CN101652100A

CN101652100A - 用于获取融合x射线图像的方法和装置

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Publication number: CN101652100A
Application number: CN200880010578A
Authority: CN
Inventors: A·J·C·布鲁金斯; R·P·J·赫尔曼斯; P·M·J·龙根; J·J·P·布里吉; H·斯特格胡伊斯; J·布朗东
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH; Koninklijke Philips NV
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2010-02-17
Also published as: US20100074504A1; JP2010522598A; WO2008120119A1; RU2009139916A; EP2131739A1

Abstract

描述了一种用于获取周期性运动的身体器官的融合图像的方法，以及适于实施这种方法的装置。在方法的优选实施例中，X射线照射身体器官，并且以至少每秒60帧的高图像获取率通过X射线探测来获取多幅掩模图像。之后，将造影剂注射到身体器官的脉管中，随后通过X射线探测获取具有包括在脉管中的造影剂的至少一幅身体器官的对比图像。根据所述多幅掩模图像确定匹配图像，所述匹配图像与对比图像基本上在身体器官运动的相同阶段获取。通过计算匹配掩模图像和至少一个对比图像之间的差异，可以获得并且显示身体器官的减影图像。利用在掩模图像获取和对比图像获取期间不同的图像获取率，可以在减少总X射线暴露剂量的同时实现高质量的减影图像。

Description

用于获取融合X射线图像的方法和装置

技术领域

本发明涉及获取融合X射线图像的领域。具体而言，本发明涉及用于获取周期性运动的身体器官的融合X射线图像的方法和装置。另外，本发明还涉及当这种方法在计算机上执行时，适于控制所述方法的计算机程序元件，并且涉及这种计算机程序元件存储在其上的计算机可读介质。

背景技术

在脉管造影中，诸如对比图像和掩模图像的相减或叠加的所获取图像的数字融合是一种常见的技术，用于获得诸如人体中脉管的图像。其中，可以使用具有X射线源和X射线探测器的X射线系统来获取第一X射线图像，以下通常将其称为掩模图像，之后，例如，在将造影剂注射到脉管以对其进行观察之后，获取第二X射线图像，以下通常将其称为对比图像。理想地，融合图像，即由例如通过将掩模图像从对比图像中减去而使图像融合获得的图像，提供对比脉管的专有表示。这一过程还被称为数字减影脉管造影(DSA)，其显示出良好的结果并且在神经学以及对例如人体的肢体的成像中建立了很好的应用。

所获取图像的数字融合的另一种方式为所谓的路线图引导。其中，在将造影剂注射到脉管中之后记录‘掩模图像’，而随后的‘对比图像’仅示出了在造影剂被血流洗掉之后，导丝或导管的推进。两幅图像的融合示出了导丝或导管在脉管中的位置。

在以下的描述中，将主要讨论如在DSA中的图像融合，而并不排除诸如在路线图引导中的其他融合方法。

在对运动的身体器官进行观察的应用中，例如在对跳动的心脏的脉管进行观察的心脏应用中，由于器官的运动导致DSA可生成伪影。特别是心脏的快速且复杂的运动造成了大量的减影伪影。因此，当前的用于心脏诊断和介入的X射线系统不使用减影技术，这是因为过多的运动伪影恶化了得到的X射线图像。

可能需要一种用于获取融合图像的改善的方法或装置，其特别地适于提供周期性运动的身体器官的高质量融合X射线图像。这种方法或装置应该至少部分地克服例如现有技术的方法或装置的上述缺陷。具体而言，可能需要一种方法或装置，用于获取具有减少的模糊和/或对患者减少的X射线暴露的减影X射线图像。

发明内容

这一需求可以通过根据独立权利要求的主题而得以满足。在从属权利要求中描述本发明的有利的实施例。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于获取周期性运动的身体器官的融合图像的方法，所述方法包括：利用X射线照射身体器官，并且通过X射线探测获取身体器官的多幅掩模图像；引起身体器官中的变化，导致至少在身体器官的部分中的不同X射线吸收；利用X射线照射身体器官，并且通过X射线探测获取身体器官的至少一幅对比图像；确定多幅掩模图像中的至少一幅匹配图像，使得在身体器官运动的基本上相同的阶段，获取匹配图像和至少一幅对比图像；通过使匹配图像与至少一幅对比图像融合而生成至少一幅融合图像；其中，利用至少每秒60帧的图像获取率获取多幅身体器官的掩模图像的至少一部分。

本发明的这一方面所基于的思想是：通过至少为获取多幅掩模图像而实施的高速图像获取，融合图像获取方法或装置可特定地适于对例如跳动的心脏的运动的身体器官进行成像。这种高速图像获取可通过使用特别设计的X射线探测器来获得，所述X射线探测器能够以比传统速率更高的速率来获取X射线图像。另外，根据相应的运动身体器官的运动速度来选择图像获取率。

以下，将更详细地描述根据第一方面的方法的其他特征、优势和实施例。

优选地，将按照以上概述的顺序来执行本发明方法，即获取掩模图像，之后引起身体器官中的变化，导致不同的X射线吸收，之后获取至少一幅对比图像。然而，注意的是也可实施其他顺序。例如，可以在引起身体器官中的变化，导致不同的X射线吸收之后以及获取至少一幅对比图像之后获取多幅掩模图像。

以下，将会描述优选的实施顺序。

在方法的第一步骤中，利用X射线照射观察中的身体器官。通过任何传统X射线源可以生成这些X射线。可控制X射线源以连续模式或脉冲模式发射X射线。可以调整X射线的能量和强度以获得针对所得到的X射线图像最大的对比度。

传输通过身体的X射线可由X射线探测器探测，所述身体包括待观察的身体器官。X射线探测器可提供多幅掩模图像。这里，“掩模图像”可以是包含需要被去除的冗余/背景信息的X射线图像。例如，可在引起身体器官的变化，导致不同X射线吸收之前，得到待观察身体器官的掩模图像。

在第二方法步骤中，引起身体器官中的一种变化，所述变化导致身体器官的至少一部分的不同X射线吸收。例如可以由将造影剂注射到身体器官的脉管中而引起这种变化。造影剂可以为强烈吸收X射线的液体，其可以例如通过导管而引入脉管。可选地，可以在身体器官中移动诸如导丝或导管的X射线吸收器具。

在第三步骤中，之后再次利用X射线照射身体器官。则通过X射线探测器可获取身体器官的至少一幅对比图像或者优选地多幅对比图像。这里，“对比图像”可以是希望使用“掩模图像”而从其中去除背景的X射线图像。例如，对比图像可以是在至少部分造影剂流动通过观察中的身体器官的脉管时所获取的身体器官的X射线图像。由于流动通过的脉管造影剂强烈地吸收X射线，因此可将填充有造影剂的脉管视为(一幅或多幅)对比图像中变黑的区域。

应该注意的是，上述三个步骤就过程步骤持续时间而言，可至少部分地重叠。这意味着例如可以在仍然获取掩模图像中的一些的同时已经引入了造影剂。由于造影剂需要一些时间进入身体器官的脉管，因此在这种情况下也可以获得足够质量的掩模图像。相应地，可以在将其他造影剂引入脉管的同时，获取对比图像。

然而，为了减少对患者的X射线暴露剂量，以及为了减少引入患者的造影剂的量，将上述三个过程分开是有利的。

另外，以直接序列执行以上三个方法步骤是有利的，这意味着在各个步骤之间没有大量的时间间隙。例如，各个步骤之间的时间间隔应小于5s，优选地小于1s。这所具有的优势为对于掩模图像和对比图像的整个获取而言，具有短的总体时间间隔。在这种短获取时间间隔的期间，例如所观察心脏的脉搏可能不会发生巨大的变化，其对于随后过程步骤是有利的，从以下描述中所述步骤将变得显而易见。

作为下一步骤，先前获取的掩模图像与所述至少一幅对比图像在基本上相同的身体器官运动阶段中获取。这一掩模图像称为“匹配图像”。换言之，确定多幅掩模图像中的一幅掩模图像，其与所述至少一幅对比图像在身体器官的周期性运动的基本相同阶段中获取。

以下，将根据作为周期性运动身体器官的跳动心脏为示例来解释这一点。心脏以并非恒定的某一脉搏而跳动。尽管脉搏的周期改变，但是心脏重复地通过运动阶段的预先确定的顺序。在心脏被完全填充后，其通过收缩泵出血液，并且之后通过扩张再一次被填充。在运动的每一个阶段，心脏具有不同的体积，因此心脏的脉管具有不同的位置。因此，当在某个运动阶段获取对比图像时，在确定步骤中搜索掩模图像，所述掩模图像在较早脉搏的相应运动阶段处获取，并且称之为匹配图像。

在下一步骤中，通过将对比图像与匹配图像融合而生成融合图像。可以通过以各种方式合并图像而实施图像融合。例如，根据使用诸如相减、相除等的特定数学函数可以合并图像的相应像素。由于在身体器官的相应运动阶段处获取两幅图像，因此身体器官的位置和大小以及其所包括的脉管在两幅图像中基本上是相同的。

以下，将解释作为生成融合图像的优选示例的减影图像生成。通过针对图像的每个像素减去所探测到的X射线值，可以获得减影图像，其中，除了脉管的所有区域具有基本上为零的值，其在减影图像中可以表示为白色区域。由于在掩模图像获取和对比图像获取期间不同的吸收值，仅有脉管区域示出为非零值，其在减影图像中为黑色区域。

根据本发明的方法的一个重要的特征为：以高于传统获取率的图像获取率来获取多幅身体器官的掩模图像的至少一部分，例如，以至少每秒40帧，优选地为60帧的获取率。更高的图像获取率是有利的，例如：每秒100帧，优选地至少每秒150帧，更优选地至少每秒300帧。另外，优选地利用上述高图像获取率来获取所有多幅掩模图像。

可选地，可以在周期性运动身体器官的多于一个周期的期间以较低的帧率(例如，30fps)来获取掩模图像。基于图像分析或对同时记录的生理信号(例如，心电图或者血压)的分析，可以将来自这些周期的图像交错成为具有大约等于60fps的最小帧速度的单一周期。

尽管实施这种高图像获取率可能需要使用具有短积分时间或者使较慢获取的掩模图像进行交错的特定设计的快速X射线探测器，但其可得到若干优势。例如，每一幅所获取的掩模图像可示出更少的、由于身体器官的运动所引起的模糊，这是由于用于获取单一图像或帧的积分时间是相对短的，例如，小于25ms，优选地小于10ms，并且更优选地小于4ms。另外，由于对于运动身体器官的单一周期运动而言，可获得大量掩模图像，因此，针对身体器官的不同运动阶段具有大量不同的掩模图像，使得可以实现所述至少一幅对比图像和多幅掩模图像的匹配图像之间的更好的匹配。因此，由于掩模图像获取期间的高图像获取率，可以以减少的模糊和提高的对比度来生成减影图像。

根据本发明的实施例，获取不仅身体器官的一幅对比图像，还获取多幅对比图像，以高于所述多幅对比图像的图像获取率来获取所述多幅掩模图像。换言之，在执行根据本发明的方法期间，使用不同图像获取率用于获取掩模图像和对比图像。尽管为了找到所获取对比图像和一幅掩模图像之间的最佳匹配，针对身体器官的周期性运动的一个周期内的不同运动阶段来获取尽可能多的掩模图像是有利的，但是可能以小于掩模图像获取的获取率的获取率来获取对比图像是足够的，例如，小于每秒30帧，优选地小于每秒10帧，可能小于每秒1帧。这可以减少对患者的X射线暴露剂量以及降低用于确定匹配图像和生成减影图像的所需要的计算能力。

根据本发明另一实施例，在获取多幅掩模图像期间利用X射线连续地照射身体器官。由于优选地在身体器官运动的一个单一时期期间获取尽可能多的掩模图像，因此连续地而无间歇地关闭X射线源照射身体器官是有利的。可以在连续图像之间没有时间间隙的情况下，获取掩模图像。

根据本发明的另一实施例，在获取多幅对比图像期间，利用X射线以脉冲模式照射身体器官。由于可以以较低的获取率来获取对比图像，连续对比图像的获取之间可能有时间间隙。通过以脉冲模式操作X射线源，其中，仅当操作X射线探测器以获取X射线图像时发射X射线，可以减少照射到患者的总X射线剂量。

根据本发明的另一实施例，通过比较多幅掩模图像中的图像的特征以及所述至少一幅对比图像的特征，来执行确定至少一幅匹配图像的步骤。例如，可以针对每幅掩模图像和对比图像确定身体器官的特征结构或与身体器官相关的特征，并且通过比较所述结构或特征的位置，可以确定匹配图像。

例如，当在外科手术期间观察跳动的心脏时，经常将导管引入心脏脉管中的一个。可以在每幅X射线图像上观察到这一导管及其位置。导管连同心脏的运动一起运动。在匹配掩模图像中，导管应该具有与相应的对比图像基本相同的位置。

一种通用的图像比较过程可能使用相似性度量S，其具有(掩模)图像M和(对比)图像C作为输入，并且确定所述图像之间的相似性。假定C_j为一系列对比图像，M_i为一系列掩模图像，则通过找到所有掩模图像M_i上的(局部)最大相似性而确定对比图像C_k的最佳匹配。

就这一点，应该注意的是，可以应用根据本发明的方法来获取周期性运动身体器官的各种类型的减影图像。一个特别优选的应用为心脏诊断和介入。心脏为快速运动的身体器官，其运动的周期通常为大约一秒。然而，存在进行或多或少延长了的周期运动的各种其他器官，本发明方法还可用于获取这种器官的高质量减影图像。这尤其针对于以下情况，即在一个脉冲期间获取多幅对比图像，从而通过顺序地将所生成的减影图像作为电影而呈现(如稍后将在本文中解释的)，使通过脉管的血流可视。

根据另一实施例，本发明方法特别适于获取诸如周期性运动的心脏的减影图像的融合图像。在这种实施例中，所述方法还包括获取心脏和脉管的生理数据，诸如ECG(心电图)数据或血压数据。这些数据可(例如)用于触发特定的方法步骤。

根据本发明的实施例，基于ECG数据确定用于获取多幅掩模图像的起始时间点。换言之，ECG数据用于触发掩模图像的获取。例如，可基于ECG数据来触发获取，使得在例如，心脏收缩期的心脏快速运动期间，或者在例如，心舒期心脏慢速运动期间开始获取掩模图像。

根据另一实施例，用于将造影剂引入身体器官的脉管的起始时间点是基于诸如ECG数据的生理数据而确定的。可能特别有利地基于生理数据来触发掩模图像获取和造影剂注射。例如，可以在紧接ECG数据的R峰之后的心脏快速运动阶段期间，开始掩模图像的获取，可以在相同脉搏时期内但在随后的快速运动阶段内开始造影剂注射。

根据另一实施例，用于获取至少一幅对比图像的起始时间点是基于诸如ECG数据的生理数据而确定的。可能特别有利地基于ECG数据触发掩模图像获取和对比图像获取。例如，可以在例如，R峰的ECG特定信号之后的脉搏时期的较短部分期间，执行掩模图像的获取，之后，在时间上转移至少一个心脏脉搏时期，在脉搏时期的相同时间部分内开始对比图像的获取。这种基于ECG数据的、掩模图像获取和对比图像获取之间的耦合可有助于减少必须的总X射线暴露剂量。

根据另一实施例，通过使用锁相环(PLL)触发而确定上述方法步骤的至少一个的起点，所述方法步骤即：掩模图像获取、造影剂引入或者对比图像获取。利用PLL，可以由例如，ECG频率的多个生理数据形成获取频率。这样，不需要在整个心脏周期期间连续地获取掩模图像，而仅在周期期间特定阶段周围的爆发中，在所述周期阶段将要获取或已经获取对比图像。这将减少所需的X射线暴露。

根据本发明的另一方面，提供用于X射线融合图像获取的装置，其适于执行上述发明的方法。这种装置可包括：X射线源，其用于发射X射线；X射线探测器，其用于获取X射线身体器官的X射线图像；造影剂注射器，其用于将造影剂引入患者的脉管；控制单元，其用于控制X射线源、X射线探测器和造影剂注射器中的至少一个；计算单元，其用于基于X射线探测器提供的两幅X射线图像来计算减影图像。

其中，所述装置可特定地适于以不同图像获取率来获取X射线图像。例如，可以脉冲模式操作X射线源，其中，脉冲持续时间和脉冲率可由控制单元控制。可选地，可控制X射线探测器以在不同积分时间和不同图像探测率下操作。可以优选地使用在以下情况中操作的X射线探测器：以高于传统X射线获取帧率的高速获取率以及例如高于每秒60帧、优选地高于每秒100秒并且更优选地高于每秒300帧的第一模式而操作的X射线探测器，以及在第二模式中以高速获取率或与传统获取率相当的获取率，例如，小于每秒30帧，优选地小于每秒10帧，而操作的X射线探测器。

本发明另一方面是针对计算机程序单元的，当在计算机上执行时，所述单元适于执行用于如上概述的获取减影图像的方法。

本发明另一方面是针对具有这种计算机程序单元的计算机可读介质的。

已经注意到，参考不同主题而描述了本发明的实施例。具体而言，参考方法类型权利要求描述了一些实施例，而参考装置类型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将会从以上或以下描述中意识到，除非其他通告，除了属于一类型主题的特征的任何结合以外，关于不同主题的多个特征之间的结合，特别是装置类型权利要求的特征和方法类型权利要求的特征之间的任何结合同样被视为由本申请公开。

本发明以上限定的各个方面以及其他方面、特征和优势将会从以下描述的实施例的示例中导出。

通过参考实施例的示例，将更详细地描述本发明，但本发明不受到实施的示例的限制。

附图说明

图1至4示意性地示出了时间图，从其中可以导出根据本发明的不同实施例的方法的过程步骤之间的时间依赖性；

图5示出了利用根据本发明的方法在造影剂的动脉流入至心脏时获取的减影X射线图像；

图6示出了与图5中的一个对应的在造影剂流入的后期阶段的减影X射线图像；

图7示意性地示出了根据本发明的实施例的用于X射线减影图像获取的装置。

具体实施方式

在图1至4中，表示了本发明图像获取方法的实施例的各过程步骤之间的时间依赖性。在第一行示出了ECG(心电图)信号。第二行示出了造影剂(CA)在待观察的身体器官的脉管中的填充状态。第三行示出了照射到身体器官上的X射线强度。第四行表示高速X射线探测器的图像获取。

图1表示根据本发明的图像获取方法的第一实施例。从可基于ECG信号确定的特定时间点开始，将X射线照射到患者待观察的身体器官的区域中，在这种情况下为心脏。在时间间隔期间，连续地照射X射线，所述时间间隔显著地小于由ECG信号所指示的脉冲的时期。在这一连续X射线照射期间，通过高速探测器以例如每秒300帧的高图像获取率获取X射线图像。由于高图像获取率，可以在短X射线照射时间间隔期间，获取约五十幅或更多的掩模图像。短暂地在停止获取掩模图像之后并且优选地在相同脉搏周期期间，将造影剂引入到身体器官的脉管中。

以下，通过高速探测器获取脉搏周期单对比图像。针对这种对比图像获取的时间可以基于ECG信号。对比图像获取应该在一时间间隔内执行，所述时间间隔与用于掩模图像获取的时间间隔对应于相同的心脏运动阶段。例如，可以约在与用于掩模图像获取的时间间隔的中间对应的心脏周期的阶段处获取对比图像。

注意的是，不仅在使心脏的脉管完全填充有造影剂期间获取对比图像，其中，通常将这一时间间隔称为“动脉阶段”，并且还在稍后时间间隔，即当造影剂开始通过心脏扩散并且行进至心肌时获取对比图像，其中，通常将这一时间间隔称为“灌注阶段”。

在获取多幅掩模图像和对比图像之后，通过比较两幅图像的特征，来确定与相应的对比图像最佳地对应的掩模图像。之后，执行最佳匹配的掩模图像和相应的对比图像的图像减影。例如，可以在屏幕上显示得到的减影X射线图像。

通过以高获取率在相当短的时间间隔期间获取大量多幅掩模图像，并且之后在随后的心脏运动的相应阶段内的脉搏期间获取单对比图像，可以获得高质量减影图像，并且同时可以将X射线暴露剂量最小化。

在图2中，示出了用于本发明的方法的第二实施例的时间依赖性。其中，以每秒300帧的快速获取率获取多幅掩模图像。通过ECG信号触发所述获取。在等于或长于由ECG信号指示的一个脉搏时期的时间间隔期间执行掩模图像的获取。在注射造影剂后，其中，也由ECG信号触发所述注射，在动脉阶段期间获取多个对比图像。

尽管在掩模图像获取时间间隔期间连续地发射X射线，但在对比图像获取期间，以脉冲的模式发射X射线。这意味着通过X射线管的X射线发射和通过高速X射线探测器的X射线图像探测是同步的。发射X射线并且持续短时间间隔(例如，10ms)，同时，高速探测器积分所探测到的X射线强度。在获取下一幅对比图像之前，例如100ms后，X射线源和X射线探测是非激活的。使用这种脉冲X射线发射模式，可以减少对患者的X射线剂量。

通过在一个脉冲时期获取多幅对比图像，针对每幅对比图像确定多幅先前获取的掩模图像中的相应的匹配掩模图像，之后，针对每对对比图像和掩模图像生成减影图像，可以获得所观察心脏的不同运动阶段的减影图像序列，所述减影图像序列可以作为运动器官的电影来显示所述减影图像。

在图2中，可以看到使用了三种不同模式的X射线获取。在掩模图像获取期间，使用每秒300帧的高速获取率。对于动脉阶段的对比图像获取而言，使用约为每秒15帧的降低的图像获取率。最后，对于在灌注阶段观察心脏的脉管中的过程而言，使用小于约每秒5帧的进一步降低的图像获取率。

图3示出了另一实施例，其中，对于掩模图像获取和对比图像获取而言，均使用高获取率。对对比图像获取也使用这种高获取率，可以获得具有高时间分辨率的序列减影X射线图像，所述高时间分辨率可以有助于心脏脉管内的快速过程的分析。

图4示出了另一实施例的时间依赖性，其中，在其间具有停顿间隔的多个短时间间隔中获取掩模图像。如果每个连续的掩模对之间的时间间隔为例如100ms，则连续对比图像对之间的时间间隔应该相同，并且在相同的心脏阶段中获取所述图像。在每个掩模图像获取间隔期间，连续地照射X射线并且以高获取率获取多幅掩模图像。

在动脉阶段和灌注阶段期间，在心脏周期的阶段内获取对比图像，所述心脏周期与在其中已获取掩模图像的阶段相对应。

通过使短时间间隔中的掩模图像的获取与对比图像的获取同步化，并且通过在这种掩模图像获取间隔之间的时间间隔期间关闭X射线源，可以减少总X射线剂量。

图5示出了根据本发明的方法所获取的X射线图像。通过使多个掩模图像中的匹配的一个与在动脉阶段期间获取的对比图像相减而生成所述图像。

图6示出了使用在灌注阶段期间获取的对比图像而生成的相应的减影图像。由于在灌注阶段造影剂已经扩散到心肌的各处，因此可以观察到很多良好的心脏脉管。特别是对于观察这种良好的脉管结构而言，根据本发明的方法而获得的提高的图像质量和减少的模糊可以是巨大的优势。

图7非常示意性地示出了用于X射线减影图像获取的装置的实施例，其适于执行根据本发明的上述方法。

装置1包括：X射线源3，其用于发射X射线；X射线探测器5，其用于获取X射线图像；造影剂注射器7，其具有用于将造影剂引入患者脉管的注射器针头8；控制单元9，其控制X射线源3、X射线探测器5或造影剂注射器7中的至少一个；以及计算单元11，其用于基于由X射线探测器提供的两幅X射线图像来计算减影图像。计算单元11可向显示器13输出所计算的减影图像。

装置1适于以不同图像获取率获取X射线图像。为此，其可使用X射线探测器，所述X射线探测器能够并且可以被控制地以大于每秒60帧的高图像获取率以及以小于每秒30帧的低图像获取率来获取X射线图像。

为了概括本发明的上述实施例和各方面，可以作如下总结：描述了一种用于获取周期性运动的身体器官的减影图像的方法，以及适于实施这种方法的装置。在所述方法中，X射线照射身体器官，通过X射线探测以至少每秒40帧的高图像获取率来获取多幅掩模图像。之后，将造影剂注射到身体器官的脉管中，并且随后通过X射线探测获取至少一幅脉管中包括有造影剂的身体器官的对比图像。根据多幅掩模图像确定匹配图像，所述匹配图像与对比图像在基本上相同的身体器官运动阶段处获取。通过计算匹配掩模图像和所述至少一幅对比图像之间的差异，可以获得并且显示身体器官的减影图像。利用掩模图像获取和对比图像获取期间不同的图像获取率，可以实现高质量减影图像而同时减少总X的射线暴露剂量。

本发明的实施例可以提供以下优势：

通过使用可变的获取速度，利用最小X射线剂量可获取最大量信息。另外，通过使用心脏减影可获得使用最小量造影剂的最大量定性信息，与无减影操作相比，所述心脏减影增强了造影剂可见度，减少了所需的造影剂使用。

关于用于实施所述方法的装置，可以增添额外的计算单元以获取量化信息，例如，如心脏的运动身体器官上的流量或灌注。

将会注意到快速成像和减影的应用不限制于心脏应用，并且还可应用于其他脉管以研究流量和灌注。

另外，将会注意到冠状动脉路线图引导可配备有如在本应用中所描述的冠状动脉数字减影图像获取的结果的图像叠加，任选地，结合了用于心脏和呼吸运动补偿的已知的方法。例如，当获取诸如DSA图像的融合图像时，其可与例如在冠状路线图引导中所使用的传统上所获取的图像合并。

应该注意的是，“包括”、“包含”等词不排除其他单元或步骤，“一”或“一个”不排除多个。同样，与不同实施例相关联而描述的单元可以组合。应该注意不应将权利要求中的参考标记解释为限制权利要求的范围。

Claims

1、一种用于获取周期性运动的身体器官的融合图像的方法，所述方法包括：

利用X射线照射所述身体器官，并且通过X射线探测获取所述身体器官的多幅掩模图像；

引起所述身体器官中的变化，导致至少在所述身体器官的部分中的不同X射线吸收；

利用X射线照射所述身体器官，并且通过X射线探测获取所述身体器官的至少一幅对比图像；

从所述多幅掩模图像中确定至少一幅匹配图像，使得在所述身体器官的基本上相同的运动阶段中获取所述匹配图像和所述至少一幅对比图像；

通过将所述匹配图像与所述至少一幅对比图像融合生成至少一幅融合图像；

其中，以每秒至少60帧的最小速率来生成所述身体器官的所述多幅掩模图像的至少一部分。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，根据相应的运动身体器官的运动速度来选择所述图像获取率。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其中

生成所述至少一幅融合图像包括从所述至少一幅对比图像中减去所述匹配图像，以便获得减影图像。

4、根据权利要求1至3所述的方法，其中

获取所述身体器官的多幅对比图像，并且其中，以高于所述多幅对比图像的图像获取率来获取所述多幅掩模图像。

5、根据权利要求4所述的方法，其中

以小于每秒30帧的图像获取率来获取所述多幅对比图像。

6、根据权利要求1至5中一项所述的方法，其中

在获取所述多幅掩模图像期间利用X射线连续地照射所述身体器官。

7、根据权利要求4至6中一项所述的方法，其中

在获取所述多幅对比图像期间利用X射线以脉冲模式照射所述身体器官。

8、根据权利要求1至7中一项所述的方法，其中

通过比较所述多幅掩模图像中的图像特征和所述至少一幅对比图像的图像特征，执行所述至少一幅匹配图像的确定。

9、根据权利要求1至8中一项所述的方法，其中

所述方法适于获取周期性运动的心脏的减影图像，

所述方法还包括获取所述心脏周期的生理数据。

10、根据权利要求9所述的方法，其中

基于所述生理数据来确定用于获取所述多幅掩模图像的起始时间点。

11、根据权利要求9或10所述的方法，其中

基于所述生理数据来确定将所述造影剂引入所述身体器官的脉管中的起始时间点。

12、根据权利要求9、10或11所述的方法，其中

基于所述生理数据来确定用于获取所述至少一幅对比图像的起始时间点。

13、根据权利要求10至12中一项所述的方法，其中

使用锁相环触发来确定所述起始时间点。

14、一种用于X射线减影图像获取的装置，其适于执行根据上述权利要求中的一项所述的方法。

15、一种根据权利要求14所述的装置，包括

X射线源(3)，其用于发射X射线；

X射线探测器(5)，其用于获取被x射线照射的身体器官的X射线图像；

造影剂注射器(7)，其用于将造影剂引入患者的脉管；

控制单元(9)，其用于控制所述X射线源(3)、所述X射线探测器(5)和所述造影剂注射器(7)中的至少一个；

计算单元(11)，其用于基于由所述X射线探测器(5)所提供的两幅X射线图像来计算融合图像；

其中，所述装置适于以不同图像获取率来获取X射线图像。

16、一种计算机程序单元，当在计算上执行时，其适于执行根据权利要求1至13中的一项所述的方法。

17、一种计算机可读介质，其具有根据权利要求16所述的计算机程序单元。