[发明专利]对血管造影数据组进行图像处理的方法以及图像处理装置

说明书

本发明涉及一种用于对患者的血管系统的关注的记录区域的血管造影数据组(1)进行图像处理的方法，其中，血管造影数据组(1)包括记录区域的二维或三维部分图像数据组的时间序列，其针对每个空间图像元素描述在记录血管造影数据组(1)时使用的造影剂的造影剂浓度的时间变化(2)，然后通过按照图像元素将窗口函数(10)应用于时间参数组(8)来确定掩模数据组(12)的序列(11)，并且通过将掩模数据组(12)应用于静态血管数据组(3)来确定静态显示数据组(5)的序列(4)。

技术领域

本发明涉及一种用于对患者的血管系统的关注的记录区域的血管造影数据组进行图像处理的方法和装置，其中，血管造影数据组包括记录区域的二维或三维部分图像数据组的时间序列，其针对每个空间图像元素描述在记录血管造影数据组时使用的造影剂的造影剂浓度的时间变化。此外，本发明涉及一种计算机程序和电子可读数据载体。

背景技术

朝向关注的记录区域中的患者的血管系统的可靠并且能够良好地解释的图像的方向的一个大的步骤是开发四维数字减影血管造影。在此，在造影剂以造影剂团块的形式移动通过患者的血管系统的关注的记录区域中的血管系统期间，利用X射线装置、例如利用具有C形臂的X射线装置，通过一次或多次旋转在不同的投影角度下记录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，形成数字减影血管造影的投影图像，其中，也可以针对各个重建的三维图像数据组进行减法。而在数字血管造影术的早期就已知，通过使用以特定时间间隔记录的数字减影血管成像的投影图像，来产生多个在时间上连续的三维图像数据组，以便由此重建三维部分图像数据组，同时还存在能够提供更好的图像质量并且还能够提供更好的时间分辨率的更新的方案。

在B.Davis等的文章“4D Digital Subtraction Angiography:Implementationand Demonstration of Feasibility”,DOI:10.3174/ajnr.A3529中描述了这些方案中的一个。在那里提出了，首先使用特别是显示至少在很大程度上填充的血管的数字减影血管造影的投影图像中的大部分，来重建显示记录区域中的整个血管系统的非时间分辨的三维血管数据组，其通过以乘法嵌入数字减影血管造影的特别是归算后的投影图像的时间信息建立连续更新体素值的基础，从而形成一系列时间分辨的3D图像，即四维血管造影数据组的一系列部分图像数据组。换句话说，最终使用血管数据组来限制集成了数字减影血管造影的投影图像的时间信息的各个三维部分图像数据组的重建。因此要实施乘法反投影。这可以理解为，作为在记录投影图像的时间点以造影剂填充来强调位于显示造影剂填充的投影图像的一个像素的射束上的显示血管的体素。

如此在整体上描述的四维重建算法包括：为了确定血管数据组的已知的数字减影血管造影的三维图像重建步骤。为了产生高质量的血管数据组，如已经阐述的，必须存在足够数量的连贯地以造影剂填充的投影图像。为了确保这一点，已知一方面使用记录扩展的角度范围、通常为200°的图像记录协议，另一方面进行相对长时间、例如持续大约7秒的造影剂注入，其中，造影剂施予的持续时间的要求(由此还有团块的大小)通过在关注的记录区域中、例如在脑部中的一般的血液循环时间来给定。

然而，如此描述的用于获得作为四维血管造影数据组的基础的高质量的三维血管数据组的前提可能导致重叠的流动相。更准确地说，在四维数字减影血管造影中可能在动脉期和静脉期之间出现时间上的重叠，这在限制中导致不能将动脉结构和静脉结构分离地视觉化并且进行判断。此外，在像电影一样查看部分图像数据组的时间序列时产生难以进行判断的印象。

通过缩短造影剂注入时间、因此通过较短的团块来消除该问题仅在严重的质量损失的情况下才可能。如果使用例如通常在二维数字减影血管造影中应用的0.5至2秒范围内的注入时间，虽然能够明显地区分动脉流入和静脉流出，但是用作四维血管造影数据组的限制数据组的三维血管数据组的图像质量，以及因此四维血管造影数据组的质量会极其低。