Способ и устройство для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия

Авторы патента:


Способ и устройство для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия
Способ и устройство для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия
Способ и устройство для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия
Способ и устройство для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия
Способ и устройство для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия
Способ и устройство для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия
Способ и устройство для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия
Способ и устройство для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия
Способ и устройство для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия
Способ и устройство для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия

 

A61B6 - Приборы для радиодиагностики, например комбинированные с оборудованием для радиотерапии (рентгеноконтрастные препараты A61K 49/04; препараты, содержащие радиоактивные вещества A61K 51/00; радиотерапия как таковая A61N 5/00; приборы для измерения интенсивности излучения, применяемые в ядерной медицине, например измерение радиоактивности живого организма G01T 1/161; аппараты для получения рентгеновских снимков G03B 42/02; способы фотографирования в рентгеновских лучах G03C 5/16; облучающие приборы G21K; рентгеновские приборы и их схемы H05G 1/00)

Владельцы патента RU 2480160:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Изобретение относится к медицине. При осуществлении способа выявляют введение контрастного вещества, поступающего в зону вблизи опознавательной точки устройства. Анализируют в течение заданного времени зону вблизи опознавательной точки устройства. Формируют кривые зависимости время-контрастность на основе контролируемой зоны вблизи опознавательной точки устройства, где первая кривая зависимости время-контрастность представляет собой кривую контрастного вещества на кончике и в его окрестностях, а вторая кривая представляет собой кривую контрастного вещества в сосуде и в его окрестностях. Анализируют полученные кривые и устанавливают наилучший момент как оптимум видимости на основе кривых зависимости время-контрастность. Машиночитаемый носитель содержит программный элемент для осуществления способа посредством компьютера. Устройство включает в себя измерительное устройство, блок контроля, генерирующий элемент, устройство анализа и устройство определения наилучшего момента. Изобретение позволяет повысить точность определения момента медицинского воздействия и удобство контроля текущей ситуации прохождения участка стеноза. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия и, в частности, к способу и устройству для регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия, которые могут использоваться системой визуализации для чрескожной транслюминальной коронарной ангиопластики (ЧТКА) в лабораториях эндоваскулярных методов лечения сердца для лечения стеноза сердца.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одним из самых деликатных этапов в ЧТКА является прохождение кончика проволочного проводника катетера через целевой очаг повреждения (стеноз). Стенки сосудов в этом месте обычно неровные и, по определению, проход сужен. Отсюда следует, что стадия прохождения стеноза - одна из требующих наибольших временных затрат (и, значит, генерирования дозы) частей медицинского вмешательства.

Одна из причин, почему этап прохождения стеноза сложен, в том, что этот процесс происходит почти вслепую и на двигающейся цели. Большую часть времени дозиметрист только видит проволочный кончик, пока пытается понять, как выглядит стеноз и каково точное местоположение кончика внутри этого стеноза. В процессе этого дозиметрист может либо постараться мысленно отмечать текущее положение кончика при стенозе, видимом на ангиограмме, либо он может ввести маленькое количество контрастного вещества.

Первый подход, состоящий в сравнении с ангиограммой, труден и обречен на всевозможные ошибки, в частности, из-за сердечных и дыхательных движений.

Второй подход, включающий в себя инъекцию контрастного вещества, к сожалению, дает очень кратковременный результат и предлагает лишь мимолетное впечатление о ситуации. Он также осложняется сердечными и дыхательными движениями.

Третье решение могло бы состоять в использовании подобия способа сердечной «дорожной карты». Этот тип решения пока не существует в нынешних системах медицинского воздействия и труден для осуществления.

Описание основной процедуры воздействия можно найти в работе «Алгоритмические решения для устройств для жизни - Двухсосудистая совместимость», J.Bredno, B.Martin-Leung, K.Eck, по материалам SPIE (Международного Сообщества по Технической Оптике), том 5370 - Медицинская визуализация 2004: Технология визуализации, J.Michael Fitzpatrick, Milan Sonka, редакторы, май 2004г., стр.1486-1497. Соответственно, после того, как катетер вводится в сосудистую систему в зоне доступа, он продвигается вперед вдоль крупных сосудов к сосудистой структуре, которой требуется лечение. Контрастное вещество вводится через катетер, и рентгеновское оборудование лаборатории эндоваскулярных методов лечения сердца записывает (регистрирует) ангиографическую последовательность, которая показывает сосуды, когда они заполняются контрастным веществом. Получение диагностической ангиограммы можно повторять, изменяя конфигурацию визуализатора. Диагноз и планирование медицинского воздействия основываются на таких диагностических ангиограммах. Во время воздействия гибкий, частично или полностью радиальный рентгеноконтрастный проволочный проводник катетера продвигается к пораженной сосудистой структуре, например стенозу в коронарных артериях сердца, нейроваскулярным аневризмам или артериовенозным дефектам. Рентгеноскопическое слабодозированное наблюдение делает проволочный проводник катетера видимым и позволяет зрительно координировать движение рук врача, проводящего процедуру, во время продвижения проводника катетера. Когда проводник катетера установлен, он служит направляющей для устройств медицинского воздействия, например баллонного катетера для дилатации и подачи стента, отсоединяемых спиралей для коагуляции аневризмы. Подача и ввод в действие устройств медицинского воздействия также контролируется рентгеноскопически.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В качестве задачи настоящего изобретения можно назвать улучшение ситуации медицинского воздействия и предложение удобного способа контролировать текущую ситуацию прохождения участка стеноза.

Решение задачи настоящего изобретения объясняется содержанием независимых пунктов формулы изобретения, в которой варианты осуществления изобретения включены в дополнительные пункты формулы изобретения.

Согласно примерному варианту осуществления изобретения, способ регистрирования сосудистой структуры во время воздействия содержит выявление введения контрастного вещества, обусловленное вблизи опознавательной точки устройства, контроль в течение заранее определенного времени зоны, ближайшей к опознавательной точке устройства, генерирование кривых зависимости время-контрастность на основе данных контроля зоны, ближайшей к опознавательной точке устройства, анализ кривых зависимости время-контрастность и определение наилучшего момента как оптимума видимости на основе кривых зависимости время-контрастность.

Таким образом, способ дает возможность автоматически фиксировать и улучшать изображение опознавательной точки устройства, например кончика проволочного проводника катетера или индикатора стенозного баллонного катетера, в тот самый момент, когда контрастный агент, достигая зоны, ближайшей к опознавательной точке устройства, создает оптимальные условия для визуализации. Это автоматическое фиксирование и улучшение наилучшего момента является достоинством в вопросе времени прохождения стеноза. Оно делает полезным большую часть инъекций даже самых слабых контрастных веществ и предлагает неподвижное оптимальное изображение, например, анатомии стеноза вместе с точным местоположением опознавательной точки устройства в виде, к примеру, кончика в момент фиксирования. Таким образом, нечто вроде моментального снимка даст дозиметристу элементы точной информации, которая поможет ему определить, как поступать во время медицинского воздействия. Собственно говоря, данный способ может быть применен ко всем типам индикаторов и катетеров или даже к анатомическим опознавательным точкам, таким как аневризмы. Далее, данный способ решает проблему сердечного и дыхательного движения.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, способ далее включает визуализацию зоны, ближайшей к опознавательной точке устройства, в наилучший момент.

Таким образом, для дозиметриста или пользователя возможно получить отчетливое изображение зоны, ближайшей к опознавательной точке устройства, в которой зону следует понимать как исследуемую область относительно медицинского воздействия.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, опознавательной точкой устройства является кончик проволочного проводника катетера или индикатор стенозного баллонного катетера.

Соответственно, данный способ применим с устройствами, использующими кончик проволочного проводника, например, для установки стента, так же как с аппаратами для воздействия и лечения стеноза посредством баллонного катетера.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, способ далее включает непрерывное выявление и локализацию опознавательной точки устройства.

При использовании опознавательной точки устройства, например кончика проволочного проводника, имеющей высокопоглощающую рентгеновские лучи природу и ограниченную длину, процесс выявления является довольно простым и может быть совершен с помощью традиционных техник выделения борозды (гребня) и определения порога, этот подход даже может быть подкреплен (поддержан) техникой прокладывания борозды.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, способ далее включает контроль и анализ цикла относительно выявления введения контрастного вещества.

Таким образом, возможно обеспечить разделение на сегменты опознавательной точки устройства, такой как кончик, в каждом кадре текущего рентгеноскопического цикла.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, способ далее включает выведение результата выявления в качестве булева индикатора.

Таким образом, возможно иметь четкое указание на то, было ли введено контрастное вещество или нет. Следует отметить, что цикл можно контролировать и анализировать для выявления возможного введения контрастного вещества, где в целях этого выявления может быть задействовано устройство, не основанное на анализе изображений, такое как командный сигнал электрического инжектора, который можно контролировать, а также исключительно основанные на анализе изображений техники. Относительно внезапное увеличение средней гребнистости во время цикла является типичным способом достижения этого выявления.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, способ далее включает контроль и анализ значений уровня серого вокруг опознавательной точки устройства.

Выявление введения контрастного вещества инициирует процесс контроля и анализа. Как только контрастное вещество выпускается через инъекционный катетер, оно быстро достигает зоны вблизи опознавательной точки устройства, например кончика проволочного проводника катетера. Непрерывное разделение на сегменты опознавательной точки устройства обеспечивает конфигурацию области, в которой нужно искать и анализировать контрастное вещество. Посредством контроля значений уровня серого вокруг опознавательной точки устройства и в ней, возможно создание или формирование нескольких кривых зависимости время-мощность или время-контрастность, например, одна кривая для среднего значения уровня серого на кончике на протяжении времени, и одна кривая для среднего значения по обеим сторонам опознавательной точки устройства.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, способ далее включает компьютерное вычисление коэффициента видимости для опознавательной точки устройства и ее окрестностей.

Кривые зависимости время-мощность или время-контрастность анализируются, и вычисляется, соответственно, коэффициент видимости для опознавательной точки устройства и ее окрестностей, где момент, в который этот коэффициент достигает оптимального значения, определяет так называемый наилучший момент.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, способ далее включает установление наилучшего момента при выявлении введения контрастного вещества, скрывающего опознавательную точку устройства, как момента времени, непосредственно до или после скрывания опознавательной точки устройства, или иначе, момента времени максимальной концентрации контрастного вещества.

Типично, могут произойти две ситуации. В первой ситуации вводится большое количество контрастного вещества. В этом случае, опознавательная точка устройства на некоем этапе будет полностью скрыта контрастным веществом, и наилучший момент - это либо немного до того, как наступает эта ситуация, либо немного после, когда контрастное вещество смывается. Во второй ситуации вводится только ограниченное количество контрастного вещества. В этом случае, максимальная концентрация контрастного вещества вокруг кончика оставляет его четко видимым, а также создает наилучшую видимость для стеноза. Другими словами, при введении большого количества контрастного вещества, только сосуд, сосудистая структура или стеноз, соответственно, являются видимыми, тогда как, без введения контрастного вещества, видна только опознавательная точка устройства, например кончик. Следовательно, это соответствует наилучшему моменту, когда сочетание сосуда, сосудистой структуры или стеноза, соответственно, и опознавательной точки устройства, например кончика, находится в условиях оптимальной видимости.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, способ далее включает установление оптимума видимости, где опознавательная точка устройства и зона повреждения имеют оптимальное контрастное сопоставление относительно фона.

Таким образом, наилучший момент соответствует некоему оптимуму видимости, где и опознавательная точка устройства, и зона повреждения четко выделяются на фоне. Следует отметить, что оптимальное контрастное сопоставление означает оптимум в отношении четкой видимости опознавательной точки устройства и зоны повреждения, например, кончика проволочного проводника катетера и очага стеноза, относительно фона, в котором этот оптимум не ограничен максимальной контрастностью опознавательной точки устройства или зоны повреждения, соответственно, относительно фона, но может быть также оптимум, дающий наилучшую видимость опознавательной точки устройства, а также зоны повреждения в то же самое время, относительно фона.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, способ далее включает наглядное представление зоны вблизи опознавательной точки устройства вместе с очагом повреждения.

Таким образом, для врача, проводящего процедуру, возможно получение выражения в исследуемой области медицинского воздействия, что означает конфигурацию опознавательной точки устройства и очага повреждения, например расположение кончика проволочного проводника катетера и очага стеноза, относительно друг друга.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, способ далее включает наглядное представление исследуемой области в увеличенном масштабе.

Это может обеспечить даже еще более точное наглядное представление. Следует отметить, что, конечно, могут быть применены все виды пространственных и временных фильтров вместе с работой с гистограммой.

Согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, способ далее включает вывод результатов наглядного представления на вспомогательный экран.

Таким образом, например, улучшенный и увеличенный вид очага поражения и опознавательной точки устройства, например, стеноза плюс кончика, может быть выведен на специальный монитор, где этот вид типично будет зафиксирован до введения новой порции контрастного вещества, таким образом, обновляя вид.

Следует отметить, что описанный способ является полностью автоматическим и не требует никаких действий вручную.

Следует отметить, что описанные выше примерные варианты осуществления данного изобретения применимы также для устройства, программного продукта и для машиночитаемого носителя.

В качестве главного пункта настоящего изобретения можно рассматривать предоставление возможности для оптимального наглядного представления опознавательной точки устройства типа кончика проволочного проводника катетера и очага поражения типа стеноза, и в то же время избежание плохой визуализации из-за низкой или высокой концентрации вещества в зоне вблизи опознавательной точки устройства. В дополнение, поскольку это оптимизирует наглядное представление, изобретение имеет эффект уменьшения количества необходимого контрастного вещества. Это уменьшение количества контрастного вещества важно и по причине снижения стоимости, и также для здоровья пациента, так как избыток контрастного вещества может оказать негативное воздействие на почки.

Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут очевидны и объяснены на основании описываемых ниже вариантов осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Примерные варианты осуществления данного изобретения будут описаны ниже в соответствии со следующими чертежами.

Фиг.1 иллюстрирует конфигурацию сосуда, проволочного проводника и кончика перед инъекцией.

фиг.2 иллюстрирует состояние, в котором начинается введение контрастного вещества, но оптимальный момент пока не достигнут.

фиг.3 иллюстрирует состояние, в котором выявляется оптимальный момент.

фиг.4 - это увеличенное изображение заштрихованного квадрата на фиг.3, иллюстрирующее стеноз и кончик в оптимальный момент.

фиг.5 иллюстрирует концентрацию контрастного вещества в исследуемой области.

фиг.6 - это блок-схема примерного варианта осуществления раскрываемого способа.

фиг.7 иллюстрирует концентрацию контрастного вещества в первом режиме.

фиг.8 иллюстрирует концентрацию контрастного вещества во втором режиме.

фиг.9 иллюстрирует установление наилучшего момента.

фиг.10 иллюстрирует устройство, согласно примерному варианту осуществления данного изобретения.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.1 иллюстрирует конфигурацию сосуда или, в общем, сосудистой структуры, в которую вводится инъекционный катетер. Кончик 5 проволочного проводника направляется проволочным проводником 2 для того, чтобы обследовать и лечить стеноз 3 в коронарной артерии 4. Следует отметить, что коронарная артерия 4 является фактически невидимой. Кончик 5 проволочного проводника показан в виде более темного сегмента и может быть сконструирован обнаруживаемым с помощью общего рентгеновского обследования, в котором проволочный проводник может быть непроницаемым для рентгеновских лучей (рентгеноконтрастным). Таким образом, местоположение кончика 5 проволочного проводника может быть обнаружено посредством рентгеновских лучей, когда трудно иллюстрировать стеноз 3, поскольку коронарная артерия обычно невидима относительно рентгеновского излучения. Поэтому можно ввести контрастное вещество через инъекционный катетер для того, чтобы увеличить контрастность сосудистой структуры, в частности коронарной артерии, содержащей очаг стеноза 3.

Фиг.2 иллюстрирует состояние сосудистой структуры, в котором начинается введение контрастного вещества. Контрастное вещество имеет ограниченную скорость распространения, так что контрастность увеличивается на протяжении какого-то времени.

В примере, представленном на фиг.2, контрастное вещество 6 распространяется среди других вдоль проволочного проводника, но пока что не достигает кончика проволочного проводника, так что контрастность вблизи кончика 5 проволочного проводника и стеноза 3 в данный момент недостаточна для дальнейших исследований с помощью рентгеновского излучения.

В состоянии дальнейшего распространения после заранее установленного времени контрастное вещество далее продвигается вдоль проволочного проводника, как показано на фиг.3. Следует отметить, что контрастное вещество 6 также распространяется вдоль других сосудов без проволочного проводника, так как продвижение контрастного вещества не зависит от присутствия проволочного проводника катетера.

В состоянии, показанном на фиг.3, контрастное вещество 6 достигло кончика 5 проволочного проводника и очага стеноза 3. Следует отметить, что концентрация контрастного вещества 6 распределяется по области нахождения и физически не создает булева состояния. Следует отметить, что распространение контрастного вещества 6 на фиг.2, 3 и 4, следовательно, показывает только тип порога, так что иллюстрация содержит информацию относительно пороговой концентрации контрастного вещества. Из-за распространения контрастного вещества фронт крутизны кривой непрерывно увеличивается в течение времени, так что возможно выявить оптимальный момент, в который концентрация контрастного вещества оптимальна для исследования или медицинского воздействия с помощью рентгеновского излучения.

Согласно примерному варианту осуществления, возможно регистрировать в заранее установленном промежутке времени множество изображений для того, чтобы определить оптимальный момент посредством анализа записанных изображений. Таким образом, иллюстрирование может не быть в реальном времени, но позволять определять оптимальный момент и оптимальную иллюстрацию конфигурации стеноза. Следует отметить, что конфигурация стеноза, и в частности форма стенок сосудов, обычно не меняется в значительной степени, так что иллюстрирование не в реальном времени не создает препятствий для раскрываемого способа.

Фиг.4 показывает увеличенный вид стеноза на фиг.3. При интерпретации распространения контрастного вещества, как показано на фиг.2, 3 и 4, как частного порога, состояние, показанное на фиг.4, является состоянием, в котором кончик 5 проволочного проводника катетера в пределах стеноза 3 близок к оптимальному моменту, поскольку концентрация контрастного вещества 6 превышает, например, минимальный порог во всем окружении кончика 5 проволочного проводника катетера.

Фиг.5 показывает распределение концентрации С контрастного вещества 6 по структуре рядом с кончиком 5 проволочного проводника или расстояние d. Концентрация возрастает на протяжении времени, так что в конкретный момент, изображенный на фиг.5, концентрация контрастного вещества превышает конкретный порог 10, позволяющий наглядно отобразить сосуд или стеноз. В этот момент концентрация не достигла максимального уровня 11 в исследуемой области концентрации С, эта концентрация максимального уровня скроет опознавательную точку устройства, например, кончик 5. В качестве исследуемой области в данном примерном варианте осуществления рассматривается область кончика. Другими словами, в настоящем примерном варианте осуществления наилучший момент наступает, когда концентрация в области кончика превышает порог 10, но остается ниже максимума или уровня скрывания 11.

Фиг.6 иллюстрирует примерный вариант осуществления раскрываемого способа, в котором на одной стороне А перечислены фоновые задачи, а на другой стороне В перечислены аспекты, инициируемые инъекцией.

В цикле рентгеноскопического исследования F в качестве фоновой задачи имеют место выявления S1 введения контрастного вещества, а также сегментация S2 кончика. Измерение S3 контрастности вокруг кончика имеет место после инициации посредством инъекции, за ним следуют компьютерная обработка S4 наилучшего момента, улучшение и увеличение масштаба S5 и выведение на специальный монитор S6.

Как фоновая задача, выявляется S1 кончик проволочного проводника катетера, в частности, непрерывно выявляется S1a и локализуется в течение, например, сегментации кончика или определения местоположения кончика S2. Благодаря его природе, чрезвычайно хорошо поглощающей рентгеновское излучение, и его ограниченной длине, этот процесс выявления является довольно легким и может совершаться с помощью традиционных техник выделения борозды (гребня) и определения порога. Этот подход даже может быть подкреплен (поддержан) техникой прокладывания борозды. В любом случае, данная фоновая задача должна обеспечить сегментацию кончика в каждом кадре текущего рентгеноскопического цикла С.

Как дальнейшая фоновая задача, имеет место выявление S1 введения контрастного вещества. В то же время, цикл контролируется S3 для обнаружения возможного введения контрастного вещества. Конечно, для этой задачи выявления можно привлечь устройства, не основанные на анализе изображений, однозначно, контроль и анализ командного сигнала электрического инжектора, но если это оказывается непрактичным, то можно прибегнуть к исключительно основанным на анализе изображений техникам. Относительно внезапное увеличение средней гребнистости во время цикла является типичным способом достижения этого выявления. Результат данного этапа - это булев индикатор S1a простой инъекции для каждого изображения текущего рентгеноскопического цикла. Далее, может иметь место сегментация кончика S2.

После инициации с помощью инъекции имеет место измерение контрастного вещества вокруг кончика S3. Выявление контрастного вещества инициирует оставшуюся часть процедуры. Когда контрастное вещество выпускается через инъекционный катетер, оно быстро достигает зоны вблизи кончика, где кончик может быть также любой опознавательной точкой, как маркер на стенте или баллонном катетере. Непрерывное разделение на сегменты кончика обеспечивает конфигурацию области, в которой нужно искать и анализировать контрастное вещество. Типично, контролируются и анализируются S3a значения уровня серого вокруг и на кончике, таким образом, создавая S3a несколько кривых зависимости время-мощность или время-контрастность, например, первая кривая для среднего значения уровня серого на кончике на протяжении времени t, и вторая кривая для среднего значения по обеим сторонам кончика. Сочетание первой кривой и второй кривой ведет к определению кривой Са контрастного вещества на кончике и в его окрестностях. Подобным образом, может быть установлена третья кривая для средних значений уровня серого на любой стороне сосуда, то есть на определенном расстоянии от кончика. Сочетание второй кривой и третьей кривой ведет к определению кривой Cb контрастного вещества в сосуде и в его окрестностях. Контрастное вещество также может интерпретироваться как мощность (интенсивность). Зона вблизи кончика может интерпретироваться как область, подходящая для медицинского воздействия.

Потом имеет место установление наилучшего момента S4. Вышеупомянутые кривые время-контрастность и время-мощность анализируются S4a, и вычисляется коэффициент видимости для кончика или опознавательной точки и ее окрестностей. В частности, этот динамический коэффициент может быть выведен из сочетания кривых контрастного вещества Са и Cb на фиг.9, которое показано как Са×Cb и составляет коэффициент видимости и для кончика, и для сосуда. Момент, в который этот коэффициент достигает оптимального значения, определяет S4b так называемый наилучший момент. На фиг.9 это показано как максимум Са×Cb в момент времени Tb. Типично, могут произойти две ситуации, изображенные на фиг.7 и фиг.8 как концентрация С в заранее установленном местоположении, например, на кончике, в течение времени t. В первой ситуации вводится большое количество контрастного вещества. В этом случае, кончик на некоем этапе будет полностью скрыт контрастным веществом, и наилучший момент 12 - это либо немного до 13 того, как наступает эта ситуация, либо немного после 14, когда контрастное вещество смывается. Во второй ситуации, вводится только ограниченное количество контрастного вещества. В этом случае, максимальная концентрация 15 контрастного вещества вокруг кончика или опознавательной точки оставляет кончик или опознавательную точку четко видимыми, например, концентрация остается ниже максимального уровня видимости 11, а также создает наилучшую видимость для стеноза 3. Другими словами, в присутствии слишком большого количества контрастного вещества, то есть при высокой концентрации контрастного вещества, только сосуд, сосудистая структура или стеноз являются видимыми, поскольку высокая концентрация контрастного вещества скрывает кончик или опознавательную точку. В отсутствие контрастного вещества видны только опознавательная точка устройства или кончик, однако, сосуд, сосудистая структура или стеноз не могут быть видны из-за отсутствия контрастного вещества, как изображено на фиг.5. Следовательно, оптимум между двумя случаями соответствует наилучшему моменту. В обеих ситуациях наилучший момент соответствует некоему оптимуму видимости, где и кончик, и очаг поражения четко выделяются на фоне, так что достигается оптимальное контрастное сопоставление.

Фиг.9 далее иллюстрирует определение наилучшего момента. На этом чертеже кривая Са контрастного вещества на кончике и в его окрестностях представлена вместе с кривой Cb контрастного вещества в сосуде и в его окрестностях. Фиг.9 показывает, что Са имеет максимум, когда вокруг кончика не присутствует никакое контрастное вещество. Когда контрастное вещество достигает окрестностей кончика, контрастность кончика снижается. И наоборот, контрастность сосуда и его окрестностей нулевая, когда контрастность отсутствует, так как сосуд тогда прозрачный. Когда контрастное вещество достигает соседнего с кончиком сосуда, контрастность сосуда возрастает. Теперь, в качестве примера, фиг.9 иллюстрирует компьютерное вычисление динамического коэффициента видимости как произведения Са и Cb. Фиг.9 четко показывает, что может быть найден максимум кривой этого коэффициента, таким образом, устанавливая наилучший момент. Но произведение Са и Cb, Са×Cb, это только пример. Конечно, произведение велико, только когда и Са, и Cb велики. Поэтому задачей изобретения принимается максимизировать видимость и кончика, и сосуда. Но возможны и другие комбинации.

Потом имеет место фаза улучшения и увеличения масштаба S5, во время которой очаг поражения вместе с опознавательной точкой устройства или кончиком частично представляются наглядно в наилучший момент. Однако многие техники улучшения можно использовать для того, чтобы сделать это представление еще более точным. Конечно, можно увеличить вид исследуемой области, но возможно применение всех типов пространственных и временных фильтров вместе с работой с гистограммой.

Наконец, имеет место автоматический вывод S6 на дополнительный экран или любое другое подходящее средство иллюстрирования. Таким образом, улучшенный и увеличенный вид очага поражения плюс опознавательной точки устройства или кончика могут быть выведены на специальный монитор. Типично, этот вид будет зафиксирован до введения новой порции контрастного вещества, таким образом, обновляя вид.

Фиг.10 иллюстрирует устройство 20, в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, включая измерительное устройство 21, предназначенное для выявления введения контрастного вещества в зоне вблизи опознавательной точки устройства, блок контроля 22, предназначенный для контроля и анализа в течение заданного времени зоны вблизи опознавательной точки устройства, энергоблок 23, предназначенный для формирования кривых зависимости контрастности от времени на основе контролируемой зоны вблизи опознавательной точки, устройство анализа 24, предназначенное для анализа кривых зависимости контрастности от времени, и устройство определения 25, предназначенное для определения наилучшего момента как оптимума видимости на основе кривых зависимости контрастности от времени.

Описанный способ является полностью автоматическим и не требует никаких действий вручную.

Следует отметить, что также и в других ситуациях можно извлечь пользу из раскрываемого способа. Это может потребовать привлечения других устройств, маркеров, катетеров, спиралей и т.д. и других видов анатомических опознавательных точек, например аневризм. В более общем смысле, должна быть установлена различаемая исследуемая область, либо автоматически, как в случае с кончиком или опознавательной точкой, либо даже благодаря предусмотренным указаниям, как в случае с областью, выбираемой вручную. Затем, после инициирования с помощью выявления введения контрастного вещества, измерения видимости в пределах области вычисляются компьютером, и наилучший момент может быть установлен. Затем может быть вычислен оптимальный вид наилучшего момента.

Введение контрастного вещества может быть основано на анализе изображений или может производиться из внешних указаний, например, в случае электрического инжектора контрастного вещества. Установление исследуемой области может достигаться различными путями, путем выявления, прокладывания треков, корреляции и т.д. Можно вообразить множество критериев для компьютерного вычисления наилучшего момента. На экран можно вывести не только зафиксированное изображение, но также короткий улучшенный цикл около наилучшего момента. В этом случае также могут применяться техники компенсации движения для устранения проблемы движения. Возможно иметь целью не только сердечные, но и сосудистые и нейровоздействия.

Это можно отнести ко всем рентгеновским воздействиям, но также к другим способам терапевтического воздействия, опирающимся на некоторые типы контрастных веществ, таким как магнитно-резонансная томография (МРТ), компьютерная томография (КТ), ультразвуковая визуализация (УЗ).

Следует отметить, что данное изобретение может применяться для операций стеноза, при постановке стента, а также при лечении баллонным катетером.

Также следует отметить, что из данного изобретения можно извлечь пользу и при других ситуациях. Это может потребовать привлечения других устройств, таких как маркеры, катетеры, спирали и т.д. и других видов анатомических опознавательных точек, например аневризм.

Следует отметить, что термин «включающий в себя» не исключает другие элементы или этапы и единственное число существительных не исключает множественность. Также элементы, описанные в связи с различными вариантами осуществления, могут сочетаться друг с другом.

Также следует отметить, что ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны толковаться как ограничивающие масштаб формулы данного изобретения.

1. Способ регистрирования сосудистой структуры во время медицинского воздействия, включающий в себя
выявление (S1) введения контрастного вещества (6), поступающего в зону вблизи опознавательной точки (5) устройства;
контроль и анализ (S3) в течение заданного времени зоны вблизи опознавательной точки (5) устройства;
формирование (S3а) первой и второй кривых зависимости время-контрастность на основе контролируемой зоны вблизи опознавательной точки (5) устройства, где первая кривая зависимости время-контрастность представляет собой кривую (Са) контрастного вещества на кончике и в его окрестностях, а вторая кривая зависимости время-контрастность представляет собой кривую (Сb) контрастного вещества в сосуде и в его окрестностях;
анализ (S4a) первой и второй кривых зависимости время-контрастность; и установление (S4b) наилучшего момента как оптимума видимости на основе первой и второй кривых зависимости время-контрастность, причем оптимум видимости (12) представляет собой момент, когда опознавательная точка (5) устройства и очаг поражения (3) имеют оптимальное контрастное сопоставление относительно фона.

2. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя наглядное представление (S6) зоны вблизи опознавательной точки (5) устройства в наилучший момент.

3. Способ по п.1, в котором опознавательная точка (5) устройства является кончиком проволочного проводника катетера или индикатором стенозного баллонного катетера.

4. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя непрерывное выявление (Sla) и локализацию (S2) опознавательной точки (5) устройства.

5. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя контроль и анализ (S3) цикла относительно выявления введения контрастного вещества.

6. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя вывод (Sla) результатов выявления как булевского индикатора.

7. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя контроль и анализ (S3а) значений уровня серого вокруг опознавательной точки (5) устройства.

8. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя вычисление компьютером (S4) коэффициента видимости для опознавательной точки (5) устройства и ее окрестностей.

9. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя определение наилучшего момента (12) при выявлении введения контрастного вещества (6), скрывающего опознавательную точку (5) устройства, как момента времени непосредственно перед (13) или после (14) скрывания опознавательной точки (5) устройства, или иначе, времени (15) максимальной концентрации контрастного вещества.

10. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя наглядное представление (S6) зоны вблизи опознавательной точки (5) устройства вместе с очагом поражения (3).

11. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя наглядное представление (S5) увеличенной исследуемой области.

12. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя вывод (S6) наглядного представления на дополнительный монитор.

13. Машиночитаемый носитель, содержащий программный элемент для осуществления способа по п.1 посредством компьютера.

14. Устройство для регистрирования сосудистой структуры (3, 4) во время медицинского воздействия, включающее в себя
измерительное устройство (21), предназначенное для выявления введения контрастного вещества в зоне вблизи опознавательной точки устройства;
блок контроля (22), предназначенный для контроля и анализа в течение заданного времени зоны вблизи опознавательной точки устройства;
генерирующий элемент (23), предназначенный для формирования первой и второй кривых зависимости контрастности от времени на основе контролируемой зоны вблизи опознавательной точки, где первая кривая зависимости время-контрастность представляет собой кривую (Са) контрастного вещества на кончике и в его окрестностях, а вторая кривая зависимости время-контрастность представляет собой кривую (Сb) контрастного вещества в сосуде и в его окрестностях;
устройство анализа (24), предназначенное для анализа первой и второй кривых зависимости контрастности от времени; и
устройство определения (25), предназначенное для определения наилучшего момента как оптимума видимости на основе первой и второй кривых зависимости контрастности от времени, причем оптимум видимости (12) представляет собой момент, когда опознавательная точка (5) устройства и очаг поражения (3) имеют оптимальное контрастное сопоставление относительно фона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к рентгеновским устройствам. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к рентгеновским устройствам. .

Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для исследования слезоотводящих путей. .
Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для диагностики первичной начальной экзофитной, эндофитной, смешанной ретинобластомы у детей. .
Изобретение относится к медицине, а именно к урологии, и может быть использовано для диагностики нарушений микроциркуляции в слизистой оболочке мочевого пузыря при хронических рецидивирующих циститах инфекционной этиологии, осложненных лейкоплакией.
Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для прогнозирования контроля течения бронхиальной астмы (БА). .

Изобретение относится к медицине. .

Изобретение относится к области медицины, в частности к педиатрии, психоневрологии, медицинской радиологии. .

Изобретение относится к области ветеринарии и направлено на обеспечение ранней диагностики вероятности развития посттравматических изменений в крестцово-подвздошном суставе у собак

Изобретение относится к области медицины, а именно к урологии, нейрохирургии и вертебрологии

Изобретение относится к медицине, а именно - к кардиологии, и может быть использовано для профилактики острого коронарного синдрома у мужчин, страдающих артериальной гипертонией, с умеренным риском острых сердечно-сосудистых осложнений

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и бронхиальной астмы (БА) при сомнительной клинико-рентгенологической симптоматике

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратуре медицинского и фотобиологического назначения, предназначено для осуществления процесса люминесцентной диагностики рака на основе использования ряда редкоземельных металлокомплексов порфиринов и направлено на повышение чувствительности измерений интенсивности люминесценции в диапазоне спектра 900-1100 нм, что приводит к резкому снижению дозы вводимого в организм пациента препарата и исключает наличие какой-либо токсичности при проведении процедуры

Изобретение относится к медицине, лучевой диагностике и может быть использовано при оценке состояния кости после дистракционного удлинения конечностей

Изобретение относится к медицине, а именно к ортодонтической стоматологии, и предназначено для диагностики и оценки зубочелюстных аномалий у детей от 6 до 11 лет
Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии и предназначено для оценки эффективности комбинированного органосохраняющего лечения ретинобластомы у детей
Наверх