專(zhuān)利名稱(chēng)：計(jì)算機(jī)和成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備的運(yùn)行方法和相應(yīng)的設(shè)置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方法，其中對(duì)該計(jì)算機(jī)預(yù)先給出在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組。
本發(fā)明還涉及一種用于成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備的運(yùn)行方法。
本發(fā)明還涉及一種數(shù)據(jù)載體，在該數(shù)據(jù)載體上存儲(chǔ)有用于實(shí)施這樣的運(yùn)行方法的計(jì)算機(jī)程序，以及一種具有這樣數(shù)據(jù)載體的計(jì)算機(jī)。最后本發(fā)明還涉及一種成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備，其具有拍攝裝置和這樣的計(jì)算機(jī)，從而使該成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備可以按照這樣的運(yùn)行方法運(yùn)行。
背景技術(shù)：
已知有其中對(duì)計(jì)算機(jī)預(yù)先給出在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組的計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方法。在該運(yùn)行方法中用開(kāi)始和結(jié)束來(lái)選擇血管系統(tǒng)的片段，計(jì)算機(jī)利用空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組來(lái)計(jì)算該選出的血管段的長(zhǎng)度。該運(yùn)行方法例如用于在心臟冠狀血管或腦血管中確定狹窄的長(zhǎng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的措施大多應(yīng)用于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，尤其是在血管造影領(lǐng)域，在其中要對(duì)患者注入造影劑。醫(yī)務(wù)工作者借助造影劑的分布來(lái)確定心臟冠狀血管的血流以及血管的直徑。在這種情況下心臟冠狀血管在本發(fā)明的意義下表示血管系統(tǒng)。
在醫(yī)療實(shí)踐中已經(jīng)證明，不僅心臟冠狀血管的內(nèi)腔對(duì)于診斷是重要的，而且特別是心臟冠狀血管中血液的流速也是重要的。
為了能夠計(jì)算流速，須繁瑣地已知已經(jīng)過(guò)的路段和為此所需的時(shí)間間隔。為了采集血液流過(guò)心臟冠狀血管的特定片段所需的時(shí)間間隔，已知可以采集一個(gè)圖像序列并對(duì)其進(jìn)行分析，該圖像序列顯示在心臟冠狀血管中有造影劑的情況和從心臟冠狀血管中去除造影劑之后的情況。根據(jù)C.M.Gibson等人的專(zhuān)業(yè)論文“Coronary and Myocardial Angiography；Angiographic Assessment of BothEpicardial and Myocardial Perfusion”，Circulation 2004，Volume 109，Issue 25；2004.6.29，3096-3105頁(yè)，確定造影劑從該特定片段的開(kāi)始流到其結(jié)束所需的圖像的數(shù)目。這樣，該第一和最后圖像給出與圖像速率(＝每秒所采集的圖像數(shù))相關(guān)的所查找的時(shí)間間隔。
但借助該采集的時(shí)間間隔尚不能確定血液流速。因?yàn)檫€須正確地采集該特定片段的長(zhǎng)度。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種運(yùn)行方法和相應(yīng)的設(shè)置，借助它們可以準(zhǔn)確而正確地確定這種片段。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是，改進(jìn)對(duì)所需時(shí)間間隔的采集，并將按照本發(fā)明的運(yùn)行方法集成到臨床工作流程中。
本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方法來(lái)解決。其中，對(duì)計(jì)算機(jī)預(yù)先給出在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組；利用開(kāi)始和結(jié)束來(lái)選擇血管系統(tǒng)的片段；計(jì)算機(jī)借助該在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組計(jì)算所選擇的片段的長(zhǎng)度；對(duì)計(jì)算機(jī)預(yù)先給出血管系統(tǒng)的一個(gè)圖像序列；將每個(gè)圖像對(duì)應(yīng)于一個(gè)時(shí)刻；為該序列分別定義一個(gè)開(kāi)始圖像和一個(gè)結(jié)束圖像；該計(jì)算機(jī)借助所選擇的片段的長(zhǎng)度和對(duì)應(yīng)于開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像的時(shí)刻確定速度；以及計(jì)算機(jī)將該速度與所選擇的片段一起輸出給用戶(hù)。按照本發(fā)明的方法與借助于一個(gè)圖像的確定相比，可以正確地確定片段的實(shí)際長(zhǎng)度。而這在總是顯示一個(gè)投影的圖像中原則上是不可能的。因?yàn)榧幢闶窃搱D像經(jīng)過(guò)了校正，在將三維空間投影到兩維圖像時(shí)也會(huì)在圖像中出現(xiàn)幾何縮短。
優(yōu)選由用戶(hù)向計(jì)算機(jī)至少預(yù)先給定開(kāi)始。這樣按照本發(fā)明的運(yùn)行方法尤其是靈活的。而所選擇片段的結(jié)束則可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)確定或由用戶(hù)向計(jì)算機(jī)預(yù)先給定。
計(jì)算機(jī)還可以是不進(jìn)行任何控制的純粹的分析計(jì)算機(jī)。但優(yōu)選計(jì)算機(jī)與用于采集血管系統(tǒng)圖像的拍攝裝置共同作用地連接，這樣計(jì)算機(jī)就可以根據(jù)對(duì)片段的選擇或?qū)Π撈蔚难軈^(qū)域的選擇，自動(dòng)地對(duì)該拍攝裝置進(jìn)行特定于選擇的控制和/或?qū)τ脩?hù)預(yù)先給定特定于選擇的、用于設(shè)置拍攝裝置的指示。
例如有一需對(duì)其心臟血管進(jìn)行采集的、典型地仰臥在拍攝裝置的患者臥榻上的患者，根據(jù)所選擇的片段處于哪一主掃描(RCA，LAD，LCX)中或選擇了這些主掃描中的哪一種，來(lái)對(duì)相應(yīng)的主掃描進(jìn)行特定于拍攝裝置設(shè)置的優(yōu)化。然后可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行設(shè)置和/或?qū)τ脩?hù)輸出相應(yīng)的指示。利用該過(guò)程尤其是解決了第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，即將本發(fā)明的運(yùn)行方法集成在臨床工作流程中。
通過(guò)按照本發(fā)明的用于成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備的運(yùn)行方法可以更好地將該過(guò)程集成在臨床工作流程中。
如果由計(jì)算機(jī)確定與所確定的速度相對(duì)應(yīng)的顏色，并用這種顏色在可視化設(shè)備上顯示所選擇的片段，則所顯示的信息內(nèi)容對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)在知識(shí)上是尤其簡(jiǎn)單的并可直觀地采集。
最簡(jiǎn)單的是由用戶(hù)選擇開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像。例如計(jì)算機(jī)可以通過(guò)可視化設(shè)備首先向用戶(hù)輸出序列中的一幅圖像，這樣使得用戶(hù)可通過(guò)前向-后向輸入在可視化設(shè)備上選擇時(shí)間上在后的或時(shí)間上在前的圖像用以輸出，并通過(guò)選擇輸入將目前選出的圖像選作開(kāi)始圖像或結(jié)束圖像。但也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)選擇開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像。
無(wú)論是通過(guò)用戶(hù)還是通過(guò)計(jì)算機(jī)選擇開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像，優(yōu)選地由計(jì)算機(jī)對(duì)序列中的每個(gè)圖像都借助相應(yīng)的圖像確定造影劑在所選擇的片段的開(kāi)始采取的開(kāi)始截面，以及造影劑在所選擇的片段的結(jié)束采取的結(jié)束截面，并將該開(kāi)始截面的圖像和結(jié)束截面的圖像相對(duì)應(yīng)。這樣，可以借助開(kāi)始截面確定開(kāi)始圖像，借助結(jié)束截面確定結(jié)束圖像。
例如作為開(kāi)始圖像可以選擇序列中開(kāi)始截面首先達(dá)到最大的圖像。因此在這種情況下借助在其之后開(kāi)始截面不再增大的圖像來(lái)確定開(kāi)始圖像。此外作為開(kāi)始圖像還可以選擇序列中在其之后開(kāi)始截面重又減小的圖像。還可以引入該兩個(gè)圖像的平均值。此外，還可以采用其它類(lèi)型的確定方法。以與利用開(kāi)始截面確定開(kāi)始圖像類(lèi)似的方式，可以借助結(jié)束截面來(lái)確定結(jié)束圖像。
為了確定開(kāi)始截面和結(jié)束截面，優(yōu)選由計(jì)算機(jī)確定圖像中開(kāi)始線(xiàn)和結(jié)束線(xiàn)。開(kāi)始線(xiàn)在所選擇片段的開(kāi)始與血管系統(tǒng)垂直相切，結(jié)束線(xiàn)在所選擇片段的結(jié)束與血管系統(tǒng)垂直相切。通過(guò)這種方式使得對(duì)開(kāi)始截面和結(jié)束截面的確定變得非常簡(jiǎn)單。
在最簡(jiǎn)單的情況下，在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組由在血管系統(tǒng)的同一階段采集的血管系統(tǒng)的若干投影組成。對(duì)于跳動(dòng)的心臟，這例如可以通過(guò)EKG觸發(fā)實(shí)現(xiàn)。但在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組還可以是立體數(shù)據(jù)組。


下面借助附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述給出了本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)，其中以原理圖的方式圖1示出成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備的方框圖；圖2A和2B示出本發(fā)明方法的流程；圖3示出一個(gè)血管區(qū)域；圖4-6示出本發(fā)明方法的流程圖；圖7示出開(kāi)始截面和結(jié)束截面的曲線(xiàn)；圖8A和8B示出本發(fā)明方法的另一流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出例如為X射線(xiàn)設(shè)備的成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備。其具有拍攝裝置1和計(jì)算機(jī)2。計(jì)算機(jī)2和拍攝裝置1共同作用地相互連接。根據(jù)圖1拍攝裝置1具有多個(gè)子裝置3、4。每個(gè)子裝置3、4又具有X射線(xiàn)源5、6和X射線(xiàn)檢測(cè)器7、8?？梢越柚總€(gè)子裝置3、4采集對(duì)象9的圖像并傳輸給計(jì)算機(jī)2。在此子裝置3、4的X射線(xiàn)檢測(cè)器7、8從相互不同的投影方向采集對(duì)象9的圖像。
在很多情況下對(duì)象9是人，并且子裝置3、4對(duì)人9的血管系統(tǒng)進(jìn)行采集，例如采集人9腦部的血管或人9的心臟冠狀血管。以下借助心臟冠狀血管對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但當(dāng)然不局限于對(duì)心臟冠狀血管的應(yīng)用。
用于計(jì)算機(jī)2的計(jì)算機(jī)程序10存儲(chǔ)在便攜式數(shù)據(jù)載體11中。便攜式數(shù)據(jù)載體11例如可以是CD-ROM。便攜式數(shù)據(jù)載體11與存儲(chǔ)于其上的計(jì)算機(jī)程序10被移入作為計(jì)算機(jī)2組成部分的讀取裝置12。因此計(jì)算機(jī)2可以讀取計(jì)算機(jī)程序10并將其存儲(chǔ)在同為計(jì)算機(jī)2組成部分的另一數(shù)據(jù)載體13中。該另一數(shù)據(jù)載體13例如是硬盤(pán)。
當(dāng)計(jì)算機(jī)程序10被調(diào)用時(shí)，計(jì)算機(jī)2根據(jù)編程利用計(jì)算機(jī)程序10來(lái)執(zhí)行運(yùn)行方法，其將在以下結(jié)合圖2-7得到詳細(xì)描述。
如專(zhuān)業(yè)人員所一般公知的，人9的心臟冠狀血管具有三個(gè)主要分支，通常用縮寫(xiě)RCA、LAD、LCX表示。因此根據(jù)圖2計(jì)算機(jī)2在步驟S1首先接收選擇的期望的主分支，如主分支RCA。
根據(jù)所選擇的主分支由子裝置3、4為采集圖像對(duì)拍攝裝置1的不同定位進(jìn)行優(yōu)化。在此這些定位是預(yù)知的并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)2中。因此計(jì)算機(jī)2優(yōu)選地在步驟S2根據(jù)對(duì)主分支的選擇來(lái)自動(dòng)控制拍攝裝置，使得子裝置3、4在其為采集選出的主分支而優(yōu)化的位置上移動(dòng)，這在圖1中通過(guò)箭頭相應(yīng)地示出。
除自動(dòng)控制外，計(jì)算機(jī)2還可以向用戶(hù)14給出用于設(shè)置拍攝裝置1的相應(yīng)指示。在這種情況下須由用戶(hù)14進(jìn)行相應(yīng)的定位。
然后在步驟S3在可視化設(shè)備15上顯示選出的主分支并由此輸出給用戶(hù)14。圖3示出這樣的顯示的例子。圖3中選出的主分支用附圖標(biāo)記16表示。
主分支16的顯示例如可以借助至少一個(gè)子裝置3、4的當(dāng)前透視圖像來(lái)確定。還可以(參見(jiàn)圖1)向計(jì)算機(jī)2輸入描述血管系統(tǒng)的立體數(shù)組17。在這種情況下借助立體數(shù)據(jù)組17來(lái)產(chǎn)生主分支16的顯示。
借助對(duì)選出的主分支16的顯示(圖3)，首先在步驟S4確定選出的主分支16的片段19的開(kāi)始18。這通常通過(guò)用戶(hù)14的相應(yīng)預(yù)先給定實(shí)現(xiàn)。然后在步驟S5確定片段19的結(jié)束20。在最簡(jiǎn)單的情況下還可以通過(guò)用戶(hù)14來(lái)確定該結(jié)束20。但也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)2來(lái)自動(dòng)確定結(jié)束20。例如計(jì)算機(jī)2可以查找選出的主分支16中的分支21并作為結(jié)束20例如在血流方向上選擇第一或最后分支21。
在這樣選擇了片段19之后，計(jì)算機(jī)2可以在步驟S6控制或重新控制拍攝裝置1。例如可以對(duì)步驟S2中移入的子裝置3、4的定位進(jìn)行再校正。在此當(dāng)然也可以由計(jì)算機(jī)2自動(dòng)控制拍攝裝置1或向用戶(hù)14輸出用于設(shè)置拍攝裝置1的相應(yīng)指示。
因此步驟S6只是可選的并因此而在圖2中僅用虛線(xiàn)表示，因此也可以去掉該步驟。但同樣也可以代替步驟S2而執(zhí)行S6，即去掉步驟S2。后一種情況、即去掉步驟S2而代之以執(zhí)行步驟S6，當(dāng)在步驟S3-步驟S5中是借助于立體數(shù)據(jù)組17選擇片段19時(shí)尤其有意義。
在步驟S7計(jì)算機(jī)2計(jì)算所選擇的片段19的長(zhǎng)度1。如果計(jì)算機(jī)2已知立體數(shù)據(jù)組17，則其借助該立體數(shù)據(jù)組17來(lái)進(jìn)行該計(jì)算。但還可以引入其它數(shù)據(jù)組。例如，借助拍攝裝置1的子裝置3、4可以同時(shí)采集血管系統(tǒng)的圖像(＝投影)并由計(jì)算機(jī)2進(jìn)行分析。當(dāng)拍攝裝置1僅具有一個(gè)子裝置3、4時(shí)，也可以相繼地采集單幅圖像。在這種情況下同時(shí)采集圖像例如可以通過(guò)相應(yīng)的EKG觸發(fā)來(lái)保證。重要的是，數(shù)據(jù)組要在整體上在空間描述血管系統(tǒng)。
在步驟S8至步驟S14，在計(jì)算機(jī)2的控制下由拍攝裝置1采集圖像Bi(i＝1，2，3，...)的序列并輸入計(jì)算機(jī)2。在此圖像Bi的采集通常以高圖像速率(如每秒25至30幅圖像)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選圖像Bi的序列顯示在所選擇的片段19中有造影劑的情況和/或從所選擇的片段19中去除造影劑之后的情況。
為了執(zhí)行，計(jì)算機(jī)2首先根據(jù)步驟S8等待開(kāi)始命令。當(dāng)向計(jì)算機(jī)2、優(yōu)選由用戶(hù)14輸入了開(kāi)始命令后，至少一個(gè)子裝置3、4在步驟S9采集圖像Bi并輸入計(jì)算機(jī)2。計(jì)算機(jī)2在步驟S10將圖像Bi與各個(gè)采集時(shí)刻ti(i＝1，2，3，...)相對(duì)應(yīng)并在步驟S11存儲(chǔ)圖像Bi。
在步驟S12計(jì)算機(jī)2檢查是否應(yīng)注射造影劑。如果應(yīng)注射，則在步驟S13注射造影劑。計(jì)算機(jī)2在步驟S14檢驗(yàn)造影劑是否已被清洗。該檢驗(yàn)例如可以借助時(shí)間過(guò)程或用戶(hù)14的相應(yīng)輸入實(shí)現(xiàn)。如果造影劑尚未清洗干凈，則返回步驟S9。否則將根據(jù)本發(fā)明繼續(xù)執(zhí)行步驟S15至步驟S21的運(yùn)行方法。
在步驟S15至步驟S21計(jì)算機(jī)2對(duì)序列中的每個(gè)圖像Bi借助相應(yīng)的圖像Bi確定開(kāi)始截面A和結(jié)束截面E。在此，開(kāi)始截面A是造影劑在相應(yīng)的圖像Bi中片段19采取開(kāi)始18時(shí)的截面。結(jié)束截面E是造影劑在相應(yīng)的圖像Bi中片段19采取結(jié)束20時(shí)的截面。截面A、E是這樣確定的首先在步驟S15選擇序列的第一圖像B1。對(duì)該圖像B1首先在步驟S16確定所選出的片段19的開(kāi)始18和結(jié)束20的位置。這在跳動(dòng)的心臟的情況下是需要的，因?yàn)樾呐K冠狀血管的位置隨心跳變化。在此確定開(kāi)始18和結(jié)束20的位置所需的方法(所謂的跟蹤方法)是公知的，因此在以下不再贅述。
計(jì)算機(jī)2在步驟S17(也參見(jiàn)圖3)確定在選出的片段19的開(kāi)始18與選出的主分支16垂直相切的開(kāi)始線(xiàn)22。為了確定開(kāi)始線(xiàn)22，例如可以按照本身公知的方式在當(dāng)前選出的圖像Bi、在此為圖像B1中在選出的片段19的開(kāi)始18確定選出的主分支16的方向并引入與之垂直的線(xiàn)22。
以類(lèi)似的方式，在步驟S18確定在選出的片段19的結(jié)束20與選出的主分支16垂直相切的結(jié)束線(xiàn)23。
計(jì)算機(jī)2在步驟S19為當(dāng)前選出的圖像Bi(在此為圖像B1)的開(kāi)始線(xiàn)22和結(jié)束線(xiàn)23確定長(zhǎng)度a、e，在該長(zhǎng)度內(nèi)在當(dāng)前選出的圖像Bi中超出了定義的閾值。該長(zhǎng)度a、e首先被視為是填充了造影劑的。然后將該長(zhǎng)度a、e的平方與由計(jì)算機(jī)2與各圖像Bi相對(duì)應(yīng)的開(kāi)始截面A和結(jié)束截面E相對(duì)應(yīng)。
這樣，在引入相應(yīng)的開(kāi)始線(xiàn)22的情況下來(lái)確定當(dāng)前選出的圖像Bi的開(kāi)始截面A，在引入相應(yīng)的結(jié)束線(xiàn)23的情況下來(lái)確定結(jié)束截面E。
超過(guò)其之后就認(rèn)為血管充有造影劑的閾值原則上可以任意選擇。優(yōu)選地對(duì)于開(kāi)始線(xiàn)22的閾值獨(dú)立于對(duì)于結(jié)束線(xiàn)23的閾值來(lái)確定。例如可以確定所有灰度值的最大值，對(duì)于序列中的所有圖像Bi都觀察該最大值，并且在開(kāi)始線(xiàn)22處達(dá)到該最大值，將該最大值的一個(gè)固定的百分比作為開(kāi)始線(xiàn)22的閾值引入。類(lèi)似地可以為結(jié)束線(xiàn)23確定閾值。
計(jì)算機(jī)2在步驟S20檢驗(yàn)是否已對(duì)序列中的所有圖像Bi實(shí)施了步驟S16至步驟S19。如果尚未全部執(zhí)行，則計(jì)算機(jī)2在步驟S21選擇下一幅圖像Bi并跳回到步驟S16。
反之，如果已為序列中的所有圖像Bi都確定了截面A、E，則計(jì)算機(jī)2轉(zhuǎn)到步驟S22。在步驟S22，將序列中的一個(gè)圖像Bi定義為開(kāi)始圖像，而將序列中的另一幅圖像Bi定義為結(jié)束圖像。對(duì)于該步驟S22后面還將詳細(xì)描述。
通過(guò)定義開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像也確定了對(duì)應(yīng)的時(shí)間。因此計(jì)算機(jī)2可以在步驟S23中將該時(shí)間之差確定為時(shí)間間隔δt并將其與選出的片段19相對(duì)應(yīng)。然后，在步驟S24計(jì)算機(jī)2還可以借助在步驟S7確定的選出的片段19的長(zhǎng)度1和在步驟S23中確定的時(shí)間間隔δt，來(lái)確定血液在選出的片段19中流動(dòng)的速度v。
計(jì)算機(jī)2在步驟S25中借助查找表24等確定與所確定的速度v相對(duì)應(yīng)的顏色，并將其與選出的片段19相對(duì)應(yīng)。這種對(duì)應(yīng)可以選擇性地在兩維圖像Bi中或在三維立體數(shù)據(jù)組(如立體數(shù)據(jù)組17)中進(jìn)行。在此，在立體數(shù)據(jù)組中心臟的相位和在兩維圖像Bi中心臟的相位應(yīng)當(dāng)相互對(duì)應(yīng)。
最后，計(jì)算機(jī)2在步驟S26中顯示血管系統(tǒng)或選出的主分支16。在此，用計(jì)算機(jī)2先前在步驟S25中確定的顏色來(lái)顯示所選出的片段19。因此計(jì)算機(jī)2在結(jié)果中為用戶(hù)14一起給出了片段19和所確定的速度v。
結(jié)合步驟S15至步驟S21描述的、將開(kāi)始截面A和結(jié)束截面E與圖像Bi相對(duì)應(yīng)的意義和目的在于，能夠確定正確的開(kāi)始圖像和正確的結(jié)束圖像。即，應(yīng)借助開(kāi)始截面A確定開(kāi)始圖像，借助結(jié)束截面E確定結(jié)束圖像。而這與開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像是由用戶(hù)14選擇的還是由計(jì)算機(jī)2自動(dòng)選擇的無(wú)關(guān)。
如果開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像是由用戶(hù)14選擇的，則優(yōu)選按照?qǐng)D4如下進(jìn)行首先計(jì)算機(jī)2在步驟S27將邏輯變量就緒設(shè)為值“假”。然后在步驟S28計(jì)算機(jī)2選出序列中的任意圖像Bi并在可視化設(shè)備15上顯示該圖像Bi以及其開(kāi)始截面A和結(jié)束截面E。例如可以為用戶(hù)14輸出序列的第一圖像B1。然后計(jì)算機(jī)2在步驟S29等待用戶(hù)14的輸入。
當(dāng)用戶(hù)14輸入時(shí)，計(jì)算機(jī)2在步驟S30檢查該輸入是否是選擇命令。如果不是，計(jì)算機(jī)2在步驟S31檢查該輸入是否是在序列中向前翻閱圖像Bi的命令。如果是，計(jì)算機(jī)2在步驟S32選擇時(shí)間上的下一幅圖像Bi并將該圖像Bi和與其對(duì)應(yīng)的截面A、E一起為用戶(hù)14顯示在可視化設(shè)備15上。否則計(jì)算機(jī)2在步驟S33選擇時(shí)間上的前一幅圖像Bi并將該圖像Bi和與其對(duì)應(yīng)的截面A、E一起為用戶(hù)14顯示在可視化設(shè)備15上。然后，與執(zhí)行的是步驟S32和步驟S33中的哪一個(gè)無(wú)關(guān)地，計(jì)算機(jī)2返回步驟S29。
當(dāng)在步驟S29中用戶(hù)14輸入的選擇命令時(shí)，計(jì)算機(jī)2從步驟S30分支到步驟S34。在步驟S34計(jì)算機(jī)2檢查邏輯變量就緒是否具有值“真”。如果不是，則計(jì)算機(jī)2在步驟S35對(duì)當(dāng)前顯示的圖像Bi設(shè)置標(biāo)志并將邏輯變量就緒設(shè)為值“真”。由此又返回步驟S29。
而當(dāng)在步驟S34檢查到邏輯變量就緒具有值“真”時(shí)，則現(xiàn)在選擇的圖像Bi已是由用戶(hù)14進(jìn)行的第二“最終”選擇。為此計(jì)算機(jī)2分支到步驟S36。在步驟S36中計(jì)算機(jī)2檢驗(yàn)已設(shè)置了標(biāo)志的圖像Bi和現(xiàn)在由用戶(hù)14選出的圖像Bi是否是以前采集的圖像Bi。其將以前采集的圖像Bi確定為開(kāi)始圖像，而將另一幅圖像Bi確定為停止圖像。
如果計(jì)算機(jī)2自動(dòng)確定開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像，則可以實(shí)行以下結(jié)合圖5詳細(xì)描述的過(guò)程。
根據(jù)圖5，計(jì)算機(jī)2在步驟S37首先選擇序列的第一圖像B1。然后其在步驟S38再取隨后的m(m＝1，2，3，...)個(gè)圖像Bi。
在步驟S39計(jì)算機(jī)2確定兩個(gè)輔助變量x、y。設(shè)置輔助變量x等于當(dāng)前選擇圖像Bi的開(kāi)始截面A。輔助變量y等于m個(gè)隨后圖像Bi的開(kāi)始截面A的最大值。
在步驟S40計(jì)算機(jī)2檢驗(yàn)輔助變量x是否大于或等于輔助變量y。如果不大于或等于的話(huà)，計(jì)算機(jī)2在步驟S41選擇下一幅圖像Bi并返回步驟S38。否則計(jì)算機(jī)2就找到了開(kāi)始圖像，并在步驟S42中將當(dāng)前選擇的圖像定義為開(kāi)始圖像。
在步驟S43至步驟S48對(duì)結(jié)束截面E進(jìn)行類(lèi)似的過(guò)程。借助該過(guò)程作為結(jié)果確定結(jié)束圖像。因此在結(jié)果中借助圖5的過(guò)程，來(lái)根據(jù)在其之后開(kāi)始截面A不再增大圖像Bi確定開(kāi)始圖像。將在其之后結(jié)束截面E不再增大的圖像Bi確定為結(jié)束圖像。
圖6中步驟S49至步驟S60的過(guò)程與圖5中的過(guò)程相反。因?yàn)樵趫D6中與圖5相反，借助在其之后開(kāi)始截面A重又減小的圖像Bi來(lái)確定開(kāi)始圖像。同樣，借助在其之后結(jié)束截面E重又減小的圖像Bi來(lái)確定結(jié)束圖像。此外，圖6的顯示是一目了然的，因此以下對(duì)步驟S49至步驟S60不再進(jìn)行詳細(xì)描述。
還可以進(jìn)行其它過(guò)程。例如可以將圖5和圖6的過(guò)程進(jìn)行組合，并作為結(jié)果對(duì)于開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像分別引入平均值。
此外，還可以如圖7所示產(chǎn)生并顯示開(kāi)始截面A和結(jié)束截面E關(guān)于時(shí)間的曲線(xiàn)。如果用戶(hù)14自己確定開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像，則這尤其是有意義的。
如果在圖5-7的過(guò)程之前對(duì)截面A、E進(jìn)行平滑，則還可以進(jìn)一步改進(jìn)對(duì)圖像Bi的序列的分析的可靠性、即在確定開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像時(shí)的準(zhǔn)確性。例如，可以求加權(quán)平均值。
可以將對(duì)圖像Bi的序列的采集和對(duì)圖像Bi的序列的分析相互分開(kāi)。即，與拍攝裝置1共同作用的、對(duì)圖像Bi進(jìn)行采集的計(jì)算機(jī)2不必是與采集圖像Bi并對(duì)在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組(如立體數(shù)據(jù)組17)進(jìn)行分析的計(jì)算機(jī)2相同的。但通常是相同的。此外，按照本發(fā)明的運(yùn)行方法也不局限于對(duì)一個(gè)選出的片段19的分析。必要時(shí)更有意義的是，定義多個(gè)這樣的片段19。在此，片段19可以相互相鄰或彼此分開(kāi)。
對(duì)于采集圖像Bi的序列甚至還可以，將成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備的運(yùn)行最大程度地與本發(fā)明的圖像分析方法進(jìn)行匹配。這將在以下結(jié)合圖8進(jìn)行描述。在此，圖8的實(shí)施例當(dāng)然僅有在計(jì)算機(jī)2作為成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備的控制裝置2構(gòu)成時(shí)才是可能的。而對(duì)采集的圖像Bi的分析不必通過(guò)該計(jì)算機(jī)2進(jìn)行，即便這當(dāng)然是可能的。因此如果在下面結(jié)合圖8談到對(duì)采集的圖像Bi的分析，該分析也僅僅是可選的。
根據(jù)圖8，控制裝置2在步驟S61首先接收用戶(hù)14選擇的圖像分析方法。然后，在步驟S62控制裝置2檢驗(yàn)是否應(yīng)執(zhí)行上述按照本發(fā)明的、結(jié)合圖1-7描述的方法。如果不是，則控制裝置2在步驟S63執(zhí)行其它行為，如實(shí)況透視或?yàn)橐院蟮膶?duì)象(原則上可是任意對(duì)象)三維再現(xiàn)進(jìn)行圖像采集。
而如果在步驟S61選擇了本發(fā)明的方法，則控制裝置2在步驟S64從配屬于其的存儲(chǔ)器中調(diào)用運(yùn)行參數(shù)并相應(yīng)于調(diào)用的運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)地設(shè)置拍攝裝置1。在此，運(yùn)行參數(shù)與拍攝裝置1的定位無(wú)關(guān)。
運(yùn)行參數(shù)例如可以包括電流強(qiáng)度和/或電壓，利用這些運(yùn)行參數(shù)可以運(yùn)行X射線(xiàn)源5、6；和/或圖像速率，X射線(xiàn)檢測(cè)器7、8應(yīng)利用其采集圖像。在自動(dòng)注射造影劑時(shí)還可以設(shè)置造影劑的總量和/或每秒的造影劑量。要設(shè)置的運(yùn)行參數(shù)的值還可以由成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備或控制裝置2的制造商確定，或由用戶(hù)14確定。
然后，控制裝置2在步驟S65接收對(duì)確定開(kāi)始圖像和停止圖像的選擇方法的選擇，并在步驟S66中檢查該選擇。如果在步驟S65中選擇通過(guò)用戶(hù)14進(jìn)行交互的確定，則在步驟S67保持圖像準(zhǔn)備算法，而該算法通常是會(huì)被執(zhí)行的。反之，如果選擇了通過(guò)控制裝置2自動(dòng)確定開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像，則在步驟S68中斷開(kāi)圖像準(zhǔn)備算法。但必要時(shí)在步驟S68的范圍內(nèi)還可以部分地保持該算法。因此在選擇圖像分析方法的范圍內(nèi)，用戶(hù)14還確定是由用戶(hù)14選擇開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像還是由控制裝置2來(lái)選擇?？刂蒲b置2然后相應(yīng)于該選擇來(lái)改變拍攝裝置1的與位置無(wú)關(guān)的圖像參數(shù)。
然后，控制裝置2在步驟S69接收用戶(hù)14選擇的主分支16?？刂蒲b置2在步驟S70中自動(dòng)定位拍攝裝置1和/或向用戶(hù)14自動(dòng)給出相應(yīng)的設(shè)置指示。在步驟S71控制裝置2控制拍攝裝置1采集血管系統(tǒng)的實(shí)況圖像，然后控制裝置2仍在步驟S71中在可視化設(shè)備15上向用戶(hù)14輸出這些圖像。
在步驟S72控制裝置2等待用戶(hù)14的確認(rèn)。如果控制裝置2得不到確認(rèn)，則在步驟S73或由用戶(hù)14手動(dòng)地或通過(guò)控制裝置2來(lái)校正拍攝裝置1的定位，直至用戶(hù)14輸入確認(rèn)。
在輸入確認(rèn)之后，在步驟S74由控制裝置2自動(dòng)地或者與用戶(hù)14手動(dòng)地向血管系統(tǒng)中注射造影劑。然后控制裝置2在步驟S75等待輸入值數(shù)(Wertzahl)(TIMI-Grade，TIMI度)并在步驟S76中對(duì)該輸入進(jìn)行檢驗(yàn)。
如果輸入的值數(shù)位于預(yù)定的值域內(nèi)(如TIMI度1或以下)，則控制裝置2在步驟S77將輸入的值數(shù)以及最后采集的預(yù)成像圖像歸檔。
而如果輸入的值數(shù)位于該值域以外(如TIMI度2或以上)，則控制裝置2在步驟S78首先接收選擇的片段19。該選擇在以上已結(jié)合圖2進(jìn)行了詳細(xì)描述，在此不再重復(fù)。
然后，在可選的步驟S79控制裝置2確定選出的片段19的長(zhǎng)度l。
長(zhǎng)度的確定例如可以如以上結(jié)合圖2所述地實(shí)現(xiàn)，但也可以采用其它長(zhǎng)度確定方法。
下一步在步驟S80開(kāi)始采集圖像Bi的序列及其采集時(shí)刻ti。然后在步驟S81注射造影劑并在步驟S82結(jié)束對(duì)圖像Bi的序列及其采集時(shí)刻ti的采集。在此，步驟S80至步驟S82與圖2所示的步驟S8至步驟S14類(lèi)似，當(dāng)然是以足夠的時(shí)間間距進(jìn)行的。
然后，與圖2所示的步驟S15至步驟S22相似，在步驟S83確定開(kāi)始圖像和停止圖像并從中得出關(guān)于血液在所選片段19中的流速v的判斷，必要時(shí)要結(jié)合所選片段19的長(zhǎng)度l。控制裝置2借助該判斷在步驟S84中確定新的值數(shù)(TIMI度)并將該值數(shù)與選出的片段19相對(duì)應(yīng)。在步驟S85，控制裝置2將采集的圖像Bi的序列和由控制裝置2新確定的值數(shù)歸檔。
如果重復(fù)執(zhí)行按照本發(fā)明的過(guò)程并將每次執(zhí)行的結(jié)果單獨(dú)或共同歸檔，本發(fā)明的方法尤其具有優(yōu)點(diǎn)。例如可以在對(duì)對(duì)象9進(jìn)行治療之前和之后各執(zhí)行一次按照本發(fā)明的方法。以這種方式尤其可以用客觀的尺度來(lái)歸檔可能的治療結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種用于計(jì)算機(jī)(2)的運(yùn)行方法，其中，-對(duì)該計(jì)算機(jī)(2)預(yù)先給出在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組(17)；-利用開(kāi)始(18)和結(jié)束(20)選擇血管系統(tǒng)的片段(19)；-該計(jì)算機(jī)(2)借助該在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組(17)計(jì)算所選擇的片段(19)的長(zhǎng)度(1)；-對(duì)該計(jì)算機(jī)(2)預(yù)先給出血管系統(tǒng)的一個(gè)圖像(Bi)序列；-將每個(gè)圖像(Bi)對(duì)應(yīng)于一個(gè)時(shí)刻(ti)；-為該序列分別定義一個(gè)開(kāi)始圖像和一個(gè)結(jié)束圖像；-該計(jì)算機(jī)(2)借助所選擇的片段(19)的長(zhǎng)度(1)和對(duì)應(yīng)于開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像的時(shí)刻(ti)確定速度(v)；以及-該計(jì)算機(jī)(2)將該速度(v)與所選擇的片段(19)一起輸出給用戶(hù)(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)行方法，其特征在于，由用戶(hù)(14)向計(jì)算機(jī)(2)至少預(yù)先給定所述開(kāi)始(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的運(yùn)行方法，其特征在于，由計(jì)算機(jī)(2)自動(dòng)確定所述結(jié)束(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的運(yùn)行方法，其特征在于，同樣由用戶(hù)(14)為計(jì)算機(jī)(2)預(yù)先給定所述結(jié)束(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)(2)與用于采集血管系統(tǒng)圖像(Bi)的拍攝裝置(1)共同作用地連接，并且該計(jì)算機(jī)(2)根據(jù)對(duì)片段(19)的選擇或?qū)Π撈?19)的血管區(qū)域(16)的選擇，自動(dòng)地對(duì)該拍攝裝置(1)進(jìn)行特定于選擇的控制和/或?qū)τ脩?hù)(14)預(yù)先給定特定于選擇的、用于設(shè)置拍攝裝置(1)的指示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法，其特征在于，計(jì)算機(jī)(2)確定與所確定的速度(v)相對(duì)應(yīng)的顏色，并且用這種顏色在可視化設(shè)備(15)上顯示所選擇的片段(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法，其特征在于，所述圖像(Bi)序列顯示在所選擇的片段(19)中有造影劑的情況和/或從所選擇的片段(19)中去除造影劑之后的情況。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法，其特征在于，由用戶(hù)(14)選擇所述開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法，其特征在于，由計(jì)算機(jī)(2)自動(dòng)選擇所述開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法，其特征在于，計(jì)算機(jī)(2)對(duì)序列中的每個(gè)圖像(Bi)借助相應(yīng)的圖像(Bi)確定造影劑在所選擇的片段(19)的開(kāi)始(18)采取的開(kāi)始截面(A)，計(jì)算機(jī)(2)對(duì)序列中的每個(gè)圖像(Bi)借助相應(yīng)的圖像(Bi)確定造影劑在所選擇的片段(19)的結(jié)束(20)采取的結(jié)束截面(E)，以及該計(jì)算機(jī)(2)將圖像(Bi)與該開(kāi)始截面(A)和結(jié)束截面(E)相對(duì)應(yīng)，使得可以借助該開(kāi)始截面(A)確定開(kāi)始圖像，借助該結(jié)束截面(E)確定結(jié)束圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的運(yùn)行方法，其特征在于，借助在其之后開(kāi)始截面(A)不再增大的圖像(Bi)來(lái)確定開(kāi)始圖像，以及借助在其之后結(jié)束截面(E)不再增大的圖像(Bi)來(lái)確定結(jié)束圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的運(yùn)行方法，其特征在于，借助在其之后開(kāi)始截面(A)重又減小的圖像(Bi)來(lái)確定開(kāi)始圖像，以及借助在其之后結(jié)束截面(E)重又減小的圖像(Bi)來(lái)確定結(jié)束圖像。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法，其特征在于，計(jì)算機(jī)(2)確定圖像(Bi)中的開(kāi)始線(xiàn)(22)和結(jié)束線(xiàn)(23)，該開(kāi)始線(xiàn)(22)在所選擇的片段(19)的開(kāi)始(18)與血管系統(tǒng)垂直相切，該結(jié)束線(xiàn)(23)在所選擇的片段(19)的結(jié)束(20)與血管系統(tǒng)垂直相切，并在引入開(kāi)始線(xiàn)(22)的情況下來(lái)確定開(kāi)始截面(A)，和在引入結(jié)束線(xiàn)(23)的情況下來(lái)確定結(jié)束截面(E)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法，其特征在于，所述在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組(17)由在血管系統(tǒng)的同一階段采集的血管系統(tǒng)的若干投影組成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法，其特征在于，所述在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組(17)是立體數(shù)據(jù)組(17)。
16.一種用于成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備的運(yùn)行方法，該成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備具有控制裝置(2)和拍攝裝置(1)，其中，-控制裝置(2)接收由用戶(hù)(14)選擇的圖像分析方法并據(jù)此自動(dòng)設(shè)置拍攝裝置(1)的特定于該選擇的、與定位無(wú)關(guān)的運(yùn)行參數(shù)；-控制裝置(2)接收選擇的血管系統(tǒng)的片段(19)或包含該片段(19)的血管系統(tǒng)區(qū)域(16)，并據(jù)此對(duì)拍攝裝置(1)自動(dòng)進(jìn)行特定于選擇的定位和/或?qū)τ脩?hù)(14)給出特定于選擇的、對(duì)拍攝裝置(1)進(jìn)行定位的指示；-控制裝置(2)在設(shè)置和定位了拍攝裝置(1)之后從拍攝裝置(1)接收血管系統(tǒng)的預(yù)成像圖像，并通過(guò)可視化設(shè)備(15)向用戶(hù)(14)輸出；-控制裝置(2)等待用戶(hù)(14)輸入值數(shù)；-如果該值數(shù)位于預(yù)定的值域中，則控制裝置(2)將該值數(shù)和該預(yù)成像圖像歸檔；-如果該值數(shù)位于預(yù)定的值域以外，則控制裝置(2)采集一個(gè)相繼的圖像(Bi)的序列以及其采集時(shí)刻(ti)并將該圖像(Bi)序列歸檔，其中這些圖像(Bi)顯示血液通過(guò)所選擇的片段(19)的流動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的運(yùn)行方法，其特征在于，根據(jù)兩個(gè)圖像(Bi)的采集時(shí)刻(ti)給出關(guān)于在所選擇的片段(19)中血液流速(v)的判斷，用戶(hù)(14)在所選擇的圖像分析方法的范圍內(nèi)確定是由用戶(hù)(14)還是由控制裝置(2)來(lái)選擇該兩個(gè)圖像(Bi)，并設(shè)置與定位無(wú)關(guān)的特定于確定的運(yùn)行參數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的運(yùn)行方法，其特征在于，控制裝置(2)根據(jù)關(guān)于所選擇的片段(19)的血液流速的判斷分配一個(gè)新的值數(shù)，并將該值數(shù)與圖像(Bi)序列一起存儲(chǔ)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的運(yùn)行方法，其特征在于，控制裝置(2)自動(dòng)確定所選擇的片段(19)的長(zhǎng)度(1)，并從中結(jié)合兩個(gè)圖像(Bi)的采集時(shí)刻(ti)之差來(lái)確定血液流速(v)。
20.一種數(shù)據(jù)載體，具有在該數(shù)據(jù)載體上存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序(10)，用于實(shí)施根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法。
21.一種計(jì)算機(jī)，具有根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)載體(13)。
22.一種成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備，具有拍攝裝置(1)和計(jì)算機(jī)(2)，在計(jì)算機(jī)(2)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序(10)，在調(diào)運(yùn)該計(jì)算機(jī)程序(10)時(shí)可根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法來(lái)運(yùn)行該成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)和成像醫(yī)療技術(shù)設(shè)備的運(yùn)行方法以及相應(yīng)的設(shè)置。其中，對(duì)該計(jì)算機(jī)(2)預(yù)先給出在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組(17)。選擇血管系統(tǒng)的片段(19)。計(jì)算機(jī)(2)借助該在空間描述血管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組(17)計(jì)算所選擇的片段(19)的長(zhǎng)度(1)。對(duì)計(jì)算機(jī)(2)預(yù)先給出血管系統(tǒng)的一個(gè)圖像(Bi)序列，其中每個(gè)圖像(Bi)對(duì)應(yīng)于一個(gè)時(shí)刻(ti)。在該序列中分別定義一個(gè)開(kāi)始圖像和一個(gè)結(jié)束圖像。計(jì)算機(jī)(2)借助所選擇的片段(19)的長(zhǎng)度(1)和對(duì)應(yīng)于開(kāi)始圖像和結(jié)束圖像的時(shí)刻(ti)確定速度(v)并將該速度(v)與所選擇的片段(19)一起輸出給用戶(hù)(14)。該運(yùn)行方法尤其可以集成在臨床工作流程中。
文檔編號(hào)A61B19/00GK1864646SQ20061007549
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月20日
發(fā)明者埃斯特爾·卡繆斯, 馬丁·克利恩, 托馬斯·雷德?tīng)?申請(qǐng)人:西門(mén)子公司