提供合成造影场景制造技术

本发明专利技术涉及计算机执行的用于提供合成造影场景的方法，包括：b.1)接收具有中空器官的检查区域的术前图像数据，其成像出中空器官中的造影剂流，b.2)接收检查对象的检查区域的术中图像数据，其成像出至少部分地布置在中空器官中的医学对象，b.3)通过将受训练的函数应用于输入数据来产生合成造影场景，所述输入数据基于术前图像数据和术中图像数据，合成造影场景在考虑到布置在中空器官中的医学对象的情况下成像出中空器官中的虚拟的造影剂流，受训练的函数的至少一个参数基于训练场景与比较场景之间的比较，b.4)提供合成造影场景。本发明专利技术涉及计算机执行的用于提供受训练的函数的方法、提供单元、医学成像设备、训练单元和计算机程序产品。机程序产品。机程序产品。

【技术实现步骤摘要】
提供合成造影场景


[0001]本专利技术涉及一种计算机执行的用于提供合成造影场景的方法、计算机执行的用于提供受训练的函数的方法、提供单元、医学成像设备、训练单元以及计算机程序产品。

技术介绍

[0002]为了检测检查对象的检查区域、例如人类和/或动物患者的随时间的改变，通常使用基于X射线的成像方法。待检测的随时间的改变例如可以包括造影剂、尤其是造影剂流和/或造影剂团在检查对象的中空器官、例如血管区段中的传播运动和/或流动运动。
[0003]基于X射线的成像方法在此通常包括数字减影血管造影(DSA)，其中，将至少两个按照时间次序拍摄的X射线图像相减，所述X射线图像至少部分地成像出整个检查区域。此外在DAS中，通常区分用于拍摄至少一个掩模图像的掩模阶段和用于拍摄至少一个填充图像的填充阶段。在此，掩模图像通常成像出不具有造影剂的检查区域。此外，填充图像成像出在造影剂布置在检查区域中期间的检查区域。作为DSA的结果，通常提供通过掩模图像与填充图像的相减得到的差图像。由此在差图像中通常可以减少和/或去除对于治疗和/或诊断不重要的和/或干扰性的组成部分，所述组成部分尤其是在时间上不变的。
[0004]为了成像出检查区域中的造影剂流的时间动态、例如传播方向，通常拍摄多个按时间次序的填充图像并且与掩模图像组合为时间分辨的差图像。通常为了计划对血管畸形和/或血管栓塞和/或狭窄的治疗，执行术前DSA。因为造影剂流的这种时间动态可能由于将医学对象、例如导管和/或内窥镜置入中空器官中而改变，所以为了监控治疗通常在术中执行其它的DSA。置入的医学对象尤其可能导致中空器官和/或周围组织的变形，由此造影剂流的时间动态可能附加地改变。不利的是，当今的DAS方法只能通过在供给造影剂的情况下重新拍摄X射线图像以成像出这种改变的时间动态。由此附加地使检查对象负荷了更高的X射线和/或造影剂剂量。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术所要解决的技术问题在于，在术中提供中空器官中的造影剂流由于医学对象而改变的时间动态。
[0006]该技术问题按本专利技术通过一种计算机执行的用于提供合成造影场景的方法、计算机执行的用于提供受训练的函数的方法、提供单元、医学成像设备、训练单元以及计算机程序产品解决。
[0007]以下既关于用于提供合成造影场景(synthetisch kontrastierten Szene)的方法和装置、也关于用于提供受训练的函数(trainierten Funktion)的方法和装置描述对所述技术问题的按照本专利技术的解决方案。在此，在用于提供合成造影场景的方法和装置中的数据结构和/或函数的特征、优点和备选的实施方式能够类似地转用到用于提供受训练的函数的方法和装置中的数据结构和/或函数上。类似的数据结构在此尤其通过使用前缀“训练”表示。此外，尤其可以通过用于提供受训练的函数的方法和装置调整和/或提供在用于
提供合成造影场景的方法和装置中使用的受训练的函数。
[0008]本专利技术在第一方面中涉及一种计算机执行的用于提供合成造影场景的方法。在此，在第一步骤b.1)中，接收检查对象的检查区域的术前图像数据。在此，所述检查区域具有中空器官。此外，医学图像数据成像出(abbilden)中空器官中的造影剂流。在第二步骤b.2)中，接收检查对象的检查区域的术中图像数据。在此，所述术中图像数据成像出至少部分地布置在中空器官中的医学对象。在第三步骤b.3)中，通过将受训练的函数应用于输入数据来产生合成造影场景，其中，所述输入数据基于术前图像数据和术中图像数据。此外，合成造影场景在考虑到至少部分地布置在中空器官中的医学对象的情况下成像出中空器官中的虚拟的造影剂流。在此，合成造影场景有利地表示对中空器官中的虚拟的造影剂流的时间分辨的成像，其中，虚拟的造影剂流关于检查对象的解剖学结构和/或组织具有预定义的对比度、尤其是对比度值和/或强度曲线。虚拟的造影剂流的预定义的对比度尤其可以与真实的造影剂、尤其是造影剂流的对比度一致。因为合成造影场景成像出术中在中空器官中的虚拟的造影剂流，所以这个场景可以称为合成造影的。
[0009]此外，受训练的函数的至少一个参数基于训练场景与比较场景之间的比较。在第四步骤b.4)中，提供合成造影场景。
[0010]接收术前图像数据和/或术中图像数据尤其可以包括检测和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从数据存储单元、例如数据库接收。此外，术前图像数据和/或术中图像数据由医学成像设备的提供单元提供。
[0011]检查对象例如可以是人类和/或动物患者。此外，检查对象的检查区域可以是检查对象的空间区段、尤其是体积，所述空间区段具有中空器官。所述中空器官例如可以包括肺和/或血管区段、例如动脉和/或静脉，和/或心脏。
[0012]术前图像数据可以有利地在手术前、即在比术中图像数据更早的时间点成像出检查区域、尤其是中空器官。在此，术前图像数据可以包括对检查区域的二维(2D)和/或三维(3D)的成像。此外，术前图像数据分辨时间地成像出检查区域。由此，术前图像数据可以有利地分辨时间地成像出中空器官中的造影剂流。造影剂流例如可以包括造影剂在中空器官中的流动运动和/或传播运动。此外，术前图像数据可以具有多个像点、尤其是像素和/或体像素，其中，像点分别可以具有时间强度曲线。例如可以通过在时间强度曲线中超过和/或低于预设的强度阈值成像出和/或检测造影剂流。此外，术前图像数据可以具有元数据，其中，元数据例如可以包括关于医学成像设备的拍摄参数和/或运行参数的信息和/或关于在拍摄术前图像数据的时间点的造影剂流的信息。
[0013]术中图像数据可以有利地在手术中、即比术前图像数据更晚的时间点成像出检查区域、尤其是中空器官。在此，术中图像数据可以包括对检查区域的2D成像和/或3D成像。此外，术中图像数据可以有利地成像出至少部分地布置在中空器官中的医学对象。所述医学对象尤其可以包括手术的和/或诊断的器械，例如导丝(英语guide wire)和/或导管和/或腹腔镜和/或内窥镜。
[0014]在此，用于拍摄术中图像数据的医学成像设备可以与用于拍摄术前图像数据的医学成像设备相同或者不同。
[0015]术前图像数据和/或术中图像数据例如可以具有至少一个投影成像、尤其是X射线投影成像，和/或检查区域的层图像。在此，术前图像数据可以按照数字减影血管造影(DSA)
成像出检查区域，其中，术前图像数据可以具有至少一个掩模图像、至少一个填充图像和/或至少一个差图像。此外，术前图像数据和/或术中图像数据可以沿着至少一个、尤其是多个和/或不同的空间方向、尤其是投影方向和/或角成像出检查区域。此外，术前图像数据具有例如按照4D
‑
DSA、尤其是时间分辨的3D
‑
DSA对检查区域的时间分辨的3D成像。
[0016]在步骤b.3)中，可以有利地通过将受训练的函数应用于输入数据来产生合成造影场景。所述合成造影场景可以具有对检查区域的、尤其是术中的、时间分辨的2D成像和/或3D成像。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算机执行的用于提供(PROV
‑
S)合成造影场景(S)的方法，所述方法包括：b.1)接收(REC
‑
pID)检查对象(31)的检查区域(UB)的术前图像数据(pID)，所述术前图像数据借助用于拍摄术前图像数据(pID)的医学成像设备拍摄，其中，所述检查区域(UB)具有中空器官，其中，术前图像数据(pID)成像出中空器官中的造影剂流(pFI)，b.2)接收(REC
‑
iID)检查对象(31)的检查区域(UB)的术中图像数据(iID)，所述术中图像数据借助用于拍摄术中图像数据(iID)的医学成像设备拍摄，其中，所述用于拍摄术中图像数据(iID)的医学成像设备与所述用于拍摄术前图像数据(pID)的医学成像设备相同或者不同，其中，所述术中图像数据(iID)成像出至少部分地布置在中空器官中的医学对象(MO)，b.3)通过将受训练的函数(TF)应用于输入数据来产生合成造影场景(S)，其中，所述输入数据基于术前图像数据(pID)和术中图像数据(iID)，其中，合成造影场景(S)在考虑到至少部分地布置在中空器官中的医学对象(MO)的情况下成像出中空器官中的虚拟的造影剂流(vFI)，其中，受训练的函数(TF)的至少一个参数基于训练场景(TS)与比较场景(VS)之间的比较(ADJ
‑
TF)，b.4)通过在显示单元(41)上的显示提供(PROV
‑
S)合成造影场景(S)。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成造影场景(S)包括在考虑到至少部分地布置在中空器官中的医学对象(MO)的情况下对虚拟的造影剂流(vFI)的时间分辨的3D成像(3D
‑
SD)。3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述合成造影场景(S)包括在考虑到至少部分地布置在中空器官中的医学对象(MO)的情况下对虚拟的造影剂流(vFI)的至少一个合成的时间分辨的2D成像(2D
‑
SD)。4.按权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述至少一个合成的时间分辨的2D成像(2D
‑
SD)通过所述时间分辨的3D成像(3D
‑
SD)的虚拟投影(PROJ)产生。5.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述输入数据还基于医学对象(MO)的材料参数和/或运行参数和/或形状信息和/或基于检查对象(31)的生理参数。6.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述输入数据还基于虚拟的造影剂流(vFI)的参数，其中，所述参数预设了虚拟的造影剂流(vFI)的剂量和/或运动速度和/或运动方向。7.一种计算机执行的用于提供(PROV
‑
TF)受训练的函数(TF)的方法，所述方法包括：t.1)接收(REC
‑
pTID)训练检查对象的训练检查区域的术前训练图像数据(pTID)，所述术前训练图像数据是模拟的或者是借助用于拍摄术前训练图像数据(pTID)的其它医学成像设备拍摄的，其中，所述检查区域具有中空器官，其中，术前训练图像数据(pTID)成像出中空器官中的造影剂流，t.2)接收(REC
‑
iTID)训练检查对象的训练检查区域的术中训练图像数据(iTID)，所述术中训练图像数据是模拟的或者是借助用于拍摄术中训练像数据(iTID)的其它医学成像设备拍摄的，
其中，所述用于拍摄术中训练图像数据(iTID)的其它医学成像设备与所述用于拍摄术前训练图像数据(pTID)的其它医学成像设备相同或者不同，其中，所述术中训练图像数据(iTID)...

【专利技术属性】
技术研发人员：T莱尼希，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：