[发明专利]用于血流成像的图像处理装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理装置和相应图像处理方法，其用于在造影剂流入到对象的血管树内期间基于从不同投影方向获取的对象的第一系列X射线投影图像(D)和分别从第一或第二固定投影方向在第一或第二固定投影平面交替获取的该对象的第二和第三系列X射线投影图像来产生示出对象的血管树中血流的3D体积图像的时间序列。另外，本发明涉及用于在电脑上实施所述方法的电脑程序。本发明特别涉及用于使对象的血管树中血流成像的X射线装置。

背景技术

在WO 02/056260 Al中揭示了一种使血管树中血流成像的方法，其得到关于血管树的附加信息。根据这个方法，从血管树的三维图像中的空间相干三维像素确定丛束序列(sequence of cluster)，其中所述丛束的序列对应于所述血管树中血液或造影介质的流向。特定而言，由血流方向所界定的至少一个丛束被确定为血管树的开始丛束，所述丛束自身充当确定在该序列中至少一个下一丛束的开始点且其三维像素中的至少某些邻接开始丛束与下一丛束的三维像素，且对于该序列的每一新的丛束，确定随后的丛束。因此，对于诸如大脑血管树病理分析的应用，可获得向用户提供在血管树中造影介质或血流传播印迹(impression)的附加信息。

然而，这种和其它当前流重建方法基于脉管构造且因此限于沿血管树具有不同三维像素丛束的明确连接结构的管状结构。因此，在目前阶段，其并不适用于(例如)动脉瘤流的重建。因此，本发明的目的在于提供一种图像处理装置和相应方法，其允许相关对象中模糊结构的图像重建且，特定而言，即使在所述血管树包括诸如动脉瘤的非管状结构的情况下，产生示出对象的血管树中血流的3D体积图像。

发明内容

根据本发明通过如在权利要求1中所主张的图像处理装置实现该目的，所述图像处理装置包括：

重建单元，其用于从所述第一系列X射线投影图像来重建所述对象的3D体积图像；

分段单元，其用于从所述3D体积图像将该脉管树分段；

前向投影单元，其用于将该分段的脉管树分别前向投射到所述第一和投影平面；以及

映射单元，其用于将分别在所述第二与第三系列X射线投影图像中的脉管树的像素的图像值映射到所述3D体积图像的相应三维像素上以获得示出该对象的血管树中血流的3D体积图像的所述时间序列。

在权利要求11中定义相应的图像处理方法。在权利要求12中定义一种电脑程序，其包括当所述电脑程序在电脑上执行时使电脑执行该方法步骤的程序代码器件，所述电脑程序可储存于记录载体上。

另外，本发明也涉及如在权利要求9中所定义用于使对象的血管树中的血流成像的X射线装置，所述X射线装置包括：

第一成像单元，其具有第一X射线源与第一X射线探测器，用于从不同投影方向获取对象的第一系列X射线投影图像和从第一固定投影方向获取对象的第二系列X射线投影图像；

第二成像单元，其具有第二X射线源与第二X射线探测器，用于从第二固定投影方向获取该对象的第三系列X射线投影图像；

控制单元，其用于在造影剂流入到对象的血管树内期间，控制所述第一成像单元与第二成像单元，使得在获取第二与第三系列X射线投影图像之前或之后获取所述第一系列X射线投影图像，并且分别在第一或第二固定投影平面从不同的投影方向交替地获取所述第二系列的X射线投影图像与所述第三系列的X射线投影图像，以及

如上文所定义的根据本发明的图像处理装置，其用于产生示出在对象的血管树中血流的3D体积图像的时间序列。

本发明的优选实施例在从属权利要求中定义。

本发明基于使用关于从两个不同投影方向所得到的血管树中血流(或造影剂流)的时间信息(其因此也包括某些空间信息)和将所述时间信息与空间信息映射到相关对象的3D体积图像上而得到血管树中三维像素相关的灰度值变化的4D数据集的理念。这使得可能显示动脉瘤内的时间与空间灰度值变化，这利用已知的流重建方法是不可能的。

根据本发明，这通过使用对象的3D体积图像获得，对象的3D体积图像从第一系列X射线投影图像重建且从对象的3D体积图像将脉管树分段。另外，使用了交替地获取(即，从不同的投影方向，即在不同的投影平面，呈交错获取模式)的第二与第三系列X射线投影图像。将分段的脉管树前向投射到所述投影平面上使得所分段的三维像素的每一者在投影平面中的投射位置是已知的。