CN111067554B - 用于控制x射线投影成像装置的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于控制X射线投影成像装置的方法及系统。本发明描述了一种用于控制X射线投影成像装置(1)的方法，该方法包括以下步骤：‑向X射线投影成像装置(1)应用针对连续射线成像图像获取的偏好(P)；‑利用X射线投影成像装置(1)执行连续射线成像图像获取；‑在连续射线成像图像获取期间在不同时间处记录数据帧(DF)；‑在连续射线成像图像获取期间向X射线投影成像装置(1)施加触发信号(T)；‑根据数据帧(DF)的子集生成快照图像(S)，其中，基于触发信号(T)从所记录的数据帧(DF)中选择该数据帧的子集(DFs)。本发明还描述了相关系统、相关控制单元和相关X射线投影成像系统。
Description
技术领域
本发明描述了在连续射线成像尤其是荧光透视的技术领域中用于控制X射线投影成像装置的方法、系统和控制单元以及X射线投影成像系统。特别地，本发明涉及用于数字荧光透视的快照模式的方法和系统。本发明还涉及计算机程序，如果该计算机程序在计算机上执行，则该计算机程序执行本发明方法的步骤，并且本发明涉及存储有这样的计算机程序的电子可读存储介质。
背景技术
连续射线成像是一种使用X射线获得在特定时间段期间拍摄的一组图像的成像技术。在其医学成像的主要应用中，连续射线成像允许用户对例如患者的内部结构和功能进行成像，使得可以观察内部过程。这对于放射学的许多领域的诊断和治疗都是有用的。利用作为一种特殊的连续射线成像方法的荧光透视，例如可以实现对象内部的实时运动图像。在下文中，将荧光透视方法用作连续射线成像的一般示例。术语“数字荧光透视射线成像”(DFR)用作这种类型操作模式和操作模式集的上位概念。
以其最简单的形式，适用于连续射线成像的X射线投影成像系统包括X射线源和X射线检测器，患者被置于X射线源与X射线检测器之间。触发该X射线检测器，以在测量时间段期间在不同时间处产生图像集。
在连续射线成像测量期间，通常需要拍摄不同的图像以用于控制某些状况。例如，在荧光透视期间，操作员希望通过手动触发图像来记录相关情况，例如手术期间的状态、装置(例如，导管或端口)的特定的解剖结构或位置。这些不同的图像被称为“点(spot)图像”，并且不同于在连续射线成像测量的过程中拍摄的图像。
已建立的方法通过使用X射线检测器和/或X射线发生器的不同操作模式引起了用于生成中间文档图像(“点图像”)的连续图像获取(例如，荧光透视运行)的中断。由于(i)操作员的延迟响应和(ii)操作模式之间的技术上有限的切换时间，这使得操作员很难在不打断连续射线成像(荧光透视)控制的过程的工作流程的情况下捕获期望的事件。
为了记录荧光透视过程，建立了两个选项：
(i)将整个荧光透视运行存储到硬盘；
(ii)通过中断荧光透视运行来执行点图像，以触发作为单独图像存储的单次曝光，以便在过程之后进行检查。
为了执行点图像，X射线检测器通常必须切换内部模式，以提供具有经调整的曝光参数的更高质量的图像。存储的荧光透视运行和单个点图像可以在图片存档与通信系统(PACS)中存档。
在图1中，通过使用两个常见示例概括了荧光透视获取的中断时间。示出了时间轴t，在时间轴t中，动作的时间段用框表示。顶部的框行表示射线成像单次图像获取(RAD)，中间的框行表示基于连续射线成像但限于一帧的单次拍摄(DFR单次)，并且下部的框行表示返回荧光透视模式的动作。
关于RAD获取，对RAD拍摄R1的准备、X射线窗口XD读出R2(即，当X射线探测器对辐射敏感时的时间帧)和RAD图像R3的处理以及重新启动荧光透视F1和X射线窗口以处理荧光透视图像F2导致了时间TR超出几秒钟(取决于装置和用户交互的技术性能限制)。由于在RAD获取开始之前显示最后的荧光透视图像，因此在可以显示下一个荧光透视图像之前存在相关的时间间隔。
关于DFR单次获取，对DFR单次拍摄D1的准备、X射线窗口XD读出D2和DFR图像D3的处理以及重新启动荧光透视F1和X射线窗口以处理荧光透视图像F2导致了时间TD超出几秒钟(取决于装置和用户交互的技术性能限制)。由于在DFR单次获取开始之前显示最后的荧光透视图像，因此在可以显示下一个荧光透视图像之前存在较短(如在RAD模式下)但仍相关的时间间隔。
发明内容
本发明的目的是改进已知的系统、装置和方法，以有利于改进对X射线投影成像装置的控制，特别是用于提供来自荧光透视图像的快照图像。
该目的通过根据本发明的方法、系统、控制单元以及X射线投影成像系统来实现。
根据本发明的一种用于控制X射线投影成像装置的方法包括以下步骤：
-向X射线投影成像装置应用针对连续射线成像图像获取的偏好，其中，“连续射线成像”在此处是指一系列X射线图像的记录。该X射线投影成像装置通常被设计成用于捕获一系列连续图像，例如，可以将荧光透视装置用作合适的X射线投影成像装置。
-利用X射线投影成像装置执行连续射线成像图像获取。
-在连续射线成像图像获取期间在不同时间处记录(多个)数据帧。此处，以数据帧的形式记录一系列的X射线投影图像。优选地，每个数据帧表示一个图像，然而，也可能是数据帧仅是图片的一部分或表示一组图片的情况。优选地，X射线投影成像系统包括将数字图像记录为(数字)数据帧的数字成像传感器。
-在连续射线成像图像获取期间，(例如，由操作员)向X射线投影成像装置施加触发信号。该触发信号可以是操作员的手动输入(例如，通过按下按钮)，以及/或者可以自动生成该触发信号(例如，作为周期性触发信号)。
-根据数据帧的子集生成快照图像，其中，从所记录的数据帧中选择该数据帧的子集。因此，触发信号限定了以下时间，在该时间处应该生成快照图像，并且然后通过使用两个或更多个数据帧(子集)来生成快照图像，这两个或更多个数据帧(子集)是基于已施加触发信号的时间来选择的。显然，用于快照生成的这些数据帧是在不同的时间处记录的。
如上所述，术语“快照”用于与在连续射线成像测量的过程中记录的图像(每个数据帧)不同的图像。快照总是是从在不同时间处记录的几个(两个或更多个)数据帧生成的。特别地，快照图像被认为是除了单个点图像、荧光透视图像或荧光透视场景之外的附加图像类型。关于点图像，在现有技术中，总是通过退出荧光透视模式、记录点图像并且再次返回荧光透视模式来记录该点图像。本发明的快照是通过在未退出连续射线成像测量模式(例如，荧光透视测量模式)的同时使用所记录的信息(数据帧)而生成的。快照图像通常会表现出更低的噪声水平，因为与单个数据(荧光透视)帧相比快照图像在一个图像上累积的剂量更多，特别是在快照图像生成期间剂量和/或帧速率增加的情况下。
概括而言，本发明涉及用于数字连续X射线图像获取(例如，荧光透视)的快照模式。在连续X射线图像获取(例如，荧光透视)期间，可以例如由操作员触发快照图像(也可以被指定为“合成”的点图像)。在该触发之后，将多个随后的数据帧(例如，荧光透视帧)处理(例如，通过求平均)为所谓的快照图像。X射线检测器和X射线发生器保持处于其原始内部模式(不执行模式切换)。利用本发明，这可以以显著减少的延迟并且不中断工作流程来完成，但是与单个荧光透视图像相比具有改善的图像质量。
通常，在荧光透视期间获取中间点图像需要X射线检测器(XD)和发生器以切换其内部模式。这需要时间。当生成根据本发明的快照图像时，XD和发生器保持处于原始荧光透视模式。不需要耗时的模式切换。因此，可以立即开始快照图像的生成。这是本发明的优点。因此，应当注意，通常对于整个获取而言，X射线投影成像装置保持处于用于连续射线成像图像获取的模式，优选地，处于用于荧光透视图像获取的模式。与现有技术相反，不需要为了提供快照图像而改变获取模式。
快照图像可以用于在单独的系列中进行连续射线成像测量(例如，荧光透视)期间存储相关情况并且发送至PACS进行存档。
所生成的快照图像可以不同于正常数据(例如，荧光透视)帧被标记和后处理，并且还可以被分别存储在例如单独的患者系列中。
根据本发明的一种用于控制X射线投影成像装置的系统包括以下组件：
-数据接口，其被设计成用于向X射线投影成像装置应用针对连续射线成像图像获取的偏好。该数据接口可以连接至输入单元，在该输入单元上，操作员能够手动输入触发信号(例如，通过按下按钮)，并且/或者可以将该数据接口与被设计成自动生成触发信号(例如，周期性触发信号)的触发生成器连接。数据接口通常被设计成与X射线投影成像装置的被限定了偏好的一部分进行通信，并且将偏好应用于该部分。优选地，该组件是被适当设计的X射线投影成像装置的一部分。
-数据接口，其被设计成用于开始利用X射线投影成像装置执行连续射线成像图像获取。优选地，该组件是被适当设计的X射线投影成像装置的一部分。优选的是，该数据接口连接至被设计成用于应用偏好的数据接口或与其相同。
-数据接口，其被设计成用于接收在连续射线成像图像获取期间在不同时间处记录的多个数据帧。优选的是，该数据接口连接至被设计成用于应用偏好的数据接口和/或被设计成用于开始执行的数据接口或与其相同。通过使用输入/输出数据接口，可以将数据(偏好和执行信号)发送至X射线投影成像装置，并且从X射线投影成像装置接收数据(数据帧)。
-数据接口，其被设计成用于在连续射线成像图像获取期间向X射线投影成像装置施加触发信号。此处，也可以使用上文所描述的数据接口或与上文所描述的数据接口等同的数据接口。特别是被设计成发送执行开始信号的数据接口也能够发送触发信号。
-图像生成单元，其被设计成用于根据数据帧的子集生成快照图像，其中，基于触发信号，从所记录的数据帧中选择该数据帧的子集。图像生成单元优选地是计算单元，其被设计成用于根据数据帧的子集计算快照图像，特别是通过对每个数据帧使用加权系数进行的数据帧的线性组合来计算快照图像。
根据本发明的一种用于控制X射线投影成像装置的控制单元包括根据本发明的系统。
提供了一种X射线投影成像系统，该X射线投影成像系统包括X射线投影成像装置和根据本发明的控制单元。因此，本发明还涉及一种医学成像系统(X射线投影成像装置)，例如射线成像或荧光透视系统(或装置)，该医学成像系统优选地包括用于评估图像数据的中央处理单元或计算机，其中，优选地在医学成像系统的中央处理单元或计算机上实施根据本发明的方法。
上面提及的装置或控制单元的一些单元或模块可以完全或部分地实现为在系统或控制单元的处理器上运行的软件模块。主要以软件模块的形式进行的实现可以具有以下优点：可以以相对较小的工作量来更新已经安装在现有系统上的应用，以安装和运行本申请的这些单元。本发明的目的还通过一种计算机程序产品来实现，该计算机程序产品具有能够直接加载到系统的装置的存储器中或X射线成像装置的控制单元中的计算机程序，并且该计算机程序包括当程序由控制单元或装置执行时执行本发明方法的步骤的程序单元。除了计算机程序之外，这样的计算机程序产品还可以包括其他部分，如文档和/或附加部件以及硬件部件，如硬件密钥(加密狗等)，以便于访问软件。
因此，本发明还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品具有程序单元，该程序单元可以由计算机单元读取和执行，以在由计算机单元执行程序单元时执行根据本发明及其各种实施方式的方法的步骤。
诸如存储棒、硬盘或其他可移动或永久安装的载体的计算机可读介质可以用于传输和/或存储计算机程序产品的可执行部分，使得可以从控制单元或装置的处理单元读取可执行部分。处理器单元可以包括一个或更多个微处理器或其等同物。
因此，本发明还提供了一种存储有程序单元的计算机可读介质，该程序单元可以由计算机单元读取和执行，使得在由计算机单元执行程序单元时执行根据本发明及其各种实施方式的方法的步骤。此外，提供了一种存储有如上所述的计算机程序的电子可读存储介质。
如在以下描述中所揭示的，从属权利要求给出了本发明的特别有利的实施方式和特征。可以适当地组合不同权利要求类别的特征，以给出本文未描述的其他实施方式。
根据优选方法，连续射线成像图像获取是荧光透视图像获取。用于控制X射线投影成像装置的优选方法包括以下步骤：
-向X射线投影成像装置应用针对荧光透视图像获取的偏好；
-利用X射线投影成像装置执行荧光透视图像获取，其中，在荧光透视图像获取期间，在不同时间处记录多个数据帧(此处可以被称为“荧光透视帧”)；
-在荧光透视图像获取期间，向X射线投影成像装置施加触发信号；
-根据所记录的荧光透视帧的子集，生成快照图像，其中，基于触发信号，从所记录的荧光透视帧中选择该数据帧的子集。
术语“荧光透视”通常涉及用于观察动态过程或仅出于解剖学视野中的定位原因的一系列单个图像的X射线获取(理论上可以持续很长时间)。其他优选的连续射线成像图像可以在(小的)时间段内被记录，或者仅包括在一段时间内拍摄的少量高质量的图像(例如，适于诊断)。
根据优选方法，在生成快照图像的过程中，通过对每个数据帧使用单独的加权系数来组合数据帧。加权系数提供数据帧对快照图像的贡献度的信息。在示例中，在数据帧包括数字图像数据(本发明的典型应用)的情况下，可以将数据帧上的相同位置处的像素的强度值相加，其中，每个像素乘以单独的加权因子。这些加权因子对于一个数据帧可以是相同的，然而，对于一个单独数据帧的像素，它们也可以不同。可以对结果进行归一化，以提供具有经归一化的强度的快照图像。用于描述根据N个数据帧Fi(x,y)的子集生成快照图像S(x,y)的合适公式(其中，坐标x和y表示图像的像素的坐标，以及加权系数Wi)可以是：
S(x,y)＝W1F1(x,y)+W2F2(x,y)+...+WNFN(x,y). (1)
优选地，对至少两个数据帧——特别是对所有数据帧——使用不同的加权系数。例如，优选的是，触发信号的时间“附近”的数据帧的加权系数可以具有比远早于或远晚于该触发信号的数据帧的加权系数更高的加权系数。因此，多个数据帧(例如，荧光透视帧)的集合被不同地累积，以作为一个或几个快照图像的输入。例如，在生成快照图像的处理期间，可以动态地调整单个数据帧(例如，荧光透视帧)对最终的快照图像的影响(加权)。这意味着，为用于快照图像的一个(每个)数据帧提供单独的加权因子，例如基于其关于每帧的时间或剂量的重要性。
特别优选的是，在生成快照图像的处理期间，动态地调整至少一个加权系数。尽管可以动态地调整施加触发信号的时间处的数据帧(即，最接近该时间点的数据帧)的加权因子，但优选的是，也调整用于创建快照图像的其他帧的加权因子。
根据优选方法，在生成快照图像的过程中，使用在触发信号之前记录的一组数据帧和在触发信号之后记录的一组数据帧。替代地或附加地，可以在时间上手动向后移动触发信号，使得在施加触发信号之前记录的数据帧用于生成快照图像。这允许将在触发信号之前记录的数据帧用于生成快照图像。可以例如通过手动限定图像获取的应该施加触发信号的时间点来实现触发信号的移动。
这具有以下优点：快照图像的时间焦点位于触发的时间处。然而，仅在施加触发信号之后，才可能改变数据获取(例如，更高剂量或更高帧速率)。因此，结合该实施方式，对数据帧的上述加权可以是很有利的。
可能存在数据帧中已经存在动态加权求平均(用于降噪)的情况。这在触发信号之前也不能排除。此处，优选的是，“原”数据帧(没有该求平均的数据帧)首先被保存在数据存储器中，然后被求平均，其中，这些“原”数据帧可以之后被用于生成快照图像。
同样优选的是，存在数据帧的两个数据流，原数据帧的一个流用于快照图像生成，而经处理的数据帧的一个流被优化用于显示或检查。
利用该实施方式，有利地的是，例如因为对意外事件的反应时间不够快，因此可以生成位于原始触发信号之前的事件的快照图像。
根据一种优选方法，在施加触发信号之后，并且至少在记录用于生成快照图像的数据帧的时间内，(动态地)调整每个数据帧的图像受体剂量，以及/或者(动态地)增大帧速率。两者都具有的优点是，可以根据关于信噪比和时间分辨率的特定过程要求来优化图像质量。
附加地或替代地，(动态地)调整数据帧的不同区域对最终的快照图像的影响。这是在以下情况下完成的：X射线投影成像装置保持处于连续射线照相图像获取的模式，优选地，处于荧光透视图像获取的模式。因此，与现有技术相反，为了提供快照图像不改变获取模式。
因此，例如，在生成快照图像的处理期间，可以根据关于信噪比和时间分辨率的特定过程要求动态地调整每个图像的图像受体剂量，从而优化图像质量。替代地或附加地，在生成快照图像的处理期间，可以根据关于信噪比和时间分辨率的特定过程要求来动态地提高帧速率，从而优化图像质量。同样替代地或附加地，在生成快照图像的处理期间，可以动态地调整不同图像区域对最终的快照图像的影响。
应当注意的是，通常通过改修改X射线投影成像装置的偏好来实现每个图像的图像受体剂量的动态调整。然而，该修改不得超过退出连续射线成像图像获取模式的时间点。在偏好被修改的情况下，优选的是，在记录了快照图像的最后一个数据帧之后或者至少在生成快照图像之后，该偏好被恢复到施加触发信号之前的值。
根据优选方法，在生成快照图像期间或在生成快照图像之后：
-显示在生成的过程中构建的中间图像；以及/或者
-显示所生成的快照图像；以及/或者
-将原始数据帧显示为图像，其中，优选地，在后台执行快照图像的生成，以及/或者，在生成快照图像或将所生成的快照图像显示在参考显示器上的同时，将数据帧显示在主显示器上。
因此，在生成快照图像的处理期间，(i)可以在图像流中相继显示构建的中间图像，以及/或者(ii)可以显示最终快照图像，或者(iii)显示原始荧光透视场景，在后台执行快照生成，以及/或者(iv)在快照图像的生成显示在参考监视器上的同时，将原始荧光透视场景显示在主监视器上。此处(特别是关于上述(i)项)，优选地，施加自动周期性触发信号。可以以低于1Hz的优选频率施加该周期性触发信号，但至少以使得在获取时间期间触发多于一个的快照的频率施加该周期性触发信号。同样优选的是，预定义多个快照，并且计算触发信号的频率，使得在获取时间段期间施加相似数量的触发信号。
上述具有“中间图像”的替代方案涉及一种根据中间图像生成快照图像的方法，其中，这些中间图像是根据数据帧计算的。这些中间图像可以是经优化的数据帧，例如，已应用了图像处理技术(例如配准)的数据帧。然而，这些中间图像可以是来自迭代生成的快照图像的图像，其中，在每次集成新数据帧之后，生成更新的快照图像。此处，中间图像优选地是较旧的快照图像(先前迭代的快照图像)。可以计算迭代，直到达到预定数量的数据帧为止。例如，在N＝10的子集的情况下，数据帧应该与一个快照图像对准。在集成数据帧1之后，将显示快照图像，在下一次迭代之后，将显示根据数据帧1和2生成的快照图像，并且最后的快照图像将被视为中间图像(并且优选地也被显示)等。
根据优选方法，触发信号是基于预定义参数手动和/或自动生成的，以及/或者基于数据帧中检测到的内容自动生成的。
因此，快照图像生成的开始可以通过用户交互手动触发，基于参数自动地触发，或者甚至根据自动检测到的图像内容(例如，端口位置、导管定位或造影剂推注造影(contrast agent bolus contrast))而触发。
特别是结合实时图像分析，快照的自动触发可以为用户简化程序，并且避免丢失相关的数据帧(例如荧光透视帧)。
根据优选方法，快照图像的生成是在预定数量的数据帧之后完成的，以及/或者通过用户交互完成的，以及/或者基于数据帧中检测到的内容自动地完成的。完成快照图像生成可以在可参数化数量的图像之后完成，通过用户交互完成，或者也可以基于图像内容(例如，造影剂消失、噪音水平下降至指定阈值以下)自动地完成。
根据优选方法，在用于生成快照图像的数据帧中，将图像结构识别为相同的真实对象的图像，优选地，是患者的器官或其他内部结构的图像，其中，这些图像结构彼此配准。这样做的优点是减少了快照图像中的(运动)伪影。
此处的术语“配准”是指图像配准的技术领域。图像配准是将不同图像数据集合转换到一个坐标系中的方法。为了能够比较或整合从不同数据帧获得的数据，图像配准是很有利的。
在根据本发明的优选系统中，系统的组件是数据网络的一部分，其中，优选地，网络(特别地提供与图像生成单元的通信)和X射线成像装置(其提供数据帧)彼此进行数据通信，其中，网络优选地包括互联网和/或基于云的计算系统的部分，其中，图像生成单元优选地在该基于云的计算系统中实现。例如，系统的组件是网络的一部分，其中优选地，网络和提供图像数据的医学成像系统彼此进行通信。这样的联网解决方案可以经由因特网平台和/或在基于云的计算系统中实现。
该方法还可以包括“云计算”的要素。在“云计算”的技术领域中，IT基础设施是通过网络提供的，例如，存储空间或处理能力和/或应用软件。用户与“云”之间的通信是借助于数据接口和/或数据传输协议来实现的。
在“云计算”的环境中，在根据本发明的方法的优选实施方式中，经由数据通道(例如网络)向“云”提供数据。该“云”包括(远程)计算系统，例如，通常不包括用户的本地计算机的计算机集群。云尤其可以由医学设施使用，该医学设施还提供医学成像系统。具体地，图像获取数据经由RIS(放射信息系统)或PACS(图片存档和通信系统)被发送至(远程)计算机系统(“云”)。优选地，在数据技术方面，“云”的计算系统、网络和X射线投影成像系统构成网络。方法可以借助于网络中的命令星座来实现。在云中计算的数据或结果优选地通过数据信道(例如，通过网络)被发送回到用户的本地计算机。例如，根据本发明的方法，由医院的计算机系统处理所提供的图像获取的数据，并且该处理的结果借助于RIS或PACS被发送回用户。
在根据本发明的系统的优选实施方式的范围内，在“云”侧存在上述单元(数据接口，......)。优选系统还包括经由数据信道(例如，特别是配置为RIS或PACS的网络)连接至装置的本地计算单元。本地计算单元包括用于接收数据的至少一个数据接收接口。此外，优选的是，本地计算机是否另外具有发送接口，以用于向装置发送数据。
本发明的一个重要优点是快照图像可以用于替代单个点图像，在现有技术的系统中，由于技术原因，单个点图像与荧光透视得到的图像相比需要更高的剂量，但是由于临床原因，可能不需要更高的剂量。这为节省患者剂量提供了潜力。
附图说明
根据以下结合附图考虑的具体实施方式，本发明的其他目的和特征将变得明显。然而，应当理解，附图仅仅是为了说明的目的而非作为本发明的限制的定义而设计的。
图1示出了对点图像的荧光透视获取的中断的时间。
图2示出了根据本发明的优选方法的处理流程的框图。
图3示出了优选X射线投影成像系统，具有基于根据本发明的优选系统的控制单元。
图4阐明了数据帧的子集的形成。
贯穿附图，相同的数字始终表示相同的对象。图中的对象不一定按比例绘制。
具体实施方式
在图1中，通过使用两个常见示例概括了荧光透视获取的中断的时间。以上在背景技术部分已经对此进行了说明。
图2示出了根据本发明的用于控制X射线投影成像装置1的优选方法的处理流程的框图(参见例如图3)。
在步骤I中，向X射线投影成像装置1应用针对连续射线成像图像获取(在该示例中为荧光透视获取)的偏好P。通过设置这些偏好，X射线投影成像装置将被设置为荧光透视模式。
在步骤II中，开始使用X射线投影成像装置1进行荧光透视图像获取。
在步骤III中，在荧光透视图像获取期间在不同时间处记录数据帧DF。
在步骤IV中，在荧光透视图像获取期间向X射线投影成像装置1施加触发信号T。该触发信号T可以是自动生成的，但是，在该示例中，假设该触发信号T由操作员手动提供。
在可选步骤IVa中，在不退出荧光透视模式的情况下，将X射线投影成像装置的偏好P改变为经修改的偏好集合P1。例如，暂时增大帧速率。在这种情况下，至少在生成快照图像之后，应该再次建立原始偏好P。
在步骤V中，基于触发信号T，根据所记录的数据帧DF的子集生成快照图像S。例如，可以通过对每个数据帧DF使用单独的加权系数来组合数据帧的子集DFs。快照图像S的生成在预定义数量的数据帧DF之后完成。
在步骤VI中，显示所生成的快照图像S。
图3示出了优选的X射线投影成像系统4，其具有X射线投影成像装置1和基于本发明的优选系统3的控制单元2。此处，该系统未被设计成在一个壳体中，而是实现为网络解决方案。示出了一个场景，在那里进行荧光透视获取。
利用包括X射线源5和X射线检测器6的X射线投影成像装置1对人进行荧光透视。该X射线投影成像装置1经由数据连接7与数据接口8连接。此处的数据连接7也表示数据网络7。
该数据接口8(例如，双列数据接口)被设计成用于读取和写入数据，并且是系统3的一部分。数据接口8有利于：向X射线投影成像装置1应用针对荧光透视图像获取的偏好P；以及开始利用X射线投影成像装置1执行荧光透视图像获取；接收多个数据帧DF；以及向X射线投影成像装置1施加触发信号T。触发信号T由操作员0经由触发输入单元9给出。
系统3还包括图像生成单元10，该图像生成单元10被设计成用于根据数据帧DF的子集来生成快照图像S，其中，基于触发信号T，从所记录的数据帧DF中选择该数据帧的子集DFs(参见例如图2)。在该示例中，图像生成单元10经由另一数据连接7(例如，互联网)被联系，并且是提供图像生成单元10作为基于云的服务的基于云的计算系统11的一部分。
此处，触发输入装置9不是系统3的一部分，而是控制单元2的一部分。然而，该解决方案仅仅是一个可能性。
图4阐明了用于生成快照图像S的数据帧的子集DFs的形成(另请参见图2)。在连续射线成像图像获取的过程中，在不同时间处记录数据帧(此处为图像)。所经过的时间t由从下到上的箭头指示。在某个时间点处，施加触发信号T。基于该触发信号T(即，该触发信号T的时间点)，选择数据帧的子集DFs。可以通过从触发信号T开始选择预定义数量的数据帧DF来选择该数据帧的子集DFs。在该示例中，有四个预定义的数据帧DF的数目，并且有两个为在触发信号T之前记录(并保存在存储器中)的数据帧的子集DFs选择的数据帧DF以及在触发信号T之后记录的两个数据帧DF。
为了生成准确地表示施加触发信号T时的情况的快照图像S，可以将数据帧进行线性组合(例如，通过将数据帧的子集DFs的不同数据帧DF的对应像素的强度相加)，包括在数据帧的子集DFs的(时间)中间的两个数据帧DF的较高权重。
尽管以优选实施方式及其变型的形式已经公开了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行许多附加的修改和变化。为了清楚起见，应当理解，贯穿本申请，“一个”或“一种”的使用并不排除多个，并且“包括”不排除其他步骤或元件。所提及的“单元”或“装置”并不排除使用多于一个单元或装置。
Claims (22)
1.一种用于控制X射线投影成像装置(1)的方法，包括以下步骤：
-向所述X射线投影成像装置(1)应用针对连续射线成像图像获取的偏好(P)；
-利用所述X射线投影成像装置(1)执行所述连续射线成像图像获取；
-在所述连续射线成像图像获取期间在不同时间处记录数据帧(DF)；
-在所述连续射线成像图像获取期间向所述X射线投影成像装置(1)施加触发信号(T)；以及
-根据所述数据帧(DF)的子集生成快照图像(S)，其中，基于所述触发信号(T)从所记录的数据帧(DF)中选择所述数据帧的子集(DFs)，
其中，在施加触发信号(T)之后，至少在记录用于生成所述快照图像(S)的数据帧(DF)的时间内：
-调整每个数据帧(DF)的图像受体剂量；以及/或者
-增大帧速率，
其中，所述X射线投影成像装置(1)保持处于用于连续射线成像图像获取的模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连续射线成像图像获取是荧光透视图像获取。
3.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，在生成所述快照图像(S)的过程中，通过对每个数据帧(DF)使用单独的加权系数来组合所述数据帧(DF)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，对至少两个数据帧(DF)使用不同的加权系数。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，在生成快照图像(S)的处理期间动态地调整至少一个加权系数。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的方法，其中，在生成所述快照图像(S)的过程中，使用在所述触发信号(T)之前记录的一组数据帧(DF)和在所述触发信号(T)之后记录的一组数据帧(DF)，并且/或者其中，可以在时间上手动向后移动所述触发信号(T)，使得在施加所述触发信号(T)之前记录的数据帧(DF)用于生成所述快照图像(S)。
7.根据权利要求1或2或4或5所述的方法，其中，所述X射线投影成像装置(1)保持处于用于荧光透视图像获取的模式。
8.根据权利要求1或2或4或5所述的方法，其中，在生成所述快照图像(S)期间，或者在生成所述快照图像(S)之后：
-显示在生成的过程中构建的中间图像；以及/或者
-显示所生成的快照图像(S)；以及/或者
-将原始数据帧(DF)显示为图像。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在后台执行所述快照图像(S)的生成，以及/或者，在生成所述快照图像(S)或将所生成的快照图像(S)显示在参考显示器上的同时，将所述数据帧(DF)显示在主显示器上。
10.根据权利要求1或2或4或5或9所述的方法，其中，基于预定义的参数手动和/或自动生成所述触发信号(T)，以及/或者，基于数据帧(DF)中检测到的内容自动生成所述触发信号(T)。
11.根据权利要求1或2或4或5或9所述的方法，其中，所述快照图像(S)的生成是在预定数量的数据帧(DF)之后完成的，以及/或者通过用户交互完成的，以及/或者基于数据帧(DF)中检测到的内容自动地完成的。
12.根据权利要求1或2或4或5或9所述的方法，其中，在用于生成所述快照图像(S)的数据帧(DF)中，将图像结构识别为相同真实对象的图像。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在用于生成所述快照图像(S)的数据帧(DF)中，将图像结构识别为患者的器官或其他内部结构的图像，其中，这些图像结构彼此配准。
14.一种用于控制X射线投影成像装置(1)的系统(3)，包括：
-被设计成用于向所述X射线投影成像装置(1)应用针对连续射线成像图像获取的偏好的数据接口(8)；
-被设计成用于利用所述X射线投影成像装置(1)开始执行连续射线成像图像获取的数据接口(8)；
-被设计成用于接收在所述连续射线成像图像获取期间在不同时间处记录的多个数据帧(DF)的数据接口(8)；
-被设计成用于在所述连续射线成像图像获取期间向所述X射线投影成像装置(1)施加触发信号(T)的数据接口(8)；以及
-图像生成单元(10)，其被设计成用于根据所述数据帧(DF)的子集生成快照图像(S)，其中，基于所述触发信号(T)从所记录的数据帧(DF)中选择所述数据帧的子集(DFs)，
其中，在施加触发信号(T)之后，至少在记录用于生成所述快照图像(S)的数据帧(DF)的时间内：
-调整每个数据帧(DF)的图像受体剂量；以及/或者
-增大帧速率，
其中，所述X射线投影成像装置(1)保持处于用于连续射线成像图像获取的模式。
15.根据权利要求14所述的系统(3)，其中，所述系统(3)的组件是数据网络(7)的一部分。
16.根据权利要求15所述的系统(3)，其中，所述数据网络(7)和提供所述数据帧(DF)的X射线成像装置(1)彼此进行数据通信。
17.根据权利要求15所述的系统(3)，其中，所述数据网络(7)包括互联网和/或基于云的计算系统(11)的部分。
18.一种用于控制X射线投影成像装置(1)的控制单元(2)，包括根据权利要求14或15或16或17所述的系统。
19.一种X射线投影成像系统(4)，包括X射线投影成像装置(1)和控制单元(2)，其中，在所述X射线投影成像装置(1)的中央处理单元或计算机上实施根据权利要求1至13中的任一项所述的方法。
20.根据权利要求19所述的系统(4)，其中，所述X射线投影成像装置(1)是射线成像系统或荧光透视系统。
21.根据权利要求19所述的系统(4)，其中，所述X射线投影成像装置(1)包括用于评估图像数据的中央处理单元或计算机。
22.一种存储有程序单元的计算机可读介质，所述程序单元可以由计算机单元读取和执行，以在由所述计算机单元执行所述程序单元时执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法的步骤。
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| JP6034155B2 (ja) | 画像処理装置及びプログラム |
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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