以比心率更快的频率获取多个图像投影。利用心搏频率的生理相干性，从二维图像投影生成三个空间维度中的心搏频率血管造影现象的时空重建。复值方法可以被用于对多个图像投影进行操作，以重建更高维度的时空对象。从多个两个空间维度血管造影投影，获取移动脉搏波和其他心搏频率血管造影现象的3D空间重建。本文还提供了对于从双平面血管造影设备获取的血管造影数据的重建技术。造影数据的重建技术。造影数据的重建技术。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从多个较低维度血管造影投影对移动血管脉搏波进行时空重建
关联申请的交叉引用
[0001]本申请根据35 U.S.C.
§
119要求于2019年2月6日提交的临时专利申请第62/801766号的权益和优先权，该临时专利申请通过引用整体并入本申请。
[0002]提供了用于从多个低阶维度血管造影投影创建移动血管脉搏波的高阶维度重建的技术。由于血管造影片(例如，x射线血管造影片)通常作为根据时间在3D血管床中行进的血管造影造影剂的二维影像投影产生，因此该方法包括基于心搏频率血管造影现象在四个维度(包括3D空间和时间维度)中重建血管造影片。
[0003]本技术从多个血管造影图像投影将血管造影片重建为三个空间维度，每个图像投影在两个空间维度中获取。这些技术可以用于使用血管脉搏波和其他心搏频率现象从低阶空间维度获取高阶维度时空重建。
[0004]根据本技术，可以同时、连续地或以其一些组合来获取低阶维度血管造影投影。
[0005]根据本技术，采用心搏频率的生理相干性来同步每个两个空间维度图像投影。基于生理相干性的同步允许重建，由于心搏频率血管造影现象与单个心搏频率起搏器或其他外部源同步的时间一致性。
[0006]本方法、设备和计算机可读介质利用血管脉搏波的生理相干性来允许从两个空间维度图像投影的血管脉搏波的3D空间重建进行断层合成。
技术介绍
[0007]心脏将血液泵入整个血管系统，包括器官，作为一系列动脉冲程体积。心脏门控方法不允许在血管中行进时对各个冲程体积进行成像，而是添入来自多个心跳的脉搏波。美国专利第10,123,761公开了从以比心搏频率更快的频率获取的血管造影图像执行各个移动血管脉搏波的时空重建的方面。在这种方法中，移动血管脉搏波被重建为两个空间维度血管造影投影。在这些方面中，采用了运动混叠(motion alias)和频率混叠(frequency alias)技术的平衡。然而，这种方法由于无法在三个空间维度中提供移动血管脉搏波的时空重建而受到限制。
[0008]美国专利10,123,671公开了用于分析以比心率更快的频率获取的一序列的血管造影图像，以根据该图像投影获取对移动血管脉搏波的时空重建的技术。时空重建是与投影维度相同的复值数据。每个时间点处的每个像素具有复值数据(complex valued datum)。它可以表示为实数和虚数。然而，对于生理解释而言，它是以具有幅度和相位的极性形式来表示的。幅度表示该像素在心搏频率下的对比度变化。相位表示心搏循环中的位置。
[0009]从较低维度投影到较高维度重建的计算方法可以使用诸如广义拉东(Radon)变换反演、滤波反投影、约束反演、迭代技术、期望最大化和其他算法等技术。这些方法假设正在
被成像的对象在一个投影角度和下一个投影角度之间没有变化。因此，这些方法适用于实值投影数据，例如，以描述由投影成像的对象对x射线的衰减。
[0010]然而，这些方法不适用于动态现象的重建，因为(使用对比度可视化的)重建的主题在投影之间变化。
[0011]本领域已知涉及从多个较低维度数据集重建较高维度图像的其他技术。然而，这些技术也用于对从多个图像投影获取的静态解剖x射线图像的重建。然而，无法从静态图像的处理中获取动态信息，诸如血管脉搏波和其他心搏频率现象。专利技术目的
[0012]美国专利第10,123,761号(通过引用整体并入本文)公开了在两个空间维度血管造影投影内通过小波技术对血管脉搏波的时空重建。二维血管脉搏波(被包括在心搏频率血管造影现象中)是动态的、瞬时的和周期性重复出现的，可以在对血管脉搏波的更高空间维度图像的重建中使用。空间分布的血管脉搏波在正常人体组织、器官和脉管系统(特别包括大脑)中以心搏频率生理相干。“以心搏频率生理相干”被定义为当血管床的不同空间区域在多个心搏循环中保持相对固定的相位差的时候。
[0013]本专利技术的目的是通过利用二维的血管脉搏波的存在，从二维图像投影提供三维血管脉搏波的时空重建。
[0014]如本文所使用的，“时空重建”被定义为从低阶维度的多个图像投影的高阶维度对象的重建。例如，从多个序列的一个空间维度图像投影生成对象的两个空间维度图像表示时空重建。作为另一个示例，从多个序列的两个空间维度图像投影生成对象的三个空间维度表示表示时空重建。图像投影可以通过任何合适的血管造影成像技术获取，这些血管造影成像技术包括但不限于平行光束几何、扇形光束几何、锥形光束几何或其他方法。
[0015]从低阶维度对象的高阶维度对象的时空重建可以利用任何合适的计算技术，包括但不限于逆彭罗斯(Penrose)变换技术，或者能够对复值数据进行操作的任何其他合适的变换。这些技术提供了一种从低阶空间维度血管造影图像投影重建高阶空间维度图像的方法，在一些情况下，用于将血流可视化的血管造影对比度的空间分布在图像投影之间系统地变化。
[0016]利用复值数据进行适当地描述移动血管脉搏波。重建的每个像素可以表示为具有实部和虚部，并且可以基于心搏频率幅度和相位而可视化。因此，可以利用可以对复值图像投影数据进行操作的技术来执行时空重建。例如，逆拉东变换、逆彭罗斯变换的复值版本可以用于此类重建。尽管本文提供的示例利用逆彭罗斯变换作为从低阶空间维度的复值投影重建复值高阶空间维度血管造影图像的计算臂，应当理解，这些技术可以用于使用复值投影数据执行时空重建的任何合适的算法。
技术实现思路
[0017]为了克服由于投影之间的血管造影对比度的持续变化而无法执行从低阶维度投影的高阶维度时空重建，本技术利用血管脉搏波的生理相干性和被设计用于处理复值投影的算法。
[0018]在实施例中，从给受试者施用的血管造影造影剂的转变或瞬时团中获取多个低阶血管造影投影。投影可以通过多个同时投影设备的组合来获取，每个设备包括x射线源，该x
射线源被定向为完全面向x射线传感器，通过投影设备围绕成像对象的快速运动来获取，或者通过从分开的血管造影团行进获取的投影来获取。
[0019]本文提供了用于从重建的时空心搏频率现象的多个较低维度同步投影重建时空心搏频率现象的较高维度影像表示的方法、系统和计算机程序产品，使用血管造影现象的时空重建中的心搏频率的生理相干性和对该投影上操作的复值方法执行重建。
[0020]本文提供了用于从使用血管造影获取的多个较低维度图像投影重建时空心搏频率现象的较高维度空间表示的方法、系统和计算机程序产品，包括：以比心搏频率更快的频率获取对象的多个序列的图像投影；独立地处理该多个序列中的每个序列以获取与心搏频率血管造影现象相对应的多个序列；使用生理相干性使与该心搏频率血管造影现象相对应的该多个序列同步；以及利用复值方法处理经同步的多个序列，以生成该心搏频率血管造影现象的较高级的空间重建。
[0021]在各方面，关于索引源获取该多个序列。
[0022]在各方面，该索引源是从生理标记、脉搏血氧计、心电图或颅内压波形获取的。
[0023]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从重建的时空心搏频率现象的多个较低维度同步投影重建时空心搏频率现象的较高维度影像表示的方法，使用血管造影现象的时空重建中的心搏频率的生理相干性和用于对所述投影操作的复值方法执行所述重建。2.一种用于从使用血管造影获取的多个较低维度的图像投影重建时空心搏频率现象的较高维度的空间表示的方法，包括：以比心搏频率更快的频率获取对象的多个序列的图像投影；独立地处理所述多个序列中的每个序列以获取与心搏频率血管造影现象相对应的多个序列；使用生理相干性使与心搏频率血管造影现象相对应的所述多个序列同步；以及利用复值方法处理经同步的多个序列，以生成所述心搏频率血管造影现象的较高级的空间重建。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述复值方法是逆彭罗斯(Penrose)变换。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述序列包括稀疏数据。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，插值用于增强所述稀疏数据的处理。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，血管造影的类型包括平行光束几何、扇形光束几何或锥形光束几何。7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，关于索引源获取所述多个序列。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述索引源是从生理标记、脉搏血氧计、心电图或颅内压波形获取的。9.如权利要求2所述的方法，其特征在于：从多个2D图像投影生成3D重建，或从多个1D图像投影生成2D重建。10.一种用于使在每个分开的投影中的移动血管脉搏波同步的方法，所述方法包括使用心搏频率的血管造影相干性来使经重建的时空心搏频率现象的分开的投影同步。11.一种用于从双平面数据重建心搏频率血管造影现象的较高维度表示的方法，包括：获取血管造影数据，其中所述血管造影数据包括在相同时间点处获取...
【专利技术属性】
技术研发人员：威廉，
申请(专利权)人：威廉，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。