[发明专利]用于执行数字减影血管造影的方法、混合成像装置

说明书

用于执行患者的感兴趣区域的数字减影血管造影的方法，其中，在造影剂存在于感兴趣区域的血管中的情况下，通过x射线成像采集感兴趣区域的填充图像数据集(1)，并且通过从填充图像数据集(1)减去掩模图像数据集(3)创建血管造影图像数据集(4)，由此用于x射线成像的x射线成像装置(6)和用于至少一种附加成像模态的另外的成像装置(7)，用于同时地使用x射线成像装置(6)采集填充图像数据集(1)以及使用另外的成像装置(7)采集解剖数据集(2)，并且在转换处理中从解剖数据集(2)导出掩模图像数据集(3)，所述转换处理将附加成像模态图像数据转换为虚拟x射线图像数据，其中成像装置(6、7)是联合配准的并且可操作以在相同视场中采集图像数据。

导致本申请的活动已根据拨款协议No EIT/EIT HEALTH/SGA2017/1获得欧洲创新与技术研究所(EIT)提供的资金。这个欧洲机构得到欧盟Horizon2020研究和创新计划的支持。

技术领域

本发明涉及一种用于对患者的感兴趣区域执行数字减影血管造影的方法，其中，在造影剂存在于感兴趣区域的血管中的情况下，通过x射线成像采集感兴趣区域的填充图像数据集，并且通过从填充图像数据集减去掩模图像数据集创建血管造影图像数据集。本发明也涉及混合成像装置、计算机程序和电子可读存储介质。

背景技术

数字减影血管造影(DSA)是众所周知的成像技术，其经常用于在医学成像中可视化患者的血管。在传统的工作流程中，首先在造影剂不存在于感兴趣区域中的情况下通过X射线成像采集掩模图像数据集。在该掩模图像数据集中，几乎不能将血管与周围的解剖结构区分开。随后，在造影剂存在于感兴趣区域的血管中的情况下采集感兴趣区域的填充图像数据集。在这些X射线图像中，血管被放大，而对比增强的血管周围的解剖结构的对比度保持不变。为了导出DSA血管造影图像数据集，从填充图像数据集(即对比增强图像数据集)减去掩模图像数据集(即非对比增强图像)。以该方式，可以消除来自周围解剖结构(特别是组织和骨骼)的信号，并且所得到的图像仅显示血管。可以使用三维图像数据集(特别是计算机断层摄影(CT)图像数据集)和/或使用二维图像数据集(特别是投影图像)来执行数字减影血管造影。在投影图像的情况下，减去填充(对比增强)图像数据集和掩模图像数据集的线积分，并且可以获得对比增强血管的衰减。

数字减影血管造影中的已知问题是掩模图像数据集和填充图像数据集的采集之间的时间差，其使得该成像技术易于出现运动误差。因此已提出执行掩模图像数据集和填充图像数据集的配准，例如在以下文献中描述：US8,023,732和Y.Bentoutou等人，“Aninvariant approach for image registration in digital subtractionangiography”，Pattern Recognition 35(12)2002，第2853-2865页。由于血管是软组织结构，因此出现的变形大多是非刚性的，使配准过程复杂化。另一问题是配准本身的耗时性质，例如，如果在特别是微创介入期间执行数字减影血管造影术，则这是不期望的。

与数字减影血管造影相关的另一问题是患者的辐射暴露。为了获得一个DSA血管造影图像数据集，患者必须照射至少两次。

在M.Unberath等人的文章“Virtual single-frame subtraction imaging”，第4届CT会议(第4届X射线计算机断层摄影图像形成国际会议)的会议记录，德国班贝格，2016年7月18日，第89至92页中，已提出虚拟数字减影冠状动脉血管造影。通过血管分割和背景估计，可以导出可用于减影的虚拟掩模图像。然而，需要假设和耗时的图像分析，这可能导致虚拟掩模图像数据集的不准确和/或误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于数字减影血管造影成像的方法，其减少患者的照射量并且提供由于减少的运动伪影而改善的图像质量。

该问题通过提供根据本发明的方法，根据本发明的混合成像装置和根据本发明的电子可读存储介质来解决。在本发明中描述了有利的实施例。