采用原立体数据组进行数字减影血管造影的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于实施数字减影血管造影的方法，其中，通过从对身体区域的结构、尤其是血管在充盈了造影剂时拍摄的第二２Ｄ　　Ｘ射线图像的图像数据中减去对该身体区域的结构在没有充盈造影剂时产生的第一２Ｄ　　Ｘ射线图像的图像数据，产生该身体区域结构的图像。本发明专利技术的特征在于，该第一２Ｄ　　Ｘ射线图像的图像数据是根据该身体区域的３Ｄ立体数据组计算出来的。利用该方法可以减少在减影血管造影中应用的Ｘ射线剂量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于实施数字减影血管造影(Subtraktionsangiographie)的方法，其中通过从对身体区域的结构、尤其是血管在充盈了造影剂时拍摄的第二2D X射线图像的图像数据中减去对该身体区域的结构未充盈造影剂时产生的第一2D X射线图像的图像数据，产生该身体区域结构的图像。
技术介绍
减影血管造影尤其应用于显示人体的血管，以便能够在显示中识别出可能的血管异常，如血管狭窄(狭窄)或血管扩张(动脉瘤)。为了改善X射线图像中血管的可视度，在拍摄X射线图像之前在血液中加入造影剂，使得血管在X射线图像中从背景中清楚地凸现出来。但是除了血管外，通常在X射线图像中还可以看见其它结构或器官，例如骨头，它们可能部分地覆盖图像中的血管。为了避免该问题采用了减影血管造影技术。在减影血管造影中，在同一投影方向下拍摄相同身体区域的两幅数字X射线照片。两张照片中的一张、即所谓的蒙片(Maskenbild)，是没有采用造影剂拍摄的，另一张照片、即所谓的充盈图像(Fuellungsbild)，则采用造影剂拍摄。通过对这两张由X射线探测器的对数测量值获得的照片的数字图像数据进行相减，照片中相同的解剖背景消失，从而只给出纯粹的血管图像，该图像中血管本身没有灰度跃变地显示在图像中的器官、例如骨头之前或之后(参考“Imaging Systems for Medical Diagnostics“，Erich Krestel，SiemensAktiengesellschaft，Berlin and Munich，1990，369-374页)。但是该公知技术的缺陷在于，到目前为止为了实施减影血管造影必须产生两张X射线照片，一张充盈照片和一张蒙片。这些照片必须在每次通常需要以固定时间间隔进行的控制检查时重新产生。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，这样实施数字减影血管造影方法，使得对患者来说减影血管造影所需的X射线剂量从长远来看会减少。本专利技术的上述技术问题是通过一种用于实施数字减影血管造影的方法解决的，其中，通过从对身体区域的结构、尤其是血管在充盈了造影剂时拍摄的第二2D X射线图像的图像数据中减去对该身体区域的结构在没有充盈造影剂时产生的第一2D X射线图像的图像数据，产生该身体区域结构的图像，其中，该第一2D X射线图像的图像数据是根据对该身体区域的计算机断层造影拍摄的3D立体数据组计算出来的。在本专利技术方法中，利用了这一点，即在很多情况下已由X射线计算机断层造影照片、尤其是C臂CT给出患者的3D立体数据。X射线计算机断层造影是一种特殊的X射线断层拍摄方法，其中获得横截面图像，也就是基本上垂直于体轴的身体截面的图像。为此从多个角度逐层地(schichtweise)透视检查空间，从而获得三维立体数据组。根据该3D立体数据组，通过适当的投影方法计算出2D X射线照片或用照片实现的2D图像。除了这种图像之外，还借助计算机断层造影根据该3D立体数据计算出例如位于检查空间中的对象的表面结构的其它图像显示。在本专利技术的方法中，在对待显示的结构注入造影剂后对患者的相应身体区域进行常规的2D X射线拍摄，以便获得身体区域的充盈了造影剂的图像数据，也就是充盈图像。但是在本专利技术的方法中，相同身体区域的未充盈造影剂的图像数据不是通过再一次2D X射线拍摄获得，而是根据已经存在的3D立体数据计算出来的。这些3D立体数据对于所采集的身体区域的每个体素(Voxel)都包含一个密度值，该密度值表示该体素在没有注入造影剂时的X射线透射率。根据3D立体数据计算2D图像数据以公知的方式在采用X射线吸收定律的条件下进行，利用该定律计算在透射该身体区域时在给定的投影方向下获得的作为X射线图像的密度分布。这对应于将标准方法应用于立体显示(Volumenrender)，例如在H.S chumann，W.Mülleer，“Visualisierung.Grundlagen und allgemeine Methoden”，Springer Verlag，Berlin，2000，251-306页中描述的。在此，转移函数和α混合适用于参数化。以该方式获得可以通过公知方式从充盈图像中减去的蒙片，以获得待显示结构的图像。通过将充盈图像的2D X射线照片记录(Registrierung)为3D立体数据组，即产生坐标系统的空间相关，来保证在计算蒙片时的正确投影方向，从而使充盈图像和蒙片的图像数据在相同的投影方向下获得。合适的记录医疗图像数据的方法对专业人员来说是公知的。由此，利用本专利技术的方法在每次对检查患者时只需要一张充盈造影剂的2D X射线照片以产生充盈图像，在所述检查中借助减影血管造影显示血管或其它可以充盈造影剂的结构。蒙片图像根据已经存在的3D立体数据计算出来。如果在第一次实施数字减影血管造影时还没有3D立体数据，则可以在此时产生3D立体数据。由于通常必须以固定间隔对患者进行检查，因此在以后的每次减影血管造影中可以访问该包含解剖背景的3D立体数据。在这种情况下，本方法从长远来看，即在多次这种检查之后也可以减少用于患者的剂量。由于在计算蒙片时可以预先给定投影方向，因此不必在分别相同的投影方向下进行其它2D X射线拍摄以产生充盈图像。通过记录每次2D X射线拍摄，保证了对于任意投影方向下的每幅充盈图像都可以根据3D立体数据分别计算出正确的蒙片。附图说明下面借助实施方式结合附图再次示例性地说明本方法。图1是实施用于显示患者血管的本方法的示例流程图。具体实施例方式图1示出了用于显示患者血管的本专利技术方法的示例流程图。首先，产生该患者或该患者的至少一个身体区域的3D立体数据组。该数据组可以利用X射线计算机断层造影设备或血管造影设备采集。在此重要的是，在该3D拍摄中血管中没有注入造影剂，从而根据该立体数据可以再现任意投影方向下的解剖背景。通过公知方式存储3D立体数据，并用于稍后的进一步处理。在实施根据本专利技术方法的减影血管造影时，医生在期望的观察方向或投影方向上对感兴趣的、其中血管充盈了造影剂的身体区域进行2D X射线拍摄，以获得充盈图像。利用数字图像处理的方法记录3D立体数据组和2D X射线照片，从而可以使该2D X射线拍摄的投影方向准确对应于3D立体数据组。如果该3D立体数据组来源于C形设备的拍摄，则简化了记录的实施，因为C形支架的角度可以用于投影方向的初始估计。接着，根据3D立体数据组计算与2D X射线照片一致的投影作为蒙片，其只显示没有充盈造影剂时的解剖背景。将计算的蒙片的图像数据和拍摄的充盈图像的图像数据进行相减，在必要情况下还需要对该数据求对数后，可以获得所期望的血管造影图像。显示3D立体数据组的第一步必须对患者只进行一次。后续步骤可以是例如在人工干预时根据可自由选择的投影方向任意多次地产生。由此，在本专利技术的方法中，只需分别实施一次用于产生充盈图像的2D X射线拍摄来代替蒙片拍摄和充盈拍摄。由此减少了对患者的X射线剂量，并为医务人员优化了工作流程。权利要求1.一种用于实施数字减影血管造影的方法，其中，通过从对身体区域的结构、尤其是血管在充盈了造影剂时拍摄的第二两维X射线图像的图像数据中减去对该身体区域的结构在没有充盈造影剂时产生的第一两维X射线图像的图像数据，产生该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于实施数字减影血管造影的方法，其中，通过从对身体区域的结构、尤其是血管在充盈了造影剂时拍摄的第二两维Ｘ射线图像的图像数据中减去对该身体区域的结构在没有充盈造影剂时产生的第一两维Ｘ射线图像的图像数据，产生该身体区域结构的图像，其特征在于，所述第一两维Ｘ射线图像的图像数据是根据对该身体区域的计算机断层造影拍摄的三维立体数据组计算出来的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔基姆霍恩格尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]