檢測冠狀動脈內支架貼壁情況的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及醫療器械技術領域，更具體地講，涉及一種檢測冠狀動脈內支架貼壁 情況的裝置。
【背景技術】
[0002] 冠心病，也稱冠狀動脈粥樣硬化性心臟病，主要是由于脂肪物質和動脈粥狀硬化 斑塊在冠狀動脈壁內大量堆積所致。目前，治療冠心病最主要的手段是經皮冠狀動脈介入 治療手術，即在狹窄或堵塞的冠狀動脈處放置一個支架，用支架將血管撐開，從而改善血管 內的血液流通情況。然而，目前在放置支架的臨床操作中，由于X光造影圖像的分辨率較 低，根本無法清楚獲知支架放置的情況。而一旦支架放置不良，支架與冠狀動脈內壁沒有完 全貼合（即，支架與冠狀動脈內壁之間存在間隙），將導致術后血管新生內膜無法包裹住放 入的支架，裸露的支架容易誘發血小板及纖維蛋白在其上粘附聚集，形成血栓，造成血管內 的二次堵塞。
[0003] 近年來，隨著血管內光學相干斷層掃描（Intravascular Optical Coherence Tomographyc，IV0CT)成像系統的問世，由于其分辨率達到了微米級，其軸向分辨率可達 5-15um，縱向分辨率約為25um，探測深度約為2mm，使得通過IVOCT圖像評估支架貼壁情況 成為可能。然而，在臨床應用中，由于IVOCT圖像分辨率較高，對一段四厘米的支架掃描就 會產生200多張圖像，如果要定量地評估支架放置情況，一方面，需要醫生花費大量的時間 和精力來分析、判斷IVOCT圖像；另一方面，無法滿足臨床中實時分析的需求，且無法建立 統一的臨床標準。

【發明內容】

[0004] 本發明的示例性實施例在于提供一種檢測冠狀動脈內支架貼壁情況的裝置，以克 服現有技術無法快速地、自動地基于IVOCT圖像分析出冠狀動脈內支架貼壁情況的問題。
[0005] 本發明提供一種檢測冠狀動脈內支架貼壁情況的裝置，所述裝置包括：圖像獲取 單元，獲取冠狀動脈內的光學相干斷層掃描圖像；支架位置計算單元，計算支架在各光學相 干斷層掃描圖像中的位置；內壁位置計算單元，計算冠狀動脈內壁在各光學相干斷層掃描 圖像中的位置；貼壁情況確定單元，基于支架和冠狀動脈內壁在各光學相干斷層掃描圖像 中的位置，確定支架與冠狀動脈內壁之間的貼壁情況；圖像輸出單元，根據確定的支架與冠 狀動脈內壁之間的貼壁情況，產生并輸出反映冠狀動脈內支架貼壁情況的圖像。
[0006] 可選地，圖像獲取單元獲取基于笛卡爾坐標空間的光學相干斷層掃描圖像，并且， 所述裝置還包括：圖像空間變換單元，將基于笛卡爾坐標空間的光學相干斷層掃描圖像變 換為基于極坐標空間的光學相干斷層掃描圖像，以使支架位置計算單元和內壁位置計算單 元基于極坐標空間計算支架和冠狀動脈內壁在各光學相干斷層掃描圖像中的位置，其中， 基于P軸和Θ軸定義極坐標空間，并且，在支架位置計算單元和內壁位置計算單元完成計 算之后，圖像空間變換單元將基于極坐標空間的光學相干斷層掃描圖像變換為基于笛卡爾 坐標空間的光學相干斷層掃描圖像，以使貼壁情況確定單元基于笛卡爾坐標空間確定支架 與冠狀動脈內壁之間的貼壁情況。
[0007] 可選地，所述裝置還包括：導管去除單元，將導管從各基于極坐標空間的光學相干 斷層掃描圖像中去除，以使支架位置計算單元和內壁位置計算單元基于極坐標空間計算支 架和冠狀動脈內壁在各去除了導管之后的光學相干斷層掃描圖像中的位置。
[0008] 可選地，支架位置計算單元針對各去除導管后的光學相干斷層掃描圖像，基于灰 度值來確定其中的A線上屬于支架的坐標點，其中，A線為對應于Θ值的沿P軸方向的光 學相干斷層掃描圖像中的一條直線。
[0009] 可選地，支架位置計算單元包括：基線值計算單元，針對各去除導管后的光學相干 斷層掃描圖像，基于其中的A線上各坐標點的灰度值計算A線的基線值；相對峰值計算單 元，基于A線上各坐標點的灰度值和A線的基線值來計算A線的最大相對峰值；峰值帶寬計 算單元，基于A線上各坐標點的灰度值和A線的基線值計算A線的峰值帶寬；確定單元，基 于A線的最大相對峰值和A線的峰值帶寬來確定A線上屬于支架的坐標點。
[0010] 可選地，內壁位置計算單元包括：初始位置計算單元，針對各去除導管后的光學相 干斷層掃描圖像，在不包括屬于支架的坐標點的A線上確定冠狀動脈內壁初始化坐標點； 曲線擬合單元，針對各去除導管后的光學相干斷層掃描圖像，基于確定的冠狀動脈內壁初 始化坐標點來迭代擬合反映冠狀動脈內壁的曲線。
[0011] 可選地，貼壁情況確定單元包括：支架聚合單元，針對各變換為基于笛卡爾坐標空 間的光學相干斷層掃描圖像，對屬于支架的坐標點基于鄰域進行聚合以得到各支架段；最 短距離計算單元，針對各光學相干斷層掃描圖像，計算其中的各支架段的中心坐標點到反 映冠狀動脈內壁的曲線的最短歐式距離；判斷單元，基于計算出的所有支架段到反映冠狀 動脈內壁的曲線的最短歐式距離來判斷支架與冠狀動脈內壁之間的貼壁情況。
[0012] 可選地，圖像輸出單元產生并輸出具有3D形式的反映冠狀動脈內支架貼壁情況 的圖像。
[0013] 可選地，圖像空間變換單元還執行圖像縮放處理，以使基于極坐標空間的光學相 干斷層掃描圖像的分辨率低于基于笛卡爾坐標空間的光學相干斷層掃描圖像的分辨率。
[0014] 根據本發明示例性實施例的檢測冠狀動脈內支架貼壁情況的裝置，能夠基于 IVOCT圖像快速地、自動地為經皮冠狀動脈介入治療提供直觀的、定量的支架貼壁情況，指 導臨床醫生將支架調整到完全貼壁的位置，從而提高冠狀動脈介入治療手術的成功率，有 效降低術后形成支架血栓的可能。
[0015] 將在接下來的描述中部分闡述本發明總體構思另外的方面和/或優點，還有一部 分通過描述將是清楚的，或者可以經過本發明總體構思的實施而得知。
【附圖說明】
[0016] 圖1示出根據本發明示例性實施例的檢測冠狀動脈內支架貼壁情況的裝置的結 構框圖；
[0017] 圖2示出根據本發明示例性實施例的包括屬于支架的坐標點的A線的灰度分布曲 線的示例；
[0018] 圖3示出根據本發明示例性實施例的支架位置計算單元的結構框圖；
[0019] 圖4示出根據本發明示例性實施例的內壁位置計算單元的結構框圖；
[0020] 圖5示出根據本發明示例性實施例的貼壁情況確定單元的結構框圖；
[0021] 圖6示出根據本發明示例性實施例的反映冠狀動脈內支架貼壁情況的圖像的示 例。
【具體實施方式】
[0022] 現將詳細參照本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中，相同的標 號始終指的是相同的部件。以下將通過參照附圖來說明所述實施例，以便解釋本發明。
[0023] 圖1示出根據本發明示例性實施例的檢測冠狀動脈內支架貼壁情況的裝置的結 構框圖。如圖1所示，根據本發明示例性實施例的檢測冠狀動脈內支架貼壁情況的裝置包 括：圖像獲取單元10、支架位置計算單元20、內壁位置計算單元30、貼壁情況確定單元40 和圖像輸出單元50。這些單元可由數字信號處理器、現場可編程門陣列等通用硬件處理器 來實現，也可通過專用芯片等專用硬件處理器來實現，還可完全通過計算機程序來以軟件 方式實現。
[0024] 圖像獲取單元10用于獲取冠狀動脈內的光學相干斷層掃描圖像。具體說來，圖像 獲取單元10獲取掃描待檢測的冠狀動脈段內所得到的一定數量（例如，200張左右）的光 學相干斷層掃描圖像。獲取的光學相干斷層掃描圖像可為基于笛卡爾坐標空間的光學相干 斷層掃描圖像，圖像的大小可為1024*1024像素*像素，圖像可為8位灰度圖，即，圖像中的 像素點的灰度值范圍為〇~25