[发明专利]用于三维数字减影血管造影图像的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于建立检查对象的高分辨率的三维数字减影血管造影图像的方法，具有以下步骤：在未给予造影剂的条件下提供或记录记录系统围绕检查对象的三维旋转运行的数据组(掩模运行)；借助基于极线一致性条件的方法对掩模运行的数据组进行运动补偿；在给予造影剂的条件下提供或记录记录系统围绕检查对象的三维旋转运行的数据组(充盈运行)；借助同样的方法对充盈运行的数据组进行运动补偿；根据经补偿的掩模运行的数据组重建第一体积(掩模体积)，根据经补偿的充盈运行的数据组重建第二体积(充盈体积)；第一体积和第二体积相对于彼此刚性3D‑3D配准；通过从充盈体积中减去掩模体积来计算高分辨率的三维数字减影血管造影图像。

技术领域

本发明涉及一种根据本发明的用于建立检查对象的高分辨率的三维数字减影血管造影图像的方法，以及一种用于执行这种根据本发明的方法的装置。

背景技术

“简单的”数字减影血管造影图像(DSA)用于检查血管。在此，从待检查的身体部分(例如脑)建立多个时间上相继跟随的X射线图像，与此同时注射造影剂。这产生了没有造影剂的X射线图像(也被称为掩模图像)以及具有造影剂分布的另外的X射线图像。从随后的X射线图像中减去数字的掩模图像。其余仅保留不同的部分，即通常恰好是血管。

3D数字减影血管造影图像(3D DSA)允许将例如形成对比的脑血管高分辨率地显示为3D体积。为此，典型地使用例如由5s DynaCT掩模运行、5s返回运行和5s DynaCT充盈运行构成的协议。在此，二维的X射线投影通常来源于围绕身体部分旋转的C形臂X射线设备(DynaCT)的记录协议。由于记录时间相对长，在DynaCT期间以及在DynaCT之间患者运动的可能性增加。

典型地，从充盈图像中减去掩模图像，并且将经减影的图像重建为3D体积。在此，为了进行运动补偿，在各个掩模图像和充盈图像之间使用2D/2D配准。该方法的问题在于，3D运动在2D X射线图像中仅能被有限地估计和补偿。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于建立检查对象的高分辨率的三维数字减影血管造影图像的方法，该方法能够实现改进的运动补偿；此外，本发明的要解决的技术问题是，提供一种适用于执行该方法的X射线设备。

根据本发明，该技术问题通过根据本发明的用于建立检查对象的高分辨率的三维数字减影血管造影图像的方法和根据本发明的装置来解决。本发明的内容还有有利的设计方案。

根据本发明的用于建立检查对象的高分辨率的三维数字减影血管造影图像的方法包括以下步骤：在未给予造影剂的条件下，提供或者记录记录系统围绕检查对象的三维旋转运行的数据组(掩模运行)；借助基于极线一致性条件(EpipolareKonsistenzbedingung)的方法对掩模运行的数据组进行运动补偿；在给予造影剂的条件下，提供或者记录记录系统围绕检查对象的三维旋转运行的数据组(充盈运行)；借助基于极线一致性条件的方法对充盈运行的数据组进行运动补偿；根据经补偿的掩模运行的数据组重建第一体积(掩模体积)，并且根据经补偿的充盈运行的数据组重建第二体积(充盈体积)；第一体积和第二体积相对于彼此刚性3D-3D配准，并且通过从充盈体积中减去掩模体积来计算高分辨率的三维数字减影血管造影图像。通过该方法，可以在相应的旋转运行期间以及在两个不同的旋转运行(例如，掩模运行和充盈运行)之间特别有效地去除患者运动，从而产生品质上非常高质量的、误差最小化的(例如，来自患者的脑或心脏的)血管或血管树的3D数字减影血管造影图像。通过使用基于极线一致性条件的、针对每个旋转运行的运动补偿，可以补偿在旋转运行期间出现的运动。随后，两个体积被单独地重建并且刚性地彼此配准。由此可以补偿在旋转运行之间出现的运动。由于体积图像的高质量，可以提供特别彻底的诊断，这有助于改善患者的医疗护理。

通常，利用C形臂X射线设备以锥形束几何形状的形式执行旋转运行(锥形束CT运行或DynaCT运行)。在C形臂围绕检查对象旋转期间，在不同的旋转角度记录多个投影图像。在此，旋转运行优选地包括至少200°(或180°+孔径角)的旋转。