CN114554943A - 与光体积描记成像结合用于外周血管疾病评估的灌注血管造影 - Google Patents

Abstract

一种与光体积描记成像结合用于外周血管疾病评估的灌注血管造影。一种用于执行灌注成像的设备(13)和方法接收由X射线成像装置(2)和由光体积描记成像装置(3)同时采集的图像序列。当在时间上对齐时，灌注器官组织的灌注状态随时间的变化从这两个图像序列中提取并且图像被生成以用于显示在显示单元(5)上，所述图像指示在灌注器官组织的各个位置处的灌注状态的变化，由此捕获深部器官组织和浅表器官组织灌注性质两者。由包括先前施予的造影剂(10)的团剂的通过而引起的光体积描记图像中的图像信号强度的减弱能够用于将这两个并发地采集的图像序列在时间上对齐。

Description

与光体积描记成像结合用于外周血管疾病评估的灌注血管 造影

技术领域

本发明涉及医学成像设备和方法的领域。更具体地，本发明涉及用于使用灌注血管造影和光体积描记两者对外周器官的血管组织进行成像的设备和方法。

背景技术

灌注血管造影表示用于外周器官中的各种疾病的评估以及其处置的广泛传播和认可的技术。其依赖于对由诸如二维荧光透视的对比增强X射线成像成功成像的器官深部组织的灌注性质的研究。因此，灌注血管造影对灌注组织的健康状态给出了有价值的见解，例如关于血管成形术之后阻塞深部血管的缺血或血管重建。

欧洲专利说明书EP-2866643公开了一种通畅性评价系统，其中，光体积描记(PPG)解读模块输出表示由可重定位光传感器从血管收集的PPG信息的图像中的像素值。PPG图由图像生成模块生成以用于输出到显示器。图像生成模块被耦合到PPG解读模块，因此接收输出像素。光传感器和光源被安装在内窥镜上，使得光传感器正在响应于由光源生成的光而从血管接收光。在一个实施例中，图像生成模块被配置为将PPG图叠加在X射线图像上。

本公开中描述的实施例涉及对由内窥镜评估的血管的通畅性的评价，如通常在涉及手头的血管的(微创)有创手术介入期间发生的。因此，关于器官组织的灌注性质的可用信息是有限制的或缺少的。

发明内容

尽管存在提供关于涉及外周器官的深部组织的灌注组织的灌注性质和健康状态的信息的量的事实，但是灌注血管造影仅递送关于(尤其是接近器官的表面的浅表组织区域上的)灌注器官组织的总灌注和更完整三维灌注分布的有限信息。依赖于外周器官的灌注组织的总灌注性质的更完整研究将允许对血管疾病的更准确评估以及对更有效的处置计划及它们的监测的详尽阐述。

由被配置为实现这个目的的内窥镜设备关于单个或几个血管收集的光体积描记(PPG)信号有用于在手术介入期间对通畅性的评估，但是该方法不适合于对与延伸的外周器官(诸如四肢，例如腿或手臂)的整个组织相关的灌注性质的研究。

本发明的实施例的目标是提供一种使关于灌注外周器官组织的总体灌注性质的信息可用于研究和评价的成像方法和设备，其中，器官组织的深部灌注性质、组织微循环和接近器官的表面的浅表器官组织灌注被揭示。

以上目标通过根据本发明的方法和设备来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于执行灌注成像的设备。所述设备包括：第一输入端口，其被配置用于接收包括指示相对于在成像期间被灌注的器官深部组织的灌注状态的多幅二维投影图像的第一图像序列；第二输入端口，其被配置用于接收包括指示相对于在成像期间被灌注的器官表面组织或近表面组织的灌注状态的多幅二维光体积描记图像的第二图像序列，所述多幅光体积描记图像中的每幅包括与在所述器官表面上的对应的多个不同的空间位置处的血容量值相关联的多个图像点；处理单元，其被配置用于分别从接收到的第一图像序列和接收到的第二图像序列提取所述灌注状态随时间的第一变化和第二变化，并用于在时间上将所述灌注状态的所述第一变化和所述第二变化或从其导出量对齐；以及输出端口，其被配置用于输出用于使所述灌注状态的经对齐的第一变化和第二变化或所述从其导出的量可视化的灌注成像信号。

在根据本发明的实施例的设备中，所述处理单元可以被配置用于通过检测先前递送的造影剂团剂的通过(例如，在所述第二图像序列中的一个或多个图像点处的所述血容量值的突然减弱)来在时间上将所述灌注状态的所述第一变化和所述第二变化对齐。

在根据本发明的实施例的设备中，所述处理单元可以被配置用于在所述器官组织中的预定义感兴趣区域上从所述灌注状态的经对齐的第一变化和第二变化导出包括以下项的组中的至少一项：到达时间信号、达峰时间信号、时间密度信号。

根据本发明的实施例的设备还可以包括：运动补偿模块，其适于抵消所采集的第二图像序列中的由在成像期间的器官表面组织或近表面组织运动造成的运动伪影。

根据本发明的实施例的设备还可以包括：第三输入端口，其被配置用于接收包括指示相对于在成像期间被灌注的所述器官表面组织或近表面组织的灌注状态的多幅二维荧光图像的第三图像序列，并且所述处理单元还可以被配置用于从所采集的第三图像序列提取所述灌注状态随时间的第三变化并用于在时间上将所述灌注状态的所述第一变化、所述第二变化和所述第三变化对齐。

根据本发明的第二方面，描述了一种灌注成像系统，其包括根据本发明的第一方面的实施例中的任何的用于执行灌注成像的设备。所述灌注成像系统此外包括用于采集第一图像序列的X射线成像装置和用于采集第二图像序列的光体积描记(PPG)成像装置，所述X射线成像装置被耦合到所述第一输入端口并且所述PPG成像装置被耦合到所述第二输入端口。所述第一图像序列和所述第二图像序列中的每个包括多幅二维图像；所述第一图像序列的所述二维图像是指示相对于在成像期间被灌注的器官深部组织的灌注状态的投影图像，并且所述第二图像序列的所述二维图像是指示相对于在成像期间被灌注的所述器官表面组织或近表面组织的灌注状态的光体积描记图像。在所述PPG图像中的每幅中，多个图像点与在所述器官表面上的对应的多个不同的空间位置处的血容量值相关联。所述处理单元(也是灌注成像系统的部分，作为用于执行灌注成像的设备的部分)被配置用于发起由所述X射线成像装置和所述PPG成像装置进行的同时成像，并用于分别从所采集的第一图像序列和所采集的第二图像序列提取所述灌注状态随时间的第一变化和第二变化。此外，所述处理单元被配置用于在时间上将所述灌注状态的所述第一变化和所述第二变化或从其导出量对齐。所述灌注状态的经对齐的第一变化和第二变化或所述从其导出的量然后在所述灌注成像系统的显示单元上被可视化在公共图像中。在实施例中，所述灌注成像系统还可以包括用于将造影剂递送到在成像期间要被灌注的所述器官组织的递送设备并且所述递送设备可以适于在由所述X射线成像装置和所述PPG成像装置的同时成像之前递送所述造影剂。

根据本发明的第三方面，描述了一种用于对与外周器官组织灌注成像系统有关的灌输性质进行成像的方法。这样的方法可以例如当使用根据本发明的第一方面的实施例的用于执行灌注成像的设备或根据本发明的第二方面的实施例的灌注成像系统以用于成像时被执行。所述方法包括提供采集的第一图像序列并提供同时采集的第二图像序列。所述第一图像序列包括指示相对于在成像期间要被灌注的器官深部组织的灌注状态的多幅二维X射线投影图像，并且所述第二图像序列包括指示相对于在成像期间要被灌注的所述器官表面组织或近表面组织的灌注状态的多幅二维光体积描记(PPG)图像。每幅PPG图像包括与在所述器官表面上的对应的多个不同的空间位置处的血容量值相关联的多个图像点。接下来，分别从所采集的第一图像序列和所采集的第二图像序列提取所述灌注状态随时间的第一变化和第二变化，并且在时间上将所述灌注状态的所述第一变化和所述第二变化或从其导出的量对齐。还生成用于显示在显示单元上的图像，并且所生成的图像包括指示在多个灌注器官组织位置处的所述灌注状态的经对齐的第一变化和第二变化或所述从其导出的量的多个图像信号。

在常规X射线血管造影仅仅收集关于深部器官组织的灌注性质的二维投影图像的情况下，在成像期间对X射线成像装置和PPG成像装置的组合提供和并发使用正在将根据本发明的实施例的灌注成像系统的组织成像能力扩展到远远超出X射线灌注血管造影中当前可用的组织成像能力并提供对灌注外周器官组织的总体灌注性质的见解。已发现，在基于从这两个图像序列中提取的灌注器官组织的灌注状态随时间的变化的深部器官组织和浅表器官组织灌注性质两者方面的有意义的解读在这些变化在时间上被对齐的情况下是可行的。

本发明的实施例的优点是，获得了灌注外周器官组织的总体灌注性质，组合深部灌注、微循环泛红和浅表灌注以及空间三维灌注分布信息并且使其可用于在单个灌注测量期间通过单个灌注成像系统进行分析。这允许更有效的外周血管疾病处置及它们的监测。

本发明的实施例的优点是，现有血管造影X射线成像装置、协议和软件能够容易地适于考虑PPG图像序列的同时采集。

本发明的实施例的另一优点是，在常规血管造影中使用的二维X射线成像技术被扩展到超出2D以提供三维上的空间灌注分布。

在本发明的各种实施例中，由包括由灌注成像系统的递送设备递送的先前施予的造影剂的团剂的通过而引起的PPG图像中的图像信号强度的减弱能够用于将这两个并发地采集的图像序列在时间上对齐。因此，本发明的实施例的优点是，至少两种不同的成像模态(X射线和PPG)的同时采集的图像序列能够通过检测由PPG成像装置采集的图像序列中的图像信号幅度的减小来在时间上准确地对齐，该减小由已经存在于灌注血管成像中的先前递送的造影剂团剂的通过引起。不需要另外的设备或产品来实现时间上的对齐。这对将考虑造影材料的团剂的通过负面地影响或干扰PPG成像过程的本领域技术人员来说是令人惊讶的且预料不到的发现。概括地说，PPG图像信号在结合心跳频率处的脉动血容量变化的光吸收或光散射幅度的周期性变化上被发现。例如通过血流的维持的中断或替换的周期性变化或其任何更长持续抑制的任何干扰将提供与对于动脉氧饱和度或心跳速率测量结果通常预期的PPG图像信号的类型冲突的信息。然而，本发明的实施例表明，X射线灌注血管造影成像和PPG成像是与彼此兼容的两种成像技术并且诸如团剂的通过的交互机制能够受益于其。

在所述方法的实施例中，术语任何图像的提供可以或可以不包括接收这样的图像。图像的接收旨在包括其中图像实际上不是利用所述方法而生成的情况。例如，它们可以已经从其他地方、另一方法和/或另一时间获得并且仅仅由当前方法处理。所述方法可以确实包括图像的生成及它们的处理。

所述方法可以是一种计算机实施的方法，其中，所述图像由图像处理设备和或系统的相应输入部接收。

在本发明的实施例中，所述处理单元被配置用于在成像期间要被灌注的所述器官组织中的预定义感兴趣区域上从所述灌注状态的经对齐的第一变化和第二变化导出量，其中，所导出的量是从包括以下项的组中的至少一项选择的：到达时间信号、达峰时间信号、时间密度信号。所导出的量当在所述灌注成像系统的所述显示单元上进一步研究或可视化时能够帮助医学医疗保健专业人员开发对灌注器官组织的总体灌注性质(尤其是动态灌注性质)的更深理解，例如以开发改进的处置计划为目标。

在各种实施例中，在成像期间要被灌注的所述器官是外周器官，例如四肢。

根据本发明的实施例，非离子型碘造影剂能够在所述灌注成像方法之前的时间处由所述灌注成像系统的所述递送系统递送到所述外周器官组织。这样的造影剂仅仅示出很少的副作用，从而显著地减小正被成像的对象的健康风险。

根据本发明的实施例，所述灌注成像系统可以包括运动补偿模块，所述运动补偿模块适于抵消所采集的第二图像序列中的由在成像期间的器官表面组织或近表面组织运动造成的运动伪影。因此，由外周器官、其表面或其部分的移动造成的运动伪影(其能够潜在地影响灌注成像系统的准确性)能够被减少，甚至被最小化，或被补偿。

本发明的实施例能够有利地与使用荧光剂对接近器官的表面的灌注器官组织的荧光成像相组合。这提供关于外周器官的灌注性质的额外数据用于成像。对于这样的实施例，所述灌注成像系统可以包括用于采集包括多幅二维荧光图像的第三图像序列的相机。所述荧光图像指示相对于在成像期间要被灌注的所述器官表面组织或近表面组织的灌注状态。此外，由所述递送设备先前递送的所述造影剂可以包括适于荧光成像的荧光剂。根据这样的实施例，所述处理单元还可以被配置用于与所述X射线成像装置和所述PPG成像装置同时地发起由所述相机进行的成像，用于从所采集的第三图像序列提取所述灌注状态随时间的第三变化并用于在时间上将所述灌注状态的所述第一变化、所述第二变化和所述第三变化对齐。

在又一方面中，本发明涉及一种具有指令的计算机程序产品，所述指令当在被提供有所采集的图像序列作为输入的数据处理设备上运行时使所述数据处理设备执行根据本发明的第三方面的成像方法。所述数据处理设备可以是如本文所指定的图像处理设备或包括所述数据处理设备或所述图像处理设备的所述系统。

本发明的特定方面和优选方面被阐述在所附独立权利要求和从属权利要求中。在适当的情况下，来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征和与其他从属权利要求的特征相组合，而不仅仅是如权利要求书中明确阐述的那样。

出于概述本发明和与现有技术相比实现的优点的目的，上文已经描述了本发明的某些目标和优点。当然，应理解，不一定所有这样的目的或优点都可以根据本发明的任何特定实施例来实现。因此，例如，本领域技术人员将意识到，本发明可以以以下方式来实现或执行：实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点而不一定实现如本文可以教导或暗示的其他目的或优点。

本发明的以上方面和其他方面将根据下文描述的(一个或多个)实施例而显而易见，并参考下文描述的(一个或多个)实施例得到阐述。

附图说明

现在将通过示例参考附图进一步描述本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的灌注成像系统。

图2是解释根据本发明的实施例的与要被灌注的外周器官的组织有关的灌注性质的成像方法的步骤的流程图。

附图仅仅是示意性的而非限制性。在附图中，出于说明性目的，元件中的一些元件的大小可以被夸大并且不是按比例绘制的。尺寸和相对尺寸不一定对应于对本发明的实践的实际减小。

权利要求书中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

具体实施方式

本发明将参考特定实施例并参考某些附图来描述，但是本发明不受限于此而是仅受权利要求书限制。本说明书和权利要求书中的术语第一、第二等用于在相似元件之间进行区分而不一定用于描述顺序，无论是在时间上、在空间上、在排名上还是以任何其他方式。应理解，如此使用的术语在合适的情况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施例能够以本文描述或说明的顺序以外的其他顺序进行操作。

应注意，权利要求书中使用的术语“包括”不应当被解读为受限于下文列出的模块；其不排除其他元件或步骤。因此，其应被解读为指定如提及的所陈述的特征、整数、步骤或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤或部件、或其组的存在或添加。因此，表达“包括模块A和B的设备”的范围不应当限于仅包括部件A和B的设备。其意味着，关于本发明，设备的仅有相关部件是A和B。

贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”贯穿本说明书在各个地方中的出现不一定全部指代相同实施例，但是可以全部指代相同实施例。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何适当的方式来组合，如从本公开对本领域普通技术人员将显而易见的。

类似地，应当认识到，在本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各种特征有时被一起分组在单个实施例、附图或其描述中以用于使本公开流水线化的目的并帮助理解各种发明方面中的一个或多个。然而，本公开的该方法不应被解读为反映要求保护的本发明要求比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如随附权利要求反映的，发明方面在于单个前面所公开的实施例的少于全部的特征。因此，跟随细描述的权利要求书在此明确并入到本详细描述中，其中，每个权利要求独自作为本发明的单独实施例。

此外，尽管本文描述的一些实施例包括其他实施例中包括的一些特征而没有其他特征，但是不同实施例的特征的组合旨在处于本发明的范围内，并且形成不同实施例，如本领域技术人员将理解的。

在本文提供的说明书中，阐述了许多具体细节。然而，应理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在其他实例中，众所周知的方法、结构和技术尚未被详细示出以便不使对本说明书的理解模糊。

定义

在本发明的背景下，灌注涉及诸如血液和淋巴液的体液通过血管系统和经过的器官和组织以维持它们的良好功能的通过。更具体地，灌注常常依据递送到器官或组织的诸如血液的流体的体积来表征。灌注状态因此涉及根据时间递送到器官或组织的血液(或研究中的其他体液)的量并且可以除其他外被表达为流率，即每单位时间递送的流体的量或体积，或被表达为在预定时间跨度上递送的流体的综合量或体积。

灌注器官一般是指外周器官，诸如四肢，但是其还可以是指内部器官，诸如心脏、大脑、肠或肾脏，如果在介入期间暴露的话。因此，器官表面一般是指皮肤和到真皮和皮下组织的近表面。然而，对于内部器官，在介入期间暴露的器官表面还可以涉及器官周围的组织结构，例如肌肉、脂肪或膜。

出于灌注成像目的的宏观循环是指宏观脉管系统的动脉，而微循环是指小动脉、毛细血管床和淋巴毛细血管。

图1示出了根据本发明的实施例的灌注成像系统1的示例。灌注成像系统1的心脏是用于执行灌注成像的设备13，还被称作工作站。灌注成像系统1包括X射线成像装置2和PPG成像装置3。在成像期间要被灌注的器官6(例如外周器官，诸如四肢，例如手臂、腿、手或脚)相对于X射线成像装置2和PPG成像装置3以以下方式来定位：使得器官6的至少预定义感兴趣区域能够由这两种成像装置2、3同时成像。例如，腿或手臂可以在灌注成像期间被定位在对象支撑物上并且还可以由适当的固定模块(诸如支架、楔形物、海绵、轮廓化垫、带等)来稳定。灌注成像系统1的工作站13或控制台分别在第一输入端口20和第二输入端口21处(例如，直接或通过网络)连接到X射线成像装置2和PPG成像装置3。因此，在实施例中，设备13是用于处理灌注成像数据的设备。该数据由这两种成像装置2和3生成。第一输入端口和第二输入端口可以是单独的设备特征，或者它们能够被集成在单个设备特征中。在图示的实施例中，工作站13包括处理单元4、图像合并模块7以及运动补偿模块8。由这两个成像装置2和3进行的同时采集可以由通过处理单元发出的采集命令触发。X射线成像装置2和PPG成像装置3然后各自采集多幅二维图像，例如几十到几百幅图像，并行地且以预定帧速率，例如每秒3帧或更多，其对于两种成像装置2、3来说能够是相同的或不同的。处理单元4不限于单个处理器或控制器，而是更一般地用于还描述多个处理器、多个共享处理器、数字信号处理器、分布式处理元件或其他适当的数据处理模块。处理单元4可以包括用于执行关于运动补偿模块8和合并模块7的功能的专用硬件，或者可以被装备有用于运行具有执行所定义的功能的分段的计算机软件的硬件。此外，处理单元4可以被提供有其自己的存储器，计算机软件分段(例如诸如运动补偿模块8和合并模块7的软件模块)能够被加载和存储到所述存储器中。如下面进一步更详细地描述的，运动补偿模块8的功能目的是检测并补偿至少由PPG成像装置3采集的图像序列中的运动伪影，例如灌注器官或器官表面相对于PPG成像装置3的不受控的运动。如下面进一步更详细地描述的，合并模块7的功能目的是合并相同灌注器官的2D视图和3D视图。

尽管工作站13被示出为在成像装置2、3近旁，但是本发明的实施例不限于这样的特定布置。例如，根据其他实施例，工作站13可以被安装在远程位置处并经由网络连接访问。优选地，工作站13还包括存储器，以用于存储由X射线成像装置2和PPG成像装置3在器官6的灌注成像期间采集的图像序列、先前获得的图像或关于器官的图像信息(例如，先前获得的X射线扫描、磁共振成像扫描、超声扫描)，如果有的话。备选地或额外地，外部存储器设备可以例如经由网络接口访问以检索或发送由X射线成像装置2和PPG成像装置3在器官6的灌注成像期间采集的图像序列或先前获得的图像或关于器官的图像信息以用于存储。

灌注成像系统1的显示单元5可以以任何适当的方式(例如有线或无线)耦合到工作站13的输出端口23。显示单元5可以形成工作站13的部分，或者可以被单独地提供。在本发明的示例性实施例中，显示单元5可以被提供为显示面板、监测器、交互式触摸屏等。用于器官深部和浅表组织灌注性质的组合灌注图由显示单元5显示在单幅图像中。

用于将造影剂递送到灌注器官深部和浅表组织的部位的递送设备9能可移除地连接到填充有造影剂10的容器。通过示例，递送设备9被提供为导管并且适于被暴露给在其一个端部部分处的血管，该血管向灌注器官供应血液，以在其未暴露给血管的另一端部部分处接收液体，并且当接收到时将液体递送到暴露的端部部分并递送到血管中。用于X射线灌注血管造影的造影剂10可以被提供在被连接到导管的流体接收端部部分的注射器或灌注泵中。

典型的PPG成像装置3包括用于发射在可见光谱中和/或在红外光谱中的光的光源3a(例如发光二极管)和用于在成像期间检测由光源3a发射并从器官6表面或器官的近表面反射出的光的相机3b。在足够明亮的环境中，例如足够强到利用相机3b检测本底噪声以上的反射信号的明亮环境光，光源3a可以由生成明亮环境光的光源替代。PPG成像装置3实现对灌注器官表面上或紧接下方的血容量变化的无创且非接触的成像。在本示例中，PPG成像装置3被配置为以反射模式工作，并且相机3b收集从器官表面(例如皮肤)或近表面(例如真皮或皮下组织)反射的光作为多个PPG原始信号。针对诸如腿或手臂的厚外周器官，PPG成像装置3的反射配置是优选的配置，因为任何透射光信号将被强烈地衰减。这不将本发明的实施例限制于PPG成像装置3的仅反射配置。技术人员将理解以下事实：PPG成像装置3可以被配置为在要被灌注和成像的器官6很薄(例如，手指或其部分)的情况下以透射模式工作，从而允许对透射光的可观察量的检测。

用于当通过由造影剂10所包括的荧光染料接近器官6的灌注表面组织发射时检测荧光的荧光成像相机11也是图1中图示的灌注成像系统1的部分。荧光染料可以由专用光源激励或者可以由环境光激励，该专用光源可以是与PPG成像装置3的光源3a相同的光源。除了由X射线成像装置2和PPG成像装置3采集的图像序列之外并且与其并发地，荧光成像相机11可以有利地采集第三图像序列，从其能够推断器官浅表组织的另外的灌注性质。在本发明的一些实施例中，荧光成像相机11可以是扩增有可切换颜色过滤器的PPG成像装置3的相机3a。在本发明的其他实施例中，荧光成像相机11可以被定位在与PPG成像装置3的相机3a不同的视角处，例如可以被定位为面向与由相机3a成像的器官表面相对的器官表面并对其进行成像。荧光成像相机11可以被耦合到工作站13的第三输入端口22，以用于将其捕获的图像序列递送到处理单元4以用于进一步处理。此外，灌注成像系统1可以包括血液保持和释放模块12，诸如可充气袖带。在使用中，这提供允许改变由PPG成像装置3采集的图像中的PPG图像信号的幅度的结构。

在前面的示例中，两种成像装置2、3可以被组合到单个设备中或者可以被提供为单独的装置。后一选项尤其适合于通过向它们增补PPG成像装置3(其能够被更容易地并且以减小的成本安装)对现有X射线成像装置2(其常常具有显著的安装成本)的升级。如果被提供为单独的装置，那么X射线成像装置2和/或PPG成像装置3可以仍然包括额外的结构元件，并且/或者灌注成像系统1可以提供额外的组件，其促进在成像期间X射线成像装置2和PPG成像装置3的相对定位、取向、对齐和稳定性。例如，额外的结构元件或额外的组件可以包括针对光源3a和相机3b的支架，其被耦合到具有紧固到X射线成像装置2或房间(例如操作室)的墙壁或天花板的一个端部的一个或多个柔性臂。此外，本发明的实施例不限于图1中示出的机器人C型臂X射线装置2。各种其他X射线成像装置2能够被设想并且可以被代替地提供，包括机器人或非机器人设备、计算机断层摄影(CT)X射线成像系统、二维荧光透视X射线成像设备以及其他。在本发明的实施例中，处理单元4可以被配置为控制X射线成像装置2的部件和/或PPG成像装置3的部件例如相对于灌注器官6的定位和取向。此外，处理单元4可以被配置为控制机器人递送设备9的运动和造影剂10的注射速率。

现在将参考图2描述一种用于对与用于灌注的外周器官组织(例如诸如腿或手臂的四肢的灌注器官组织)有关的灌注性质进行成像的方法。该方法的步骤可以常常在更详细且复杂的医学流程的背景下执行，例如作为术前/术后处置评估或诊断的部分，其中，其帮助辅助医疗保健专业人员做出他们的决策或揭示诊断上相关的因子。更广泛的背景下的更详细的医学流程的一些步骤能够具有手术特点并且紧接在根据本发明的实施例的用于对与用于灌注的外周器官组织有关的灌注性质进行成像的方法之前或之后。在这样的情况下，应理解，通常在用于对与用于灌注的外周器官组织有关的灌注性质进行成像的方法之前或之后或与所述方法一起独立地执行的步骤不是如由权利要求书所限定的本发明的主题。如参考图2所描述的用于对与用于灌注的外周器官组织有关的灌注性质进行成像的方法能够由先前描述的图1中的灌注成像系统的元件执行。因此，以下描述可以将方法的步骤链接到灌注成像系统的个体元件以提供执行该方法的综合示例。对灌注成像系统的元件的引用仅具有说明性特点并且不限制相关成像方法的范围。在更广泛的背景下，使用用于对与用于灌注的外周器官组织有关的灌注性质进行成像的方法的实施例的医学成像流程可以被手动地开始，例如医疗保健工作人员成员与工作站或控制台交互以发出开始命令，或者可以被自动地开始，例如当达到对齐时。这对应于图2中的流程图的“开始”框。然后，在用于对与用于灌注的外周器官组织有关的灌注性质进行成像的方法的实施例的步骤之前的医学成像流程的多个步骤通常跟随：控制信号被发出并发送到递送设备以触发对预定量的含造影剂流体的注射(被指定为“CA递送”)，并且另一控制信号在触发分别由两个时间相关框“X射线”和“PPG”指定的第一图像序列和第二图像序列的并发采集之后不久被发出并发送到X射线成像装置和PPG成像装置。对控制信号的发出和定时通常由生成它们的工作站的处理单元处理。由X射线成像装置和PPG成像装置并且任选地还由荧光成像相机进行的并发图像采集通常以相对于由递送设备对造影剂的递送的延迟来起始以考虑造影剂团剂接近被成像的感兴趣器官组织区域。这样的延迟是已知的或者能够从现有X射线血管造影成像协议估计。所采集的第一图像序列和第二图像序列以及任选地第三荧光图像序列的图像被存储在工作站的存储器设备上或能连接到工作站的存储器设备上以用于例如经由网络连接对图像序列的访问。在更一般的医学成像流程开始时，示例性递送设备的导管已经以应有谨慎被安装。造影剂的施予由医疗保健专业人员监督并且在用于对与用于灌注的外周器官组织有关的灌注性质进行成像的方法的实施例的步骤之前发生。即使在外周位置(例如腘动脉)处静脉地施予，递送造影剂也被认为是安全的临床日常流程，涉及仅有限的很少的健康风险和伴随的副作用。具体地，基于药剂物质本身的过敏症能够通过对患者的个人健康状态的预备评价和物质的对应选择来排除，例如非离子型碘化造影材料因存在很少或无过敏副作用而被广泛接受。应注意，作为递送设备的部分的导管的引入和造影剂的注射例如在它们被执行在要被灌注的器官的训练模型上或被执行在虚拟训练现实环境中的情况下与对象的任何健康风险不相关联。额外地，灌注器官中的血液的供应可以被暂时地、局部地或全局地阻塞，并且稍后由血液保持和释放模块(诸如压力袖带或具有压力件的压缩条带)恢复。被供应到在成像期间要被灌注的器官组织的血容量的相关联的动态变化可在得到的采集的图像序列中观察到。

接下来，描述了用于对与用于灌注的外周器官组织有关的灌注性质进行成像的方法的实施例的步骤。两个框“Seq 1”和“Seq 2”分别对应于提供所采集的第一图像序列和第二图像序列的步骤。此处，所采集的第一图像序列是指包括指示相对于在成像期间已经被灌注的器官深部组织的灌注状态的多幅二维X射线投影图像的图像序列，并且所采集的第二图像序列是指包括指示相对于在成像期间被灌注的相同器官的表面组织或近表面组织的灌注状态的多幅二维PPG图像的图像序列。每幅PPG图像包括与在器官表面上的对应的多个不同的空间位置(例如，四肢的皮肤上的不同位置、沿着腿、脚踝和脚的不同位置以及其他)处的血容量值相关联的多个图像点，例如个体像素、像素集群或经分割的图像区。第一图像序列和第二图像序列的特征还在于它们同时被采集的事实。采集的同时性能够例如通过以下来确定：使通过由两个图像序列所包括的或与两个图像序列相关联的数据记录结构中的开始时间和结束时间定义的成像间隔交叠或将标注到第一图像序列和第二图像序列的多幅图像中的每幅图像的时间戳记进行比较。如果存在例如通过荧光成像相机获得的第三图像序列或甚至另外的图像序列，那么该第三图像序列或另外的图像序列也能够被提供并且其采集的同时性能够被验证。提供图像序列包括直接接收所采集的图像，例如作为视频流。例如，灌注成像系统的工作站直接连接到X射线成像装置和/或PPG成像装置以直接从装置接收所采集的图像作为数据流，例如视频流。提供图像序列还包括提供对一个或多个图像序列被存储于其上的数据存储设备的访问。例如，工作站的存储器可以被访问，第一成像序列或第二成像序列或两者已经被发送到其上以用于在采集步骤期间存储。第一成像序列和第二成像序列还能够从远程地连接到工作站(例如远程服务器或分布式存储系统)的存储器设备访问，或者能够被提供为存储于计算机可读载体介质上(例如CD、DVD、USB设备、光学存储介质、闪存设备、SD卡、磁性存储介质等上)的数据。

以下步骤能够例如当跟随计算机程序的指令时由工作站的处理单元执行。该处理单元不限于单个处理器或控制器，而是更一般地用于还描述多个处理器、多个共享处理器、数字信号处理器、分布式处理元件、或其他适当的数据处理模块。该处理单元可以包括用于执行以下步骤中涉及的功能的专用硬件或用于运行具有执行所定义的功能的分段的计算机软件的硬件。此外，处理单元可以被提供有它自己的存储器，计算机软件分段(例如软件模块)能够被加载和存储于其中。优选地，PPG图像的第二图像序列以及荧光图像的第三图像序列(如果提供的话)被应用到用于补偿运动伪影的运动补偿模块(例如被加载到工作站的存储器中的计算机软件的软件模块，并且其指令由处理单元运行)并由其处理。运动伪影常常由在成像期间灌注器官或其至少部分的不想要或不受控的移动而引起。响应于血压的增加的小肌肉收缩或动脉变形，而且还有经由器官支撑结构或固定模块到达灌注器官的灌注成像装置的振动能够导致灌注的且被成像的器官或其表面相对于PPG成像装置(例如相对于光检测相机，对于其，已经针对第二图像序列的每幅图像定义了预定感兴趣区域)的相对移动。如果相对移动变得显著，那么每幅PPG图像中的多幅图像点(例如血容量值与之相关联的每幅PPG图像中的个体像素、像素集群或经分割的图像区)与如例如在参考PPG图像(例如第二图像序列的第一PPG图像)中所确定的器官表面上的多个不同的空间位置之间的对应关系丢失。在第二图像序列的部分或整体上的对应关系的该潜在丢失能够由运动补偿模块补救。为了这个目的，运动补偿模块可以适于检测超过预定阈值的PPG图像中的器官或器官表面运动，确定针对关于PPG参考图像或关于先前的PPG图像的每个检测到的运动的运动向量，并且通过基于所确定的运动向量将每幅PPG图像中的多个图像点重新映射到器官表面上的多个不同的空间位置来补偿每个检测到的运动，由此恢复对应关系。本领域中已知的运动估计算法可以用于实现运动补偿模块的相应步骤，例如基于光流、基于块匹配、基于图像配准技术(例如包括特征选择和跟踪)的运动估计。如果除了由PPG成像装置的相机提供的第二图像序列，荧光成像相机提供第三图像序列，那么这两个相机可以形成立体相机对，针对该立体相机对，对应的图像点(如果分别在所采集的第三图像序列和第二图像序列中识别到的话则)能够用于估计基本矩阵，其还允许对运动向量的运动检测和确定。如果在第二图像序列中检测到器官或其部分的运动，那么该运动由运动补偿模块补偿(“补偿”)并得到被指定为“Seq 2稳定”的稳定化的第二图像序列的创建。如果没有检测到运动，那么原始第二图像序列也在没有修改的情况下被用作稳定化的第二图像序列。对于任选的第三图像序列或另外的图像序列(如果提供的话)同上。本发明的实施例不排除第一图像序列也能够被补偿运动伪影(如果必要的话)，例如以改进更准确地测量的灌注性质。

在另一步骤中，分别从所采集的第一图像序列和所采集的第二图像序列以及针对在时间上解析器官组织的灌注状态的每个另外的采集的图像序列提取灌注状态随时间的第一变化和第二变化。如果器官运动已经被检测到，那么所采集的且稳定化的图像序列用于对随时间的对应的灌注状态变化的提取。随时间的第一灌注状态变化可以涉及(例如在第一通过期间)扩散到器官深部组织中并从器官深部组织提取的所递送的造影剂的增加的或减小的密度。选择第一图像序列的X射线投影图像作为X射线参考图像，第一灌注状态变化可以被提取为第一图像序列的每幅X射线投影图像中的多个图像信号中的每个相对于X射线参考图像中的对应的多个图像信号的可测量的量化的变化。多个如此提取的图像信号中的图像信号可以对应于个体像素值或像素值的组，例如在第一图像序列的X射线投影图像中的经分割的区或感兴趣区域上的集成像素值。因此，针对关于第一图像序列的参考X射线图像定义的每个提取的X射线图像信号，能够生成第一时间排序序列或时间曲线，其中，在给定图像编号或给定图像采集时间处的图像信号的变化量，即灌注状态随时间的所提取的第一变化，被分配给该给定图像编号或该给定图像采集时间。图像采集时间可以从标注的时间戳记检索或者可以基于图像序列的采集开始时间和采集帧速率来计算，其可以被存储在图像序列数据记录中或工作站的存储器设备中。随时间的第二灌注状态变化可以涉及当所递送的造影剂(例如在第一通过期间)到达器官表面组织或器官近表面组织、扩散到器官表面组织或器官近表面组织中并从器官表面组织或器官近表面组织提取时替换的或稀释的血液的增加或减小的体积。如果PPG参考信号已经被选择，那么由造影剂对血液的体积的替换或稀释可观察为针对第二图像序列的每幅PPG图像的多个图像信号中的每个图像信号中的空间上解析的变化。类似于针对所采集的第一图像序列的灌注状态随时间的第一提取的变化，针对每幅PPG图像的多个提取的图像信号中的图像信号可以对应于个体像素值或像素值的组，例如在第二图像序列的PPG图像中的经分割的区或感兴趣区域上的集成像素值。因此，针对关于第二图像序列的参考PPG图像定义的每个提取的PPG图像信号，第二时间排序的序列或时间曲线能够被生成。常常有用的是，提取针对每个PPG图像信号的包络信号，因为各种PPG图像信号通常由振荡的幅度表征，该振荡的幅度是心跳的频率处的血压振荡的结果。接下来，“检测下降”步骤检测X射线图像信号和PPG信号或提取的PPG包络信号的幅度的减小。例如，该幅度的减小可以被检测为低于预定阈值的减小，被检测为等于或大于预定信号幅度比率的减小，或者被检测为等于或大于时间曲线的预定斜率的减小。在其通过灌注器官组织的第一通过处，造影剂表现为浓缩团剂，其在到达灌注器官的宏观脉管系统和微脉管系统后快速地替换其中循环的血液，其中，可由PPG成像装置检测到的血容量突然下降以及X射线的量到达X射线成像装置的X射线探测器而没有经历吸收。由于针对X射线信号和PPG信号两者的信号幅度被减小，所以突然减小能够有利地用作对齐标记以用于在时间上将灌注状态随时间的所提取的第一变化和第二变化对齐，例如在时间上将X射线信号和PPG(包络)信号对齐。所提取的第一变化和第二变化的对齐步骤“对齐”可以包括将首次检测到减小/下降的器官深部组织的部分中的时间值与首次检测到减小/下降的器官表面或近表面组织的对应相邻部分中的时间值进行比较。例如，灌注器官的深部和浅表组织的视觉上识别的或算法上识别的相邻部分(例如通过在轮廓化图像上使用图像配准)能够分别针对所提取的第一变化和所提取的第二变化的幅度的骤然减小的首次出现被分析。如果针对第一采集的图像序列和第二采集的图像序列的检测到的时间值不匹配，那么第一图像序列或第二图像序列中的任一个可以在时间上被向前或向后移位，从而均匀地降低或增加被分配给经移位的图像序列的图像中的每幅图像的时间值，直到存在匹配并且这两个图像序列在时间上被对齐。对齐步骤可以包括在第一图像序列和/或第二图像序列的两幅或更多幅采集的图像之间进行插值以获得时间上更精确的对齐，例如如果用于采集的两个帧速率不同或者如果深部组织与浅表组织之间的扩散时间常数被考虑。

还包括荧光化合物的造影剂将导致由采集第三图像序列的荧光成像相机捕获的荧光的量的突然增加。因此，如果第三图像序列被提供，那么第三图像序列的图像中的荧光图像信号优选地通过检测爆发或尖峰而非下降来与X射线信号和PPG图像信号对齐。

在“导出信号”步骤中，与器官组织的灌注性质有关的各种量可以从经对齐的X射线和PPG时间曲线导出，例如时间曲线能够在预定感兴趣区域被吧平均或集成，或者时间曲线的幅度的到达时间或峰值时间能够被确定。本发明的实施例不限于被列出为示例的特定量，并且用于评估灌注状态的变化的其他量可以证明是有用的。例如，灌注传播速度可以基于所提取且对齐的X射线和PPG时间曲线的离散微分和应用于在高传播速度、正常传播速度和缓慢传播速度之间进行区分的多个阈值来估计。

在“合并”步骤期间，在灌注成像期间被灌注的器官的先前获得的3D视图(如果可用的话)与灌注性质的所获得的2D视图(即时间上对齐的第一和(稳定化的)第二图像序列中的所提取的二维图像信号或其任何导出的量)合并。器官的3D视图可以被获得(“3D视图”步骤)为先前采集的三维图像数据集的3D重建，例如来自相同器官的术前CT扫描的CT投影数据。器官的3D视图可以被存储为工作站的存储器设备或工作站可访问的存储器设备上的3D对象数据。2D视图与先前获得的3D视图的合并生成用于3D视图的3D对象数据中的数据点(例如3D空间中的体素或2D投影空间中的像素)和与2D视图有关的数据点(例如第一图像序列的各种时间上对齐的X射线投影图像和第二图像序列的PPG图像中的经分割的区域的像素元素或轮廓)的之间的对应关系。已知2D/3D图像配准算法(刚性或非刚性或仿射变换、点集匹配、基于特征的网格等)可以被提供用于此目的并且第一图像序列或第二图像序列的2D图像可以以更高的分辨率被重新采样，如果如此要求的话。作为合并步骤的结果，与器官表面(例如皮肤)(其是3D空间中的二维表面)上或紧接下方的点有关的PPG图像信号能够与也表示器官的外表面的器官的3D视图中的数据点(例如体素)链接，由此获得缺失的深度分量。

用于在显示器上查看的图像在步骤“生成/发送到显示器”中被生成并发送到显示单元，例如到工作站的显示器。处理单元(其可以包括专用图形处理器)正在基于组合的灌注图来生成图像，例如生成颜色编码的热图以用于在共同的尺度上在要被显示的图像的各个像素元素处表示器官深部和浅表组织的灌注状态的时间上对齐的第一变化和第二变化的幅度。优选地，如果所生成的图像是灌注器官的2D和3D视图的组合的结果，那么用于显示的图像通过使用诸如alpha融合的2D/3D融合算法来确定在图像的每个像素元素处的颜色值而生成。例如，处理单元可以根据场景照明、查看视角和深度交叠的图像对象(例如网格对象的交叠多边形)来确定每个像素的饱和度值或alpha通道值。这允许生成用于显示的图像，其中，使用如由合并模块提供的器官的3D视图与2D视图之间的建立的对应关系，颜色编码的组合的灌注图被图示为到器官的3D重建图像的叠加图像。将组合的灌注图呈现为到器官的3D重建的叠加图像促进取向并改进由查看图像的人经历的视觉检查。该图像还可以被交互式地生成以便响应于变化的查看条件而向查看人提供常规图像更新，例如当根据不同查看角度来交互式地旋转具有组合的灌注图叠加的3D重建图像时，当交互式地选择灌注器官组织部分(例如皮肤或深部组织)以在所显示的图像中被启用或禁用时，或者当在反映灌注状态随时间的经对齐的第一变化和第二变化中的变化的不同的导出的量(例如达峰时间、到达时间、曲线下面积等)之间交互式地切换时。

本发明的实施例能够成功地适用于用于外周动脉疾病(尤其用于严重肢体缺血(CLI)，针对其，所提议的灌注成像系统和方法可以积极地帮助关键决策采取，诸如决定执行截肢或血管重建介入)的医学筛查、诊断和处置流程中。针对CLI的常规风险评估因子，例如血压测量结果和相关踝压或踝臂指数，可以提供关于宏观脉管系统的健康状态的数据，但是其可能仅不精确地或不充分地考虑动脉钙化。而且，微循环的健康状态仍然未检测，尽管其对于良好组织灌注来说是重要的。在CLI的背景下，要被灌注的器官可以是腿，并且预定感兴趣区域可以对应于在脚踝和脚周围定义的区域。然后，X射线成像装置和PPG成像装置同时采集X射线血管造影投影图像的第一图像序列和PPG图像的第二图像，由此捕获对所递送的造影剂随时间在感兴趣区域内的器官深部组织和浅表组织中的通过、扩散和提取。器官深部组织和浅表组织的灌注状态随时间的这些变化分别由第一图像序列的X射线投影图像和第二图像序列的PPG图像中的时变图像信号表示。因此，提取第一图像序列的X射线投影图像和第二图像序列的PPG图像中的时变图像信号允许随时间对在皮肤下面的器官组织灌注以及皮肤灌注的成功映射。为了将两个灌注测量结果(一个关于深部组织灌注，而另一个关于浅表皮肤灌注)进行组合和相关，第一图像序列的X射线投影图像和第二图像序列的PPG图像中的各种提取的时变图像信号在时间上被对齐。这能够例如通过检测在感兴趣区域上集成的X射线投影图像中的时变图像信号幅度的突然减弱发生的时刻并将其与在感兴趣区域上集成的PPG图像中的时变图像信号幅度的突然减弱发生的类似地检测到的时刻进行比较来实现。如果该比较表明这两个时刻彼此不同，那么第一图像序列或第二图像序列中的任一个在时间上被移位以使这两个时刻彼此相等。例如，第一图像序列或第二图像序列的标注图像的时间戳记被共同地增加或减小，直到两个时刻匹配。从X射线投影图像和PPG图像中的经对齐的时变图像信号，能够导出各种量。例如，针对感兴趣区域的时间密度曲线可以充分地表达分别在皮肤下方和皮肤处的灌注状态的变化。该时间密度曲线通过在感兴趣区域上集成X射线投影图像中的图像信号以及PPG图像中的图像信号来获得。这两个时间密度曲线能够被组合到单个曲线图中并被呈现给医师。还可能集成针对(例如在感兴趣区域内的来自X射线投影图像中的每个图像信号以及来自PPG图像中的每个相关图像信号)感兴趣区域中的每个像素获得的时间密度曲线下的面积。能够被导出以用于量化器官深部和浅表组织的灌注状态的另一感兴趣的量是达峰时间密度。图像可以然后被生成和显示，该图像将所导出的感兴趣量向医师示出为组合灌注图，例如被表示为脚和脚踝的颜色编码灌注图(热图)。在优选实施例中，器官的先前获得的3D X射线图像被增加有组合的灌注图作为叠加，其促进对所显示的灌注图中示出的结果的空间取向和视觉检查。所显示的图图示了循环流例如是否在正常速度范围(达峰时间)内或者是否具有从脚踝到脚趾头的速度的病理下降，或者是否存在泛红的一些证据。除此之外，所显示的图还能够解析宏观循环流和微循环流的3D分布，例如其充分地示出脚的伤口(例如需要增加的血液供应以愈合的溃疡)可能位于其处或其中伤口可能处于发展的风险中的皮肤表面是否已经被灌注。

在本发明的实施例中，由递送设备递送的造影剂可以包括非离子型碘造影材料(例如碘克沙醇320mg碘/ml)，其具有在第一轮期间显著地扩散到灌注器官的孔隙空间中的优点，由此允许对微循环的灌注性质的改进的检测。优选地，非离子型碘造影材料与诸如荧光染料(例如，吲哚菁绿(ICG))的荧光剂相组合。这允许由荧光成像相机(即检测由染料发射的荧光的相机)对PPG图像和荧光图像的同时采集，以进一步监测器官浅表组织灌注性质，例如皮肤的灌注。以这种方式检测器官浅表组织中的染料分子的洗入和洗出。

在本发明的实施例中，PPG成像装置可以在没有X射线成像装置的情况下被使用以用于采集PPG图像的额外的图像序列，例如与由加压袖带对流入灌注器官中的血液的暂时阻塞相组合，跟着在袖带的释放后到灌注器官中的恢复的血流。由加压袖带引起的受限制血流引发与造影剂团剂的通过的信号幅度相似但不完全相同的PPG图像信号幅度的减弱。例如，加压袖带的良好控制的加压(例如充气)和降压(例如放气)速率可以以有利的方式被使用从而以许多不同的方式创建不可利用团剂的通过获得的血流模式。以那种方式创建的流模式的非限制性示例是袖带压力的缓慢释放对比袖带压力的快速减小，其提供到以不同的时间尺度演变的器官的灌注性质的额外的见解。此外，一个优点是，袖带能够被重复地且利用受控的暂停加压和降压，而造影剂材料的团剂的多个通过的可能性一方面非常受限于针对相同的施予的团剂的多个通过的浓度的分散和下降，而另一方面非常受限于针对多个施予的团剂的施加在对象上(尤其是对象的肾脏上)的负担。

此外，本发明的实施例可以采集第一图像序列的X射线投影图像作为具有增强造影的减影图像，例如，灌注成像系统的X射线成像装置被配置为以数字减影血管造影(DSA)模式操作。

尽管在附图和前面的描述中已经详细地说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述应被认为是说明性的或示例性的而非限制性的。通过研究附图、说明书和随附权利要求书，本领域技术人员在实践要求保护的本发明时能够理解和实现对所公开的实施例的其他变型。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有利地使用这些措施的组合。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于处理灌注图像的设备(13)，包括：

第一输入端口(20)，其被配置为接收第一图像序列，所述第一图像序列包括指示相对于器官(6)深部组织的灌注状态的多幅二维投影图像，

第二输入端口(21)，其被配置为接收第二图像序列，所述第二图像序列包括指示相对于所述器官(6)表面组织或近表面组织的灌注状态的多幅二维光体积描记图像，所述多幅光体积描记图像中的每幅光体积描记图像包括与在所述器官表面上的对应的多个不同的空间位置处的血容量值相关联的多个图像点，

处理单元(4)，其被配置为分别从接收到的第一图像序列和接收到的第二图像序列提取所述灌注状态随时间的第一变化和第二变化，并且将所述灌注状态随时间的所述第一变化与所述第二变化或者从其导出的量对齐，以及

输出端口(23)，其被配置为输出用于将所述灌注状态的经对齐的第一变化和第二变化或所述从其导出的量可视化的灌注成像信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理单元(4)被配置为通过检测先前递送的造影剂团剂的通过来在时间上将所述灌注状态的所述第一变化与所述第二变化对齐。

3.根据权利要求1或2中的任一项所述的设备，其中，所述处理单元(4)被配置为在所述器官组织中的预定义感兴趣区域上根据所述灌注状态的所述经对齐的第一变化和第二变化来导出包括以下项的组中的至少一项：到达时间信号、达峰时间信号、时间密度信号。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，还包括运动补偿模块(8)，所述运动补偿模块被配置为抵消所采集的第二图像序列中由在成像期间的器官表面组织运动或近表面组织运动造成的运动伪影。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，还包括第三输入端口，所述第三输入端口被配置为接收第三图像序列，所述第三图像序列包括指示相对于所述器官(6)表面组织或近表面组织的灌注状态的多幅二维荧光图像，其中，所述处理单元(4)还被配置为从所采集的第三图像序列提取所述灌注状态随时间的第三变化并且将所述灌注状态随时间的所述第一变化、所述第二变化和所述第三变化对齐。

6.一种灌注成像系统(1)，包括：

根据权利要求1至5中的任一项所述的用于处理灌注图像的设备，

X射线成像装置(2)，其用于采集所述第一图像序列，所述X射线成像装置(2)被连接到或能连接到所述第一输入端口(21)，

光体积描记成像装置(3)，其用于采集所述第二图像序列，所述光体积描记成像装置(3)被连接到或能连接到所述第二输入端口(22)，

所述处理单元(4)，其被配置为发起由所述X射线成像装置和所述光体积描记成像装置进行的同时成像，以及，任选地，

显示单元(5)，其用于在公共图像中将所述灌注状态的所述经对齐的第一变化和第二变化或所述从其导出的量可视化，所述显示单元被连接到或能连接到所述输出端口(23)。

7.根据权利要求6所述的灌注成像系统，还包括图像合并模块(7)，所述图像合并模块用于将所述灌注状态的所述经对齐的第一变化和第二变化或所述从其导出的量映射到所述器官的三维重建图像，并且其中，所述显示单元(5)被配置为将所映射的所述灌注状态的经对齐的第一变化和第二变化或从其导出的量显示为到所述器官的所述三维重建图像的叠加图像。

8.根据权利要求6或7中的任一项所述的灌注成像系统，其中，所述光体积描记成像装置(3)包括用于发射在可见光谱中和/或在红外光谱中的光的光源(3a)和用于在成像期间检测由所述光源发射并从所述器官(6)表面或近表面反射出的光的相机(3b)。

9.根据在从属于权利要求5时的权利要求6至8中的任一项所述的灌注成像系统，还包括用于采集第三图像序列的相机(11)，所述第三图像序列包括指示相对于所述器官(6)表面组织或近表面组织的灌注状态的多幅二维荧光图像，所述相机被连接到或能连接到所述第三输入端口(22)。

10.根据权利要求6至9中的任一项所述的灌注成像系统，还包括血液保持和释放模块(12)，以在成像期间引起所述第二图像序列中的一个或多个图像点处的所述血容量值的显著减弱，所述血液保持和释放模块诸如为可充气袖带。

11.一种用于对与外周器官组织有关的灌输性质进行成像的方法，所述方法包括：

提供采集的第一图像序列，所述采集的第一图像序列包括指示相对于在成像期间被灌注的器官深部组织的灌注状态的多幅二维X射线投影图像，并且

提供同时采集的第二图像序列，所述同时采集的第二图像序列包括指示相对于在成像期间被灌注的所述器官表面组织或近表面组织的灌注状态的多幅二维光体积描记图像，所述多幅光体积描记图像中的每幅光体积描记图像包括与在所述器官表面上的对应的多个不同的空间位置处的血容量值相关联的多个图像点，

分别从所述采集的第一图像序列和所述采集的第二图像序列提取所述灌注状态随时间的第一变化和第二变化，

在时间上将所述灌注状态的所述第一变化与所述第二变化或者从其导出的量对齐，并且

生成用于显示在显示单元上的图像，所述图像包括指示在多个灌注的器官组织位置处的所述灌注状态的经对齐的第一变化和第二变化或所述从其导出的量的多个图像信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在时间上将所述灌注状态的所述第一变化与所述第二变化或从其导出的量对齐包括检测先前递送的造影剂(10)团剂的通过。

13.根据权利要求11或12中的任一项所述的方法，还包括：提供与所述采集的第一图像序列和所述采集的第二图像序列同时采集的所采集的第三图像序列，所述采集的第三图像序列包括指示相对于在成像期间被灌注的所述器官表面组织或近表面组织的灌注状态的多幅二维荧光图像；从所述采集的第三图像序列提取所述灌注状态随时间的第三变化；并且在时间上将所述灌注状态的所述第一变化、所述第二变化和所述第三变化对齐。

14.根据权利要求11至13中的任一项所述的方法，还包括至少将运动补偿应用到所述采集的第二图像序列的所述多幅光体积描记图像以抵消由在成像期间的所述器官表面组织移动或近表面组织移动造成的运动伪影。

15.一种包括指令的计算机程序产品，所述指令当在被提供有所采集的图像序列作为输入的数据处理设备上运行时使所述数据处理设备执行根据权利要求11至14中的任一项所述的方法。

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