本發(fā)明涉及圖像處理方法、圖像處理系統(tǒng)、計算機程序單元以及計算機可讀介質。
背景技術:
::在一些介入x射線流程中,將栓塞劑注射到患者中以實現(xiàn)各種處置(例如avm(動靜脈畸形)或腫瘤)是常見的。例如,為了阻止癌變組織或者avm(動靜脈畸形)的生長,可以故意使其動脈支流栓塞以阻斷血液供應(avm)和/或停止對癌變或生長的營養(yǎng)供應(例如在經(jīng)導管動脈化療栓塞(tace)中)。這種類型的介入被稱為醫(yī)學栓塞術,其可以通過借助于導管在人體中的預期位置(感興趣區(qū)域(roi))施予栓塞劑來進行的。栓塞劑基本是包含懸浮在載液中的小珠的一定液體體積或質量的膠粘劑,通過這樣在疾病位置處實現(xiàn)阻塞。在這樣的栓塞介入期間,優(yōu)勢在于確保了僅阻斷靶向動脈支流,而健康血管不受阻斷。目前,通過采集一幅或多幅熒光檢查投影圖像來監(jiān)測栓塞物的位置。由于栓塞物和/或載液的輻射不透明性,在所述熒光檢查圖像中能辨別出投影“蹤跡”,由此向放射介入者提供有關栓塞物所處何處的線索。在x射線熒光檢查中栓塞劑的可見性通常較差。為了有助于使栓塞劑的沉淀更好地可視化,一般使用減影技術,其去除背景并只留下沉淀的栓塞劑。然而,在這種背景下使用現(xiàn)有的減影技術在過去已經(jīng)被證明相當繁冗且要求高精度。具體而言,其依賴于掩膜圖像的選擇,要求每隔幾次熒光檢查運行就進行一次幀(掩膜)選擇。所得到的減影圖像一般僅示出所沉淀的栓塞劑的微小的黑色拖影,很難將其與減影偽像和背景噪聲區(qū)分開。栓塞術流程的另一問題是在大多數(shù)經(jīng)動脈栓塞術(tae)流程中,估計靶向組織中的沉淀的材料的量是很重要的。所述估計可以被用于預測臨床結果,或者其可以被用于核查所注射的材料的一部分是否被沉淀在別處。然而,為了完成這些估計,通常必須使用昂貴的額外設備。技術實現(xiàn)要素:本領域可能需要用來幫助監(jiān)測物質的沉淀的備選方法和/或相關系統(tǒng),以解決上述缺陷中的至少一些。本發(fā)明的目的是通過獨立權利要求的主題名稱來解決的,其中,在叢書權利要求中并入了進一步的實施例。應當指出,下文描述的本發(fā)明的方面同等地適用于圖像處理方法、計算機程序單元和計算機可讀介質。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種圖像處理系統(tǒng),包括:輸入端口,其被配置為接收在物質沉淀在樣本中的感興趣區(qū)域roi處或周圍之前、期間或之后的不同時刻處對所述roi采集的多幅圖像;圖像組合器,其被配置為:i)根據(jù)截至第一時刻采集的多幅所述圖像中的一幅或多幅的組合來組合第一圖像;和ii)根據(jù)截至第二時刻采集的多幅所述圖像中的一幅或多幅的組合來組合第二圖像;減法器,其被配置為從所述第二圖像中減去所述第一圖像以獲得表示在所述第一時刻與所述第二時刻之間累積的一定體積的所述物質的差值圖像,其中,所述第二圖像和所述第一圖像中的至少一個是由所述圖像中的多于一幅圖像組合的;以及輸出端口,其被配置為輸出所述差值圖像。所提出的系統(tǒng)不再需要使用特定的掩膜圖像。所提出的系統(tǒng)可以使用采集到的圖像中的任何圖像,未必只是特定的掩膜圖像。所述系統(tǒng)將用戶從只能夠使發(fā)生在最近的掩膜圖像與當前圖像之間的沉淀可視化的限制中解放出來。所提出的系統(tǒng)允許用戶任意地組成或定義時間間隔,并且之后基于從所有先前采集的圖像中的選擇來詳細地檢查在定義的時間間隔中的沉淀或使所述沉淀可視化。所述系統(tǒng)允許在介入的部分期間或在整個介入期間根據(jù)時間使物質的沉淀可視化。根據(jù)一個實施例,所述第一圖像或所述第二圖像是根據(jù)分別截至所述第一時刻或截至所述第二時刻采集的圖像形成的平均圖像或者經(jīng)空間和/或時間濾波的圖像。根據(jù)一個實施例,所述系統(tǒng)操作用于輸出針對不同的第一時刻和/或第二時刻的多幅差值圖像,所述系統(tǒng)還包括顯影儀,所述顯影儀被配置為在顯示單元上實現(xiàn)對所述多幅差值圖像的累積顯示或順序顯示。在所述順序顯示中,一幅接一幅地顯示所述多幅差值圖像,其中,下一幅差值圖像替代前一幅差值圖像被顯示。在所述累積顯示中,下一幅差值圖像并不替代正在顯示的前一幅差值圖像而被顯示,而是重疊在前一幅差值圖像上。亦即,差值圖像一幅接一幅地累積地重疊在彼此之上。這允許對沉淀物質的形狀和運動的變化進行可視化。根據(jù)一個實施例,所述差值圖像中的至少兩幅是以不同的視覺繪制來顯示的。根據(jù)一個實施例,所述系統(tǒng)包括聚焦于roi的運動補償器,所述聚焦于roi的運動補償器操作用于在圖像減影之前使所述多幅圖像配準,從而針對在各圖像的采集之間的所述roi的運動進行運動補償。根據(jù)一個實施例,所述運動補償器與標記識別器協(xié)作,所述標記識別器被配置為在所述圖像之間識別標記,所述標記對應于所述roi或者對應于可操作用于使流體沉淀的設備。根據(jù)一個實施例,所述第一時刻和/或所述第二時刻能由用戶調節(jié)。根據(jù)一個實施例,由所述圖像組合器組合成所述第一圖像或所述第二圖像的圖像的數(shù)量能由用戶調節(jié),由此調節(jié)對流體的累積進行顯示的時間分辨率。根據(jù)一個實施例,所述系統(tǒng)包括對比度測量單元,所述對比度測量單元基于所述差值圖像并且基于x射線吸收流體的給定x射線吸收特性來測量累積物質的量。根據(jù)一個實施例,所述系統(tǒng)還包括物質沉淀監(jiān)測器,所述物質沉淀監(jiān)測器被配置為將在兩個時刻之間施予所述樣本的所述物質的體積與根據(jù)所述差值圖像測得的所沉淀的物質的所述體積的量進行比較,所述沉淀監(jiān)測器被配置為在兩個體積之間的偏差超過閾值的情況下發(fā)出警告信號。換言之,在一個實施例中,所述系統(tǒng)提供對在roi處沉淀的物質的量的基于圖像內(nèi)的確定。這對于在經(jīng)動脈栓塞術(tae)流程中估計靶向組織中的沉淀材料的量是有用的??梢允褂盟龉烙媮眍A測臨床結果,或者其可以被用于核查所注射的材料的一部分是否沉淀在別處??傊?,在一個實施例中,本文中提出的是使用2dx射線成像和高級減影技術來估計特定區(qū)域面積中沉淀的栓塞劑的量。所提出的系統(tǒng)可以被用于估計離開導管或者流經(jīng)特定(分支)血管的藥劑的流率??梢允箿y量結果可視化和/或將其轉換為音頻提示,如果需要的話,其中之一或其兩者是實時的,從而在流程期間對用戶進行輔助,或者測量結果可以被用于報告/臨床研究中。所提出的系統(tǒng)的一個優(yōu)勢在于為用戶提供了定量注射信息,而無需使用可能使流程顯著放慢和/或可能無法實時地實現(xiàn)的不同的技術/模態(tài),例如測量導管或(錐形射束)ct。所述的基于圖像的對比度測量也符合本發(fā)明的第二方面,所述第二方面是一種圖像處理系統(tǒng),包括:輸入端口,其被配置為接收在物質沉淀在樣本中的感興趣區(qū)域roi處或周圍之前、期間或之后的不同時刻處對所述roi采集的多幅投影圖像;減法器,其被配置為從第一圖像(mi)中減去第二圖像以獲得表示第一與第二時刻之間累積的所述物質的體積的差值圖像,所述第一圖像和所述第二圖像中的每個基于所述圖像中的一幅或多幅;對比度測量單元,其基于所述差值圖像并且基于x射線吸收物質的給定x射線吸收特性來測量累積的物質的量;以及輸出端口,其被配置為輸出測得的量的數(shù)值指示。盡管所述系統(tǒng)是參考栓塞劑解釋的,但是所述系統(tǒng)可以被很好地用于對具有相對高的粘度和充分的輻射不透明度并且展現(xiàn)出相對緩慢的運動和沉淀后的相對長的停留時間的的任何物質的沉淀進行監(jiān)測。具體而言,所述物質(例如栓塞材料)不同于血管造影術中通常使用的造影劑(染料),本文設想的物質具有比造影劑更高的粘度并且具有比造影劑更慢的移動或形狀變化,這是因為造影劑基本上懸浮在血液中并且造影劑團塊的運動是由血流確定的(與本文設想的物質不同)。附圖說明現(xiàn)在將參考以下附圖來描述本發(fā)明的示范性實施例,其中:圖1示出了支持介入的成像布置;圖2示出了由圖1的布置產(chǎn)生的根據(jù)一個實施例的圖形顯示的表示;圖3示出了由圖1的布置產(chǎn)生的根據(jù)另一實施例的圖形顯示的表示;圖4示出了一種圖像處理方法的流程圖。具體實施方式參考圖1,其示出了能夠用于支持介入流程的熒光檢查成像或血管造影成像布置的基本部件。這樣的流程的一個例子是經(jīng)導管動脈化療栓塞術(tace)。為了處置(例如)肝腫瘤,將導管ob引入到患者中,并且一般使之前進到被發(fā)現(xiàn)是腫瘤的主要支流的靶向血管(例如肝固有動脈)。通過導管ob端部釋放一定體積或者質量的栓塞劑(下文稱為“膠粘劑團”、“栓塞物”或者簡稱為“團”),以阻塞血管并局部施加作為摻合劑被包括在栓塞劑中的化療藥物。發(fā)生沉淀的感興趣區(qū)域roi例如是上述肝動脈的部分或者是由于患者需要經(jīng)歷avm(動靜脈畸形)、動靜脈瘺(avf)或血管瘤處置而需要被阻斷的血管的分路。液體栓塞材料的例子是(膠粘劑類物質)、乙醇或氰基丙烯正丁酯(nbca)。栓塞物施予通過經(jīng)由接近roi的所述導管的開放斷部釋放一定體積的栓塞劑而開始于時刻t0。接著,栓塞物在血流中循環(huán),直到其被固定在靶向位置(通常是將動脈連接至靜脈系統(tǒng)的分路)處,由此阻塞血管。在栓塞術的沉淀期間,逐漸建立起栓塞物,并且在所述沉淀的至少部分期間,通過x射線成像器100采集一系列順序的熒光檢查圖像f。針對栓塞術流程的另一個例子是對腫瘤的處置。在介入期間,患者sp被設置在x射線成像器100的x射線管xt與探測器d之間的床b上。x射線管xt和探測器d被附接至剛性框架c,其能旋轉地安裝在軸承b上。利用計算機操作臺cc控制熒光檢查圖像操作。介入放射醫(yī)師可以經(jīng)由所述控制臺cc控制圖像采集,并且能夠通過致動操縱桿或踏板來“拍攝”一系列個體熒光檢查幀f。根據(jù)一個實施例,成像器100為c型臂類型,但是也設想了其它系統(tǒng)。在圖像采集期間,x射線輻射從x射線管xt發(fā)出,經(jīng)過roi并由于與其中的物質的相互作用而經(jīng)歷衰減,并且接著經(jīng)這樣衰減的射束p在構成探測器d的多個探測器單元之一處撞擊探測器d的表面。受到射束撞擊的每個單元通過發(fā)出對應的電信號來做出響應。接著,所述信號的集合被轉換成表示所述衰減的各自的數(shù)字值。構成roi的材料的密度確定了衰減的水平,其中,高密度材料引起的衰減高于密度較低的材料。接著,針對每個x射線p的經(jīng)這樣配準的數(shù)字值被合并成數(shù)字值的陣列,所述數(shù)字值的陣列形成針對給定的采集時間和投影方向的熒光檢查幀。換言之,每個熒光檢查是具有沿投影方向的投影視圖的數(shù)字圖像,并且所述方向是由c型臂在給定的采集時間或時刻處的旋轉確定的。接著,熒光檢查的系列f由數(shù)據(jù)采集單元das進行數(shù)字處理,并且接著被轉發(fā)至圖像處理器ips,下文將更詳細地解釋所述圖像處理器的目的和操作。在一個實施例中,探測器d是直接將影像投影到屏幕m上以供實時觀測的圖像增強器的部件。熒光檢查幀f的流具體包括在roi處存在一些栓塞劑的時候采集到的幀。如以下更詳細地解釋的,在減影方案中對幀進行處理,以收集關于栓塞的信息。出于這一目的,所述系統(tǒng)還包括被配置為對x射線成像器提供的熒光檢查圖像流起作用的圖像處理器ips。插圖圖1a示出了文中提出的圖像處理系統(tǒng)ips的細節(jié)。成像系統(tǒng)ips包括接收熒光檢查幀的輸入端口in。圖像處理系統(tǒng)ips還包括圖像組合器mif、與標記識別器li協(xié)作的操作的聚焦于roi的運動補償器mci、以及減法器diff,以對幀進行處理。接著,在端口out處輸出經(jīng)處理的幀作為輸出影像。接著輸出影像被繼續(xù)傳至顯影儀,從而在諸如監(jiān)視器或屏幕mt的顯示單元上實現(xiàn)圖形顯示gd的可視化。根據(jù)一個實施例,存在對比度測量單元cmu和物質沉淀監(jiān)測器fdm。文中提出的ips系統(tǒng)有助于提供有關栓塞術流程的信息。在一個實施例中,使在感興趣區(qū)域roi處的栓塞劑的沉淀可視化。作為所述可視化的替代或補充,在一個實施例中,對比度測量單元cmu被配置為基于接收到的熒光檢查影像計算在用戶可定義的周期內(nèi)沉淀的栓塞劑的量,例如體積。接著,這可以被用于將所述體積與在roi處施予的實際體積進行比較,由此確定是否發(fā)生了回流事件或其中栓塞劑中的一些被錯誤地沉淀到roi外的其他不希望的效果。沉淀監(jiān)測器fdm可以通過發(fā)出適當?shù)目梢暫?或聲音警告信號而將向用戶警告這一事實。圖像處理系統(tǒng)的操作大體如下。在實時模式當中,接收到的熒光檢查幀被緩存在適當?shù)拇鎯ζ髦小=又?,接收到的幀的全部或者之中的選集被相互配準,由此對在各自的幀f采集時間之間的時段中可能發(fā)生的感興趣區(qū)域的任何運動進行補償。在一個實施例中,roi是栓塞劑的沉淀發(fā)生并且意在使其發(fā)生的位置。由此運動補償僅聚焦于roi的運動上。其他運動則不被考慮。通過借助于標記識別器li進行跟蹤來實現(xiàn)所述補償,所述標記識別器是圖像的序列中的適當?shù)臉擞洝K鰳擞浛梢允撬恋淼乃ㄈ麆﹫F的實際蹤跡,也可能涉及(例如)其他解剖學標記或非原生標記的蹤跡。根據(jù)一個實施例,所使用的標記是(例如)通過其釋放栓塞劑的導管端部的蹤跡。接著,感興趣區(qū)域本身在影像中被表示為用戶可定義的鄰域,例如圍繞標記的圓圈、方形或其他適當?shù)亩?。接著,運動補償聚焦于這一表示感興趣區(qū)域的該圖像部分。一旦熒光檢查圖像或幀的序列已經(jīng)得到了運動補償或配準,則圖像組合器mif操作以針對給定的時刻對來形成兩幅圖像,即第一圖像(“被減數(shù)”)和第二圖像(“減數(shù)”)。在簡單的實施例中,被減數(shù)和減數(shù)可以是單個的描繪出的幀,例如當前幀,或者可以是按照特定用戶選擇的過去時刻取得的幀。在一個實施例中,被減數(shù)或減數(shù)中的至少一個根據(jù)所有先前熒光檢查圖像或熒光檢查圖像的子集按照以下公式而被組合成滑動掩膜圖像:m(t,n)=f(t-n)+f(t-n+1)+f(t-n+2)+…f(t)(1)如此組合的各個幀和/或幀的數(shù)量是自動選擇的,或者是用戶可選擇的。在公式(1)中,t指代時間索引,并且n是用于掩膜積分的任意常數(shù)。換言之,n表示要被積分的圖像的數(shù)量。換言之,滑動掩膜(1)是直到并包括時刻t的n個先前幀的全部或其子選集的組合。文中可以將該時刻t稱為滑動掩膜的或者被減數(shù)或減數(shù)幀/圖像的時間索引。根據(jù)一個實施例,經(jīng)組合的滑動掩膜圖像(被減數(shù)和/或減數(shù))是根據(jù)在時間t處包括當前幀在內(nèi)的先前n個相繼幀的全部(或其子選集)形成的。根據(jù)一個實施例,掩膜也可以由每個第k個(k>2)幀或除一組相繼幀(即所述幀是緊挨著的時間上的相鄰幀,而在任何兩者之間沒有其他幀)之外的具有無規(guī)律的或隨機的時間間隔的幀的集合來形成。但是,被減數(shù)圖像或減數(shù)圖像可以不必是相對于當前幀t形成的。具體而言,在重放或離線模式(非實時模式)中,用戶自由地指定任何時刻t,并且圖像組合器接著按照公式1將減數(shù)圖像和/或被減數(shù)圖像組合成對應的滑動掩膜。接著,被減數(shù)圖像或減數(shù)圖像被轉發(fā)至減法器diff模塊dif,以按照例如以下公式來形成被減數(shù)圖像和減數(shù)圖像中的任何兩對的差值圖像。di(t,ti)=f(t)-m(ti,n)(2)di(τ)=m(t=t2,n)-m(t=t1,n),其中,τ=t2-t1(3)在根據(jù)公式(2)的實施例中,被減數(shù)是在時間t處的單個(例如當前的)幀(其中,滑動掩膜是由ti<t處的幀構建的),而在(3)中,差值di圖像是由被減數(shù)m(t=t2,n)和減數(shù)m(t=t2,n)形成的,其中,每個是按照公式(1)由多個幀組合的,每個滑動掩膜具有不同的索引t1、t2。因而,差值圖像是被減數(shù)圖像和減數(shù)圖像的各自的時間索引對[(t1,t2)或(t,ti)]的函數(shù)。應當認識到,由于在形成被減數(shù)圖像和減數(shù)圖像之前執(zhí)行的聚焦于roi的運動補償,因此現(xiàn)在差值圖像中記錄的衰減值僅歸因于在這兩個時刻(即差值圖像的索引)內(nèi)沉淀的栓塞劑。因此,由于正確的對齊,因而已經(jīng)消除了來自任何介入背景的任何其他貢獻。而且,通過圖像補償,考慮到了可能由于采集期間的roi運動而出現(xiàn)的減影偽影。在時間規(guī)范輸入接口t-in處接收針對各自的差值圖像di的時間索引t1、t2、ti等。所述時間規(guī)范輸入接口可以包括基于文本的輸入器件,優(yōu)選包括圖形用戶輸入器件或觸摸屏輸入器件,或者任何其他用戶輸入功能。接著,差值圖像或者針對不同的時刻對(t2,t1)形成的多幅差值圖像di被轉發(fā)至顯影儀vis,以在監(jiān)視器mt上實現(xiàn)顯示。每幅差值圖像表示并(在被顯示時)示出了如由各自的差值圖像的時間索引t1、t2表示的兩個時刻t2、t1期間的栓塞劑的累積。如果形成了多個差值幀,那么可以在屏幕mt上以電影或動畫模式按時間順序對這些幀進行顯示,如由圖2中通過幀a到b和c時序地指示的那樣。每個幀對應于不同的差值圖像di(τa)、di(τb)和根據(jù)公式(3)的di(τa)。取決于間隔τa,b,c的用戶選擇/定義,間隔可以是相繼的、不相繼的(在一些或者任何兩個間隔之間可能存在時間間隙),或者其甚至可以是重疊的。栓塞術流程本身是一個相當長地蜿蜒且延遲的流程,其可能持續(xù)數(shù)小時。所提出的圖像處理允許在快速移動中以壓縮形式將沉淀或其部分可視化。例如,在圖2的例子中,取決于所選擇的時間分辨率,可以在例如不到十秒鐘之內(nèi)顯示持續(xù)了四十分鐘的栓塞術流程??梢酝ㄟ^用戶分別選擇a)各自的掩膜所要根據(jù)其進行組合的幀的數(shù)量n,和/或b)根據(jù)公式3和公式2的時間間隔τ=t1-t2、t-ti的長度,來對按照圖2的栓塞術電影序列的時間分辨率進行調節(jié)。對于所顯示的每幅差值圖像,將其時間索引中的后一個(例如t2)可以被解釋為由所述差值圖像所表示的栓塞劑的量的“達到時間”。為了更加清楚地以圖形繪制roi處或周圍的栓塞劑沉淀的進展,可以在屏幕上以不同的方式將(如每個差值圖像進行編碼的)不同的貢獻視覺地編碼到圖2中所示的累積圖形顯示gd中。換言之,按照時間順序,各自的差值圖像一幅接一幅地彼此重疊,以形成累積顯示,從而表示并且“模仿”栓塞劑的沉淀的實際累積。新重疊在已經(jīng)顯示的差值圖像上的每幅差值圖像對應于栓塞劑的新沉淀的“層”,其可以被不同地視覺編碼,例如可以按照不同的顏色、色調或陰影而被繪制。通過這種方式,形成了“顏色圖”,其采用每種顏色指示在與每幅差值圖像相關聯(lián)的各自的間隔t2-t1期間栓塞劑的新出現(xiàn)的體積的層。這種顏色、色調或者以其他方式視覺編碼的栓塞劑沉淀的“逐層”表示允許用戶(在先前記錄的幀的積存的基礎上)根據(jù)需要調用針對任何時間段的“廣泛圖片(broadpicture)”。在其他實施例中,只有相應的新增或新重疊的差值圖像被簡短地以某種顏色(對于每個新增的差值圖像可以是相同的顏色)突出顯示,并且對所述新增的差值圖像的顯示而后被默認為自然灰度強度。那么,在默認回到灰度之前,在顯示器上以彩色閃光或閃耀示出相應的新栓塞層。作為對各個差值圖像di的累積顯示的備選方案,還設想按照時間順序隨差值圖像進行順序顯示,其中,不對所述差值圖像進行疊加,而是按照一個接一個并且一個替一個的順序顯示。在另一種可視化模式中,通過為第一圖像和第二圖像選擇不同的時間分辨率n(如公式(3)中所示)和/或選擇兩個不同的時刻——一個針對第一圖像并且一個針對第二圖像——而形成“跡線圖像”。作為備選方案并且如圖3所示,在疊加圖中對達到時間本身進行顏色編碼。根據(jù)圖3的疊加圖示出了針對每個沉淀的相對達到時間,例如色調越暗,沉淀發(fā)生得越早,而色調越亮,沉淀就越新,其中,在任何時刻最新的沉淀都被示為最亮的色調。在備選實施例中,還設想了諸如通過色調、陰影等的其它視覺編碼??梢园ぶ鴮崨r圖像示出如圖2和圖3的各自的可視化,或者應用戶請求將其作為當前圖像的引導疊加圖示出。作為備選方案,在給定當前幀ft的情況下,用戶可以通過滑塊gui控件或任何其他輸入器件t-in來定義過去的時間索引,即ti,從而指導圖像形成器mif按照公式(2)形成組合掩膜。在按照公式(2)使該差值圖像可視化時,將不示出時刻ti之前的沉淀。只有ti之后的沉淀是可見的。這允許用戶視覺地檢查流程期間做出的進展。在所有的上述顯示模式中,如之前段落中提到的,可以借助于一個或多個虛擬滑塊(例如其各自頂點之一彼此相對的兩個三角形,但是本文中還設想任何其他符號表征)來邀請對時刻t1、t2或ti的用戶選擇,其中,可以通過鼠標點擊或觸摸屏動作在虛擬時間線上拖動所述虛擬滑塊,從而定義各自的時間間隔。在一個實施例中,存在對這些間隔選擇的半自動支持:用戶僅選擇第一間隔,并且接著系統(tǒng)自動進入“時間倒流(backintime)”,以定義多個(具體多少是默認數(shù)字或能由用戶調節(jié))具有與用戶定義的第一個間隔相同長度的連續(xù)的時間間隔。接著,事件處置器傳遞所述多個時間間隔(t2,t1)i,并且然后如以上解釋地由組合器mif和減法器diff來處理對相關聯(lián)的幀的各選集,并且然后如以上在圖2、圖3處討論地以希望的顯示模式來顯示各自的差值圖像di。現(xiàn)在參考圖4中的流程圖,現(xiàn)在將更詳細地解釋在圖像處理器ips的操作下的圖像處理方法。在步驟405中,接收(兩幅或更多幅)熒光檢查圖像的流f。圖像采集在正常情況下在栓塞劑的實際沉淀之前開始,則所述圖像采集將覆蓋在其期間發(fā)生沉淀的時間段,并在沉淀完成時結束。然而,設想了其他場景,其中,不對整個沉淀進行成像而是在不同的圖像運行(run)中進行成像,所述運行的任何兩者之間存在中斷。在一個實施例中,只有在沉淀開始之后才開始圖像采集。然而,每個幀都具有各自的指示其采集時間的索引。換言之,不管是對整個流程進行成像,還是在不同的圖像運行中進行成像,都可以使用各幀的時間索引將各幀重建為按時間順序排列的時間序列。在步驟s410中,相對于將發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生沉淀的位置對要被組合成減數(shù)圖像或被減數(shù)圖像的幀的選集進行運動補償。采用局限于roi蹤跡的剛性或非剛性運動跟蹤技術或光流算法,所述運動補償被聚焦于只代表roi的圖像部分上。換言之,在與其他運動層中的其他圖像對象的運動隔離的情況下跟隨所述圖像部分的運動。在一個實施例中,運動補償包括標記識別或者在圖像序列間跟隨特定的標記。所述標記可以是實際受到栓塞的組織的位置,但是也可以將其看作是導管頂端或者栓塞劑沉淀期間駐留的其他醫(yī)學工具的位置。roi圖像部分的運動也可以是通過代理完成的,亦即,在其運動通過與roi圖像部分的運動的確定關系而先驗已知的各幀之間,對標記進行跟蹤。接著,能夠通過適當轉換將標記運動轉換成roi運動。接著,使用在跟蹤期間收集的有關所述roi圖像部分的信息通過相互對準來實現(xiàn)對(分別屬于被減數(shù)圖像和減數(shù)圖像的)幀的配準,從而對幀中所記錄的roi圖像部分的運動進行補償。換言之,在配準之后,幀中的roi圖像部分相對于全局固定坐標系而言基本處于相同位置處。通過這種方式,能夠消除心臟或呼吸(或兩者)帶來的運動或者任何其他患者sp運動。在步驟s420中,接著根據(jù)經(jīng)這樣配準的各自的幀來形成第一圖像和第二圖像(被減數(shù)圖像和減數(shù)圖像)。具體而言,可以將減數(shù)圖像取為單個幀,例如如果以實時模式實踐所述方法,那么取為當前幀,但是還設想離線應用,其中,能夠將單幀減數(shù)圖像取作來自所記錄的幀流的任何希望的幀??梢愿鶕?jù)上文的公式(1)將被減數(shù)圖像或減數(shù)圖像或其兩者形成為至少兩幅圖像的組合。換言之,將在適當采集時間上采集的截至最近的時間索引t1或t2的多個幀的選集折疊成組合圖像m(t1,n)或m(t2,n),以形成被減數(shù)和/或減數(shù)圖像。所述組合可以是通過逐像素相加實施的,但是還設想了其它形式的幀組合,例如對于每個減數(shù)圖像或被減數(shù)圖像對適當數(shù)量的幀進行時間或空間求平均或濾波。用于形成減數(shù)和/或被減數(shù)圖像的幀的數(shù)量和/或身份是能由用戶調節(jié)的。在步驟s430中,通過從各自的第二圖像減去各自的第一圖像而形成一幅或多幅差值圖像。因而,每幅差值圖像表示在形成所述差值圖像的兩個滑動掩膜的各自的時刻(τ=t2-t1或=t-t1)(公式(3))期間或者在當前幀與用于形成所述差值圖像的滑動掩膜的索引之間的時段τ=t-ti(公式(2))期間在感興趣區(qū)域處的栓塞劑的累積沉淀。在一個實施例中,可以選擇不同的時間分辨率,從而在稍后的將差值圖像可視化為屏幕mt上的動畫時確定快速運動的程度或水平。時間分辨率是由用于形成各自的差值圖像的被減數(shù)圖像或減數(shù)圖像的索引(t1和t2或者t和ti)之間的各時間間隔τ確定的。接著,在步驟s440中,輸出一幅或多幅差值圖像d,以供進一步處理或存儲等。在步驟s450中,在諸如監(jiān)視器或屏幕mt的顯示設備上顯示(一幅或多幅)輸出差值圖像。差值圖像被顯示為重疊在彼此之上,以形成表示沉淀的時間演進的累積或順序的動畫或電影圖像??梢园凑詹煌囊曈X繪制,例如顏色、色調或其他方式,來顯示差值圖像中的每個或一些。根據(jù)一個實施例,可視化可以包括形成跡線圖像。本文中設想了以上通過圖2和圖3描述的所有顯示方式。在步驟s460中,一幅或多幅差值圖像中的圖像信息被轉換為數(shù)值形式,以指示在各自的時刻之間沉淀的栓塞劑的體積或質量或濃度。能夠這樣做是因為差值圖像中表示的對比度僅可歸因于栓塞劑。這是通過形成上述的聚焦于roi的運動補償并且通過減除介入背景物體的貢獻來確保的。對栓塞劑的所沉淀的量的計算基于beer-lambert定律。在本文中可以進一步假設以下參數(shù)中的至少一個是已知的:用于采集的實際熒光檢查系統(tǒng)的射束量、以及栓塞劑的x射線吸收特性。更具體而言,假設作為x射線能量的函數(shù)的具體栓塞劑的x射線線性吸收系數(shù)是已知的。一旦栓塞劑的化學成分是已知的,就能夠將其計算出來。吸收系數(shù)也可以被測量。例如,參考可由網(wǎng)址http://physics.nist.gov/xaamdi在線獲得的hubbell,j.h.和seltzer,s.m.(2004年)的“tablesofx-raymassattenuationcoefficientsandmassenergy-absorptioncoefficients”(2014年10月08日的1.4版本),nationalinstituteofstandardsandtechnology,gaithersburg,md。已經(jīng)觀察到,如果栓塞劑的線性吸收系數(shù)與周圍組織顯著不同,那么能夠獲得非常好的結果。每幅差值圖像中的實際圖像像素強度與沖擊到與所述圖像像素相關聯(lián)的探測器像素處的x射線束的射線所受到的衰減成比例。由于射線的初始能量是已知的,所記錄的衰減可以(經(jīng)由線性吸收系數(shù))被轉換為對應的“栓塞物內(nèi)”路徑長度,亦即,各自的x射線在沖擊到所述像素上之前行進的栓塞物中的路徑長度。這為每個像素定義了一個棱柱作為原始體積元,其高度對應于所述栓塞物內(nèi)路徑長度??梢葬槍λㄈg掩膜的蹤跡中的每個像素重復上述流程,并且可以對結果(即每個像素的各自的體積棱柱)進行積分,從而得到對各自的時段τ期間的(平均)栓塞物體積的數(shù)值估計。接著,在步驟s470中,將計算出的數(shù)值體積與如根據(jù)已知流率或注射率以及所考慮的差值圖像的時間索引而計算出的理論上期望的體積沉淀進行比較。計算出的圖像體積期望的是基本等于兩個時刻之間注射的栓塞劑的總和。然而,如果存在偏差,并且如果該偏差違反了預定義的閾值,則發(fā)出警告信號。這是因為,存在栓塞劑中的一些被錯誤地沉淀在可能不希望的roi外面的位置處的危險。在使用針對各自的差別幀的時間索引的其他實施例中,可以通過按照針對任意差值圖像的兩個時間索引t1、t2形成相對于時間段τ的計算出的體積的定額來建立流率。在步驟s480中,輸出按照步驟s460或s470的數(shù)值。在一個實施例中,可以通過對差值圖像的適當?shù)囊曈X繪制而被視覺指示的是流率本身。額外地,或作為備選方案,在步驟s480中,可以將對所沉淀的栓塞劑的總體積的視覺指示以數(shù)值方式輸出,或者輸出為各自的(一幅或多幅)差值圖像上的彩色疊加圖。在一個實施例中,可以發(fā)出視覺或聽覺信號,以指示已經(jīng)達到了某一預定義的閾值。換言之,和/或作為以上描述的延伸,在本文中設想以下的視覺或可聽提示(及其任何組合),以用于在栓塞術注射期間步驟s480中的輸出,從而在流程期間為用戶進行輔助:-指示栓塞劑的回流的視覺/音頻信號-指示靶向區(qū)域外面的顯著沉淀和/或流動的視覺/音頻信號-以數(shù)字形式或利用指代不同注射率的顏色,對測得的注射率的視覺指示-數(shù)值地或者作為顏色或其他形式視覺編碼的疊加圖,對所沉淀的栓塞劑的總量的視覺指示,-指示已經(jīng)達到某一預定義的閾值的視覺/音頻信號??傊?,并且由上文可以理解,所提出的系統(tǒng)ips利用了這一事實,即與通常的“很快消失”的血管造影術的造影劑相反,具有更高粘度的材料(例如栓塞材料,其保留在組織內(nèi))的緩慢動態(tài)和駐留屬性使得對栓塞區(qū)域的范圍的計算能根據(jù)上述數(shù)據(jù)并且根據(jù)對roi(例如遭受腫瘤的區(qū)域)上的總栓塞吸收的積分而被直接計算出。如果注射率是已知的,那么還可能涉及時間差,從而間接地監(jiān)測roi外面的流動。更具體而言,該roi外面的流動是每單位時間所注射的栓塞劑的量與在同一間隔期間在roi中觀察到的沉淀之間的差。注射率本身可以根據(jù)與控制電子裝置或者注射器機構的接口的接合、或利用某種專用測量裝置(例如流量計或超聲波/多普勒設備等)來推斷,或者可以利用流量測量算法單純基于圖像來推斷。這些單純基于圖像的流量確定算法可以是基于導管端部或者某些感興趣的主血管或血管的3d模型的。可以基于已知的注射特性使用對流動/沉淀的迭代濾波。例如,可以假設基本上所有的栓塞劑都沉淀在靶向roi中。接著,使用質量守恒定律估計所述流動。然后,對所估計的流動進行積分以得到對總沉淀的估計,并且接著以多次迭代來重復這一流程。盡管已經(jīng)參考投影x射線成像解釋了圖像處理器系統(tǒng)ips的操作,但是所述方法同樣應用于3d影像,例如利用計算機斷層攝影(ct)成像或其他獲得的3d影像。圖像處理模塊ips可以被布置為具有用于讀入熒光檢查流f的適當接口的軟件模塊或例程,并且其可以在通用計算單元或專用計算單元上運行。例如,處理器ips可以在成像系統(tǒng)100的工作站或控制臺cc上運行。圖像處理模塊ips及其部件中的一些或全部可以駐留在執(zhí)行機構(例如通用計算機、工作站或控制臺)上,或者在分布式架構中可以由執(zhí)行機構經(jīng)由適當?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡遠程地/集中地對其進行訪問。備選地,圖像處理模塊ips的部件可以被布置為專用fpga(現(xiàn)場可編程們陣列)或類似的獨立芯片。可以在適當?shù)目茖W計算平臺(例如或)中對所述部件進行編程,并且之后將其轉換成保存在庫中的c++或c例程,并且在通過諸如通用計算機、工作站或控制臺的執(zhí)行機構調用時被鏈接。在本發(fā)明的另一示范性實施例中,提供了一種計算機程序或計算機程序單元,其特征在于,其適于在適當?shù)南到y(tǒng)上執(zhí)行根據(jù)前述實施例之一所述的方法的方法步驟。因此,所述計算機程序單元可以被存儲在計算機單元上,所述計算機單元也可以是本發(fā)明的實施例的一部分。該計算單元可以適于執(zhí)行上述方法的步驟或者可以引起對上述方法的步驟的執(zhí)行。此外,其可以適于操作上述裝置的部件。所述計算單元可以適于自動操作和/或執(zhí)行用戶的命令。可以將計算機程序加載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲器中。因而,所述數(shù)據(jù)處理器可以被裝備為執(zhí)行本發(fā)明的方法。本發(fā)明的這一示范性實施例既涵蓋了從一開始就使用本發(fā)明的計算機程序,又涵蓋了借助于更新將現(xiàn)有程序轉化為使用本發(fā)明的程序的計算機程序。此外,所述計算機程序單元可能能夠提供滿足上述方法的示范性實施例的流程的所有必要步驟。根據(jù)本發(fā)明的額外的示范性實施例,介紹了一種計算機可讀介質,例如cd-rom,其中,所述計算機可讀介質在其上存儲有計算機程序單元,所述計算機程序單元如前述部分所述。計算機程序可以被存儲/分布在適合的介質上,例如與其他硬件一起提供或作為其他硬件的部分提供的光學存儲介質或固態(tài)介質,但是也可以被以其他形式分布,例如經(jīng)由因特網(wǎng)或其他的有線或無線的電信系統(tǒng)。但是,也可以經(jīng)由網(wǎng)絡,例如,萬維網(wǎng)呈現(xiàn)計算機程序,并且能夠將其從這樣的網(wǎng)絡下載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲器當中。根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實施例,提供了一種使計算機程序單元可用于下載的媒介,所述計算機程序單元被布置為執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的前述實施例之一所述的方法。應當指出,本發(fā)明的實施例是參考不同主題名稱描述的。具體而言,一些實施例是參考方法類型的權利要求描述的,而其他實施例是參考裝置類型的權利要求描述的。然而,本領域技術人員將由以上和以下的說明認識到,除了另行指出,否則除了屬于一類主題名稱的特征的任意組合,涉及不同主題名稱的特征之間的任意組合也應當被認為在本申請中得到了公開。然而,可以對所有的特征進行組合,從而提供多于特征的簡單加成的協(xié)同作用效果。盡管已經(jīng)在附圖和前文的描述中詳細說明并描述了本發(fā)明,但這種說明和描述被視為說明性或示范性的,而非限制性的。本發(fā)明不限于所公開的實施例。本領域技術人員通過研究附圖、公開內(nèi)容以及權利要求書,在實踐要求保護的本發(fā)明時,能夠理解并實現(xiàn)對所公開的實施例的其他變型。在權利要求書中,詞語“包括”不排除其他元件或步驟,并且詞語“一”或“一個”不排除多個。單個處理器或其他單元可以滿足權利要求中記載的若干項目的功能。盡管在互不相同的從屬權利要求中記載了特定措施,但是這并不指示不能有利地使用這些措施的組合。權利要求中的任何附圖標記都不應被解釋為對范圍的限制。當前第1頁12當前第1頁12