述用戶接口生成 器操作為生成用于在所述屏幕上顯示的標記物，所述標記物被重疊在所述圖像上。所述標 記物指示在距所述當前或先前的應用位置第一預定距離處的針對所述設備的下一應用位 置。在在所述輸入端口處對指示所述第二位置的信號的接收后，所述生成器響應為在距所 述下一位置第二預定距離處重疊針對第二位置的第二標記物。所述一個或多個標記物被與 所述虛擬量規一起顯示，以便遵循所述量規的取向/方向。
[0017] 根據一個實施例，所述應用位置能夠被認為是動作點，亦即，在其中所述醫學設備 被用于遞送特定任務的位置。一種應用領域是在其中所述裝置被使用在去神經介入期間， 其中，去神經導管的尖端需要被精確定位在特殊的圖案中，以重復地并且逐點地燒焦或灼 燒（從而消融）例如腎動脈中的神經組織。
[0018] 各自的標記物然后標記消融位點的位置（設備應用位置），亦即，在其中去神經導 管已經被應用的位置（"當前的"或"先前的"），或者接下來想要在其中應用所述導管的位 置。所述一個或多個標記物（它們是由所述用戶接口生成器生成的）是被疊加在當前X射 線投影圖像上的虛擬標記物。根據一個實施例，隨著所述醫學設備從一個位置移動到下一 個，顯示針對連續的接下來的位置中的任一個的各自單個標記物：換言之，在顯示第二標記 物后擦除第一標記物。然而，在其他實施例中，兩個標記物被一起顯示，使得在任何時間都 總是有確切地兩個標記物被顯示，并且該實施例能夠被擴展為顯示全部或至少η (η多2)個 先前動作位置點。
[0019] 在一個實施例中，也存在示蹤劑標記物，所述示蹤劑標記物在圖像的序列上跟蹤 所述設備的實際當前位置，例如，相對于導管的尖端的實際當前位置。針對當前尖端位置的 該標記物一般與用于設備應用位置的標記物不同，例如，當設備在先前消融位點朝向下一 個行進時。該示蹤劑標記物與一個或多個動作點位置標記物并排顯示。換言之，所述裝置 提供針對所述醫學設備相對于當前動作點/位置的操作的動態目標指示。
[0020] 所述圖像在被顯示時，示出至少所述導管的投影視圖或投影視圖外形（"印記"）， 并且引導操作者到考慮到當前消融點的下一消融點。這消除了要通過肉眼猜測導管尖端的 下一位置的需要，并且其也消除了在X射線采集期間對被與所述患者放置在一起的物理標 尺或量規的易出錯和繁瑣的使用。所述標記物能夠以多種多樣的形狀被重疊，例如十字線 標線，或簡單的線段。隨著操作者將去神經導管進行通過腎動脈，產生標記物的序列。
[0021] 本文中所提出的裝置有助于操作者"歸零校正"，即，視覺聚焦（無需努力記憶地） 在要在其中應用下一次消融的下一目標位置上。操作者能夠忘記先前的消融點，并且能夠 完全將注意力集中在下一位置上。所述裝置有助于操作者快速且方便地實現均勻的消融點 圖案。
[0022] 根據一個實施例，所述標記物序列沿著被與所述相關器官（例如，腎動脈）和/或 所述醫學設備的位置對齊的方向進行。能夠使用感興趣解剖結構和用于在介入期間采集熒 光透視圖像或血管造影圖像的成像器的幾何的知識。例如，在腎臟去神經流程的設定中，一 般在圖像上水平地示出相關的腎動脈。根據該實施例，標記物的序列類似地水平行進，從而 遵循相關解剖結構的尺寸。然而，在例如在其中所述醫學設備沿著彎曲的路徑延伸的其他 實施例中，所述用戶接口生成器自動地適應該彎曲情況，并且因此標記物的序列沿著相關 器官印記的彎曲端部和/或醫學設備的彎曲的印記進行。所述標記物沿著其前進的總體長 度是根據上文有關虛擬量規較早提到的預設定的長度來定義的。相似的長度值能夠由用戶 或（在不使用量規時）數據庫詢問提供，或者相同的值能夠被用于針對給定介入所述標記 物的序列要沿著其前進的長度。
[0023] 如較早提到的，所述量規可以被使用在曲線應用中，在其中所述量規可以采取虛 擬量角器的形狀，以也允許讀出（例如通過視覺檢驗來確定）角度距離和/或位置。在該 情況中，分割器提取相關結構，并且沿著所述結構計算路徑的弧長。沿著所述路徑的所述弧 長然后被用于將一個或多個所述標記物放置在正確的"測量"距離處。即使是在曲線環境 中，也能夠實現對所述去神經導管或類似的介入工具的精確定位。
[0024] 根據一個實施例，所述標記物和/或所述標尺或量規是交互式的，這是因為所述 操作者能夠使用諸如鼠標的指針工具，以召喚額外的臨床相關的信息，例如點擊數字量規 和/或標記物，以便引起GUI窗口的彈出，以表示背景關聯的信息或提供背景關聯的用戶交 互。在一個實施例中，（由所述裝置）提出的下一標記物位置能夠是用戶"編輯的"，亦即， 能夠是由用戶改變的以便將例如血管（最好避免在其中的消融）中存在的鈣化考慮在內。 在所要求的消融點間隙周圍存在安全裕量，因此所述用戶具有一些余地，以對裝置指示的 下一消融點位置做出微小的調節。然而，如果所述用戶視圖進行調節以便違反所述安全裕 量（如果例如他或她視圖將消融點設定為離前一個太近），則發出該作用的錯誤消息。在一 個實施例中，所述裝置可以發出甚至"禁用"信號到去神經生成器，以防止用戶在該點處執 行去神經。
[0025] 根據一個實施例，所述刻度對應于所要求的消