DE102011084023A1 - Method for representing blood vessels in body part of human or animal body by blood vessel representing device, involves enriching blood with X-ray contrast agent, acquiring projection images of body part, and generating combination image - Google Patents

Method for representing blood vessels in body part of human or animal body by blood vessel representing device, involves enriching blood with X-ray contrast agent, acquiring projection images of body part, and generating combination image Download PDF

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Abstract

The method involves enriching the blood in the blood vessels with an X-ray contrast agent, acquiring a projection image of the body part at primary cathode voltage of an X-ray tube (12), and acquiring another projection image of the body part at secondary cathode voltage of the X-ray tube. The pixels of the former and latter projection images are calculated, or three-dimensional images are reconstructed from each of the projection images with each other by an arithmetic operation, and a combination image is generated. The blood vessels are represented using the combination image. An independent claim is included for a device for representing blood vessels in a body part of a human or animal body.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von Blutgefäßen in einem Körperteil eines menschlichen oder tierischen Körpers mit einem Röntgengerät, welches eine Bildakquisitionseinheit mit einer Röntgenröhre und einem Röntgendetektor aufweist, wobei das Blut in den Blutgefäßen mit einem Röntgen-Kontrastmittel angereichert ist. Die Erfindung betrifft ferner eine entsprechende Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Bevorzugt findet die Erfindung Anwendung bei angiographischen Röntgengeräten, beispielsweise C-Bogen-Angiographen. The invention relates to a method for the representation of blood vessels in a body part of a human or animal body with an X-ray apparatus having an image acquisition unit with an X-ray tube and an X-ray detector, wherein the blood is enriched in the blood vessels with an X-ray contrast agent. The invention further relates to a corresponding device for carrying out the method. The invention preferably finds application in angiographic X-ray devices, for example C-arm angiographs.

Die Subtraktions-Angiographie ist ein allgemein bekanntes Verfahren, mit dem Blutgefäße im Körper mittels Röntgenbildern dargestellt werden können, beispielsweise mittels der digitalen Subtraktions-Angiographie (DSA). Dabei wird dem Patienten ein Bolus aus Röntgen-Kontrastmittel injiziert, welches einen hohen Absorptionskoeffizienten für Röntgenstrahlung aufweist und die Gefäße auf einem gleichzeitig aufgenommenen Röntgenbild somit stark kontrastiert. Bei DSA wird vor der Injektion des Kontrastmittels ein sog. Maskenbild ohne Kontrastmittel aufgenommen. Dieses wird abgespeichert und von den nach der Kontrastmittelgabe aufgenommenen Bildern subtrahiert. Dadurch werden Hintergrundstrukturen eliminiert und im Idealfall sind auf den Differenzbildern ausschließlich die Blutgefäße sichtbar. Subtraction angiography is a well-known method by which blood vessels in the body can be displayed by X-ray images, for example by means of digital subtraction angiography (DSA). In this case, the patient is injected with a bolus of X-ray contrast medium which has a high absorption coefficient for X-radiation and thus strongly contrasts the vessels on a simultaneously recorded X-ray image. With DSA, a so-called mask image without contrast agent is taken before the injection of the contrast agent. This is stored and subtracted from the images taken after the contrast agent. This eliminates background structures and, ideally, only the blood vessels are visible on the difference images.

Darüber hinaus ist das fluoroskopische Roadmapping ein bekanntes angiographisches Bildgebungsverfahren. Dabei wird ein Maskenbild nach Kontrastmittelgabe aufgenommen und abgespeichert. Später werden dann sogenannte Fluoroskopie-Bilder des gleichen Körperteils, jedoch ohne Kontrastmittel, aufgenommen. Unter Fluoroskopie-Bildern werden mit niedriger Strahlenbelastung, jedoch in hoher zeitlicher Auflösung aufgenommene Projektions- bzw. Durchleuchtungsbilder verstanden, mit denen üblicherweise minimalinvasive Interventionen, z.B. das Vorschieben eines Katheters in einen Gefäßbaum, gesteuert werden. Beim Roadmapping wird von einer derartigen Serie von in Echtzeit aufgenommenen Fluoroskopie-Bildern das kontrastierte Maskenbild abgezogen. Das Ergebnis ist eine statische Wiedergabe der vaskulären Strukturen, typischerweise in Weiß dargestellt, während der Katheter in Schwarz sichtbar ist. In addition, fluoroscopic roadmapping is a well known angiographic imaging technique. In this case, a mask image is recorded and stored after contrast agent administration. Later, so-called fluoroscopy images of the same body part, but without contrast media, are taken. Fluoroscopy images are taken to mean low-radiation but high-temporal resolution projection or fluoroscopic images with which typically minimally invasive interventions, e.g. advancing a catheter into a vascular tree. In roadmapping, the contrast mask image is subtracted from such a series of real-time fluoroscopy images. The result is a static rendering of the vascular structures, typically shown in white, while the catheter is visible in black.

Angiographische Verfahren können sowohl zweidimensionale (2-D) Projektionsbilder, als auch dreidimensionale (3-D) Bilder liefern. 3-D-Darstellungen können mit Hilfe der computergestützten Rotationsangiographie gewonnen werden, bei welcher ein 3-D-Bild aus einer Reihe von aus verschiedenen Projektionswinkeln aufgenommenen Projektions-Röntgenbildern rekonstruiert wird. Stand der Technik sind hierfür sogenannte C-Bogen-Angiographen, bei denen eine Röntgenquelle und ein gegenüber dieser angeordneter Röntgendetektor in einem etwa 200° umfassenden Bogen um das zu untersuchende Körperteil eines Patienten rotiert wird und dabei zwischen 50 und 500 Röntgen-Projektionsbilder aufgenommen und digital gespeichert werden. Dies wird als Rotationslauf bezeichnet. Aus dieser Serie von Röntgen-Projektionsbildern kann dann ein dreidimensionales Bild des geröntgten Körperteiles berechnet werden. Angiographic procedures can provide both two-dimensional (2-D) projection images as well as three-dimensional (3-D) images. 3-D plots can be obtained using computer-aided rotational angiography, in which a 3-D image is reconstructed from a series of projection x-ray images taken from different projection angles. The state of the art for this purpose are so-called C-arm angiographs, in which an X-ray source and an X-ray detector arranged opposite to it are rotated in an approximately 200 ° arc around the body part of a patient to be examined, thereby taking between 50 and 500 X-ray projection images and digital get saved. This is called a rotation run. From this series of X-ray projection images, a three-dimensional image of the X-rayed body part can then be calculated.

Bei dem 3-D-Angiographieverfahren werden üblicherweise ein sogenannter Maskenlauf und ein Füllungslauf aufgenommen. Beim Maskenlauf erfolgt die Rotation des C-Bogens um das Körperteil ohne Kontrastmittel. Danach wird in das interessierende Blutgefäß Kontrastmittel injiziert und bei einer erneuten C-Bogen-Rotation ein zweiter Satz Röntgen-Projektionsbilder aufgenommen, die den sogenannten Füllungslauf bilden. Die beiden Bildsequenzen können nun separat zu jeweils einem 3-D-Bild rekonstruiert werden, die wiederum voneinander so subtrahiert werden können, dass im Ergebnis nur die kontrastierten Gefäße zu sehen sind. Alternativ können auch die jeweils einander entsprechenden Projektionsbilder im Masken- und Füllungslauf direkt voneinander subtrahiert werden. In the 3-D angiography method, a so-called mask run and a filling run are usually recorded. During the mask run, the C-arm is rotated around the body part without contrast medium. Thereafter, contrast agent is injected into the blood vessel of interest, and a second set of X-ray projection images, which form the so-called filling run, are recorded during a renewed C-arm rotation. The two image sequences can now be reconstructed separately to each of a 3-D image, which in turn can be subtracted from each other so that in the result only the contrasted vessels can be seen. Alternatively, the respectively corresponding projection images in the mask and filling run can be subtracted directly from each other.

In Röntgen-Angiographieverfahren wird meistens ein jodhaltiges Kontrastmittel verwendet, welches zwar hervorragenden Kontrast liefert, jedoch auch eine starke gesundheitliche Belastung für den Patienten darstellt. Um die Dosis daher so gering wie möglich halten zu können, wurden Röntgen-Kontrastmittel entwickelt, die nicht schnell ausgeschieden werden, sondern über viele Stunden im Gefäßsystem verbleiben. Es handelt sich dabei um Jod, das durch bestimmte Membrane gezielt gekapselt ist. Entsprechende Kontrastmittel sind beispielsweise offenbart in "Tumor Vascular Permeability to a Nanoprobe Correlates to Tumor-Specific Expression Levels of Angiogenic Markers", E. Karathanasis et al., PLoS ONE, June 2009, Vol. 4, Issue 6, e5843 , abrufbar unter www.plosone.org und in "Imaging of Pulmonary Embolism and t-PA Therapy Effect Using MDCT and Liposomal Iohexol Blood Pool Agent: Preliminary Results in a Rabbit Model" von Steven J. Burke et al., Acad. Radiol. 2007; 14: 355–362 . In X-ray angiography an iodine-containing contrast agent is used in most cases, which provides excellent contrast, but also represents a strong health burden for the patient. To keep the dose as low as possible, X-ray contrast agents were developed that are not rapidly eliminated but remain in the vascular system for many hours. It is iodine, which is specifically encapsulated by certain membranes. Corresponding contrast agents are disclosed in, for example "Tumor Vascular Permeability to a Nanoprobe Correlates to Tumor-Specific Expression Levels of Angiogenic Markers", E. Karathanasis et al., PLoS ONE, June 2009, Vol. 4, Issue 6, e5843 , available at www.plosone.org and in "Imaging of Pulmonary Embolism and t-PA Therapy Effect Using MDCT and Liposomal Iohexol Blood Pool Agent: Preliminary Results in a Rabbit Model" by Steven J. Burke et al., Acad. Radiol. 2007; 14: 355-362 ,

Diese Kontrastmittel haben viele Vorteile, führen jedoch auch zu einigen Einschränkungen bei der angiographischen Bildgebung mit Röntgen. Da das Kontrastmittel lange Zeit in den Gefäßen verweilt, ist die traditionelle DSA nicht mehr machbar, bei welcher jeweils ein neues Maskenbild mit aufgenommen wird, wenn für die weiteren Bilder eine neue Projektionsgeometrie ausgewählt wird oder der Patient sich bewegt hat. Auch ein Roadmapping, insbesondere mit neuer Maske, ist nur noch deutlich eingeschränkt durchführbar. Darüber hinaus ist die Sichtbarkeit von gegebenenfalls in die Blutgefäße eingeführten medizinischen Instrumenten, wie Katheter und dünner Führungsdrähte, im Durchleuchtungsbild nicht mehr gegeben, da sie durch den hohen und quasi permanenten Gefäßkontrast überdeckt sind. These contrast agents have many advantages but also provide some limitations in X-ray angiographic imaging. Since the contrast medium lingers in the vessels for a long time, the traditional DSA is no longer feasible, with each of which a new mask image is included, if for the other images a new projection geometry is selected or the patient has moved. Also a roadmapping, in particular with new mask, is only clearly limited feasible. In addition, the visibility of possibly introduced into the blood vessels medical instruments, such as catheters and thin guide wires in the fluoroscopic image is no longer given, as they are covered by the high and quasi-permanent vessel contrast.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem die bekannten und bewährten subtraktionsangiographischen Verfahren wie DSA und Roadmapping auch mit einem Kontrastmittel verwirklicht werden können, welches, einmal appliziert, während der gesamten Dauer der Bildgebung bzw. der Intervention im Gefäßsystem verbleibt. The object of the invention is therefore to provide a method with which the known and proven subtraction angiographic methods, such as DSA and roadmapping, can also be realized with a contrast agent which, once applied, can be used for the entire duration of the imaging or intervention in the vascular system remains.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10. The object is achieved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 10.

Die Erfindung schlägt vor, die Durchleuchtung im Dual-Energy-Mode durchzuführen. Dabei wird die Röntgenröhre abwechselnd mit niedriger und hoher Hochspannung betrieben, um Röntgenstrahlung mit niedriger und höherer Energie zu erzeugen. Durch Verrechnen von Bildpaaren, die mit den verschiedenen Energien aufgenommen wurden, kann jeweils ein neues Bild, das sogenannte Kombinationsbild, erzeugt werden, in dem z.B. bestimmte Strukturen eliminiert wurden oder die Sichtbarkeit (Kontrast) bestimmter Strukturen verstärkt wurde. The invention proposes to carry out the transillumination in dual-energy mode. In doing so, the X-ray tube is alternately operated at low and high high voltages to produce lower and higher energy X-rays. By calculating image pairs recorded with the different energies, a new image, the so-called combination image, can be generated in each case, in which e.g. certain structures have been eliminated or the visibility (contrast) of certain structures has been increased.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, dass der Absorptionskoeffizient von Gewebe einerseits und Jod-haltigem Kontrastmittel andererseits nicht auf die gleiche Weise von der Energie der Röntgenstrahlen abhängt. 1 zeigt die Massen-Absorptionskoeffizienten von Jod sowie verschiedenen Geweben in Abhängigkeit von der Röntgen-Strahlungsenergie. Die gestrichelten Linien zeigen die Abhängigkeit für Fett (F) und Muskelgewebe (M), während die durchgezogene Linie (B) den Massen-Absorptionskoeffizienten von Knochen darstellt. Wie man der Figur entnehmen kann, gleichen sich die Absorptionskoeffizienten zwischen Knochen und Weichteilen bei steigender Strahlenenergie an, so dass der Kontrast abnimmt. Der Absorptionskoeffizient von Jod verhält sich wiederum anders. The invention makes use of the fact that the absorption coefficient of tissue, on the one hand, and iodine-containing contrast agent, on the other hand, does not depend in the same way on the energy of the X-rays. 1 shows the mass absorption coefficients of iodine as well as various tissues as a function of the X-ray radiation energy. The dashed lines show the dependency for fat (F) and muscle tissue (M), while the solid line (B) represents the mass absorption coefficient of bone. As can be seen from the figure, the absorption coefficients between the bones and the soft tissues are the same as the radiation energy increases, so that the contrast decreases. The absorption coefficient of iodine behaves differently.

Die Schritte (a) bis(c) gemäß Anspruch 1 werden vorzugsweise nacheinander, insbesondere ohne weitere Zwischenschritte, ausgeführt. The steps (a) to (c) according to claim 1 are preferably carried out successively, in particular without further intermediate steps.

Die Schritte (a) und (b) der Akquisition von erstem und zweitem Projektionsbild bei der ersten und zweiten Kathodenspannung werden bevorzugt direkt nacheinander ausgeführt, so dass z.B. ein Durchleuchtungs- bzw. Projektionsbild aus dem gleichen Projektionswinkel kurz nacheinander mit unterschiedlicher Strahlungsenergie aufgenommen wird. Vorzugsweise ist die Röntgenröhre daher darauf ausgelegt, die Röhrenspannung, hier Kathodenspannung genannt, schnell zu schalten, zum Beispiel innerhalb eines Zeitraums von 1–100 ms. The steps (a) and (b) of acquiring the first and second projection images at the first and second cathode voltages are preferably carried out in succession, so that e.g. a fluoroscopic or projection image from the same projection angle is taken shortly after one another with different radiant energy. The x-ray tube is therefore preferably designed to quickly switch the tube voltage, here called the cathode voltage, for example within a period of 1-100 ms.

Alternativ ist es auch möglich, jeweils mehrere Projektionsbilder bei der gleichen Kathodenspannung aufzunehmen, insbesondere, wenn dies während einer Bewegung der Bildakquisitionseinheit um das Körperteil, z.B. eines Rotationslaufs, erfolgt, und aus der Sequenz der dabei aufgenommenen Projektionsbildern ein 3-D-Bild rekonstruiert werden soll. Vorzugsweise wird jedoch auch bei einem derartigen Rotationslauf abwechselnd mit verschiedenen Kathodenspannungen akquiriert, so dass nach einem Rotationslauf aus jeder Projektionsgeometrie ein Paar von Projektionsbildern mit verschiedener Strahlungsenergie vorliegt. Alternatively, it is also possible to take in each case a plurality of projection images at the same cathode voltage, in particular if this is done during a movement of the image acquisition unit about the body part, e.g. a rotation run, takes place, and from the sequence of recorded thereby projection images, a 3-D image is to be reconstructed. Preferably, however, alternately with different cathode voltages is also acquired in such a rotation run, so that after a rotation run from each projection geometry, there is a pair of projection images with different radiant energy.

Die Kathodenspannung, die für die Akquisition des ersten und zweiten Projektionsbildes verwendet wird, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 50–99 kV für die niedrigere Spannung bzw. 100–180 kV für die höhere Spannung. The cathode voltage used for the acquisition of the first and second projection images is preferably in a range of 50-99 kV for the lower voltage and 100-180 kV for the higher voltage, respectively.

Die mit unterschiedlichen Kathodenspannungen akquirierten Projektionsbilder werden dann durch eine Rechenoperation miteinander verrechnet, wobei jeweils korrespondierende Pixel des ersten und zweiten Projektionsbildes auf die gleiche Weise miteinander verrechnet werden. Falls notwendig, werden die Bilder vorher derart übereinander gelegt bzw. miteinander registriert, dass korrespondierende Strukturen übereinander liegen. Da das erste und das zweite Projektionsbild jedoch vorzugsweise direkt nacheinander aufgenommen werden, ist meist eine Registrierung nicht notwendig. The projection images acquired with different cathode voltages are then offset from one another by an arithmetic operation, corresponding pixels of the first and second projection images being offset in the same way in each case. If necessary, the images are previously superimposed or registered with each other so that corresponding structures are superimposed. However, since the first and the second projection image are preferably recorded directly one after the other, registration is usually unnecessary.

Bei der Rechenoperation handelt es sich bevorzugt um eine Linearkombination, insbesondere um eine gewichtete Subtraktion. Dadurch wird ein sogenanntes Kombinationsbild erzeugt, welches auf verschiedene Weise ausgestaltet sein kann. Bei einer Ausführungsform wird eine Subtraktion derart gewichtet, dass sich die Pixel-Intensitäten der mit Kontrastmittel angereicherten Blutgefäße zumindest im Wesentlichen aufheben, der Hintergrund und ein gegebenenfalls im Blutgefäß vorhandenes medizinisches Instrument jedoch im Kombinationsbild sichtbar sind. Dieses Bild kann somit als ein natives (nicht kontrastiertes) Maskenbild verwendet werden. The arithmetic operation is preferably a linear combination, in particular a weighted subtraction. As a result, a so-called combination image is generated, which can be configured in various ways. In one embodiment, a subtraction is weighted such that the pixel intensities of the contrast agent-enriched blood vessels at least substantially cancel, but the background and any medical instrument that may be present in the blood vessel are visible in the combination image. This image can thus be used as a native (non-contrasted) mask image.

Alternativ kann die Subtraktion auch derart gewichtet werden, dass sich die Pixel-Intensitäten des Hintergrunds aufheben, die Blutgefäße im Kombinationsbild jedoch sichtbar sind. Mit "Hintergrund" sind alle Körperteile bzw. Gewebestrukturen gemeint, die keine Blutgefäße sind, also z.B. Knochen, Fett- und Muskelgewebe. Ein solches Kombinationsbild kann für Roadmapping-Verfahren eingesetzt werden. Alternatively, the subtraction may also be weighted such that the pixel intensities of the background cancel, but the blood vessels in the combination image are visible. By "background" is meant all parts of the body or tissue structures which are not blood vessels, eg bone, fat and muscle tissue. Such Combination image can be used for roadmapping procedures.

Das Kombinationsbild wird dann im weiteren Verlauf der diagnostischen Untersuchung bzw. der Intervention an dem menschlichen oder tierischen Körper, der vorzugsweise ein Patient oder Proband ist, verwendet, um eine verbesserte Darstellung der Blutgefäße und/oder von einem in den Blutgefäßen befindlichen medizinischen Instrument zu erreichen. Die generierten Bilder, insbesondere Kombinationsbilder oder Subtraktionsbilder, werden bevorzugt direkt nach ihrer Erzeugung, besonders bevorzugt in Echtzeit, auf einem Bildschirm dargestellt und erlauben so die Steuerung des weiteren Verfahrens, z.B. der Navigation eines Führungsdrahtes oder Katheters durch ein Blutgefäß. The combination image is then used in the further course of the diagnostic examination or intervention on the human or animal body, which is preferably a patient or a subject, in order to achieve an improved representation of the blood vessels and / or of a medical instrument located in the blood vessels , The generated images, in particular combination images or subtraction images, are preferably displayed on a screen directly after their generation, particularly preferably in real time, and thus allow the control of the further process, e.g. the navigation of a guidewire or catheter through a blood vessel.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden nach der Erzeugung des Kombinationsbildes weitere Projektionsbilder des Körperteils akquiriert, vorzugsweise entweder mit der ersten oder der zweiten Kathodenspannung, oder auch weiter abwechselnd mit beiden. Bei dieser Ausführungsform wird dann das Kombinationsbild mit jedem weiteren Projektionsbild verrechnet, insbesondere pixelweise von diesen jeweils gewichtet subtrahiert, um Subtraktionsbilder zu erzeugen. Je nach den Eigenschaften des Kombinationsbildes sind die Subtraktionsbilder dann mit herkömmlichen DSA- oder Roadmapping-Bildern vergleichbar. According to a preferred embodiment, after the generation of the combination image further projection images of the body part are acquired, preferably either with the first or the second cathode voltage, or else alternately with both. In this embodiment, the combination image is then offset with each further projection image, in particular subtracted in a pixel-wise manner from each weighted image in order to generate subtraction images. Depending on the properties of the combination image, the subtraction images are then comparable to conventional DSA or roadmapping images.

Alternativ kann das Kombinationsbild auch direkt zur Darstellung der Blutgefäße verwendet werden, beispielsweise unmittelbar nach Erzeugung auf einem Bildschirm angezeigt werden. In diesem Fall werden bevorzugt die Schritte (a)–(c) fortlaufend wiederholt, um stets neue Kombinationsbilder zu erzeugen, gegebenenfalls auch aus verschiedenen Projektionswinkeln. Alternatively, the combination image can also be used directly to display the blood vessels, for example, displayed immediately after generation on a screen. In this case, the steps (a) - (c) are preferably repeated continuously in order to always generate new combination images, possibly also from different projection angles.

Das erfindungsgemäße Angiographieverfahren kann zur Diagnostik verwendet werden, vorzugsweise wird es jedoch während eines chirurgischen oder angiographischen Eingriffs durchgeführt, wobei sich in den Blutgefäßen auch ein medizinisches Instrument befindet, beispielsweise ein Katheter, ein Führungsdraht, ein Instrument für eine Ballon-Dilatation, ein Stent, eine Klammer, ein Instrument zum Verschließen eines Gefäßes etc. Das Instrument besteht vorzugsweise zumindest teilweise aus Metall, und weist daher eine so hohe Röntgenabsorption auf, dass es in einigen Ausführungsformen sowohl bei der ersten als auch der zweiten Kathodenspannung die gesamte Strahlung bei der Bildakquisition absorbiert, also jeweils die gleiche Pixelintensität aufweist. Dieser Effekt erlaubt es, eine Rechenoperation auszuwählen, welche das medizinische Instrument auf besondere Weise hervorhebt, auch wenn es von mit Kontrastmittel angereichertem Blut umgeben ist. Die Erfindung erlaubt daher, die Nachteile von Roadmapping-Verfahren mit Kontrastmitteln, die nicht schnell ausgeschieden werden, zu vermeiden. The angiographic procedure of the present invention may be used for diagnosis, but is preferably performed during a surgical or angiographic procedure, including in the blood vessels also a medical instrument, such as a catheter, a guide wire, an instrument for balloon dilation, a stent, The instrument is preferably at least partially made of metal, and therefore has such high X-ray absorption that, in some embodiments, it absorbs all of the radiation in image acquisition at both the first and second cathode voltages , that is, each having the same pixel intensity. This effect makes it possible to select an arithmetic operation that particularly emphasizes the medical instrument, even if it is surrounded by contrast-enhanced blood. The invention therefore allows to avoid the disadvantages of roadmapping processes with contrast agents that are not rapidly eliminated.

In einer noch weiteren Ausführungsform ist es möglich, auf den Schritt (a) jeweils einen mehrfachen Durchlauf der Schritte (b) und (c) folgen zu lassen. Es wird daher mit der ersten Kathodenspannung nur ein Bild aufgenommen, und danach mehrere Bilder mit der zweiten Kathodenspannung. Diese werden jeweils mit dem gleichen ersten Projektionsbild verrechnet, insbesondere gewichtet von diesem subtrahiert (oder umgekehrt). Diese Variante hat den Vorteil, dass die Kathodenspannung nicht schnell geschaltet werden muss, und erlaubt dennoch, durch geeignete Linearkombinationen zwischen einem ersten Projektionsbild und weiteren zweiten Projektionsbildern, die vorzugsweise als Fluoroskopiebilder aufgenommen werden, eine selektive Darstellung von wahlweise Blutgefäßen oder medizinischen Instrumenten. In yet another embodiment, it is possible to follow step (a) with a multiple pass of steps (b) and (c), respectively. Therefore, only one image is taken with the first cathode voltage, and then several images with the second cathode voltage. These are each offset with the same first projection image, in particular weighted by this subtracted (or vice versa). This variant has the advantage that the cathode voltage does not have to be switched quickly, and yet allows, by suitable linear combinations between a first projection image and further second projection images, which are preferably recorded as fluoroscopic images, a selective representation of either blood vessels or medical instruments.

Alle hier beschriebenen Varianten sind sowohl in 2-D als auch in 3-D möglich. D.h., das Kombinationsbild und eventuelle später erzeugte Subtraktionsbilder können in der zweidimensionalen Variante jeweils direkt durch Verrechnung der Durchleuchtungsbilder erzeugt und gegebenenfalls direkt auf einem Bildschirm dargestellt werden. Jedes 2-D-Bild zeigt dann eine Projektion (oder gegebenenfalls eine Linearkombination aus verschiedenen Projektionsbildern) durch das Körperteil. All variants described here are possible both in 2-D and in 3-D. In other words, the combination image and any subsequently generated subtraction images can each be generated directly in the two-dimensional variant by offsetting the fluoroscopic images and optionally displayed directly on a screen. Each 2-D image then shows a projection (or possibly a linear combination of different projection images) through the body part.

In der dreidimensionalen Ausgestaltung wird jeweils nicht nur ein erstes bzw. zweites Projektionsbild aufgenommen, sondern jeweils eine Sequenz, z.B. ein Rotationslauf, von ersten bzw. zweiten Projektionsbildern aus verschiedenen Projektionswinkeln. Diese werden dann entweder sofort miteinander verrechnet, und aus den miteinander verrechneten Bildern dann ein 3-D-Kombinationsbild rekonstruiert. Alternativ kann auch die Sequenz aus ersten bzw. zweiten Projektionsbildern separat rekonstruiert werden und die daraus entstandenen 3-D-Bilder dann zu einem 3-D-Kombinationsbild verrechnet werden. Auch eventuelle danach aufgenommene Rotationsläufe können dann z.B. zu 3-D-Bildern rekonstruiert werden, von denen gegebenenfalls das 3-D-Kombinationsbild gewichtet subtrahiert wird, um 3-D-Subtraktionsbilder zu erzeugen. In the three-dimensional embodiment not only a first or second projection image is recorded, but in each case a sequence, e.g. a rotation run of first and second projection images from different projection angles. These are then either immediately offset against each other, and then reconstructed from the images computed together a 3-D combination image. Alternatively, the sequence of first and second projection images can also be reconstructed separately and the resulting 3-D images can then be converted into a 3-D combination image. Also, any post-rotation rotations taken can then be e.g. to 3-D images, of which, if necessary, the 3-D combination image is subtracted weighted to produce 3-D subtraction images.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird für das erste und zweite Projektionsbild die Röntgenröhre nicht nur mit unterschiedlichen Kathodenspannungen betrieben. Zusätzlich wird beim ersten und/oder dem zweiten Projektionsbild auch die Röntgenstrahlung für die Akquisition des Projektionsbildes mit einem Strahlenfilter gefiltert. Dadurch können die Strahlungsenergien und Bandbreiten optimiert werden. According to a preferred embodiment, the X-ray tube is operated not only with different cathode voltages for the first and second projection image. In addition, in the first and / or the second projection image, the X-ray radiation for the acquisition of the projection image is filtered with a beam filter. As a result, the radiation energies and bandwidths can be optimized.

Die Erfindung ist auch auf eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gerichtet, welche ein besonders konfiguriertes Röntgengerät ist. Vorzugsweise handelt es sich dabei um einen C-Bogen-Angiographen, wobei die Erfindung auch mit jedem anderen digitalen angiographischen Röntgengerät durchführbar ist. The invention is also directed to an apparatus according to claim 10 which is a specially configured x-ray machine. Preferably, this is a C-arm angiograph, wherein the invention with any other digital angiographic X-ray device is feasible.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: The invention will now be explained in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying drawings. In the drawings show:

1 die Funktion von Massen-Absorptionskoeffizient verschiedener Gewebe und Jod in Abhängigkeit von der Röntgen-Strahlungsenergie; 1 the function of mass absorption coefficient of various tissues and iodine as a function of the X-ray radiation energy;

2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 2 a schematic representation of an apparatus according to an embodiment of the invention;

3 eine schematische Darstellung eines Projektionsbildes; 3 a schematic representation of a projection image;

4 die Pixel-Intensitäten des Projektionsbildes der 3 entlang der Linie A-A; 4 the pixel intensities of the projection image of the 3 along the line AA;

5 die Pixel-Intensitäten entlang der gleichen Linie durch ein Projektionsbild mit gleichem Bildausschnitt wie 3, jedoch mit einer anderen Strahlungsenergie aufgenommen; 5 the pixel intensities along the same line through a projection image with the same image detail as 3 , but recorded with a different radiant energy;

6 die Pixel-Intensitäten entlang der Linie A-A eines ersten Kombinationsbildes aus den Projektionsbildern der 4 und 5; 6 the pixel intensities along the line AA of a first combination image from the projection images of 4 and 5 ;

7 die Pixel-Intensitäten entlang der Linie A-A eines zweiten Kombinationsbildes aus den Projektionsbildern der 4 und 5; 7 the pixel intensities along the line AA of a second combination image from the projection images of 4 and 5 ;

2 zeigt schematisch ein C-Bogengerät, welches vorzugsweise zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet und hierfür konfiguriert wird. Der C-Bogen-Angiograph 10 weist einen C-Bogen 11 auf, an dessen Armen eine Röntgenröhre 12 und ein digitaler, planarer Röntgendetektor 13 befestigt sind. Die Röntgenröhre 12 kann einen Konus aus Röntgenstrahlen mit verschiedener Strahlungsenergie abgeben. Die Strahlen durchdringen einen auf der Patientenliege 15 gebetteten Körper bzw. Patienten 14 und die nicht absorbierte Strahlung wird von dem planaren Detektor 13 als Durchleuchtungs- bzw. Projektionsbild detektiert. Der C-Bogen 11 ist mit vielen Freiheitsgraden um die Patientenliege 15 rotierbar und verfahrbar, um Bilder aus möglichst vielen verschiedenen Projektionswinkeln aufnehmen zu können. Die Bilder werden über eine Datenleitung an die Steuerungs- und Auswerteeinheit 16 übertragen. Diese führt die Rechenschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens aus. Hierzu weist sie in der Regel zumindest eine Speichereinheit 17 auf, z.B. eine Festplatte oder optische Platte, sowie eine Recheneinheit 18, z.B. ein Prozessor, insbesondere eine CPU nebst Hauptspeicher (RAM), optional eine GPU und Netzwerkanschluss. Bei der S Steuerungs- und Auswerteeinheit 16 kann es sich um einen normalen Computer, insbesondere PC, handeln. Dieser ist vorzugsweise noch mit einem Bildschirm 19 verbunden, welcher bevorzugt die Kombinations- oder Subtraktionsbilder sofort nach ihrer Erzeugung anzeigt, um damit dem Arzt eine Steuerung der diagnostischen oder chirurgischen Intervention zu erlauben. Ferner kann ein Eingabegerät wie eine Maus 20 oder eine Tastatur vorgesehen sein. 2 schematically shows a C-arm device, which is preferably used to carry out the method according to the invention and configured for this purpose. The C-arm angiograph 10 has a C-arm 11 on whose arms an x-ray tube 12 and a digital, planar x-ray detector 13 are attached. The x-ray tube 12 can deliver a cone of x-rays with different radiant energy. The rays penetrate one on the patient couch 15 bedded body or patient 14 and the unabsorbed radiation is from the planar detector 13 detected as a fluoroscopic or projection image. The C-arm 11 is with many degrees of freedom around the patient bed 15 rotatable and movable to take pictures from as many different projection angles as possible. The images are sent via a data cable to the control and evaluation unit 16 transfer. This performs the calculation steps of the method according to the invention. For this purpose, it usually has at least one storage unit 17 on, for example, a hard disk or optical disk, and a computing unit 18 , eg a processor, in particular a CPU together with main memory (RAM), optionally a GPU and network connection. At the S control and evaluation unit 16 It can be a normal computer, especially a PC. This is preferably still with a screen 19 which preferably displays the combination or subtraction images immediately after their generation, thereby allowing the physician to control the diagnostic or surgical intervention. Furthermore, an input device such as a mouse 20 or a keyboard may be provided.

3 zeigt beispielhaft und stark vereinfacht ein Projektionsbild P durch ein Körperteil, in dem sich ein Blutgefäß 1 befindet. Eine Hintergrundstruktur, z.B. ein Knochen, ist mit 3 bezeichnet. In das Blutgefäß 1 wird ein Katheter 2 eingeführt. Dieser soll entlang der gestrichelten Linie weiter vorgeschoben werden, bis er den Punkt 9 erreicht, an dem beispielsweise eine Ballon-Dilatation stattfinden soll. Während dieses Eingriffs ist es essenziell, dass, während der Katheter 2 durch den Gefäßbaum 1 vorgeschoben wird, laufend weitere Projektionsbilder akquiriert werden, um die Richtung des Katheters 2 kontrollieren zu können. Diese sollen in ihrem Kontrast gemäß den Bedürfnissen des Arztes mithilfe der vorliegenden Erfindung optimiert werden. 3 shows by way of example and greatly simplified a projection image P through a body part in which a blood vessel 1 located. A background structure, eg a bone, is with 3 designated. Into the blood vessel 1 becomes a catheter 2 introduced. This should continue to be advanced along the dashed line until it reaches the point 9 reached, where, for example, a balloon dilatation to take place. During this procedure, it is essential that, while the catheter 2 through the vascular tree 1 is advanced, continuously further projection images are acquired to the direction of the catheter 2 to be able to control. These should be contrasted in accordance with the needs of the physician using the present invention.

Die 4 und 5 sollen den Kontrastunterschied demonstrieren, der sich durch die Akquisition des gleichen Bildausschnittes mit unterschiedlichen Kathodenspannungen ergibt. Hierzu sind die Pixel-Intensitäten jeweils auf der Ordinate aufgetragen, während die Abszisse eine Linie entlang von A-A in 3 darstellt. 4 zeigt beispielhaft die Pixel-Intensitäten eines ersten Projektionsbildes P1, welches mit einer ersten Kathodenspannung aufgenommen wurde. Der Katheter 2 hat die Röntgenstrahlung im Wesentlichen komplett absorbiert und hat daher die höchste Bildintensität. Immer noch eine hohe Intensität, jedoch deutlich darunter, weist das mit Kontrastmittel gefüllte Blutgefäß auf. Die Hintergrundstruktur 3 hat dagegen eine noch geringere Intensität. The 4 and 5 should demonstrate the contrast difference that results from the acquisition of the same image detail with different cathode voltages. For this purpose, the pixel intensities are plotted on the ordinate, while the abscissa is a line along AA in 3 represents. 4 shows by way of example the pixel intensities of a first projection image P 1 , which was recorded with a first cathode voltage. The catheter 2 has essentially completely absorbed the X-ray radiation and therefore has the highest image intensity. Still high in intensity but well below that is the blood vessel filled with contrast medium. The background structure 3 on the other hand has an even lower intensity.

Die gleiche Bildlinie ist in 5 im Projektionsbild P2 mit einer geringeren Strahlungsenergie aufgenommen worden, denn das Kontrastmittel-gefüllte Blutgefäß 1 hat mehr Röntgenstrahlung absorbiert und weist daher eine höhere Intensität auf. Der Katheter 2 hat unverändert die gesamte Röntgenstrahlung absorbiert und hat daher die größte Intensität. Die Hintergrundstruktur 3 hat eine etwas höhere Intensität, ist jedoch im Wesentlichen unverändert. The same picture line is in 5 taken in the projection image P 2 with a lower radiation energy, because the contrast medium-filled blood vessel 1 has absorbed more X-rays and therefore has a higher intensity. The catheter 2 has unchanged absorbed the entire X-ray radiation and therefore has the greatest intensity. The background structure 3 has a slightly higher intensity, but is essentially unchanged.

Die Projektionsbilder P1 und P2 können nun auf verschiedene Weise miteinander kombiniert bzw. verrechnet werden, was zu unterschiedlichen Kombinationsbildern K führen kann. Dies ist in den 6 und 7 beispielhaft dargestellt. The projection images P 1 and P 2 can now be combined or calculated in different ways, resulting in different Combination images K can lead. This is in the 6 and 7 exemplified.

In 6 wurde beispielsweise das Projektionsbild P2 mit einem Faktor von etwa 0,7 skaliert und dann von dem ersten Projektionsbild P1 abgezogen. Der Skalierungsfaktor wurde so gewählt, dass die Pixel-Intensitäten im Bereich der mit jodhaltigem Kontrastmittel gefüllten Gefäße 1 möglichst genau gleich ist, so dass sich diese bei der Subtraktion auslöschen. Dementsprechend ist das Gefäß im in 6 dargestellten Kombinationsbild K nicht zu sehen, das darin enthaltene medizinische Instrument 2 hingegen schon. Auch die Hintergrundstruktur 3 ist schwach sichtbar. Dieses Bild kann also als natives Maskenbild für eine DSA verwendet werden. In 6 For example, the projection image P 2 was scaled by a factor of about 0.7 and then subtracted from the first projection image P 1 . The scaling factor was chosen so that the pixel intensities in the area filled with iodine-containing contrast agent vessels 1 is exactly the same, so that these extinguish in the subtraction. Accordingly, the vessel is in 6 not shown, the medical instrument contained therein 2 however, already. Also the background structure 3 is faintly visible. This image can therefore be used as a native mask image for a DSA.

Eine alternative Form der Kombination zeigt die 7. In diesem Kombinationsbild K' wurde der Skalierungsfaktor für die gewichtete Subtraktion so gewählt, dass die Hintergrundstruktur 3 aus Weichgewebe nicht sichtbar ist. Das Gefäß 1 weist dagegen einen guten Kontrast auf, wobei sich der Katheter 2 wiederum gut im Gefäß abhebt. An alternative form of combination shows the 7 , In this combination image K ', the scaling factor for the weighted subtraction was chosen so that the background structure 3 is not visible from soft tissue. The container 1 contrast has a good contrast, with the catheter 2 turn off well in the vessel.

Durch die Erfindung kann die Sichtbarkeit von medizinischen Instrumenten im Blutgefäß wiederhergestellt werden bzw. noch verstärkt werden. With the invention, the visibility of medical instruments in the blood vessel can be restored or even enhanced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • "Tumor Vascular Permeability to a Nanoprobe Correlates to Tumor-Specific Expression Levels of Angiogenic Markers", E. Karathanasis et al., PLoS ONE, June 2009, Vol. 4, Issue 6, e5843 [0006] "Tumor Vascular Permeability to a Nanoprobe Correlates to Tumor-Specific Expression Levels of Angiogenic Markers", E. Karathanasis et al., PLoS ONE, June 2009, Vol. 4, Issue 6, e5843 [0006]
  • "Imaging of Pulmonary Embolism and t-PA Therapy Effect Using MDCT and Liposomal Iohexol Blood Pool Agent: Preliminary Results in a Rabbit Model" von Steven J. Burke et al., Acad. Radiol. 2007; 14: 355–362 [0006] "Imaging of Pulmonary Embolism and t-PA Therapy Effect Using MDCT and Liposomal Iohexol Blood Pool Agent: Preliminary Results in a Rabbit Model" by Steven J. Burke et al., Acad. Radiol. 2007; 14: 355-362 [0006]

Claims (10)

Verfahren zur Darstellung von Blutgefäßen (1) in einem Körperteil eines menschlichen oder tierischen Körpers (14) mit einem Röntgengerät (10), welches eine Bildakquisitionseinheit (11) umfassend eine Röntgenröhre (12) und einen Röntgendetektor (13) aufweist, wobei das Blut in den Blutgefäßen (1) mit einem Röntgen-Kontrastmittel angereichert ist, mit den folgenden Schritten: (a) Akquirieren von zumindest einem ersten Projektionsbild (P1) des Körperteils durch die Bildakquisitionseinheit (11) bei einer ersten Kathodenspannung der Röntgenröhre (12); (b) Akquirieren von zumindest einem zweiten Projektionsbild (P2) des Körperteils durch die Bildakquisitionseinheit (11) bei einer zweiten Kathodenspannung der Röntgenröhre (12); (c) Verrechnen von jeweils korrespondierenden Pixeln des ersten und zweiten Projektionsbildes (P1, P2), oder von aus jeweils mehreren ersten bzw. zweiten Projektionsbildern rekonstruierten 3D Bildern, miteinander durch eine Rechenoperation, und dadurch Erzeugung eines Kombinationsbildes (K, K'); (d) Verwendung des Kombinationsbildes (K, K') für eine verbesserte Darstellung der Blutgefäße und/oder von einem in den Blutgefäßen befindlichen medizinischen Instrument. Method for displaying blood vessels ( 1 ) in a body part of a human or animal body ( 14 ) with an X-ray machine ( 10 ), which is an image acquisition unit ( 11 ) comprising an x-ray tube ( 12 ) and an x-ray detector ( 13 ), wherein the blood in the blood vessels ( 1 ) is enriched with an X-ray contrast agent, comprising the following steps: (a) acquisition of at least one first projection image (P 1 ) of the body part by the image acquisition unit ( 11 ) at a first cathode voltage of the x-ray tube ( 12 ); (b) acquisition of at least one second projection image (P 2 ) of the body part by the image acquisition unit ( 11 ) at a second cathode voltage of the x-ray tube ( 12 ); (C) Compute each corresponding pixels of the first and second projection image (P 1 , P 2 ), or of each of a plurality of first and second projection images reconstructed 3D images, together by an arithmetic operation, and thereby generating a combination image (K, K '); (d) using the combination image (K, K ') for an improved representation of the blood vessels and / or of a blood vessel located in the medical instrument. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem in Schritt (d) weitere Projektionsbilder des Körperteils akquiriert werden, wobei das Kombinationsbild (K, K') mit jedem weiteren Projektionsbild verrechnet, insbesondere von diesen jeweils gewichtet subtrahiert wird, um Subtraktionsbilder zu erzeugen. Method according to Claim 1, in which further projection images of the body part are acquired in step (d), the combination image (K, K ') being offset with each further projection image, in particular weighted subtracted therefrom, in order to produce subtraction images. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches während eines chirurgischen oder angiographischen Eingriffs durchgeführt wird, wobei sich in den Blutgefäßen auch ein medizinisches Instrument (2) befindet. Method according to one of the preceding claims, which is carried out during a surgical or angiographic procedure, whereby in the blood vessels also a medical instrument ( 2 ) is located. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein Schritt (a) jeweils unmittelbar von einem mehrfachen Durchlauf der Schritte (b) und (c) gefolgt ist, wobei die Verrechnung der Pixel des zweiten Projektionsbildes (P2) in Schritt (c) jeweils mit dem gleichen ersten Projektionsbild (P1) erfolgt. Method according to one of the preceding claims, in which a step (a) is followed in each case directly by a multiple pass of steps (b) and (c), the billing of the pixels of the second projection image (P 2 ) in step (c) respectively with the same first projection image (P 1 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Rechenoperation eine Linearkombination ist. Method according to one of the preceding claims, in which the arithmetic operation is a linear combination. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, bei welchem die Rechenoperation eine gewichtete Subtraktion ist, bei welcher sich die Pixel-Intensitäten (Ia, Ib) der mit Kontrastmittel angereicherte Blutgefäße (1) zumindest im Wesentlichen aufheben, der Hintergrund und ggf. das medizinische Instrument (2) im Kombinationsbild (K) jedoch sichtbar sind, Method according to one of the preceding claims, in particular according to claim 2, in which the arithmetic operation is a weighted subtraction, in which the pixel intensities (I a , I b ) of the contrast agent-enriched blood vessels ( 1 ), the background and, if applicable, the medical instrument ( 2 ) are visible in the combination image (K), Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Rechenoperation eine gewichtete Subtraktion ist, bei welcher sich die Pixel-Intensitäten des Hintergrunds (3) aufheben, die Blutgefäße (1) im Kombinationsbild jedoch sichtbar sind. Method according to one of the preceding claims, wherein the arithmetic operation is a weighted subtraction, in which the pixel intensities of the background ( 3 ), the blood vessels ( 1 ) are visible in the combination image. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem in Schritt (a) und/oder Schritt (b) die Röntgenstrahlung für die Akquisition des Projektionsbildes (P1, P2) mit einem Strahlenfilter gefiltert wird. Method according to one of the preceding claims, wherein in step (a) and / or step (b) the X-ray radiation for the acquisition of the projection image (P 1 , P 2 ) is filtered with a beam filter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Bildakquisitionseinheit (11) während Schritt (a) und (b) um den Körper (14) verfahren wird und dabei eine Reihe Projektionsbilder (P1) aus verschiedenen Projektionsgeometrien akquiriert wird, wobei eine Reihe erster Projektionsbilder (P1) zu einem ersten 3D Bild rekonstruiert wird und eine Reihe zweiter Projektionsbilder zu einem zweiten 3D Bild rekonstruiert wird, und bei welchem das erste und zweite 3D Bild zu Erzeugung eines 3-D-Kombinationsbildes miteinander verrechnet werden. Method according to one of the preceding claims, in which the image acquisition unit ( 11 ) during steps (a) and (b) around the body ( 14 In this case, a series of projection images (P 1 ) is acquired from different projection geometries, a series of first projection images (P 1 ) being reconstructed into a first 3D image and a series of second projection images being reconstructed into a second 3D image, and in which the first and second 3D images are computed to produce a 3-D combination image. Vorrichtung zur Darstellung von Blutgefäßen (1) in einem Körperteil des menschlichen oder tierischen Körper (14), welcher dazu konfiguriert ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen, umfassend – ein Röntgengerät (10) mit einer Bildakquisitionseinheit (11) umfassend eine Röntgenröhre (12) und einen Röntgendetektor (13), wobei die Röntgenröhre dazu ausgelegt ist, im Wechsel zwischen zumindest zwei verschiedenen Kathodenspannungen betrieben zu werden. – eine Speichereinheit (17) zum Speichern von zumindest einem ersten Projektionsbild (P1) des Körperteils, welches durch die Bildakquisitionseinheit bei einer ersten Kathodenspannung der Röntgenröhre (12) akquiriert wurde, und zumindest einem zweiten Projektionsbild (P2) des Körperteils, welches durch die Bildakquisitionseinheit bei einer zweiten Kathodenspannung der Röntgenröhre (12) akquiriert wurde, sowie von einem Kombinationsbild (K, K'). – eine Recheneinheit (18), welche dazu konfiguriert ist, jeweils korrespondierende Pixel des ersten und zweiten Projektionsbildes (P1, P2), oder von aus jeweils mehreren ersten bzw. zweiten Projektionsbildern rekonstruierten dreidimensionalen Bildern, miteinander durch eine Rechenoperation zu verrechnen, und dadurch ein Kombinationsbild (K, K') zu erzeugen. Device for the representation of blood vessels ( 1 ) in a body part of the human or animal body ( 14 ) which is configured to carry out the method according to any one of the preceding claims, comprising - an X-ray machine ( 10 ) with an image acquisition unit ( 11 ) comprising an x-ray tube ( 12 ) and an x-ray detector ( 13 ), wherein the x-ray tube is adapted to be operated in alternation between at least two different cathode voltages. A storage unit ( 17 ) for storing at least one first projection image (P 1 ) of the body part which is detected by the image acquisition unit at a first cathode voltage of the x-ray tube ( 12 ) and at least one second projection image (P 2 ) of the body part which is detected by the image acquisition unit at a second cathode voltage of the x-ray tube ( 12 ) and a combination image (K, K '). A computing unit ( 18 ), which is configured to respectively offset respective pixels of the first and second projection images (P 1 , P 2 ), or three-dimensional images reconstructed from a plurality of first and second projection images, by an arithmetic operation, thereby generating a combination image (K To produce, K ').
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112006704A (en) * 2019-05-29 2020-12-01 西门子医疗有限公司 Method and C-arm X-ray device for creating 3D DSA images
CN114469152A (en) * 2021-12-24 2022-05-13 纳米维景(上海)医疗科技有限公司 DSA-based medical CT machine enhanced scanning monitoring method, storage medium and terminal

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040101088A1 (en) * 2002-11-27 2004-05-27 Sabol John Michael Methods and apparatus for discriminating multiple contrast agents
DE102010027227A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Siemens Aktiengesellschaft Method and computed tomography apparatus for performing an angiographic examination

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040101088A1 (en) * 2002-11-27 2004-05-27 Sabol John Michael Methods and apparatus for discriminating multiple contrast agents
DE102010027227A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Siemens Aktiengesellschaft Method and computed tomography apparatus for performing an angiographic examination

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Imaging of Pulmonary Embolism and t-PA Therapy Effect Using MDCT and Liposomal Iohexol Blood Pool Agent: Preliminary Results in a Rabbit Model" von Steven J. Burke et al., Acad. Radiol. 2007; 14: 355-362
"Tumor Vascular Permeability to a Nanoprobe Correlates to Tumor-Specific Expression Levels of Angiogenic Markers", E. Karathanasis et al., PLoS ONE, June 2009, Vol. 4, Issue 6, e5843

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112006704A (en) * 2019-05-29 2020-12-01 西门子医疗有限公司 Method and C-arm X-ray device for creating 3D DSA images
CN112006704B (en) * 2019-05-29 2024-04-23 西门子医疗有限公司 Method and C-arm X-ray apparatus for creating 3D DSA images
CN114469152A (en) * 2021-12-24 2022-05-13 纳米维景(上海)医疗科技有限公司 DSA-based medical CT machine enhanced scanning monitoring method, storage medium and terminal

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