DE102014201559A1

DE102014201559A1 - Angiographisches Untersuchungsverfahren eines Gefäßsystems in einer interessierenden Körperregion eines Patienten

Info

Publication number: DE102014201559A1
Application number: DE102014201559.6A
Authority: DE
Inventors: Yiannis Kyriakou
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-07-30
Also published as: US9805465B2; US20150213600A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein angiographisches Untersuchungsverfahren zur Erzeugung zumindest eines 2-D-Projektionsbildes von einem Gefäßsystem (20, 23) in einer interessierenden Körperregion eines Patienten (6) mit einem Angiographiesystem (1 bis 4) mit folgenden Schritten: S1 Akquisition eines Volumendatensatzes der interessierenden Körperregion mit dem Gefäßsystem (23), S2 Rekonstruktion eines 3-D-Volumens (22) aus dem Volumendatensatz mit dem Gefäßsystem (23), S3 Vorwärtsprojektion (24) zur Erzeugung einer virtuellen Projektion (25) mit den Gefäßen (20), S4 Ableitung einer binären Gefäßmaske (26) aus der virtuellen Projektion (25), S5 Akquisition wenigstens einer aktuellen 2-D-Aufnahme (27), S6 Kombination der binären Gefäßmaske (25) mit der wenigstens einen aktuellen 2-D-Aufnahme (27) zur Bildung einer aktuellen Maske (28), S7 Schwellenwertbildung (29) der aktuellen Maske (28) zur Bildung einer aktuellen binären Maske (30), S8 Rückprojektion (31) der aktuellen binären Maske (30) in das 3-D-Volumen (22) zur Bildung eines Maskenvolumens (32), S9 Schwellwertsegmentierung (33) des Maskenvolumens (32) zur Erstellung eines finalen virtuellen Gefäßvolumens (34) und S10 Subtraktion einer Projektion des Gefäßvolumens (34) von den aktuellen 2-D-Aufnahmen (27) zur Erzeugung einer selektiven überlagerungsfreien Darstellung der interessierenden Körperregion mit wählbaren Parametern.

Description

Die Erfindung betrifft ein angiographisches Untersuchungsverfahren zur Erzeugung zumindest eines 2-D-Projektionsbildes von einem Gefäßsystem in einer interessierenden Körperregion eines Patienten mit einem Angiographiesystem. Mittels dieses angiographischen Untersuchungsverfahrens kann eine überlagerungsfreie und multiparametrische Darstellung beispielsweise des Hirnparenchyms erfolgen. Ein derartiges Angiographiesystem ist beispielsweise aus der US 7,500,784 B2 bekannt, das anhand der 1 nachfolgend erläutert wird.
Für eine farbkodierte Darstellung der Bolus-Ankunftszeit (Time to Peak – TTP) können 2-D-DSA-Serien verwendet werden, wie dies beispielsweise in "syngo iFlow / Dynamic Flow Evaluation / Answers for life", von Siemens AG, Medical Solutions, Angiography, Fluoroscopic and Radiographic Systems, Order No. A91AX-20902-11C1-7600, beschrieben ist. Obwohl sich der Gefäßbaum sehr gut darstellen lässt, ist es manchmal von Bedeutung, beispielsweise bei Schlaganfall oder Vasospasmus, nur die Perfusion oder Durchblutung im Hirnparenchym zu sehen. Dies ist meist nicht möglich, da die großen Gefäße diese Bereiche überlagern und nicht davon zu trennen sind. Es ist nicht immer erwünscht, eine Perfusions-CT oder eine Perfusionsaufnahme mit der Rotationsangiographie zu machen.
Wenn eine Segmentierung des Parenchyms und der Gefäße existiert, lässt sich weiterhin eine grafische Mehrkomponenten-Überlagerung auf die aktuelle DSA-Serie in 2-D oder 3-D als Navigationshilfe verwenden.
Die 1 zeigt ein als Beispiel dargestelltes monoplanes Röntgensystem mit einem von einem Ständer 1 in Form eines sechsachsigen Industrie- oder Knickarmroboters gehaltenen C-Bogen 2, an dessen Enden eine Röntgenstrahlungsquelle, beispielsweise ein Röntgenstrahler 3 mit Röntgenröhre und Kollimator, und ein Röntgenbilddetektor 4 als Bildaufnahmeeinheit angebracht sind.
Mittels des beispielsweise aus der US 7,500,784 B2 bekannten Knickarmroboters, welcher bevorzugt sechs Drehachsen und damit sechs Freiheitsgrade aufweist, kann der C-Bogen 2 beliebig räumlich verstellt werden, zum Beispiel indem er um ein Drehzentrum zwischen dem Röntgenstrahler 3 und dem Röntgenbilddetektor 4 gedreht wird. Das erfindungsgemäße angiographische Röntgensystem 1 bis 4 ist insbesondere um Drehzentren und Drehachsen in der C-Bogen-Ebene des Röntgenbilddetektors 4 drehbar, bevorzugt um den Mittelpunkt des Röntgenbilddetektors 4 und um den Mittelpunkt des Röntgenbilddetektors 4 schneidende Drehachsen.
Der bekannte Knickarmroboter weist ein Grundgestell auf, welches beispielsweise auf einem Boden fest montiert ist. Daran ist drehbar um eine erste Drehachse ein Karussell befestigt. Am Karussell ist schwenkbar um eine zweite Drehachse eine Roboterschwinge angebracht, an der drehbar um eine dritte Drehachse ein Roboterarm befestigt ist. Am Ende des Roboterarms ist drehbar um eine vierte Drehachse eine Roboterhand angebracht. Die Roboterhand weist ein Befestigungselement für den C-Bogen 2 auf, welches um eine fünfte Drehachse schwenkbar und um eine senkrecht dazu verlaufende sechste Rotationsachse rotierbar ist.
Die Realisierung der Röntgendiagnostikeinrichtung ist nicht auf den Industrieroboter angewiesen. Es können auch übliche C-Bogen-Geräte Verwendung finden.
Der Röntgenbilddetektor 4 kann ein rechteckiger oder quadratischer, flacher Halbleiterdetektor sein, der vorzugsweise aus amorphem Silizium (a-Si) erstellt ist. Es können aber auch integrierende und eventuell zählende CMOS-Detektoren Anwendung finden.
Im Strahlengang des Röntgenstrahlers 3 befindet sich auf einer Tischplatte 5 eines Patientenlagerungstisches ein zu untersuchender Patient 6 als Untersuchungsobjekt. An der Röntgendiagnostikeinrichtung ist eine Systemsteuerungseinheit 7 mit einem Bildsystem 8 angeschlossen, das die Bildsignale des Röntgenbilddetektors 4 empfängt und verarbeitet (Bedienelemente sind beispielsweise nicht dargestellt). Die Röntgenbilder können dann auf Displays einer mittels eines deckenmontierten, längs verfahrbaren, schwenk-, dreh- und höhenverstellbaren Trägersystems 9 gehaltenen Monitorampel 10 betrachtet werden. In der Systemsteuerungseinheit 7 ist weiterhin eine Vorrichtung 11 vorgesehen, in der das Verfahren durchführbar ist, das nachfolgend noch beschrieben wird.
Anstelle des in 1 beispielsweise dargestellten Röntgensystems mit dem Ständer 1 in Form des sechsachsigen Industrie- oder Knickarmroboters kann, wie in 2 vereinfacht dargestellt, das angiographische Röntgensystem auch eine normale decken- oder bodenmontierte Halterung für den C-Bogen 2 aufweisen.
Anstelle des beispielsweise dargestellten C-Bogens 2 kann das angiographische Röntgensystem auch getrennte decken- und/oder bodenmontierte Halterungen für den Röntgenstrahler 3 und den Röntgenbilddetektor 4 aufweisen, die beispielsweise elektronisch starr gekoppelt sind.
Der Röntgenstrahler 3 emittiert ein von einem Strahlenfokus seiner Röntgenstrahlungsquelle ausgehendes Strahlenbündel 12, das auf den Röntgenbilddetektor 4 trifft. Sollen 3-D-Datensätze nach dem sogenannten DynaCT-Verfahren, einem Verfahren zur Rotationsangiographie, erstellt werden, wird der drehbar gelagerte C-Bogen 2 mit Röntgenstrahler 3 und Röntgenbilddetektor 4 derart gedreht, dass, wie die 2 schematisch in Aufsicht auf die Drehachse zeigt, sich der hier bildlich durch seinen Strahlenfokus dargestellte Röntgenstrahler 3 sowie der Röntgenbilddetektor 4 um ein im Strahlengang des Röntgenstrahlers 3 befindliches zu untersuchendes Objekt 13 auf einer Umlaufbahn 14 bewegen. Die Umlaufbahn 14 kann zur Erstellung eines 3-D-Datensatzes oder Volumendatensatzes vollständig oder teilweise durchfahren werden.
Der C-Bogen 2 mit Röntgenstrahler 3 und Röntgenbilddetektor 4 bewegt sich dabei gemäß dem DynaCT-Verfahren vorzugsweise um mindestens einen Winkelbereich von 180°, beispielsweise 180° plus Fächerwinkel, und nimmt in schneller Folge Projektionsbilder aus verschiedenen Projektionen auf. Die Rekonstruktion kann nur aus einem Teilbereich dieser aufgenommenen Daten erfolgen.
Bei dem zu untersuchenden Objekt 13 kann es sich beispielsweise um einen tierischen oder menschlichen Körper aber auch einen Phantomkörper handeln.
Der Röntgenstrahler 3 und der Röntgenbilddetektor 4 laufen jeweils so um das Objekt 5 herum, dass sich der Röntgenstrahler 3 und der Röntgenbilddetektor 4 auf entgegengesetzten Seiten des Objekts 13 gegenüber liegen.
Bei der normalen Radiographie oder Fluoroskopie mittels einer derartigen Röntgendiagnostikeinrichtung werden die medizinischen 2-D-Daten des Röntgenbilddetektors 4 im Bildsystem 8 ggf. zwischengespeichert und anschließend auf dem Monitor 9 wiedergegeben.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein angiographisches Untersuchungsverfahren der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass eine überlagerungsfreie Darstellung des Hirnparenchyms in 2-D-DSA-Serien erfolgen kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Angiographiesystem der eingangs genannten Art durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird für ein angiographisches Untersuchungsverfahren erfindungsgemäß durch folgende Schritte gelöst:

S1 Akquisition eines Volumendatensatzes der interessierenden Körperregion mit dem Gefäßsystem,
S2 Rekonstruktion eines 3-D-Volumens aus dem Volumendatensatz mit dem Gefäßsystem,
S3 Vorwärtsprojektion zur Erzeugung einer virtuellen Projektion mit den Gefäßen,
S4 Ableitung einer binären Gefäßmaske aus der virtuellen Projektion,
S5 Akquisition wenigstens einer aktuellen 2-D-Aufnahme,
S6 Kombination der binären Gefäßmaske mit der wenigstens einen 2-D-Aufnahme zur Bildung einer aktuellen Maske,
S7 Schwellenwertbildung der aktuellen Maske zur Bildung einer aktuellen binären Maske,
S8 Rückprojektion der aktuellen binären Maske in das 3-D-Volumen zur Bildung eines Maskenvolumens,
S9 Schwellwertsegmentierung des Maskenvolumens zur Erstellung eines finalen virtuellen Gefäßvolumens und
S10 Subtraktion einer Projektion des Gefäßvolumens von den aktuellen 2-D-Aufnahmen zur Erzeugung einer selektiven überlagerungsfreien Darstellung der interessierenden Körperregion mit wählbaren Parametern.

Dadurch kann man wählen, ob man nur Hirnparenchym oder nur Gefäße oder eine Kombination davon sehen möchte. Außerdem ist die Kombination unterschiedlicher Parameter in einer Visualisierung möglich.
In vorteilhafter Weise kann die Akquisition eines Volumendatensatzes gemäß Verfahrensschritt S1 mittels einer Rotationsangiographie erfolgen.
Die weitere Verarbeitung wird erleichtert, wenn der Verfahrensschritt S2 eine Segmentierung des Gefäßsystems umfasst.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die virtuelle Projektion gemäß Verfahrensschritt S3 eine virtuelle 2-D-DSA ist.
Erfindungsgemäß können die aktuellen 2-D-Aufnahmen aus einer aktuellen gemessenen 2-D-DSA-Serie stammen.
In vorteilhafter Weise können die gemäß Verfahrensschritt S5 aktuell akquirierten 2-D-Aufnahmen Maximum-Opacification-Bilder einer 2-D-DSA-Serie sein.
Erfindungsgemäß kann vor dem Verfahrensschritt S10 eine Anpassung von Intensitäten und Optimierung erfolgen.
Die Sichtbarkeit der einzelnen Bildanteile lässt sich erhöhen, wenn zur selektiven überlagerungsfreien Darstellung der interessierenden Körperregion die Transmissionsgrade der zu überlagernden Anteile einstellbar, insbesondere getrennt einstellbar sind.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zur getrennten Einstellung der Transmissionsgrade Einstellmittel vorgesehen und derart ausgebildet sind, dass die Einstellung kennzeichnende Transmissions-Balken einblendbar sind.
Erfindungsgemäß können die Einstellmittel derart ausgebildet sein, dass die Einstellung der Transmissionsgrade durch Verschiebung der Slider mit der Maus erfolgt.
Die Erkennbarkeit der vorgenommenen Einstellung lässt sich erhöhen, wenn zur Anzeige der zu überlagernden Anteile eine digitale Prozent-Anzeige den Transmissions-Balken zugeordnet ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein bekanntes C-Bogen-Angiographiesystem mit einem Industrieroboter als Tragvorrichtung,
2 eine schematische Darstellung der geometrischen Verhältnisse bei der Rotationsangiographie mit dem C-Bogen-Angiographiesystem gemäß 1,
3 ein Masken-Bild,
4 ein Füllungs-Bild sowie
5 ein DSA-Bild zur Erläuterung des normalen DSA-Prinzips,
6 eine Projektion zur Bildung einer virtuellen binären Maske,
7 eine Darstellung der Verfahrensschritte zur Bildung eines an den Zustand der aktuellen 2-D-DSA-Serie angepassten und dieses wiedergebenden Volumens,
8 eine Hirnparenchym-Darstellung,
9 ein Gefäßbild und
10 ein erfindungsgemäßes Kompositionsbild mit graphischem Overlay mit Fadinganzeige.
Anhand der 3 bis 5 wird nun das DSA-Prinzip erläutert. Zuerst wird ein Masken-Bild 15 eines Kopfes akquiriert, in dem die gesamte Anatomie 16 wie beispielsweise auch Schädelknochen enthalten ist. Anschließend wird nach einer Kontrastmittelinjektion ein Füllungs-Bild 17 (4) erzeugt, in dem neben einem anatomischen Hintergrund 18, der Anatomie 16 gemäß 3, nun auch das Parenchym 19 und die Gefäße 20 zu erkennen sind. Werden nun diese beiden Bilder voneinander subtrahiert, so erhält man ein in 5 dargestelltes DSA-Bild 21, das nur die mit Kontrastmittel gefüllten Bereiche, das Parenchym 19 und die Gefäße 20, zeigt.
Ein rekonstruiertes 3-D-Volumen 22 mit einem Gefäßbaum oder Gefäßsystem 23 beispielsweise einer computertomographischen Angiographie (CTA) oder einer Rotationsangiographie wird durch Vorwärtsprojektion 24 in eine virtuelle Gefäßprojektion 25 (2-D-DSA-digitale Subtraktionsangiographie) umgesetzt, in der der Gefäßbaum mit den Gefäßen 20 bereits segmentiert sein kann. Daraus wird eine virtuelle binäre Gefäßmaske 26 ermittelt.
Diese binäre Gefäßmaske 26, die den gesamten Gefäßbaum wiedergibt, wird mit Aufnahmen aus der aktuellen gemessenen 2-D-DSA-Serie kombiniert – am besten dem Maximum-Opacification-Bild 27, falls später eine iFlow-Kombination gewünscht wird. Das Maximum-Opacification-Bild 27 ist in oben genannter Druckschrift beschrieben. Es gibt für jeden Bildpunkt die maximale Trübung durch ein Kontrastmittel während der gesamten Füllungsphase wieder.
Aus dieser Kombination wird eine Maske 28 gebildet, die durch Schwellenwertbildung 29 (Thresholding) in eine binäre Maske 30 umgewandelt wird. Durch Rückprojektion 31 dieser binären Maske 30 in das rekonstruierte 3-D-Volumen 22 erhält man ein Maskenvolumen 32, das anschließend mit einer Schwellwertsegmentierung 33 nachbearbeitet wird, um ein finales virtuelles Gefäßvolumen 34 zu erstellen. Dies entspricht einem den Zustand der aktuellen 2-D-DSA-Serie angepassten und wiedergebenden Volumen.
Danach können eine Anpassung von Intensitäten und eine Optimierung erfolgen, indem ausgehend von der Akquisition des rekonstruierten 3-D-Volumens 22 (f1) für einen Blickwinkel α und Aufnahme der DSA-Serie 27 p(α) für die iFlow-Auswertung das finale virtuelle Gefäßvolumen 34 (f2) gemäß der Beschreibung anhand der 6 und 7 generiert wird. Es erfolgt eine Vorwärtsprojektion von f2(α) → p2(α) mit einer iterativen Minimierung, beispielsweise durch Gradientenabstieg X(p2(α)) – [p(α)·M2] → min, in dem der Faktor X angepasst wird.
Der Faktor X ist eine parametrische Basisfunktion, z. B. polynomisch, zur Anpassung der vorwärtsprojizierten Intensitäten, jedoch in seiner einfachsten Form aber ein Skalierungsfaktor (Skalar).
Dabei wird X(p2(α)) dazu genutzt, um nur die Gefäße 20 zu subtrahieren:

– Da X(p2(α)) ein Volumen ist, kann dies für beliebige Angulationen oder Teilserien gemacht werden.
– Auch eine Teilsubtraktion der Gefäße 20 ist möglich, in dem man das Volumen entsprechend anpasst.

Somit gelangt man ausgehend von dem Füllungs-Bild 17 der DSA gemäß 4 zu einer in 8 dargestellten überlagerungsfreien Hirnparenchym-Darstellung 34 des Parenchyms 19, die sich sehr gut zur Nachverarbeitung beispielsweise mit syngo iFlow verwenden lässt.
Ausgehend von dem Füllungs-Bild 17 der DSA gemäß 4 kann man aber auch neben der Trennung des Parenchyms 19 nur die Gefäße 20 extrahieren und in einem Gefäßbild 33 darstellen, wie dies die 9 zeigt.
Soll nun eine weiter verbesserte Visualisierung ermöglicht werden, bei der man wählen kann, ob man nur Parenchym 19 oder nur Gefäße 20 oder eine Kombination davon sehen möchte, können Transmissions-Balken 38 bis 40 vorgesehen sein, von denen der Balken 38 für Hirnparenchym, der Balken 39 für anatomischen Hintergrund und der Balken 40 für Gefäße den jeweiligen Transmissionsgrad angeben. Zum anderen können die Transmissions-Balken 38 bis 40 beispielsweise in Form von Schiebereglern oder Slidern 41 dazu dienen, das die Transmissionsgrade getrennt einstellbar sind. Dadurch werden viele Kombinationen unterschiedlicher Parameter auf einfache Weise beispielsweise durch Verschiebung der Slider 41 mit der Maus ermöglicht. Zusätzlich kann auch eine digitale Prozent-Anzeige 42 den Transmissions-Balken 38 bis 40 zugeordnet sein.
Bei dem anhand der 3 bis 7 beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ist ein wesentlicher Baustein die Erstellung eines Gefäßvolumens f2 mit Hilfe des Ursprungs 3-D-Volumens f1. z. B. eine 3-D-Rotationsangiographie oder eine computertomographische Angiographie (CTA), und der aktuellen DSA-Serie. Das Volumen f2 beinhaltet nur die Gefäße, die auch in der DSA zu finden sind. Die Unterschiede zwischen 2-D und 3-D könnten vielfältig sein, z. B. unterschiedliche Injektion, Injektions-Ort, Kontrastmittelkonzentration usw.
Empfehlenswert ist eine 3-D-Aufnahme, die möglichst nah an der 2-D-Serie ist, alternativ eine i. V. 3-D-Rotationsangiographie, bei der so viele Gefäße (Arterien und Venen) abgebildet sind, die nach dem Verfahren gemäß der Beschreibung anhand der 6 und 7 selektiv entfernt werden.
Die Gefäßsegmentierung in dem 3-D-Volumen ist durch die Natur der 3-D-Datensätze, speziell in der 3-D-DSA-Technik, gegeben. Durch eine Vorwärtsprojektion 24 wird eine virtuelle Gefäßprojektion 25 erstellt, die eine andere Gefäßkonfiguration als die aktuelle Serie vorweist. Aus der virtuellen Gefäßprojektion 25 wird eine Gefäßmaske 26 erstellt und mit der aktuellen DSA-Serie, am besten einem Maximum-Opacification-Bild 27 kombiniert (falls später eine iFlow-Kombination gewünscht ist). Dadurch entsteht die Maske 28, die anschließend zur Maske 30 binärisiert wird. Die binäre Maske 30 wird in das Volumen 22 rückprojiziert und anschließend mit einer Schwellwertsegmentierung 33 nachbearbeitet, um das finale virtuelle Volumen 34 zu erstellen. Dies entspricht einem Volumen, das den Zustand der aktuellen 2-D-DSA-Serie entspricht und wiedergibt.
Da die Intensitäten nicht angepasst sind und später die Intensitäten bzw. die Schwächung durch die Gefäße selektiv subtrahiert werden sollen, muss die beschriebene Anpassung von Intensitäten und Optimierung angewandt werden. Hier werden die Intensitätsunterschiede minimiert, die beispielsweise durch eine andere Konzentration des Kontrastmittels oder andere Blutflussverhältnisse entstehen könnten. Die Basisfunktion X wird als Korrekturfunktion eingesetzt, um nachträglich die Subtraktion der Gefäße auf Intensitätsebene so genau wie möglich zu gestalten.
Anschließend kann die Subtraktion durchgeführt werden, um nur das Parenchym 19 gemäß 8 darzustellen, wobei auch Teilsubtraktionen z. B. nur Arterien oder nur Venen möglich sind, indem eine zusätzliche Segmentierung oder Auswahl im X(p2(α)) stattfindet.
Ausgangspunkt für eine erfindungsgemäße Überlagerung einer multiparametrischen Darstellung der Gefäßgeometrie, des anatomischen Hintergrunds und des Hirnparenchyms innerhalb einer DSA−Serie ist eine erfolgreiche Segmentierung des Parenchyms und der Gefäßkonfiguration, wie dies beispielsweise anhand der 6 und 7 beschrieben ist. Zusätzlich kann hier für die Gefäßkonfiguration eine 3-D-Segmentierung der Gefäße verwendet werden, die in 2-D für die entsprechende Geometrie ähnlich dem Verfahren gemäß syngo iPilot vorwärtsprojiziert wird, das in dem Flyer "syngo iPilot-Effective guidance during interventional procedures", der Siemens AG, Medical Solutions, 2005/11, Order No. A91AX-20004-11C-1-76, bzw. "CaseStudies / Redefining 3D imaging during intervention / syngo DynaCT / syngo InSpace 3D / syngo iDentify / syngo iPilot", dcer Siemens AG, Medical Solutions, Order No. A91AX-20009-11C1-7600, CC AX 20009 WS 10063, 10.2006, kurz beschrieben ist.
Die Überlagerung der Gefäße erfolgt als Overlay auf die parametrische Karte der dynamischen 2-D-Angiographie (2-D-DSA). Dies kann eine farblich kodierte Darstellung der mittleren Durchflusszeit (MTT – mean transit time) oder Maximumzeit (TTP – time to peak) sein, welche aus den dynamischen Daten berechnet werden kann. Die Gefäßgeometrie kann eingeblendet und in einer anderen Visualisierungsform, z.B. Rendering, bei Bedarf variiert werden. Das können entweder die Gefäße aus der Segmentierung sein oder die 3-D-Daten aus einem 3-D-Angiographie-Datensatz ähnlich der Anwendung von syngo iPilot entstehen.
Zusätzlich können die damit entkoppelten Bilder unterschiedliche Parameter darstellen. So kann beispielsweise das Gefäß-Overlay die TTP-Werte und die unterliegende Parenchym-Darstellung das MTT darstellen.
Gleichzeitig wird der anatomische Hintergrund, z. B. die knöchernen Strukturen, als drittes unabhängiges Bild geführt und auch als Overlay verwendet, so dass ein 3fach-Overlay-Bild mit unterschiedlichen Mischverhältnissen entstehen kann, wie dies beispielsweise in der 10 gezeigt ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden erreicht:

– eine "Gefäß"-überlagerungsfreie DSA-Darstellung, beispielsweise für eine parametrische und farbkodierte Darstellung,
– eine Nutzung als iFlow-Bild für die Blutflussparameterberechnung im (Hirn)-Parenchym, beispielsweise bei TTP-Darstellungen (Time to Peak),
– ein Einsatz auch für andere Körperregionen, wenn Bewegungen und/oder weitere größere Änderungen ausgeglichen werden,
– eine mögliche Teilsubtraktionen um nur gewisse Gehirnanteile ohne Gefäße darzustellen,
– eine beliebige Angulations-Auswahl durch 3-D und/oder eine iterative Anpassung der Intensitäten, um Subtraktionsartefakte zu vermeiden.

Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren:

– eine Kombinationsdarstellung aus Angiographie und Parenchym-Bildgebung,
– ein Overlay der Gefäße auf parametrischen Karten als "Roadmap" Funktion,
– eine Entkopplung der makroskopischen und mikroskopischen Durchblutung, so dass unterschiedliche Parameter berechnet und visualisiert werden können,
– eine Ein- und Ausblendung des Gefäßbaus,
– eine 3-D-Integration durch eine Kombination mit beispielsweise syngo iPilot und/oder
– eine dreifache Overlay-Funktionalität.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7500784 B2 [0001, 0005]

Claims

Angiographisches Untersuchungsverfahren zur Erzeugung zumindest eines 2-D-Projektionsbildes von einem Gefäßsystem (20, 23) in einer interessierenden Körperregion eines Patienten (6) mit einem Angiographiesystem (1 bis 4) gekennzeichnet durch folgende Schritte: S1 Akquisition eines Volumendatensatzes der interessierenden Körperregion mit dem Gefäßsystem (23), S2 Rekonstruktion eines 3-D-Volumens (22) aus dem Volumendatensatz mit dem Gefäßsystem (23), S3 Vorwärtsprojektion (24) zur Erzeugung einer virtuellen Projektion (25) mit den Gefäßen (20), S4 Ableitung einer binären Gefäßmaske (26) aus der virtuellen Projektion (25), S5 Akquisition wenigstens einer aktuellen 2-D-Aufnahme (27), S6 Kombination der binären Gefäßmaske (25) mit der wenigstens einen aktuellen 2-D-Aufnahme (27) zur Bildung einer aktuellen Maske (28), S7 Schwellenwertbildung (29) der aktuellen Maske (28) zur Bildung einer aktuellen binären Maske (30), S8 Rückprojektion (31) der aktuellen binären Maske (30) in das 3-D-Volumen (22) zur Bildung eines Maskenvolumens (32), S9 Schwellwertsegmentierung (33) des Maskenvolumens (32) zur Erstellung eines finalen virtuellen Gefäßvolumens (34) und S10 Subtraktion einer Projektion des Gefäßvolumens (34) von den aktuellen 2-D-Aufnahmen (27) zur Erzeugung einer selektiven überlagerungsfreien Darstellung der interessierenden Körperregion mit wählbaren Parametern.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Akquisition eines Volumendatensatzes gemäß Verfahrensschritt S1 mittels einer Rotationsangiographie erfolgt.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt S2 eine Segmentierung des Gefäßsystems (20, 23) umfasst.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Projektion (25) gemäß Verfahrensschritt S3 eine virtuelle 2-D-DSA ist.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuellen 2-D-Aufnahmen (27) aus einer aktuellen gemessenen 2-D-DSA-Serie stammen.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gemäß Verfahrensschritt S5 aktuell akquirierten 2-D-Aufnahmen Maximum-Opacification-Bilder (27) einer 2-D-DSA-Serie sind.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verfahrensschritt S10 eine Anpassung von Intensitäten und Optimierung erfolgt.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur selektiven überlagerungsfreien Darstellung der interessierenden Körperregion die Transmissionsgrade der zu überlagernden Anteile (16, 35, 36) einstellbar sind.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmissionsgrade der zu überlagernden Anteile (16, 35, 36) getrennt einstellbar sind.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur getrennten Einstellung der Transmissionsgrade Einstellmittel vorgesehen und derart ausgebildet sind, dass die Einstellung kennzeichnende Transmissions-Balken (38 bis 40) einblendbar sind.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmissions-Balken (38 bis 40) in Form von Schiebereglern oder Slidern (41) ausgebildet sind.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel derart ausgebildet sind, dass die Einstellung der Transmissionsgrade durch Verschiebung der Slider (41) mit der Maus erfolgt.
Angiographisches Untersuchungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anzeige der zu überlagernden Anteile (16, 35, 36) eine digitale Prozent-Anzeige (42) den Transmissions-Balken (38 bis 40) zugeordnet ist.