CN107854130B - 用于生成减影图像的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于生成减影图像的方法和系统。在一个实施例中，方法包括从受试者的身体结构的一组掩膜图像生成掩膜，并通过将掩膜应用到获取的受试者的身体结构的图像数据，生成掩膜化图像，包括对在所述图像的感兴趣区(ROI)内部与所述ROI外部不同地对掩膜加权，在ROI内部加权独立于在所述ROI外部加权。以此方式，用户能够调节ROI内部和外部的减影的相对幅值，因此能够使脉管系统和标志二者在相同的图像帧内可见。

Description

用于生成减影图像的系统和方法
技术领域
本说明书中公开的主题的实施例涉及成像系统中使用的减影技术(subtractiontechnique)，并且具体地涉及在x射线成像系统中使用的数字减影血管造影(digitalsubtraction angiography，DSA)和路径确定(roadmapping)技术。
背景技术
血管造影术(angiography)是一种成像技术，其用来通过x射线成像使患者身体结构的血管或脉管系统可见。通常，对比介质被注入到血管中，并使用基于x射线的技术诸如荧光透视法成像。然后应用图像减影技术从身体结构的荧光透视图像去掉不需要的骨结构，以提高被检查的身体结构的脉管系统的可见性。可以使用两种成像模式即数字减影血管造影(DSA)和路径确定之一显示减影图像。简单讲，DSA是一种针对查看对比介质通过身体结构的脉管系统流动定制的模式，路径确定是针对经由已经充满对比介质或CO2的脉管系统的介入进出(interventional access)定制的。在两种成像模式中，使用此减影技术生成的合成图像可以提高图像的可视性方面，但导致解剖标志的丢失。解剖标志的丢失可能引起由用户执行的诊断和临床评估的延迟。没有解剖标志，可能难以在脉管系统内插入并放置介入装置，导致放置此类装置时的错误。
发明内容
在本发明的一个实施例中，一种方法包括：从受试者的身体结构(anatomy)的一组掩膜图像生成掩膜；以及通过对获取的受试者的身体结构的图像数据应用所述掩膜来生成掩膜化图像(masked image)，包括对在所述图像数据的感兴趣区(region of interest，ROI)内部与在所述ROI外部不同地对掩膜加权(weighting)，在ROI内部加权独立于在所述ROI外部加权。所述加权包括从所述ROI内部的第一区域减去第一量的掩膜，并从所述ROI外部的第二区域减去第二量的掩膜。以此方式，所述掩膜化图像可以包括减影和未减影的图像。此外，所述第一量和所述第二量中的每一个可以由用户动态地调节。以此方式，用户能够调节ROI内部和外部的减影的相对幅值，因此能够使脉管系统和标志在相同的图像帧(image frame)内可见。结果，可以降低诊断评估花费的时间，可以提高诊断的准确度。
应当理解，提供上面的简要描述，以简化形式介绍在详细描述中进一步描述的精选构思。不旨在标识声称的主题的关键或基本特征，所述主题的范围唯一地由详细描述之后的权利要求限定。而且，声称的主题不局限于解决上文或在本发明的任何部分提到的任何缺点的实现方式。
附图说明
参照附图，通过阅读非限制性实施例的下列描述会更好地理解本发明，图中：
图1是根据本发明的实施例的成像系统的框图。
图2是根据本发明的实施例包括用于显示获得的荧光透视图像的用户显示器的成像系统的示意图。
图3A是根据本发明的实施例的示例性区域数字减影血管造影(DSA)序列，该序列具有从感兴趣区(ROI)内部和外部减去的不同水平的DSA掩膜。
图3B是根据本发明的实施例的示例性区域路径序列，该序列具有从ROI内部和外部减去的不同水平的路径掩膜。
图4示出根据本发明的实施例ROI的一些示例性形状和方位。
图5示出根据本发明的实施例具有用户定义的ROI的受试者的身体结构。
图6A-D示出根据本发明的实施例由用户执行的调节荧光透视图像内部的ROI的大小、形状和位置中的一个或多个的示例性操作。
图7是图解说明根据本发明的实施例通过将掩膜应用到获取的受试者的身体结构的图像数据生成掩膜化图像的示例性方法的高级流程图。
具体实施方式
以下描述涉及用于成像系统中使用的减影技术的各个实施例。具体地，提供用于在图1和2中描绘的成像系统中应用数字减影血管造影(DSA)和路径确定技术的系统和方法。由在成像序列(imaging sequence)的开始获取的一系列掩膜帧生成掩膜，如图3A-B示出的。具体地，在DSA成像中，从在将对比剂注射到受试者的身体结构之前获取的一组掩膜帧，生成DSA掩膜(图3A)；在路径确定技术中，通过向在注射对比剂之后获取的一系列掩膜帧应用峰值浑浊化(peak opacification)函数，生成路径掩膜(图3B)。可以通过将掩膜应用到获取的身体结构的图像数据，生成掩膜化图像，包括对图像的感兴趣区(ROI)内部与ROI外部不同地对掩膜加权。用户可以从一组预定义形状组中选择ROI，如图4中所示的。在一个示例中，用户可以基于身体结构的大小和形状拖拽ROI，如图5中所示的。用户还可以通过执行如图6A-D中所示的操作，动态地实时调节ROI的大小、形状和方位。在图7中示出通过从ROI内部的区域减去与从外部不同量的掩膜来生成掩膜化图像的方法。以此方式，用户能够调节应用到掩膜化图像的不同区域的减影水平，生成区域减影图像。
尽管在本说明书中，通过示例关于x射线系统描述成像系统中使用的减影技术，但应当理解当应用到使用其它成像模式(诸如断层合成(tomosynthesis)、MRI、C臂血管造影，等等)获取的图像时，本技术也可能是有用的。提供x射线成像模式的当前讨论以仅仅作为一种适当的成像模式的示例。
而且，如本说明书中使用的术语“图像”广泛地指可查看图像和代表可查看图像的数据。不过，许多实施例生成(或者被配置成生成)至少一个可查看图像。
现在转到图1，示出示例性成像系统100的框图。成像系统100可以被配置成允许快速和重复性的图像生成。具体地，成像系统100可以被配置成对受试者106成像，受试者106诸如患者、无生命物体、一个或多个制造零件和/或外来物体，诸如牙移植、支架和/或身体内存在的对比剂。在一个实施例中，成像系统100可以包括台架，台架又还可以包括至少一个x射线辐射源102，辐射源102被配置成投射x射线辐射的光束以用来对患者成像。具体地，辐射源102被配置成通过瞄准仪104朝着位于台架的相对侧上的探测器108投射x射线(参照图2解释)。尽管图1只描绘单个辐射源102，但在某些实施例中，可以使用多个辐射源投射多个x射线，以用于获得在不同能量等级与患者对应的投影数据，提高扫描的体积大小，或者更快速地扫描体积。在一个非限制性示例中，源102可以是产生能量光谱通常从30keV到120keV的x射线的源。来自源102的辐射可以通过受试者106，然后在被衰减之后，冲击到探测器或探测器组件108上。探测器108可以产生模拟电信号，该信号代表冲击的辐射光束的强度，因此代表通过受试者106的衰减光束。在一个示例中，探测器108可以是直接变换类型的探测器(例如非晶硒探测器(amorphous selenium detector)、CZT探测器等)。探测器108的其它示例包括碘化铯(Cesium Iodide，CsI)和互补金属氧化物半导体(complementarymetal-oxide-semiconductor，CMOS)探测器。在一个示例中，成像系统100可以是移动外科系统或介入系统(导管室(cath lab))。
在某些实施例中，成像系统100还包括图像处理单元110，图像处理单元110被配置成使用重复或分解图像生成方法生成患者的目标体积的荧光透视图像，如参照图3A-B解释的。
图像控制系统116可以与图像处理单元110通信，以使得操作员使用操作员控制台112控制扫描参数，并在显示器(图1中未示出)上查看生成的图像。操作员控制台112可以包括一些形式的操作员或用户界面114，诸如键盘、鼠标、语音致动的控制器或任何其它适当的输入设备，这些输入设备允许操作员控制图像控制系统116，并在显示器上查看来自图像处理单元110的生成的荧光透视图像或其它数据，如参照图2详细解释的。在某示例中，用户可以通过使用用户界面114执行操作来选择图像内的ROI。另外，操作员控制台112可以使操作员将生成的图像存储在存储装置中，存储装置可以包括硬盘、软盘、光盘等。操作员还可以使用控制台112将命令和指令提供至图像控制系统116以用于控制源102，图像控制系统116将功率和定时信号提供至源102，并另外用于控制探测器108，包括调节探测器的增益和滤波能力。
图2图解说明与图1的成像系统100类似的示例性成像系统200。根据本发明的各方面，系统200被配置成以用户指定的时间窗(user-specified temporal window)实时地生成荧光透视图像(fluoroscopic images)。本说明书中，成像系统可以是在指定的时段内接收图像数据、处理图像数据和显示图像数据的实时系统，没有任何后处理延迟。在一个实施例中，系统200包括源205和探测器209。源205可以是图1的源102的非限制性示例，探测器209可以是图1中所示的探测器108的非限制性示例。探测器209还包括多个探测器元件202，它们一起感测通过受试者204的辐射(例如x射线光束)，以生成相应的荧光透视图像。因此，在一个实施例中，以多切片配置(multi-slice configuration)制造探测器209，包括多行单元(rows of cells)或探测器元件202。
在某些实施例中，系统200被配置成横穿过受试者204周围的不同角位置，以用于获得期望的投影数据。因此，台架201和安装于其上的部件可以被配置成围绕旋转中心206旋转，以例如在不同的能量等级获得图像数据。替代性地，安装的部件可以被配置成沿大致的曲线而不是沿圆的弧线移动。
在一个实施例中，系统200包括控制机构208，以控制部件的运动，诸如台架201的旋转和源205的操作。在某些实施例中，控制机构208还包括控制器210，控制器210被配置成将功率和定时信号提供至辐射源205。控制器210可以是图1中所示的图像控制系统116的非限制性示例。此外，控制机构208包括台架电动机控制器212，台架电动机控制器212被配置成基于成像要求控制台架201的旋转速度和/或位置。
在某些实施例中，控制机构208还包括数据获取系统(DAS)214，DAS 214被配置成对从探测器元件202接收的模拟数据采样，并将模拟数据转换成数字信号以进行后续处理。由DAS 214采样和数字化的数据被传送至计算装置216。在一个示例中，计算装置216将数据存储在存储装置218中。存储装置218例如可以包括硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘读/写(CD-R/W)驱动器、数字通用(DVD)盘、闪存和/或固态存储装置。
另外，计算装置216将命令和参数提供至DAS 214、x射线控制器210和台架电动机控制器212中的一个或多个，以用于控制系统操作，诸如数据获取和/或处理。在某些实施例中，计算装置216基于操作员输入控制系统操作。计算装置216经由操作耦连至计算装置216的操作员控制台220以接收操作员输入，例如包括命令和/或扫描参数和/或感兴趣区(ROI)。操作员控制台220可以包括键盘(未示出)或触摸屏以允许操作员指定命令、ROI和/或扫描参数。操作员控制台220可以是图1中所示的操作员控制台112的非限制性示例。
尽管图2只图示一个操作员控制台220，但超过一个操作员控制台可以耦连至系统200，例如用于输入或输出系统参数、请求检查和/或查看图像。而且，在某些实施例中，系统200可以经由一个或多个可配置的有线和/或无线网络，诸如互联网和/或虚拟专有网络，来耦连至多个显示器、打印机、工作站和/或位于本地或远程(例如机构或医院内，或者在完全不同的方位)的类似装置。
在一个实施例中，例如，系统200或者包括或者耦连至图片存档和通信系统(PACS)224。在一种示例性实现方式中，PACS 224还耦连至远程系统，诸如放射部门信息系统、医院信息系统，和/或耦连至内部或外部网络(未示出)，以允许在不同方位的操作员提供命令和参数，和/或获得对图像数据的访问。
计算装置216使用操作员提供的和/或系统定义的命令和参数以操作桌台电动机控制器226，桌台电动机控制器226又可以控制电动桌台228。具体地，桌台电动机控制器226移动桌台228，以在台架201中适当地定位受试者204，用于获取与受试者204的目标体积(target volume)对应的投影数据。
如之前指出的，DAS 214对由探测器元件202获取的投影数据采样和数字化。随后，图像处理器230使用采样和数字化x射线数据，以执行高速图像减影、重构等等。图像处理器230可以是图1中所示的图像处理单元110的非限制性示例。尽管图2将图像处理器230图示为单独的实体，但在某些实施例中，图像处理器230可以形成计算装置216的一部分。替代性地，图像处理器230可以不在系统200中，而是计算装置216可以执行图像处理器230的一个或多个功能。而且，图像处理器230可以位于本地或远程，并且可以使用有线或无线网络可操作地连接至系统200。具体地，对于图像处理器230，一个示例性实施例可以使用“云”网络集群中的计算资源。
在一个实施例中，图像处理器230重构存储在存储装置218中的图像。替代性地，图像处理器230将图像传送至计算装置216，以用于生成有用的患者信息，进行诊断和评估。在某些实施例中，计算装置216将重构的图像和/或患者信息传送至通信耦连至计算装置216和/或图像处理器230的显示器232。
本说明书中进一步描述的各种方法和过程可以存储在系统200中的计算装置上的非瞬态存储器中，作为可执行指令。在一个实施例中，图像处理器230可以包括非瞬态存储器中的这些指令，并且可以应用本说明书中描述的方法以从扫描数据重构图像。在另一实施例中，计算装置216可以包括非瞬态存储器中的指令，并且在从图像处理器230接收图像数据之后，可以至少部分地将本说明书中描述方法应用到图像数据。在又一个实施例中，本说明书中描述的方法和过程可以分布在图像处理器230和计算装置216上。
在一个实施例中，显示器232允许操作员评估成像的身体结构。显示器232还可以允许操作员例如经由图形用户界面(GUI)选择感兴趣区(ROI)和/或请求患者信息以用于后续的扫描或处理。ROI可以包括各种形状，包括但不限于圆形、方圆形(squircle)和椭圆形，如图4所示的。ROI还可以包括基于感兴趣的身体结构用户指定的形状，如图5中所示的。
在一些示例性实施例中，图像处理器230和/或计算装置216可以从一组掩膜图像生成掩膜，如参照图3A-B解释的，并随后在由用户(经由例如操作控制台220)选择的ROI内部与在ROI外部不同地应用掩膜，以在外部生成具有标志的区域减影图像，帮助用户诊断血管病和/或放置导管、线、支架，等等。
可以关于不同类型的成像系统实现各个实施例。例如，可以关于x射线源投射扇形或圆锥形光束的成像系统来执行实现各个实施例，扇形或圆锥形光束被校准以位于笛卡尔坐标系统的x-y平面内，通常称作“成像平面”。x射线光束通过被成像的对象，诸如患者。光束在被对象衰减之后，冲击在辐射探测器的阵列上。在探测器阵列处接收的衰减的辐射光束的强度取决于由对象进行的x射线光束的衰减。阵列的每个探测器元件产生单独的电信号，该电信号是在探测器方位光束强度的测量值。单独地获取来自所有探测器的强度测量值，以产生传输分布/轮廓(transmission profile)。
现在转到图3A-B，示出使用DSA和路径确定方法生成的成像序列。具体地，图3A图解说明区域DSA成像序列300。图3B示出区域路径序列(regional roadmap sequence)350。DSA是通过查看通过脉管系统(vasculature)的对比介质流动来观察感兴趣的身体结构的脉管系统的x射线程序。路径确定是一种x射线程序，在该程序中，从浓密不透明的血管(densely opacified vessel)减去荧光透视图像，以提高血管和介入装置的可视化。
通常，从将对比材料(contrast material)注射到受试者的身体结构期间或之后获取的荧光透视图像产生掩膜。掩膜包括身体结构的数字信息(例如像素输出值)，包括骨结构和脉管系统，其然后用作减影模板。一旦生成掩膜并存储在存储器中，将被成像系统的探测器捕获的实时荧光透视图像从模拟变换成数字信息，并从掩膜中被逐像素地(一个像素一个像素地)减去(subtracted pixel for pixel)。减去对荧光透视图像和掩膜两者共同的材料(例如骨头和软组织)，只显示身体结构的脉管系统。
生成区域DSA序列和区域路径序列的过程可以是相似的；不过，两个序列的掩膜生成的过程可以不同。在下面的部分中一起解释图3A-B，同时指出两种方法之间的不同。
在时间t0，将感兴趣的受试者的身体结构定位在成像系统中，如之前描述的生成感兴趣的身体结构的荧光透视图像。成像系统可以是图1中所示的成像系统100和/或图2中所示的成像系统200的非限制性示例。受试者被定位成使得由成像系统的源生成的x射线入射在感兴趣的身体结构上。受试者的组织和骨头吸收入射的x射线辐射的一部分。探测器捕获衰减的x射线辐射，并生成掩膜序列302。掩膜序列302包括一系列掩膜帧(mask frames)304。在区域DSA序列300中，在注射对比剂之前，在时间t0和t1之间获取掩膜帧304，随后获得荧光透视序列303。荧光透视图像序列303可以包括几个荧光透视帧(fluoroscopicframes)306。掩膜序列和荧光透视序列之间的不同是掩膜序列不包括对比剂，因此只具有骨头和血管的背景信息，如后面描述的。荧光透视序列包括对比剂存在的帧，因此，包括对比剂通过脉管系统流动的细节。
在掩膜序列302和/或荧光透视序列303期间获取的帧的数目可以由用户基于成像系统中的噪声水平、和/或被成像的身体结构、身体结构被成像的时间等等改变。在一个示例中，可以在掩膜序列302中，在时间t0和t1之间的间隔中获取四个帧。在另一示例中，可以在时间t0和t1之间获取八个帧。在又一个示例中，可以在时间t0和t1之间获取十六个帧。通常，掩膜帧304一起被取平均，以生成掩膜308(可互换称作DSA掩膜)。通过对掩膜帧304取平均生成的掩膜308可能导致掩膜308具有与单个帧304的噪声水平相比的较低噪声，原因是噪声随着取平均的帧的数目的平方根倒数(the inverse square root of the number offrames averaged)降低。因此，通过对四个掩膜帧取平均生成的掩膜可能具有比通过对八个掩膜帧取平均生成的掩膜更高的噪声。
可以使用几种取平均方法(averaging methods)(例如积分平均(integrationaveraging)和递归平均(recursive averaging))生成掩膜308。在一个示例中，每个个别的掩膜帧可以表示为m(k)，掩膜308可以表示为M。通过下面示出的等式(1A)，应用取平均方法，可以生成掩膜M：
其中，N代表一起取平均以生成掩膜M的掩膜帧的总数。掩膜308包括感兴趣的身体结构的组织和骨头的背景信息，不包括脉管系统的任何细节，原因是掩膜308(和掩膜帧304)不包括任何对比材料。换种方式讲，通过如等式(1A)示出的对对比前掩膜帧取平均，生成DSA掩膜M。一旦在时间t1生成掩膜308，则对比剂或染剂(例如碘对比剂、钆对比剂等等)可以在时间t2被注射到感兴趣的身体结构中。通常，对比剂是透明液体(clear liquid)，由于其高的原子数目和密度，在x射线图像上显示黑色。对比剂突出到达感兴趣的身体结构(例如腿、心脏或其它器官)的血液供给。
在另一示例中，可以从一系列对比后的掩膜帧352生成掩膜，如图3B中所示的。在路径序列350期间，执行对比后掩膜生成，如图3B中所示的。在图3B中所示的区域路径序列350中，在注射对比剂之后立即获取掩膜帧354。在一个示例中，在时间t0，在序列350的开始注射对比剂。在获取阈值数目的掩膜帧(例如8、16或32个帧)之后，在时间t1，可以由峰值浑浊化(peak opacification)确定路径掩膜M’(358)。例如，可以使用如下面显示的等式(1B)生成掩膜M’：
(1B) Mask，M’＝Peakopacificity{m(k)，k＝0，1，...，N-1}
其中，N是在时间t0和t1之间获取的掩膜帧的总数。使用峰值浑浊化以对比介质可视地增强脉管系统。在x射线获取期间，对比介质通过血管流动。然而，在曝光结束时，对比介质在血管的上游部分不再可见(例如，由于对比介质被血流推向下游)。峰值浑浊化校正此缺点，通过在曝光期间所有帧上基于碘的对比介质的情况下维持颜色较深(或在CO2介质的情况下颜色较浅)的像素，允许血管的完全可视化。本说明书中，路径掩膜M’可以如下面显示的用于后续减影，以生成减影图像，减影图像被用来引导和促进导管和导线的血管内操作。
一旦生成掩膜(使用等式(1A)或者(1B))，可以在时间t3获取包括荧光透视帧306的荧光透视图像序列303。在时间t3获取第一荧光透视帧306。在一个示例中，在注射对比剂(图3A)之后立即获取第一荧光透视帧306。在另一示例中，在获取阈值数目的掩膜帧之后(图3B)获取第一荧光透视帧306。在时间t3和t(N)之间，获取N个荧光透视帧。对于在时间t3生成的每个荧光透视帧，如下文描述地生成每个背景帧310和增强帧314。本说明书中，荧光透视帧包括由成像系统的探测器生成的未减影图像数据。在一些示例中，荧光透视帧可以称作原始数据。背景帧和增强帧可以是从荧光透视帧生成的减影帧；不过，应用到背景帧的减影的水平可以与应用到增强帧的减影的水平不同。因此，背景帧可以包括更多的身体结构标志和更少的脉管系统。相比较，增强帧可以包括增强的脉管系统以及较少的骨标志。
在一个实施例中，如由下面的等式(2)所示的，背景帧可以与荧光透视帧306相同：
(2) b(k)＝f(k)
其中，b(k)代表第k个背景帧，f(k)代表第k个荧光透视帧。在此示例中，背景帧并不包括任何减影。在此示例中，背景帧可以被互换地称作荧光透视帧。
在一些示例中，可以通过应用如由下面的等式(3)的偏置，背景帧b(k)可以位于中心：
(3) b(k)＝f(k)+C1
其中，C1是整数(正或负)偏置值，其被加入以使背景帧在中心。
另外，可以如在下面的等式(4)所示的从荧光透视帧f(k)中减去第一量或百分比的掩膜：
(4) b(k)＝f(k)-(α1*m)+C1
其中，α1是常数，其代表从荧光透视帧f(k)中减去的掩膜m(DSA掩膜M或路径掩膜M’)的量。在一些示例中，如下文讨论的，考虑运动诱发的伪影(motion inducedartifacts)的校正被应用到荧光透视帧。例如，在获取荧光透视序列303时出现的任何运动可能引起荧光透视帧306中的运动伪影(motion artifacts)。从荧光透视帧生成的相应的背景帧310可以包括调节任何运动诱发的伪影的校正或移位。举一个示例，在获得荧光透视序列f(k)时，如果受试者运动，和/或如果搁置受试者的桌台抖动，则被成像的感兴趣身体结构的区域可能在后续帧中位移(displaced)。
运动或位移校正(Motion or displacement correction)包括移动(shifting)掩膜。通常，将像素在(i，j)移动到(i+δi，j+δj)，改变掩膜，以生成新掩膜如下面的等式(5)所示：
其中，mi，j是位于(i，j)的掩膜M的元素(等式(1A)或(1B))。然后在减影(subtracting)中应用新掩膜。
在等式(4)中，α1可以称作权重(a weight)。可以从在0和1之间的范围选择常数α1。当α1＝1时，则背景帧b(k)是纯减影帧，表示从荧光透视帧306完全减去掩膜m以生成背景帧b(k)。在此示例中，背景帧可以只包括脉管系统，骨头和血管的标志已经减去。对于DSA技术，减去的背景帧可以包括被对比介质突出的脉管系统的增大的对比度和增强的可见性(visibility)。对于路径技术，减影背景帧可以包括介入装置的增强的可视性(visualization)。在一个示例中，α1的值可以由用户在成像序列300开始(在时间t0)时输入。在另一示例中，α1的值可以由用户在掩膜序列结束(例如时间t1)时输入。在又一个示例中，可以在成像序列期间由用户实时地动态改变α1的值。例如，用户能够通过调节滑块以动态地调节α1的值，改变α1。在其它示例中，可以由成像系统基于用户输入偏好调节α1的值。改变α1的值改变从荧光透视帧中减去的掩膜的量。可以指出，减影过程实时地出现，没有任何明显的延迟或后处理步骤。
如上文讨论的，可以实时地执行本说明书中公开的过程。可以动态地调节从ROI内部和外部的荧光透视图像中减去的掩膜的量，动态地改变ROI的大小，和/或动态地移动ROI以跟随例如导线的尖部的运动，实现实时处理。所有的上面的ROI的动态调节/运动和减影可以在成像的同时而不是在稍后时间执行，不过此处理还可在成像完成之后进行(例如对一个或多个保存的图像执行处理)。
以此方式，可以从荧光透视序列303生成背景序列312。本说明书中，可以如由等式(4)描述的从每个个别的荧光透视帧306生成背景序列312的每个背景帧310。此外，可以如在下面的等式(6)中所示的从荧光透视序列生成增强图像316：
(6) e(k)＝f(k)-(α2*m)+C2
其中，f(k)是荧光透视帧306，m是根据由等式(1A)或(1B)所示的生成的掩膜，α2和C2是与之前参照等式(3)和(4)描述的系数α1和C1相似的系数。简单讲，α2是代表从荧光透视帧f(k)减去的掩膜m(例如M或M’)的量的权重。在一个示例中，α2可以与α1不同。在一个示例中，α2可以大于α1，在这种情况下，应用到增强帧的减少的量大于背景帧。在又一个示例中，α2可以小于α1，在这种情况下，应用到增强帧的减少的量小于背景帧。与α1类似，可以从在0和1之间的范围选择系数α2。当α2＝1时，则背景帧b(k)是纯减影帧，表示从荧光透视帧306完全减去掩膜m，以生成增强帧e(k)。在此示例中，背景帧可以只包括脉管系统，而骨头和血管的标志已减去。
如之前参照α1描述的，可以由用户在成像序列300开始时(例如在时间t0)输入α2的值。在另一示例中，α2的值可以由用户在掩膜序列结束(例如时间t1)时输入。在又一个实施例中，可以在生成背景帧之后输入α2的值。在另外的其它实施例中，在成像序列期间可以由用户实时地动态改变α2的值。具体地，用户能够通过调节滑块以动态实时地调节α2的值，改变α2。本说明书中，例如调节α1的滑块可以与调节α2的滑块不同。在另一示例中，可以使用在单个窗口内设置的不同滑杆调节α1和α2。在又一个示例中，可以基于α1的值调节α2的值。如果用户已经将α1的值设置为0.5，α2的值可以自动调节为例如0.75(例如，1.5*α1)。改变α2的值改变从荧光透视帧中减去的生成增强图像e(k)的掩膜的量。可以注意，减影的过程实时出现，没有任何显著的延迟或后处理步骤。以此方式，可以从荧光透视序列303生成增强序列316。本说明书中，可以如由等式(6)描述的，从每个个别的荧光透视帧306生成增强序列316的每个增强帧314。此外，可以显示为减影帧的增强帧，以增强血管结构在感兴趣的身体结构(anatomy)的可见性。
减影帧还称作DSA图像或路径图像，未减影帧可以称作标志图像。通过减去或移动身体结构的骨结构(其在掩膜中存在)，DSA图像增强身体结构的血管结构的可见性。路径图像可以包括具有介入装置的增强可见性的图像。
通常，显示的最终的DSA/路径图像可以与某个百分比的未减影帧混合，以部分地恢复骨结构，以便生成所称的标志图像。本说明书中，增加的某百分比的未减影帧应用到整个帧(例如该帧的整个区域)，因此降低显示在显示器上的最终图像的脉管系统的可见性，使用户更难诊断脉管系统异常或更难执行介入程序。具体地，在DSA成像中，当DSA帧中包括具有骨结构的标志图像时，相比纯DSA图像，脉管系统的可见性可能降低。同样，在路径确定中，当加回一些未减影帧时，可能降低介入装置的可见性。通常，标志图像显示在一个信道和/或显示器上，减影图像(例如DAS/路径图像的背景/增强帧)可以显示在不同的信道和/或显示器上。用户可能必须查看减影图像，并且另外查看显示在不同的监视器上的未减影标志图像，以了解脉管系统相对于标志的位置。然而，本发明人已经认识到，可以执行包括如下文描述的标志的区域DSA和区域路径。简单讲，可以在荧光透视帧内不同地加权使用等式(1A)或(1B)生成的掩膜。结果，最终图像可以包括全部在相同图像内具有较大减影量的区域和具有较小减影量的区域。因此，显示的最终图像可以包括身体结构标志和脉管系统。
在一个实施例中，可以在用户选择的感兴趣区(ROI)318内生成增强帧，并且可以将增强帧显示在背景帧310内，如区域DSA序列326(图3A)和路径序列360(图3B)中所示的。在两种成像方法中，通过从如图4中所示的一组预定义形状中选择一个形状，用户可选择ROI 318，或者ROI 318可以包括特定于如图5中所示的被成像的身体结构的用户定义的形状。
转到图4，视图400示出一些示例性ROI形状。ROI的一些非限制的示例性形状包括圆形408、方圆形410和方形412。在一个示例中，用户可以选择背景图像的形状和在成像序列开始时的ROI。在另一示例中，用户可以基于显示器(例如监视器)上显示的图像选择背景图像和ROI的形状。用户可以另外选择背景图像的形状。背景帧的一些非限制的示例性形状包括方形402、方圆形404和圆形406。可以以几种方式组合ROI和背景帧的这些示例性形状；一些非限制性组合示于视图400中。在一些示例中，可以由用户选择超过一个ROI。在此类示例中，可以由用户指定在每个ROI内减影的量。如之前描述的，ROI外的背景帧可以包括较少的减影，因此更多的标志特征，ROI内的区域可以包括更多的减影，因此较少的标志特征。
在一个示例中，用户能够拖拽特定于如图5中所示的被成像的身体结构的用户定义的形状。图5示出了显示身体结构的背景图像508。具体地，背景图像508包括方形形状505。然而，如参照图4描述的，背景图像可以包括其它形状，诸如圆形、方圆形等等。本说明书中，可以通过从如等式(4)描述的相应荧光透视图像减去第一水平(由α1给出)的掩膜M，来显示背景图像。在一个特定的示例中，当α1设置为零时，背景图像可以是具有更多骨头和血管信息的纯的未减影图像。在其它示例中，可以如参照图3A描述的，从一系列值中选择α1的值。
此外，用户能够在背景图像508内拖拽形状504以指定ROI510。因此，用户可以使用鼠标拖拽光标，追踪显示背景图像508的显示器上的ROI 510。在另一示例中，用户可以触摸显示器，并使用其手指直接在背景图像508上拖拽形状504。在又一个示例中，用户可以从一组用户定义的形状中选择ROI 504。
一旦用户拖拽ROI的形状，则成像处理器可以自动地将第二水平(由α2给出，如在等式(6)中定义的)的减影应用到ROI内的区域。此外，ROI外的区域可以保持在第一减影水平。在一个示例中，当α2＞α1时，ROI内的区域可以包括更多的减影，因此相对于显示在ROI外的区域上的标志图像(具有较少减影)有较高的对比度以用于查看脉管系统。在其它示例中，α2可以低于α1，在这种情况下，ROI内的区域可以包括标志，ROI外的区域可以包括脉管系统。用户能够动态地调节α2和α1的值，以改变应用到ROI内和ROI外的每个区域的减影水平。此外，用户能够如图6A-D中描述的实时地调节ROI的大小、形状和方位的一个或多个。
现在转到图6A-D，示出由用户动态地定位ROI所执行的示例性操作。具体地，用户能够动态地调节分别在ROI内和外显示的每个减影图像和未减影图像的大小。在图6A-D中，左边的图像示出在ROI上执行的操作或动作的类型，产生的ROI显示在右边。
在图6A中，示出从身体结构的荧光透视x射线图像数据生成的第一荧光透视图像602。使用等式(4)，可以生成第一荧光透视图像602的第一背景图像604。在一个示例中，第一水平(例如由α1给出)的减影可以应用到荧光透视图像数据，以生成背景图像604(也称作掩膜图像)。具体地，可以在获取荧光透视图像数据之前，生成掩膜m(例如DSA掩膜M或路径掩膜M’)。可以通过从荧光透视图像数据减去第一量的掩膜m，并另外应用位移校正，生成第一背景图像。
在一个示例中，α1的值可以设置成1，指示产生的背景图像是完全减影图像。在另一示例中，α1的值可以设置成0，表示背景图像并不包括任何减影，因此，包括标志，诸如骨头、血管等等。在其它示例中，减影水平可以如参照图3A-B在之前讨论的动态地改变。除了减影水平之外，用户可以指定背景图像的形状(例如圆形)。
用户能够使用几种方法选择ROI的大小、形状、数目和方位/位置(location)。一个非限制的示例性方法包括在显示背景图像的显示器的触摸屏上执行触摸操作。在一个示例中，用户能够通过在第一背景图像604内执行触摸操作607选择ROI。一个示例性触摸操作607可以包括用户用一个或多个手指触摸背景图像内部。执行触摸操作607可以自动地激活ROI选择菜单。从预选择的形状(例如圆形、方形、圆形等等)的菜单或者从用户定义的形状，用户能够选择ROI 608的特定形状(例如方形)，如图6A中的右边的图像中显示的。
在选择ROI之后，示出第二荧光透视图像603。第二荧光透视图像603包括第二背景图像605。可以通过从ROI 608外的区域中的荧光透视图像数据减去第一水平L1的掩膜m，来生成第二背景图像605。此外，在ROI 608内生成第一增强图像606。可以从ROI 608内的荧光透视图像数据减去第二水平L2的掩膜m，以在ROI 608内生成增强图像606。因此，包括脉管系统的增强图像606只显示在ROI 608内，而ROI的外部包括标志(landmarks)。本说明书中，应用到第二背景图像605和第一增强图像606中的每一个的减影包括掩膜m的逐像素减影(pixel-to-pixel subtraction)，不同的权重应用到ROI608内部和外部的像素值。以此方式，第二背景图像605和第一增强图像606可以一起显示在相同的显示器上、在相同帧中，使得用户能够相对于在外部(例如背景图像605)上显示的标记看到增强图像(例如ROI 608内部)内的增强脉管系统(或介入装置)。如果放置支架(stent)或线，则用户能够借助在增强图像606周围显示的标志横穿过脉管系统。而且，如下文描述的，用户能够调节增强图像(或ROI)的大小、形状和方位。
如图6B中所示的，可以通过在第二荧光透视图像603的ROI608内执行触摸操作610，来调节ROI 608的大小。通过向内移动手指(如由箭头611指示的)，用户可以执行“捏(pinch)”操作以减小ROI的大小。第三荧光透视图像607显示在图6B中的右边。产生的ROI614包括与原始ROI 618相比较小的区域。ROI 614在大小上减小的量可以基于在ROI 612内执行的“捏”的量。本说明书中，可以基于以下的一个或多个确定捏的量：应用到显示器的压力(由显示器中包括的压力传感器感测的)、手指在ROI 612内移动通过的距离、手指移动的速度，等等。在一个示例中，一旦达到期望大小，用户可以从显示器上移去其手指，指示达到期望大小。在另一示例中，用户可以轻点显示器两次，以在ROI 614的期望大小停止。在从ROI 612过渡到ROI 614时，减小ROI的大小，因此，现在在较小的区域(ROI 614内)上生成第二增强图像613，并在第三背景图像609内显示第二增强图像613。
当指定ROI 614时，在ROI 614外生成第三背景图像609，在ROI 614内生成第二增强图像613。如之前一样，第二增强图像可以包括从荧光透视图像数据减去的第三水平L3的掩膜m，第三背景图像可以包括从荧光透视图像数据减去的第四水平L4的掩膜m。可以由用户动态地调节第一、第二、第三和第四减影水平。
在一个示例中，L3可以等于L2，L4可以等于L1。在此示例中，由(L2-L1)得出的差可以增加到第二背景图像605以在ROI612和ROI 614之间的区域616中生成第三背景图像609。
在一个示例中，在ROI 614内显示的第二增强图像613可以是纯减影图像(例如，其中，α2＝1)，背景图像可以是纯未减影图像(例如，其中，α1＝0)。在另一示例中，用户能够调节的α1和α2值，以改变应用在ROI 614的外部内的减影的量。
在另一示例中，如图6C中所示的，用户能够增大ROI 612的大小。用户能够执行在ROI 612内的操作623以增大ROI的大小。用户可以向外移动手指(如由箭头617指示的)，用户可以执行“扩大”操作以增大ROI 612的大小。本说明书中，可以基于以下的一个或多个确定扩大量：应用到显示器上的压力(由显示器中包括的压力传感器感测的)、手指在ROI 612内移动通过的距离、手指移动的速度，等等。在一个示例中，一旦达到期望大小，用户可以从显示器上移去其手指，指示达到期望大小。在另一示例中，用户可以轻点显示器两次以在期望大小停止。在一个示例中，ROI 612可以扩大到最大尺寸，如图6C的右边图像显示的。例如，ROI 612可以扩大至ROI 624，这覆盖荧光透视图像620的整个区域。产生的背景图像619可以包括完全减影的图像(类似于图6A中所示的第一背景图像604)。以此方式，用户能够调节ROI的大小，因此调节在背景图像内执行减影的区域。
通常，当ROI的大小增大或减小时，ROI外部的背景图像的大小分别减小或增大。因此，用经调节的ROI显示图像可以包括使用新ROI大小和位置基于等式(4)和(5)重新计算一个或多个背景图像b(k)和增强图像e(k)。例如，当ROI减小时，可以在新的减小的ROI上计算e(k)，另外，可以在新的增大的区域上计算b(k)。同样，当ROI增大时，可以在新的增大的ROI上计算e(k)，另外，可以在新的减小的区域上计算b(k)。以此方式，可以基于用户选择持续地更新增强图像和背景图像。
在一个示例中，用户能够将ROI实时地从第一方位/位置(location)630移动到第二方位/位置646，以跟踪对比介质的流动或导线(guidewire)的行进，如图6D中所示的。如之前描述的，通过将掩膜减影应用到荧光透视图像626，可以从荧光透视图像626生成背景图像628。可以在背景图像628内选择ROI 640(如之前参照图6A描述的)。一开始，可以在荧光透视图像626内的第一方位/位置630选择并定位ROI 640的边界(本说明书中是方形边界)。基于ROI的方位/位置和大小，第一量的减影可以应用到ROI 640内部的区域以在区域634内部生成增强图像，第二不同量的减影可以应用到ROI 640外部的区域636以在区域636中生成背景图像。在一些示例中，ROI内部的区域可以称作第一区域634，ROI外部的区域可以称作第二区域636。第一区域634可以包括使用如下给出的等式(7)生成的增强图像：
(7) e＝f-A1+C
其中，e代表第一区域634中的代表像素值，f是荧光透视图像626的代表像素值，C是应用到像素值e的偏置。本说明书中，A1可以等于(α2*m)，例如，m是如之前描述的应用权重α2的掩膜的像素值。
同样，第二区域636可以包括使用如下给出的等式(8)生成的背景图像：
(8) b＝f-A2+C
其中，b是第二区域636中的代表像素值，f是荧光透视图像626的代表像素值，C是偏置。本说明书中，A2可以等于(α1*m)，例如，m是如之前描述的应用权重α1的掩膜的像素值。
因此，仅在第一区域的边界内执行第一量的减影，仅在第一区域的边界内生成增强图像。另外，可以在相同的显示器上显示第一区域和第二区域。用户可以触摸第一区域634的边界内的显示，并将第一区域634从第一方位/位置630沿由箭头632指示的方向拖拽到荧光透视图像626内的新的第二方位/位置646。在新的方位/位置646，生成包括新背景图像644的新荧光透视图像642。基于ROI的方位和大小，第一量的减影可以应用到ROI 648内部的区域(区域650)，不同的第二量的减影可以应用到ROI 648外部的区域(区域652)。图像处理器可以如下文描述的调节应用到ROI 648内部和外部区域的荧光透视图像的减影量。即便当ROI从第一方位630移动到第二方位646，在ROI内部相比在ROI外部应用的减影权重可以保持恒定。在一个示例中，ROI 640可以包括100％的减影(例如，α2＝1或从荧光透视图像中完全减去100％的掩膜)，ROI外部的区域包括0％减影(α2＝0)。这显示在图6D中左边的图中。当ROI移动到第二方位/位置时(在图6D中右边的图中)，在ROI 648内部执行的减影量将是100％，而在ROI外部(由652给出)的区域中执行的减影量将是0％。因此，α2在ROI 648将设置成1，α1在ROI 640将设置成0。可以如下文显示的计算在新的方位/位置在ROI内减去的掩膜的量以及加入到位于之前的方位/位置的ROI的掩膜的量。
例如，可以从在第二方位646的ROI 648内部的第一区域650中的背景图像减去第三量的掩膜，第三量等于第一量和第二量之间的差。在数学上，第一区域650可以如下表示：
(9) e’＝b-A3
其中，e’是在第二方位646第一区域650中的代表像素值，b由等式(7)给出。同样，第二区域652可以使用以下给出的等式(10)生成：
(10) b’＝e+A3
其中，b’代表在第二方位646在第二区域652中的像素值，e由等式(7)给出。因此，第三量可以等于第一量和第二量之间的差(例如A2-A1)。
在一些示例中，超过一个ROI可以由用户指定。在此示例中，基于用户输入，在不同的感兴趣区上掩膜可以被不同地加权。用户另外能够相互独立地移动不同的感兴趣区。
而且，用来生成图6A-6D图示的各个图像的图像数据可以是相同的原始图像数据，例如用来生成第一荧光透视图像602的图像数据可以是与用来生成第二荧光透视图像603的相同的图像数据。在其它示例中，可以使用不同的图像数据以生成图6A-6D图示的各个图像，例如可以使用在第一时间采集的第一组图像数据生成第一荧光透视图像602，而可以使用在稍后的第二时间采集的第二组图像数据生成第二荧光透视图像603。
因此，可以由图1-2中描绘的部件和系统(诸如图1的图像处理单元110和/或图2的图像处理器230)执行第一示例性方法；然而，应当理解，在不偏离本发明的范围下，可以在没有描绘的其它部件和系统上实现所述方法。第一示例性方法可以包括生成受试者的身体结构的掩膜；从受试者的身体结构的荧光透视图像减去第一量的掩膜，仅从荧光透视图像的第一区域的边界内减去第一量的掩膜，从第一区域的边界外部的第二区域的荧光透视图像减去第二量的掩膜；以及在显示器上显示具有第一区域和第二区域的荧光透视图像。另外或者替代性地，第一区域的边界可以由用户定义。另外或者替代性地，所述方法还可以包括响应于用户触摸监视器上第一区域的边界内部的显示，以及将第一区域从第一方位/位置拖拽到荧光透视图像内部的新的第二方位/位置，从在第二方位/位置的第一区域的边界内部的荧光透视图像减去第三量的掩膜，第三量等于第一量和第二量之间的差。另外或者替代性地，所述方法可以包括在第一方位/位置在荧光透视图像的第一区域的边界内部增加第三量的掩膜。另外或者替代性地，所述方法可以包括响应于用户在两个点触摸第一区域内的监视器，并向外移动两个点以增大两个点之间的距离，增大第一区域的第一面积，减小荧光透视图像的第二区域的第二面积，第一面积的增大量与两个点之间的距离的增大成比例。响应于用户在两个点触摸第一区域内的监视器，并向内移动两个点以减小两个点之间的距离，所述方法可以另外或者替代性地包括减小第一区域的第一面积，减小荧光透视图像的第二区域的第二面积，第一面积的减小量与两个点之间的距离的减小成比例。
现在转到图7，示出通过将掩膜应用到获取的受试者的身体结构的图像数据生成掩膜化图像的示例性方法。具体地，应用掩膜包括在图像的感兴趣区(ROI)内部与在ROI外部不同地对掩膜加权，加权ROI内部独立于加权ROI外部。可以由控制器或处理器(例如图1的图像处理单元110和/或图2的图像处理器230)基于存储在处理器的存储器上的指令并与从成像系统的传感器(诸如上文参照图1-2描述的传感器)接收的信号结合，执行用于执行方法700和本说明书中描述的其它示例性方法的指令。控制器可以使用成像系统的致动器根据描述的方法，调节成像系统的操作。作为一个示例，在区域DSA/路径序列中，处理器可以调节x射线源(诸如图1中所示的源102和/或图2中所示的源205)的输出，以使用探测器(诸如图1的探测器108和/或图2的探测器209)生成图像数据。作为另一示例，处理器可以基于由耦连至显示器的一个或多个压力传感器生成的输出，确定由用户施加在显示器(例如监视器)上的压力的水平。
方法700在705开始，获取一组掩膜图像。在一个示例中，掩膜图像可以是在将对比剂注射到受试者的身体结构之前获取的对比前图像。在另一示例中，掩膜图像可以是在注射对比剂之后立即获取的对比后图像。因此，可以基于系统的噪声水平、使用的探测器的规范、用户偏好等等来调节获取的掩膜图像的数目。
在710，方法700包括从在705获取的掩膜图像生成掩膜。在一个示例中，可以通过使用等式(1A)对一组对比前掩膜图像取平均，生成掩膜。在另一示例中，可以通过使用等式(1B)测量一组对比后掩膜图像的峰值不透明度，生成掩膜。
在715，方法700包括从用户接收图像数据的感兴趣区(ROI)。图像数据可以包括一个或多个原始荧光透视图像、背景图像或其它适当的图像数据。在一个示例中，通过多点触摸显示身体结构的荧光透视图像的监视器可以实现ROI选择。另外，用户可以如之前参照图4、5和6A-D描述的选择ROI的形状、大小和方位/位置。ROI可以定义界定第一区域与第二区域的边界，其中，第一区域指ROI内部的区域，第二区域包括位于ROI外部的区域(不过，在荧光透视/背景图像内)。在一些示例中，可以从用户接收超过一个ROI。
在720，方法700包括通过在ROI内部与在ROI外部不同地对掩膜(在710生成的)加权，生成掩膜化图像。加权掩膜包括在725从ROI内部的第一区域减去第一量的掩膜，并且还包括在730从ROI外部的第二区域减去第二量的掩膜。尽管提供不同的减影作为可以与ROI外部不同地加权ROI的一个示例性方法，但其它方法是可行的。例如，掩膜和图像数据可以取平均，其中，根据第一加权平均对ROI取平均，根据第二不同的加权平均对ROI外部取平均。
因此，第一量和第二量各自可以动态地由用户调节。在一个示例中，第一量可以设置成0.9，第二量可以设置成1。在此示例中，第一区域可以包括一些骨结构，其可以用作在第二区域内显示的纯减影图像的标志(landmark)。在735，可以(例如在监视器上)显示包括第一区域和第二区域的掩膜化图像。如果用户指定超过一个ROI，则基于用户偏好在每个ROI内不同地加权掩膜。例如，如果用户定义两个ROI，则用户可以另外指定应用到每个ROI的减影的水平。此外，用户可以指定应用到两个ROI外部的区域的减影的水平。
在740，方法700包括检查ROI中的任何变化，变化包括但不局限于ROI的大小、形状、数目和方位/位置的变化。如参照图6A-D在之前描述的，用户能够通过执行包括在掩膜化图像内移动手指的操作，来动态地增大或减小ROI的大小。在一个示例中，向外移动手指可以增大ROI的大小，向内移动手指可以减小ROI的大小。另外或替代性地，方法700可以包括检查第一和第二量的减影是否有任何变化。
如果ROI中没有任何变化(例如在740为“否”)，则方法前进到745，其中，通过从第一区域减去第一量的掩膜并从第二区域减去第二量，可以在连续帧中继续生成掩膜化图像。
然而，如果在ROI中有变化(例如在740为“是”)，则方法700前进到750，其中，生成新掩膜化图像。在一些示例中，生成新掩膜化图像包括在相同方位/位置对新ROI大小和/或形状，生成掩膜化图像。另外或替代性地，生成新掩膜化图像包括在由用户指定的新ROI方位/位置执行减影。另外或替代性地，生成新掩膜化图像包括基于用户输入将不同水平的减影应用到第一区域和/或第二区域。方法700返回。
在ROI内部和外部应用不同水平的减影的技术效果是以此方式生成的掩膜化图像包括在具有可变标记的图像内的区域减影图像。以此方式，标志结构和详细的脉管系统信息可以包括在相同的图像中，使其更容易用于诊断目的。此外，这可以提高放置介入装置的准确度。
上面描述的系统和方法提供一种方法，所述方法包括：从受试者的身体结构的一组掩膜图像生成掩膜；并通过将掩膜应用到获取的受试者的身体结构的图像数据生成掩膜化图像，包括在图像数据的感兴趣区(ROI)内部与在ROI外部不同地对掩膜加权，对ROI内部加权独立于对ROI外部加权。在所述方法的第一示例中，所述方法可以另外或替代性包括：其中加权包括从ROI内部的第一区域减去第一量的掩膜，并从ROI外部的第二区域减去第二量的掩膜，掩膜化图像包括第一区域和第二区域。所述方法的第二示例可选地包括第一示例，并且还包括：其中第一量和第二量各自基于用户偏好调节。所述方法的第三示例可选地包括一个或多个第一和第二示例，并且还包括：其中，第二量比第一量小。所述方法的第四示例可选地包括一个或多个第一至第三示例，并且还包括：在显示器上实时地显示掩膜化图像。所述方法的第五示例可选地包括一个或多个第一至第四示例，并且还包括：其中ROI由用户选择，并且其中可由用户调节在掩膜化图像内ROI的形状、大小和位置中的一个或多个。所述方法的第六示例可选地包括一个或多个第一至第五示例，并且还包括：其中ROI的大小比掩膜化图像的大小要小。所述方法的第七示例可选地包括一个或多个第一至第三示例，并且还包括：其中ROI的形状包括以下的一个或多个：圆形、方圆形、方形、椭圆形和用户定义的形状。所述方法的第八示例可选地包括一个或多个第一至第三示例，并且还包括：其中，通过对在将对比剂注射到受试者的身体结构之前获取的一组掩膜图像取平均来生成掩膜，并且其中，在注射对比剂之后获取图像数据。所述方法的第九示例可选地包括一个或多个第一至第八示例，并且还包括：其中，通过对在注射对比剂之后立即获取的一组掩膜图像执行峰值浑浊化操作来生成掩膜；并且其中，在生成掩膜之后获取图像数据。
上面描述的系统和方法提供一种方法，所述方法包括：生成受试者的身体结构的掩膜；从受试者的身体结构的荧光透视图像减去第一量的掩膜，只从荧光透视图像的第一区域的边界内部减去所述第一量的掩膜；从第一区域的边界外部的第二区域从荧光透视图像减去第二量的掩膜；并在显示器上显示具有第一区域和第二区域二者的荧光透视图像。在所述方法的第一示例中，所述方法可以另外或替代性包括：其中第一区域的边界由用户定义，并且还包括响应于用户触摸第一区域的边界内的显示器以及将第一区域从第一方位/位置拖拽到荧光透视图像内部的新的第二方位/位置，从第二方位/位置的第一区域的边界内部的荧光透视图像减去第三量的掩膜，第三量等于第一量和第二量之间的差。所述方法的第二示例可选地包括第一示例，并且还包括：在第一方位的荧光透视图像的第一区域的边界内部增加第三量的掩膜。所述方法的第三示例可选地包括一个或多个第一和第二示例，并且还包括：响应于用户在两个点触摸第一区域内的监测器并且向外移动两个点以增大两个点之间的距离，增大第一区域的第一面积并减小荧光透视图像的第二区域的第二面积，第一面积的增大量与两个点之间的距离的增大成比例。所述的第四示例可选地包括一个或多个第一至第三示例，并且还包括：响应于用户在两个点触摸第一区域内部的监视器以及向内移动两个点以减少两个点之间的距离，减小第一区域的第一面积并减小荧光透视图像的第二区域的第二面积，第一面积的减小量与两个点之间的距离的减小成比例。
上面描述的系统和方法还提供一种成像系统，所述系统包括：x射线源，所述x射线源被配置成刺激患者的身体结构；成像装置，所述成像装置被配置成响应于由探测器检测的x射线辐射实时地生成身体结构的荧光透视图像序列；具有用户界面的显示器，所述显示器被配置成显示荧光透视图像序列；控制器，所述控制器可操作地耦连至显示器和成像装置，并配置有在非瞬态存储器中的指令，这些指令在执行时使控制器：通过在荧光透视图像序列开始时对一系列帧取平均来生成掩膜；在生成掩膜之后，生成身体结构的背景图像序列；经由用户界面从用户接收感兴趣区(ROI)的指示；只在ROI内从背景图像序列的每个图像中动态地减去第一量的掩膜，以生成减影序列；以及显示区域数字减影血管造影(DSA)图像序列，该序列具有在ROI内部的减影图像序列和在ROI外部的背景图像序列。在所述系统的第一示例中，所述系统可以另外或替代性包括：其中对一系列帧取平均包括在将对比剂注射到患者体内之前对一系列帧取平均。所述系统的第二示例可选地包括一个或多个第一和第二示例，并且还包括：其中对一系列帧取平均包括对在将对比剂注射到患者体内之后立即获取的一系列帧执行峰值浑浊化操作。所述系统的第三示例可选地包括一个或多个第一和第二示例，并且还包括：其中第一量由用户调节。所述系统的第四示例可选地包括一个或多个第一至第三示例，并且还包括：其中ROI由用户选择，并包括以下的一个或多个：圆形、方圆形、方形、椭圆形和用户定义的形状。
如本说明书中使用的，以单数提到的并以“一(a)”或“一(an)”开始的元件或步骤应当理解为不排除多个所述元件或步骤，除非这种排除是明确指出的。而且，提到本发明的“一个实施例”不旨在解读为不包括也并入所陈述特征的附加实施例的存在。而且，除非明确指示为相反，否则“包括(comprising)”、“包括(including)”或“具有(having)”具有特定性质的一个元件或多个元件的实施例可以包括不具有该性质的附加的这些元件。术语“包括(including)”和“其中(in which)”用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”普通语言等同。而且，术语“第一”、“第二”和“第三”等只用作标记，不旨在对其对象强加数字要求或特定的位置次序。
本说明书使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，还使得任意本领域技术人员可实践本发明(包括制造和使用任意装置或系统和执行任意结合的方法)。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这样的其他示例具有与权利要求书的文字语言并非不同的结构元件、或者如果这样的其他示例包括与权利要求书的文字语言具有非实质性区别的等同结构元件，则这样的其他示例意欲落入权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种生成减影图像的方法，包括：
从受试者的身体结构的一组掩膜图像生成掩膜；以及
通过对获取的受试者的身体结构的图像数据应用所述掩膜来生成掩膜化图像，包括在所述图像数据的第一感兴趣区ROI内部与在所述第一ROI外部不同地对所述掩膜加权，在ROI内部加权独立于在所述ROI外部加权；
基于用户选择的第二ROI，应用所述掩膜来生成掩膜化图像，包括第二ROI内部与在所述第二ROI外部不同地对所述掩膜加权。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加权包括从所述ROI内部的第一区域减去第一量的掩膜，并从所述ROI外部的第二区域减去第二量的掩膜，所述掩膜化图像包括所述第一区域和所述第二区域。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一量和所述第二量各自基于用户偏好调节。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二量小于所述第一量。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括在显示器上实时地显示所述掩膜化图像。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述掩膜化图像内的ROI的形状、大小和位置中的一个或多个能够由用户调节。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述ROI的大小小于所述掩膜化图像的大小。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述ROI的形状包括以下的一个或多个：圆形、方圆形、方形、椭圆形和用户定义的形状。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，通过对在将对比剂注射到所述受试者的身体结构之前获取的一组掩膜图像取平均来生成所述掩膜，并且其中，在注射所述对比剂之后获取所述图像数据。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，通过对在注射对比剂之后立即获取的一组掩膜图像执行峰值浑浊化操作来生成所述掩膜，并且其中，在生成所述掩膜之后获取所述图像数据。
11.一种成像系统，包括：
x射线源，所述x射线源被配置成刺激患者的身体结构；
成像装置，所述成像装置被配置成响应于由探测器检测的x射线辐射，实时地生成身体结构的荧光透视图像序列；
带用户界面的显示器，所述显示器被配置成显示所述荧光透视图像序列；
控制器，所述控制器可操作地耦连至所述显示器和所述成像装置，并用非瞬态存储器中的指令配置，所述指令在执行时引起所述控制器：
通过在所述荧光透视图像序列开始时对一系列帧取平均来生成掩膜；
在生成所述掩膜之后，生成所述身体结构的背景图像序列；
经由所述用户界面从用户接收感兴趣区ROI的指示；
只在所述ROI内部从所述背景图像序列的每个图像动态地减去第一量的掩膜，以生成减影序列；以及
显示区域数字减影血管造影DSA图像序列，所述区域DSA图像序列具有在所述ROI内部的减影图像序列和在所述ROI外部的背景图像序列。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，对一系列帧取平均包括在将对比剂注射到患者之前对一系列帧取平均。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，对一系列帧取平均包括对在将对比剂注射到患者之后立即获取的一系列帧执行峰值浑浊化操作。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述第一量由用户调节。
15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述ROI由用户选择，并包括以下的一个或多个：圆形、方圆形、方形、椭圆形和用户定义的形状。
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