CN107106103B - 用于栓塞流程的迭代数字减影成像 - Google Patents

用于栓塞流程的迭代数字减影成像 Download PDF

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Abstract

一种用于在一定体积的物质在感兴趣区域(ROI)处的沉积期间尤其是对所述一定体积的物质进行可视化的方法和相关的系统(IPS)。根据投影图像和掩膜图像形成差异图像。然后分析所述差异图像以导出关于所述物质的运动或形状的更为准确的运动信息。所述方法或系统(IPS)能够以迭代的方式进行操作。所提出的系统和方法能够被用于处理在栓塞流程期间由成像布置(100)采集的荧光透视检查X射线帧。

Description

用于栓塞流程的迭代数字减影成像
技术领域
本发明涉及图像处理系统、图像处理方法、计算机程序单元、以及计算机可读介质。
背景技术
在移动的组织中，经历复杂的运动模式，在X射线荧光透视图像中对相对小的对比剂进行可视化常常是具有挑战的。该情形会在栓塞流程中的成像期间出现，在栓塞流程中，栓塞剂被沉积在患者体内的感兴趣区域处。
更为具体的范例是肝脏介入，其中，胸腔、心脏、隔膜、和/或肠的运动组合以造成这样的复杂的运动模式的范例。使X射线成像具有挑战的额外因素在于用X射线创建的透明图像通常以若干叠加的运动层为特征。
有时减影成像技术被用于增强(图像)对比可见度，但运动仍然是问题。使用对比剂进行可视化的常见的基于减影的技术被称为DSA(数字减影血管造影)。能够在US4729379中找到针对心脏介入而开发的这种技术的细化的范例。
然而，由于栓塞材料的非常低的对比度、栓塞介入(尤其是，但并非仅仅是，腹部栓塞)中组织的尤其是非刚性移动的存在以及背景组织的丰富，可视化仍然是具有挑战的，并且已知的DSA技术似乎未得到令人满意的成像结果。
发明内容
在本领域中可能需要一种备选的方法和/或相关系统以辅助对经受运动的物质的沉积进行成像。
本发明的目的通过独立权利要求的主题得以解决，其中，在从属权利要求中并入了进一步的实施例。应当指出，下文所描述的本发明的方面同样适用于图像处理方法、计算机程序单元、以及计算机可读介质。
根据本发明的第一方面，提供了一种图像处理系统，包括以下部件：
输入端口，其被配置为接收：i)在样本中的感兴趣区域ROI处或周围存在物质的同时所采集的所述ROI的投影图像，以及ii)掩膜图像，所述掩膜图像是在存在较少所述物质时在与所述投影图像不同的时刻采集的，所述物质的量能够随时间积聚；
聚焦ROI的运动补偿器，其操作用于将所述掩膜图像与所述投影图像进行配准以对所述ROI的运动进行运动补偿；
减法器，其被配置为在所述图像配准之后将所述投影图像与所述掩膜图像相减以获得差异图像；
运动估计器，其被配置为基于所述差异图像并且基于i)所述投影图像或ii)所述掩膜图像来估计所述ROI的运动；以及
更新模块，其被配置为将所估计的运动输入到所述部件中的至少一个中，并且/或者被配置为调节以下中的至少一个：所述投影图像、或随后的投影图像、或所述掩膜图像、或随后的掩膜图像。
设想到所述掩膜图像和所述投影图像表示处于不同对比度的ROI。具体地，所述掩膜图像是在任何物质被沉积在ROI处之前的一时间处采集的另一投影图像。根据一个实施例，基于经调节的投影图像或经调节的掩膜图像来重复运动补偿和/或相减。
根据一个实施例，所述运动补偿器包括界标识别器，所述界标识别器被配置为在所述图像中识别界标，所述界标对应于所述ROI或者对应于在成像期间驻留在所述样本中的设备，尤其是操作用于沉积所述物质的所述设备。
根据一个实施例，所述图像处理系统包括图像增强器，所述图像增强器被配置为对所述差异图像进行滤波以获得表示所述ROI的图像部分。
根据一个实施例，所述运动估计器使用经滤波的差异图像用于运动估计。
根据一个实施例，所述更新模块被配置为提供所估计的运动作为对所述运动补偿器或所述图像增强器模块的输入。所述更新模块提供所估计的运动作为关于所述运动的“新鲜”证据并且将其输入到由所述部件中的至少一个使用的相应算法中。例如，设想到使用基于差异图像的运动估计作为先验知识或者作为约束条件或者作为相应部件的(一种或多种)相应算法中的其他输入数据。
根据一个实施例，所述ROI由当前沉积的物质的位置和/或形状定义。
根据一个实施例，所述物质是栓塞剂的团块。
能够在肿瘤/AVM(动静脉畸形)栓塞流程或者(例如，针对肝脏的)诸如TACE的其他介入X射线流程期间使用所提出的系统。由所述系统产生的差异图像提供经改善的可视化。能够在对栓塞剂沉积的实时可视化中使用所提出的系统，其在AVM/肿瘤栓塞流程中尤其受益。
所提出的新的减影成像技术利用栓塞流程的特性，其中，与在DSA中使用的对比剂注射不同，栓塞区域相对缓慢地积聚或累积，并且保持在原位。
由本发明所利用的该洞察在于，初始的近似的相减结果被用于增强如在例如时间t处记录的栓塞区域的对比度。然后，所述增强“聚焦”在该区域上，使用增强的差异图像作为“引导”用于对时间t以后的随后的相减细化，由此以相对高的准确度捕获包含靶向栓塞材料的运动层。通过构建，在迭代设置中使用所提出的流程能够具有特别的益处，由此栓塞区域的所估计的运动的准确度随时间进一步地增加，从而导致更高质量的减影图像。
在所提出的系统能够得到的各优点之中有将可视化“聚焦”在感兴趣区域(例如，肿瘤部位)处所沉积的栓塞剂上的能力。这能够在栓塞材料的(基本上连续的)施予期间实时地完成，以更好地且更清晰地捕获栓塞物的演变。
根据第二方面，提供了一种由一个或多个部件实施的图像处理方法，包括以下步骤：
接收：i)在样本中的感兴趣区域ROI处或周围存在物质的同时所采集的所述ROI的投影图像，以及ii)掩膜图像，所述掩膜投影图像是在存在较少所述物质时在与所述投影图像不同的时刻采集的，所述物质的量能够随时间积聚；
将所述掩膜图像与所述投影图像进行配准以对所述ROI的运动进行运动补偿；
在所述图像配准之后将所述投影图像与所述掩膜图像相减以获得差异图像；
基于所述差异图像并且基于i)所述投影图像或ii)所述掩膜图像来估计所述ROI的运动；并且
将所估计的运动输入到所述部件中的至少一个中；并且/或者
调节如下中的至少一个：所述投影图像、或随后的投影图像、或所述掩膜图像、或随后的掩膜图像。
根据一个实施例，所述方法包括对所述差异图像进行滤波，以获得表示所述ROI的图像部分。
根据一个实施例，所述运动估计的步骤是基于经滤波的差异图像的。
根据一个实施例，基于经调节的投影图像或经调节的掩膜图像来重复所述运动补偿的步骤和/或所述相减的步骤。
附图说明
现在将参考以下附图来描述本发明的示范性实施例，在附图中：
图1示出了成像布置；并且
图2示出了用于图像处理方法的流程图。
具体实施方式
参考图1，示出了能够被用于支持介入流程的荧光透视成像布置100的部件。
针对这样的流程的范例是经导管动脉化疗栓塞术(TACE)。例如，为了处置肝脏肿瘤，导管OB被引入到患者体内并且大体被推进到目标血管(诸如恰当的肝动脉)，所述目标血管已经被发现是肿瘤的主馈者。通过导管OB端部排放一定体积或团的栓塞剂(在下文被称为“胶的团块”、“栓塞物”或者被简称为“团块”)以阻塞血管，并且局部地施予化疗药物，所述化疗药物被包括在栓塞剂中作为掺和剂。要发生沉积的感兴趣区域ROI例如是以上提到的需要被阻塞的肝动脉的一部分或血管的支路，因为患者需要经受AVM(动静脉畸形)、动静脉瘘(AVF)、或血管瘤处置。液态栓塞材料的范例是
Figure BDA0001344209680000051
(胶状物质)、酒精、或者α-氰基丙烯酸正丁酯(NBCA)。通过经由ROI附近的所述导管的开放端部释放一定体积的栓塞剂而在时刻t0处开始栓塞物施予。然后，栓塞物在血流中循环直到其驻留在目标位置处(例如，将动脉链接到静脉系统的支路)，从而阻塞血管。在沉积流程期间，栓塞物逐渐地积聚，并且在所述沉积的至少部分期间，通过X射线成像器100采集一系列顺序荧光透视图像F。在介入期间，患者SP被设置在X射线成像器100的X射线管XT与探测器D之间的床B上。在一个实施例中，探测器D是图像增强器的部件，所述图像增强器将影像直接投影在屏幕M上以用于实时观察。X射线管XT和探测器D被附接到刚性框架C，所述刚性框架能旋转地安装在轴承B上。根据计算机控制台CC来控制荧光透视图像操作。介入放射科医师能够经由所述控制台CC来控制图像采集，并且能够通过致动操纵杆或踏板来“击发”个体荧光透视帧(“荧光透视图”)的运行。根据一个实施例，成像器100是C臂型的，但也设想到其他系统。
在图像采集期间，X射线辐射从X射线管XT发出，穿过ROI，通过与其中的物质(包括栓塞物)进行交互而经历衰减，并且这样衰减的射束p然后在构成探测器D的多个探测器像素中的一个探测器像素处撞击探测器D的表面。被射束撞击的每个像素通过发出对应的电信号来做出响应。所述信号的集合然后被转化为表示所述衰减的相应数字值。构成所述ROI的材料的密度确定了具有高密度材料的衰减水平，高密度材料比较不致密材料引起更高的衰减。针对每条X射线p的这样配准的数字值然后被合并为形成针对给定采集时间和投影方向的荧光透视图帧的数字值的阵列。换言之，每幅荧光透视图是沿着投影方向的投影视图的数字图像，并且通过在给定采集时间或时刻对C臂的旋转来确定所述方向。该一系列荧光透视图F然后通过数据采集单元DAS而被数字地处理，并且然后被转发到图像处理器IPS，其目的和操作将在下文更详细地进行解释。
取决于图像采集和栓塞物沉积的相对计时，荧光透视检查帧F的流可以包括两种类型的帧：在ROI处不存在栓塞剂的情况下所采集的帧，亦即，在开始栓塞物沉积之前所采集的帧。这些帧可以被称为“掩膜”帧。代替或者除了那些无栓塞物帧，还有在ROI处存在栓塞剂时所采集的帧。那些帧在本文中可以被称为栓塞物帧的“对比帧”。备选地，在存在某种栓塞剂但栓塞剂的量少于采集栓塞物帧时的栓塞剂的量时采集掩膜图像。
如将在下文更详细解释的，以相减方案处理这些帧以收集关于栓塞的信息。出于该目的，该系统还包括图像处理器IPS，所述图像处理器被配置为作用在如由X射线成像器所提供的荧光透视检查图像流上。图1的左下侧的插图示出了如在本文中所提出的图像处理系统IPS的细节。
在本文中所提出的图像处理系统IPS实施新的减影成像技术方案，该新的减影成像技术方案利用栓塞流程的特性，其中，与对比剂注射不同的是，栓塞区域相当缓慢地积聚，并且保持在原位。我们提出了使用初始的近似的相减结果来增强在时间t处的栓塞区域，然后聚焦在该区域上，并且使用其作为引导以用于在时间t处和以后进行随后的相减细化。通过构建，所提出的流程自然地迭代，尽管有时“单次”迭代可能足够。换言之，因为栓塞物在成像期间仍然存在并且因为无栓塞材料对比掩膜帧通常是可用的(如果图像采集在ROI处排放栓塞物之前开始)，第一相减或差异图像能够被形成并且被用于给出栓塞的当前状态，其然后自己能够被用于聚焦在包含该栓塞区域的运动层上。然后能够迭代地继续：在栓塞进行时，以及在栓塞区域积聚时，生长的栓塞区域的投影足迹则通过新的相减相对于背景来识别，并且然后被用于进一步的运动估计，由此创建自然的栓塞跟踪机制。
如在本文中所提出的图像处理系统IPS包括输入端口IN，其用于接收来自于由成像器100供应的帧F的流的荧光透视检查帧。在所接收的帧之中有栓塞物帧和掩膜帧。运动补偿器MC操作用于将两幅图像配准到彼此。为了配准，仅考虑感兴趣区域的运动。在感兴趣区域处的运动是通过跟踪感兴趣区域自身的足迹来确立的，在一个实施例中，这对应于栓塞物的当前足迹；或者，在感兴趣区域处的运动是通过查看诸如通过其排放栓塞物的导管的端部的其他结构或者其运动被确切地链接到感兴趣区域的运动的其他原生或非原生结构的足迹或界标来确立的。
这样配准的图像然后通过减法器模块DIFF与彼此相减。这样形成的差异图像DF然后可以被转发到输出端口OUT，并且使得其可用于进一步的处理，例如存储或者借助于可视化器VIS在屏幕MT上的可视化。如在本文中所提出的，存在反馈环，其中，通过运动估计器将差异图像自身与投影图像或掩膜图像进行比较，以重新确立ROI的运动，但是现在使用差异图像。这具有如下优点，运动信息能够更为准确地被确立，因为预期栓塞物足迹在差异图像中以更高的对比度示出。运动估计器确立了运动信息，例如，仅仅关于感兴趣区域足迹的运动的运动矢量场。
根据一个实施例，更新器模块UM然后将该运动信息(例如，所述聚焦ROI的运动矢量场)馈送到运动补偿器MC中。以上运动补偿然后现在能够基于如通过运动补偿器获得的新的运动信息重新运行，以导出更为准确的配准。通过减法器DIFF进行的相减操作然后能够被重复，从而导出新的差异图像，所述新的差异图像能够被预期为更为准确，因此，比仅为估计的初始相减遭受更少的伪影。以这种方式，以上流程能够被重复以迭代地改善差异图像。
另外或替代地，更新模块UM可以操作用于在投影图像或掩膜图像被馈送到运动补偿器中之前对它们进行调节。调节可以包括预配准，其中，栓塞物图像或掩膜图像根据运动信息被偏移，以便补偿或预补偿通过运动估计器基于来自先前配准的先前的(例如，第一或“初始”)差异图像习得的运动。以上流程然后可以关于新的当前栓塞物帧和/或新的掩膜图像被重复，因为运动补偿器已经相对于如由运动估计操作所确立的运动进行了更新。
根据一个实施例，图像处理系统还包括图像增强器IE，例如，滤波器模块，其在每次迭代中的不同图像上(或者至少，在初始差异图像上)进行操作，以获得感兴趣区域足迹的更清楚的定义。这允许对运动估计和转发的矢量场的更为准确的确定，以校正或更新运动补偿器和/或调节输入图像(栓塞物或掩膜图像)。在一个实施例中，更新模块将运动信息馈送到图像增强器的算法中以用于初始化或者作为约束条件等。图像增强器IE可以在每次迭代或一些迭代(例如，每第k个，k>2)中被调用，或者可以仅根据用户需要进行调用。
在一个实施例中，运动补偿器与运动补偿所基于的界标识别器协同操作。如上文所提到的，合适的界标是栓塞物自身的足迹、或者导管端部或导管的其他(优选是突出的)特征的足迹、或者在荧光透视检查影像的采集期间驻留在成像器的视场中的工具或对象的足迹。优选地，界标的运动“可转化”为发生栓塞的ROI的运动。将意识到，如在本文中所使用的对比授予剂(例如，栓塞剂)被假设为比通常在心脏介入中被注射到血管中以在传统DSA设置中授予对比的对比染色剂具有更高黏度。
现在参考图2中的流程图来更为详细地解释上文简要介绍的图像处理系统IPS的操作下的方法。
在步骤S210处，接收栓塞物图像和掩膜图像。掩膜图像能够从由成像器产生的荧光透视检查影像的流、例如通过对帧的流的灰度值监测来拾取。如果灰度值在局部背景的灰度值之上或附近，得出结论是，在对相应荧光透视检查帧的采集处不存在栓塞剂，并且该帧然后被认为是用于当前目的的掩膜图像。尽管现在将参考具体掩膜图像来解释该流程，但是本发明的方法可应用于掩膜图像被改变的实施例。换言之，可以在每次更新掩膜图像时重复下文要更为详细描述的如下步骤。根据上文内容还应当变得清楚的是，在输入端口IN处接收到更为新近的帧时更新栓塞物帧自身。成像运行通常至少部分地覆盖在感兴趣区域处沉积栓塞剂的过程，其中，在栓塞物在流程期间生长和/或改变形状时，每个帧捕获演变的栓塞物的最新图像。在一个实施例中，步骤S210包括缓存一幅或多幅掩膜图像，以用于对差异图像DF的稍后的计算。在其最简化的版本中，这能够被实施为对成像运行的任意第n个(自动地或用户选择的)帧的选择。在一个实施例中，掩膜图像被选取为栓塞开始之前所采集的最近的帧。在更为细化的版本中，能够发生重新掩膜化，并且该掩膜可能根据需要改变或者沿着介入的过程而自动地改变。
在步骤S220处，将掩膜图像和当前栓塞物图像配准到彼此以补偿在两次采集期间可能已经发生的运动或变化。这在一个实施例中基于跨两个帧的所跟踪的界标。
在步骤S225处，将这样配准的两幅图像与彼此相减，更为具体地，将栓塞物图像与掩膜图像相减。在执行相减之前，(如在步骤S220中习得的)运动补偿变换被应用到这些帧中的一个帧，例如被应用到掩膜图像，或者该变换可以代替地被应用到栓塞物图像。该变换能够是刚性的或弹性的。
在步骤S225处所计算的差异图像DF然后被转发到步骤S230，其中，通过合适的滤波操作来增强表示栓塞物(或者相关联的界标)的图像部分。该步骤旨在根据步骤S225来增强并且可能地隔离当前差异图像中的栓塞区域。在其最简化的版本中，这能够是差异图像的复制物。但是，其能够更精巧。能够考虑栓塞材料和区域性质以对差异图像进行滤波并且对该区域进行增强。能够使用所有类别的水平开窗和空间滤波(诸如微分或形态学滤波)，在本文中设想到了在不同实施例中的每个或者其任意组合。如果与来自其他源自伪影的图像对象充分区分，模糊或硬连接的部件(例如，n连接的，例如，n＝4或n＝8或者任意n是任意其他合适的数字)能够被用于隔离或者至少识别栓塞区域足迹。识别或隔离是通过创建为每个像素分配分数的特征图或概率图：例如，如可以取分数‘1’以编码在相应像素处检测到特征，而‘0’指示相应像素是背景像素。在0与1之间的任意值然后能够被视为针对相应像素的概率以表示栓塞物足迹的部分。
这样增强的差异图像DFE然后被转发到步骤S240，其中，执行运动估计，但是该时间基于增强的差异图像DFE(具体而言，在本文中记录的并且现在被增强的ROI或界标足迹)以及掩膜图像或更优选为当前图像帧F或新接收的帧F或新接收的掩膜图像。在步骤S240处的运动估计得到运动描述子，例如，矢量场VEST，但是可以与单个矢量一样简单以描述所估计的运动。针对运动估计步骤，在步骤S240处，可以使用任何刚性和/或非刚性运动估计算法或光流技术。运动描述子(例如，运动矢量场VEST)然后被传递到一个或多个更新步骤S250、S260。
更新步骤S250、S260实施如由图2的流程图中的曲线箭头所指示的所提出的减影成像方法的迭代属性。设想到了更新步骤S250中的多种不同的实施例。
例如，在一个实施例中，在步骤S250处，将运动信息VEST馈送到运动补偿的步骤S220中。在运动描述子中编码的运动信息现在能够由运动补偿器用于将来的计算。换言之，如果步骤S225是在新接收的栓塞物和/或掩膜帧的对上执行的，则能够实现更为准确的配准，因为现在已经从先前的差异图像并且更优选从增强的图像获得了用于配准的运动信息，并且每个被预期为更为准确地反映所发生的运动并且根据其足迹给出关于栓塞物的位置、形状和范围的更为准确且最新的“线索”。此外，运动描述子能够被用于在步骤S220处向运动补偿算法通知已经发生的运动，并且其动态知识然后能够被并入到运动补偿算法中。
运动信息可以被认为是被用于运动补偿的先验知识“模型”。如果该(运动)模型与图像数据相一致，则更新运动补偿，如果不是，则拒绝运动补偿。接受和拒绝在迭代期间针对中间值可能模糊。针对这种情况的示范性实施例是卡尔曼滤波。通过将所述运动信息VEST反馈到运动补偿的步骤S220中来使用所述运动信息允许防止运动补偿产生违反已确立的自然定律(诸如质量守恒定律等等)的结果。例如，孤立的暗像素不能够是栓塞物的部分，也不能够是大的暗斑，其未被连接为栓塞物足迹的主体。另一范例是在一个帧中为“暗”的斑，但在另一帧中消失。出于类似的目的，并且除了或代替步骤S220，运动信息VEST可以被馈送到图像增强的步骤S230下的滤波器或其他图像增强算法中。
除了或者代替在步骤S220处或者在步骤S230处更新相应算法，在本文中设想到了在步骤S260中使用从增强的差异图像(或者在一些情况下，直接从来自先前迭代的差异图像)获得的运动知识，以在步骤S220处在所述栓塞物图像和/或掩膜图像被馈送到运动补偿的步骤或配准的步骤中之前移除(当前或新的)栓塞物图像和/或掩膜图像中的运动伪影。例如，运动描述子被用于将当前或随后的栓塞物帧或者当前的掩膜帧或新接收的掩膜帧(如果例如由用户请求掩膜更新)相应地变换(例如，偏移)，以便在步骤S220处在两个帧然后被配准之前执行“预配准”。
在一个实施例中，在给出如在较早的迭代中所计算的栓塞物足迹的位置和形状的情况下，先前计算的运动场也能够被用于基于概率图来预测栓塞物足迹的位置以及范围/形状以用于随后的迭代。当执行滤波(例如，卡尔曼)或对比增强操作时，该运动预测信息然后能够被用在配准的步骤S220和/或增强的步骤S230的随后的操作中。在一个实施例中，当在将栓塞剂在感兴趣区域处沉积期间栓塞物扩张时，能够根据所估计的矢量场来构建或更新概率图或特征图以捕获栓塞物的动态变化。概率图可以被用于在增强的步骤S230处或配准的步骤S220处控制一个或多个滤波算法或其他图像处理算法(例如，卡尔曼或其他任何滤波算法，其接受(一个或多个)先前结果作为输入，或者凭它们自己，或者除了当前数据之外)的操作。再次地，在此利用栓塞物的缓慢演变和沉积栓塞物的方式。由于栓塞材料在感兴趣区域处的缓慢分散以及在帧采集之间的时间段期间不太可能改变的相对恒定的流率，后者能够在大多数情况下被预期为是大体可预测的。在本文中也设想到了针对更新的步骤S250所描述的实施例的任意组合。
总之，该方法能够保证体现不同的迭代方面：作为其中一个，可以通过使用根据步骤S240从先前差异图像收集的、额外的更为准确的运动信息来迭代地改善当前差异图像(基于当前栓塞物帧和当前掩膜帧)。迭代运行的数量能够是预定义的，或者由用户具体地请求每次重新运行(例如，如果其证明是不令人满意的，在对输出差异图像的视觉检查之后)。另外，或者替代地，在运动信息在S220处的图像配准或运动补偿的步骤处或者在S230处的图像增强的步骤处可用时，该方法迭代地进行改善。该信息然后能够被用于针对下一栓塞物和掩膜帧对的在步骤S225处的随后的相减或者在步骤S230处的图像增强。替代或者除了这些迭代动作中的每个动作，更为准确的或经更新的运动信息可以被用于在步骤S260处通过移除伪影或者通过在将该帧对在步骤S220处传递到图像配准/跟踪的步骤之前调节S260它们在共同坐标系中的相对位置来修改或调节输入图像(当前帧对或随后的帧对)。
因为所提出的系统和方法依赖于图像中的栓塞材料足迹的“分层”(与根据传统DSA的“转瞬即逝”的对比剂足迹不同，其保持在原位)，容易示出差异图像将“汇聚”或“抓住”具有该性质的任何对象。例如，在成像运行开始之后引入器械或工具并且然后顺序地注射对比剂将具有如下效应：差异图像将被汇聚以获得器械的投影足迹，而并非在对比剂上。在通常的DSA中，将经历相反的情形。
图像处理模块IPS可以被布置为软件模块或例程，其具有合适的接口IN以在荧光透视图流F中读取，并且可以在通用计算单元或专用计算单元上运行。例如，处理器IPS可以在成像系统100的工作站或控制台CC上运行。具有其部件中的一些部件或所有部件的图像处理模块IPS可以驻留在执行代理(诸如通用计算机、工作站或控制台)上，或者可以由执行代理经由分布式架构中的合适的通信网络远程/中心地访问。所述部件可以被编程在合适的科学计算平台(诸如
Figure BDA0001344209680000121
或
Figure BDA0001344209680000122
)中，并然后被转化成被维护在库中的C++或C例程，并且在由诸如通用计算机、工作站或控制台的执行代理调用时被链接。优选地，对IPS算法的各种步骤的机器实施和或编程被布置以便确保实时能力。
在一个实施例，图像处理模块IPS的部件可以被布置为专用FPGA(场可编程门阵列)或类似的独立芯片。
在本发明的另一示范性实施例中，提供一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于其适于在合适的系统上执行根据前述实施例中的一个所述的方法的方法步骤。
计算机程序单元因此可以被存储在计算机单元上，其也可以是本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或引发上述方法的步骤的执行。此外，其可以适于操作上述装置的各部件。计算单元可以适于自动操作和/或执行用户的命令。计算机程序可被下载到数据处理器的工作存储器中。数据处理器可以因此被装备为执行本发明的方法。
本发明的该示范性实施例覆盖了从一开始就使用本发明的计算机程序和借助于更新将现有程序转变为使用本发明的程序的计算机程序。
更进一步，计算机程序单元可以能够提供完成如上所述的本方法的示范性实施例的流程的所有必要步骤。
根据本发明的另一示范性实施例，提出了一种计算机可读介质，例如CD-ROM，其中，计算机可读介质具有存储在其上的计算机程序单元，所述计算机程序单元由前面部分描述。
计算机程序可以存储和/或分布在适合的介质上，诸如与其他硬件一起或者作为其他硬件的部分提供的光学存储介质或者固态介质，但也可以以其他形式分布，诸如经由因特网或其他有线或无线电信系统。
然而，也可以通过类似万维网的网络提供计算机程序，并且能够从这样的网络将计算机程序下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另一示范性实施例，提供了一种用于使计算机程序单元可用于下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的前述实施例之一所述的方法。
应当指出，参考不同的主题描述了本发明的实施例。具体地，一些实施例是参考方法类型权利要求来描述的，而其他实施例是参考设备类型权利要求来描述的。然而，本领域技术人员从以上和如下描述中将理解到，除非另外指出，否则除属于一种类型的主题的特征的任何组合外，涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为由本申请所公开。然而，所有特征能够被组合以提供多于特征的简单叠加的协同效应。
尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但这样的说明和描述应当被认为是说明性或示范性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和从属权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。
在权利要求书中，词语“包括”并不排除其它元件或步骤，并且词语“一”或“一个”并不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在互相不同的从属权利要求中记载了特定措施的事实并不指示不能有利地利用这些措施的结合。权利要求书中的任何附图标记均不应被解释为对范围的限制。

Claims (7)

1.一种图像处理系统(IPS)，包括以下部件：
输入端口(IN)，其被配置为接收：i)在样本(SP)中的感兴趣区域ROI处或周围存在物质的同时所采集的所述ROI的投影图像，以及ii)在存在较少所述物质时在与所述投影图像不同的时刻采集的掩膜图像，所述物质的量能够随时间积聚；
聚焦ROI的运动补偿器(MC)，其操作用于将所述掩膜图像与所述投影图像进行配准以对所述ROI的运动进行运动补偿；
减法器(DIFF)，其被配置为在所述图像配准之后将所述投影图像与所述掩膜图像相减以获得差异图像；
图像增强器(IE)，其被配置为对所述差异图像进行滤波以获得表示所述ROI的图像部分；
运动估计器(ME)，其被配置为基于经滤波的差异图像并且基于i)所述投影图像或ii)所述掩膜图像来估计关于所述ROI的运动的运动信息(VEST)；以及
更新模块(UM)，其被配置为将所估计的运动信息提供到所述运动补偿器(MC)和所述图像增强器(IE)中的至少一个中，并且/或者被配置为调节以下中的至少一个：要被提供到所述运动补偿器(MC)的随后的投影图像或随后的掩膜图像。
2.根据权利要求1所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述运动补偿器(MC)包括界标识别器(LI)，所述界标识别器被配置为在所述掩膜图像和所述投影图像中识别界标，所述界标对应于所述ROI或者对应于在成像期间驻留在所述样本中的设备(OB)。
3.根据权利要求2所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述设备操作用于沉积所述物质。
4.根据权利要求1或2所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述ROI由当前沉积的物质的位置和/或形状定义。
5.根据权利要求1或2所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述物质是栓塞剂的团块。
6.一种由一个或多个部件实施的图像处理方法，包括以下步骤：
接收(S210)：i)在样本(SP)中的感兴趣区域ROI处或周围存在物质的同时所采集的所述ROI的投影图像，以及ii)掩膜图像，所述掩膜图像是在存在较少所述物质时在与所述投影图像不同的时刻采集的，所述物质的量能够随时间积聚；
将所述掩膜图像与所述投影图像进行配准(S220)以对所述ROI的运动进行运动补偿；
在所述图像配准之后将所述投影图像与所述掩膜图像相减(S225)以获得差异图像；
对所述差异图像进行增强(S230)以获得表示所述ROI的图像部分；
基于经增强的差异图像并且基于i)所述投影图像或ii)所述掩膜图像来估计(S240)所述ROI的运动信息；并且
将所估计的运动信息输入(S250)到所述配准的步骤(S220)或所述增强的步骤(S230)中；和/或
调节(S260)新的投影图像和/或掩膜图像以在所述新的投影图像和/或掩膜图像被馈送到所述配准的步骤(S220)之前移除运动伪影。
7.一种存储有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序用于控制根据权利要求1-5中的任一项所述的系统，所述计算机程序当由处理单元运行时适于执行根据权利要求6所述的方法的步骤。
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