CN112568919A - 拍摄断层合成照片的方法、图像生成单元和x射线系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及拍摄断层合成照片的方法、图像生成单元和X射线系统。该方法用于拍摄检查对象的错移了预定的检查角度的至少两个断层合成照片,检查对象设置在X射线源与X射线探测器之间,X射线源和/或X射线探测器在相对置的平行平面中沿着线性轨迹运动,方法包括:沿着线性轨迹进行多个第一投影照片的第一拍摄,X射线源和X射线探测器在第一拍摄平面中拍摄检查对象;沿着线性轨迹进行多个第二投影照片的第二拍摄,X射线源和X射线探测器在与第一拍摄平面不同的第二拍摄平面中拍摄检查对象,第一和第二拍摄平面围成所述检查角度;基于第一投影照片求取第一断层图像数据组,基于第二投影照片求取第二断层图像数据组;配准第一和第二断层图像数据组。

Description

拍摄断层合成照片的方法、图像生成单元和X射线系统
技术领域
本发明涉及用于拍摄检查对象的错移了预定的检查角度的至少两个断层合成照片的方法,所述至少两个断层合成照片能够组合成共同显示。
背景技术
通常,断层合成方法用于胸部成像中。在此,X射线源能够平行于压缩设备或X射线探测器可线性移动地设置。替选地或附加地,X射线发射器能够可移动地设置在圆弧上,其中圆弧围绕旋转轴线限定,所述旋转轴线垂直于乳腺X射线摄影系统的系统轴线定向。借此,能够借助于乳腺X射线摄影设备执行三维X射线成像、尤其断层合成。一般地,在断层合成中,能够从二维图像中产生三维图像,从X射线源相对于X射线探测器的不同角度检测所述二维图像。二维和/或三维的图像能够是断层合成(图像)数据组的一部分。
断层合成方法也用于整形外科的应用而日益成为讨论话题。例如,用于整形外科问题的断层合成方法从C.Luckner等人的“Parallel-Shift Tomosynthesis forOrthopedic Applications”的出版物(SPIE Medical Imaging,Houston,2018年)中已知。
例如,检查对象的例如冠状和矢状的截面图像的同时示出通常基于完整的三维重建。发明人已经认识到如下问题:为此,一方面需要计算机断层扫描拍摄的可行性,以及另一方面需要用于计算机断层扫描拍摄的最小剂量。尤其在整形外科的问题中,优选地在关节承受负荷的情况下、即站立时进行拍摄。并非在所有诊所或实践中都可以对站立的患者进行计算机断层扫描拍摄。
发明内容
本发明的目的在于,提供用于拍摄检查对象的错移了预定的检查角度的至少两个断层合成照片的方法、图像生成单元、医学X射线系统、计算机程序产品以及计算机可读的介质,其能够实现以减少的剂量同时示出从不同观察方向拍摄的断层图像。
根据本发明,所述目的通过用于拍摄检查对象的错移了预定的检查角度的至少两个断层合成照片的方法、图像生成单元、医学X射线系统、计算机程序产品以及计算机可读的介质来实现。
本发明涉及用于拍摄检查对象的错移了预定的检查角度的至少两个断层合成照片的方法。检查对象设置在X射线源与X射线探测器之间。X射线源和/或X射线探测器在相对置的平行的平面中、尤其平行相对置地、沿着线性轨迹运动。根据本发明的方法具有第一拍摄、第二拍摄、求取以及(图像)配准的步骤。在第一拍摄的步骤中,沿着线性轨迹拍摄多个第一投影照片,其中X射线源和X射线探测器在第一拍摄平面中拍摄检查对象。在第二拍摄的步骤中,沿着线性轨迹拍摄多个第二投影照片,其中X射线源和X射线探测器在与第一拍摄平面不同的第二拍摄平面中拍摄检查对象,其中第一拍摄平面和第二拍摄平面围成检查角度。在第二拍摄的步骤中,与第一拍摄相比,X射线源和X射线探测器能够在相同的方向或相反的方向上沿着线性轨迹运动。在求取的步骤中,基于第一投影照片求取第一断层图像数据组,并且基于第二投影照片求取第二断层图像数据组。在配准的步骤中,将第一断层图像数据组和第二断层图像数据组尤其相对彼此配准。
发明人已经认识到,代替完整的三维重建或计算机断层扫描拍摄,能够产生两个错移的、例如错移了90度的断层合成照片,所述断层合成照片能够实现分别彼此成一个检查角度、例如彼此正交的截面图像数据组或断层图像数据组。有利地能够以明显减少的剂量执行检查。有利地能够在短持续时间内执行拍摄。有利地,与计算机断层扫描拍摄相比,能够实现对于高空间频率的改进的精度。
检查对象的身体纵向轴线或检查对象的检查区域例如四肢的纵向轴线尤其能够基本上平行于线性轨迹定向。线性轨迹例如能够沿着身体纵向轴线延伸穿过身体中点。
X射线探测器和/或X射线源在如下平面内沿着线性轨迹运动,该平面在此展开拍摄平面。沿着线性轨迹能够表示,X射线探测器和X射线源在相同的方向上沿着线性轨迹运动,或者至少X射线源或X射线探测器在线性轨迹的方向上运动,或者X射线探测器和X射线源在相反的方向上沿着或平行于线性轨迹运动。X射线探测器的在第一拍摄期间读取的所有测量值在第一拍摄平面中测量。X射线探测器的在第二拍摄期间读取的所有测量值在第二拍摄平面中测量。
从X射线探测器的形成投影数据组的测量到的值中,能够在重建的步骤中产生断层合成数据组,其中分别沿着X射线源的X射线束的X射线求取检查对象的深度信息,使得对象中的平行于X射线探测器的探测面的不同深度平面具有不同的扫描。在X射线探测器和X射线源在相同的方向上沿着线性轨迹同时且平行地运动时,X射线束能够尤其通过沿着X射线源的垂直于线性轨迹的X射线扇形和线性轨迹的运动展开,即X射线束能够是屋顶状的。对于X射线源和X射线探测器沿着线性轨迹的其他运动形式、例如静止的X射线源或沿相反方向的反向运动,能够构成基本上锥形的X射线束。能够借助于反投影或最大似然方法执行断层合成数据组的重建。能够通过重建来求取截面图像或断层图像或深度信息。断层合成数据组尤其能够是至少部分的体积数据组。
在求取的步骤中,能够基于断层合成数据组来求取在基本上平行于X射线探测器的探测面的深度平面中具有层厚度的断层图像。在x-z方向或α-z方向上求取断层图像。尤其能够基于断层合成数据组借助于向前投影来求取断层图像。能够沿着y方向确定层厚度。断层图像尤其断层中心与y值相关联。
在配准的步骤中,将第一断层图像数据组和第二断层图像数据组相对彼此配准。配准也能够被称为图像配准。第一断层图像数据组和第二断层图像数据组能够基于图像配准的已知的且适合于关于x-z方向或α-z方向的几何形状的方法来进行。为此,能够在拍摄中使用位置数据,例如X射线源和/或X射线探测器的位置。能够在笛卡尔坐标系(x,y,z)中进行断层图像的示出。替选地,能够在考虑路径角度α的特殊坐标系(α,y,z)中进行断层图像的示出。
根据本发明的一方面,在求取第一断层图像数据组和第二断层图像数据组时,分别沿着具有相对于笛卡尔空间方向的路径角度的路径来求取深度信息。
对象中的平行于探测面的不同深度平面具有不同的扫描。在此,更靠近X射线源设置的深度平面具有与更远离X射线源设置的与此不同的深度平面相比更高的空间扫描。借此,在x方向上或x-z平面中的空间扫描与深度平面或断层合成数据组的数据点的y位置相关。
根据本发明的一方面,在配准的步骤中,分别考虑第一断层图像数据组和第二断层图像数据组中的路径角度。路径角度是α=sin(x/SID),其中x方向是笛卡尔空间方向,并且SID对应于在y方向上在X射线源与X射线探测器之间的间距。有利地,与关于对象的简单的投影式X射线照相拍摄相比,能够求取改进的深度信息。有利地,在断层图像的计算中,能够使用所述角度相关的深度信息,以便尤其在路径角度变得更大的情况下能够实现尤其厚的断层图像的更正确的计算。
根据本发明的一方面,检查角度是检查相关的。能够根据检查、检查区域或检查方式来选择第一拍摄平面和第二拍摄平面。有利地,能够精确地拍摄诊断所需的拍摄平面。
根据本发明的一方面,检查角度基本上是90度。例如能够选择冠状和矢状的拍摄平面。
根据本发明的一方面,基于第一断层图像数据组和第二断层图像数据组来确定解剖特征或特征点的间距。尤其能够执行骨位置的三维测量。为此,能够在第一断层图像数据组和第二断层图像数据组中标记解剖特征或特征点。能够借助于自动识别、例如基于分割或图像识别自动地进行标记。替选地或附加地,能够通过用户进行标记。能够确定解剖特征或特征点之间的间距,其中至少一个解剖特征或特征点在第一断层图像数据组中标记,以及至少一个另外的解剖特征或特征点在第二断层图像数据组中标记,其中分别考虑第一断层图像数据组和第二断层图像数据组中的路径角度。有利地,能够基于借助于X射线摄影系统的拍摄实现对骨位置的改进的测量。有利地能够减少患者剂量,因为能够使用X射线摄影系统的拍摄代替计算机断层扫描拍摄以进行测量。术语“三维测量”尤其意味着解剖特征或特征点不存在于唯一的断层图像内,并且仅在所述唯一的断层图像内被标记。解剖特征或特征点尤其能够分布在第一断层图像数据组和/或第二断层图像数据组中的多个断层图像中,并且在相应的断层图像中被标记。能够通过组合式选择第一断层图像数据组和第二断层图像数据组中的两个特征点来确定对象中基本上精确的3D点。这有利地能够实现骨位置的三维测量以及在三维示出内的植入物的平面图。
根据本发明的一方面,共同显示第一断层图像数据组和第二断层图像数据组。第一断层图像数据组和第二断层图像数据组尤其能够同时显示。第一断层图像数据组和第二断层图像数据组尤其能够并排显示。有利地能够在诊断时使用不同拍摄平面或透视图中的信息。
根据本发明的一方面,借助于用户输入,在第一断层图像数据组的第一断层图像中,显示第二断层图像数据组中的对应的第二断层图像。用户能够借助于输入、例如通过点击第一断层图像数据组或第二断层图像数据组的断层图像中的位置来影响另一断层图像数据组的显示,使得例如两个断层图像数据组中的位置在分别包含所述位置的断层图像中示出。在确定另一断层图像数据组中的位置时,分别考虑第一断层图像数据组和第二断层图像数据组中的路径角度。有利地能够执行从一个断层图像数据组到另一断层图像数据组的改进的位置变换。
根据本发明的一方面,借助于用户输入,使滑动调节器在第一断层图像数据组的第一断层图像中运动,使得显示第二断层图像数据组的与当前显示的滑动调节器的深度相对应的第二断层图像。通过操作或移动第一断层图像数据组的第一断层图像中的滑动调节器能够选择第二断层图像数据组的对应待显示的第二断层图像。借此,第一断层图像数据组和第二断层图像数据组的显示能够同步。例如,如果在第一断层图像中在x值或α值处显示竖直的条柱,则将这样的断层图像显示为第二断层图像,其中第二断层图像的深度或y值基本上对应于第一断层图像中的x值或α值。第一断层图像、例如沿着第一断层图像的外边缘的边界、以及第二断层图像中的滑动调节器能够颜色相同地被编码。第一断层图像的深度或y值能够对应地借助于滑动调节器在第二断层图像中在对应的x值或α值处渐显或显示。第二断层图像、例如沿着第二断层图像的外边缘的边界、以及第一断层图像中的滑动调节器能够颜色相同地被编码,其中第一断层图像的编码的颜色与第二断层图像中的滑动调节器的编码的颜色不同。例如,能够使用两种不同的基础颜色或互补颜色。
滑动调节器例如能够以条柱的形式沿着第一断层图像数据组或第二断层图像数据组的断层图像中的x轴或z轴或α轴或z轴渐显。滑动调节器能够在第一断层图像数据组或第二断层图像数据组的断层图像中作为水平或竖直的条柱被渐显。
能够借助于在第一断层图像数据组中渐显或叠加地显示的滑动调节器或条柱的运动来滚动第二断层图像数据组。相反地同样也可行的是,即能够借助于在第二断层图像数据组中渐显或叠加地显示的滑动调节器或条柱的运动来滚动第一断层图像数据组。
根据本发明的一方面,在第一断层图像数据组的第一断层图像中标记扩展的解剖结构的变化曲线,并且基于标记的变化曲线以及基于第二断层图像数据组来求取组合的断层图像。可以将组合的断层图像视为第二断层图像。能够显示组合的断层图像,例如作为第二断层图像或除了第二断层图像之外来显示。例如能够由用户借助于光标来进行标记。能够借助于分割或自动图像识别来进行标记。通过在第一断层图像数据组的第一断层图像中选择或标记尤其弯曲的线,能够基于第二断层图像数据组生成所谓的“弯曲的MPR”、即弯曲的多平面重建。替选地,通过在第二断层图像数据组的第二断层图像中选择或标记尤其弯曲的线,能够基于第一断层图像数据组生成所谓的“弯曲的MPR”。例如能够在组合的断层图像中以前后视图示出脊柱的完整的截面图像示图或断层图像示图。有利地能够在组合的断层图像中显示在拍摄平面中越过多个断层图像延伸的解剖结构。有利地能够基于计算机断层扫描拍摄的基本上对应的视图实现诊断。有利地能够减少患者剂量。
本发明还涉及图像生成单元,所述图像生成单元用于依据根据本发明的方法拍摄检查对象的错移了预定的检查角度的至少两个断层合成照片,所述图像生成单元具有拍摄单元、求取单元以及配准单元。拍摄单元构成用于沿着线性轨迹进行多个第一投影照片的第一拍摄,其中X射线源和X射线探测器在第一拍摄平面中拍摄检查对象;并且构成用于沿着线性轨迹进行多个第二投影照片的第二拍摄,其中X射线源和X射线探测器在与第一拍摄平面不同的第二拍摄平面中拍摄检查对象,其中第一拍摄平面和第二拍摄平面围成检查角度。求取单元构成用于基于第一投影照片来求取第一断层图像数据组,并且基于第二投影照片来求取第二断层图像数据组。配准单元构成用于配准第一断层图像数据组和第二断层图像数据组。根据本发明的方法的优点能够转用到设备。
此外,能够提出一种用于重建断层合成数据组的重建单元,其中分别沿着X射线源的X射线束的X射线求取检查对象的深度信息,使得对象中的平行于探测面的不同深度平面具有不同的扫描。图像生成单元还能够包括用于示出或显示的示出单元。所述单元能够至少部分地由计算单元包括。示出单元尤其能够构成为显示单元,例如呈屏幕的形式。
本发明还涉及一种医学X射线系统,其具有用于执行根据本发明的方法的根据本发明的图像生成单元。医学X射线系统优选地是X射线摄影系统。根据本发明的方法的优点能够转用到医学X射线系统。
本发明还涉及计算机程序产品,所述计算机程序产品具有计算机程序,所述计算机程序可以直接加载到X射线系统的控制装置的存储装置中,所述计算机程序产品具有程序段,以便当计算机程序在X射线系统的控制装置中执行时,执行根据本发明的方法的所有步骤。
本发明还涉及计算机可读的介质,在所述计算机可读的介质上存储有可由计算单元读取且执行的程序段,以便当程序段由计算单元执行时,执行根据本发明的方法的所有步骤。计算单元能够优选地由图像生成单元或处理器单元包括。
附图说明
下面参照附图详细阐述本发明的实施例。在此示出:
图1示出在第一拍摄平面中进行拍摄时第一实施方式中的根据本发明的X射线系统的示意图;
图2示出在第二拍摄平面中进行拍摄时第一实施方式中的根据本发明的X射线系统的示意图;
图3示出根据本发明的方法的示意图;
图4示出相对于笛卡尔坐标系的第一坐标系的示意图;
图5示出基于第一断层图像数据组和第二断层图像数据组进行间距确定的显示的示意图;
图6示出第一断层图像数据组的第一断层图像和第二断层图像数据组的对应的第二断层图像的显示的示意图;以及
图7示出第二实施方式中的根据本发明的X射线系统的示意图。
具体实施方式
图1示出在第一拍摄平面中进行拍摄时第一实施方式中的根据本发明的X射线系统1的示例性实施方案。检查对象8设置在X射线源2与X射线探测器3之间。检查对象8站立于站立面6上。X射线源2和X射线探测器3平行相对置地在相同的运动方向上沿着线性轨迹4同时运动。
检查对象8的身体纵向轴线基本上平行于线性轨迹4定向。线性轨迹4例如能够沿着身体纵向轴线或平行于身体纵向轴线延伸穿过身体中点。X射线探测器3在一平面内沿着线性轨迹4运动,在此该平面展开了第一拍摄平面。
图2示出在第二拍摄平面中进行拍摄时第一实施方式中的根据本发明的X射线系统1的示例性实施方案。相对于图1,患者相对于第一拍摄转动90度地设置。借此,检查角度为90度。优选地,X射线系统1相对于第一拍摄偏移90度地朝向检查对象定向。X射线探测器3在一平面内沿着线性轨迹4运动,在此该平面展开了第二拍摄平面。借此,第二拍摄平面与第一拍摄平面正交地定向。
替选地,X射线探测器3和X射线源2能够在相反的方向上沿着线性轨迹4运动,以在第一拍摄平面和第二拍摄平面中进行拍摄(未示出)。替选地,仅X射线源2能够沿着线性轨迹4运动以在第一拍摄平面和第二拍摄平面中进行拍摄,而X射线探测器3保持固定在一个位置(未示出)。
图3示出根据本发明的方法10的示例性实施方案。方法10用于拍摄检查对象的错移了预定的检查角度的至少两个断层合成照片。根据本发明的方法10具有优选地呈所述顺序的步骤:第一拍摄11、第二拍摄12、求取13和配准15。在第一拍摄11的步骤中,沿着线性轨迹拍摄多个第一投影照片,其中X射线源和X射线探测器在第一拍摄平面中拍摄检查对象。在第二拍摄12的步骤中,沿着线性轨迹拍摄多个第二投影照片,其中X射线源和X射线探测器在与第一拍摄平面不同的第二拍摄平面中拍摄检查对象,其中第一拍摄平面和第二拍摄平面围成检查角度。在第二拍摄12的步骤中,与第一拍摄11相比,X射线源和X射线探测器能够在相同的方向或相反的方向上沿着线性轨迹运动。在求取13的步骤中,基于第一投影照片求取第一断层图像数据组,并且基于第二投影照片求取第二断层图像数据组。在配准15的步骤中,配准第一断层图像数据组和第二断层图像数据组。
图4示出相对于笛卡尔坐标系的第一坐标系的示例性实施方案。第一坐标系是在x-y平面中由拍摄几何图形产生的原始坐标系。现在,通过借助于(x,y,z)到(α,y,z)的坐标变换来描述X射线源2与X射线探测器3之间的点的坐标,其中α=sin(x/SID),其中SID是沿着y方向在X射线源2与X射线探测器3之间的间距。
图5示出基于第一断层图像数据组和第二断层图像数据组进行间距确定的示图。基于第一断层图像数据组D1和第二断层图像数据组D2,确定解剖特征或特征点的间距。尤其执行骨位置的三维测量。为此,在第一断层图像数据组D1和第二断层图像数据组D2中用标记M1、M2来标记解剖特征或特征点。能够借助于自动识别、例如基于分割或图像识别自动地进行标记。替选地或附加地,能够通过用户进行标记。能够确定解剖特征或特征点之间的间距,其中在第一断层图像数据组D1中标记至少一个解剖特征或特征点,以及在第二断层图像数据组D2中标记至少一个另外的解剖特征或特征点,其中分别考虑第一断层图像数据组D1和第二断层图像数据组D2中的路径角度。解剖特征或特征点尤其分布在第一断层图像数据组D1的第一断层图像S1和第二断层图像数据组D2的第二断层图像S2中,并且在相应的断层图像中以标记M1或M2标记。
图6示出第一断层图像数据组D1的第一断层图像S1和第二断层图像数据组D2的对应的第二断层图像S2的根据本发明的显示的示例性实施方案。借助于用户输入,在第一断层图像数据组D1的第一断层图像S1中显示第二断层图像数据组D2中的对应的第二断层图像S2。用户能够借助于输入、例如通过点击第一断层图像数据组D1或第二断层图像数据组D2的断层图像S1、S2中的位置来影响其他断层图像数据组D1、D2的显示,使得例如两个断层图像数据组D1、D2中的位置在分别包含所述位置的断层图像S1、S2中示出。在确定另一断层图像数据组中的位置时,分别考虑第一断层图像数据组D1和第二断层图像数据组D2中的路径角度。执行位置从一个断层图像数据组到另一断层图像数据组中的变换。
借助于用户输入,滑动调节器B1在第一断层图像数据组D2的第一断层图像S1中运动,使得显示第二断层图像数据组D2的与当前显示的滑动调节器B1的深度相对应的第二断层图像S2。通过操作或移动第一断层图像数据组D1的第一断层图像S1中的滑动调节器B1来选择第二断层图像数据组D2的对应地待显示的第二断层图像S2。借此,第一断层图像数据组D1和第二断层图像数据组D2的显示同步。如果竖直的条柱B1在第一断层图像S1中在x值或α值处显示,则将第二断层图像数据组D2的这样的断层图像显示为第二断层图像S2,其中第二断层图像S2的深度或y值基本上对应于第一断层图像S1中的x值或α值。以沿着第一断层图像S1的外边缘的边界U1的形式标记第一断层图像S1。边界U1和第二断层图像S2中的滑动调节器B2颜色相同地被编码。第一断层图像S1的深度或y值能够对应地借助于滑动调节器B2在第二断层图像S2中在对应的x值或α值处渐显或显示。第二断层图像S2具有沿着第二断层图像S2的外边缘的边界U2。边界U2和第一断层图像S1中的滑动调节器B1能够颜色相同地被编码,其中第一断层图像S1的编码的颜色与第二断层图像S2中的滑动调节器B2的编码的颜色不同。滑动调节器B1、B2以条柱的形式沿着竖直的z轴在第一断层图像数据组D1或第二断层图像数据组D2的断层图像中渐显。
借助于在第一断层图像数据组D1中渐显或叠加地显示的滑动调节器B1或条柱的运动来滚动第二断层图像数据组D2。相反地同样也可行的是,即能够借助于在第二断层图像数据组D2中渐显或叠加地显示的滑动调节器B2或条柱的运动来滚动第一断层图像数据组D1。
图7示出第二实施方式中的根据本发明的X射线系统1的示例性实施方案。X射线源2与X射线探测器3经由图像生成单元30彼此连接。图像生成单元能够是计算单元和/或控制单元或控制装置,或者能够由所述计算单元和/或控制单元或控制装置包括。图像生成单元30包括拍摄单元31、求取单元33以及配准单元35。此外,图像生成单元能够具有示出单元43,所述示出单元例如构成为屏幕。
尽管已经通过优选的实施例详细说明了本发明,然而本发明并不受公开的示例所限制,并且能够由本领域技术人员推导出其他变型方案,而不脱离本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种用于拍摄检查对象(8)的至少两个断层合成照片的方法(10),所述至少两个断层合成照片以预定的检查角度错移,所述检查对象设置在X射线源(2)与X射线探测器(3)之间,并且其中所述X射线源和/或所述X射线探测器在相对置的平行平面中沿着线性轨迹(4)运动,所述方法具有如下步骤:
-沿着所述线性轨迹进行多个第一投影照片的第一拍摄(11),其中所述X射线源和所述X射线探测器在第一拍摄平面中拍摄所述检查对象,
-沿着所述线性轨迹进行多个第二投影照片的第二拍摄(12),其中所述X射线源和所述X射线探测器在与所述第一拍摄平面不同的第二拍摄平面中拍摄所述检查对象,其中所述第一拍摄平面和所述第二拍摄平面围成所述检查角度,
-基于所述第一投影照片求取(13)第一断层图像数据组(D1),并且基于所述第二投影照片求取第二断层图像数据组(D2),以及
-配准(15)所述第一断层图像数据组(D1)和所述第二断层图像数据组(D2)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在求取所述第一断层图像数据组和所述第二断层图像数据组时,分别沿着相对于笛卡尔空间方向构成路径角度(α)的路径来求取深度信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其中在所述配准的步骤中,分别考虑所述第一断层图像数据组和所述第二断层图像数据组中的所述路径角度。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述检查角度是检查相关的。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述检查角度基本上是90度。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中基于所述第一断层图像数据组和所述第二断层图像数据组来确定解剖特征或特征点的间距。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中共同显示所述第一断层图像数据组和所述第二断层图像数据组。
8.根据权利要求7所述的方法,其中借助于用户输入,在所述第一断层图像数据组的第一断层图像(S1)中,显示所述第二断层图像数据组中的对应的第二断层图像(S2)。
9.根据权利要求8所述的方法,其中借助于所述用户输入,使滑动调节器(B1)在所述第一断层图像数据组的第一断层图像中运动,使得显示所述第二断层图像数据组的与当前显示的所述滑动调节器的深度相对应的第二断层图像。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述第一断层图像数据组的第一断层图像中标记扩展的解剖结构的变化曲线,并且基于所标记的变化曲线以及基于所述第二断层图像数据组来求取组合的断层图像。
11.一种图像生成单元(30),其用于按照根据上述权利要求中任一项所述的方法拍摄检查对象的至少两个断层合成照片,所述至少两个断层合成照片以预定的检查角度错移,所述图像生成单元包括:
-拍摄单元(31),其用于沿着线性轨迹进行多个第一投影照片的第一拍摄(11),其中所述X射线源和所述X射线探测器在第一拍摄平面中拍摄所述检查对象;并且用于沿着所述线性轨迹进行多个第二投影照片的第二拍摄(12),其中所述X射线源和所述X射线探测器在与所述第一拍摄平面不同的第二拍摄平面中拍摄所述检查对象,其中所述第一拍摄平面和所述第二拍摄平面围成所述检查角度,
-求取单元(35),其用于基于所述第一投影照片求取(13)第一断层图像数据组,并且基于所述第二投影照片求取第二断层图像数据组,
-配准单元(37),其用于配准(15)所述第一断层图像数据组和所述第二断层图像数据组。
12.一种医学X射线系统(1),其具有根据权利要求11所述的图像生成单元。
13.一种计算机程序产品,其具有计算机程序,所述计算机程序能够直接加载到X射线系统(1)的控制装置的存储装置中,所述计算机程序产品具有程序段,以便当所述计算机程序在所述X射线系统(1)的控制装置中执行时,执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的所有步骤。
14.一种计算机可读介质,在所述计算机可读介质上存储有可由计算单元读取且执行的程序段,以便当由所述计算单元执行所述程序段时,执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的所有步骤。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022003163A1 (de) * 2022-08-30 2024-02-29 Ziehm Imaging Gmbh Verfahren zur Aufnahme eines großflächigen Röntgenbildes

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2810769A1 (fr) * 2000-06-23 2001-12-28 Biospace Instr Procede et dispositif d'imagerie radiographique pour la reconstitution tridimensionnelle a faible dose d'irradiation
CN1684629A (zh) * 2002-09-25 2005-10-19 西门子公司 放射图像记录装置
CN102429680A (zh) * 2010-09-22 2012-05-02 西门子公司 用于计算机断层扫描仪的方法和计算机断层扫描仪
DE102012211998A1 (de) * 2012-07-10 2014-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Computertomograph und Verfahren zum Gewinnen eines Volumenmodells von einem Körper mittels des Computertomographen
CN103919608A (zh) * 2013-01-11 2014-07-16 西门子公司 来自螺旋重建的定位片
US20140254910A1 (en) * 2013-03-11 2014-09-11 Siemens Aktiengesellschaft Imaging device, assignment system and method for assignment of localization data
CN109674484A (zh) * 2017-10-19 2019-04-26 西门子保健有限责任公司 断层合成方法和x射线拍摄装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2995255B1 (en) * 2013-05-10 2017-04-19 Shimadzu Corporation Image processing device
KR20150078845A (ko) * 2013-12-31 2015-07-08 삼성전자주식회사 영상에 대한 마크-기반 상호작용을 인에이블하는 사용자 인터페이스 시스템 및 방법
US20160166329A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-16 General Electric Company Tomographic imaging for interventional tool guidance
PL3250909T3 (pl) * 2015-01-26 2021-06-14 Illinois Tool Works Inc. Rozdzielczość przerwy dla liniowego układu detektora
DE102015221998B4 (de) * 2015-11-09 2019-01-17 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Unterstützung eines Befunders bei der Ortsbeschreibung einer Zielstruktur in einer Brust, Vorrichtung und Computerprogramm

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2810769A1 (fr) * 2000-06-23 2001-12-28 Biospace Instr Procede et dispositif d'imagerie radiographique pour la reconstitution tridimensionnelle a faible dose d'irradiation
CN1684629A (zh) * 2002-09-25 2005-10-19 西门子公司 放射图像记录装置
CN102429680A (zh) * 2010-09-22 2012-05-02 西门子公司 用于计算机断层扫描仪的方法和计算机断层扫描仪
DE102012211998A1 (de) * 2012-07-10 2014-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Computertomograph und Verfahren zum Gewinnen eines Volumenmodells von einem Körper mittels des Computertomographen
CN103919608A (zh) * 2013-01-11 2014-07-16 西门子公司 来自螺旋重建的定位片
US20140254910A1 (en) * 2013-03-11 2014-09-11 Siemens Aktiengesellschaft Imaging device, assignment system and method for assignment of localization data
CN109674484A (zh) * 2017-10-19 2019-04-26 西门子保健有限责任公司 断层合成方法和x射线拍摄装置

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