Ｘ射线检查中的流声音制造技术

本发明专利技术涉及使用Ｘ射线图像采集装置的血流相关信息的表示。为了在Ｘ射线成像系统中提供用于表示血流的改进方法以例如用于血管分析的目的，提供了使用Ｘ射线图像确定血液速度的空间分布的装置和方法。使用该信息，可能人工合成由根据速度分布所确定的可视谱所定义的声音。例如，基于Ｘ射线成像技术提供声音信息允许心脏病学家和神经科学者以增强的方式对脉管病变进行估计，并且对所得到的血流质量进行更好控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及血流相关信息的表示。具体而言，本专利技术涉及用于使用X射线图像获取装置表示血流相关信息的方法，以及具有用于表示血流相关信息的χ射线图像获取装置的设备。
技术介绍
出于不同的原因需要关于血流的信息。例如，血管图通常用于血管分析、神经介入或者用于动脉瘤结构的可视化。例如，在诸如支架置入的介入过程之前为了规划的目的需要关于血流质量的信息，并且在诸如支架的介入治疗之后为了输出控制需要关于血流质量的信息。但是不能证实恢复了令人满意的生理血流。通常，使用回波描记术得到定量流信息。事实上，使用超声检查像颈动脉、腹主动脉和下肢动脉这样的大血管。然而，由于颅骨的阻碍，很难使用超声对神经血管进行成像。当检查冠状动脉流时，由于心脏在超声探头和胸腔屏障前的快速运动，所以使用超声也出现困难。从WO 2008/107836中，已知一种使用血管的X射线图像计算血液速度的方法。
技术实现思路
随着对比剂的注射，X射线产生血管内流动对比剂的动态序列。这些图像允许在介入治疗期间对血管结构进行检测和定位，对于诸如支架置入是有用的。以相同的方式，允许得到用于神经介入和动脉瘤结构可视化的血管图。使用对比剂，X射线能够在拍摄和介入程序期间产生脑部脉管系统和冠状动脉的解剖图像。但是，已经显示，在X射线程序中采用通用技术以这样的方式产生血流图像，即，以很难或者几乎不可能恢复关于血流的定性和定量信息的方式。例如，这些图像本身不为外科医生提供用于详细血管分析所期望的信息。即使通过把若干个图像结合成诸如表示一心动周期的序列，可得到的信息也是不足的。 因此，在用于心血管检查和程序的X射线模态内，可能存在对血管功能信息很强的需求，该血管功能信息可以用于筛查(screening)，但是也可以用于比较介入治疗之前和之后的血流质量。因此，本专利技术的目的是提供一种为了诸如血管分析的目的、在X射线成像系统中用于表示血流的改进方法。采用根据独立权利要求的方法和检查设备实现该目的。在优选实施例中，提供了用于在X射线图像中表示血流相关信息的、包括以下步骤的方法。首先，通过利用X射线成像系统生成诸如对比前图像或者掩膜图像的第一图像序列、并且通过利用X射线成像系统在对比阶段生成第二图像序列，来生成数字减影血管造影DSA图像；其中，在第二图像序列中，受试者的一部分具有在与所述第一图像序列中不同的对比度。例如，对比阶段可以包括将对比剂引入待检查的受试者。此外，使用时间配准过程确定对于第二序列的每幅图像的第一序列的对应图像。随后，从对应的第二图像中减去对应的第一图像以生成DSA图像。执行血管配准，其包括通过充足对比剂检测自动定义或者通过用户定义在DSA之后的参考时间的参考血管图像。随后，在参考血管图像和当前血管图像之间执行配准，并且将当前血管图像朝向参考血管图像方向扭曲，生成经配准的输出对比图像。此外，对输出序列进行时间滤波以提取时间对比调制，并且在时间滤波序列上施加运动估计处理来计算速度矢量场。最后，将速度数据转换成声音信号。根据本专利技术的示例性实施例，使用图像序列得到用于神经介入和动脉瘤结构可视化的血管图。随后，使用空时滤波和诸如光流法生成流图。这些流图提供了关于实际流特性的复杂视觉信息。然而，为了理解该信息，需要用户的视觉注意。根据本专利技术，已知血液速度的空间分布，人工合成由通过速度分布所确定的可视频谱所定义的声音是可能的。将该信息提供给声音感官，以可以将用户(例如外科医生)的视觉注意力集中到其它方面的这样一种方式给其减轻负担。因此，提供表示血流的声音信号将帮助临床医生认识和限定血管的流特性。还意识到，耳朵的灵敏度能够发觉由于流扰动或不规则性造成的细微变化， 超出任何成像表示。这意味着通过提供血流的声音表示，提供比视觉表示更详细的信息是可能的。另一个优点是无论感兴趣区域在患者身体内的什么位置，都可以为这些区域提供详细的血流信息，例如用于神经血管或者为了获得关于冠状动脉流的信息。基于X射线成像技术提供声音信息允许心脏病学家和神经科学者例如以一种增强的方式对脉管病变进行评估并且对所得到的血流质量进行更好地控制。本专利技术的优点之一是给诸如诊所医师的操作者提供关于血流的信息，其对于诸如进一步治疗或者对于分析病因是必须的或者至少是非常有用的。由于声音的使用，提供详细信息使得用户可以以一种非常有效和省时的方式感知和使用所述信息是可能的。这意味着当使用X射线成像装置时为了提供定量血流信息无需诸如回波描记术装置的额外装置。 这大大扩大了 X射线成像装置的可能应用领域。血管配准对从血管结构内的流运动中区分出由生理运动引起的血管全局运动是必需的。将当前血管图像朝向参考图像扭曲的步骤使用这样的配准过程，其中，血管结构的形状和轮廓是被视为实现匹配的要素。随后，保留血管内的对比剂变化。配准和扭曲操作使动脉稳定，并且移除血管的全局运动，其中，血管附属于移动器官。在该步骤之后，所观测的对比的时间/空间变化仅取决于血管内对比剂的运动而不是血管移动。为了在更好的位置发现流体运动，利用配准和扭曲步骤消除运动是可能的。随后，在施加时间滤波时对流体运动进行估计。计算速度矢量场产生不同方面的血流信息。能够测量定向局部流场，那么， 得到对流特性进行描述的任何类型的参数是可能的。作为结果，本专利技术性方法能够提取全流场。因此，该方法产生表示全流场的声音信息。在优选实施例中，将速度数据转换成声音数据包括在感兴趣区域中确定局部血管方向的步骤；对于对应于速度矢量序列的时间t的每幅图像将速度矢量投影在血管方向上的步骤；以及使用对于每个像素的速度矢量值增加直方图的步骤。在另一个优选实施例中，提供了一种方法，其中，声音信号再现了超声多普勒检查的特性。通过使声音特性适应超声多普勒流声音的声印象，提供与已知超声多普勒流检查可比较的多普勒频谱分析。事实上，超声多普勒检查是对于脉管评估通常使用的参考检查。 因此，通过提供具有超声多普勒流声音的特性的声音信号，临床医生可以使用他的技能根据超声检查来解释声音和由X射线成像系统所提供的频谱。因此，声音表示有利于解释X 射线结果。通过提供像多普勒这样的声音信息，避免了用户对这些新图像进行解释的需求，顺便提一下，这种解释将需要大量的临床验证。换言之，用已知的方式再现通常采用不同的成像模态获得的结果将增强X射线基流测量的接受度和解释，因为临床医生可以使用他对于超声所发展的相同技能来鉴别流质量。与通过多普勒效应自然地产生声音、即声音频谱对应于血流速度分布的多普勒超声相反，以合成方式生成本专利技术的声音信号。在多普勒超声中，高速度给出高音高的声音， 低速度给出低音高的音调，使得多普勒声音在心动周期期间从低音高的声音到高音高的声音变化，重现了动脉流的搏动。在示例性实施例中，对于合成声音的生成过程，使用血管参考图像计算对于流投影矢量所必须的血管方向图。在血管分段之后，使用标准取向的脊状滤波器计算血管取向。 随后，血管取向在血管图上延伸，创建血管取向图。可以对于整个序列执行一次该操作。随后，将每个速度帧投影在局部血管方向上，产生投影速度帧。此外，为了合成XR-流声音，由用户确定感兴趣区域(ROI)。对于每个投影速度帧， 生成在血管轴线方向上的流场直方图。将该直方图转换成具有适当频率标度的瞬时伪谱。 要进行该转换，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于表示血流相关信息的检查设备，所述检查设备包括：－至少一个Ｘ射线图像采集装置（１４０）；－数据处理单元（１４８）；以及－至少一个声音装置（１５２）；其中，所述Ｘ射线图像采集装置布置成生成第一图像序列并且在对比阶段生成第二图像序列，其中，在所述第二图像序列中，受试者的一部分具有与在所述第一图像序列中不同的对比度；其中，所述数据处理单元（１４８）布置成使用时间配准过程确定对于所述第二序列中的每幅图像的所述第一序列中的对应图像；从对应的第二图像中减去对应的第一图像以生成ＤＳＡ图像；并且配准血管，其包括通过充足对比剂检测或者通过用户来定义在ＤＳＡ之后的参考时间的参考血管图像；在所述参考血管图像和当前血管图像之间进行配准；并且使所述当前血管图像朝向所述参考血管图像扭曲，从而生成经配准的输出对比图像；并且对所述输出序列进行时间滤波，以提取时间对比调制（１６）；并且计算在经时间滤波的序列上应用运动估计处理的速度矢量场（１８）；并且将所述速度数据转换成产生声音信号的声音数据（２０）；并且其中，所述至少一个声音装置（１５２）布置成提供所述声音信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·博纳富，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL