專利名稱：X射線診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生成血管結(jié)構(gòu)的路徑圖的X射線診斷裝置。
背景技術(shù)：
在干預或血管造影檢查中，將導管從例如腿的關(guān)節(jié)插入到血管中，并通過血管引導到目標區(qū)域。在X射線透視觀察下，將該導管或插入到導管中的導絲推向目標位置。但是，除非用造影劑增強，否則在X射線圖像中看不見血管。持續(xù)注入造影劑以顯現(xiàn)血管可能導致腎衰竭。由于這個原因，提供路徑圖功能，它顯示造影劑一旦注入之后檢測出的圖像和疊加它們時的X射線透射圖像。該功能允許操作員不注入任何造影劑在一定程度上辨別血管的位置，因此尤其當血管結(jié)構(gòu)復雜和難以將導管或?qū)Ыz推入血管中時經(jīng)常使用。但是，根據(jù)該路徑圖功能，床的移動、為改變觀察方向而進行的臂的轉(zhuǎn)動、病人的輕微運動(激動)等的發(fā)生使重新生成路徑像是必要的。頻繁地重新生成路徑像導致檢查時間和使用的造影劑量的增加。
為了解決這種問題，在減少使用的造影劑量和縮短檢查時間方面，其中使用3D圖像生成的路徑像和透視圖像彼此疊加的3D路徑圖被預期是有效的。
為了機械地疊加3D圖像和X射線圖像，可以使用生成位移表的方法。但是，因為對醫(yī)療所使用的角度沒有施加特別限制，需要大量校準數(shù)據(jù)。該方法不能跟隨醫(yī)療期間病人的運動。
在學術(shù)會議等中，已提出了一種假定導管經(jīng)過血管通過從透視圖像中提取導管執(zhí)行校準的方法。但是，在具有復雜血管結(jié)構(gòu)的區(qū)域中，有誤定血管之間對應(yīng)性的風險。另外，血管形狀可能被導管改變。此外，如果病人移動，通過使用上面的方法很難做出修正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于，通過定位非血管圖像和X射線圖像而不機械地疊加它們，從而不必生成位移表就能應(yīng)對病人的運動。本發(fā)明的另一個目的在于通過當定位之后疊加時顯示透視圖像和非血管圖像，向操作員顯示3D圖像和透視圖像之間的位移。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種X射線診斷裝置，其包括具有X射線管和X射線探測單元以生成X射線圖像的X射線成像單元，從X射線診斷裝置或X射線CT裝置所生成的原始3D圖像中生成3D非血管圖像和3D血管圖像的圖像生成單元，從3D非血管圖像中生成非血管投影圖像和從3D血管圖像中生成血管投影圖像的投影圖像生成單元，識別X射線圖像和非血管投影圖像之間位移的位移識別單元，基于位移校正血管投影圖像的位移的校正單元，以及顯示X射線圖像和校正后的血管投影圖像的顯示單元。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種X射線診斷裝置，其包括具有X射線管和X射線探測單元以生成X射線圖像的X射線成像單元；從X射線診斷裝置或X射線CT裝置所生成的原始3D圖像中生成3D非血管圖像和3D血管圖像的圖像生成單元，從3D非血管圖像中生成非血管投影圖像和從3D血管圖像中生成血管投影圖像的投影圖像生成單元，識別X射線圖像和非血管投影圖像之間位移的位移識別單元；基于位移校正血管投影圖像的位移的校正單元，以及組合X射線圖像和校正后的血管投影圖像的組合單元。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種X射線診斷裝置，其包括具有X射線管和X射線探測單元以生成X射線圖像的X射線成像單元，從X射線診斷裝置或X射線CT裝置所生成的原始3D圖像中生成3D非血管圖像和3D血管圖像的圖像生成單元，從3D非血管圖像中生成非血管投影圖像和從3D血管圖像中生成血管投影圖像的投影圖像生成單元，識別X射線圖像和非血管投影圖像之間位移的位移識別單元；以及基于位移組合X射線圖像和校正后的血管投影圖像的組合單元。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種圖像處理裝置，其包括存儲與同一個對象關(guān)聯(lián)的X射線圖像、3D非血管圖像和3D血管圖像的存儲單元，從3D非血管圖像中生成非血管投影圖像和從3D血管圖像中生成血管投影圖像的投影圖像生成單元，識別X射線圖像和非血管投影圖像之間位移的位移識別單元，以及基于位移組合X射線圖像和校正后的血管投影圖像的組合單元。
本發(fā)明另外的目的和優(yōu)點將在隨后說明書中陳述，并且部分地將從說明書中顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實踐而學習。通過在下文中特別指出的方法和組合來實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點。


包含于說明書中并構(gòu)成其一部分的

本發(fā)明的實施方案，和上面給出的一般描述和下面給出的實施方案的詳細描述一起，用來說明本發(fā)明的原理。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明實施方案的X射線診斷裝置的配置的圖；圖2是圖1中的X射線成像機構(gòu)的透視圖；圖3是顯示該實施方案中的處理順序的圖；圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個改變的X射線診斷裝置的配置的圖；具體實施方式
如圖1中所示，X射線診斷裝置包括X射線成像機構(gòu)10和圖像處理裝置1。如圖2中所示，X射線成像機構(gòu)10包括X射線管12和X射線探測器14。X射線探測器14包括圖像增強器15和TV照相機16。注意到代替圖像增強器15和TV照相機16的組合，X射線探測器14可以包括具有以矩陣形式排列的半導體探測元件的平板探測器(FPD)。X射線管12連同X射線探測器14一起安裝在C臂160上。在床頂部50上的對象P放置在X射線管12和X射線探測器14之間。C臂160被支承在從頂座163懸掛下來的弓形柱164上。C臂160可沿正交軸A，B和C旋轉(zhuǎn)。
圖像處理裝置1通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)26連接到X射線探測器14。除了模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)26外，圖像處理裝置1還包括控制單元27、輸入設(shè)備28、2D圖像存儲器30、3D圖像存儲器29、過濾單元31、仿射變換單元32、圖像分離單元33、位移識別單元34、圖像組合單元35、網(wǎng)絡(luò)卡36、查照表(LUT)37、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(D/A)38、顯示器39，以及投影處理單元40。輸入設(shè)備28具有用于輸入用戶指令以將血管路徑圖和當前X射線圖像(最終X射線圖像)組合的路徑圖開關(guān)。
3D圖像存儲器29存儲通過局域網(wǎng)(LAN)和網(wǎng)絡(luò)卡36從外部X射線計算機化斷層攝像裝置43或PACS服務(wù)器45輸入的與對象的目標區(qū)域關(guān)聯(lián)的3D圖像數(shù)據(jù)。3D圖像數(shù)據(jù)典型地是注入有造影劑的對象的由X射線計算機化斷層攝像裝置43生成的血管增強的3D圖像數(shù)據(jù)，即所謂的3D CTA(CT血管造影)圖像數(shù)據(jù)。3D圖像存儲器29存儲由圖像分離單元33從3D CTA圖像數(shù)據(jù)中分離的3D非血管圖像數(shù)據(jù)和3D血管圖像數(shù)據(jù)。3D血管圖像數(shù)據(jù)具有可通過閾值處理提取的增強的血管區(qū)域。3D非血管數(shù)據(jù)具有不同于血管區(qū)域的與骨頭和軟組織關(guān)聯(lián)的區(qū)域，其通過從3D CTA圖像數(shù)據(jù)中減去3D血管圖像數(shù)據(jù)而獲得。
2D圖像存儲器30存儲由X射線成像機構(gòu)10生成的2D X射線圖像數(shù)據(jù)、受到過濾例如通過過濾單元31的高頻增強的2D X射線圖像數(shù)據(jù)、受到仿射變換例如通過仿射變換單元32的圖像放大/運動的2D X射線圖像數(shù)據(jù)、通過投影處理單元40的投影處理從3D血管圖像數(shù)據(jù)中生成的血管投影圖像數(shù)據(jù)、以及通過投影處理單元40的投影處理從非血管圖像數(shù)據(jù)中生成的非血管投影圖像數(shù)據(jù)。
位移識別單元34根據(jù)當按下路徑圖開關(guān)時X射線成像機構(gòu)10的成像姿勢，計算通過投影處理單元40的投影處理而生成的非血管投影圖像(在下文中如需要時稱作位移識別圖像)相對于當按下路徑圖開關(guān)時X射線成像機構(gòu)10生成的2D X射線圖像(在下文中稱作最終X射線圖像)的解剖學位移。注意到，成像姿勢由C臂160相對于箭頭A，B和C的角度(θA，θB和θC)和SID(X射線管12和等角點之間的距離)確定。另外，位移量定義為位移識別圖像上的對象相對于最終X射線圖像的解剖學空間誤差的程度。更具體地，位移量定義為最終X射線圖像和位移識別圖像之間的圖像放大率的差異、位移識別圖像上的對象的非血管圖像相對于最終X射線圖像的空間位移量(稱作位移量)、或者位移識別圖像的投影角度相對于最終X射線圖像的成像角度的位移量(角度差)。
投影處理單元40通過根據(jù)成像姿勢和計算的投影角度的位移量所確定的投影角度的投影處理從3D血管圖像數(shù)據(jù)中生成血管投影圖像(稱作路徑圖)。仿射變換單元32執(zhí)行該血管投影圖像的放大處理，以獲得放大率的匹配，并根據(jù)位移量移動圖像(位移校正處理)，以獲得空間匹配。圖像組合單元35組合已經(jīng)歷位移校正的路徑圖和最終X射線圖像。在查照表37中，特定顏色被指定給該組合圖像的路徑圖部分。顯示器39顯示組合圖像。
圖3顯示該實施方案中的處理流程。當輸入檢查信息例如病人姓名、特定病人號碼(病人ID)、檢查程序，以及檢查日期時啟動干預或醫(yī)療。關(guān)于相應(yīng)對象(病人)的同一個區(qū)域的3D CTA數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)41(例如LAN)從CT裝置43、管理CT數(shù)據(jù)的PACS服務(wù)器45等裝載到3D圖像存儲器29中。注意到3D CTA數(shù)據(jù)包含不同于血管的非血管區(qū)域的圖像和用造影劑增強的血管區(qū)域的圖像。為了描述方便，3D CTA數(shù)據(jù)將稱為原始3D圖像。
原始3D圖像通過圖像分離單元33基于CT值自動地分離成3D非血管圖像和3D血管圖像。典型地，通過閾值處理從原始3D圖像中提取3D血管圖像，并且通過從原始3D圖像中減去3D血管圖像提取3D非血管圖像。3D血管圖像數(shù)據(jù)和3D非血管圖像數(shù)據(jù)存儲到3D圖像存儲器29中。例如，對應(yīng)于CT值120和CT值300之間間隔的數(shù)據(jù)從CTA數(shù)據(jù)中分離為3D血管圖像，而其余數(shù)據(jù)被分離為3D非血管圖像。這時，在3D非血管圖像中，被識別為血管部分的區(qū)域(對應(yīng)于CT值120和CT值300之間間隔的區(qū)域)被設(shè)置成例如0，作為軟組織的標準CT值。注意到該CT值根據(jù)所使用的造影劑的濃度和類型、對比度情況等而改變。因此，優(yōu)選地為每個地點設(shè)置CT值。
當啟動干預或醫(yī)療處理時，導管被插入到血管中并被引導到目標位置，例如頭部的血管。在該過程中，可能難以將導管插入到目標分支部分。在這種情況中，使用3D路徑圖，使得操作員可以把握分支部分的形狀并容易地將導管插入到其中。
當操作員想要顯示3D路徑圖時，他/她按下輸入設(shè)備28的路徑圖按鈕。由X射線成像機構(gòu)10檢測出的最終X射線圖像顯示在X射線圖像顯示器39上。當按下路徑圖按鈕時，讀出存儲于3D圖像存儲器29中的對應(yīng)3D非血管CTA數(shù)據(jù)。在該情況中，如果有針對多個檢查的3D CTA圖像(3D非血管圖像數(shù)據(jù)和3D血管圖像數(shù)據(jù)處理為一個檢查數(shù)據(jù))，3D血管圖像數(shù)據(jù)以縮略形式顯示，并且操作員從縮略圖中選擇目標數(shù)據(jù)。選定的3D非血管圖像數(shù)據(jù)提供到投影處理單元40。投影處理單元40在與X射線成像機構(gòu)10的成像姿勢(θA，θB，θC，SID)相同的投影角度(投影角度，SID)下通過執(zhí)行3D非血管圖像數(shù)據(jù)的投影處理生成非血管投影圖像。此時，在生成CTA數(shù)據(jù)時，假設(shè)CTA圖像的中心位于X射線光學系統(tǒng)的光軸(連接X射線管12的聚焦點到X射線探測器14中心的軸線)和在比床高D[cm]的平面之間的交叉點處，而生成投影圖像。在該情況中，首先，投影處理單元40當將偏置值添加到CT值并將空氣部分的值變換成0時生成投影圖像。在該情況中，D表示將CTA圖像的實際尺寸減小到1/2而獲得的數(shù)據(jù)。另外，在生成投影圖像時，生成投影數(shù)據(jù)使得投影圖像的向上方向總是與病人頭頂?shù)姆较蛞恢隆?br> 位移識別單元34在下面兩個步驟中識別非血管投影圖像相對于最終X射線圖像的位移量。在第一個步驟中，例如邊緣增強過濾器應(yīng)用于由過濾單元31和最終X射線圖像生成的數(shù)據(jù)，并且首先通過使下面結(jié)果達到最小來確定近似放大率和位置CR(M,Δi,Δj)=Σi=1NΣj=1N[r{XE(i,j)+P(Mi+Δi,Mj+Δj)}]2---(1)]]>其中XE(i，j)和P(Mi+·i，Mj+·j)分別是邊緣增強的最終X射線圖像和邊緣增強的非血管投影圖像，N是圖像的矩陣尺寸，M是非血管投影圖像數(shù)據(jù)的圖像放大率，(·i，··j)是位移向量，并且CR(M，·i，··j)是相關(guān)性計算的結(jié)果。當M從M1位移到M2以及·i和··j的每個從-·位移到··時獲得相關(guān)性計算結(jié)果，并且使相關(guān)性計算結(jié)果達到最小的圖像放大率和位移向量被確定。另外，r(x)被定義如下r(x)=x:X(i,j)≠00:X(i,j)=0---(2)]]>在該情況中，將基于假設(shè)(M0·i0··j0)是在CR(M，·i，··j)達到最小時的情況來描述下面處理。
在第二個步驟中，除了在第一步驟中近似確定的放大率和位移量外，投影角度位移被確定。雖然可以機械地獲得投影角度，它可能經(jīng)常根據(jù)成像操作中的姿勢、機械誤差等而變化。由于這個原因，當機械測量的投影角度(θRL，θOC)從-Δθ位移到Δθ以及M、·i和··j位移時，以和方程式(1)相同的方式獲得相關(guān)性計算結(jié)果，并且使相關(guān)性計算結(jié)果達到最小的投影角度、圖像放大率和位移向量被確定。注意到因為已在第一步驟中在一定程度上對·，·i，和··j進行全局查找，當對應(yīng)值在較窄范圍內(nèi)細微地移動時執(zhí)行估算。
當位移量被確定時，投影處理單元40根據(jù)由成像姿勢確定的投影角度和所計算的投影角度位移量，通過投影處理從3D血管圖像數(shù)據(jù)中生成血管投影圖像(路徑圖)。仿射變換單元32執(zhí)行該血管投影圖像(路徑圖)的放大處理以允許與放大率匹配，并根據(jù)位移量移動圖像以允許空間匹配。圖像組合單元35將已經(jīng)歷位移校正的路徑圖和最終X射線圖像進行組合。通過查找表37，色彩被指定給組合圖像。結(jié)果生成的圖像顯示在顯示器39上。
當重新進行X射線圖像的獲取時(透視重新進行)，X射線圖像由實時圖像代替。此時，一般X射線圖像顯示在一個顯示器上，并且組合圖像顯示在另一個顯示器上。與另一個顯示器上的圖像組合的X射線圖像受到類似的圖像處理(首先反轉(zhuǎn)，然后受到低頻減少過濾)。
如果在檢查過程中病人移動，停止X射線圖像獲取，并且按下校準按鈕。最終檢測出的X射線圖像和對應(yīng)的非血管圖像再次發(fā)送到位移識別單元34等，并重新進行第二個步驟。在執(zhí)行第二個步驟之后，位移量被傳送到圖像組合單元35，從而允許以和上述相同的方式生成路徑圖。
注意到提供了自動和手動校準模式。當選擇手動模式時，通過首先反轉(zhuǎn)X射線圖像然后對它實施邊緣增強過濾而獲得的圖像，以及通過對基于當前時點的位移量投影非血管圖像所獲得的數(shù)據(jù)實施邊緣增強過濾而獲得的圖像以不同顏色組合/顯示。操作員可以在觀察組合顯示窗口時細微地調(diào)節(jié)投影角度、圖像放大率，以及位移向量。
(第一變型)在上面的實施方案中，圖像組合單元35將由3D血管圖像數(shù)據(jù)表示的投影圖像和X射線圖像組合到一個窗口中并顯示它。但是，血管投影圖像(路徑圖)可以放置和顯示在相鄰于X射線圖像的上下、左右側(cè)。此時，另外，導絲或?qū)Ч艿哪┒瞬糠挚梢詮腦射線圖像中探測到，并且所探測到的位置可以在路徑圖上疊加并顯示為閃爍點。在該情況中，以不同的顏色疊加路徑圖和閃亮點可以改善可視性。用于導絲或?qū)Ч艿哪┒颂綔y裝置可以通過匹配過濾或通過使用導管標志提取導絲末端部分的數(shù)據(jù)，或者可以通過使用最近研發(fā)的具有GPS功能的導管來提取末端部分。
(第二變型)在上面的實施方案中，圖像組合單元35將由3D血管圖像數(shù)據(jù)表示的投影圖像(路徑圖)和X射線圖像組合到一個窗口中并顯示它。但是，本發(fā)明并不局限于此。3D非血管圖像數(shù)據(jù)、3D血管圖像數(shù)據(jù)以及X射線圖像被傳送到圖像組合單元，并且首先通過使用3D非血管圖像數(shù)據(jù)和X射線圖象生成下面的圖像S(i，j) ＝X(i，j)+α×B(i，j)-N (3)其中X(i，j)和B(i，j)是X射線圖像和由3D非血管圖像數(shù)據(jù)表示的投影圖像(路徑圖)，并且α和N分別是表示透明度和亮度的參數(shù)。首先，使用預先確定的參數(shù)。如果需要，可以調(diào)節(jié)這些參數(shù)。如果操作員想要察看骨頭的信息，α可被約減。如果操作員想以低密度顯示骨頭，可以增加α(但是，注意到如果α增加太多的話，3D非血管圖像數(shù)據(jù)的信息變成占優(yōu)勢)。增加N使得整體圖像變暗，反之亦然。S(i，j)基本上表示X射線圖像。通過調(diào)節(jié)α和N，X射線圖像可以不改變或以低密度顯示。最后，該圖像與通過將S(i，j)彩色化而獲得的血管投影圖像組合并代替在第一實施方案中受到圖像處理的X射線圖像被顯示。
(第三變型)在上面的實施方案中，圖像組合單元35將由3D血管圖像數(shù)據(jù)表示的投影圖像和X射線圖像組合到一個圖像中并顯示它。但是，通過將3D非血管圖像數(shù)據(jù)、3D血管圖像數(shù)據(jù)和X射線圖像傳送到圖像組合單元來顯示3D血管圖像數(shù)據(jù)和X射線之間的關(guān)聯(lián)圖像，以及同時以不同顏色組合并顯示由3D非血管圖像數(shù)據(jù)表示的投影圖像和反轉(zhuǎn)X射線投影圖像允許操作員在檢查定位準確性時參考3D路徑圖。另外，關(guān)于第一實施方案中的手動校正裝置，操作員可以基于該組合圖像確定是否需要手動校正。
(第四變型)在第三變型中，由3D非血管圖像數(shù)據(jù)表示的投影圖像和反轉(zhuǎn)X射線投影圖像以不同顏色組合。但是，邊緣增強處理可以應(yīng)用于由3D非血管圖像數(shù)據(jù)表示的投影圖像和反轉(zhuǎn)X射線投影圖像上，并且兩個邊緣增強的圖像可以用不同顏色組合并顯示。位置關(guān)系位移在邊緣部分處被顯著地識別。也就是，增強這一信息使得方便地把握位移成為可能。
(第五變型)在第三變型中，由3D非血管圖像數(shù)據(jù)表示的投影圖像和反轉(zhuǎn)X射線投影圖像以不同顏色組合。但是，由3D非血管圖像數(shù)據(jù)表示的投影圖像和反轉(zhuǎn)X射線投影圖像可以從彼此中減去，并且可以顯示結(jié)果生成的圖像。通過它們之間的差異，也可以有效地把握位置關(guān)系位移。顯示這一信息使得方便地把握位移成為可能。
(第六變型)圖4顯示根據(jù)第六變型的系統(tǒng)的布局。將省略與第一實施方案相同的部分的描述。圖像重構(gòu)單元47基于由X射線成像機構(gòu)10以不同成像姿勢重復獲取的多個X射線圖像重構(gòu)3D圖像。有三種3D重構(gòu)模式基于旋轉(zhuǎn)DA圖像(旋轉(zhuǎn)數(shù)字血管圖像)執(zhí)行重構(gòu)操作的3D-DA模式；通過使用旋轉(zhuǎn)DSA圖像的強反差序列(旋轉(zhuǎn)數(shù)字減法血管圖像)執(zhí)行重構(gòu)處理的偽3D-DA模式；以及分別從旋轉(zhuǎn)DSA圖像中重構(gòu)3D血管圖像和從旋轉(zhuǎn)DSA掩蔽序列中重構(gòu)3D非血管圖像的模式。
圖像重構(gòu)單元47執(zhí)行3D重構(gòu)。在第一個步驟中，執(zhí)行減法。當要重構(gòu)旋轉(zhuǎn)DSA圖像時，從掩蔽圖像中減去處于相應(yīng)角度的強反差圖像。對于對應(yīng)其它成像角度的圖像，從相應(yīng)數(shù)據(jù)中減去校準數(shù)據(jù)。在該情況中，校準數(shù)據(jù)是用于校正探測器的靈敏度和X射線分布的數(shù)據(jù)并且預先獲得。作為重構(gòu)方法的例子，將在下面描述Feldkamp等人提出的過濾背投影方法。類似于Shepp & Logan或Ramachandran使用過的合適的卷積過濾器應(yīng)用于200幀的減法圖像。然后對于圖像執(zhí)行背投影計算以獲得重構(gòu)數(shù)據(jù)。在該情況中，重構(gòu)區(qū)域定義為在X射線管的所有方向上與X射線束內(nèi)切的圓柱體。該圓柱體的內(nèi)部必須根據(jù)投影到探測器一個探測元件寬度上的重構(gòu)區(qū)域的中心部分的長度d經(jīng)歷3D離散化，并且重構(gòu)的圖像必須從離散點處的數(shù)據(jù)中獲得。該離散化間隔是例子，可以根據(jù)裝置和制造者而改變。因此，基本上可以使用由每個裝置確定的離散化間隔。
對于每種模式如下處理重構(gòu)好的圖像。
1)3D-DA模式/偽3D-DA模式類似CTA圖像，重構(gòu)好的3D-DA圖像或偽3D-DA圖像以和上述相同的方式通過圖像分離單元33分離成3D非血管圖像和3D血管圖像。然后這些圖像發(fā)送到3D圖像存儲器29。注意到3D-DA模式的血管提取閾值在此時設(shè)置，并且通過使用該閾值提取3D血管圖像。
2)分開的重構(gòu)模式3D非血管圖像和3D血管圖像作為一對發(fā)送到3D圖像存儲器29。位移識別和圖像組合以和CTA中相同的方式執(zhí)行。
另外的優(yōu)點和修改將容易被本領(lǐng)域技術(shù)人員想到。因此，本發(fā)明在其更廣泛方面不局限于這里所顯示和描述的具體細節(jié)和典型實施方案。因此，不背離本由附加權(quán)利要求及其等同物確定的一般發(fā)明概念的本質(zhì)和范圍可做出各種修改。
權(quán)利要求
1.一種X射線診斷裝置，其特征在于包括X射線成像單元，包括X射線管和X射線探測單元以生成X射線圖像；圖像生成單元，從該X射線診斷裝置或X射線CT裝置所生成的原始3D圖像中生成3D非血管圖像和3D血管圖像；投影圖像生成單元，從3D非血管圖像中生成非血管投影圖像以及從3D血管圖像中生成血管投影圖像；位移識別單元，識別X射線圖像和非血管投影圖像之間位移；校正單元，基于位移校正血管投影圖像；以及顯示單元，顯示X射線圖像和校正后的血管投影圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于X射線圖像是實時圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于原始3D圖像是CT強反差圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于原始3D圖像是旋轉(zhuǎn)X射線強反差圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于圖像生成單元通過基于CT值的閾值處理從原始3D圖像中生成非血管圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于還包括從X射線成像機構(gòu)以不同成像角度所生成的多個X射線圖像中重構(gòu)3D非血管圖像的重構(gòu)單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于還包括從X射線成像機構(gòu)在旋轉(zhuǎn)對比成像序列下以不同成像角度所生成的多個掩蔽圖像中重構(gòu)3D非血管圖像的重構(gòu)單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于圖像生成單元通過閾值處理從原始3D圖像中生成3D血管圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于還包括重構(gòu)單元，從X射線成像機構(gòu)所生成的旋轉(zhuǎn)X射線強反差圖像中重構(gòu)3D DA圖像，以及提取單元，基于體像素值從3D DA圖像中提取3D血管圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于還包括從X射線成像機構(gòu)所生成的旋轉(zhuǎn)X射線強反差圖像的DSA圖像中重構(gòu)3D血管圖像的重構(gòu)單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于還包括從X射線成像機構(gòu)在強反差序列下所生成的旋轉(zhuǎn)X射線強反差圖像中重構(gòu)3D血管圖像的重構(gòu)單元，以及從X射線成像機構(gòu)在掩蔽序列下所生成的旋轉(zhuǎn)X射線強反差圖像中重構(gòu)3D非血管圖像的重構(gòu)單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于位移識別單元識別X射線圖像和非血管投影圖像之間的角度差異、X射線圖像和非血管投影圖像之間的圖像放大率差異，以及X射線圖像和非血管投影圖像之間的位置差異。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于還包括輸入設(shè)備，用于X射線圖像和非血管投影圖像之間位移的手動精細調(diào)節(jié)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于顯示單元以相同觀察角度和在窗口上的相同位置安排并顯示X射線圖像和校正后的血管投影圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于顯示單元在校正后的血管投影圖像上疊加并顯示X射線圖像的特性特征。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其特征在于特性特征是配附在設(shè)備末端或設(shè)備上的標志。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于顯示單元在X射線圖像上疊加并顯示校正后的血管投影圖像。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于還包括從X射線圖像中減去3D非血管圖像的減法處理單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其特征在于顯示單元在3D血管圖像上疊加并顯示由減法處理單元獲得的減法圖像。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其特征在于減法處理單元具有按照任意加權(quán)系數(shù)從X射線圖像中減去3D非血管圖像的投影圖像的功能。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于顯示單元在X射線圖像上組合并顯示非血管投影圖像。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于顯示單元以不同顏色在X射線圖像上疊加并顯示非血管投影圖像。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于顯示單元邊緣增強、組合并顯示3D非血管圖像和X射線圖像。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于顯示單元顯示基于3D非血管圖像的投影圖像和X射線圖像獲得的減法圖像。
25.一種X射線診斷裝置，其特征在于包括X射線成像單元，包括X射線管和X射線探測單元以生成X射線圖像；圖像生成單元，從該X射線診斷裝置或X射線CT裝置所生成的原始3D圖像中生成3D非血管圖像和3D血管圖像；投影圖像生成單元，從3D非血管圖像中生成非血管投影圖像以及從3D血管圖像中生成血管投影圖像；位移識別單元，識別X射線圖像和非血管投影圖像之間的位移；校正單元，基于位移校正血管投影圖像的位移；以及組合單元，組合X射線圖像和校正后的血管投影圖像。
26.一種X射線診斷裝置，其特征在于包括X射線成像單元，包括X射線管和X射線探測單元以生成X射線圖像；圖像生成單元，從該X射線診斷裝置或X射線CT裝置所生成的原始3D圖像中生成3D非血管圖像和3D血管圖像；投影圖像生成單元，從3D非血管圖像中生成非血管投影圖像以及從3D血管圖像中生成血管投影圖像；位移識別單元，識別X射線圖像和非血管投影圖像之間的位移；以及組合單元，基于位移組合X射線圖像和校正后的血管投影圖像。
27.一種圖像處理裝置，其特征在于包括存儲單元，存儲與同一個對象關(guān)聯(lián)的X射線圖像、3D非血管圖像和3D血管圖像；投影圖像生成單元，從3D非血管圖像中生成非血管投影圖像和從3D血管圖像中生成血管投影圖像；位移識別單元，識別X射線圖像和非血管投影圖像之間的位移；以及組合單元，基于位移組合X射線圖像和校正后的血管投影圖像。
全文摘要
一種X射線診斷裝置，包括包括X射線管和X射線探測單元以生成X射線圖像的X射線成像單元、從X射線診斷裝置或X射線CT裝置所生成的原始3D圖像中生成3D非血管圖像和3D血管圖像的圖像生成單元、從3D非血管圖像中生成非血管投影圖像并從3D血管圖像中生成血管投影圖像的投影圖像生成單元、識別X射線圖像和非血管投影圖像之間位移的位移識別單元、基于位移校正血管投影圖像位移的校正單元，以及顯示X射線圖像和校正后的血管投影圖像的顯示單元。
文檔編號A61B6/02GK101028194SQ20061009168
公開日2007年9月5日 申請日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者大石悟, 肯尼思·R·霍夫曼 申請人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社, 紐約州立大學研究基金會