[发明专利]X射线成像设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及X射线成像设备和相应的X射线成像方法，尤其用于(但不限于)X射线透视。另外，本发明涉及用于控制所述X射线成像设备的电脑程序。本发明可优选地适用于心血管病学的医学领域，尤其用于相关薄对象(在下文中被统称作特有特征，诸如在动脉造影中的支架和血管壁)的提取、寄存和改进。

背景技术

在WO 03/043516 A2和WO 03/04263 A2中公开用于探测和改进噪声图像中结构的医学观察系统和方法。具体地说，公开一种医学观察系统，其用于显示包括在身体器官中移动及/或定位一个工具的医学干预的图像序列，所述工具由载体携带，至少一个标记被附着到该载体上相对于该工具的预定位置处。为了能够进行医学图像的处理以在干预阶段使用，在WO 03/043516 A2中所公开的医学观察系统包括在医学干预期间用于采集该图像序列和用于处理所述图像的装置，用于自动地提取附着到工具载体并且既不属于该工具也不属于身体器官的至少一个标记以得到标记位置信息的提取装置，用于从该标记位置信息自动得出工具位置信息的计算装置，以及用于改进工具及/或身体器官的可视性以检查是否成功进行医学干预阶段的改进装置。另外，特定应用(诸如支架植入)的细节和提取装置的细节以及通过这些装置所执行的方法可见于这些文献中，本文对这些文献进行参考并且以参考的方式将其结合到本发明中。

当需要从X射线图像提取特定小特征(诸如医疗工具或小图像对象)时，需要这些X射线图像中的信噪比相当地好。改进医学X射线图像中的信噪比通常需要比较高的辐照剂量(X射线剂量)来产生这些图像。然而，在通常适用于心血管系统成像的X射线透视中，一系列X射线图像需要被依序采集，所述系列可由10个到数百个X射线图像组成。因此，患者将被辐照较多的总X射线剂量。

发明内容

本发明的一个目标在于提供一种X射线成像设备和相应的X射线成像方法，通过这种X射线成像设备和这种相应的X射线成像方法在应采集一系列X射线图像的情况下可以减小患者被辐照的总X射线剂量，但这仍允许以一定的确定性来提取小特征。

根据本发明，这个目的通过在权利要求1中所主张的X射线成像设备来实现，该X射线成像设备包括：

成像单元，其包括X射线源和X射线探测器，其用于形成包括特有特征的对象的一系列X射线图像；

特征提取单元，其用于从所述系列X射线图像提取所述特有特征；以及

控制单元，其通过控制所述X射线源使得第一批数量的图像的每个X射线图像的X射线剂量大于所述系列的其余数量的图像来控制为形成所述系列X射线图像而对该患者进行辐照的X射线剂量。

在权利要求11中定义相应的X射线成像方法。在权利要求12中定义一种电脑程序，其包括用于根据所述方法控制该X射线成像设备的程序代码装置。本发明的优选实施例在从属权利要求中定义。

本发明是基于这样的理念：即当某种特定特有特征已经在同一采集执行的先前X射线图像中探测到时，在X射线图像中找到相同特有特征所需的信噪比较低。因此，已发现，仅对于采集一系列X射线图像的图像执行的第一批图像需要较高的信噪比来允许以较高的确定性提取所要特有特征，但是对于随后的图像，信噪比可显著减小。因此，例如当在医学成像执行中使用如在上述国际专利申请案中所述的特征提取方法时，对于少数图像，将每帧的X射线剂量设定在较高的水平以在图像中适当地找到相关特有特征。当探测到所述特征时，在同一执行中的所有其它图像将用显著减小的X射线剂量水平形成。这减小患者被辐照的总X射线剂量，同时由于较高的初始X射线剂量的原因，显著地改进了特征提取操作的品质。

根据优选实施例，X射线剂量被设定在高水平的第一批数量在1到20个，尤其为2到5个的范围，或者占所述系列的图像总数的1％到10％，尤其在1％至2％的范围。因此，考虑到在一个系列中所采集的可能较大的图像数量，这仅是非常小的数量但足够以一定确定性提取所要的特有特征。

根据另一优选实施例，该特有特征为定位在该对象内部的医疗工具，尤其为支架(stent)、导管或导丝。优选地，所述医疗工具具有至少一个可探测标记。这些标记既不属于器官也不属于医疗工具，其优选地具有特定容易识别的形状及/或由在图像中具有高对比度的材料制成，因此其易于被提取。在本文所参考的上述两个国际专利申请案中详细地描述这种具有标记的医疗工具的应用和提取。