[发明专利]用于二维/三维配准的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将CT拍摄系统的3D立体图像与X射线诊断装置的血管拍摄系统的至少一个2D投影图像配准的方法。

背景技术

X射线诊断系统属于医学成像标准以及例如用于介入治疗。血管造影系统，一般为C形臂X射线系统，例如用于对血管和心脏疾病进行治疗监控，并用于对肿瘤进行最少介入治疗。它们通过它们的平板X射线检测器以设置在矩阵中的像素元件提供非常高的位置分别率(大约150μm的像素大小)，可以用于2D成像也可以用于3D成像(西门子公司的所谓DynaCT)。但是对于低对比度分辨率和拍摄速度来说，在3D成像中仍然还总是考虑经典的计算机断层造影设备，它们在另一方面具有2D成像中分辨率和拍摄场的缺点。

为了能够利用两种系统的优点，例如在DE 19802405B4中公开了一种X射线诊断装置，其中在可旋转的机架上设置了两个拍摄系统，CT拍摄系统具有行状的X射线检测器，血管拍摄系统具有平面状的X射线检测器。利用CT拍摄系统可以实现公知的CT模式，例如通过使患者卧榻进行所谓的停止拍摄进给(Stop-and-Shoot-Vorschub)来拍摄序列的层，或者通过连续进给患者卧榻和连续的机架旋转进行螺旋成像。利用血管拍摄系统可以实现两种公知的模式：一种以不动的机架进行2D透视成像，以及一种以连续或序列旋转的机架进行3D旋转成像(例如DynaCT)。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提出一种用于在具有CT拍摄系统和血管拍摄系统的X射线诊断装置中配准3D立体图像和2D投影图像的精确方法，通过该方法可以简单的方式监控对检查对象的介入手术。

本发明的技术问题通过一种用于将CT拍摄系统的3D立体图像与X射线诊断装置的血管拍摄系统的至少一个2D投影图像配准的方法来解决。

按照本发明的用于将CT拍摄系统的3D立体图像与X射线诊断装置的血管拍摄系统的至少一个2D投影图像配准的方法，该X射线诊断装置具有可旋转的机架，这些拍摄系统共同设置在该机架内，其中CT拍摄系统具有第一X射线源和与该第一X射线源相对设置的、包括一排单独检测器的计算机断层造影X射线检测器，而血管拍摄系统具有与该第一X射线源错开设置的第二X射线源，和与该第二X射线源相对设置的、具有设置成矩阵状的像素元件的平面状X射线检测器，该方法具有如下的步骤：

-提供从CT拍摄系统的数据组中重建的检查对象的3D立体图像，

-借助血管拍摄系统拍摄检查对象的2D投影图像，

-在考虑CT拍摄系统和血管拍摄系统之间的几何设置的情况下，确定所拍摄的2D投影图像相对于3D立体图像的投影方向，

-从3D立体图像中模拟出所确定出的投影方向上的2D投影图像(特别是DDR＝数字重建的放射造影)，

-将拍摄的2D投影图像与模拟的2D投影图像相匹配，以及

-在考虑该匹配的情况下将拍摄的2D投影图像与3D立体图像相叠加。

通过本发明的方法可以进行非常准确、简单且可靠的2D/3D配准，其中，利用两个拍摄系统彼此之间的固定几何设置来加速该配准。非常准确且无差错的3D立体图像和2D投影图像的对应使得在诊断时的误差率极小，由此使受检患者有更高的安全性。

根据本发明的一种实施方式，在显示单元上显示3D立体图像和叠加出的2D投影图像。优选X射线诊断装置和两个拍摄系统由一个系统控制装置来控制。此外，该系统控制装置还可以自动执行单个方法步骤，从而使使用者可以完全集中在其它处理、如实施导航和对患者进行手术上。

根据本发明的另一种实施方式，在将拍摄的2D投影图像与模拟的2D投影图像进行匹配时，考虑在拍摄2D投影图像时使用的放大。该放大例如可由几何配置、例如两个X射线源和血管拍摄系统的平面图像X射线检测器之间的距离来确定。

优选借助血管拍摄系统拍摄检查对象的其它2D投影图像，并与3D立体图像相叠加。对于该结果图像，通过配准明显简化了叠加，因为已经存在模拟的2D投影图像(数字重建的放射造影)，从而可以快速而简单地进行3D立体图像和拍摄的2D投影图像的叠加。在3D立体图像是新的的情况下，模拟出新的2D投影图像并进行新的匹配和随后的叠加。

根据本发明的另一种实施方式，在对检查对象进行介入手术或导管导航之前或期间执行该方法，以对手术或导航进行监控。在此之后为了在线监控拍摄其它2D投影图像并与3D立体图像相叠加，从而能够监控介入手术或导管的进展。

附图说明