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JP2023510852A - 光ファイバ形状感知に基づく画像強調 - Google Patents

光ファイバ形状感知に基づく画像強調 Download PDF

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JP2023510852A JP2022542737A JP2022542737A JP2023510852A JP 2023510852 A JP2023510852 A JP 2023510852A JP 2022542737 A JP2022542737 A JP 2022542737A JP 2022542737 A JP2022542737 A JP 2022542737A JP 2023510852 A JP2023510852 A JP 2023510852A
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Abstract

本発明は、撮像システム40に関連付けられた撮像データ、及び撮像システム40に位置合わせされた光学形状感知システム50に関連付けられた光学形状感知データを受信するように構成され、光学形状感知データが撮像システム内に配置されることができる、プロセッサユニット20を有する、画像処理システム10に関し、プロセッサユニットは、撮像データ及び/又は光学形状感知データに基づいて関心領域を撮像データ内に規定するように構成され、更に、プロセッサユニットが受信された光学形状感知データに基づいて関心領域に撮像データの画像強調を適用するように、関心領域内のマーカとして光学形状感知データを使用するように構成される。

Description

本発明は、医用撮像システムのための介入中にビューを強調するためのシステム及び方法に関する。
最小侵襲的介入が、X線ガイド下で実行されることができる。放射線量を最小化するために、医師は、画質について妥協する。ステントストラット及び石灰化のようなX線画像における低信号対雑音物体は、ステントブースト(StentBoost)のような画像統合を使用して強調されることができ、後者は、ステントストラットのより細かい細部を示すことによって画像におけるステント強調に関するものであり、一方、バックグラウンドノイズ及び解剖学的構造は、フェードアウトされる。これは、画像が正しく重ね合わせられることができる場合にのみ機能する。これは、マーカが識別可能であり、装置の動きが平面外でオーバレイされないことを意味する
介入中の画像強調のための改善された技術を有することは有利であろう。
本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決され、他の実施形態が従属請求項に組み込まれる。
以下に説明する本発明の態様及び例は、装置、方法、並びにコンピュータプログラム要素及びコンピュータ可読媒体にも適用されることに留意されたい。
第1の態様では、画像処理システムが提供され、この画像処理システムは、撮像システムに関連付けられた撮像データ、及び撮像システムに位置合わせされた光学形状感知システムに関連付けられた光学形状感知データを受信して、光学形状感知データが撮像システム内に配置されることができるように構成されたプロセッサユニットを有し、プロセッサユニットは、撮像データ及び/又は光学形状感知データに基づいて関心領域を撮像データにおいて規定するように構成され、更に、プロセッサユニットが、受信された光学形状感知データに基づいて関心領域に撮像データの画像強調を適用するように、関心領域内のマーカとして光学形状感知データを使用するように構成される。
このようにして、例えば、ステントブーストは、画像中のマーカを識別し、それらを使用して画像フレームにわたる動き補償を実行し、次いで画質を改善することによって、画質を改善した。このアルゴリズムは、複数のマーカが存在する場合、又はマーカが見えない場合、予め規定されることができない、より一般的なマーカに外挿するために苦労する。FORSをステントブーストと組み合わせることは、画像内の探索範囲を制限し、装置の3D位置特定を提供することによって、これらの課題に対処することができる。
言い換えると、介入器具に光形状感知(「OSS」)ファイバを埋め込むことが、本発明の一例によって、及び例えば介入X線撮像システム、磁気共鳴システム、又は超音波撮像システムのような撮像システムと一旦コレジストレーションされた(co-registered)マーカとしてそれを使用して、提供される。
本発明は、有利には、血管処置中に、治療装置(ステント、バルーン、エンドグラフト等)の高画質の画像を取得することは、小さなサイズ、視野内の他の装置による妨害、動きアーチファクトのため、又はただ解剖学的構造自体から、困難である可能性があることを提供する。更に、装置がより小さく、より組織に類似するにつれて、それらは、また、撮像を介して可視である特徴のいくつかを失う。
ステントブーストは、これらの課題のいくつかを克服するために開発されたが、ガイドワイヤ、カテーテル、ステント、又はエンドグラフトの正確な位置を知ることは、これらのタイプの装置の画質を更に改善し得る。特に困難である2つの具体的な事例がある。
i.画像中に存在する複数のマーカが存在し、どのマーカが関心装置に関連付けられているかを識別することは困難である場合。
ii.マーカがX線で視覚化することが非常に困難である場合(例えば、生分解性ステント)。
iii.既知のマーカを持たない物体又は構造(例えば、キャップ又は血管などの解剖学的構造)を強化する場合。
iv.平面外の動きを補正する。
本発明は、有利には、請求項1によって規定されるシステム又は装置が、例えば、FORS装置、FORSシステム、撮像システム(例えば、X線又は超音波)及びコントローラ、画像処理システム、並びに視覚化システムを利用することを提供する。本発明は、FORS装置及び撮像システムが空間座標においてコレジストレーションされることを想定している。
本発明の一態様は、例えば、別の撮像モダリティ(例えば、X線又は超音波)において画質を向上させるためにFORS装置の位置情報をどのように使用するかについて提供される。
本発明の態様は、例えば、以下に基づいている。
・1)再構成されたOSSファイバの表現、及び2)互いに位置合わせされた物体の画像を提供すること。
・自動的に又はユーザインターフェースを介して、例えば、OSSガイドワイヤ、バルーン、ステント、エンドグラフトの先端の周りの、i)からのデータに基づいて関心領域を規定すること。
・関心領域内のFORSデータに近いマーカ(すなわち、経路上に配置されたマーカのみ)を探索及び識別すること、これは生育不能なマーカを廃棄する。
・識別されたマーカに基づいて、その関心領域にステントブーストを適用すること(同じ関心領域の一連のX線画像からの造影剤注入)。
・i)、ii)をステントブーストの結果として関心領域において、より高いコントラストで重ねて表示すること。
本発明の例示的な実施形態によれば、FORSの3Dデータが、平面外であるフレームを更にフィルタ除去するのに使用されることができる。
本発明の例示的な実施形態によれば、2つのマーカの間のFORS形状が、(平行移動を考慮する現在の技術とは対照的に)いつステントに対する形状変化があるかを評価するのに使用されることができる。これらのフレームは、落とされることができ、又はFORSが、他のフレームとマッチするように装置の形状をモーフィングするのに使用されることができる。
本発明の例示的な実施形態によれば、FORSデータ自体が、マーカとして使用されることができる。これは、画像積分のための計算時間を加速し、偽陽性マーカの数を減少させ、それによって画像品質を改善する。
本発明の例示的な実施形態によれば、既知のマーカ(バルーン、ステント、ガイドワイヤの曲線、エンドグラフト、クリップ又は弁装置、血管輪郭、血管分岐...)を、ステントブーストのために一連の画像において認識されることができる。
本発明の例示的な実施形態によれば、このようにして、慢性全閉塞の血管及びキャップ形態に沿った石灰化も、視覚化され得る。
本発明の例示的な実施形態によれば、プロセッサユニットは、撮像システムによって撮影された関心領域の一連のコントラスト強調X線画像に画像強調を適用するように構成される。
本発明の例示的な実施形態によれば、プロセッサユニットは、介入器具のための経路上に配置されたマーカのサブグループにマーカを制限することに関してマーカを探索及び識別するように構成される。
本発明の例示的な実施形態によれば、プロセッサユニットは、バルーン、ステント、エンドグラフト、又は介入器具の位置に基づいて関心領域を規定するように構成される。
本発明の例示的な実施形態によれば、プロセッサユニットは、光学形状感知データを使用して、平面外にある撮像システムのフレームをフィルタ除去するように構成される。
本発明の例示的な実施形態によれば、プロセッサユニットは、介入器具又は前記介入器具の形状変化を評価するために、少なくとも2つのマーカの間で光学形状感知データを使用するように構成される。
本発明の例示的な実施形態によれば、プロセッサユニットは、コンピュータ断層撮影システム、磁気共鳴撮像システム、又は超音波もしくは光学撮像システム、又はX線撮像システム、又は医用撮像システム、又は診断用撮像システムに関して、撮像システムに関連付けられた撮像データを受信するように構成される。
本発明の例示的な実施形態によれば、プロセッサユニットは、撮像システムによって撮影された一連の画像内のマーカを識別するように構成される。
本発明の例示的な実施形態によれば、撮像システムによって取得された一連の画像は、関心領域上の適用された画像強調の一部である。
第2の態様では、第1の態様による装置又は第1の態様の任意の実装と通信するように構成された撮像システムが、提供される。
第3の態様では、第1の態様による装置又は第1の態様の任意の実装と通信するように構成された光学形状感知システムが、提供される。光学形状感知システムは、第2の態様による装置又は第2の態様の任意の実装と位置合わせされるように構成される。
第4の態様では、医療用画像診断装置に光ファイバ形状感知を埋め込むための方法が、提供され、本方法は、以下のステップを有する。
第1のステップとして、光学形状感知データが、プロセッサユニットを用いて撮像システム内に配置されることができるように、撮像システムに関連付けられた撮像データ及び撮像システムと位置合わせされた光学形状感知システムに関連付けられた光学形状感知データを受信するステップが、実行される。
第2のステップとして、撮像データにおいて、撮像データ及び/又は光学形状感知データに基づいて関心領域を規定し、更に、プロセッサユニットがプロセッサユニットを用いて受信された光学形状感知データに基づいて関心領域に撮像データの画像強調を適用するように、関心領域内のマーカとして光学形状感知データを使用するステップが、実行される。
本発明の例示的な実施形態によれば、本方法は、撮像システムによって撮影された関心領域の一連のコントラスト強調X線画像に画像強調を適用するステップを更に含む。
本発明の例示的な実施形態によれば、この方法は、介入器具のための経路上に配置されたマーカのサブグループにマーカを制限することに関して、マーカの探索及び識別を適用するステップを更に含む。
本発明の例示的な実施形態によれば、この方法は、介入器具のための経路上に配置されたマーカのサブグループにマーカを制限することに関して、マーカの探索及び識別を適用するステップを更に含む。
上記の態様及び例は、以下に記載される実施形態から明らかになり、それを参照して説明される。
例示的な実施形態は、以下の図面を参照して以下に説明される。
本発明の例示的な実施形態による医用撮像装置に光ファイバ形状感知を埋め込むための画像処理システムの概略的構成を示す。 本発明の例示的な実施形態による、医用撮像装置に光ファイバ形状感知を埋め込むための方法を示す。 本発明の例示的な実施形態による、血管系内のそれらの位置を示す、術前CT上に重ね合わされた光学形状感知装置の一例を示す。 本発明の例示的な実施形態によるステントのより良好な画質を示すステントブーストの画像の一例を示す。 本発明の例示的な実施形態による、FORS装置及び治療装置位置に基づいて、強調のための局所領域を規定する一例を示す。 本発明の例示的な実施形態による、画像処理のためにX線画像の領域を制限するために、治療装置と組み合わせてFORS装置の周りの局所領域を使用する例を示す。
図1は、本発明の例示的な実施形態による、例えば、医用撮像装置に光ファイバ形状感知を埋め込むための画像処理システムの概略的構成を示す。画像処理システム10は、プロセッサユニット20を有する。画像処理システム10は、例えば、表示ユニット30に接続されるように構成される。画像処理システム10は、撮像システム40に接続されるように構成される。
画像処理システム10は、撮像システム40に位置合わせされた光学式形状感知システム50に接続されるように構成される。
プロセッサユニット20は、撮像システム40に関連付けられた撮像データと、撮像システム40に位置合わせされた光学形状感知システム50に関連付けられた光学形状感知データとを受信して、光学形状感知データが撮像システム内に配置されることができるように構成される。
プロセッサユニット20は、撮像データ及び/又は光学形状感知データに基づいて関心領域を撮像データ内で規定するように構成され、更に、プロセッサユニットは、受信された光学形状感知データに基づいて関心領域に撮像データの画像強調を適用するように、関心領域内のマーカとして光学形状感知データを使用するように構成される。
図2は、本発明の例示的な実施形態による、医用撮像装置に光ファイバ形状感知を埋め込むための方法を示す。方法は、以下のステップを有する。
第1のステップとして、光学形状感知データがプロセッサユニットを用いて撮像システム内に配置されることができるように、撮像システムに関連付けられた画像データと、撮像システムに位置合わせされた光学形状感知システムに関連付けられた光学形状感知データとを受信するステップS1が、実行される。
第2のステップとして、撮像データにおいて、撮像データ及び/又は光学形状感知データに基づいて関心領域を規定し、更に、プロセッサユニットがプロセッサユニットを用いて受信された光学形状感知データに基づいて関心領域に撮像データの画像強調を適用するように、関心領域内のマーカとして光学形状感知データを使用するステップS2が、実行される。
図3は、本発明の例示的な実施形態による、血管系内のそれらの位置を示す、術前CT上に重ね合わされた光学形状感知装置の一例を示す。
本発明の例示的な実施形態によれば、光ファイバリアルシェイプ(FORS)は、外科的介入中に装置の位置特定及びナビゲーションのためにマルチコア光ファイバに沿った光を使用する。
本発明の例示的な実施形態によれば、関係する原理は、特性レイリー後方散乱又は制御された格子パターンを用いて、光ファイバ内の分布歪測定を利用する。
本発明の例示的な実施形態によれば、光ファイバに沿った形状は、発射又はz=0として知られる、センサに沿った特定の点で始まり、後続の形状位置及び向きは、その点に対するものである。
本発明の例示的な実施形態によれば、光形状感知ファイバは、最小侵襲性処置中に装置のライブガイダンスを提供するために、医療装置に一体化されることができる。
本発明の例示的な実施形態によれば、一体化されたファイバは、装置全体の位置及び向きを提供する。
図3は、術前CT画像上に重ねられた左腎動脈へのナビゲーションに使用される形状感知ガイドワイヤ及び形状感知カテーテルを示す。
図4は、本発明の例示的な実施形態によるステントのより良好な画質を示すステントブーストの画像の一例を示し、本発明の例示的な実施形態によれば、強調は、血管壁に対するステントの視覚化を向上させるツールであるステントブーストによって提供される。
本発明の例示的な実施形態によれば、ステントは、ステントストラットのより細かい細部を示すことによって画像において強調され、一方、バックグラウンドノイズ及び解剖学的構造は、フェードアウトされる。これは、ステントのより正確な配置と、配備不足を直ちに補正する能力とを可能にする。
本発明の例示的な実施形態によれば、ステントブーストは、ステントの画質を改善する製品に関して使用される。これは、各画像フレーム内のステントのマーカバンドを位置特定し、任意の動きを補償し、次いで画像フレームにわたって平均化して、画像のコントラストを改善する。ステントブーストは、米国特許第728962号「Medical Viewing System and Method for Detecting and Enhancing Structures in Noisy Images」に記載されている。
本発明の例示的な実施形態によれば、強調又はステントブーストは、一連のX線画像を撮影し、一連の画像のコレジストレーションに使用するために既知のマーカ(例えば、バルーン/ステントマーカ)を位置特定する。この技法は、画像内に存在する複数のマーカが存在する場合には失敗する。この場合、FORS対応ガイドワイヤは、マーカがガイドワイヤの経路に沿って位置するので、マーカの探索範囲を制限するために使用されることができる。探索範囲は、
・装置タイプ、例えば、ステント/バルーンに対する狭い探索、エンドグラフトに対するより広い探索、
・例えば曲率、ねじれ、装置に沿った長さの関数としての、推定FORS誤差、
・ユーザ規定の探索領域
・撮像システムの設定、例えば、画素解像度、撮像プロトコルのタイプ、
に基づいてFORSワイヤの周りで決定されることができる。
この技術は、依然として、動き補償のために、例えばX線又は超音波の画像におけるマーカを使用し、FORS装置に対する精度要件を低減する。FORS装置及びX線システムは、座標系がアラインされるようにコレジストレーションされなければならない。
図5は、本発明の例示的な実施形態による、FORS装置及び治療装置位置に基づいて、強調のための局所領域を規定する例を示す。
図5は、X線画像内のステントマーカの位置を特定するために使用されることができるFORS GWの一例を示す。FORS装置は、ステントの位置を規定するためにUniCathハブと組み合わせて使用されるガイドワイヤである。ステントの領域は、ステントマーカの探索範囲を規定するために使用される。
動き補償が画像内のマーカを使用して実行される場合、面外の動きを考慮することは依然として困難である。本発明の例示的な実施形態によれば、FORSの3D位置は、平面外にあるフレームをフィルタ除去し、平均化にそれらを含まないようにする、又は平面外の動きが影響を及ぼすスケーリングを補正するのに使用されることができる。
本発明の例示的な実施形態によれば、2つのマーカの間のFORS形状は、(平行移動を考慮する現在の技術とは対照的に)ステントに対する形状変化が存在するときを評価するために使用されることができる。これらのフレームは、落とされることができ、又はFORSが、他のフレームとマッチするように装置の形状をモーフィングするように使用されることができる。
本発明の例示的な実施形態によれば、装置(例えば、生分解性ステント)を捕捉する画像内の限定的なマーカが存在する。この場合、1つ又は複数のノードのFORS位置及び形状は、動き補償のためのローカライザとして直接的に使用されることができる。
本発明の例示的な実施形態によれば、FORS装置及び撮像システムは、座標系がアラインされるようにコレジストレーションされる。
本発明の例示的な実施形態によれば、FORS精度は、この戦略の性能における制限要因となる。特にステントブースト中の性能を改善する目的で、精度を改善するために使用されることができるいくつかの追加のアプローチが存在する。
本発明の例示的な実施形態によれば、FORS精度は、位置合わせの直後に高く、したがって、この方法は、ステントブーストアルゴリズムの前にFORS誤差を補正するために、自動位置合わせステップ(必要であれば複数の画像投影を含む)を含むことができる。
本発明の例示的な実施形態によれば、FORS相対精度も、絶対精度と比較して高い。したがって、相対FORS動きは、絶対FORS位置とは対照的に、装置移動を補正するために使用されることができる。
本発明の例示的な実施形態によれば、強調又はステントブーストは、一連のX線画像を撮影し、一連の画像のコレジストレーションに使用するために既知のマーカ(例えば、バルーン/ステントマーカ)を位置特定する。この技法は、安定化のための領域が画像の関連部分に限定される場合には、動き補償のためのマーカとして使用される画像内の適切なローカライザを自動識別するように一般化されることができる。この場合、FORS対応装置が、ガイドワイヤの経路に沿ったローカライザの探索領域を確立するのに使用されることができる。次いで、この技術は、動き補償のために(例えば、X線又は超音波)画像内のこれらの自動生成されたローカライザを使用し、FORS装置に対する精度要件を低減する。
本発明の例示的な実施形態によれば、FORS装置及び撮像システムは、座標系がアラインされるようにコレジストレーションされなければならない。
ローカライザは、
・ガイドワイヤの曲線
・エンドグラフト上のマーカ
・クリップ又は弁装置
・(FORSカテーテルの先端における)DSAの血管輪郭又は血管分岐
のような解剖学的又は装置ベースの両方であることができる。
システムは、また、放射線不透過性マーカバンド、開窓、ミトラクリップ等のような、装置の近傍で探索するための予め規定されたローカライザのライブラリを有することができる。代替的に、システムは、典型的な特徴(例えば、装置の近傍内で自動的に見つけて識別する、エッジ、線、点)の予め規定されたセットを有することができる。
図6は、本発明の例示的な実施形態による、画像処理のためにX線画像の領域を制限するために、治療装置と組み合わせてFORS装置の周りの局所領域を使用する例を示す。
図6は、探索範囲を識別し、次いで、画像を安定化する際に使用するためにエンドグラフト上のワイヤの近傍のローカライザを識別するために使用されることができるFORS GWの一例を示す。
本発明は、血管内(ガイドワイヤ、カテーテル、ステントシース、展開システムなど)、腔内(内視鏡又は気管支鏡)、整形外科(kワイヤ及びスクリュードライバ)、並びに非医療用途などの多くの用途に適用されることができる。
別の例示的な実施形態では、本発明は、形状感知ファイバのレイリー(強調及び標準)及びファイバブラッグ実装の両方に適用することができる。このような装置の手動操作及びロボット操作の両方に適用される。
別の例示的な実施形態では、本発明は、X線、超音波、MRI、CT、OCT、IVUS、内視鏡検査などを含む、FORSと共に使用される任意の撮像システムに適用することができる。
別の例示的な実施形態では、適切なシステム上で、前述の実施形態のうちの1つによる方法の方法ステップを実行するように構成されることを特徴とするコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が、提供される。
従って、コンピュータプログラム要素は、一実施形態の一部でありうるコンピュータユニットに記憶されてもよい。この計算ユニットは、上述の方法のステップを実行するように又は実行を誘導するように構成されてもよい。
更に、これは、上述した装置及び/又はシステムのコンポーネントを動作させるように構成されてもよい。計算ユニットは、自動的に動作するように、及び/又はユーザの命令を実行するように構成されることができる。コンピュータプログラムは、データプロセッサのワーキングメモリにロードされてもよい。したがって、データプロセッサは、前述の実施形態のうちの1つによる方法を実行するように構成されてもよい。
本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラムと、アップデートの手段によって現存するプログラムを本発明を使用するプログラムに変えるコンピュータプログラムとの両方を包含する。
更に、コンピュータプログラム要素は、上述の方法の例示的な実施形態のプロシージャを満たすために必要なすべてのステップを提供することができてもよい。
本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、CD-ROM、USBスティックなどのコンピュータ可読媒体が提示され、コンピュータ可読媒体は、その上に記憶されたコンピュータプログラム要素を有し、そのコンピュータプログラム要素は、前述のセクションによって説明される。
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又はその一部として供給される光記憶媒体又はソリッドステート媒体などの適切な媒体上に記憶され及び/又は配布されてもよいが、インターネット又は他の有線もしくは無線電気通信システムなどを介して、他の形態で配布されてもよい。
しかしながら、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブのようなネットワーク上で提示されてもよく、そのようなネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードされることができる。本発明の更なる例示的な実施形態によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロードのために利用可能にするための媒体が、提供され、このコンピュータプログラム要素は、本発明の前述の実施形態のうちの1つによる方法を実行するように構成される。
本発明の実施形態は、それぞれ異なる主題を参照して説明されることに留意されたい。特に、いくつかの実施形態は、方法タイプの請求項を参照して説明され、他の実施形態は、装置タイプの請求項を参照して説明される。しかしながら、当業者は、上記及び下記の説明から、別段の通知がない限り、1つのタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関する特徴間の任意の組み合わせも、本出願で開示されることを理解するであろう。しかしながら、全ての特徴が、組み合わされて、特徴の単純な合計よりも高い相乗効果を提供することができる。
本発明は、図面及び前述の説明において詳しく図示及び説明されてきたが、そのような図示及び説明は、例示的又は説明的であり、限定的ではないと考えられるべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態に対する他の変形は、図面、開示及び従属請求項の検討から、請求項に記載の発明を実施する際に当業者によって理解され達成されることができる。
請求項において、単語「有する」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は、複数性を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項の中で言及される幾つかの項目の機能を果たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項において言及されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。請求項におけるいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (16)

  1. 撮像システムに関連付けられた撮像データと、前記撮像システムに位置合わせされた光学形状感知システムに関連付けられた光学形状感知データとを受信するように構成されたプロセッサユニットであって、前記光学形状感知データは、前記撮像システム内に配置されることができる、前記プロセッサユニット、
    を有する画像処理システムにおいて、
    前記プロセッサユニットは、前記撮像データ及び/又は前記光学形状感知データに基づいて関心領域を規定するように構成され、更に、前記プロセッサユニットが受信された光学形状感知データに基づいて前記関心領域に撮像データの画像強調を適用するように、前記関心領域内のマーカとして前記光学形状感知データを使用するように構成される、
    画像処理システム。
  2. 前記プロセッサユニットは、前記撮像システムによって撮影された前記関心領域の一連のコントラスト強調X線画像に前記画像強調を適用するように構成される、請求項1に記載の画像処理システム。
  3. 前記プロセッサユニットは、介入器具のための経路上に配置されたマーカのサブグループに前記マーカを制限することに関して前記マーカを探索及び識別するように構成される、請求項1乃至2のいずれか1項に記載の画像処理システム。
  4. 前記プロセッサユニットは、バルーン、ステント、エンドグラフト、又は介入器具の位置に基づいて前記関心領域を規定するように構成される、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理システム。
  5. 前記プロセッサユニットは、前記光学形状感知データを使用して、平面外にある前記撮像システムのフレームをフィルタ除去するように構成される、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理システム。
  6. 前記プロセッサユニットは、少なくとも2つのマーカの間で前記光学的形状感知データを使用して、介入器具の形状変化を評価するように構成される、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像処理システム。
  7. 前記プロセッサユニットは、コンピュータ断層撮影システム、磁気共鳴撮像システム、超音波、光学撮像システム、X線撮像システム、医用撮像システム、又は診断撮像システムに関して、前記撮像システムに関連する撮像データを受信するように構成される、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像処理システム。
  8. 前記プロセッサユニットは、前記撮像システムによって撮像された一連の画像内のマーカを識別するように構成される、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像処理システム。
  9. 前記撮像システムによって撮影された前記一連の画像は、前記関心領域上の前記適用された画像強調の一部で請求項8に記載の画像処理システム。
  10. 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像処理システムと通信するように構成された撮像システム。
  11. 請求項1乃至9のいずれかに記載の画像処理システムと通信するように構成された光学形状感知システム。
  12. 医用撮像装置に光ファイバ形状感知を埋め込む方法において、
    撮像システムに関連付けられた撮像データ、及び前記撮像システムに位置合わせされた光学形状感知システムに関連付けられた光学形状感知データを受信するステップであって、前記光学形状感知データが、プロセッサユニットを用いて前記撮像システム内に配置されることができる、ステップと、
    前記撮像データ及び/又は前記光学形状感知データに基づいて関心領域を、前記撮像データにおいて、規定し、更に、前記プロセッサユニットが前記プロセッサユニットを用いて受信された光学形状感知データに基づいて前記関心領域に撮像データの画像強調を適用するように、前記関心領域内のマーカとして前記光学形状感知データを使用するステップと、
    前記プロセッサユニットを用いて、前記光形状感知ファイバのFORSデータを受信するステップと、
    前記プロセッサユニットを用いて、前記受信されたFORSデータに基づいて、前記関心領域に画像強調を適用するステップと、
    を有する方法。
  13. 前記方法は、前記撮像システムによって撮影された前記関心領域の一連のコントラスト強調X線画像に前記画像強調を適用するステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記方法が、介入器具のための経路上に配置されたマーカのサブグループに前記マーカを制限することに関して、前記マーカの探索及び識別を適用するステップを更に含む、請求項12又は13に記載の方法。
  15. プロセッサによって実行される場合に、請求項12乃至14のいずれかに記載の方法を実行するように構成される、請求項1乃至9のいずれかに記載の装置を制御するためのコンピュータプログラム要素。
  16. コンピュータによって実行される場合に、前記コンピュータに請求項12乃至14のいずれかに記載の方法を実行させる命令を有するコンピュータ可読記憶媒体。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012110942A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. System for providing an electrical activity map using optical shape sensing
JP2015514491A (ja) * 2012-04-23 2015-05-21 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 形状検知によるアーティファクト除去
JP2016508399A (ja) * 2013-02-14 2016-03-22 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 介入システム
JP2018502646A (ja) * 2015-01-22 2018-02-01 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 光学形状検出によるエンドグラフトの視覚化
JP2020503134A (ja) * 2017-01-03 2020-01-30 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 形状検知デバイスを使用した医療ナビゲーションシステム及びその動作方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US728962A (en) 1902-05-24 1903-05-26 William E Mcnutt Dough-raiser.
ATE397902T1 (de) * 2001-11-30 2008-07-15 Koninkl Philips Electronics Nv Bildverarbeitungsverfahren und system zum hervorheben von strukturen in verrauschten bildern
CA2618352A1 (en) * 2005-08-09 2007-02-15 Koninklijke Philips Electronics, N.V. System and method for spatially enhancing structures in noisy images with blind de-convolution
RU2594814C2 (ru) * 2011-01-27 2016-08-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Интеграция оптоволоконного определения формы в интервенционную среду
WO2013190422A1 (en) * 2012-06-22 2013-12-27 Koninklijke Philips N.V. Temporal anatomical target tagging in angiograms
US9576107B2 (en) * 2013-07-09 2017-02-21 Biosense Webster (Israel) Ltd. Model based reconstruction of the heart from sparse samples
CN105979879B (zh) * 2014-01-24 2023-01-17 皇家飞利浦有限公司 具有光学形状感测设备视角的虚拟图像
DE102017201162B4 (de) * 2017-01-25 2020-09-17 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Röntgengerätes mit verbesserter Darstellung einer medizinischen Komponente

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012110942A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. System for providing an electrical activity map using optical shape sensing
JP2015514491A (ja) * 2012-04-23 2015-05-21 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 形状検知によるアーティファクト除去
JP2016508399A (ja) * 2013-02-14 2016-03-22 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 介入システム
JP2018502646A (ja) * 2015-01-22 2018-02-01 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 光学形状検出によるエンドグラフトの視覚化
JP2020503134A (ja) * 2017-01-03 2020-01-30 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 形状検知デバイスを使用した医療ナビゲーションシステム及びその動作方法

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