JP6321890B2 - デジタルサブトラクション血管造影 - Google Patents

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Description

本発明は、デジタルサブトラクション血管造影図を提供するための装置、デジタルサブトラクション血管造影図を提供するための方法、X線イメージング装置、コンピュータプログラム要素、及びコンピュータ可読媒体に関する。
デジタルサブトラクション血管造影法(DSA)は、最終画像(final image)からバックグラウンド構造(background structures)を除去するX線イメージング方法である。バックグラウンド構造を含むマスク画像(mask image)が取得される。その後、造影剤が注入される。造影剤を含む血管及びかん流組織の画像が次に取得される。マスク画像が注入された血管及びかん流組織を含む画像から差し引かれる。この方法では、血管又は組織と、それらのバックグラウンドとの間に向上されたコントラストがある。
特許文献1は、デジタルサブトラクション血管造影法を論じている。残念ながら、DSA技術は、それが患者の動きに敏感であるので、心臓手術においてそれほど有用ではない。
US4,729,379
心臓デジタルサブトラクション血管造影法を提供するための改良された技術を有することは有利であろう。
本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決され、さらなる実施形態は、従属請求項に組み込まれる。本発明の以下に記載される態様は、デジタルサブトラクション血管造影図を提供するための装置、ロバストデジタルサブトラクション血管造影図を提供するための方法、X線イメージング装置、並びにコンピュータプログラム要素及びコンピュータ可読媒体にも適用できることが留意されるべきである。
このために、本発明の第1の態様は、デジタルサブトラクション血管造影図を提供するための装置であって:
− インタフェースユニットと;
− 処理ユニットと;
− 出力ユニットと;
を有しする。
インタフェースユニットは、(i)複数の心位相画像を含む心位相画像シーケンス、(ii)複数の呼吸位相画像を含む呼吸位相画像シーケンス、及び(iii)インターベンション(intervention)画像、を提供するように構成され、インターベンション画像は、第1の心位相インデックスでインデックスを付けられる。
処理ユニットは、インターベンション画像と同様の呼吸位相にある複数の呼吸位相画像における第1の呼吸位相画像を選択するようにであって、第2の心位相インデックスでインデックスを付けられる第1の呼吸位相画像を選択するように、インターベンション画像から前記第1の呼吸位相画像を差し引くことによって呼吸補正インターベンション画像を生成するように、第2の心位相インデックスに対応する第1の心位相画像を選択するように、第1の心位相インデックスに対応する第2の心位相画像を選択するように、第2の心位相画像から第1の心位相画像を差し引くことによって心位相補正画像を生成するように、呼吸動作を考慮するよう心位相補正画像を補償するように、血管造影画像を提供するよう呼吸補正インターベンション画像から動作補償された心位相補正画像を差し引くように、構成される。
出力ユニットは血管造影画像をユーザに表示するように構成される。
有利には、第1の態様によるデジタルサブトラクション血管造影図を提供するための装置は、デジタルサブトラクション血管造影図における重なっている組織層の反対の運動(contrary motion)を補償し、これは、組織層のX線透過性のために現れる。
加えて、このような検査を受けている患者は、1回の心臓サイクルだけが、安定した呼吸状態で、取り込まれる必要があるので、長い間彼又は彼女の息を止める必要はない。典型的には、本発明の第1の態様による装置は、患者が既存のプロトコルにおいて10から20秒の間彼又は彼女の息を止める通常の要件に対し、患者が1秒だけ彼又は彼女の息を止める必要がある。
加えて、本発明の第1の態様によるデジタルサブトラクション血管造影図を提供するための装置は、患者の動き、特に患者の呼吸に関連するぶれ(blurring)及びアーチファクト(artefacts)が除去されるので、患者の血管及びかん流組織の可視性(visibility)が増大する。これは、患者に注入される造影剤の量の削減を可能にする。
加えて、本発明の第1の態様による装置は、心臓かん流検査がより少ない視覚アーチファクトを伴って現れることを可能にする。かん流検査は、伝統的な血管造影検査よりずっと長く続き、そのため例えば、患者の呼吸によって生じる残留動作(residual motion)の影響は、かん流検査において悪化する。
本発明の第2の態様によれば、ロバストなデジタルサブトラクション血管造影図を提供するための方法が提供される。方法は以下のステップを含む:
a) (i)複数の心位相画像を含む心位相画像シーケンス、(ii)複数の呼吸位相画像を含む呼吸位相画像シーケンス、及び(iii)インターベンション画像、を提供するステップであって、インターベンション画像は、第1の心位相インデックスでインデックスを付けられる、ステップ;
b) インターベンション画像と同様の呼吸位相にある複数の呼吸位相画像における第1の呼吸位相画像を選択するステップであって、第1の呼吸位相画像は第2の心位相インデックスでインデックスを付けられる、ステップ;
c) インターベンション画像から第1の呼吸位相画像を差し引くことによって呼吸補正インターベンション画像を生成するステップ;
d) 第2の心位相インデックスに対応する第1の心位相画像を選択するステップ;
e) 第1の心位相インデックスに対応する第2の心位相画像を選択するステップ;
f) 第2の心位相画像から第1の心位相画像を差し引くことによって心位相補正画像を生成するステップ;
g) 呼吸動作を考慮するよう心位相補正画像を動作補償するステップ;
h) 血管造影画像を提供するよう呼吸補正インターベンション画像から動作補償された心位相補正画像を差し引くステップ;
i) 血管造影画像を表示するステップ。
本発明の第3の態様によれば、X線イメージング装置が提供される。X線イメージング装置は:
− X線源及びX線検出器を持つX線取得装置;及び
− 前述のデジタルサブトラクション血管造影図を提供するための装置;
を有する。
X線画像取得装置は、患者の胸部の画像データを取得するように、及びデジタルサブトラクション血管造影図を提供するための装置のインタフェースにデータを提供するように、構成される。
有利には、本発明の第3の態様によるX線イメージング装置の使用は、第1の態様に関連して上で論じられた利点をもたらす。
本発明の第4の態様によれば、前述の装置を制御するためのコンピュータプログラム要素が提供され、コンピュータプログラム要素が処理ユニットによって実行されるとき、前述の方法ステップを実行するように適合される。
有利には、本発明の第4の態様によるコンピュータプログラム要素の使用は、第1の態様に関連して上で論じられた利点をもたらす。
本発明の第5の態様によれば、前述のプログラム要素を格納したコンピュータ可読媒体が提供される。
有利には、本発明の第5の態様によるコンピュータプログラム要素の使用は、第1の態様に関連して上で論じられた利点をもたらす。
用語「心位相画像シーケンス」、「呼吸位相画像シーケンス」、及び「インターベンション画像」は、X線画像シーケンスから生じる画像のシーケンス(sequences of images)を指すと理解されるべきである。心位相画像シーケンスは、好ましくは、息止め下で取得され、少なくとも1つの心臓サイクルを含む。典型的には、それは、1秒と同じくらい短い。呼吸位相画像シーケンスは、典型的には心位相画像シーケンスより長く、完全に息を吐いた状態から完全に息を吸った状態まで取得される、呼吸サイクルの少なくとも半分を含む。例えば、呼吸サイクルは、吐き出しから吸い込みに、又はその逆にわたり得る。心位相画像シーケンス及び呼吸位相画像シーケンスの取得中、造影剤は存在していない。インターベンション画像は、造影剤の注入の後に得られた診断画像であり、そのポイントにおいて、患者は自由に通常呼吸できる。インターベンション画像は、造影剤が患者に注入された後に取り込まれる画像である。
この明細書に適用される用語「(第1又は第2の)心位相インデックスでインデックスを付けられる」は、心位相画像シーケンスにおける心臓画像の取り込みの瞬間が、インデックスを心位相画像シーケンスの各画像に割り当てることによって、特定の心位相に時間的に関連付けられることができるという事実を示す。インデックスは、心位相画像シーケンスのフレーム番号に関連する整数、又は絶対タイムスタンプ(absolute time-stamps)、又は心電図(ECG)に由来する基準(measure)であることができる。代替的には、心臓サイクルは反復的なプロセスであるので、インデックスは、度又はラジアンで測定された角度であってよい。多くの異なる種類のインデックス付けは、それらがインターベンション画像の患者の心周期への同期を可能にするという条件で、適用可能である。代替として、心位相インデックスは、心位相画像シーケンス上の画像処理操作を使用して決定され得る。
用語「呼吸位相」は、最大の吐き出し(exhalation)(0%)及び最大の吸い込み(inhalation)(100%)又はその逆の状態の中間の胸郭(thorax)の多くの可能な遷移状態の1つを示す。呼吸位相は、パーセント、又は(それが周期的であるので)度又はラジアンでの角度によって示されることができる。代替的には、それは、呼吸位相画像シーケンスの画像に適用される呼吸位相画像インデックスを参照して定められてもよい。呼吸位相を得るための多くのテクニックが適用されることができる。例えば、横隔膜のたわみ(deflection)が、セグメンテーションアプローチを使用して、極値の間で追跡されることができる。
したがって、それは、ダブルサブトラクションスキーム(double-subtraction scheme)が提供される本発明のさらなる態様として考慮されてもよい。第1のサブトラクションは、バックグラウンド、及び呼吸関連、構造を差し引く。第2のサブトラクションは、残留心臓運動アーチファクト(residual cardiac motion artefacts)を除去する。
本発明のこれらの及び他の態様は、後述する実施形態から明らかになるとともに同実施形態を参照して説明されるであろう。
本発明の例示的な実施形態が、以下の図面を参照して以下に記載される。
本発明の態様による方法を示す。 方法の動作を示す。 画像処理プロセスのシステム図である。 本発明の態様による装置を示す。 本発明の態様によるX線システムを示す。
X線画像は、冠状動脈の狭窄のような心疾患を調べるために使用されることができる。この処置の間、造影剤が、カテーテルを経由して心臓脈管構造の中に注入される。同時に、X線機器は、造影剤が脈管構造の中を広がるときの心臓領域の血管造影シーケンスを記録する。このような診断血管造影図は、診断及び冠状動脈狭窄のインターベンションを可能にする。
さらに、心筋かん流が調べられることができる。標準的なX線イメージング処置で得られるような、脈管構造の形状だけから心筋かん流を調べることは困難である。冠状脈管構造の外見と心筋かん流との間に1対1の関係がない。
特に、心筋かん流の調査は、比較的長いX線処置を必要とする。ところが、冠状動脈狭窄を調査するために、3から5秒の間の露出が十分であり(正確な量は造影剤流入率に依存する)、かん流の調査は、15から20秒の間続き得る。1秒の期間の間で、実質的に胸郭の中で動く唯一の構造は心臓である。15から20秒にわたって、胸郭の中で幾つかの呼吸運動があり、これは、マスクフレームとインターベンション画像との間の残留運動を引き起こす。この効果は、高齢の患者でも特に問題であり、これらの高齢の患者は、通常、5秒間までしか息を止めることができない。従来のDSAと従来の心臓DSAのどちらも呼吸運動を正確に補正することはできない。
そのため、残留運動が、DSA画像において可視のアーチファクトをもたらし、したがって、それらが診断上役に立たなくなる程度まで画像の品質を減少させ得る。
可能な解決法は、患者に関して、検査中に彼又は彼女の息を長い時間止めることである。かん流検査は、20秒まで続き得るので、単純に患者に息を止めることを頼むことによって残留運動をキャンセルすることは困難であり得る。
本発明の態様によれば、ロバストなデジタルサブトラクション血管造影図を提供するための方法が提供される。方法は以下のステップを含む:
a) (i)複数の心位相画像を含む心位相画像シーケンス、(ii)複数の呼吸位相画像を含む呼吸位相画像シーケンス、及び(iii)インターベンション画像、を提供するステップ100であって、インターベンション画像は、第1の心位相インデックスでインデックスを付けられる、ステップ;
b) インターベンション画像と同様の呼吸位相にある複数の呼吸位相画像における第1の呼吸位相画像を選択するステップ102であって、第1の呼吸位相画像は第2の心位相インデックスでインデックスを付けられる、ステップ;
c) インターベンション画像から第1の呼吸位相画像を差し引くことによって呼吸補正インターベンション画像を生成するステップ104;
d) 第2の心位相インデックスに対応する第1の心位相画像を選択するステップ106;
e) 第1の心位相インデックスに対応する第2の心位相画像を選択するステップ108;
f) 第2の心位相画像から第1の心位相画像を差し引くことによって心位相補正画像を生成するステップ110;
g) 呼吸動作を考慮するよう心位相補正画像を動作補償するステップ112;
h) 血管造影画像を提供するよう呼吸補正インターベンション画像から動作補償された心位相補正画像を差し引くステップ114;
i) 血管造影画像を表示するステップ116。
上で論じられた方法によるアルゴリズムは、2つの連続的なサブトラクション(consecutive subtractions)を実行する。第1のサブトラクションは、ステップc)104において、静止バックグラウンド(static background)及び呼吸運動によって動画化された(animated)組織を除去する。第2のサブトラクションは、ステップd)106において、心筋及び関連する血管及び心臓を囲む組織を含む、心臓運動によって動画化された組織を除去する。
注入された筋肉が現れるので、従来の方法でX線を吸収する組織の領域が、画像−いわゆる「定期的な組織吸収」から除去される。組織に含まれる追加の造影剤は、画像の中に残り、サブトラクションの後、単調なバックグラウンドの上に明白に見ることができる。
本発明のこの態様による方法は図1に示され、ここでさらに説明される。
最初に、画像のシーケンスが患者から取得される。典型的には、シーケンスは、造影剤の注入前及び注入中の血管造影図画像のシーケンスとして取得される。
典型的な動作プロトコルは、患者が息を止めている状態の下で取得される短いX線シーケンスSを得ることを含む。シーケンスSは、少なくとも1回の心臓サイクルを含む。シーケンスSの長さは、典型的には、1秒と同じくらい短くなり得る。
完全な吐き出しから、完全な吸い込みまでの全呼吸振幅をカバーする、呼吸サイクルの半分を含む、より長いシーケンスSもまた入手される。言い換えると、吐き出しから吸い込みへの、又は吸い込みから吐き出しへの半分のサイクルを含む血管造影図画像のシーケンスが入手される。
本発明の実施形態によれば、シーケンスSは、シーケンスSの前に入手されてよい。
次に、臨床医が造影剤を注入する。造影剤注入段階の間に入手される画像は、インターベンション画像Iと称される。インターベンション画像は、第1の心位相インデックスと関連付けられる。このプロトコルの典型的な適用の間、血管造影図画像のシーケンスが、たて続けに(in rapid succession)入手され、心位相画像シーケンス、呼吸位相画像シーケンス、及びインターベンション画像を含む。
以下では、心位相画像シーケンスが、参照記号Sを使用して示される。呼吸位相画像シーケンスはSで示される。インターベンション画像は、Iで示される。入力血管造影図シーケンスのこれらの個々のセクションは、画像処理技術によって、又はユーザ入力によって、入力画像シーケンス(X線画像シーケンス)において自動的に特定され得るとともに、シーケンスは、自動的に提供され得る。
心位相シーケンスS、呼吸位相画像シーケンスS及びインターベンション画像Iが使用のために解析されているとき、処理が始まることができる。
アルゴリズムの全体的なアーキテクチャは、まず第1に、静止バックグラウンド及び呼吸運動のみによって動画化された組織を除去すること、次に、心臓運動によって動画化されている組織によって生じるアーチファクトを除去する。したがって、ステップb)102は、呼吸位相画像シーケンスSにおける第1の呼吸位相画像を選択し、これはインターベンション画像Iに存在する呼吸状態と同様の呼吸状態にある。
第1の呼吸位相画像は、第2の心位相インデックスでインデックスを付けられる。言い換えると、与えられる呼吸位相画像は、心臓が特定の状態にあるときに入手され、この特定の心臓の状態は、シーケンスSが全サイクルにわたって取り込まれるので、シーケンスSの中に存在する。以下に論じられるように、心位相インデックスは、外部から提供されてよい、又は画像処理を介して得られてよい。
例では、画像処理アルゴリズムが提供され、これは、インターベンション画像Iに示される、(例えば、横隔膜の位置を観察することによって)胸郭の呼吸状態を特定する。呼吸位相画像シーケンスは、次に、インターベンション画像のものと最も類似している呼吸状態を伴う画像を探すために検索される。
もちろん、インターベンション画像と同様の呼吸状態を持つフレームを見つける他の方法が使用できる。
この方法で特定される呼吸位相フレームは、マスク画像Mとして示される。マスク画像Mは、インターベンション画像Iから差し引かれる。これは、差分画像Dをもたらす。差分画像Dにおいて、静止バックグラウンド組織、及び呼吸でインデックスを付けられた運動によって動画化された組織が除去される。これは、それらが、インターベンション画像I、及びマスク画像Mにおいて、近い空間的関係を有するためである。
インターベンション画像I及びマスク画像Mにおいて心臓の運動によって影響を受ける組織は、差分画像Dにおいてアーチファクトとして残ることが留意される。これは、インターベンション画像I及びマスク画像Mにおいて心位相の要件(requirement on the cardiac phase)が無いためである。言い換えると、差分画像Dは、インターベンション画像I及びマスク画像Mの2つの心位相における心臓組織の差を含む。
便宜上、インターベンション画像Iの取得中の心位相がsで示される。マスク画像Mの取得中の心位相がsMBで示される。ステップc)104において、残留呼吸運動を除去する効果を有する第1のサブトラクションDを実行すると、アルゴリズムは、次に心臓運動のみによって動画化された組織を差し引く。
選択ステップd)106において、シーケンスSの検索が、(心臓運動の全サイクルに)心位相sにおける心臓を含む画像に実行される。選択ステップe)108において、シーケンスSの検索が、心位相sMBにおける心臓の画像に実行される。
シーケンスSにおけるマスク画像Mを検索するプロセス、及び異なる心位相s及びsMBでのSの2つの心臓の画像を選択するプロセスは、ヒューリスティック探索プロセスであり、これは、多くの異なる方法で成し遂げられることができる。
1つの例によれば、暗黙的な探索手順(implicit search procedure)が使用されることができる。インターベンション画像Iにおける心臓の画像は、心臓組織によって占められるフレームの領域をハイライトするために、技術分野で良く知られた「注水(water-filling)」アルゴリズムを使用して処理されることができる。同様の注水アルゴリズムが、シーケンスSにおける個々の心臓の画像に適用されることができる。次に、インターベンションフレームIのものに最も類似する注水アルゴリズムの結果を有するシーケンスSのフレームが、同様の心位相での心臓画像を含むシーケンスSのフレームとして特定される。
代替的には、心臓の状態又は横隔膜の位置が、心臓の外部境界、又は胸郭における横隔膜のたわみのような、重要な寸法、外形、又は構造を特定することによって、明確に推定されることができる。次に、心臓の又は呼吸の状態が明確に推定されることができ、インターベンション画像と比較されることができる。
代替的には、心臓の状態又は呼吸の状態は、X線画像シーケンスを記録する時に物理的に測定されることができる。外部呼吸位相情報が、胸郭の周囲をモニタすることによって呼吸状態を測定する電子胸部バンドによって提供されることができる。心臓の状態は、知られているような、心電図(ECG)によって測定されてよい。これらの物理的な測定値は、X線画像シーケンスに時間的にインデックスを付けられるので、インターベンション画像Iは、シーケンスS及びSにおけるフレームに明確に参照付けられる(referenced to)ことができる。
したがって、ステップd)106及びステップe)108において、インターベンション画像(第2の心位相インデックス)の心位相(s)、及び呼吸マスク画像(第1の心位相インデックス)の心位相(sMB)それぞれを共有する心位相画像が、シーケンスSにおいて特定される。次に、これらの2つの画像の間の差分画像Dが、1つの画像を他の画像から差し引くことによって、見つけ出される。差分画像Dにおいて、静止バックグラウンド及びシーケンスSにおいて静止している呼吸器の組織は消滅する。この第2のサブトラクションの結果は、位相s及びsMBでの心臓位置の差のみが見える差分画像である。
典型的には、差分画像Dは、動作補償を使用して補償される。動作補償は、呼吸に起因する患者の胸部内の心臓の位置の大域的(global)な差を補償することを意図される。このような補償は、技術分野で知られており、大域的な並進移動(global translation)、又は大域的な並行移動(global affine)から、高密度の速度場(dense velocity fields)の推定まで及ぶ。この動作補償は、心臓の運動の推定を向上させるために第1のサブトラクション画像Dからの情報を使用する。
方法の最終段階は、差分画像D1から動作補償された差分画像DMを差し引くことであり、これは、位相sとsMBとの間の心臓の動作のための差を消滅させる。
したがって、呼吸動作のような、長期の反復的な動作、及び心臓の動作のような、より短い反復的な動作によるアニメーションである重ね合わされた透明な組織を含む画像の導出を可能にする方法が記載されている。
この方法は、組織の透明性のために、混在するDSA画像の大きい振幅の動作を除去することができる。加えて、かん流検査全体の長さの間患者が息を止める理由は無い。
図2は、前述のアルゴリズムの機能の図形表現を提供する。心位相画像シーケンスSはシーケンス210に示され、呼吸位相画像シーケンスSはシーケンス212に示されている。長方形のフレームが、心臓と呼吸動作の独立性を示すために、概略的な意味で示されている。これに関連して、概略図が次に説明される。
各長方形フレーム202が、この例では、患者の胸郭領域を表しているため、特徴部204は、脊柱204のような、永続的に静止した特徴部を表す。脊柱は、典型的なDSA検査の間に動かないままであるが、患者が予想外に動く場合、又は臨床医がテーブルを水平に並進移動させる場合、脊柱が動くことが理解されるであろう。
横隔膜206は、斜線を使用してフレーム内に表される。長方形202と交差する斜線の範囲は、各フレームにおける呼吸状態を表す。したがって、シーケンスSにおいて、横隔膜201は吐き出し状態を示し、シーケンスSの横隔膜203は吸い込み状態を示す。心臓は、シーケンスS210において、その最小の大きさ(収縮期)における円207、及びその最大の大きさ(拡張期)における円209によって表される。
この表記法を使用する方法の動作が次に説明される。
最初に、患者は、心位相画像シーケンスS210が取得される間に、息を止めるよう頼まれる。次に、患者は、呼吸位相画像シーケンスSが得られる212よう、呼吸をするよう求められる。最後に、造影剤が注入され、インターベンションフレームI214が取得される。インターベンションフレームは、インターベンションフレームのシーケンスの一部であることがあるが、その最も単純な形態において、方法は1つのインターベンションフレームに適用できることが理解されるであろう。インターベンションフレーム214は、造影剤の注入を示す、黒線として見える冠状動脈を持つ心臓を含む。かん流は、黒線の周りの斜線領域に見える。
呼吸位相画像シーケンスが、解剖学的特徴を含む第1の呼吸位相画像213に関して検索され、この解剖学的特徴は、フレーム214における同じ解剖学的特徴と同様の又は同じ状態を有し、またIとして示される。例では、これは、横隔膜の位置208により検出され得る。このフレームは、マスク画像Mとして示される。
サブトラクション(ステップc)104は、インターベンション画像Iからマスク画像Mを差し引く。これは、Dとしても示される、差分画像220をもたらす。空白の(blank)胸郭領域によって見ることができるように、フレーム220は、脊柱204の静止アーチファクト及び横隔膜208のアーチファクトを有していない。このフレームは、如何なる心臓運動も参照されていないので、ゴースト領域221が心臓の周りに現れ、呼吸位相画像シーケンスの異なる画像における、心臓、及びその周辺組織の異なる配置を表す。したがって、呼吸補正インターベンション画像が生成されている。
方法の次の段階(ステップd)106は、Sにおけるインターベンション画像と同じ心位相s(第2の心位相インデックス)における第1の心位相画像を探索することを含む。この第1の心位相画像は、フレーム222によって表されている。
第2の探索動作(ステップe)108は、Mとも表される、マスク画像218で使用された呼吸位相画像を取り込む瞬間の心位相sMB(第1の心位相インデックス)を表す心臓画像を見つけ出すために行われる。これは、フレーム224によって表されている。
これらのフレームのサブトラクション(ステップfにおける)110は、ダブルサブトラクションアルゴリズム法における第2のサブトラクションであり、画像226をもたらし、Dとも表される。画像Dでは、静止バックグラウンド、及び呼吸組織は消滅し、差分画像226を生み出し、ここでは位相s及びsMBにおける心臓の差のみが見える。差が、図2の領域223によって表される。
呼吸動作によってもたらされる心臓全体の運動を補償する大域的補償ステップである、動作補償ステップは図2に示されていない。D2からD1を差し引く結果は、Dとも表される、最終出力フレーム228を生み出し、この最終出力フレームは、造影剤229を含むオリジナルのインターベンションフレームIの領域のみを含む。図2では、造影剤は動脈の跡(traces of arteries)として示されているが、最大20秒続く長いかん流検査の後、造影剤は、周辺組織の中に散逸し、より明るい又はより暗い心筋組織の領域として現れ、より信頼性の高いかん流検査を可能にする。
図3は、前述の方法を実行することができるシステムの概略ブロック図である。システムが、コンピュータシステム、マイクロプロセッサ若しくはデジタルシグナルプロセッサ上で動作する、又はフィールドプログラマブルゲートアレイのような特定のハードウェア、若しくはカスタムハードウェア、又はこれらの方法の任意の組合せを使用するソフトウェアとして実装されることができることが理解されるであろう。
本明細書に概説される処理ステージは、ここで推測されるデータ依存性が配慮されるならば、任意の順序で実行されてよい。
アルゴリズムは、入力を心位相画像シーケンスS、インターベンション画像I、及び呼吸位相画像シーケンスSとして取る。
インターベンション画像I及び呼吸位相画像シーケンスSは、第1の呼吸位相画像セレクタ302へ入力され、この第1の呼吸位相画像セレクタはマスク画像Mを提供する。
減算器308は、サブトラクション画像Dを提供する。インターベンション画像I及び第1の呼吸位相画像Mは、心位相特定モジュール306へ入力され、この心位相特定モジュールは、第1の呼吸位相画像Mの心位相(第2の心位相インデックスsMBとインデックスを付けられる)及びインターベンション画像Sの心位相インデックス(第1の心位相インデックス)を探索する。
第1の心位相インデックス及び第2の心位相インデックスは、心マスク位相セレクタ304へ入力される。このブロックの出力は、マスク画像M SI、及び心マスク画像M であり、これらは、次にDをもたらすように互いから差し引かれる310.
は、呼吸行動のような、大規模な動作のための心臓の動作を補償するように、動作補償モジュール312へ入力され、これは、D1からD2への心臓の動作を補償するためにD1への参照と使用する。
動作補償画像D及びサブトラクション画像Dは、出力画像Dをもたらすよう、減算器314へ入力される。
本発明の実施形態によれば、先に論じられた方法が提供され、ステップa)はさらに:
a1) 外部呼吸位相情報を提供するステップであって、呼吸位相画像シーケンス及びインターベンション画像は、外部呼吸位相情報に同期される、ステップ;
を含み、
ステップb)はさらに:
b1) インターベンション画像でインデックスを付けられた外部呼吸位相情報を呼吸位相画像シーケンスの画像でインデックスを付けられた外部呼吸位相情報と比較するステップと;
b2) 第1の呼吸位相画像をインターベンション画像と同様の呼吸位相にある呼吸位相画像シーケンスの画像であると特定するステップと;
を含む。
この実施形態によれば、第1の呼吸位相画像は、外部呼吸位相情報を使用して特定される得る。これは、患者が呼吸するとき彼又は彼女の胸部の膨張及び収縮を追跡する、胸部バンドを使用して提供され得る。X線画像が患者から取り込まれるとき、それらは、胸部バンドの相対的な拡大に対してそれぞれインデックスを付けられ、したがって、特定の呼吸状態に対してインデックスを付けられる。この方法では、呼吸位相画像は、画像処理を使用することなしにインデックスを付けられ且つ探索される。
本発明の実施形態によれば、方法が提供され、ステップb)はさらに:
b3) 第1の一連の適合評価指標を導くようインターベンション画像を呼吸位相画像シーケンスにおける各呼吸位相画像と比較するステップと;
b4) 第1の呼吸位相画像として、第1の一連の適合評価指標のうちの最良の適合評価指標を有する呼吸位相画像シーケンスにおける呼吸位相画像を選択するステップと;
を含む。
この実施形態によれば、呼吸位相画像シーケンスにおける各呼吸位相画像は、画像処理アルゴリズムをそれに適用させ、これは、画像の呼吸状態を一連の適合評価指標にまとめる。適合評価指標は、第1の呼吸位相画像を特定するためにインターベンション画像の同様の適合評価指標と比較されてよい。
本発明の実施形態によれば、適合評価指標は、注水アルゴリズムを使用して導出される。
本発明の実施形態によれば、適合評価指標は、二乗差の平方根、エントロピー、又は相互情報量(mutual information)を使用して導出される。
本発明の実施形態によれば、小さい残留動作は、血管マスキング(vessel masking)を潜在的に伴う、ブロックマッチング(block matching)による変形補正(deformation corrections)を使用して補正される。
本発明の実施形態によれば、先に記載された方法が提供され、ステップb)はさらに:
b5) 呼吸位相画像シーケンスにおける各画像の呼吸状態を推定するステップと;
b6) インターベンション画像の呼吸状態を推定するステップと;
b7) 第1の呼吸位相画像として、インターベンション画像の呼吸状態に最も近い呼吸状態を有する呼吸位相画像シーケンスにおける呼吸位相画像を選択するステップと;
を含む。
したがって、この実施形態では、患者の呼吸状態が、明確に決定され、第1の呼吸位相画像を決定するために使用される。
呼吸状態を決定する明確な方法の例では、呼吸位相画像がセグメント化される(segmented)。次に、横隔膜のような典型的な構造が、構造を特徴付ける性能指数、例えば横隔膜に適合されるたわみスプライン、を計算することによって、画像内で特定される。呼吸位相画像シーケンスにおける横隔膜のたわみスプラインと他のたわみスプラインとの間の比較が行われる。最も類似するスプラインが、インターベンション画像に最も類似する呼吸位相を特定する。
代替的には、肋骨位置の明白なセグメント化が適用されることができる。
本発明の実施形態によれば、呼吸状態は、胸郭の画像におけるグレイレベルの重心の状態を追跡することによって導出され得る。
本発明の実施形態によれば、呼吸状態は、グレイレベルの重心の脊柱に沿った突起(projection)を追跡することによって導出され得る。
大域的な垂直動作(すなわち、患者の脊柱に沿った)を集める任意の他の測定基準(metric)が利用されることができる。例えば、シーケンスの基準画像と比較される、連続する画像内の同一の特徴をブロックマッチングすることによる動作推定を実行することができる。ブロックの推定された動作の中央値は、各検討されたフレームに関する呼吸測定基準を提供する。
本発明の実施形態によれば、前述の方法が提供され、ステップa)はさらに:
a2) 心位相画像シーケンスに同期される外部心位相情報を提供するステップを含み、
ステップd)はさらに:
d1) 外部心位相情報を使用して第2の心位相インデックスに対応する第1の心位相画像を選択するステップを含み、かつ/あるいは
ステップe)はさらに:
e1) 外部心位相情報を使用して第1の心位相インデックスに対応する第2の心位相画像を選択するステップを含む。
したがって、心位相画像シーケンスは、心臓の状態を規定する外部ソースと同期され得る。この場合、インターベンション画像フレームと心位相画像シーケンスとの間のマッチは外部心位相情報を使用して達成されているため、画像処理は、画像シーケンスに対する心臓の状態の同期のために必要とされない。
本発明の実施形態によれば、外部心位相情報は、心エコー(ECG)を使用して提供される。ECG信号の使用は、患者の心臓の状態に関する情報をより容易に提供するために、かつ心位相と呼吸位相フレームとを同期させるために使用されることができる。
本発明の実施形態によれば、前述の方法による方法が提供され、ステップd)はさらに:
d2) 第2の一連の適合評価指標を導くようインターベンション画像を心位相画像シーケンスにおける各心位相画像と比較するステップと;
d3) 第2の心位相画像として、第2の一連の適合評価指標のうちの最良の心画像適合評価指標を有する心位相画像シーケンスにおける心位相画像を選択するステップと;
を含み、かつ/あるいはステップe)はさらに:
e2) 第3の一連の適合評価指標を導くよう第1の呼吸位相画像を心位相画像シーケンスにおける各心位相画像と比較するステップと;
e3) 第1の心位相画像として、第3の一連の適合評価指標のうちの最良の心画像適合評価指標を有する心位相画像シーケンスにおける心位相画像を選択するステップと;
を含む。
この実施形態によれば、心位相画像は、画像マッチングを使用してインターベンション画像及び呼吸位相画像と同期されることができ、したがって、先に論じられたECG信号又は他の画像マッチングアルゴリズムに依存しない。
本発明の態様によれば、デジタルサブトラクションアルゴリズムを提供する装置402が提供される。装置は:
− インタフェースユニット404と;
− 処理ユニット406と;
− 出力ユニット408と;
を有する。
インタフェースユニットは、(i)複数の心位相画像を含む心位相画像シーケンス、(ii)複数の呼吸位相画像を含む呼吸位相画像シーケンス、及び(iii)インターベンション画像、を提供するように構成され、インターベンション画像は、第1の心位相インデックスでインデックスを付けられる。
処理ユニットは:インターベンション画像と同様の呼吸位相にある複数の呼吸位相画像における第1の呼吸位相画像を選択するようにであって、第2の心位相インデックスでインデックスを付けられる第1の呼吸位相画像を選択するように;インターベンション画像から第1の呼吸位相画像を差し引くことによって呼吸補正インターベンション画像を生成するように;第2の心位相インデックスに対応する第1の心位相画像を選択するように;第1の心位相インデックスに対応する第2の心位相画像を選択するように;第2の心位相画像から第1の心位相画像を差し引くことによって心位相補正画像を生成するように;呼吸動作を考慮するよう心位相補正画像を補償するように;かつ血管造影画像を提供するよう呼吸補正インターベンション画像から動作補償された心位相補正画像を差し引くように;構成される。
出力ユニット408は、血管造影画像をユーザに表示するように構成される。
したがって、装置402の入力410は、心位相画像シーケンスS、インターベンション画像I、及び呼吸位相画像シーケンスSである。
本発明の実施形態によれば、シーケンスは、全体のシーケンスとして提供され、処理ユニット406は、心位相画像シーケンスS、インターベンション画像I、及び呼吸位相画像シーケンスSを導出するために、全体のシーケンスをネイティブに解析する。
本発明のこの態様によれば、比較的短い心臓動作及び呼吸動作サンプリングを可能にする装置が提供されるので、より長いX線透視検査(例えば、かん流検査)が最終的な画像に現れる呼吸動作から生じるアーチファクトなしに実行され得る。
本発明の実施形態によれば、前述の装置402が提供され、インタフェースユニット404はさらに、外部呼吸位相情報を提供するように構成され、呼吸位相画像シーケンス及びインターベンション画像は、外部呼吸位相情報に同期される。処理ユニット406はさらに、インターベンション画像に同期される外部呼吸位相情報を呼吸位相画像シーケンスの画像に同期される外部呼吸位相情報と比較するように、かつ第1の呼吸位相画像を、インターベンション画像と同様の呼吸位相にある呼吸位相画像シーケンスの画像であると特定するように、構成される。
本発明の実施形態によれば、装置402が提供され、処理ユニット406はさらに、第1の一連の適合評価指標を導出するようインターベンション画像を呼吸位相画像シーケンスにおける各呼吸位相画像と比較するように、かつ第1の呼吸位相画像として、第1の一連の適合評価指標のうちの最良の適合評価指標を有する呼吸位相画像シーケンスにおける呼吸位相画像を選択するように、構成される。
本発明の実施形態によれば、装置402が提供され、インタフェースユニット404はさらに、心位相画像シーケンスに同期される外部心位相情報を提供するように、構成される。処理ユニット406はさらに、外部心位相情報を使用して第2の心位相インデックスに対応する第1の心位相画像を選択するように、かつ/あるいは外部心位相情報を使用して第1の心位相インデックスに対応する第2の心位相画像を選択するように、構成される。
本発明の実施形態によれば、前述の装置402が提供され、処理ユニット406はさらに、第2の一連の適合評価指標を導出するようインターベンション画像を心位相画像シーケンスにおける各心位相画像と比較するように、第2の心位相画像として、第2の一連の適合評価指標のうちの最良の心画像適合評価指標を有する心位相画像シーケンスにおける心位相画像を選択するように、並びに/又は第3の一連の適合評価指標を導出するよう第1の呼吸位相画像を心位相画像シーケンスにおける各心位相画像と比較するように、かつ第1の心位相画像として、第3の一連の適合評価指標のうちの最良の心画像適合評価指標を有する心位相画像シーケンスにおける心位相画像を選択するように、構成される。
本発明の実施形態によれば、装置402が提供され、インタフェースユニット404はさらに、複数のインターベンション画像を含むインターベンション画像シーケンスを提供するように構成される。処理ユニット406は、インターベンション画像シーケンスにおける連続するインターベンション画像を処理するように構成され、出力ユニット408は、一連の連続する血管造影画像として血管造影図を表示するように構成される。
有利には、この実施形態によれば、先に論じられたX線画像ダブルサブトラクションスキームが、X線(血管造影図)画像のシーケンスに適用され得る。したがって、呼吸アーチファクトを含まない、血管造影検査のビデオが提供されることができる。これは、心筋かん流の動態(dynamics of a myocardial perfusion)が検査されることを可能にする。
本発明の実施形態によれば、先に論じられた装置402が提供され、処理ユニット406は、先行のステップからの呼吸位相画像の状態、第1の心位相画像、及び第2の心位相画像を参照して、第1の呼吸位相画像、第1の心位相画像、及び第2の心位相画像のいずれかを選択するように、構成される。
前もって、各連続するインターベンション画像が、各他のインターベンション画像と独立して収集され得ることが考慮されている。
複雑さの縮小は、連続するインターベンション画像の処理の間に、呼吸位相画像シーケンス及び心位相画像シーケンスのインデックス付けが保持される場合に、達成されることができる。
この実施形態によれば、その後の第1の呼吸位相画像、その後の第1の心位相画像、及びその後の第2の心位相画像を特定するとき、これらの画像の選択が、先の第1の心位相画像インデックス、第2の心位相画像インデックス、又は先の第1の呼吸位相画像のインデックスにおいて、それぞれ始まる。
実施形態によれば、線形計画法が、先の第1の心位相画像インデックス、第2の心位相画像インデックス、又は先の第1の呼吸位相画像のインデックスによって示される画像に適用される。
これは、よりロバストである呼吸状態及び/又は心臓の状態の画像の有益な選択を可能にするために使用される。
有利には、シーケンスの接近した連続する画像において取り込まれたインターベンション画像が、実際には、先の呼吸位相及び心位相画像と密接に関連することが(生理学上の利用のために)予測される。
したがって、先のインデックスの先験的知識を使用することは、方法の複雑さの縮小をもたらし、この理由は、選択ステップがシーケンスの初期ではなく、最後のインデックスを付けられた位置から心位相画像シーケンス及び呼吸位相画像シーケンスを探索することを始める場合に、最適な画像を迅速に特定する可能性がより高いためである。X線結果は通常「リアルタイム」に必要とされるため、これは、重要な関心事である。
本発明の第3の態様によれば、X線イメージング装置502が提供される。
X線イメージング装置は、X線源506及びX線検出器508を持つX線取得装置504を有する。装置はまた、前述のデジタルサブトラクション血管造影図を提供するための装置510を有する。X線取得装置は、患者の胸部の画像データを取得するように、及びデジタルサブトラクション血管造影図を提供するための装置のインタフェースにデータを提供するように、構成される。
本発明の第4の態様によれば、前の説明の1つによる装置を制御するためのコンピュータプログラム要素が提供され、これは、コンピュータプログラム要素が処理ユニットによって実行されるとき、前に説明された方法ステップを実行するように適合される
本発明の第5の態様によれば、前に論じられたプログラム要素を格納したコンピュータ可読媒体が提供される。
コンピュータプログラム要素は従って、本発明の一実施形態の一部でもあり得るコンピュータユニット上に保存され得る。このコンピュータユニットは、上記方法のステップを実行する又はその実行を誘導するように適応され得る。
さらに、これは上記装置の構成要素を動作させるように適応され得る。コンピュータユニットは、自動的に作動する及び/又はユーザの命令を実行するように適合されることができる。コンピュータプログラムは、データプロセッサのワーキングメモリへロードされ得る。従ってデータプロセッサは、本発明の方法を実行するように装備され得る。
本発明のこの例示的な実施形態は、初めからインストールされた本発明を有するコンピュータプログラムと、既存のプログラムをアップデートにより本発明を使用するプログラムへと変わるコンピュータプログラムとの両方をカバーする。
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又は他のハードウェアの一部として供給される光学記憶媒体又は固体媒体のような適切な媒体上に記憶される及び/又は分散配置されるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介するような他の形態で分配されてもよい。
しかし、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブといったネットワーク上に提示されてもよく、当該ネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードされることができる。本発明の更なる例示的な実施形態によれば、ダウンロード用にコンピュータプログラム要素を利用可能にする媒体が提供され、このコンピュータプログラム要素は、本発明の上記実施形態のうちの1つによる方法を行うように構成される。
本発明の実施例が異なる主題を参照して記載されていることが留意されるべきである。特に、幾つかの実施形態は、方法型の請求項を参照して記載されるのに対し、他の実施形態は、装置型の請求項を参照して記載される。しかし、当業者は、上の及び以下の記載から、他に示されない限り、1つのタイプの主題に属する特徴のいかなる組み合わせに加えて、異なる主題に関する特徴間のいかなる組み合わせも、本出願とともに開示されていると見なされると推測するだろう。
全ての特徴は、特徴の単なる足し合わせ以上の相乗効果を提供するように組み合わされることができる。
本発明は、図面及び上記説明において詳細に例示かつ説明されたが、当該例示及び説明は、例示的であって限定的に見なされるべきではない。本発明は、開示された実施形態に限定されない。
開示された実施形態に対する他の変形態様は、図面、開示内容及び従属請求項を検討することにより、請求項に係る発明を実施する当業者には理解され且つ実施されることができる。
請求項において、用語「有する、含む」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、不定冠詞“a”又は“an”は、複数形を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載される幾つかのアイテムの機能を実現し得る。ある手段が相互に異なる従属請求項に記載されることは、これらの手段の組み合わせが有利に使用することができないことを示すものではない。請求項における如何なる参照符号も範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (15)

  1. デジタルサブトラクション血管造影画像を提供するための装置であって:
    − インタフェースユニットと;
    − 処理ユニットと;
    − 出力ユニットと;
    を有し、
    前記インタフェースユニットは、(i)複数の心位相画像を含む心位相画像シーケンス、(ii)複数の呼吸位相画像を含む呼吸位相画像シーケンス、及び(iii)インターベンション画像、を提供するように構成され、前記インターベンション画像は、第1の心位相インデックスでインデックスを付けられ、
    前記処理ユニットは:
    − 前記インターベンション画像と同様の呼吸位相にある前記複数の呼吸位相画像における第1の呼吸位相画像を選択するようにであって、前記第1の呼吸位相画像は第2の心位相インデックスでインデックスを付けられる、前記第1の呼吸位相画像を選択するように、
    − 前記インターベンション画像から前記第1の呼吸位相画像を差し引くことによって呼吸補正インターベンション画像を生成するように、
    − 前記第2の心位相インデックスに対応する第1の心位相画像を選択するように、
    − 前記第1の心位相インデックスに対応する第2の心位相画像を選択するように、
    − 前記第2の心位相画像から前記第1の心位相画像を差し引くことによって心位相補正画像を生成するように、
    − 呼吸動作を考慮するよう前記心位相補正画像を補償するように、かつ
    − 血管造影画像を提供するよう前記呼吸補正インターベンション画像から前記の動作補償された心位相補正画像を差し引くように、
    構成され、
    前記出力ユニットは前記血管造影画像をユーザに表示するように構成される、
    装置。
  2. 前記インタフェースユニットはさらに:
    外部呼吸位相情報を提供するように構成され、前記呼吸位相画像シーケンス及び前記インターベンション画像は、前記外部呼吸位相情報に同期され、
    前記処理ユニットはさらに:
    前記インターベンション画像と同期される前記外部呼吸位相情報を前記呼吸位相画像シーケンスの画像と同期される前記外部呼吸位相情報と比較するように、及び前記第1の呼吸位相画像を前記第1の心位相インデックスと同様の呼吸位相インデックスにある前記呼吸位相画像シーケンスの前記画像であると特定するように、
    構成される、
    請求項1に記載の装置。
  3. 前記処理ユニットはさらに:
    第1の一連の適合評価指標を導出するよう前記インターベンション画像を前記呼吸位相画像シーケンスにおける各前記呼吸位相画像と比較するように、及び前記第1の呼吸位相画像として、前記第1の一連の適合評価指標のうちの最良の適合評価指標を有する前記呼吸位相画像シーケンスにおける前記呼吸位相画像を選択するように、
    構成される、
    請求項1に記載の装置。
  4. 前記インタフェースユニットはさらに:
    前記心位相画像シーケンスに同期される外部心位相情報を提供するように、
    構成され、
    前記処理ユニットはさらに:
    前記外部心位相情報を使用して前記第2の心位相インデックスに対応する前記第1の心位相画像を選択するように、かつ/あるいは前記外部心位相情報を使用して前記第1の心位相インデックスに対応する前記第2の心位相画像を選択するように、
    構成される、
    請求項1乃至3のいずれか1項に記載の装置。
  5. 前記処理ユニットはさらに:
    第2の一連の適合評価指標を導出するよう前記インターベンション画像を前記心位相画像シーケンスにおける各前記心位相画像と比較するように、前記第2の心位相画像として、前記第2の一連の適合評価指標のうちの最良の心画像適合評価指標を有する前記心位相画像シーケンスにおける前記心位相画像を選択するように、かつ/あるいは前記第1の呼吸位相画像を前記心位相画像シーケンスにおける各前記心位相画像と比較し、それによって第3の一連の適合評価指標を導出するように、及び前記第1の心位相画像として、前記第3の一連の適合評価指標のうちの最良の心画像適合評価指標を有する前記心位相画像シーケンスにおける前記心位相画像を選択するように、
    構成される、
    請求項3に記載の装置。
  6. 前記インタフェースユニットはさらに:
    複数のインターベンション画像を含むインターベンション画像シーケンスを提供するように、構成され、
    前記処理ユニットは:
    前記インターベンション画像シーケンスにおける連続する前記インターベンション画像を処理するように、構成され、
    前記出力ユニットは:
    一連の連続する血管造影画像として前記血管造影画像を表示するように、構成される、
    請求項1乃至5のいずれか1項に記載の装置。
  7. 前記処理ユニットは:
    先行のステップを参照して、前記第1の呼吸位相画像、前記第1の心位相画像、及び前記第2の心位相画像のいずれかを選択するように、構成される、
    請求項6に記載の装置。
  8. デジタルサブトラクション血管造影画像を提供する装置の作動方法であって、前記装置は、インタフェースユニットと、処理ユニットと、出力ユニットとを有し、前記作動方法は
    a) 前記インタフェースユニットが、(i)複数の心位相画像を含む心位相画像シーケンス、(ii)複数の呼吸位相画像を含む呼吸位相画像シーケンス、及び(iii)インターベンション画像、を提供するステップであって、前記インターベンション画像は、第1の心位相インデックスでインデックスを付けられる、ステップと;
    b) 前記処理ユニットが、前記インターベンション画像と同様の呼吸位相にある前記複数の呼吸位相画像における第1の呼吸位相画像を選択するステップであって、前記第1の呼吸位相画像は第2の心位相インデックスでインデックスを付けられる、ステップと;
    c) 前記処理ユニットが、前記インターベンション画像から前記第1の呼吸位相画像を差し引くことによって呼吸補正インターベンション画像を生成するステップと;
    d) 前記処理ユニットが、前記第2の心位相インデックスに対応する第1の心位相画像を選択するステップと;
    e) 前記処理ユニットが、前記第1の心位相インデックスに対応する第2の心位相画像を選択するステップと;
    f) 前記処理ユニットが、前記第2の心位相画像から前記第1の心位相画像を差し引くことによって心位相補正画像を生成するステップと;
    g) 前記処理ユニットが、呼吸動作を考慮するよう前記心位相補正画像を動作補償するステップと;
    h) 前記処理ユニットが、血管造影画像を提供するよう前記呼吸補正インターベンション画像から前記動作補償された心位相補正画像を差し引くステップと;
    i) 前記出力ユニットが、前記血管造影画像を表示するステップと;
    を含む作動方法。
  9. 前記ステップa)はさらに:
    a1) 前記インタフェースユニットが、外部呼吸位相情報を提供するステップであって、前記呼吸位相画像シーケンス及び前記インターベンション画像は、前記外部呼吸位相情報に同期される、ステップ;
    を含み、
    前記ステップb)はさらに:
    b1) 前記処理ユニットが、前記インターベンション画像と同期される前記外部呼吸位相情報を前記呼吸位相画像シーケンスの画像と同期される前記外部呼吸位相情報と比較するステップと;
    b2) 前記処理ユニットが、前記第1の呼吸位相画像を前記インターベンション画像と同様の呼吸位相にある前記呼吸位相画像シーケンスの前記画像であると特定するステップと;
    を含む、
    請求項8に記載の作動方法。
  10. 前記ステップb)はさらに:
    b3) 前記処理ユニットが、第1の一連の適合評価指標を導くよう前記インターベンション画像を前記呼吸位相画像シーケンスにおける各前記呼吸位相画像と比較するステップと;
    b4) 前記処理ユニットが、前記第1の呼吸位相画像として、前記第1の一連の適合評価指標のうちの最良の適合評価指標を有する前記呼吸位相画像シーケンスにおける前記呼吸位相画像を選択するステップと;
    を含む、
    請求項8に記載の作動方法。
  11. 前記ステップa)はさらに:
    a2) 前記インタフェースユニットが、前記心位相画像シーケンスに同期される外部心位相情報を提供するステップを含み、
    前記ステップd)はさらに:
    d1) 前記処理ユニットが、前記外部心位相情報を使用して前記第2の心位相インデックスに対応する前記第1の心位相画像を選択するステップを含み、かつ/あるいは
    前記ステップe)はさらに:
    e1) 前記処理ユニットが、前記外部心位相情報を使用して前記第1の心位相インデックスに対応する前記第2の心位相画像を選択するステップを含む、
    請求項8乃至10のいずれか1項に記載の作動方法。
  12. 前記ステップd)はさらに:
    d2) 前記処理ユニットが、第2の一連の適合評価指標を導くよう前記インターベンション画像を前記心位相画像シーケンスにおける各前記心位相画像と比較するステップと;
    d3) 前記処理ユニットが、前記第2の心位相画像として、前記第2の一連の適合評価指標のうちの最良の心画像適合評価指標を有する前記心位相画像シーケンスにおける前記心位相画像を選択するステップと;
    を含み、かつ/あるいは
    前記ステップe)はさらに:
    e2) 前記処理ユニットが、第3の一連の適合評価指標を導くよう前記第1の呼吸位相画像を前記心位相画像シーケンスにおける各前記心位相画像と比較するステップと;
    e3) 前記処理ユニットが、前記第1の心位相画像として、前記第3の一連の適合評価指標のうちの最良の心画像適合評価指標を有する前記心位相画像シーケンスにおける前記心位相画像を選択するステップと;
    を含む、
    請求項10に記載の作動方法。
  13. − X線源及びX線検出器を持つX線取得装置;及び
    − 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のデジタルサブトラクション血管造影画像を提供するための装置;
    を有し、
    前記X線取得装置は、患者の胸部の画像データを取得するように、かつ前記デジタルサブトラクション血管造影画像を提供するための装置の前記インタフェースユニットにデータを提供するように、構成される、
    X線イメージング装置。
  14. 求項8乃至12のいずれか1項に記載の作動方法のそれぞれの前記ステップをコンピュータに実行させる
    コンピュータプログラム要素。
  15. 請求項14に記載のプログラム要素を格納したコンピュータ可読媒体。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7159160B2 (ja) 2016-12-15 2022-10-24 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 血管構造の可視化
US10854329B2 (en) * 2018-10-16 2020-12-01 Canon Medical Systems Corporation Motion estimation method and apparatus
DE102019202514B4 (de) * 2019-02-25 2021-06-24 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur digitalen Subtraktionsangiographie, Röntgeneinrichtung, Computerprogramm und elektronisch lesbarer Datenträger
JP2020141841A (ja) * 2019-03-06 2020-09-10 コニカミノルタ株式会社 動態解析装置及びプログラム
JPWO2022065318A1 (ja) * 2020-09-28 2022-03-31
WO2022203896A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 Carestream Health, Inc. Physiological analysis from video x-ray imaging
US20230267576A1 (en) * 2022-02-22 2023-08-24 GE Precision Healthcare LLC System and method for dynamic phase correction for x-ray phase-contrast imaging

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0657208B2 (ja) * 1985-12-27 1994-08-03 株式会社東芝 デイジタル・フルオログラフイ−装置
JP2004008304A (ja) * 2002-06-04 2004-01-15 Hitachi Ltd 複数方向の投影映像を用いた3次元形状の生成方法および表示方法
FR2863086B1 (fr) 2003-11-28 2006-03-10 Ge Med Sys Global Tech Co Llc Procede de production d'une sequence d'images volumiques d'une zone d'un organe d'un etre vivant.
US20080199048A1 (en) * 2005-01-19 2008-08-21 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Image Processing System and Method for Alignment of Images
US7826884B2 (en) * 2006-07-31 2010-11-02 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Live fluoroscopic roadmapping including targeted automatic pixel shift for misregistration correction
US8498463B2 (en) * 2008-08-13 2013-07-30 Koninklijke Philips N.V. Mask construction for cardiac subtraction
US8428220B2 (en) * 2008-08-13 2013-04-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Dynamical visualization of coronary vessels and myocardial perfusion information
US9189851B2 (en) * 2010-01-07 2015-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Method of motion compensation for trans-catheter aortic valve implantation
JP6043187B2 (ja) * 2010-03-12 2016-12-14 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 血管造影画像内の動きの視覚化
DE102011077406B4 (de) * 2011-06-10 2013-03-21 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Lokalisieren eines bewegbaren Objekts und Röntgenbildaufnahmevorrichtung
JP2014030506A (ja) 2012-08-02 2014-02-20 Toshiba Corp 医用画像処理装置、x線撮影装置及び医用画像処理プログラム
DE102012216652B4 (de) * 2012-09-18 2023-01-26 Siemens Healthcare Gmbh Angiographisches Untersuchungsverfahren

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