[发明专利]用于减少由于血管重叠引起的伪影的方法和图像处理装置

说明书

本发明涉及一种用于减少在利用造影剂记录的患者的血管系统的感兴趣记录区域的四维血管造影数据组中由于血管重叠引起的伪影的方法，其中由显示血管系统的数字减影血管造影的二维投影图像重建血管系统的三维血管数据组，并且通过将投影图像乘法反投影到血管数据组中或从其导出的基础数据组中来确定四维血管造影数据组，其中，在合理性检查步骤中，在与所覆盖的时间段的所有各个不同的时间点相关联的血管造影数据组的部分图像数据组中，相对于对与允许的源点的造影剂填充的连接的存在进行检查的合理性检查标准，检查造影剂填充地显示的血管段，据此确定仅还包含满足合理性检查标准的血管段的校正后的部分图像数据组。

技术领域

本发明涉及一种用于减少在利用造影剂给予记录的、患者的血管系统的感兴趣记录区域的四维血管造影数据组中由于血管重叠引起的伪影的方法，其中由显示血管系统的数字减影血管造影的二维投影图像重建血管系统的三维血管数据组，并且通过将投影图像乘法反投影到血管数据组中或从其导出的基础数据组中来确定四维血管造影数据组。此外，本发明涉及一种图像处理装置、计算机程序和电子可读数据载体。

背景技术

重叠的血管是数字减影血管造影(DSA)中基本上已知的问题。四维数字减影血管造影的发展朝着可靠的和易于解读的图像这个方向迈出了重要的一步。在此，在造影剂通过记录区域中的血管系统进行迁移期间，利用X射线装置、例如具有C形臂的X射线装置在不同投影角度下的一次或多次旋转的情况下，记录患者的血管系统的感兴趣记录区域的二维投影图像。通过减去在没有造影剂的情况下记录的掩模图像来形成数字减影血管造影的投影图像，其中也可以对各个重建的三维图像数据组进行减影。在数字减影血管造影的开头已知了，通过在特定的时间间隔内记录的数字减影血管造影的投影图像被用于由此重建三维部分图像数据组，由此产生多个时间上连续的三维图像数据组，在此期间存在能够提供更好的图像质量和更好的时间分辨率的较新方案。

其中一种方案已经在B.Davis等人的文章“4D Digital SubtractionAngiography:Implementation and Demonstration of Feasibility”,DOI:10.3174/ajnr.A3529中描述。在那里建议，首先使用显示至少大部分被填充的血管的数字减影血管造影的投影图像的特别大的部分来重建非时间分辨的、显示记录区域中的整个血管系统的三维血管数据组，该三维血管数据组通过乘法嵌入数字减影血管造影的特别是标准化后的投影图像的时间信息建立对于体素值的连续更新的基础，从而产生一系列时间分辨的三维图像，即一系列四维血管造影数据组的部分图像数据组。换句话说，血管数据组最终用于限制对数字减影血管造影的投影图像的时间信息进行积分的各个三维部分图像数据组的重建。因此，执行乘法反投影。这可以理解为，位于显示造影剂填充的投影图像的像素的射线上的血管(标记为血管的体素)被强调为在记录投影图像的时间点是造影剂填充的。

然而，当沿着当前投影图像的射线存在血管重叠时，在单个平面中的记录的该应用和到四维图像重建的乘法反投影的该应用总是会引起问题。更确切的说，因为二维投影图像的对比度信息不能明确地与重叠的血管中的一个相关联，所以将二维投影图像乘法反投影到静态三维限制图像中、即血管数据组中(在没有额外的规则化的情况下)会导致不合理的血管强调。也就是说，这样的算法可能由于血管重叠而产生伪影，其中特定的血管段过早或过晚被显示为造影剂填充。对于例如诊断医生的用户而言，这意味着该四维成像的图像质量和临床重要性受到损害。

为了减少重叠伪影的数量，已经建议在用于确定与不同的时间点相关联的三维部分图像数据的乘法反投影的同时确定四维置信图作为置信数据组，该置信数据组描述了沿着相关的、所应用的射线的血管重叠。在此，置信值0通常与强的血管重叠相关联，置信值1通常与不存在血管重叠相关联。可以通过血管的“数值”、特别是通过沿射线的积分和与至少一个阈值的比较来确定置信数据组的置信值。基于描述血管重叠的四维置信数据组，在该时间的足够可靠的相邻值之间的临时的四维血管造影图像数据组的不可靠的强度值可以进行内插，从而代替不太可靠的值、例如低于置信值的阈值的值。

然而已经表明，关于该过程还存在关于消除由于血管重叠伪影引起的图像质量问题方面的改进潜力。