[发明专利]数字图像减影

说明书

技术领域

本发明涉及数字图像减影。

背景技术

减影图像是将后续图像之间的时间间隔变化可视化的很好的手段。该技术已经应用于，例如胸部X射线图像。一些研究指出通过使用减影图像所报告的精度和速度得到增加。例如，在当前图像的减影之前使用非刚性2D图像配准方法以便对准相应的解剖部位。理论上，减影图像除了已经发生时间间隔变化的位置之外应该变为中间灰度。在减影图像中图像伪影的最普遍原因是在两个采集之间患者姿势的不同。具体而言，患者在图像采集之间可被旋转。为此，已经提出了一种技术来补偿已知的患者旋转。

A.Shimizu等的论文“A novel registration method for interval change detection between two chest X-ray images with different rotation angles”，Acad.Radiol.2006；13：503-511(在下文中：Shimizu)公开了一种配准技术，其中假定由X射线图像记录的所有X射线吸收发生在与患者相交的冠状面中。这一冠状面的位置被称为感兴趣阴影的深度。有了这一限制，所构建的合成X光照相术图像补偿了患者姿势的不同，并且因而消除了当从不同角度对解剖结构成像时可能在减影图像中出现的伪影。根据Shimizu等，当通过另一临床检查，例如断层摄影成像，得知感兴趣阴影的深度时，通过基于已知的患者旋转和已知的感兴趣阴影深度来配准两个图像，从而计算出减影图像，并且在减影图像上检查阴影的时间间隔变化。如果深度未知或者在不同深度处检测时间间隔变化，那么该深度连续改变并且构建出一系列的减影图像并解释该减影图像。因而，临床使用者观察具有变化的深度参数的减影图像序列。

发明内容

有利的是具有用于生成至少两个输入图像的数字减影图像的改进系统。为了更好的解决这一问题，在本发明的第一方面中提出了一种系统，包括

-配准子系统，其用于基于配准参数的不同值来生成所述输入图像的多个不同配准；

-减影子系统，其用于通过根据相应的所述多个配准使所述输入图像相减而生成多个减影图像；

-组合子系统，其用于将所述多个减影图像组合成组合减影图像。

由于将多个减影图像组合成单一的组合减影图像，因此终端用户只需要观察该组合减影图像而不是一系列的图像。因此，可以更有效地执行减影图像的回顾。可生成伪影的可见性已被减小的单一组合图像。

配准参数可表示在输入图像中能看到的对象的假定深度。存在可以独立于对象的深度来将图像对准的配准方法，从而对象在减影图像中基本上是不可见的；然而，对象的深度可能是未知的。因此，可针对多个可能的深度来执行配准和减影。然后组合子系统将多个减影图像组合，从而对象在组合图像中的可见性被减小到可接受的水平。

配准子系统可布置为用于基于由输入图像表示的对象的固定旋转来配准输入图像。由输入图像表示的对象的旋转量，例如度数和旋转轴的方向，可能是提前已知的。例如，患者在两个图像采集之间可能已经旋转了给定的度数。然而，由于在患者身体内部的不同器官或者对象的深度是不同的，因此旋转对在X射线图像中记录的投影器官或者对象的移动的影响是不同的。通过改变深度参数，可生成经配准和减影的一组图像，在每个图像中使用的配准变换取决于深度参数。这样，多个减影图像之一将基于对象的“正确”深度，并且在那一减影图像中将看不到属于那一对象的减影伪影。

组合子系统可布置为用于基于在多个减影图像中的对应像素位置或者其周围的像素值来给组合减影图像的像素位置分配组合像素值。这样，组合减影图像的像素值可提供具有最小伪影的最佳减影图像信息，这可以通过将多个图像中的对应像素值相组合来实现。

组合子系统可包括选择器，其用于针对组合减影图像的像素位置，基于在多个减影图像之一中的对应像素位置处的局部图像特性来选择在该像素位置处的像素值。这样，可从其中可见伪影最少的那一特定减影图像中选定像素值。针对组合减影图像的不同像素位置的不同像素值可从多个减影图像的不同减影图像中获得。

选择器可布置为用于基于与像素位置邻近区域相关的特征信息来选择像素值。这种特征信息可以提供关于在多个减影图像中的任何特定一个中是否出现了伪影的信息。这有助于从没有伪影的图像中选择像素值。

组合子系统可包括平均子系统，其用于针对像素位置计算多个减影图像的平均像素值，并且将该平均像素值分配给组合减影图像的像素位置。平均可理解为任何平均值、中值、或者类似的汇总统计。这样，可将伪影平均。