[发明专利]时变数据的细化重构

说明书

提供了用于细化数据重构的系统和方法。根据一个方面，本框架执行时变数据的第一四维重构以产生感兴趣对象的四维数字减影血管造影（DSA）数据集。本框架从四维DSA数据集中提取感兴趣体积以产生体积阵列。可以基于体积阵列对感兴趣体积进行细化以产生细化数据集。然后可以基于细化数据集执行第二四维重构以产生感兴趣体积的放大四维表示。

技术领域

本公开一般地涉及图像数据处理，并且更特别地涉及时变数据的细化（refined）重构。

背景技术

血管造影（angiography）是一种用来基于诊断成像方法（诸如X射线或磁共振断层扫描（MRT））来表示血管的常见方法。为了对受检查的血管的改善的表示，已经开发了数字减影血管造影（DSA）。DSA是在介入放射学中用来使骨的或致密软组织环境中的血管清楚地可视化的荧光检查技术。通过从在造影介质已被引入到感兴趣结构或组织中之后获取的后续图像中减去‘造影前图像’或掩膜而生成图像。这些图像可以用来提供示出感兴趣的结构或组织随时间的演变的时间分辨或时变信息。

在当前临床实践中，时间分辨信息一般地仅在两个维度上可用。通常，外科医生必须执行从2D投影图像到3D解剖学的二维（2D）至三维（3D）脑力转换以便评定和诊断血管病害和血流异常。血管系统（vasculature）的充盈因帧而改变，给外科医生留下从变化的2D快照解释3D充盈的困难任务。不管采集/观察角度，因此可能损害重叠和/或被遮蔽的血管段，从而导致潜在缺少的图像信息或不正确的诊断。问题包括例如血管重叠或血管正交于检测器平面行进。

可以使用（一个或多个）单平面或双平面2D DSA图像来使血管充盈可视化。现有方法可以提供可接受的结果，但是跟复杂的血管系统和阻塞的血管、过早血管充盈的引入以及血管充盈中的波动斗争。一些传统技术使用来自静态角度的数据而不是采集序列其本身，这可以导致对于患者的附加辐射暴露以及由于对高度准确的图像配准步骤的对应需要引起的不准确性。其它方法基于关于患者的生理机能（例如，周期性心脏活动）以及血液和血液与造影剂的混合物通过患者的血管系统的运输的简化假设（即，简化模型）。这些可以导致偏离实际流动模式的重构流动结果。

近年来已经引入了用于非时间分辨3D-DSA的方法。 在一个方法中，首先在血管造影装置的旋转扫描期间获取掩膜投影图像序列，然后在引入造影剂之后获取旋转充盈投影图像的序列。从充盈投影图像中减去掩膜投影图像以产生投影图像数据，其显示以不同的观察角度获取的受验者的血管解剖学。使用3D重构技术，可以创建受验者的血管系统的静态体积数据集。然而，此静态重构不包括在采集时间序列中记录的改变。

发明内容

本文中描述的是用于细化数据重构的系统和方法。根据一个方面，本框架执行时变数据的第一四维重构以产生感兴趣对象的四维数字减影血管造影（DSA）数据集。该框架从四维DSA数据集中提取感兴趣体积以产生体积阵列。可以基于该体积阵列对感兴趣体积进行细化以产生细化数据集。然后可以基于细化数据集执行第二四维重构以产生感兴趣体积的放大四维表示。

提供本发明内容来以简化形式介绍概念中的精选项，以下在下面的详细描述中对其进行进一步描述。不意图标识要求保护的主题的特征或基本特征，也不意图将其用来限制要求保护的主题的范围。此外，要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中指出的任何或所有缺点的实施方式。

附图说明

将容易获得本公开及其伴随方面中的许多的更完整领会，因为其在结合附图来考虑时通过参考以下详细描述而变得更好理解。

图1是图示示例性系统的框图；

图2示出由计算机系统执行的数据重构的示例性方法；

图3示出使用单个旋转平面重构的患者的大脑的3D血管造影图像的时间序列；

图4图示示例性4D-DSA重构的初始估计；