CN106714689B - 对比剂到达检测 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测在X射线成像中的对比剂到达。为了提供检测在X射线成像中的对比剂到达的改进的方式，以降低在监测中的延迟，提供(102)了X射线图像数据的时间序列，所述X射线图像数据的时间序列包括具有感兴趣结构和用于递送对比剂的插入的导管的视场的多个帧，其中，在所述视场中，在所述时间序列期间利用所述导管来注射对比剂。确定(104)在所述帧中的每个中用于测量对比度的至少一个位置，其中，用于测量对比度的所述至少一个位置有关于在图像数据的视场中的导管的部分。针对所述帧中的每个至少在与所述导管的所述部分有关的图像部分测量(106)所述至少一个位置处的对比剂。确定(108)在与所述导管的部分有关的所述至少一个位置处测量到的对比度沿着时间的变化。此外，根据具有对比度的变化的沿着时间的时刻来提供(110)在所述感兴趣解剖结构的视场中的对比剂到达的时刻。

Description

对比剂到达检测
技术领域
本发明涉及检测在X射线成像中的对比剂到达的检测，并且具体涉及图像处理设备、涉及用于介入医学X射线成像的系统、涉及用于检测X射线成像中的对比剂到达的方法、涉及计算机程序单元并且涉及计算机可读介质。
背景技术
在介入X射线成像中，对对比剂到达视场中的时刻的检测被用于不同的应用。例如，在数字减影血管造影(DSA)中，可以在对比剂注射之前选择掩膜图像。已经表明对发生对比剂注射的时刻的检测能够优化掩膜过程。例如，EP 2662830 A1涉及DSA并且描述了针对构成DSA图像的帧中的每个来计算指示辐射不透明染料的注射状态的评估值的评估步骤。US 2012/0128226 A1涉及对对比剂注射的自动检测并且描述了要针对相减图像中的每幅要被确定的图像强度的度量。在WO 2010/044001 A2中，为了对感兴趣对象连同设备一起进行可视化，描述了组合式设备和解剖结构推进。由于所述设备在X射线成像中已经可见，对比剂到达所述设备的时刻，所述对比剂被用于对所述解剖结构进行可视化。在所述设备附近监测对比剂的到达。WO 2008/104909涉及记录在介入期间的脉管结构。检测被提供至设备界标附近的对比剂的注射，并且监测所述设备界标附近。生成基于所监测的所述设备界标附近的时间对比度曲线，并且对其进行分析以基于所述时间对比度曲线来确定最佳时刻作为最优可见性。在所述设备界标侧旁的区域中查找和分析所述对比剂的到达。
然而，已经表明，这并非总是容易地可能的，并且还可以暗示一些延迟，例如，第一注射的帧可能仅仅是每周注射的，并且因此，对比剂到达可能以一延迟被检测到。还已经表明，在特定的介入中，要求实时最小延迟的注射检测。
发明内容
因此，可能存在这样的需求：检测在X射线成像中的对比剂到达的经改进的方式，以降低检测中的延迟。
本发明的目的是由独立权利要求的主题来解决的，其中，在从属权利要求中并入了另外的实施例。应该指出，下文所描述的本发明的各方面同样适用于图像处理设备、适用于用于介入医学X射线成像的系统、并且适用于检测在X射线成像中的对比剂到达的方法、并且适用于计算机程序单元和计算机可读介质。
根据本发明，提供了一种用于检测在X射线成像中的对比剂到达的方法。所述方法包括如下步骤：
a)提供X射线图像数据的时间序列，所述X射线图像数据的时间序列包括具有感兴趣解剖结构以及用于递送对比剂的插入的导管的视场的多个帧；在所述视场中，在所述时间序列期间利用所述导管注射对比剂；
b)确定用于在所述帧中的每个中测量对比度的至少一个位置，其中，用于测量对比度的所述至少一个位置与在所述图像数据的视场中沿着所述所述导管的长度的所述导管的部分有关；
c)针对所述帧中的每个，至少在与所述导管的所述部分有关的图像部分中测量所述至少一个位置处的对比度；
d)确定在与所述导管的所述部分有关的所述至少一个位置处的测量到的对比度沿着时间的变化；并且
e)根据具有对比度的变化的沿着时间的时刻来提供在所述感兴趣解剖结构的所述视场中的对比剂到达的时刻。
所述变化与指示对比剂的增加的存在的对比度的变化相关。例如，所述变化可以是测量到的对比度的最大变化、测量到的对比度的平均变化、测量到的对比度的显著变化、或者能够指示对比剂的增加的存在的其他变化。
有利的是，通过测量在导管上、即在与所述导管相关的图像数据上的对比剂到达，确保了早期检测，并且对比剂到达的延迟因而被最小化。所述对比剂因此不在所述图像中与被注射有对比剂的解剖结构(例如，血管)相关的部分中被确定，而是涉及对比剂到达导管自身中，在对比剂到达解剖结构之前。
对比剂的到达的时刻可能偏离在具体位置中的对比度变化(例如，最大对比度变化或显著变化)的时刻。然而，这也可能是相等的，但是其也可能是不相等的，并且提供了对比度变化的时刻的额外的偏移(或移位)，以便考虑例如对比剂在到达目标解剖区域之前必须行进通过的剩余导管长度。
术语“沿着时间的时刻”涉及“时间中的时刻”。例如，所述时刻涉及(时间，即时间方面)的帧索引。术语“沿着时间的时刻”也被称为“时刻”。
在范例中，该函数被提供为固定的、即预定的(时间)偏移。在另一范例中，该函数被提供为对应于测量到的沿着时间的对比度的时刻的标识。
根据范例，在用于提供对比剂到达的时刻的步骤e)中，具有对比度的变化的沿着时间的时刻被提供为感兴趣解剖结构的对比剂注射的开始、即开始时刻的指示器。
在范例中，在用于提供对比剂到达的时刻的步骤e)中，具有对比度的最大变化的沿着时间的时刻被提供为感兴趣解剖结构的对比剂注射的开始、即开始时刻的指示器。
除了最大对比度变化，所述对比度变化还可以是测量到的对比度的显著变化或平均变化。
根据范例，所述对比度的变化包括测量到的对比度的最大变化。
在范例中，在步骤d)中，在与导管的部分有关的至少一个位置处确定测量到的沿着时间的对比度的最大变化。在步骤e)中，根据具有对比度的最大变化的沿着时间的时刻来提供在所述感兴趣解剖结构的视场中的对比剂到达的时刻。
根据范例，在步骤c)中，所述对比度被测量为在导管上关于所述导管的周边的位置的对比度。
在范例中，术语测量对比度还涉及沿着时间针对一位置测量灰度值、或者强度值。
在范例中，假设所述解剖结构和所述导管被以这样的方式进行布置，即不发生相对运动，或仅发生极小的相对运动。因此，所述周边能够被忽略，因为其可以说是恒定的。所述周边将不修改发现。所述测量结果能够被限制至导管位置。换言之，在该范例中，所述测量结果是将沿着时间监测的灰阶平均值。
根据范例，用于测量对比度的所述至少一个位置被与导管配准，使得当所述导管关于参考图像帧移动时，用于测量对比度的所述至少一个位置也在图像中相对于参考图像帧移动。
例如，所述导管能够由临床职员(例如手术医师)移动，例如，所述导管可以在解剖结构中被推或拉。
在范例中，用于测量对比度的所述至少一个位置被与所述导管配准，使得当所述导管关于在图像数据中所示的解剖结构移动时，用于测量对比度的所述至少一个位置在图像中也相对于所述解剖结构移动。
根据范例，在步骤c)中，为了测量对比度，提取对比度曲线(profile)，并且优选地，针对一曲线长度提取对比度曲线，所述曲线长度至少覆盖所述导管的宽度并且被取向为在横向于主导管方向的曲线方向上。
通过提供和比较在导管的宽度上的对比度曲线，确保了检测到在对比剂注射的开始在导管内部的对比剂的甚至不均匀的分布。
根据范例，在步骤c)中，针对在导管长度上的若干位置来提取对比度曲线。跟随步骤c)，提供了对比度曲线的积分，并且在步骤d)中，对所述积分进行比较。
根据范例，针对在步骤b)中的确定，提取导管。优选地，在步骤b)中，为了在帧中提取导管，假设提取如下的组中的至少一项：在帧中的导管的中心线、在帧中的导管的轮廓、以及导管在帧中的投影区域。
然而，不强制提取完整导管。在一个范例中，仅要求对与导管相关的位置的识别。这例如能够是导管的端部，所述端部能够通过端部检测器和跟踪器来识别。类似地，在导管中的尖锐角度是良好能识别的位置，其能够通过常规的二阶导数或曲线特征提取器来检测和跟踪。
根据本发明，还提供了一种用于检测在X射线成像中的对比剂到达的图像处理设备。所述图像处理设备包括输入单元、处理单元、以及输出单元。所述输入单元被配置为提供包括多个帧的图像数据，所述多个帧具有感兴趣解剖结构以及用于递送对比剂的插入的导管的视场。在所述视场中，在时间序列期间利用导管注射对比剂。所述处理单元被配置为确定在所述帧中的每个中用于测量对比度的至少一个位置，其中，用于测量对比度的所述至少一个位置与在图像数据的视场中沿着导管的长度的导管的部分有关。所述处理单元还被配置为，针对所述帧中的每个至少在与所述导管的所述部分有关的图像部分中的所述至少一个位置处测量对比度。所述处理单元还被配置为在与所述导管的部分有关的所述至少一个位置处确定测量到的对比度的沿着时间的变化。所述输出单元被配置为根据具有对比度的变化的沿着时间的时刻来提供在所述感兴趣解剖结构的视场中的对比剂到达的时刻。
根据范例，所述对比度的变化包括测量到的对比度的最大变化。
在范例中，提供了一种用于检测在X射线成像中的对比剂到达的图像处理设备。所述图像处理设备包括输入单元、处理单元、以及输出单元。所述输入单元被配置为提供包括多个帧的图像数据，所述多个帧具有感兴趣解剖结构以及用于递送对比剂的被插入的导管的视场。在所述视场中，在时间序列期间利用导管注射对比剂。所述处理单元被配置为确定在所述帧中的每个中用于测量对比度的至少一个位置，其中，用于测量对比度的所述至少一个位置与在图像数据的视场中导管的部分有关。所述处理单元还被配置为，针对所述帧中的每个，至少在与所述导管的所述部分有关的图像部分中的所述至少一个位置处测量对比度。所述处理单元还被配置为在与所述导管的部分有关的至少一个位置处确定测量到的沿着时间的对比度的最大变化。所述输出单元被配置为根据沿着时间的具有对比度的最大变化的时刻来提供在所述感兴趣解剖结构的视场中的对比剂到达的时刻。
根据范例，为了提供对比剂到达的时刻，所述处理单元被配置为提供沿着时间的具有对比度的变化的时刻，作为所述感兴趣解剖结构的对比剂注射的开始。
根据范例，所述处理单元被配置为将对比度测量为在导管上相对于所述导管的周边的位置的对比度。
根据范例，所述处理单元被配置为将用于测量对比度的至少一个位置与导管配准，使得当所述导管关于所述参考图像帧移动时，用于测量对比度的所述至少一个位置在图像中也关于所述参考图像帧移动。
根据本发明，还提供了一种用于介入医学X射线成像的系统。所述系统包括X射线图像采集设备、图像处理设备、以及用于递送对比剂的导管。所述导管被配置用于插入在感兴趣解剖结构中并且在所述感兴趣解剖结构中递送对比剂。所述X射线图像采集设备被配置为提供包括多个帧的X射线图像数据的时间序列，所述多个帧具有感兴趣解剖结构以及用于递送对比剂的插入的导管的视场。所述图像处理设备被提供为根据上文所描述的范例中的一个的图像处理设备。
根据一个方面，在导管覆盖区域(footprint)上直接检测对比剂到达。这允许鲁棒的检测，因为所述导管具有非常可识别的剪影，诸如固定宽度和简单形状。这允许早期反应，因为甚至可以在对比剂到达血管之前检测到对比剂。检测注射导管，所述导管在注射之前可能具有弱的对比度，但是由于良好可识别的特性而仍然能够被检测到。然后，监测在所述导管覆盖区域上的对比度变化(例如，平均对比度变化、最大对比度变化、或者实质对比度变化)。在给定时刻的对比度能够被估计为在该点(即，位置)处的导管的外部与内部之间的吸收差异。这假设在所谓的“线性域”中考虑X射线图像，其在应用对数查找表之后使得这些图像为吸收图像，其中，每个像素值被线性地链接到沿着影响该像素的射线遇到的所有吸收材料层的加和。在范例中，针对序列中的每个帧，提取导管，并且针对在导管旁边的每个位置，提取对比剂曲线。测量到的对比度可以在导管的长度上被积分。然后，选择在对比剂积分中存在最大变化的两个相继帧。然后，提供注射的帧作为输出，即，提供先前选择的第二帧。因此，所述导管被选择为对比剂注射标记。
参考下文所描述的实施例本发明的这些和其他方面将变得显而易见并且得以阐述。
附图说明
下文将参考以下附图来描述本发明的示范性实施例：
图1示出了用于检测在X射线成像中的对比剂到达的方法的范例的基本步骤；
图2示出了用于检测对比剂到达的方法的另一范例的基本步骤；
图3示出了用于检测对比剂到达的方法的又一范例的基本步骤；
图4示出了感兴趣解剖结构，所述感兴趣解剖结构具有插入的导管和用于测量对比度的对比度曲线选择的标记的位置，其中，图4A示出了在对比剂注射之前的情形，并且图4B示出了在对比剂注射之后的情形。
图5示出了垂直于图4A和图4B的位置处的主导管取向的对比度曲线，其中，一个对比度曲线指示在注射之前的对比度，并且另一对比度曲线指示在注射之后的对比度；
图6示出了具有所提取的导管的感兴趣解剖结构的图示；
图7示出了用于检测在X射线图像中的对比剂到达的图像处理设备的示意性装置；
图8示出了用于介入医学X射线成像的系统；
图9将图4的内容示出为摄影X射线图像，其中，图9a涉及图4A，并且图9B涉及图4B；并且
图10将图6的图像内容示出为摄影X射线图像表示。
具体实施方式
图1示出了用于检测在X射线成像中的对比剂到达的方法100。在第一步骤102中，提供了X射线图像数据的时间序列。所述序列包括多个帧的图像数据，所述多个帧具有感兴趣解剖结构以及用于递送对比剂的插入的导管的视场。在所述视场中，在时间序列期间利用导管注射对比剂。在第二步骤104中，在所述帧中的每个中确定用于测量对比度的至少一个位置。用于测量对比度的所述至少一个位置与在图像数据的视场中沿着导管的长度的导管的部分有关。
在第三步骤106中，针对所述帧中的每个至少在与所述导管的所述部分有关的图像部分的所述至少一个位置处测量对比度。
在第四步骤中，确定沿着时间在与所述导管的所述部分有关的至少一个位置处测量到的对比度的最大变化。
在第四步骤110中，具有对比度的变化的沿着时间的时刻被提供为感兴趣解剖结构的对比剂注射的开始的指示器。
第一步骤102还被称为步骤a)，第二步骤104还被称为步骤b)，第三步骤106还被称为步骤c)，第四步骤108还被称为步骤d)，并且第五步骤110还被称为步骤e)。
所述对比度变化(或者测量到的对比度的变化)可以是测量到的对比度的最大变化、测量到的对比度的平均变化、测量到的对比度的显著变化、或者能够指示对比剂的增加的存在的其他变化。
根据范例，对比度的变化包括测量到的对比度的最大变化。
在范例中，在第四步骤108中，即，在步骤d)中，在与所述导管的所述部分有关的所述至少一个位置处确定测量到的沿着时间的对比度的最大变化。在第四步骤110中，即，在步骤e)中，根据具有对比度的最大变化的沿着时间的时刻来提供在所述感兴趣解剖结构的视场中的对比剂到达的时刻。
所述视场示出了感兴趣解剖结构，作为感兴趣区域。所述感兴趣解剖结构可以例如涉及患者的血管结构的部分。因此，用于测量对比度的位置形成感兴趣区域的部分。换言之，用于测量对比度的位置还形成(具体)感兴趣区域，但是具有比所述视场的面积更小的图像面积。
在导管覆盖区域上检测对比剂到达。因此，所述导管被提供为对比剂注射标记。
在范例中，X射线数据的序列被提供为荧光透视图像。在另一范例中，X射线数据的序列被提供为X射线图像。
在另一范例，所述第一位置靠近导管的对比剂释放开口，对比剂从所述开口注射到血管组织中，但是所述第一位置仍在导管上。
在范例中，未进一步详细示出，对比度被测量为在导管上相对于所述导管的周边的位置的对比度。
在另外的范例中，用于测量对比度的所述至少一个位置被与导管配准，使得当所述导管关于所述参考图像帧移动时，用于测量对比度的所述至少一个位置在图像中也关于所述参考图像帧移动。在所述确定之后，用于测量对比度的所述至少一个位置未被分配或固定到特定的图像像素，但被分配、固定到导管形式的图像内容。
在范例中，用于测量对比度的所述至少一个位置涉及在导管(的投影)上的点(即，位置)。
在另一范例中，用于测量对比度的所述至少一个位置涉及在导管上距导管的端部预定距离处的点。在另一范例中，用于测量对比度的所述至少一个位置涉及距在导管上的确定位置为预定距离的点。例如，距导管释放开口2cm的距离能够是预定位置。
在范例中，在步骤c)中，为了测量对比度，确定导管外部的第一灰阶，并且确定导管内部的第二灰阶。将所述第一灰阶从所述第二灰阶中减去。
在另一范例中，在用于测量对比度的步骤c)中，提取对比度曲线。优选地，针对曲线长度提取对比度曲线，所述曲线长度至少覆盖所述导管的宽度，并且其被取向在横向于主导管方向的曲线方向中。
所述对比度曲线还被称为对比度图形。在范例中，所述曲线长度覆盖导管和邻近血管区域的宽度，例如延伸到血管壁结构。在范例中，术语“横向”涉及垂直，并且曲线方向被布置为垂直于主导管方向。术语“垂直”涉及90°的角，其可以包括例如近似+/-30°、诸如+/-15°或+/-5°的偏差。术语“主导管方向”涉及在具有曲线方向(相应曲线长度)的截面处的导管的中心线的取向。
在2D投影图像中的血管区域涉及血管体积，在所述血管体积中布置导管。
在另外的范例中，未详细地进一步示出，在步骤c)中，所述对比度曲线包括导管的至少内部部分以及导管的外部部分的至少相邻部分。
术语导管的“内部”涉及通过导管的图像数据覆盖的帧的区段。术语导管的“外部”涉及被布置为直接邻近由导管的图像数据覆盖的区段的帧的区段。
图2示出了其中用于确定对比剂沿着时间的变化的另一范例，其提供了：在步骤c)之后，在另一步骤112中，针对所述至少一个位置的测量到的对比度被转移到时间图上，所述时间图示出了针对至少一个位置的随着所述序列的时间的对比度。该进一步的步骤112还被称为步骤d1)。为了提供对比剂注射的开始的指示器，其提供了：在又一步骤114中，确定具有倾斜的最大程度的曲线的部分。该进一步的步骤114还被称为步骤e1)。
在范例中，由正值指示对比度，并且图形的参考系具有针对对比度的向上(或垂直地)取向的轴。因此，大的对比度具有沿着垂直取向的轴的最高点。对比剂的即将到达，其导致更大的对比度，导致图形的曲线的倾斜的陡峭程度。换言之，具有水平轴(例如，指示从左到右的时间)的函数(曲线)的角度将变得更大。因此，上升的曲线指示增加的对比度，并且向下弯曲的曲线指示下降的对比度。因此，倾斜的程度(也被称为倾斜)表示对比度随时间的变化。曲线越陡峭，变化越大。对比剂团剂，即，注射的对比剂的到达，将导致针对倾斜的程度的急剧变化，即，取向将以陡峭的方式突然上升。缓慢褪去的对比剂将导致缓慢或平滑的弯曲的曲线。
图3示出了用于确定对比度沿着时间的变化的另一范例，其提供了：在第一子步骤116中，确定相继帧的对比度的变化。在第二子步骤118中，选择具有对比度曲线的最大变化的两个相继帧。第一子步骤116还被称为步骤d1’)，并且第二子步骤118还被称为d2’)。虚线框120指示与确定步骤d)有关的两个子步骤116、118。为了提供对比剂注射的开始的指示器(即，沿着时间的时刻)，其提供了两个子步骤：在另外的第一子步骤122中，所选择的两个帧中具有最大对比度值的一个被确定作为注射帧。在另外的第二子步骤124中，所述注射帧被提供为所述感兴趣解剖结构的对比剂注射的开始的指示器。所述第一子步骤122还被称为步骤e1’)，并且所述另外的第二子步骤124还被称为步骤e2’)。另一虚线框126指示与步骤e)有关的两个另外的子步骤122、118。
所述开始时刻还被称为对比剂注射帧的开始，或者帧的子帧。同样地，所述开始时刻被称为对比剂到达。
在另一范例中，在步骤c)中，在导管的长度上针对若干位置提取对比度曲线。如下步骤c)中，提供了对比度曲线的积分，并且在步骤d)中，对所述积分进行比较。
在又一范例中，在步骤b)中，提供了对导管的提取，并且在步骤b)中，为了在帧中提取导管，提供了提取以下的组中的至少一项：在帧中的导管的中心线、在帧中的导管的轮廓、以及在帧中的导管的投影面积。
图4A示出了感兴趣解剖结构的图像128。例如，所述感兴趣解剖结构是患者的感兴趣区域，并且所述感兴趣区域包括脊椎结构130。此外，示出了导管132，其中，所述导管可以被插入到血管结构中用于对比剂注射。例如，导管132可以具有导管端部134，用于将对比剂注射到血管结构中，以便对血管结构进行可视化。指示器136表示在所述帧中的每个中用于测量对比剂的确定的位置，其中，图4A示出了X射线图像数据的时间序列的帧中的一个。用于测量对比度的所述至少一个位置与在图像数据的视场中导管的部分有关。图4B示出了图4A的图像，其中，X射线图像作为X射线图像数据的时间序列的帧，示出了脊椎结构130，以及具有导管端部134的导管132。再另外，另外的指示器136’指示用于测量对比度的位置。
图4B示出了在注射之前的情形，并且图4B示出了在对比剂的注射之后的情形。如能够看到的，在X射线图像数据的序列的帧中，对比剂的注射能够通过查看图像来检测。然而，在导管上用于测量对比度的位置在该具体位置处非常精确并且详细的对比剂确定，由于在导管内部的对比剂移动，即，朝向导管端部的方向发展或流动，并且因此能够根据本发明来检测。
在图5中，示出了对比度曲线图形138。第一轴，水平轴140指示几何参考，即，指示器136、136’的长度。第二、垂直轴142指示在用于测量对比度的位置处所确定的对比度的量，所述位置与导管的部分有关。第一曲线144指示在注射之前的对比度曲线，并且第二曲线146指示在注射之后的对比度曲线。换言之，第一曲线144涉及在图4A中所示的情形，并且第二曲线146涉及在图4B中的情形。当比较这两条曲线时，能够确定对比度的变化，并且因此，如果沿着时间轴考虑所有那些曲线，能够检测感兴趣解剖结构的对比剂注射的开始。
图6示出了具有感兴趣解剖结构的图像148，例如示出了脊椎结构150。此外，示出了导管152。中心线154指示导管的提取，例如被用于确定用于测量对比度的位置。
图7示出了用于检测在X射线图像中的对比剂到达的图像处理设备10的示意性装置。所述图像处理设备10包括输入单元12、处理单元14以及输出单元16。输入单元12被配置为提供包括多个帧的X射线图像数据的时间序列，所述多个帧具有感兴趣解剖结构以及用于递送对比剂的插入的导管的视场。在所述视场中，在时间序列期间利用导管注射对比剂。处理单元14被配置为在所述帧中的每个中确定用于测量对比度的至少一个位置。用于测量对比度的所述至少一个位置与在图像数据的视场中沿着导管的长度的导管的部分有关。所述处理单元还14被配置为，针对所述帧中的每个至少在与所述导管的所述部分有关的图像部分的所述至少一个位置处测量对比度。所述处理单元14还被配置为在与导管的部分有关的所述至少一个位置处确定测量到的沿着时间的对比度的变化。输出单元16被配置为提供具有对比度的变化的沿着时间的时刻，作为感兴趣解剖结构的对比剂注射的开始的指示器。
根据范例，所述对比度的变化包括测量到的对比度的最大变化。
在范例中，所述处理单元14还被配置为在与导管的部分有关的所述至少一个位置处确定测量到的沿着时间的对比度的最大变化。输出单元16被配置为提供沿着时间的具有对比度的最大变化的时刻，作为感兴趣解剖结构的对比剂注射的开始的指示器。
在范例中，所述输出单元是显示单元18，被示为在图7中的选项。显示单元18被配置为显示注射的帧，作为帧的对比剂注射子序列的开始的指示器。所确定的对比剂的开始能够被提供为针对另外的成像流程的信息，诸如，例如旋转图像运行，或者相减流程，例如，用于数字剪影血管造影(DSA)。术语“子序列”涉及图像序列的部分，其还包括非注射帧，作为另外的子序列。
在范例中，所述处理单元14被配置为测量对比度，作为在导管上相对于所述导管的周边的位置的对比度。
在另外的范例中，所述处理单元被配置为将用于测量对比度的所述至少一个位置与导管配准，使得当所述导管关于参考图像帧移动时，用于测量对比度的所述至少一个位置在图像中同样相对于参考图像帧移动。
图8示出了用于介入医学X射线成像的系统20。系统20包括X射线采集设备22，例如，具有X射线源24或X射线探测器26。所述X射线图像采集设备22被配置为提供包括多个帧的X射线图像数据的时间序列，所述多个帧具有感兴趣解剖结构30的视场。
所述系统还包括导管32，其用于递送对比剂。导管32被配置用于插入在感兴趣解剖结构中，如由球形结构的示意性表示所示的，其具有附图标记30。所述导管还被配置为将对比剂递送在所述感兴趣解剖结构中。所述时间序列示出了具有被插入以递送对比剂的导管的X射线图数据。
系统20还包括图像处理设备34，其被提供为根据上文所提到的范例的图像处理设备10，如在图7中所示的并且上文在其他范例中的文本中所描述的。
X射线图像采集设备22可以被提供为C型臂结构，如在图8中所示的，但是还可以以不同类型的X射线图像采集系统来提供。所示C型臂系统可以天花板结构36悬吊，所述天花板结构36具有多条轨道，其用于调节X射线图像采集设备相对于患者桌台38的位置。此外，显示单元40以及照明设备42可以以可移动的方式来提供。
图9A示出了在图4A中的图形表示的摄影图示。图9B示出了在图4B中的图形表示的摄影图示。图10示出了在图6中的图形表示的摄影图示。
在本发明的另一示范性范例中，提供了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实施例的方法的方法步骤。
因此，所述计算机程序单元可能被存储在计算机单元上，所述计算机单元可能是本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或引起上文所描述的方法的步骤的执行。此外，其可以适于操作上文所描述的装置的部件。所述计算单元能够适于自动地操作和/或执行用户的指令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。所述数据处理器因此可以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从一开始就使用本发明的计算机程序，以及借助更新将现有程序转变为使用本发明的程序的计算机程序。
此外，所述计算机程序单元可能能够提供满足上文所描述的方法的示范性实施例的流程的所有必要步骤。
根据本法的另外的示范性实施例，提出了诸如CD-ROM的计算机可读介质，其中，所述计算机可读介质在其上存储有由先前的段落所描述的计算机程序单元。
计算机程序可以被存储和/或分布在合适的介质上，诸如光学存储介质，或者固态介质，与其他硬件一起提供或者作为其他硬件的部分，但其也能够以其他形式分布，诸如经由因特网或其他有线或无线电信系统。
然而，所述计算机程序还可以在如万维网的网络上提供，并且能够从这样的网络下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另外的示范性实施例，提供了使得计算机程序单元可供下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的先前描述的实施例中的一个实施例的方法。
应当注意到，参考不同的主题描述了本发明的实施例。具体地，参考方法类型的权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型的权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将根据上文和下文的描述获知，除非另行指出，除了属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，属于不同主题的特征之间的任意组合也被认为被本申请公开。然而，所有特征能够被组合，提供超过所述特征的简单加和的协同效应。
尽管在附图和上述说明中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被理解为是说明性的或示范性的，而非限制性的。本发明并不限于所描述的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容和随附的权利要求，在实践所主张的发明时能够理解并实现所公开的实施例的各种变型。
在权利要求书中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以完成在权利要求中所引用的若干项的功能。尽管在相互不同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能够组合这些措施以获益。在权利要求书中的任何附图标记都不应当被解释为对范围的限制。

Claims (23)

1.一种用于检测在X射线成像中的对比剂到达的图像处理设备(10)，包括：
-输入单元(12)；
-处理单元(14)；以及
-输出单元(16)；
其中，所述输入单元被配置为提供X射线图像数据的时间序列，所述X射线图像数据的时间序列包括具有感兴趣解剖结构以及用于递送对比剂的插入的导管的视场的多个帧；其中，在所述视场中，在所述时间序列期间利用所述导管注射对比剂；
其中，所述处理单元被配置为：在所述帧中的每个中确定用于测量对比度的至少一个位置，其中，用于测量对比度的所述至少一个位置与在所述图像数据中在所述视场中沿着所述导管的长度的所述导管的部分有关；针对所述帧的每个，至少在与所述导管的所述部分有关的图像部分中测量所述至少一个位置处的对比度；确定在与所述导管的所述部分有关的所述至少一个位置处的测量到的沿着时间的对比度的变化；并且
其中，所述输出单元被配置为根据具有对比度的变化的沿着时间的时刻来提供在所述感兴趣解剖结构的所述视场中的对比剂到达的时刻。
2.根据权利要求1所述的图像处理设备，
其中，所述对比度的所述变化包括测量到的对比度的最大变化。
3.根据权利要求1所述的图像处理设备，
其中，为了提供对比剂到达的所述时刻，所述处理单元被配置为提供具有所述对比度的所述变化的沿着时间的所述时刻，作为所述感兴趣解剖结构的对比剂注射的开始的指示器。
4.根据权利要求1所述的图像处理设备，
其中，所述处理单元被配置将所述对比度测量为在所述导管上的位置处相对于所述导管的周边的对比度。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的图像处理设备，
其中，所述处理单元被配置为将用于测量对比度的所述至少一个位置与所述导管配准，使得当所述导管关于参考图像帧移动时，用于测量对比度的所述至少一个位置在所述图像数据中也关于所述参考图像帧移动。
6.一种用于介入医学X射线成像的系统(20)，包括：
-X射线图像采集设备(22)；
-图像处理设备(34)；以及
-用于递送对比剂的导管(32)；
其中，所述导管被配置用于插入到感兴趣解剖结构中并且在所述感兴趣解剖结构中递送对比剂；
其中，所述X射线图像采集设备被配置为提供X射线图像数据的时间序列(28)，所述X射线图像数据的时间序列包括具有感兴趣解剖结构和被插入以递送对比剂的所述导管的视场的多个帧；并且
其中，所述图像处理设备被提供为根据权利要求1-5中的任一项所述的图像处理设备(10)。
7.一种用于检测在X射线成像中的对比剂到达的方法(100)，包括以下步骤：
a)提供(102)X射线图像数据的时间序列，所述X射线图像数据的时间序列包括具有感兴趣解剖结构以及用于递送对比剂的导管的视场的多个帧；
b)确定(104)在所述帧中的每个中用于测量对比度的至少一个位置，其中，用于测量对比度的所述至少一个位置与在所述图像数据中在所述视场中沿着所述导管的长度的所述导管的部分有关；
c)针对所述帧的每个至少在与所述导管的所述部分有关的图像部分中测量(106)所述至少一个位置处的对比度；
d)确定(108)在与所述导管的所述部分有关的所述至少一个位置处的测量到的沿着时间的对比度的变化；并且
e)根据具有对比度的所述变化的沿着时间的时刻来提供(110)在所述感兴趣解剖结构中的所述视场中的对比剂到达的时刻。
8.根据权利要求7所述的方法，
其中，在步骤c)中，所述对比度被测量为在所述导管上的位置相对于所述导管的周围的对比度；和/或
其中，在步骤c)中，为了测量所述对比度，确定在所述导管外部的第一灰阶，并且确定在所述导管内部的第二灰阶，并且所述第一灰阶被所述第二灰阶相减。
9.根据权利要求7所述的方法，
其中，用于测量对比度的所述至少一个位置被与所述导管配准，使得当所述导管关于参考图像帧移动时，用于测量对比度的所述至少一个位置在所述图像中也关于所述参考图像帧移动。
10.根据权利要求7所述的方法，
其中，在步骤c)中，为了测量所述对比度，提取对比度曲线。
11.根据权利要求10所述的方法，
其中，针对一曲线长度提取对比度曲线，所述曲线长度至少覆盖所述导管的宽度并且被取向为在横向于主导管方向的曲线方向中。
12.根据权利要求10所述的方法，
其中，在步骤c)中，所述对比度曲线包括所述导管的至少内部部分以及所述导管的外部部分的至少相邻部分。
13.根据权利要求7至12中的一项所述的方法，
其中，在步骤c)中，针对在所述导管的长度上的若干位置来提取对比度曲线；并且
其中，在步骤c)之后，提供所述对比度曲线的积分，并且
其中，在步骤d)中，比较所述积分。
14.根据权利要求7至12中的一项所述的方法，
其中，在步骤b)中，提取所述导管；并且
其中，为了在所述帧中提取所述导管，提供了提取以下组中的至少一个：
-在所述帧中的所述导管的中心线，
-在所述帧中的所述导管的轮廓，以及
-在所述帧中的所述导管的投影区域。
15.一种用于检测在X射线成像中的对比剂到达的装置，包括用于存储计算机程序的计算单元，所述计算机程序适于执行以下步骤：
a)提供(102)X射线图像数据的时间序列，所述X射线图像数据的时间序列包括具有感兴趣解剖结构以及用于递送对比剂的插入的导管的视场的多个帧；其中，在所述视场中，在所述时间序列期间利用所述导管注射对比剂；
b)确定(104)在所述帧中的每个中用于测量对比度的至少一个位置，其中，用于测量对比度的所述至少一个位置与在所述图像数据中在所述视场中沿着所述导管的长度的所述导管的部分有关；
c)针对所述帧的每个至少在与所述导管的所述部分有关的图像部分中测量(106)所述至少一个位置处的对比度；
d)确定(108)在与所述导管的所述部分有关的所述至少一个位置处的测量到的沿着时间的对比度的变化；并且
e)根据具有对比度的所述变化的沿着时间的时刻来提供(110)在所述感兴趣解剖结构中的所述视场中的对比剂到达的时刻。
16.根据权利要求15所述的装置，
其中，在步骤c)中，所述对比度被测量为在所述导管上的位置相对于所述导管的周围的对比度；和/或
其中，在步骤c)中，为了测量所述对比度，确定在所述导管外部的第一灰阶，并且确定在所述导管内部的第二灰阶，并且所述第一灰阶被所述第二灰阶相减。
17.根据权利要求15所述的装置，
其中，用于测量对比度的所述至少一个位置被与所述导管配准，使得当所述导管关于参考图像帧移动时，用于测量对比度的所述至少一个位置在所述图像中也关于所述参考图像帧移动。
18.根据权利要求15所述的装置，
其中，在步骤c)中，为了测量所述对比度，提取对比度曲线。
19.根据权利要求18所述的装置，
其中，针对一曲线长度提取对比度曲线，所述曲线长度至少覆盖所述导管的宽度并且被取向为在横向于主导管方向的曲线方向中。
20.根据权利要求18所述的装置，
其中，在步骤c)中，所述对比度曲线包括所述导管的至少内部部分以及所述导管的外部部分的至少相邻部分。
21.根据权利要求15至20中的一项所述的装置，
其中，在步骤c)中，针对在所述导管的长度上的若干位置来提取对比度曲线；并且
其中，在步骤c)之后，提供所述对比度曲线的积分，并且
其中，在步骤d)中，比较所述积分。
22.根据权利要求15至20中的一项所述的装置，
其中，在步骤b)中，提取所述导管；并且
其中，为了在所述帧中提取所述导管，提供了提取以下组中的至少一个：
-在所述帧中的所述导管的中心线，
-在所述帧中的所述导管的轮廓，以及
-在所述帧中的所述导管的投影区域。
23.一种存储有用于控制根据权利要求1至5中的任一项所述的图像处理设备或根据权利要求6所述的系统的计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序当由处理单元执行时适于执行根据权利要求7至14中的任一项所述的方法的步骤。
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