DE102015224806B4

DE102015224806B4 - Verfahren zum Darstellen einer ersten Struktur einer Körperregion mittels digitaler Subtraktionsangiographie, Auswerteeinrichtung sowie Angiographiesystem

Info

Publication number: DE102015224806B4
Application number: DE102015224806.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Manhart
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2018-01-18
Anticipated expiration: 2035-12-11
Also published as: US20170169553A1; DE102015224806A1; US10198800B2

Abstract

Verfahren zum Darstellen einer ersten Struktur (9) einer Körperregion (8) mittels digitaler Subtraktionsangiographie mit folgenden Schritten: a) Empfangen von zumindest einem, mittels einer Angiographievorrichtung (2) erzeugten Füllbild (I2, I3) der Körperregion (8), welches eine zweite Struktur (10) der Körperregion (8) und die erste Struktur (9) bei einer ersten Kontrastmittelkonzentration in der ersten Struktur (9) darstellt (V1), wobei ein mittels der Angiographievorrichtung (2) ohne ein Kontrastmittel in der ersten Struktur (9) erzeugtes Leerbild (I1) empfangen wird; b) Bestimmen eines, die zweite Struktur (10) darstellenden Maskenbildes (M) der Körperregion (8) (V4), wobei das Maskenbild (M) anhand des Leerbildes (I1) und des zumindest einen Füllbildes (I2, I3) bestimmt wird, und wobei zum Bestimmen des Maskenbildes (M) das Leerbild (I1) und das zumindest eine Füllbild (I2, I3) mittels einer von dem Leerbild (I1) abhängigen Gewichtungsfunktion zeitlich gemittelt werden; c) Bestimmen von zumindest einem Subtraktionsbild (S1, S2) durch Ausblenden der zweiten Struktur (10) aus dem zumindest einen Füllbild (I2, I3) mittels des Maskenbildes (M) (V5); d) Bestimmen eines die erste Struktur (9) darstellenden Führungsbildes (G) anhand des zumindest einen Subtraktionsbildes (S1, S2) (V6); e) Reduzieren eines Bildrauschens des zumindest einen Subtraktionsbildes (S1, S2) mittels des Führungsbildes (G) (V7); f) Darstellen der ersten Struktur (9) anhand des zumindest einen rauschreduzierten Subtraktionsbildes (S*1, S*2) (V10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Darstellen einer ersten Struktur einer Körperregion mittels digitaler Subtraktionsangiographie. Die Erfindung betrifft außerdem eine Auswerteeinrichtung zum Darstellen der ersten Struktur sowie ein Angiographiesystem.
Die digitale Subtraktionsangiographie (DSA) ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorgehensweise zum Visualisieren beziehungsweise Darstellen von Strukturen in Körperregionen einer Person mittels diagnostischer Bildgebungsverfahren, beispielsweise Röntgen. Solche zu visualisierende Strukturen können beispielsweise Blutgefäße in der Körperregion sein. Üblicherweise werden bei der digitalen Subtraktionsangiographie mittels einer Angiographievorrichtung, beispielsweise eines Röntgengerätes, von der zu untersuchenden Körperregion mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Bilder erstellt. Während dieser Aufnahmesequenz wird ein Kontrastmittel in das Gefäß injiziert, durch welches das Gefäß sichtbar gemacht wird und in den aufgenommenen Bildern abgebildet wird. Vor der Injektion des Kontrastmittels kann dabei ein sogenanntes Leerbild aufgenommen werden, welches von den Blutgefäßen unterschiedliche Strukturen der Körperregion, beispielweise Knochen, zeigt. Dieses Leerbild ist ein sogenanntes Maskenbild, mittels welchem die von den Blutgefäßen unterschiedlichen, störenden Strukturen in den mit dem Kontrastmittel in dem Blutgefäß aufgenommenen Bildern, den sogenannten Füllbildern, ausgeblendet werden können. Dazu wird das das Maskenbild üblicherweise von den Füllbildern subtrahiert. Die daraus resultierenden Subtraktionsbilder zeigen idealerweise nur noch die mit dem Kontrastmittel gefüllten Blutgefäße. Anhand eines zeitlichen Verlaufs des Kontrastmittels in den Blutgefäßen, welcher anhand der aus den Füllbildern und dem Maskenbild erzeugten Sequenz von Subtraktionsbilden bestimmt werden kann, können Aussagen über einen Zustand des Blutgefäßes getroffen werden und beispielweise Gefäßverschlüsse oder -verengungen, zerebrale Aneurysmen oder arteriovenöse Fehlbildungen (AVM) erkannt werden.
Um eine Bewegung des Patienten zu kompensieren, durch welche eine Verschiebung der in den Bildern gezeigten Strukturen verursacht wird, zeigt die US 2012/0201439 A1 ein Verfahren zur Bewegungskompensation für Bilder, welche mittels digitaler Subtraktionsangiographie erzeugt wurden. Dazu wird ein Verschiebungsvektor zwischen einem aufgenommenen Bild der Sequenz und einem Referenzbild bestimmt und anhand des Verschiebungsvektors das aufgenommene Bild korrigiert. Aus der US 2014/0270437 A1 ist ein DSA-Verfahren bekannt, bei welchem kein Leerbild beziehungsweise Maskenbild benötigt wird. Vielmehr werden nur die Füllbilder zum Erzeugen der Subtraktionsbilder verwendet.
Aus der Druckschrift DE 10 2012 220 028 A1 ist eine angiographische Untersuchungsmethode bekannt, bei der Projektionsbilder aus einer Vielzahl von Projektionswinkeln erzeugt werden. Die Projektionsbilder werden einer FDK-Rekonstruktion unterzogen und das Ergebnis wird durch eine Rauschminderungsverfahren gefiltert wird. Das Rauschminderungsverfahren umfasst eine bilaterale Filterung unter Verwendung zeitlicher Maximal-Intensitäts-Projektionen von Kontrastintensitätskurven als Führungsbild.
Aus der Druckschrift US 2012/0201439 A1 ist eine bewegungskompensierte Digitale Subtraktions-Angiographie (DSA) bekannt. Das Bildverarbeitungssystem ermittelt eine Sequenz von Bildern, bestimmt ein Referenzbild und Verschiebungsvektoren für Bilder der Sequenz. Unter Verwendung der Verschiebungsvektoren werden die Subtraktionsbilder bewegungskompensiert verbessert.
Eine typische DSA-Sequenz wird üblicherweise mit einer Strahlendosis von 1,2 μGray/Bild (engl. frames) bei siebeneinhalb Bildern pro Sekunde (fps – frames per second) mit einer Zeitdauer von etwa zehn Sekunden durchgeführt. Daraus ergibt sich eine Gesamtstrahlendosis von 90 μGray. Da diese zur Bildgebung eingesetzte Strahlung schädigend für Personen, beispielsweise für Patienten, Techniker und Mediziner, welche an oder mit der Angiographievorrichtung arbeiten, sein kann, ist es wünschenswert, die Strahlendosis so gering wie möglich zu halten, um damit die Strahlenbelastung für die Personen zu reduzieren. Dazu sind aus dem Stand der Technik niedrig dosierte DSA-Verfahren bekannt. Problematisch hierbei ist, dass durch die reduzierte Strahlendosis auch eine Qualität der aufgenommenen Bilder verschlechtert wird, beispielweise indem die aufgenommenen Bilder ein hohes Bildrauschen aufweisen. Durch die verrauschten Bilder wird eine Aussage über den Zustand der Blutgefäße erschwert.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, wie eine Bildqualität von mittels digitaler Subtraktionsangiographie erzeugten Bildern verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, eine Auswerteeinrichtung sowie ein Angiographiesystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Darstellen einer ersten Struktur einer Körperregion mittels digitaler Subtraktionsangiographie. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

a) Empfangen von zumindest einem, mittels einer Angiographievorrichtung erzeugten Füllbild der Körperregion, welches eine zweite Struktur der Körperregion und die erste Struktur bei einer ersten Kontrastmittelkonzentration in der ersten Struktur darstellt, wobei ein mittels der Angiographievorrichtung ohne ein Kontrastmittel in der ersten Struktur erzeugtes Leerbild empfangen wird;
b) Bestimmen eines, die zweite Struktur darstellenden Maskenbildes der Körperregion, wobei das Maskenbild anhand des Leerbildes und des zumindest einen Füllbildes bestimmt wird, und wobei zum Bestimmen des Maskenbildes das Leerbild und das zumindest eine Füllbild mittels einer von dem Leerbild abhängigen Gewichtungsfunktion zeitlich gemittelt werden;
c) Bestimmen von zumindest einem Subtraktionsbild durch Ausblenden der zweiten Struktur aus dem zumindest einen Füllbild mittels des Maskenbildes;
d) Bestimmen eines die erste Struktur darstellenden Führungsbildes anhand des zumindest einen Subtraktionsbildes;
e) Reduzieren eines Bildrauschens des zumindest einen Subtraktionsbildes mittels des Führungsbildes und
f) Darstellen der ersten Struktur anhand des zumindest einen rauschreduzierten Subtraktionsbildes.

Das Leerbild wird dabei insbesondere zu Beginn der Aufnahmesequenz aufgenommen, bevor das Kontrastmittel in die erste Struktur injiziert wird. Dadurch dass sich bei der Aufnahme des Leerbildes kein Kontrastmittel in der ersten Struktur befindet, wird auf dem Leerbild nur die zweite Struktur abgebildet. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird aber nicht einfach das Leerbild, welches nur die zweite Struktur zeigt, als Maskenbild verwendet, sondern das Maskenbild aus dem Leerbild und dem zumindest einen Füllbild bestimmt. Es werden also Informationen insbesondere aus allen erzeugten Bildern, also dem Leerbild und allen Füllbildern, verwendet. Somit kann ein rauschreduziertes Maskenbild bestimmt werden und damit in vorteilhafter Weise bereits beim Bestimmen der Subtraktionsbilder mittels des rauschreduzierten Maskenbildes ein Bildrauschen reduziert werden.
Um ein Bildelement beziehungsweise Pixel des Maskenbildes zu bestimmen, werden dabei die korrespondierenden Bildelemente des Leerbildes und der Füllbilder gewichtet. Unter korrespondierenden Bildelementen sind dabei Bildelemente zu verstehen, welche dasselbe Volumenelement der Körperregion zeigen. Insbesondere weisen die zueinander korrespondierenden Bildelemente in den Bildern dieselben Bildkoordinaten auf.
Es wird also ein gewichteter Mittelwert des jeweiligen Bildelementes des Leerbildes und der Füllbilder bestimmt und der jeweilige Bildelementwert des Maskenbildes als der gewichtete Mittelwert vorgegeben. Dies wird auch als gewichtete Mittelwertbildung beziehungsweise „weighted averaging” bezeichnet. Dadurch dass das Leerbild und die Füllbilder der Aufnahmesequenz zeitlich nacheinander aufgenommen wurden, wird die gewichtete Mittelwertbildung der Aufnahmesequenz in zeitlicher Richtung durchgeführt.
Da das Maskenbild zum Ausblenden der zweiten Struktur aus den Füllbildern lediglich die zweite Struktur zeigen soll, erfolgt die Gewichtung dergestalt, dass Bildelemente, welche die zweite Struktur zeigen, mit einem hohen Gewicht versehen werden, während Bildelemente, welche beispielsweise die erste Struktur zeigen, mit einem niedrigen Gewicht versehen werden. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Bildelemente des Leerbildes, welches nur die zweite Struktur zeigt, mit dem Gewicht „1” in den Mittelwert eingehen, während Bildelemente eines Füllbildes, welche die aufgrund des Kontrastmittels sichtbar gemachte erste Struktur zeigen, mit einem geringeren Gewicht in den Mittelwert eingehen. Somit kann auf besonders einfache Weise das rauschreduzierte Maskenbild bestimmt werden.
Besonders bevorzugt werden dabei in Schritt a) zumindest zwei Füllbilder empfangen, welche jeweils die zweite Struktur der Körperregion und die erste Struktur bei unterschiedlichen Kontrastmittelkonzentrationen in der ersten Struktur darstellen. In Schritt c) werden zumindest zwei Subtraktionsbilder durch Ausblenden der zweiten Struktur aus den zumindest zwei Füllbildern mittels des Maskenbildes bestimmt. In Schritt d) wird das Führungsbild anhand der zumindest zwei Subtraktionsbilder bestimmt und in Schritt e) das Bildrauschen der zumindest zwei Subtraktionsbilder mittels des Führungsbildes reduziert. In Schritt f) wird die erste Struktur anhand der zumindest zwei rauschreduzierten Subtraktionsbilder dargestellt.
Mittels des Verfahrens kann die erste Struktur in der Körperregion einer Person, insbesondere ein Blutgefäß, dargestellt werden. Dazu können mittels der Angiographievorrichtung eines Angiographiesystems Bilder der Körperregion der Person, beispielsweise eines Kopfes, in welcher sich das zu visualisierende Blutgefäß befindet, erzeugt beziehungsweise aufgenommen werden. Die Angiographievorrichtung ist insbesondere eine röntgenbasierte Angiographievorrichtung, welche zum Aufnehmen der Bilder insbesondere Röntgenstrahlung mit einer geringen Strahlendosis, beispielsweise 0,8 μGray/Bild, auf die Körperregion aussendet. Die von der Angiographievorrichtung aufgenommenen Bilder werden beispielsweise einer Auswerteeinrichtung des Angiographiesystems bereitgestellt.
Bei dem Verfahren wird der Auswerteeinrichtung das zumindest eine von der Angiographievorrichtung erzeugte Füllbild, insbesondere eine Sequenz von zeitlich nacheinander aufgenommenen Füllbildern bei unterschiedlichen Kontrastmittelkonzentrationen, bereitgestellt. Das Füllbild wird erzeugt, indem von der Angiographievorrichtung ein Bild der Körperregion aufgenommen wird, deren erste Struktur mit einem injizierten Kontrastmittel angefüllt ist. Bei der Aufnahme der Sequenz von Füllbildern zeigt dabei jedes der Füllbilder insbesondere die gleiche Körperregion mit der ersten Struktur bei einer bestimmten Kontrastmittelkonzentration. Zusätzlich wird durch die Angiographievorrichtung bei der Aufnahme des Füllbildes auch eine zweite Struktur der Körperregion, beispielsweise Knochenmaterial, in dem zumindest einen Füllbild dargestellt. Diese zweite Struktur soll in der Regel nicht untersucht werden und soll daher aus dem zumindest einen Füllbild entfernt werden. Dazu wird das zumindest eine Subtraktionsbild erzeugt, welches nur noch die in dem zumindest einen Füllbild dargestellte erste Struktur zeigt. Insbesondere wird eine zeitliche Sequenz von Subtraktionsbildern aus den zeitlich nacheinander aufgenommenen Füllbildern erzeugt.
Das zumindest eine Subtraktionsbild wird erzeugt, indem mittels des Maskenbildes die zweite Struktur ausgeblendet wird. Das Maskenbild stellt nur die zweite Struktur dar. Zum Ausblenden kann das Maskenbild, nach Logarithmierung des Maskenbildes und des zumindest einen Füllbildes, von dem zumindest einen Füllbild abgezogen beziehungsweise subtrahiert werden. Dabei wird diejenige Struktur, nämlich die zweite Struktur, aus dem Füllbild ausgeblendet, welche sowohl in dem Füllbild als auch in dem Maskenbild vorhanden beziehungsweise dargestellt ist.
Aufgrund der niedrigen Dosis der von der Angiographievorrichtung zur Bildgebung ausgesendeten Strahlung, weisen die von der Angiographievorrichtung aufgenommenen Bilder ein eine Bildqualität verschlechterndes Bildrauschen auf. Anders ausgedrückt, sind die Bilder verrauscht. Um dieses Bildrauschen in dem zumindest einen Subtraktionsbild zu reduzieren, also um das zumindest eine Subtraktionsbild zu entrauschen, wird das Führungsbild beziehungsweise „guidance image” bestimmt, welches die erste Struktur darstellt. Insbesondere stellt das Führungsbild Kontrastinformationen über die erste Struktur bereit. Zum Entrauschen kann das zumindest eine Subtraktionsbild beispielsweise mit einer von dem Führungsbild abhängigen Gewichtungsfunktion gewichtet beziehungsweise örtlich gemittelt werden. Dies wird auch als geführte Bildfilterung beziehungsweise „guided image filtering” bezeichnet und entspricht einer geführten örtlichen Glättung beziehungsweise „guided spacial smoothing” des zumindest einen Subtraktionsbildes. Bei einer Sequenz von mehreren Subtraktionsbildern wird dabei jedes Subtraktionsbild mit dem einen Führungsbild entrauscht. Mittels des Führungsbildes kann eine Glättung der Subtraktionsbilder unter Beibehaltung von Kanten, beispielsweise Übergängen zwischen der ersten Struktur und einem Hintergrund in dem Subtraktionsbild, erreicht werden. Mittels des Führungsbildes wird das Subtraktionsbild also ohne eine Verunschärfung des Subtraktionsbildes geglättet. Ein mittels des Führungsbildes entrauschtes beziehungsweise rauschreduziertes Subtraktionsbild zeigt die erste Struktur mit einem besonders hohen Kontrast. Das zumindest eine rauschreduzierte Subtraktionsbild kann beispielsweise auf einer Anzeigeeinrichtung des Angiographiesystems angezeigt werden.
Durch das Reduzieren des von der niedrigen Strahlendosis verursachten Bildrauschens in den Subtraktionsbildern kann in vorteilhafter Weise eine Strahlenbelastung von Personen verringert werden und gleichzeitig eine besonders hohe Bildqualität zum Analysieren der ersten Struktur in der Körperregion erreicht werden.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn anhand der zumindest zwei rauschreduzierten Subtraktionsbilder ein zeitlicher Verlauf der Kontrastmittelkonzentration in der ersten Struktur der Körperregion bestimmt wird. Durch den zeitlichen Verlauf der Kontrastmittelkonzentration, welcher auch als Zeit-Kontrast-Kurve bezeichnet wird, kann eine Perfusion beziehungsweise Durchblutung der ersten Struktur visualisiert beziehungsweise kartographiert werden. Dazu kann beispielsweise für ein Bildelement beziehungsweise Pixel in dem ersten rauschreduzierten Subtraktionsbild, welches ein bestimmtes Volumenelement der Körperregion zeigt, ein erster Kontrastwert bestimmt werden. In dem zumindest einen zweiten rauschreduzierten Subtraktionsbild kann ein zweiter Kontrastwert für dasjenige Bildelement, welches das gleiche Volumenelement der Körperregion zeigt, bestimmt werden. Dadurch dass die Subtraktionsbilder aus den zeitlich nacheinander aufgenommenen Füllbildern erzeugt werden, kann somit der zeitliche Verlauf der Kontrastwerte und damit der Kontrastmittelkonzentration in der ersten Struktur bestimmt werden. Durch die mittels des Führungsbildes entrauschten Subtraktionsbilder kann somit ein besonders aussagekräftiger zeitlicher Verlauf der Kontrastmittelkonzentration erreicht werden.
Vorzugsweise wird der zeitliche Verlauf der Kontrastmittelkonzentration beziehungsweise der Zeit-Kontrast-Kurve mittels eines Savitzky-Golay-Filters geglättet. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Sequenz der rauschreduzierten Subtraktionsbilder in zeitlicher Richtung mittels des Savitzky-Golay-Filters (SGF) geglättet wird. Durch das Savitzky-Golay-Filter kann das Bildrauschen reduziert werden, also die Zeit-Kontrast-Kurve in zeitlicher Richtung geglättet werden, ohne dass dabei Maxima („peaks”) in der Kurve abgeflacht oder verschoben werden. Anders ausgedrückt, wird also der charakteristische Verlauf der Zeit-Kontrast-Kurve beibehalten und nicht verändert. Basierend auf dieser informationsbewahrenden Glättung der Kurve kann eine Auswertung der Kurve, beispielsweise zum Bewerten des Zustands der ersten Struktur, verlässlicher durchgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die zumindest zwei in Schritt c) bestimmten Subtraktionsbilder geglättet und in Schritt d) das Führungsbild aus den zumindest zwei, geglätteten Subtraktionsbildern bestimmt. Insbesondere werden die zumindest zwei Subtraktionsbilder mittels eines Savitzky-Golay-Filters geglättet. Vor der Bestimmung des Führungsbildes mittels der Subtraktionsbilder werden also die Subtraktionsbilder in zeitlicher Richtung geglättet. Somit kann ein verbessertes Führungsbild bestimmt werden, mittels welchem die in zeitlicher Richtung geglätteten Subtraktionsbilder örtlich entrauscht werden können.
Besonders bevorzugt wird in Schritt e) das Bildrauschen in dem zumindest einen Subtraktionsbild in Abhängigkeit von dem Führungsbild durch bilaterale Filterung reduziert. Anders ausgedrückt wird ein von dem Führungsbild abhängiger Filterkern, beispielsweise ein Gaußkern, vorgegeben, mittels welchem das Subtraktionsbild entrauscht wird. Insbesondere werden bei der bilateralen Filterung Bildelementwerte für das zumindest eine rauschreduzierte Subtraktionsbild unter Berücksichtigung von Bildelementwerten des Führungsbildes und unter Berücksichtigung von Bildelementwerten des zumindest einen Subtraktionsbildes bestimmt.
Bei der bilateralen Filterung gemäß dem Stand der Technik wird ein Bildelementwert eines Bildelementes bestimmt, indem Bildelementwerte von anderen Bildelementen in Abhängigkeit von ihrer örtlichen Entfernung als auch in Abhängigkeit von ihrem Farbabstand zu dem Bildelement gewichtet werden. Dazu kann eine erste Gewichtungsfunktion vorgegeben werden, welche einen örtlichen Abstand der Bildelemente des Bildes beschreibt. Je größer die örtliche Nähe ist, desto größer ist das Gewicht. Außerdem kann eine zweite Gewichtungsfunktion vorgegeben werden, eine sogenannte Kantenstopp-Funktion, welche einen strukturellen Abstand der Bildelemente des Bildes, also den Farbabstand, beschreibt. Je größer die strukturelle Nähe beziehungsweise Ähnlichkeit ist, desto größer ist das Gewicht. Mittels der Kantenstopp-Funktion kann verhindert werden, dass Kanten, an welchen sich die Bildelemente zwar örtlich aber nicht strukturell nahe sind, also an welchen der örtliche Abstand klein aber der Farbabstand groß ist, geglättet und verunschärft werden. Die Anwendung des bilateralen Filters gemäß dem Stand der Technik kann jedoch zu einem Verlust von Detailinformationen in den Bildern führen.
Daher wird im Gegensatz zum Stand der Technik zum Entrauschen eines Subtraktionsbildes nicht der Farbabstand der Bildelemente in dem Subtraktionsbild selbst, sondern der Farbabstand, also der strukturelle Abstand, von Bildelementen in dem Führungsbild berücksichtigt. Mit anderen Worten wird die Kantenstopp-Funktion in Abhängigkeit von den Bildelementwerten des Führungsbildes bestimmt. Für die Gewichtungsfunktionen können beispielsweise Gaußkerne mit einer Bandbreite verwendet werden, welche von dem Bildrauschen abhängig ist. Diese bilaterale Filterung eines Bildes in Abhängigkeit von einem anderen Bild, also hier die bilaterale Filterung eines Subtraktionsbildes in Abhängigkeit von dem Führungsbild, wird auch als verbundene bilaterale Filterung beziehungsweise „joint bilateral filtering” bezeichnet. Dadurch können in vorteilhafter Weise in einem Subtraktionsbild sowohl das Bildrauschen reduziert werden als auch Details in dem Subtraktionsbild erhalten werden.
Vorzugsweise wird in Schritt d) das Führungsbild anhand des zumindest einen Subtraktionsbildes mittels Maximumintensitätsprojektion bestimmt. Bei der Maximumintensitätsprojektion (MIP, Englisch: Maximum Intensity Projection) wird aus der zeitlichen Sequenz der Subtraktionsbilder das Führungsbild anhand einer Intensität der Bildelemente der Subtraktionsbilder bestimmt. Dazu kann aus den zueinander korrespondierenden Bildelementen der zeitlichen Sequenz der Subtraktionsbilder das Bildelement desjenigen Subtraktionsbildes ausgewählt werden, welches die höchste Intensität aufweist. Falls nur ein Füllbild aufgenommen wurde und damit nur ein Subtraktionsbild erzeugt wurde, entspricht das mittels MIP bestimmte Führungsbild dem Subtraktionsbild. Durch das Auswählen der Bildelemente mit den höchsten Intensitäten aus den Subtraktionsbildern für das Führungsbild weist das Führungsbild eine besonders hohe Kontrastanhebung auf und kann somit besonders gut zum Entrauschen der Subtraktionsbilder, insbesondere zum Entrauschen von Subtraktionsbildern mit einer niedrigen Kontrastanhebung, verwendet werden.
In einer alternativen Ausführungsform zur Bestimmung des Führungsbildes werden jeweilige Werte für die Standardabweichung von miteinander korrespondierenden Bildelementwerten der zumindest zwei Subtraktionsbilder bestimmt, die Werte der Standardabweichung als jeweilige Bildelementwerte für ein Streuungsbild vorgegeben und in Schritt d) das Führungsbild in Abhängigkeit von dem Streuungsbild bestimmt. Das Bildrauschen in den mittels der Angiographievorrichtung erzeugten Bildern ist üblicherweise abhängig von einer Abschwächung der Strahlung. Dies bedeutet, dass Bildbereiche, welche Volumenelemente der Körperregion zeigen, in welchen die Strahlung beispielweise starkes Knochenmaterial durchdrungen hat, einen niedrigen Kontrast-Rausch-Abstand aufweisen. Wenn das Bildrauschen dabei eine hohe Intensität aufweist, kann das Bildrauschen durch Bestimmen des Führungsbildes mittels der Maximumintensitätsprojektion kaum reduziert werden. Daher wird gemäß dieser Ausführungsform die Standardabweichung der korrespondierenden Bildelementwerte der Subtraktionsbilder bestimmt. Die Werte der Standardabweichung werden dabei als Bildelementwerte für das Streuungsbild vorgegeben, anhand dessen das Führungsbild bestimmt wird. Dabei kann beispielsweise das Streuungsbild als das Führungsbild vorgegeben werden, welches gegenüber dem mittels Maximumintensitätsprojektion bestimmten Führungsbild ein reduziertes Bildrauschen aufweist.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn ein das Bildrauschen charakterisierendes Rausch-Streuungsbild bestimmt wird und in Schritt d) das Führungsbild durch Ausblenden des Bildrauschens aus dem Streuungsbild mittels des Rausch-Streuungsbildes bestimmt wird. Der Erfindung liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, dass das Bildrauschen in der Aufnahmesequenz abhängig von einer Abschwächung der Strahlung ist. Dies bedeutet, dass Bildelemente mit einem höheren Rauschlevel beziehungsweise Rauschpegel höhere Werte für die Standardabweichung aufweisen, obwohl diese keine Kontrastanhebung aufweisen. Daher soll das örtlich variierende Bildrauschen, also das pixelabhängige Bildrauschen, aus dem Streuungsbild entfernt werden. Dazu wird das Rausch-Streuungsbild bestimmt, welches das örtliche variierende Bildrauschen beschreibt, und von dem Streuungsbild abgezogen beziehungsweise subtrahiert. Das sich aus der Subtraktion des Rausch-Streuungsbild von dem Streuungsbild ergebende Bild wird als das Führungsbild bestimmt, welches einen besonders hohen Kontrast-Rausch-Abstand aufweist.
Dabei können jeweilige Werte für die Standardabweichung von miteinander korrespondierenden Bildelementwerten von zumindest zwei mittels der Angiographievorrichtung ohne ein Kontrastmittel in der ersten Struktur erzeugten Leerbildern bestimmt werden und die Werte der Standardabweichung als jeweilige Bildelementwerte für das Rausch-Streuungsbild vorgegeben werden. Gemäß dieser Ausführungsform werden von der Angiographievorrichtung mehrere Leerbilder erzeugt. Die Bildelementwerte des Rausch-Streuungsbildes werden hier als die Werte der Standardabweichung von zueinander korrespondierenden Bildelementen der zumindest zwei Leerbilder bestimmt.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das Rausch-Streuungsbild durch die bilaterale Filterung mittels eines von dem Maskenbild abhängigen Filterkerns geglättet wird. Hier wird die Kantenstopp-Funktion des bilateralen Filters in Abhängigkeit von dem Maskenbild bestimmt. Das hier verwendete Filter ist somit wiederum ein „joint bilateral filter”. Das geglättete Rausch-Streuungsbild wird zur Bestimmung des Führungsbildes von dem Streuungsbild abgezogen.
Bei einer alternativen Ausführungsform zur Bestimmung des Rausch-Streuungsbildes kann eine Regressionsfunktion vorgegeben werden und das Rausch-Streuungsbild mittels der Regressionsfunktion aus dem Maskenbild bestimmt werden. Der Erfindung liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, dass die insbesondere in Röntgenbildern signalabhängige Streuung des Bildrauschens direkt proportional zu einer Anzahl an Photonen ist und daher direkt aus dem Maskenbild angenähert werden kann. Die Streuung ist aufgrund der Bearbeitung der Bilder, beispielsweise aufgrund der Anwendung des Savitzky-Golay-Filters auf die Bildelemente, nicht-linear. Da jedoch die Bearbeitung der Bilder für jede von der Angiographievorrichtung aufgenommene Bildsequenz gleich ist, kann die Regressionsfunktion vorgegeben werden und dann für jede Aufnahmesequenz zur Bestimmung des Führungsbildes bereitgestellt werden. Dazu wird die vorgegebene Regressionsfunktion auf jedes Bildelement des Maskenbildes einer Aufnahmesequenz, welches beispielsweise aus dem Leerbild und zumindest einem Füllbild der Aufnahmesequenz bestimmt wurde, angewendet. Als Regressionsfunktion kann beispielsweise ein Polynom dritten Grades vorgegeben werden. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass in einer Aufnahmesequenz nicht mehrere Leerbilder erzeugt werden müssen.
Vorzugsweise wird die Regressionsfunktion anhand von mittels der Angiographievorrichtung ohne ein Kontrastmittel erzeugten Referenz-Leerbildern einer Referenzkörperregion vorgegeben. Dies bedeutet, dass die Regressionsfunktion anhand der Referenz-Leerbilder einmalig für die Angiographievorrichtung bestimmt werden kann und daraufhin für alle mittels der Angiographievorrichtung erzeugten Bilder zum Bestimmen von entrauschten Subtraktionsbildern verwendet werden kann. Die vorbestimmte Regressionsfunktion kann beispielsweise in einem Speicherelement der Auswerteeinrichtung des Angiographiesystems hinterlegt sein. Das Verfahren ist somit besonders einfach gestaltet.
Vorzugsweise wird vor Schritt c) ein Schritt g) durchgeführt, bei welchem eine durch eine Bewegung der Körperregion verursachte Abweichung zwischen zumindest zwei, mittels der Angiographievorrichtung erzeugten Bildern kompensiert wird. Durch die Bewegung der Körperregion, welche beispielsweise durch eine Bewegung des Patienten hervorgerufen wird, kann es vorkommen, dass ein Volumenelement der Körperregion in zwei zeitlich nacheinander aufgenommenen Bildern unterschiedliche Positionen auf dem Bild aufweist. Somit können zueinander korrespondierende Bildelemente in zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern nicht mehr anhand ihrer Bildkoordinaten eindeutig einander zugeordnet werden. Um zu verhindern, dass Bildelemente von aufeinanderfolgenden Bildern einander fehlerhaft zugeordnet werden, wird diese Bewegung der Körperregion kompensiert. Dazu kann beispielsweise, wie eingangs beschrieben, für jedes Bild ein Verschiebungsvektor zu einem Referenzbild bestimmt werden und daraufhin das Bild korrigiert werden.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Auswerteeinrichtung zum Darstellen einer ersten Struktur einer Körperregion mittels Subtraktionsangiographie, wobei die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
Ein erfindungsgemäßes Angiographiesystem umfasst eine Angiographievorrichtung zum Erzeugen von Bildern einer Körperregion und eine erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung. Die von der Angiographievorrichtung erzeugten Bilder, beispielsweise das oder die Leerbilder und das oder die Füllbilder, werden der Auswerteeinrichtung zum Durchführen des Verfahrens und damit zum Darstellen der ersten Struktur anhand der rauschreduzierten Subtraktionsbilder bereitgestellt. Das Angiographiesystem kann außerdem eine Anzeigeeinrichtung aufweisen, auf welcher die rauschreduzierten Subtraktionsbilder angezeigt werden können.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung sowie für das erfindungsgemäße Angiographiesystem.
Im Folgenden wird die Erfindung nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Angiographiesystems; und
2 eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen aber die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die hier beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Angiographiesystems 1. Das Angiographiesystem 1 weist eine Angiographievorrichtung 2, eine Auswerteeinrichtung 3 sowie eine Anzeigeeinrichtung 4 auf. Die Angiographievorrichtung 2 ist zum Erzeugen von Bildern ausgelegt und kann beispielsweise eine Röntgenvorrichtung sein, welche einen C-Bogen 5 aufweisen kann. An einem Ende des C-Bogens 5 kann eine Röntgenquelle 6 zum Aussenden von Röntgenstrahlung angebracht sein. An einem gegenüberliegenden Ende des C-Bogens 5 kann ein Röntgendetektor 7 zum Erfassen der von der Röntgenquelle 6 ausgesendeten Röntgenstrahlung angebracht sein. Die Auswerteeinrichtung 3, welche zum Bearbeiten der von der Angiographievorrichtung 2 erzeugten Bilder ausgelegt ist, kann beispielsweise eine Prozessoreinrichtung, wie beispielsweise ein Digitalrechner oder ein Computer, sein. Die Anzeigeeinrichtung 4 kann beispielsweise ein Bildschirm sein, welcher die von der Auswerteeinrichtung 3 bearbeiteten Bilder anzeigt.
Mittels des Angiographiesystems 1 kann eine Körperregion 8, beispielsweise ein Kopf eines Patienten, untersucht werden. Dabei sollen insbesondere Blutgefäße als eine erste Struktur 9 in der Körperregion 8 untersucht werden. In der Körperregion 8 des Patienten ist insbesondere auch eine zweite Struktur 10, beispielsweise Knochenmaterial, vorhanden. Zum Untersuchen der Körperregion 8 wird von der Angiographievorrichtung 2 eine Aufnahmesequenz mit zeitlich nacheinander aufgenommenen Bildern I_t erstellt beziehungsweise erzeugt, von welchen hier drei Bilder I₁, I₂, I₃ gezeigt sind. Während der Aufnahmesequenz wird ein Kontrastmittel in die erste Struktur 9 der Körperregion 8 injiziert, dessen Ausbreitung in der ersten Struktur 9 über die Zeit untersucht werden kann. Basierend auf dem zeitlichen Verlauf einer Konzentration des Kontrastmittels können beispielsweise Rückschlüsse über einen Zustand der Blutgefäße der Körperregion 8 gezogen werden. So können beispielsweise Gefäßverengungen und Gefäßverschlüsse erkannt werden.
Dabei wird beispielsweise zunächst von der Angiographievorrichtung 2 ein sogenanntes Leerbild I₁ erzeugt, welches die zweite Struktur 10 darstellt. Die erste Struktur 9 ist in dem Leerbild I₁ nicht gezeigt, da das Leerbild I₁ ohne das Kontrastmittel in der ersten Struktur 9 aufgenommen wurde. Außerdem werden von dem Angiographiesystem 2 zeitlich nacheinander sogenannte Füllbilder I₂, I₃ aufgenommen, welche die erste Struktur 9 bei verschiedenen Kontrastmittelkonzentrationen sowie die zweite Struktur 10 zeigen. Dabei zeigt beispielsweise das erste Füllbild I₂ die erste Struktur 9 bei einer ersten Kontrastmittelkonzentration und das zeitlich nach dem ersten Füllbild I₂ aufgenommene zweite Füllbild I₃ die erste Struktur 9 bei einer zweiten Kontrastmittelkonzentration. Die Bilder I₁, I₂, I₃ werden dabei mit einer besonders niedrigen Strahlendosis, beispielsweise 0,8 μGray/Bild aufgenommen, wodurch die Bilder I₁, I₂, I₃ ein hohes Bildrauschen aufweisen. Dies ist in 1 anhand der Schraffur in den Bildern I₁, I₂, I₃ visualisiert.
Die von der Angiographievorrichtung 2 aufgenommenen Bilder I₁, I₂, I₃ werden der Auswerteeinrichtung 3 bereitgestellt. Das Empfangen der Bilder I₁, I₂, I₃ wird in einem ersten Verfahrensschritt V1 eines Verfahrens durchgeführt, welches anhand des Ablaufdiagramms gemäß 2 dargestellt ist. In einem zweiten Verfahrensschritt V2 können die Bilder I₁, I₂, I₃ logarithmiert werden. In einem dritten Verfahrensschritt V3 kann eine Bewegungskompensation in den Bildern I₁, I₂, I₃ durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass eine Verschiebung der aufgenommenen Köperregion 8 und damit der Strukturen 9, 10 in den Bildern I₁, I₂, I₃ korrigiert wird, welche von einer Bewegung der Körperregion 8 während der Aufnahme der Bildsequenz verursacht wird.
In einem vierten Verfahrensschritt V4 wird ein sogenanntes Maskenbild M bestimmt, welches nur die zweite Struktur 10 zeigt. Das Maskenbild M wird dabei aus dem Leerbild I₁ sowie aus den Füllbildern I₂, I₃ bestimmt. Da die Bilder I₁, I₂, I₃ verrauscht sind, wird das Maskenbild M als ein rauschreduziertes Maskenbild bestimmt, indem als Bildelementwerte M(x, y) des Maskenbildes M eine jeweilige gewichtete Summe der Bildelementwerte I_t(x, y) der Bilder I₁, I₂, I₃ der Aufnahmesequenz berechnet wird:
Dabei entspricht das Bild I_t dem Bild an der Stelle t in der Aufnahmesequenz, welche aus t = 1 ... T Bildern besteht. Das Bild I₁ entspricht dem Leerbild. W_t(x, y) beschreibt einen Gewichtungswert, mit welcher der Bildelementwert I_t(x, y) des Bildes I_t gewichtet wird und welcher abhängig ist von dem Farbabstand des Bildelementwerts I_t(x, y) zu dem Bildelementwert I₁(x, y) des Leerbildes I₁. Die Gewichtungsfunktion W_t kann als folgende Formel angegeben werden:
Dabei entspricht σ² der geschätzten durchschnittlichen Rauschenergie bei I_t-I₁. Da der Rauschpegel signalabhängig ist, kann auch eine bildelementabhängige beziehungsweise pixelabhängige Rauschenergie σ(x, y) vorgegeben werden.
In einem fünften Verfahrensschritt V5 werden sogenannte Subtraktionsbilder S_t bestimmt, von welchen hier zwei Subtraktionsbilder S₁, S₂ dargestellt sind und welche die erste Struktur 9 bei unterschiedlichen Kontrastmittelkonzentrationen zeigen. Die Subtraktionsbilder S₁, S₂ entsprechen den Füllbildern I₂, I₃, aus welchen die zweite Struktur 10 mittels des Maskenbildes M ausgeblendet wurde. Dazu wird das Maskenbild M von den Füllbildern I₂, I₃ subtrahiert: S_t(x, y) = I_t(x, y) – M(x, y) wobei ein Subtraktionsbild S_t dem Bild an der Stelle t in der Aufnahmesequenz ist, welche t = 1 ... T Subtraktionsbilder aufweist. Diese Subtraktionsbilder S₁, S₂, welche aufgrund der verrauschten Füllbilder I₂, I₃ ebenfalls ein Bildrauschen aufweisen, können mittels eines Führungsbildes G („guidance image”) entrauscht werden. Das Führungsbild G wird in einem sechsten Verfahrensschritt V6 bestimmt. Zum Bestimmen des Führungsbildes G können die Subtraktionsbilder S₁, S₂ beispielsweise zuerst zeitlich entrauscht werden. Dazu können die Subtraktionsbilder S₁, S₂ in zeitlicher Richtung mit einem Savitzky-Golay-Filter entrauscht werden, sodass eine zeitlich entrauschte Subtraktionsbildsequenz S'_t entsteht. Das Entrauschungsbild G kann aus den zeitlich entrauschten Subtraktionsbildern S'_t dabei mittels Maximalintensitätsprojektion (MIP) bestimmt werden: G(x, y) = max_t=1...TS'_t(x, y).
Dabei wird als Bildelementwert G(x, y) des Führungsbildes G aus den korrespondierenden Bildelementwerten S'_t(x, y) der Bildelementwert S'_t(x, y) desjenigen zeitlich entrauschten Subtraktionsbildes S'_t bestimmt, welcher die höchste Intensität, also die maximale Intensität in der Bildsequenz, aufweist. Korrespondierende Bildelementwerte sind dabei Bildelementwerte, welche dieselben x- und y-Koordinaten aufweisen.
Alternativ dazu kann zum Bestimmen des Entrauschungsbildes G eine Standardabweichung zwischen den Bildelementwerten S_t(x, y) der Subtraktionsbilder S_t bestimmt werden. Die Werte der Standardabweichung werden als Bildelementwerte eines Streuungsbildes vorgegeben. Außerdem kann ein Rausch-Streuungsbild bestimmt werden, dessen Bildelementwerte beispielsweise als die Werte der Standardabweichung von Bildelementwerten I₁(x, y) mehrerer Leerbilder I₁ bestimmt werden. Dabei wird das Rausch-Streuungsbild von dem Streuungsbild subtrahiert und ergibt somit das Entrauschungsbild G.
In einem siebten Verfahrensschritt V7 werden die Subtraktionsbilder S₁, S₂ mittels des Führungsbildes G örtlich entrauscht. Anders ausgedrückt, wird das Bildrauschen in den Subtraktionsbildern S₁, S₂ mittels des Führungsbildes G reduziert. Dazu wird jedes Subtraktionsbild S₁, S₂ mit einem von dem Führungsbild G abhängigen Filterkern eines bilateralen Filters örtlich gemittelt. Mittels des bilateralen Filters wird zum Bestimmen des Bildelementwertes S*_t(x, y) eines rauschreduzierten Subtraktionsbildes S*_t, von welchen hier die rauschreduzierten Subtraktionsbildes S*₁, S*₂ dargestellt sind, ein gewichteter Mittelwert von jedem Bildelementwert S_t(x, y) eines Subtraktionsbildes S_t in Abhängigkeit von einer Nachbarschaft N des Bildelementes S_t(x, y) mittels folgender Formel bestimmt:
Die Gewichtungsfunktion q beschreibt eine örtliche Ähnlichkeit von Bildelementen S_t(x', y'). Dazu werden die Bildelemente S_t(x', y') basierend auf ihren örtlichen Abstand zueinander, also die Abstände der Bildkoordinaten x-x' und y-y', gewichtet. Die Gewichtungsfunktion r beschreibt die strukturelle Ähnlichkeit der Bildelemente S_t(x', y'). Dazu werden die Bildelemente S_t(x', y') basierend auf einem Farbabstand zueinander gewichtet. Der Farbabstand G(x, y)-G(x', y') wird aber hier anhand des Führungsbildes G bestimmt. Durch diese Abhängigkeit von dem Führungsbild G wird das bilaterale Filter als ein sogenanntes verbundenes bilaterales Filter beziehungsweise „joint bilateral filter” bezeichnet.
Für beide Gewichtungsfunktionen r, q können beispielsweise Gaußkerne mit jeweiligen Bandbreiten σ² _r und σ² _q verwendet werden. Die Bandbreite σ² _r kann zu einer Rauschenergie des Führungsbildes G korrespondieren. Da die Rauschdichte signalabhängig ist, können örtlich variierende Bandbreiten σ(x, y) betrachtet werden.
Diese örtlich entrauschten Subtraktionsbilder S*_t können in einem Schritt V8 zeitlich entrauscht werden, indem beispielsweise das Savitzky-Golay-Filter auf die Bilder S*_t angewendet wird. Anders ausgedrückt, wird eine Zeit-Kontrast-Kurve, welche den zeitlichen Verlauf der Kontrastmittelkonzentration in den zueinander korrespondierenden Bildelementen S*_t(x, y) der Subtraktionsbilder S*_t darstellt, geglättet. Mittels des eindimensionalen Savitzky-Golay-Filters wird dabei die Zeit-Kontrast-Kurve in zeitlicher Richtung geglättet, ohne dabei Spitzen beziehungsweise Peaks abzuflachen oder zu verschieben.
In einem neunten Verfahrensschritt V9 können nach Durchführung des achten Verfahrensschrittes V8 die Verfahrensschritte V6, V7 und V8 wiederholt werden. Dabei kann basierend auf den entrauschten Subtraktionsbildern S*_t ein neues Führungsbild G bestimmt werden, beispielsweise mittels MIP oder durch Bestimmung eines Streuungs-Bildes und eines Rausch-Streuungsbildes. Die entrauschten Subtraktionsbilder S*_t können dann in dem siebten Verfahrensschritt V7 mittels des neuen Führungsbildes G erneut örtlich entrauscht werden. Um ein zeitliches Überglätten der erneut entrauschten Subtraktionsbilder S*_t zu vermeiden, kann der achte Verfahrensschritt V8 auch übersprungen werden. In einem zehnten Verfahrensschritt V10 können die Subtraktionsbilder S*_t auf der Anzeigeeinrichtung 4 des Angiographiesystems 1 angezeigt werden.

Claims

Verfahren zum Darstellen einer ersten Struktur (9) einer Körperregion (8) mittels digitaler Subtraktionsangiographie mit folgenden Schritten: a) Empfangen von zumindest einem, mittels einer Angiographievorrichtung (2) erzeugten Füllbild (I₂, I₃) der Körperregion (8), welches eine zweite Struktur (10) der Körperregion (8) und die erste Struktur (9) bei einer ersten Kontrastmittelkonzentration in der ersten Struktur (9) darstellt (V1), wobei ein mittels der Angiographievorrichtung (2) ohne ein Kontrastmittel in der ersten Struktur (9) erzeugtes Leerbild (I₁) empfangen wird; b) Bestimmen eines, die zweite Struktur (10) darstellenden Maskenbildes (M) der Körperregion (8) (V4), wobei das Maskenbild (M) anhand des Leerbildes (I₁) und des zumindest einen Füllbildes (I₂, I₃) bestimmt wird, und wobei zum Bestimmen des Maskenbildes (M) das Leerbild (I₁) und das zumindest eine Füllbild (I₂, I₃) mittels einer von dem Leerbild (I₁) abhängigen Gewichtungsfunktion zeitlich gemittelt werden; c) Bestimmen von zumindest einem Subtraktionsbild (S₁, S₂) durch Ausblenden der zweiten Struktur (10) aus dem zumindest einen Füllbild (I₂, I₃) mittels des Maskenbildes (M) (V5); d) Bestimmen eines die erste Struktur (9) darstellenden Führungsbildes (G) anhand des zumindest einen Subtraktionsbildes (S₁, S₂) (V6); e) Reduzieren eines Bildrauschens des zumindest einen Subtraktionsbildes (S₁, S₂) mittels des Führungsbildes (G) (V7); f) Darstellen der ersten Struktur (9) anhand des zumindest einen rauschreduzierten Subtraktionsbildes (S*₁, S*₂) (V10).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt a) zumindest zwei Füllbilder (I₂, I₃) empfangen werden, welche jeweils die zweite Struktur (10) der Körperregion (8) und die erste Struktur (9) bei unterschiedlichen Kontrastmittelkonzentration in der ersten Struktur (9) darstellen, in Schritt c) zumindest zwei Subtraktionsbilder (S₁, S₂) durch Ausblenden der zweiten Struktur (10) aus den zumindest zwei Füllbildern (I₂, I₃) mittels des Maskenbildes (M) bestimmt werden, in Schritt d) das Führungsbild (G) anhand der zumindest zwei Subtraktionsbilder (S₁, S₂) bestimmt wird, in Schritt e) das Bildrauschen der zumindest zwei Subtraktionsbilder (S₁, S₂) mittels des Führungsbildes (G) reduziert wird und in Schritt f) die erste Struktur (9) anhand der zumindest zwei rauschreduzierten Subtraktionsbilder (S*₁, S*₂) dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei anhand der zumindest zwei rauschreduzierten Subtraktionsbilder (S*₁, S*₂) ein zeitlicher Verlauf der Kontrastmittelkonzentration in der ersten Struktur (9) der Körperregion (8) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der zeitliche Verlauf der Kontrastmittelkonzentration mittels eines Savitzky-Golay-Filters geglättet wird (V8).
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die zumindest zwei in Schritt c) bestimmten Subtraktionsbilder (S₁, S₂) geglättet werden und in Schritt d) das Führungsbild (G) aus den zumindest zwei, geglätteten Subtraktionsbildern (S₁, S₂) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die zumindest zwei Subtraktionsbilder (S₁, S₂) mittels eines Savitzky-Golay-Filters geglättet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt e) das Bildrauschen in dem zumindest einen Subtraktionsbild (S₁, S₂) in Abhängigkeit von dem Führungsbild (G) durch bilaterale Filterung reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei bei der bilateralen Filterung Bildelementwerte für das zumindest eine rauschreduzierte Subtraktionsbild (S*₁, S*₂) unter Berücksichtigung von Bildelementwerten des Führungsbildes (G) und unter Berücksichtigung von Bildelementwerten des zumindest einen Subtraktionsbildes (S₁, S₂) bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt d) das Führungsbild (G) anhand des zumindest einen Subtraktionsbildes (S₁, S₂) mittels Maximumsintensitätsprojektion bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei jeweilige Werte für die Standardabweichung von miteinander korrespondierenden Bildelementwerten der zumindest zwei Subtraktionsbilder (S₁, S₂) bestimmt werden, die Werte der Standardabweichung als jeweilige Bildelementwerte für ein Streuungsbild vorgegeben werden und in Schritt d) das Führungsbild (G) in Abhängigkeit von dem Streuungsbild bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein das Bildrauschen charakterisierendes Rausch-Streuungsbild bestimmt wird und in Schritt d) das Führungsbild (G) durch Ausblenden des Bildrauschens aus dem Streuungsbild mittels des Rausch-Streuungsbildes bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei jeweilige Werte für die Standardabweichung von miteinander korrespondierenden Bildelementwerten von zumindest zwei, mittels der Angiographievorrichtung (2) ohne ein Kontrastmittel in der ersten Struktur (9) erzeugten Leerbildern (I₁, I₂) bestimmt werden und die Werte der Standardabweichung als jeweilige Bildelementwerte für das das Rausch-Streuungsbild vorgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Rausch-Streuungsbild durch bilaterale Filterung mittels eines von dem Maskenbild (M) abhängigen Filterkerns geglättet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei eine Regressionsfunktion vorgegeben wird und das Rausch-Streuungsbild mittels der Regressionsfunktion aus dem Maskenbild (M) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Regressionsfunktion anhand von mittels der Angiographievorrichtung (2) ohne ein Kontrastmittel erzeugten Referenzleerbildern einer Referenzkörperregion vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor Schritt c) ein Schritt g) durchgeführt wird, bei welchem eine durch eine Bewegung der Körperregion (8) verursachte Abweichung zwischen zumindest zwei, mittels der Angiographievorrichtung (2) erzeugten Bildern (I₁, I₂, I₃) kompensiert wird (V3).
Auswerteeinrichtung (3) zum Darstellen einer ersten Struktur (9) einer Körperregion (8) mittels digitaler Subtraktionsangiographie, wobei die Auswerteeinrichtung (3) dazu ausgelegt ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Angiographiesystem (1) mit einer Angiographievorrichtung (2) zum Erzeugen von Bildern (I₁, I₂, I₃) einer Körperregion (8) und mit einer Auswerteeinrichtung (3) nach Anspruch 17.