[发明专利]对周期性运动的对象获得三维X射线图像数据组的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于对周期性运动的图像对象获得三维X射线图像数据组的方法。

背景技术

这样的方法由现有技术所公知。

三维X射线图像数据组包含了，将在三维空间中的体积元素在图像对象的范围内对应于数据值或灰度值，该数据值或灰度值是对在体积元素中穿过图像对象的X射线的衰减的度量。这样的三维X射线图像数据组是从二维X射线图像数据组中获得的。该二维X射线图像数据组借助具有X射线源和X射线探测器的X射线图像拍摄装置获得，该X射线图像拍摄装置围绕旋转轴旋转。在不同的角度位置分别拍摄二维X射线图像数据组。然后，对该所谓的投影进行反投影（典型地包括滤波），以便获得三维X射线图像数据组。

在本身周期性运动的图像对象中，不是所有二维X射线图像数据组都适合于彼此。由于这个原因在分别拍摄二维X射线图像数据组时，确定图像对象分别位于周期性运动的哪个阶段中。例如，可以在对具有围绕的心脏冠状动脉（心肌）的心脏成像时测量心跳的周期性运动的阶段。然后，可以将二维X射线图像数据组根据所确定的阶段划分为组。为此将总的周期划分为间隔。由此在每个阶段中规定了其位于哪个间隔，从而相关的二维X射线图像数据组可以对应于相应的组。现在逐组地执行（滤波）反投影，也就是逐组地获得三维X射线图像数据组。这些三维X射线图像数据组现在被称为三维X射线组图像数据组。然后，将该三维X射线组图像数据组中的一组用作参考图像数据组。相对于该参考图像数据组现在对于其它组的每一组（也就是不属于参考图像数据组的组）推导出所谓的运动场（Bewegungsfeld）。运动场说明了运动的图像对象的某个位置已经从哪个空间点运动到哪个空间点。为了推导出运动场，执行所谓的配准（Registrieren）。在配准中确定从一个图像数据组至另一个图像数据组的映射规则，由此执行3D-3D配准。即，通过该配准可以将一个图像数据组位置正确和维度正确地映射到另一个图像数据组。换句话说，可以找到一种映射规则（Abbildungsvorschrift），该映射规则将三维X射线图像数据组的每个点映射到参考图像数据组的点。然后执行该映射，也就是计算修改的三维X射线组图像数据组。例如，如果图像对象“心脏”在参考图像数据组中恰好收缩并且然后扩大，则修改的三维X射线组图像数据组的计算对应于，将图像数据从周期性运动的没有对应于收缩的心脏的阶段映射到收缩的心脏的情况。

但是，由此所有修改后的三维X射线组图像数据组可以与参考图像数据组相似。由此可以将所有修改后的三维X射线组图像数据组和参考图像数据组综合（即平均）为第一三维X射线图像数据组。

该三维X射线图像数据组，如根据现有技术所公知的那样，通常是运动的结果。

目前，在从各个三维X射线图像数据组的综合中得到的这种三维X射线图像数据组中还存在伪影。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，减少或完全抑制这种伪影。

该技术问题是通过一种带有根据权利要求1的特征的方法解决的。

按照本发明，至少部分地变换运动场，在使用变换了的运动场的情况下计算重新修改的三维X射线图像数据组，并且将这样修改了的三维X射线图像数据组与参考图像数据组综合为新的三维X射线图像数据组。在运动场变换时结合前面计算的综合的三维X射线图像数据组来确定作为配准基础的映射参数。

换句话说，首先计算第一三维X射线图像数据组，并且然后可以从该三维X射线图像数据组中以任意一个形式推导出量化，（至少根据预定的标准）该计算有多好。然后借助该量化也可以校正映射参数。

在该方面本发明基于如下的知识，即配准的步骤不必最佳地起作用。在配准时使用相似性度量，以便找到一种映射规则。但如果随后使用该映射规则，以便最终获得第一三维X射线图像数据组，则在配准的步骤中的削弱可以导致三维X射线图像数据组的质量变差。现在，通过本发明在这里进行校正干预。

优选迭代地进行变换，但最高迭代特定次数。通过迭代的变换可以执行特定的算法，例如梯度下降方法（Gradientenabstiegsverfahren）等。如果变换进行了最高迭代特定次数，则确保了：为了最终获得仅微不足道的改善，不使用太多的计算时间。