專利名稱：用于醫(yī)學成像設備的運行方法和與其對應的對象的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于具有控制裝置和拍攝裝置的醫(yī)學成像設備的運行方法。這種運行方法是普遍公知的。
此外，本發(fā)明還涉及一種數(shù)據(jù)載體，具有儲存在數(shù)據(jù)載體上用于實施這種運行方法的計算機程序，一種具有這種數(shù)據(jù)載體的計算機，以及一種具有拍攝裝置和計算機的醫(yī)學成像設備，其中，計算機上存放計算機程序，在調(diào)用其時醫(yī)學成像設備可依據(jù)這種運行方法進行運行。這些對象也是普遍公知的。
背景技術：
上述運行方法和所屬的裝置也用于采集人類心臟的心臟冠狀血管的血管造影拍攝(＝二維圖像)和然后確定心臟冠狀血管的數(shù)量、長度、直徑等。用于對采集血液流動速度的圖像的評定也已經(jīng)是公知的。
上述運行方法和所屬裝置的另一種應用在于，在較長時間上采集跳動心臟(或更為普遍的是重復運動的檢查對象)圖像的序列。在此，圖像序列的采集根據(jù)用戶的相應開始信號進行。此外，與圖像同時還采集其采集時間點和相位信號(在心臟跳動時例如EKG信號)。然后，將圖像序列、采集時間點和相位信號為以后的評定進行歸檔。
借助于這些序列例如可以采集所謂的心肌臉紅(Myocardial Blush)，借助其可以說明心臟供血狀況。
不過，估計心肌的血液流通具有很多困難。因為最終要取決于直徑僅有幾微米和里面進行氧氣交換的極小毛細血管內(nèi)的血液流通。然而血管造影上可觀察到的心血管直徑近一毫米或者更多。不過，血管造影上可觀察到的心血管的血液流通導致毛細血管的血液流通并非簡單正確和允許的。
毛細血管內(nèi)血液流通的動力在血管造影圖像中原則上可以通過心肌普遍的(也就是不局限于單個血管上)對比度凸起部位識別。但由于在應用和解釋中出現(xiàn)的問題，對比度的這些凸起區(qū)域一般不使用。因此，現(xiàn)有技術中經(jīng)常采用從較大的心臟冠狀血管的血液流通中得出毛細血管血液流通的結論。
為了能夠測量大血管和毛細血管內(nèi)的血流動力并因此能夠進行比較，人們使用將比例的連續(xù)區(qū)域分成單個等級的各種分級系統(tǒng)。這些分級的某些說明宏觀的血液循環(huán)，另一些說明毛細血管血液循環(huán)。在此，絕大多數(shù)使用的分級由科學組織“Thrombolysis in myocardial infarction(TIMI)”制訂。這些分級被作為標準使用，但在使用上卻很復雜且費時。在特別是取決于可復制和可比較結果的多中心研究中，經(jīng)常使用TIMI分級。然而，在臨床日常工作上一般情況下不使用這些分級。此外，由于臉紅的個別評價產(chǎn)生差別很大的結果(特別在不同使用者的情況下)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，排除使用TIMI分級或者其它分級時的障礙。該技術問題在本文開頭所述類型的運行方法中如下得以實現(xiàn)-控制裝置從用戶接收對圖像評定方法的選擇并隨后自動調(diào)整拍攝裝置針對選擇與定位無關的運行參數(shù)和/或為用戶預先規(guī)定用于調(diào)整與定位無關的運行參數(shù)的指令，以及-控制裝置根據(jù)用戶的開始信號采集重復運動的檢查對象的連續(xù)二維圖像序列及其采集時間點以及檢查對象的相位信號并將圖像序列、采集時間點和相位信號歸檔。
因為由此保證醫(yī)學成像設備的運行參數(shù)始終得到相同調(diào)整，由此達到所采集的圖像序列的可復制性還有可比較性。
控制裝置優(yōu)選地在開始輸入之前還從用戶接收對檢查對象區(qū)域的選擇并隨后自動將拍攝裝置進行針對選擇的定位和/或為用戶預先規(guī)定用于拍攝裝置定位的針對選擇的指令。因為由此進一步提高序列的可復制性和可比較性。
優(yōu)選地，所要歸檔的圖像在歸檔之前以針對檢測器的校正進行校正。因為這樣才能使所歸檔的圖像真正具有說服力。優(yōu)選地，所要歸檔的圖像在歸檔之前除針對檢測器的修正外不做進一步處理。
與定位無關的參數(shù)的數(shù)量和類型種類繁多。如果拍攝裝置具有X射線源和X射線檢測器，那么與定位無關的運行參數(shù)至少包括X射線源的運行電壓、X射線源的運行電流、所采集圖像中邊緣凸起部位的體積、κ因數(shù)、γ參數(shù)、圖像速率和造影劑量等參數(shù)之一。特別是，與定位無關的運行參數(shù)也可以包括多個上述參數(shù)，需要時甚至可以包括上述所有參數(shù)。
優(yōu)選地，控制裝置在開始信號之前采集檢查對象的圖像并將該圖像通過顯示器輸出給用戶。因為然后在開始輸入之前可以通過用戶目測檢查。開始輸入之前采集的該圖像自然不歸檔。需要時可以進行針對檢則器的校正以外的處理。
優(yōu)選地，控制裝置根據(jù)開始信號向檢查對象輸出視覺和/或聽覺第一信號。因為然后檢查對象可以做出相應反應。例如，如果開始之前約1秒鐘向檢查對象輸出屏住呼吸的要求，那么檢查對象可以屏住呼吸。如果作為替換或者附加在采集圖像序列開始之前向檢查對象輸出其它通知，那么檢查對象可以對必須何時吸氣和此后屏住呼吸及時提前做好準備。
如果控制裝置向檢查對象輸送觸發(fā)脈沖，需要時可以迫使檢查對象產(chǎn)生幾乎周期性的運動。它的特別優(yōu)點是，在無觸發(fā)脈沖的情況下檢查對象的重復會有很大波動。
優(yōu)選地，控制裝置這樣控制圖像的采集，使得采集多組圖像并且在每組圖像內(nèi)部采集與檢查對象接受預先確定的基準相位的在先時間點(基準時間點)相對的針對各自圖像的采集時間點上的每個圖像。因此，優(yōu)選地將圖像的采集與檢查對象的基準相位聯(lián)系起來。由此，特別是可以在對象的周期性運動情況下采集圖像序列，其中存在具有檢查對象的實際相同相位的跨越圖像組的圖像。
個別情況下，每組圖像的圖像數(shù)量可以為1。但一般情況下，每組圖像的圖像數(shù)量大于1。
在所提到的后一種情況下，可以選擇每組圖像內(nèi)部的采集時間點以恒定的或者以非恒定的時間偏移連續(xù)。在此，最早的采集時間點可以選擇為基準時間點或者也可以處于基準時間點之后。如果時間偏移在連續(xù)圖像之間恒定以及最早的采集時間點處于基準時間點之后，那么特別是時間偏移在最早的采集時間點與基準時間點之間與恒定的時間偏移相對應。
如果控制裝置根據(jù)開始信號在預先確定的注射時間點上自動將造影劑注射入檢查對象中或者向用戶輸出注射造影劑的要求，那么可以進一步提高所采集圖像序列的可復制性和可比較性。
控制裝置連續(xù)地檢查是否滿足中斷條件。只要滿足中斷條件，它就停止圖像的采集。在此，中斷條件可以是時滯、達到確定數(shù)量的采集圖像、達到確定數(shù)量的檢查對象的迭代或者用戶輸入。
優(yōu)選地，控制裝置在圖像采集結束后向檢查對象輸出視覺和/或聽覺第二信號。因為由此檢查對象例如可以被告知允許再呼吸和運動。
優(yōu)選地，所采集的圖像為進行歸檔附加通過顯示器直接輸出給用戶。在此，所采集的圖像可以在輸出給用戶之前以針對檢測器的校正進行校正并進行除此以外的處理。由于將所采集的圖像輸出給用戶，在采集圖像序列期間也可以通過用戶進行連續(xù)的目測檢查。
優(yōu)選地，控制裝置在采集圖像期間保持與定位無關的運行參數(shù)(以及必要時依賴于定位的運行參數(shù))盡可能恒定。這點進一步提高所采集圖像的可復制性和可比較性。如果運行參數(shù)未能保持恒定，那么至少盡可能地進行相應的調(diào)整。
可以將一方面圖像的采集和歸檔與另一方面對所采集和所歸檔圖像的評定彼此完全分開。但也可以進行耦合。如果將一方面采集和歸檔與另一方面評定相互耦合，那么控制裝置將所歸檔的圖像序列、對應的采集時間點和對應的相位信號提供給評定裝置使用。用戶然后至少選擇圖像之一作為基準圖像，然后評定裝置借助采集時間點和相位信號自動或者根據(jù)相應的用戶指令將所采集序列的其它圖像確定為評定圖像。評定裝置最后借助基準圖像和評定圖像自動建立報告，將其分配給所采集的序列并歸檔。在此，評定裝置可與控制裝置相同。但它也可以是不同于控制裝置的裝置。
為確定基準圖像優(yōu)選下列過程-評定裝置自動選擇在檢查對象第一或者最后的迭代中采集的圖像。
-評定裝置借助所選擇圖像的采集時間點和相位信號測定其相位。
-評定裝置將所選擇的圖像和所測定的相位通過顯示器輸出給用戶并且等待用戶輸入。
-評定裝置在取決于用戶輸入的情況下采取下列措施之一它選擇時間上直接在目前選擇的圖像之前采集的圖像或者選擇時間上直接在目前選擇的圖像之后采集的圖像、測定其相位、將現(xiàn)在選擇的圖像及其相位通過顯示器輸出給用戶并重新等待用戶輸入?；蛘邔⒛壳斑x擇的圖像確定為基準圖像。
通過上述的措施，基準圖像的確定是交互作用和特別簡單的。不過，作為替換評定裝置也可以從用戶接收相位并借助采集時間點和相位信號將在檢查對象的第一或者最后的迭代中所采集的圖像之一確定為基準圖像。
優(yōu)選地，評定裝置從評定圖像中減去基準圖像并且這樣確定差值圖像。因為由此可以使評定裝置借助差值圖像建立報告。這一措施因此是優(yōu)選的，因為差值圖像特別具有說服力。
如果評定裝置在差值形成之前進行評定圖像的彈性圖像移動，根據(jù)其將評定圖像與基準圖像的相關最大化，則可以進一步提高差值圖像的說服力。在此，彈性圖像移動的測定本身是公知的。例如可以參閱George Wollberg發(fā)表在IEEE ComputerSociety Press Monograph，Wiley-IEEE Computer Society Pr；1st edition(1990年7月27日)，ISBN 0818689447第187-260頁上的專業(yè)論文“Digital Image Warping”(數(shù)字圖像扭曲)?；蛘?，也可以參閱Urban Malsch等人發(fā)表在Springer出版社“Bildverarbeitung für die Medizin 2003-Algorithmen-Systeme-Anwendungen”(2003醫(yī)學圖像處理-算法-系統(tǒng)-應用)第81-85頁的專業(yè)論文“QuantitativeAnalyse von Koronarangiographischen Bildfolgen zur Bestimmung derMyokardperfusion”(用于確定心肌灌注的冠狀血管造影圖像序列的量化分析)。
評定裝置優(yōu)選地以DICOM格式建立報告。因為DICOM格式應用廣泛。
特別具有優(yōu)點的是，評定裝置將評定圖像的部分區(qū)域與基準圖像的對應部分區(qū)域進行比較，借助該比較確定像素值對各自評定圖像的所有像素有效的變換，從而被變換的評定圖像部分區(qū)域像素的平均值與基準圖像部分區(qū)域像素的平均值形成預先確定的函數(shù)關系，而且各自評定圖像的像素與該變換相應地變換。因為由此即使在與定位無關的運行參數(shù)未能保持恒定的情況下，也可以自動生成可相互比較的圖像。作為替換，變換可以是線性的或者非線性的。函數(shù)關系例如可以在于，平均值的差或者商處于一種彼此預先確定的關系上。特別是在這里可以這樣進行變換，使得差爭取接近零或最小值或者爭取商接近1。
部分區(qū)域可以對所有評定圖像為同一個部分區(qū)域。作為替換，它可以由用戶為評定裝置預先規(guī)定或者由評定裝置自動測定。
如果評定裝置自動測定部分區(qū)域，那么它最好在評定圖像或者基準圖像的移動區(qū)域內(nèi)部移動評定核，在評定核的每個位置上測定體現(xiàn)評定核像素波動特征的波動值并作為部分區(qū)域確定波動值最小位置上的評定核。作為波動值例如可以使用最大和最小平均值之間的差、方差、分布等。
作為替換，移動區(qū)域可以由評定裝置自動測定或者由用戶為評定裝置預先規(guī)定。在此，移動區(qū)域需要時可以取決于檢查對象的所選擇區(qū)域。類似情況也適用于評定核。
如果評定裝置將部分區(qū)域與基準圖像、評定圖像之一或者借助評定圖像之一和基準圖像的差測定的差值圖像通過顯示器輸出給用戶，那么特別是可以通過用戶進行目測檢查。在此，只要測定差值圖像，它優(yōu)選地也借助于所使用的評定圖像的彈性圖像移動進行，根據(jù)其將評定圖像與基準圖像的相關最大化。
優(yōu)選地，評定裝置僅借助基準圖像和評定圖像的至少一個相互聯(lián)系的二維評定區(qū)域的像素值建立報告。因為這樣報告更具有說服力。在此，評定區(qū)域可以選擇性地由評定裝置自動測定或者由用戶為評定裝置預先規(guī)定。
在通過用戶預先規(guī)定的情況下，評定裝置尤其可以向用戶建議暫時的評定區(qū)域，而用戶確認或者拒絕該暫時的評定區(qū)域。需要時用戶也可以具有在確認之前修改暫時評定區(qū)域的可能性。
通常一次為所有圖像預先規(guī)定評定區(qū)域。但評定裝置的評定區(qū)域也可以為每個評定圖像個別地預先規(guī)定。在這種情況下，評定裝置優(yōu)選地將評定區(qū)域相互比較以及在評定區(qū)域相互不對應的情況下向用戶輸出報警信號。
如果檢查對象包括血管系統(tǒng)，則評定裝置優(yōu)選地在建立報告時不考慮基準圖像和與血管系統(tǒng)對應的評定圖像的區(qū)域。因為這樣報告對心肌臉紅特別具有說服力。血管系統(tǒng)的測定作為分割是普遍公知的。因此無需詳細介紹。
評定裝置優(yōu)選地借助評定圖像和基準圖像測定檢查對象時間上的變化并將體現(xiàn)檢查對像時間上變化特征的表示通過顯示器發(fā)送給用戶。例如所傳送的特征表示為評定圖像之一或者基準圖像的彩色編碼表示，其中，顏色為在各自位置上檢查對象時間上變化的持續(xù)時間和/或尺寸的函數(shù)。當然也可以選擇地顯示具有作為時間函數(shù)的心肌臉紅強度相應值的矩陣、列表或者其它表示。


其它優(yōu)點和細節(jié)由下面結合附圖對實施例的說明給出。圖中按照原理圖圖1示出醫(yī)學成像設備的基本結構；圖2示出流程圖；圖3-8示出時間曲線圖；圖9-14示出流程圖；以及圖15示意地示出彩色編碼圖像。
具體實施例方式
依據(jù)圖1，醫(yī)學成像設備具有拍攝裝置1和計算機2。在此，拍攝裝置1由計算機2控制。因此計算機2相當于拍攝裝置1的控制裝置。
計算機2具有按照大容量存儲器形式的、例如硬盤形式的數(shù)據(jù)載體3。大容量存儲器3內(nèi)存有計算機程序4，在調(diào)用其時醫(yī)學成像設備依據(jù)后面詳細介紹的運行方法進行運行。
計算機程序4可以各種方式導入到計算機2。例如可以將計算機程序4通過通向計算機網(wǎng)絡6的接口5導入到計算機2。計算機程序4也可以僅機器可讀的方式儲存在移動式數(shù)據(jù)載體7，也就是可換媒體上，可換媒體7通過適當?shù)慕涌?與計算機2耦合并且從可換媒體7中讀出計算機程序4并存放在大容量存儲器3上。
拍攝裝置1依據(jù)實施例作為X射線設備構成。它因此具有X射線源9和X射線檢測器10，其中，借助于X射線檢測器10可以采集(通常為人的)檢查對象11的二維透視圖像B。因此，后面結合作為X射線裝置構成的拍攝裝置1和作為檢查對象11的人對本發(fā)明進行描述。但該實施例不能視為限制性的。只要依據(jù)本發(fā)明運行方法的下列說明涉及到X線設置和人，那么它僅是舉例。
依據(jù)圖2計算機2在步驟S1中首先從用戶12通過適當?shù)妮斎胙b置13接收對運行方式的選擇。所選擇的運行方式例如可以是單幅圖像運行、手動運行、為采集用于檢查對象11三維重建的圖像拍攝裝置1的回轉等。對應的圖像評定方法均可與這些運行方式的每一種耦合。因此，運行方式的選擇同時相當于相應的圖像評定方法的選擇。
下面假設，用戶12選擇了一種運行方式，其中要進行圖像序列B的采集，這些圖像以后用于所謂心肌臉紅的評定。因此，檢查對象11在具體情況下是一般完全的一個人，而是其心臟。檢查對象11因此是一個重復運動的對象，因為心臟不言而喻重復跳動。此外，檢查對象11出于這一原因還包括血管系統(tǒng)，即心臟冠狀血管。
在取決于對圖像評定方法的選擇，也就是針對選擇的情況下，計算機2在步驟S2中現(xiàn)在調(diào)整拍攝裝置1與定位無關的運行參數(shù)U、I、α、κ、γ、R、M。也可以選擇性地為用戶12預先規(guī)定用于調(diào)整與定位無關的運行參數(shù)U、I、α、κ、γ、R、M的相應指令。例如，計算機2可以為拍攝裝置1預先規(guī)定X射線源的運行電壓U、X射線源9的運行電流I、所采集圖像B中邊緣凸起部分的尺寸α、κ因數(shù)κ、γ參數(shù)γ、圖像速率R和造影劑量M。在此，所調(diào)整的或預先規(guī)定的運行參數(shù)U、I、α、κ、γ、R和/或M可以選擇為固定地預先規(guī)定，也就是由該醫(yī)學設備的制造商固定。但也可以選擇用戶12在其它情況下確定這些運行參數(shù)。關鍵是預先確定這些數(shù)值。
可以采集檢查對象11的不同區(qū)域。因此，計算機2優(yōu)選地在步驟S3中從用戶12接收對檢查對象11區(qū)域的選擇。然后根據(jù)所選擇的區(qū)域，優(yōu)化拍攝裝置1相對于檢查對象11的其它定位。因此，在步驟S4中，計算機2將拍攝裝置1與步驟S3的選擇相應地定位，或者為用戶12預先規(guī)定用于定位拍攝裝置1的相應針對選擇的指令。在這里關鍵的也是預先確定定位。而次要的是，定位是由醫(yī)學成像設備的制造商還是由用戶12確定。
作為下一步計算機2借助于X線檢測器10在步驟S5中采集二維圖像B。它將該圖像(同樣在步驟S5的范圍內(nèi))以針對檢測器的校正進行校正。此外，它對所采集的圖像進行附加處理并通過顯示器14輸送給用戶。用戶12因此有可能目測確認(依賴于定位的和與定位無關的)調(diào)整和運行參數(shù)是否符合規(guī)定。
在步驟S6中，計算機2然后等待用戶12的開始信號S。
如果用戶12預先規(guī)定開始信號S，那么計算機2在步驟S7中首先向檢查對象11輸出視覺和/或聽覺第一信號。輸出第一信號的意義在于，使檢查對象知道采集圖像序列B即將開始，即在延遲時間過程之后。檢查對象因此還有時間里如吸氣和屏住呼吸或者諸如此類的更多動作。延遲時間過程由計算機2在步驟S8中等待。
在延遲時間過程之后，計算機2在步驟S9中采集二維圖像B并與此平行采集檢查對象11的相位信號。計算機在步驟S9的范圍內(nèi)對該圖像B以針對檢測器的校正進行校正，但并不做進一步處理。計算機2將得到校正的采集圖像B歸檔。與該圖像共同歸檔的還有其采集時間點t和相位信號。
此外，計算機2在步驟S10中將所采集的圖像B通過針對檢測器的校正進行處理并將經(jīng)處理的圖像B通過顯示器14直接輸出給用戶12。由此可以通過用戶12進行不斷的目測檢查。
依據(jù)圖2，此外可以選擇性地在步驟S11中向檢查對象11輸送觸發(fā)脈沖T。這一點需要時在人的心臟例如跳動不規(guī)則或者很弱的情況下具有意義。而一般情況下，不需要輸送觸發(fā)脈沖T。步驟S11因此只是選項并出于這一原因在圖2中采用虛線標出。
此外，計算機2在步驟S12中檢查是否(從開始信號S起計算)達到應將造影劑注射檢查對象11的注射時間點。如果達到該注射時間點，計算機2在步驟S13中注射造影劑或者向用戶12輸出注射造影劑的相應要求。否則直接過渡到步驟S14。
在步驟S14中，計算機2檢查與定位無關的運行參數(shù)U、I、α、κ、γ、R、M在采集圖像B期間是否被修改。如果是這種情況，計算機2在步驟S15中采取校正，從而運行參數(shù)U、I、α、κ、γ、R、M盡可能保持恒定。否則直接過渡到步驟S16。
在步驟S16中，計算機2檢查是否滿足中斷條件。在此，中斷條件例如可以是時滯、達到確定數(shù)量的采集圖像B、達到確定數(shù)量的檢查對象11的迭代或者用戶12的輸入。
如果沒有滿足中斷條件，那么計算機2返回它采集下個圖像B的步驟S9。而如果滿足了中斷條件，計算機2停止圖像2的采集并過渡到步驟S17。在該步驟S17中，計算機2向檢查對象11輸出視覺和/或聽覺的第二信號。檢查對象11因此知道例如允許重新呼吸和/或運動。
單個二維圖像B采集的方式可以多種類型構成。這一點下面結合圖3至8進行詳細說明。
圖3首先示出檢查對象11分別取得基準相位的多個時間點?；鶞氏辔焕缈梢詫贓KG的R鋸齒。
單個二維圖像B的采集在最簡單的情況下與基準時間點無關地進行。圖4示出這種情況。
不過，計算機2也可以這樣控制圖像B的采集，使其采集多組圖像B。然后在每組圖像B的內(nèi)部，在與檢查對象11取得基準相位的在先時間點(基準時間點)相對的針對各自圖像B的采集時間點上采集每個圖像B。圖5至8示出這種情況構成。
依據(jù)圖5，每組圖像B的圖像B數(shù)量為1。各自基準時間點與圖像B的采集時間點之間的時間偏移t1在此可以選擇性地為零或者大于零。
但一般情況下每組圖像B的影響B(tài)數(shù)量大于1。圖6至8示出這種情況構成。
依據(jù)圖6和7，采集時間點在每組圖像B的內(nèi)部以恒定的時間偏移t2連續(xù)。圖6與7之間的區(qū)別在于，圖6中最早的采集時間點以時間偏移t3處于基準時間點之后，而在圖7中最早的采集時間點為基準時間點本身。依據(jù)圖6，因此在基準時間點與最早的采集時間點之間存在時間偏移t3。該時間偏移t3可以選擇性地等于時間偏移t2或者不等于時間偏移t2。
依據(jù)圖8，采集時間點也可以在每組圖像B的內(nèi)部不以恒定的時間偏移連續(xù)。這一點從圖8中借助單個圖像B的彼此不同距離反映出來。從各自基準時間點到各組第一圖像B采集時間點的時間偏移t4可以選擇性地為零或者大于零。
所采集和歸檔的圖像B不言而喻也必須被評定。這一點在步驟S18中進行。在此，計算機2本身可以執(zhí)行步驟S18。在這種情況下，它本身提供歸檔的圖像序列B、對應的采集時間點t和對應的相位信號可供使用。因此，在這種情況下，它本身同時也是所采集圖像序列B的評定裝置。但也可以將所采集的圖像序列B、對應的采集時間點t和相位信號提供給與計算機2不同的評定裝置。下面舉例假設計算機2本身也承擔評定裝置的功能。
在對所采集的圖像序列B的評定范圍內(nèi)，用戶12首先選擇圖像B之一作為基準圖像。計算機2依據(jù)圖9在步驟S21中接收這一選擇。為選擇基準圖像在此可以有兩種優(yōu)選的措施。下面結合圖10和11對這兩種措施進行詳細說明。
依據(jù)圖10，計算機2為選擇基準圖像在步驟S31首先自動選擇在檢查對象11的第一或者最后迭代中采集的圖像B。然后計算機2在步驟S32中借助對應的采集時間點t和相位信號測定所選擇圖像B的相位。計算機2在步驟S33中通過顯示器14將所選擇的圖像B和所測定的相位輸出給用戶12，并且然后在步驟S34中等待用戶輸入。
在步驟S35中，計算機2檢查用戶輸入是否是選擇。如果是這種情況，計算機2將目前選擇的圖像B在步驟S36中確定為基準圖像。否則計算機2在步驟S37中檢查用戶輸入是否是向前翻頁的指令。如果是這種情況，計算機在步驟S38中選擇時間上直接在目前選擇的圖像B之后采集的圖像B并返回步驟S32。否則計算機2選擇直接在目前選擇的圖像B之前采集的圖像B并同樣返回步驟S32。
依據(jù)圖11也可以選擇用戶12為計算機2在步驟S41中預先規(guī)定所要求的相位。在這種情況下，計算機2在步驟S42中借助采集時間點t和相位信號將在檢查對象11的第一或者最后迭代中采集的圖像B之一確定為步驟S42中的基準圖像。
在確定基準圖像后，計算機2依據(jù)圖9利用步驟S22繼續(xù)對所采集的圖像序列B評定。在步驟S22中，計算機2借助采集時間點t和相位信號自動確定所采集序列的其它圖像作為評定圖像。在此，這種確定最好通過計算機2自動進行。但也可以通過用戶12的相應輔助輸入交互式確定。
作為下一步計算機2優(yōu)選地在步驟S23中采集評定圖像的彈性圖像移動并進行這種彈性圖像移動。在此，彈性圖像移動的測定這樣進行，使各自所觀察的評定圖像與基準圖像的相關最大化。
然后，計算機2將評定圖像在步驟S24中與基準圖像匹配。下面結合圖12對該步驟S24進行詳細介紹。
依據(jù)圖12，計算機2首先在步驟S51中確定評定圖像和基準圖像的部分區(qū)域。在最簡單的情況下，這種確定根據(jù)用戶12的相應輸入進行。不過，計算機2也可以自動地確定部分區(qū)域。這一點后面結合圖13還要詳細介紹。
在確定部分區(qū)域后，計算機2在步驟S52中選擇評定圖像之一。然后，計算機2在步驟S53中將所選擇的評定圖像與基準圖像相互比較。在此，該比較僅在相互對應的部分區(qū)域內(nèi)部進行。然后，計算機2借助比較在步驟S54中確定所選擇評定圖像的像素值變換。該變換這樣確定，使得一方面所變換評定圖像部分區(qū)域像素的平均值和另一方面基準圖像像素的平均值形成預先確定的函數(shù)關系。該函數(shù)關系在此特別是在于，所變換評定圖像部分區(qū)域像素的平均值等于基準圖像部分區(qū)域像素的平均值。變換可以選擇性地為線性或者非線性。
與在步驟S54中確定的變換相應，計算機2然后在步驟S55中變換所選擇評定圖像的所有像素，也就是既有部分區(qū)域內(nèi)部的也有外部的。
在步驟S56中，計算機2檢查它是否已經(jīng)為所有評定圖像實施了步驟S52至S55。如果還不是這種情況，它首先過渡到選擇其它評定圖像的步驟S57并然后返回步驟S52。否則依據(jù)圖9步驟S24的評定圖像的匹配結束。
如結合圖12已經(jīng)提到的那樣，通過相應的用戶輸入確定部分區(qū)域是最簡單的情況。下面結合圖13詳細介紹通過計算機2確定部分區(qū)域。與部分區(qū)域的確定是通過相應的用戶輸入還是自動通過計算機2進行的問題無關，但優(yōu)選地該部分區(qū)域?qū)λ性u定圖像是同一部分區(qū)域。
如果計算機2自動確定部分區(qū)域，那么計算機2依據(jù)圖13在步驟S61中首先選擇評定圖像之一或者基準圖像。然后，在所選擇的圖像中計算機2在步驟S62中測定移動區(qū)域或者從用戶12接收移動區(qū)域。只要需要，計算機2在此就考慮檢查對象11的所選擇區(qū)域。
如果計算機2自動確定移動區(qū)域，這一點例如可以由此進行，即它自動選擇然后與移動區(qū)域相應的象限或者象限的一部分。如果移動區(qū)域由用戶12為計算機2預先規(guī)定，則用戶12例如可以在所選擇的圖像中做出多邊形導線或者矩形標記。
在這兩種情況下，可以在確定移動區(qū)域時考慮檢查對象11所選擇的區(qū)域。例如，計算機2在取決于檢查對象11的所選擇區(qū)域情況下確定象限或者其部分。在通過用戶12輸入的情況下，也可以在取決于檢查對象11的所選擇區(qū)域情況下，確定移動區(qū)域必須處于其內(nèi)部的加框區(qū)域。
移動區(qū)域是一種所要確定的評定核在里面移動的區(qū)域。與移動區(qū)域類似，在步驟S63中確定二維評定核。在這里也可以選擇性地再通過計算機2自動采集或者通過用戶12的預先規(guī)定進行。此外，在這里需要時也可以再考慮檢查對象11的所選擇區(qū)域。
為了實際確定部分區(qū)域，作為下一步在步驟S64中將變量MIN設為最大可能的數(shù)值。此外，在步驟S66中在所選擇圖像中的移動區(qū)域內(nèi)部確定評定核的一個(原則上任意的)起始位置。
在步驟S67中，計算機2現(xiàn)在目前位置上確定波動值SW，它體現(xiàn)評定核目前確定的位置上評定核內(nèi)部的像素波動特征。例如可以確定最大和最小像素值之間的差或者例如散射或者方差的統(tǒng)計參數(shù)。
在步驟S68中，計算機2檢查波動值SW是否小于變量MIN。如果是這種情況，計算機2在步驟S69中將變量MIN設為波動值SW并將目前的位置作為最小位置儲存。否則計算機2直接過渡到步驟S70。
在步驟S70中，計算機2檢查它是否已經(jīng)為移動區(qū)域內(nèi)部評定核的所有可能位置執(zhí)行了步驟S67至S69。如果不是這種情況，計算機2過渡到它確定評定核迄今為止尚未評定的新位置的步驟S71。然后它返回步驟S67。否則計算機2在步驟S72中確定與部分區(qū)域最小位置上的評定核。然后，計算機2在步驟S73中將基準圖像、評定圖像之一或者評定圖像之一與基準圖像的差值圖像通過顯示器14輸出給用戶12。在此，它將該部分區(qū)域淡入輸出的圖像內(nèi)。
只要不進行其它工作，作為下一步依據(jù)圖9在步驟S25中通過從評定圖像中減去基準圖像形成差值圖像。此外，在步驟S26中選擇差值圖像的一部分。下面結合圖14詳細介紹該部分的選擇。
依據(jù)圖14，計算機2在步驟S81中首先自動確定第一相互聯(lián)系的二維評定區(qū)域。但該評定區(qū)域僅是暫時的。然后計算機2在步驟S82中等待用戶輸入。
在步驟S83中，計算機2檢查用戶輸入是否是確認。如果是這種情況，計算機2在步驟S84中將本身封閉的評定區(qū)域作為所選擇的評定區(qū)域接受。否則計算機2在步驟S85中接受用戶12的修改指令并返回步驟S82。
不言而喻，用戶12不僅具有采納和修改暫時評定區(qū)域的可能性，而且他還可以不拒絕它。這一點在圖14中出于概覽的原因沒有同時示出。
在步驟S86中，計算機2作為下一步檢查評定區(qū)域的確定現(xiàn)在是否結束。如果不是這種情況，那么計算機2在步驟S87中自動確定另一個本身封閉的暫時評定區(qū)域并返回步驟S82。否則評定區(qū)域的確定結束。
步驟S82至S85僅是選項。如需要時可以將它們?nèi)∠Ｈ绻沁@種情況，也就是如果取消步驟S82至S85，那么計算機2完全自動測定評定區(qū)域。
在確定所選擇的部分后，計算機2依據(jù)圖14還要執(zhí)行一個步驟S88。在該步驟S88中，計算機2將檢查對象11的血管在差值圖像的評定區(qū)域內(nèi)分割。然后它利用步驟S27繼續(xù)對依據(jù)本發(fā)明的運行方法進行進一步操作(參見圖9)。
一般情況下，所選擇部分的確定為所有差值圖像一次完成。但也可以用戶12為每個評定圖像個別確定評定區(qū)域并為計算機2相應預先規(guī)定。在這種情況下，計算機2將單個評定圖像的評定區(qū)域相互比較。在評定區(qū)域相互不對應的情況下它向用戶12輸出報警信號。
在步驟S27中，計算機2借助差值圖像的所選擇部分確定檢查對象11修改的時間上的變化。它在此不考慮檢查對象11的在步驟S88中分割的血管系統(tǒng)。
在后面的步驟S28中，計算機2自動建立報告，將其分配給所采集的序列并將其歸檔。在此，報告的建立借助在步驟S25中采集的差值圖像進行，更確切地說僅借助評定區(qū)域中差值圖像的像素值進行。根據(jù)在步驟S88中血管系統(tǒng)的分割，計算機2在建立報告時不考慮該血管系統(tǒng)。
報告的格式原則上可以任意選擇。但計算機2優(yōu)選地以DICOM格式建立報告。
除建立報告外，計算機2在步驟S29中還將體現(xiàn)檢查對象11時間上變化的圖像通過顯示器14輸出給用戶12。例如(參見圖15)可以在顯示器14上顯示評定圖像之一或者基準圖像或差值圖像之一的彩色編碼圖像。顏色在這種情況下為檢查對象11時間上變化的持續(xù)時間和/或程度的函數(shù)?？梢詫⑾鄳牟噬潭韧瑫r淡入所顯示的圖像內(nèi)。
因此，借助于依據(jù)本發(fā)明的運行方法可以比迄今為止明顯更加可靠地采集檢查對象11可復制的圖像序列。
權利要求
1.一種用于具有控制裝置(2)和拍攝裝置(1)的醫(yī)學成像設備的運行方法，-其中，控制裝置(2)從用戶(12)接收對圖像評定方法的選擇，并隨后自動調(diào)整拍攝裝置(1)針對選擇與定位無關的運行參數(shù)(U、I、α、κ、γ、R、M)和/或為用戶(12)預先規(guī)定用于調(diào)整與定位無關的運行參數(shù)(U、I、α、κ、γ、R、M)的指令，-其中，控制裝置(2)根據(jù)用戶(12)的開始信號(S)采集重復運動的檢查對象(11)的連續(xù)二維圖像(B)的序列及其采集時間點(t)以及檢查對象(11)的相位信號()并將圖像序列(B)、采集時間點(t)和相位信號()歸檔。
2.按權利要求1所述的運行方法，其特征在于，控制裝置(2)在開始信號(S)之前從用戶(12)接收對檢查對象(11)區(qū)域的選擇并隨后自動將拍攝裝置(1)進行針對選擇的定位和/或為用戶(12)預先規(guī)定用于拍攝裝置(1)定位的針對選擇的指令。
3.按權利要求1或2所述的運行方法，其特征在于，所要歸檔的圖像(B)在歸檔之前以針對檢測器的校正進行校正。
4.按權利要求3所述的運行方法，其特征在于，所要歸檔的圖像(B)在歸檔之前除針對檢測器的校正外不進行其它處理。
5.按前述權利要求中任意一項所述的運行方法，其特征在于，拍攝裝置(1)具有X射線源(9)和X射線檢測器(10)，以及與定位無關的運行參數(shù)(U、I、α、κ、γ、R、M)至少包括X射線源(9)的運行電壓(U)、X射線源(9)的運行電流(I)、所采集圖像(B)中邊緣凸起部分的體積(α)、κ因數(shù)(κ)、γ參數(shù)(γ)、圖像速率(R)和造影劑量(M)等參數(shù)之一。
6.按前述權利要求中任意一項所述的運行方法，其特征在于，控制裝置(2)在開始信號(S)之前采集檢查對象(11)的圖像(B)并通過顯示器(14)輸出給用戶(12)。
7.按前述權利要求中任意一項所述的運行方法，其特征在于，控制裝置(2)根據(jù)開始信號(S)向檢查對象(11)輸出視覺和/或聽覺第一信號。
8.按前述權利要求中任意一項所述的運行方法，其特征在于，控制裝置(2)向檢查對象(11)輸送觸發(fā)脈沖(T)。
9.按前述權利要求中任意一項所述的運行方法，其特征在于，控制裝置(2)這樣控制圖像(B)的采集，使其采集多組圖像(B)并在每組圖像(B)內(nèi)部采集與檢查對象(11)接受預先確定的基準相位的在先時間點(基準時間點)相對的針對各自圖像(B)的采集時間點(t)上的每個圖像(B)。
10.按權利要求9所述的運行方法，其特征在于，每組圖像(B)的圖像(B)數(shù)量為1。
11.按權利要求9所述的運行方法，其特征在于，每組圖像(B)的圖像(B)數(shù)量大于1。
12.按權利要求11所述的運行方法，其特征在于，每組圖像(B)內(nèi)部的采集采集時間點(t)以恒定的時間偏移(t2)連續(xù)。
13.按權利要求11所述的運行方法，其特征在于，每組圖像(B)內(nèi)部的采集時間點(t)以非恒定的時間偏移(t2)連續(xù)。
14.按權利要求11、12或13所述的運行方法，其特征在于，最早的采集時間點(t)為基準時間點。
15.按權利要求11、12或13所述的運行方法，其特征在于，最早的采集時間點(t)處于基準時間點之后。
16.按權利要求12和15所述的運行方法，其特征在于，在最早的采集時間點(t)與基準時間點之間的時間偏移(t3)與恒定的時間偏移(t2)相對應。
17.按前述權利要求中任意一項所述的運行方法，其特征在于，控制裝置(2)根據(jù)開始信號(S)在預先確定的注射時間點上自動將造影劑注射到檢查對象(11)中或者向用戶(12)輸出注射造影劑的要求。
18.按前述權利要求中任意一項所述的運行方法，其特征在于，控制裝置(2)連續(xù)地檢查是否滿足中斷條件，并且只要滿足中斷條件就停止圖像(B)的采集。
19.按權利要求18所述的運行方法，其特征在于，中斷條件為時滯、達到確定數(shù)量的采集圖像(B)、達到確定數(shù)量的檢查對象(11)的迭代或者用戶輸入。
20.按權利要求18或19所述的運行方法，其特征在于，控制裝置(2)在圖像(B)采集結束后向檢查對象(11)輸出視覺和/或聽覺第二信號。
21.按前述權利要求中任意一項所述的運行方法，其特征在于，所采集的圖像(B)為進行歸檔額外地通過顯示器(14)直接輸出給用戶(12)。
22.按權利要求21所述的運行方法，其特征在于，待輸出的圖像(B)在輸出給用戶(12)之前以針對檢測器的校正進行校正，并且被另外地處理。
23.按前述權利要求中任意一項所述的運行方法，其特征在于，控制裝置(2)在采集圖像(B)期間保持與定位無關的運行參數(shù)(U、I、α、κ、γ、R、M)盡可能恒定。
24.按前述權利要求中任意一項所述的運行方法，其特征在于，-控制裝置(2)將所歸檔的圖像序列(B)、對應的采集時間點(t)和對應的相位信號()提供給評定裝置(2)使用，-用戶(12)首先選擇圖像(B)之一作為基準圖像，-然后評定裝置(2)借助采集時間點(t)和相位信號()自動或者根據(jù)相應的用戶輸入將所采集序列中的其它圖像(B)確定為評定圖像，-評定裝置(2)借助基準圖像和評定圖像自動建立報告，將其分配給所采集的序列并歸檔。
25.按權利要求24所述的運行方法，其特征在于，-評定裝置(2)為基準圖像的選擇自動選擇在檢查對象(11)第一或者最后的迭代中采集的圖像(B)，-評定裝置(2)借助所選擇圖像(B)的采集時間點(t)和相位信號()測定其相位，-評定裝置(2)將所選擇的圖像(B)和所測定的相位通過顯示器(14)輸出給用戶(12)并然后等待用戶輸入，以及-評定裝置(2)根據(jù)用戶輸入--或者，選擇時間上直接在目前選擇的圖像(B)之前采集的圖像(B)或者選擇時間上直接在目前選擇的圖像(B)之后采集的圖像(B)、測定其相位、將現(xiàn)在選擇的圖像(B)及其相位通過顯示器(14)輸出給用戶(12)并重新等待用戶輸入，--或者，將目前選擇的圖像(B)確定為基準圖像。
26.按權利要求24所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)從用戶(12)接收相位并借助采集時間點(t)和相位信號()將在檢查對象(11)的第一或者最后的迭代中所采集的圖像(B)之一確定為基準圖像。
27.按權利要求24、25或26所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)從評定圖像中減去基準圖像并這樣確定差值圖像，以及評定裝置(2)借助差值圖像建立報告。
28.按權利要求27所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)在差值形成之前進行評定圖像的彈性圖像移動，根據(jù)其將評定圖像與基準圖像的相關最大化。
29.按權利要求24至28中任意一項所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)建立DICOM格式的報告。
30.按權利要求24至29中任意一項所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)將評定圖像的部分區(qū)域與基準圖像的對應部分區(qū)域進行比較，借助該比較確定像素值對各自評定圖像的所有像素有效的變換，使得所變換的評定圖像部分區(qū)域像素的平均值與基準圖像部分區(qū)域像素的平均值形成預先確定的函數(shù)關系，而且各自評定圖像的像素與該變換相應地被變換。
31.按權利要求30所述的運行方法，其特征在于，部分區(qū)域?qū)λ性u定圖像為同一個部分區(qū)域。
32.按權利要求30或31所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)的部分區(qū)域由用戶(12)預先規(guī)定。
33.按權利要求30或31所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)自動采集部分區(qū)域。
34.按權利要求33所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)為采集部分區(qū)域在評定圖像之一或者基準圖像的移動區(qū)域內(nèi)部移動二維評定核，在評定核的每個位置上測定體現(xiàn)評定核像素波動特征的波動值(SW)并確定波動值(SW)最小位置上的評定核作為部分區(qū)域。
35.按權利要求34所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)自動測定移動區(qū)域。
36.按權利要求34所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)的移動區(qū)域由用戶(12)預先規(guī)定。
37.按權利要求34、35或36結合權利要求2所述的運行方法，其特征在于，移動區(qū)域取決于檢查對象的所選擇區(qū)域。
38.按權利要求34至37之一所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)自動采集評定核。
39.按權利要求34至37之一所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)的評定核由用戶(12)預先規(guī)定。
40.按權利要求34至39之一結合權利要求2所述的運行方法，其特征在于，評定核取決于檢查對象(11)的所選擇區(qū)域。
41.按權利要求30至40中任意一項所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)將部分區(qū)域與基準圖像、評定圖像之一或者借助評定圖像和基準圖像之一的差值測定的差值圖像通過顯示器(14)輸出給用戶(12)。
42.按權利要求41所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)在差值形成之前進行所使用的評定圖像的彈性圖像移動，根據(jù)其將所使用的評定圖像與基準圖像的相關最大化。
43.按權利要求24至42中任意一項所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)僅借助基準圖像和評定圖像的至少一個相互聯(lián)系的二維評定區(qū)域的像素值建立報告。
44.按權利要求43所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)自動測定評定區(qū)域。
45.按權利要求43所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)的評定區(qū)域由用戶(12)預先規(guī)定。
46.按權利要求45所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)向用戶(12)建議暫時的評定區(qū)域，以及用戶(12)采納或者拒絕該暫時的評定區(qū)域。
47.按權利要求46所述的運行方法，其特征在于，用戶(12)具有在采納之前修改暫時評定區(qū)域的可能性。
48.按權利要求45、46或47所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)的評定區(qū)域為每個評定圖像個自預先規(guī)定，評定裝置(2)將評定區(qū)域相互比較，以及在評定區(qū)域相互不對應的情況下評定裝置(2)向用戶(12)輸出報警信號。
49.按權利要求24至48中任意一項所述的運行方法，其特征在于，檢查對象(11)包括血管系統(tǒng)，以及評定裝置(2)在建立報告時不考慮基準圖像和評定圖像與血管系統(tǒng)對應的區(qū)域。
50.按權利要求24至49之一所述的運行方法，其特征在于，評定裝置(2)借助評定圖像和基準圖像測定檢查對象(11)時間上的變化，并且將體現(xiàn)檢查對像(11)時間上變化特征的表示通過顯示器(14)發(fā)送給用戶(12)。
51.按權利要求50所述的運行方法，其特征在于，特征表示為評定圖像之一或者基準圖像或者差值圖像的彩色編碼表示，以及顏色是檢查對象(11)時間上變化的持續(xù)時間和/或尺寸的函數(shù)。
52.一種數(shù)據(jù)載體，具有儲存在數(shù)據(jù)載體上用于執(zhí)行按前述權利要求中任意一項所述運行方法的計算機程序(4)。
53.一種計算機，具有按權利要求52所述的數(shù)據(jù)載體(3、7)。
54.一種具有拍攝裝置(1)和計算機(2)的醫(yī)學成像設備，其中，計算機(2)內(nèi)存放計算機程序(4)，在調(diào)用其時可依據(jù)按權利要求1至51所述的運行方法運行醫(yī)學成像設備。
全文摘要
醫(yī)學成像設備的控制裝置(2)從用戶(12)接收對圖像評定方法的選擇。該控制裝置隨后自動調(diào)整拍攝裝置(1)針對選擇與定位無關的運行參數(shù)(U、I、α、κ、γ、R、M)和/或為用戶(12)預先規(guī)定用于調(diào)整與定位無關的運行參數(shù)(U、I、α、κ、γ、R、M)的指令。根據(jù)用戶(12)的開始信號(S)，控制裝置(2)借助于醫(yī)學成像設備的拍攝裝置(1)采集重復運動的檢查對象(11)的連續(xù)二維圖像(B)的序列及其采集時間點(t)以及檢查對象(11)的相位信號(φ)并將圖像序列(B)、采集時間點(t)和相位信號(φ)歸檔。
文檔編號G06T1/00GK1911174SQ20061015938
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月3日 優(yōu)先權日2005年8月3日
發(fā)明者埃斯特爾·卡馬斯, 馬丁·克林, 托馬斯·雷德爾 申請人:西門子公司