RU2575781C2

RU2575781C2 - Medical imaging system and method for imaging inclination view of target object

Info

Publication number: RU2575781C2
Application number: RU2012151499/14A
Authority: RU
Inventors: Даниэль С. А. РЮЭЙТЕРС
Original assignee: Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2016-02-20

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention refers to medical equipment, namely tools applicable for imaging and generating an object inclination view. A system comprises an X-ray imaging device with an emitter and X-ray image detector unit, a data processing unit and an output unit; the data processing unit is configured to receive a three-dimensional image data array and form a second two-dimensional projection of the three-dimensional image data array; the output unit is configured to combine identically scaled first view and second view adjoining each other. A method involves the stages that provide selecting a view direction, advancing the X-ray imaging device, generating an X-ray image, forming a first projection of the three-dimensional image data array, overlaying the generated X-ray images on the first view, forming a second projection of the three-dimensional image data array. The data processing unit comprises a data processor which is configured to embody the method. A machine- readable carrier comprises a software application generating an inclination view of the target object and configured to control the method.

EFFECT: using the group of inventions provides facilitating and optimising the monitoring procedure.

9 cl, 3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области визуализации в медицине. В частности, изобретение относится к медицинской системе визуализации и способу получения наклонного вида объекта исследования.The invention relates to the field of imaging in medicine. In particular, the invention relates to a medical imaging system and a method for producing an oblique view of an object of study.

Уровень техникиState of the art

Аневризма брюшной аорты может лечиться минимально инвазивным способом путем эндоваскулярного восстановления при аневризме, например, путем установки стентграфтов аневризмы брюшной аорты (далее называемых «стентами»), которые устанавливаются посредством чрескожной катетеризации. Во время установки стентов очень важно, чтобы отверстия ренальных артерий не были заблокированы установленным стентом для того, чтобы не препятствовать кровотоку к почкам. Установка стента обычно может быть выполнена минимально инвазивным подходом путем перемещения стента внутри артерии к требуемому местоположению и расширения его в этом месте. Широко распространена практика наблюдения этой процедуры и ориентирования врача, например, посредством устройства получения рентгеновских изображений, где действительные рентгеновские изображения, сформированные устройством получения изображений, например с рамой С-типа, накладываются на полученные перед этим изображения с контрастным веществом, имеющимся в соответствующем сосуде. Abdominal aortic aneurysm can be treated in a minimally invasive way by endovascular recovery during aneurysm, for example, by installing stent grafts of the abdominal aortic aneurysm (hereinafter referred to as “stents”), which are established by percutaneous catheterization. During the installation of stents, it is very important that the openings of the renal arteries are not blocked by the installed stent so as not to impede blood flow to the kidneys. Stent placement can usually be accomplished with a minimally invasive approach by moving the stent inside the artery to the desired location and expanding it at that location. The practice of observing this procedure and orienting the doctor is widespread, for example, by means of an X-ray image acquisition device, where the actual X-ray images formed by the image-acquisition device, for example with a C-type frame, are superimposed on the previously obtained images with a contrast medium present in the corresponding vessel.

К сожалению, правильные точки соединения ренальных артерий к аорте не всегда просматриваются на одном виде с фиксированным углом обзора. Это как раз тот особый случай, когда точки соединения расположены позади аорты при использовании стандартной проекции спереди/сзади. Как следствие, перемещение стента к его требуемому местоположению в аорте может потребовать многочисленные мануальные изменения направлений просмотра соответствующего устройства исследования для того, чтобы предотвратить блокирование ренальных артерий. Unfortunately, the correct connection points of the renal arteries to the aorta are not always visible in the same view with a fixed viewing angle. This is just that special case when the connection points are located behind the aorta when using the standard projection front / back. As a result, moving the stent to its desired location in the aorta may require numerous manual changes in the viewing directions of the corresponding examination device in order to prevent blockage of the renal arteries.

WO 2008/047270 A1 показывает способ отображения изображений объекта исследования, в котором отображенные трехмерные изображения совмещены с отображениями двухмерных изображений, соответствующих выбранному проекционному углу.WO 2008/047270 A1 shows a method for displaying images of an object of study in which the displayed three-dimensional images are combined with the displays of two-dimensional images corresponding to the selected projection angle.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Главный недостаток известных способов формирования изображений интересующего объекта, в частности с целью ориентации интраваскулярных устройств, состоит в необходимости многоразового изменения направлений просмотра для того, чтобы однозначно решить, расположено ли устройство правильно или нет. The main disadvantage of the known methods of forming images of an object of interest, in particular with the aim of orienting intravascular devices, is the need to repeatedly change viewing directions in order to unambiguously decide whether the device is located correctly or not.

Поэтому полезно было бы предложить медицинскую систему визуализации и способ получения изображения исследуемого объекта, который способен упростить и оптимизировать мониторинг отверстий разветвлений сосудов от аорты или ей подобного, особенно при управлении и применении интраваскулярных устройств.Therefore, it would be useful to propose a medical imaging system and a method of obtaining an image of the object under study, which is able to simplify and optimize monitoring of vascular branching holes from the aorta or the like, especially when managing and using intravascular devices.

Для лучшего решения одной или более из этих проблем согласно первому аспекту изобретения предложена медицинская система визуализации, включающая в себя устройство получения рентгеновских изображений для получения изображения исследуемого объекта.In order to better solve one or more of these problems, according to a first aspect of the invention, there is provided a medical imaging system including an X-ray imaging device for acquiring an image of an object under investigation.

Для дальнейшего описания изобретения предполагается, что для исследования представлена трехмерная модель патологичных структур. Обычно эта трехмерная модель может быть получена до операции одним или более способами, хорошо известными для специалиста в этой области. Эта модель может быть сформирована на базе рентгеновских изображений, полученных устройством получения рентгеновских изображений с рамой С-типа, из нескольких направлений просмотра. В качестве альтернативы, для этой задачи может быть использовано КТ (компьютерная томография) сканирование или тому подобное для диагностических целей и планирования лечения. Тем не менее, объект настоящего изобретения не ограничен способом получения трехмерной модели структуры. To further describe the invention, it is assumed that a three-dimensional model of pathological structures is presented for research. Typically, this three-dimensional model can be obtained prior to surgery in one or more ways well known to those skilled in the art. This model can be formed on the basis of x-ray images obtained by the device for obtaining x-ray images with a C-type frame from several viewing directions. Alternatively, CT (computed tomography) scans or the like can be used for this task for diagnostic purposes and treatment planning. However, an object of the present invention is not limited to the method of obtaining a three-dimensional model of the structure.

Допуская видимость патологических анатомических структур в наборе данных трехмерного изображения, согласно первому аспекту изобретения медицинская система визуализации содержит блок обработки данных и блок вывода, в котором медицинская система визуализации выполнена с возможностью получения по меньшей мере части набора данных трехмерного изображения, представляющего анатомическую структуру, и рентгеновских изображений в режиме реального времени.Admitting the visibility of pathological anatomical structures in the three-dimensional image data set, according to the first aspect of the invention, the medical imaging system comprises a data processing unit and an output unit in which the medical imaging system is configured to receive at least a portion of the three-dimensional image data set representing the anatomical structure, and X-ray real-time images.

Блок обработки данных выполнен с возможностью формирования первой двухмерной проекции набора данных трехмерного изображения на первую плоскость, соответствующего первому заданному углу просмотра. Кроме того, блок обработки данных выполнен с возможностью формирования второй двухмерной проекции набора данных трехмерного изображения на вторую плоскость, соответствующего второму углу просмотра. Более того, блок обработки данных выполнен с возможностью наложения рентгеновских изображений в режиме реального времени на первую двухмерную проекцию после процесса совмещения, который может быть осуществлен как любой другой процесс совмещения, хорошо известный специалисту в этой области. Первая проекция вместе с наложенными рентгеновскими изображениями и второй проекцией принимаются как набор изображений просмотра и, предпочтительнее, как поток наблюдаемых изображений.The data processing unit is configured to form a first two-dimensional projection of a three-dimensional image data set onto a first plane corresponding to a first predetermined viewing angle. In addition, the data processing unit is configured to generate a second two-dimensional projection of the three-dimensional image data set onto a second plane corresponding to the second viewing angle. Moreover, the data processing unit is configured to superimpose real-time x-ray images on the first two-dimensional projection after the alignment process, which can be carried out like any other alignment process well known to one skilled in the art. The first projection together with the superimposed x-ray images and the second projection are accepted as a set of viewing images and, more preferably, as a stream of observed images.

Блок вывода выполнен с возможностью вывода данных изображения на устройство отображения, в другой блок обработки, блок хранения данных или тому подобное. The output unit is configured to output image data to a display device, to another processing unit, a data storage unit or the like.

Сущность изобретения заключается в отображении двух различных видов исследуемого объекта, представленных данными трехмерного изображения, в двух определенных углах просмотра. Вторая двухмерная проекция может называться «наклонным видом», а первая двухмерная проекция может быть обозначена как «первый вид». Угловое смещение наклонного вида по отношению к первому виду может быть задано постоянным углом и осью вращения, или может быть выбрано и изменено пользователем. В этом случае может быть сформирован виртуальный двухплоскостной вид, который показывает исследуемую анатомическую структуру с различного фиксированного угла, нежели показывает рентгеновское изображение. Это вносит дополнения в анатомическую информацию в рентгеновских изображениях в режиме реального времени. The essence of the invention is to display two different types of the investigated object, represented by three-dimensional image data, in two specific viewing angles. The second two-dimensional projection may be referred to as an “oblique view”, and the first two-dimensional projection may be designated as a “first view”. The angular displacement of the oblique view with respect to the first view can be defined by a constant angle and axis of rotation, or can be selected and changed by the user. In this case, a virtual two-plane view can be formed that shows the studied anatomical structure from a different fixed angle, rather than showing an x-ray image. This complements the anatomical information in real-time x-ray images.

Использование устройства получения изображения с рамой С-типа в качестве устройства получения рентгеновских изображений медицинской системы визуализации согласно изобретению позволяет формировать трехмерные изображения на базе двухмерных рентгеновских изображений из различных направлений и дальнейшего преобразования известным способом в трехмерную модель рентгеновских изображений. Для отображения набора данных трехмерного изображения с определенным углом просмотра на двухмерном устройстве отображения, на плоскость визуализации выводят проекцию набора данных трехмерного изображения. Связь между ориентацией фактической плоскости наблюдения и ориентацией устройства получения изображения с рамой С-типа может быть различной, и широко распространено использование как минимум двух различных режимов отображения в подобных медицинских системах визуализации. Первым режимом отображения может быть режим «следящая С-дуга», в котором ориентация плоскости просмотра соответствует геометрическому углу наклона плоскости наблюдения рамы С-типа. Поэтому при перемещении рамы С-типа плоскость просмотра всегда соответствует углу просмотра рамы С-типа. С другой стороны режим «автоматическое трехмерное позиционирование», который может считаться противоположным режиму «следящая С-дуга», перемещает раму С-типа в соответствии с ориентацией плоскости просмотра. Таким образом, рентгеновское изображение в режиме реального времени, полученное из данных углов наклона, должно отобразить такое же изображение, как и то, которое отображается через плоскость просмотра. Этот режим может быть использован, чтобы осуществить предпросмотр без фактического облучения или введения контрастной среды и чтобы оценить трехмерную структуру для данных углов наклона просмотра. В соответствии с изобретением может быть более эффективным работать с медицинской системой визуализации так, чтобы первый вид соответствовал режиму следящей С-дуги.The use of an image acquisition device with a C-type frame as an X-ray image acquisition device of the medical imaging system according to the invention allows three-dimensional images to be generated on the basis of two-dimensional X-ray images from various directions and further converted in a known manner into a three-dimensional model of X-ray images. To display a three-dimensional image data set with a certain viewing angle on a two-dimensional display device, a projection of the three-dimensional image data set is displayed on the visualization plane. The relationship between the orientation of the actual observation plane and the orientation of the imaging device with the C-type frame can be different, and the use of at least two different display modes in similar medical imaging systems is widespread. The first display mode may be the "tracking C-arc" mode, in which the orientation of the viewing plane corresponds to the geometric angle of inclination of the observation plane of the C-type frame. Therefore, when moving a C-type frame, the viewing plane always corresponds to the viewing angle of the C-type frame. On the other hand, the "automatic three-dimensional positioning" mode, which can be considered the opposite of the "tracking C-arc" mode, moves the C-type frame in accordance with the orientation of the viewing plane. Thus, the real-time x-ray image obtained from the data of the tilt angles should display the same image as that which is displayed through the viewing plane. This mode can be used to preview without actually irradiating or introducing a contrast medium and to evaluate a three-dimensional structure for given viewing angles. In accordance with the invention, it may be more efficient to work with a medical imaging system so that the first view corresponds to the C-arc tracking mode.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения наклонный вид располагается по отношению к первому виду под заданным углом смещения, причем ось вращения является осью голова-ноги у пациента. Этот угол смещения может лежать в диапазоне от 30° до 150° для того, чтобы позволить оценить сближение с точками соединений отверстия или наподобие. Поэтому не обязательно требуется менять направление просмотра посредством пускового входного воздействия, так как область исследования всегда отображается с двух разных направлений просмотра.According to an embodiment of the invention, the oblique view is positioned with respect to the first view at a predetermined angle of displacement, the axis of rotation being the head-foot axis of the patient. This offset angle may be in the range of 30 ° to 150 ° in order to allow an assessment of the proximity to the connection points of the hole or the like. Therefore, it is not necessary to change the viewing direction by means of a trigger input, since the study area is always displayed from two different viewing directions.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения ось вращения, относительно которой определен угол смещения, представляет собой лево-правую ось у пациента. Этот угол смещения также может лежать в диапазоне от 30° до 150° для того, чтобы позволить оценить сближение с точками соединений. According to an embodiment of the invention, the axis of rotation about which the offset angle is determined is the patient's left-right axis. This offset angle can also lie in the range from 30 ° to 150 ° in order to allow us to estimate the approach to the connection points.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения диапазон смещений равен 90°, что целесообразно для расположения стентов аневризма брюшной аорты. In accordance with an embodiment of the invention, the displacement range is 90 °, which is appropriate for the location of stents of the abdominal aortic aneurysm.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения блок обработки данных выполнен с возможностью формирования данных с изображениями просмотра, в которых первый вид и наклонный вид расположены параллельно и в одинаковом масштабе. According to an embodiment of the invention, the data processing unit is configured to generate data with view images in which the first view and the oblique view are parallel and at the same scale.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения блок обработки данных также выполнен с возможностью формирования по меньшей мере одной опорной линии, которая горизонтально продолжается от контура интраваскулярного устройства на первом виде до наклонного вида. Поэтому это помогает врачу оценивать местоположение стента или другого интраваскулярного устройства по отношению к любым значимым опорным точкам, таким как точки соединения отверстий. Построение опорной линии может быть осуществлено путем сравнения рентгеновского изображения в режиме реального времени с предыдущими рентгеновскими изображениями в режиме реального времени для обнаружения интраваскулярного устройства и его направления перемещения. Так как такое устройство обычно образует четкий контраст, наружный контур этого устройства может быть обнаружен достаточно легко. В качестве альтернативы, врач может обозначить элемент на рентгеновском изображении в режиме реального времени, причем движение этого элемента тогда может быть отображено блоком обработки данных для того, чтобы привязать опорную линию к этому элементу во время получения последующих рентгеновских изображений. According to an embodiment of the invention, the data processing unit is also configured to form at least one reference line that extends horizontally from the contour of the intravascular device in the first view to the oblique view. Therefore, it helps the doctor assess the location of the stent or other intravascular device with respect to any significant reference points, such as the junction points of the openings. The construction of the reference line can be carried out by comparing the x-ray image in real time with previous x-ray images in real time to detect an intravascular device and its direction of movement. Since such a device usually forms a clear contrast, the outer contour of this device can be detected quite easily. Alternatively, the physician may mark the element on the x-ray image in real time, the movement of this element then being displayed by the data processing unit in order to attach the reference line to this element during subsequent x-ray images.

Для того чтобы лучше рассмотреть один или более из вышеупомянутых вопросов, во втором аспекте изобретения предложен способ формирования наклонного вида на исследуемый объект, который включает в себя в основном этапы выбора направления просмотра, перемещения устройства получения рентгеновского изображения согласно этому направлению просмотра, получения рентгеновских изображений, формирования первого вида согласно выбранному углу просмотра, наложения рентгеновских изображений, формирования наклонного вида, представляющего собой вид под углом к первому направлению просмотра и в дальнейшем при необходимости формирования опорных линий для обозначения интраваскулярных устройств на наклонном виде.In order to better address one or more of the above issues, a second aspect of the invention provides a method for forming an oblique view of an object to be examined, which includes mainly the steps of selecting a viewing direction, moving an X-ray image acquisition device according to this viewing direction, and obtaining X-ray images, forming the first view according to the selected viewing angle, overlaying x-ray images, forming an oblique view, which is a d at an angle to the first viewing direction and in the future, if necessary, the formation of reference lines to indicate intravascular devices on an oblique view.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложена компьютерная программа или программный элемент, причем программный элемент является частью компьютерной программы, выполненной с возможностью управления устройством, например медицинской системой визуализации в соответствии с одним из вышеописанных аспектов, которая при выполнении блоком обработки выполнена с возможностью осуществления соответствующих этапов способа согласно изобретению.In another embodiment of the present invention, there is provided a computer program or program element, the program element being part of a computer program configured to control a device, for example, a medical imaging system in accordance with one of the above aspects, which, when executed by a processing unit, is configured to perform the corresponding steps the method according to the invention.

Вследствие этого программный элемент может храниться в вычислительном блоке, вычислительном устройстве или электронном устройстве, которое также может являться частью варианта осуществления настоящего изобретения. Вычислительный блок может быть выполнен с возможностью выполнения или инициирования выполнения этапов способа, связанных с вышеописанным устройством. Более того, оно может быть выполнено с возможностью управления компонентами вышеописанного устройства. Программный элемент может быть загружен в рабочую память процессора данных, при этом процессор данных может быть выполнен с возможностью выполнения способа согласно изобретению. As a result, the program element may be stored in a computing unit, computing device or electronic device, which may also be part of an embodiment of the present invention. The computing unit may be configured to perform or initiate the execution of the steps of the method associated with the above device. Moreover, it can be configured to control the components of the above device. The program element can be loaded into the working memory of the data processor, while the data processor can be configured to perform the method according to the invention.

Этот пример осуществления изобретения описывает как программный элемент, выполненный с возможностью использования изобретения с самого начала, так и программный элемент, выполненный с возможностью использования изобретения путем интеграции посредством обновления для замены существующей программы программой, которую использует изобретение.This embodiment illustrates both a program element configured to use the invention from the very beginning, and a program element configured to use the invention by integration through an update to replace an existing program with a program that uses the invention.

Кроме того, программный элемент может быть способен обеспечивать все необходимые этапы, соответствующие этапам варианта осуществления способа в соответствии с изобретением как описано выше.In addition, the program element may be able to provide all the necessary steps corresponding to the steps of an embodiment of the method in accordance with the invention as described above.

В соответствии со следующим вариантом осуществления настоящего изобретения предложены машиночитаемые носители, такие как CD-ROM или тому подобное, причем машиночитаемый носитель содержит программный элемент, сохраненный на нем, который описан в предыдущем абзаце.According to a further embodiment of the present invention, computer-readable media such as a CD-ROM or the like are provided, the computer-readable medium comprising a program element stored on it, which is described in the previous paragraph.

Тем не менее, программный элемент может быть обеспечен через сеть, такую как сеть интернет, и может быть загружен в рабочую память процессора данных из такой сети.However, the program element may be provided via a network, such as the Internet, and may be loaded into the working memory of a data processor from such a network.

В соответствии со следующим вариантом осуществления настоящего изобретения предусмотрен носитель для обеспечения возможности загрузки программного элемента, причем программный элемент выполнен с возможностью выполнения способа, соответствующего одному из вышеописанных вариантов осуществления изобретения.According to a further embodiment of the present invention, there is provided a medium for enabling the downloading of a program element, wherein the program element is configured to perform a method corresponding to one of the above-described embodiments of the invention.

Возможны дополнительные варианты осуществления, полученные из этапов способа получения изображения, которые предполагаются включенными в объем изобретения, описанного в настоящем документе.Additional embodiments are possible, obtained from the steps of an image acquisition method, which are intended to be included within the scope of the invention described herein.

Следует отметить, что описания вариантов осуществления изобретения относятся к различным объектам изобретения. В частности, некоторые примерные варианты осуществления описаны в отношении пунктов формулы на способ, в то время как другие варианты осуществления описаны в отношении пунктов формулы на устройство.It should be noted that the descriptions of embodiments of the invention relate to various objects of the invention. In particular, some exemplary embodiments are described in relation to the claims in a method, while other embodiments are described in relation to claims in a device.

Следует отметить, что описания вариантов осуществления изобретения относятся к различным объектам изобретения. В частности, некоторые примерные варианты осуществления описаны в отношении пунктов формулы на устройство, в то время как другие варианты осуществления описаны в отношении пунктов формулы на способ. Тем не менее, специалисту в данной области техники из вышеизложенного и дальнейшего описания будет понятно, что, если не указано обратное, в дополнение к любому сочетанию признаков, принадлежащих к одному виду объекта изобретения, считается раскрытым в настоящей заявке также и любое сочетание из признаков, относящихся к другим объектам изобретения, в частности признаков устройства и признаков способа. Тем не менее, все признаки могут сочетаться, обеспечивая синергетические эффекты, более значительные, чем результат простого сложения признаков.It should be noted that the descriptions of embodiments of the invention relate to various objects of the invention. In particular, some exemplary embodiments are described in relation to the claims on the device, while other embodiments are described in relation to the claims on the device. However, it will be understood by those skilled in the art from the foregoing and further description that, unless otherwise indicated, in addition to any combination of features belonging to the same type of subject matter, any combination of features is also considered disclosed in this application. related to other objects of the invention, in particular the features of the device and the features of the method. However, all signs can be combined, providing synergistic effects that are more significant than the result of simple addition of signs.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 показывает медицинскую систему визуализации в соответствии с настоящим изобретением.Figure 1 shows a medical imaging system in accordance with the present invention.

Фиг.2 показывает общий вид исследуемого объекта с первым видом и наклонным видом.Figure 2 shows a General view of the investigated object with a first view and an inclined view.

Фиг.3 показывает способ в соответствии с изобретением как схематичную блочно-ориентированную диаграмму.Figure 3 shows the method in accordance with the invention as a schematic block oriented diagram.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Фиг.1 схематично показывает медицинскую систему визуализации для формирования наклонного вида интересующего объекта. Figure 1 schematically shows a medical imaging system for forming an oblique view of an object of interest.

Медицинское устройство 10 визуализации включает устройство получения рентгеновского изображения с источником 12 рентгеновского излучения, предусмотренным для генерирования рентгеновского излучения. Стол 14 предусмотрен для помещения объекта для исследования. Кроме того, модуль 16 детектирования рентгеновского изображения расположен напротив источника 12 рентгеновского излучения. Во время процедуры облучения исследуемый объект расположен между источником 12 рентгеновского излучения и модулем 16 детектирования. Последний отправляет данные в блок 18 обработки данных, который подсоединен как к приемному модулю рентгеновского изображения, так и к источнику 12 рентгеновского излучения. Блок 18 обработки данных, к примеру, расположен под столом 14 для экономии места в помещении для исследования. Очевидно, что он может быть расположен в другом месте, как например, в другой комнате или другой лаборатории. Кроме того, блок 20 вывода, к примеру, оснащен дисплеем и поэтому может быть расположен около стола 14 для отображения данных для человека, управляющего медицинской системой визуализации, который может быть врачом, таким как кардиолог или кардиохирург. Желательно, чтобы дисплей был установлен подвижно, обеспечивая индивидуальную настройку, зависящую от ситуации исследования. Также установлен блок 22 интерфейса для ввода пользователем данных.The medical imaging device 10 includes an x-ray image acquisition device with an x-ray source 12 provided for generating x-ray radiation. Table 14 is provided for placing the object for research. In addition, the X-ray image detection module 16 is located opposite the X-ray source 12. During the irradiation procedure, the test object is located between the x-ray source 12 and the detection module 16. The latter sends data to the data processing unit 18, which is connected to both the X-ray image receiving module and the X-ray source 12. The data processing unit 18, for example, is located under the table 14 to save space in the study room. Obviously, it can be located in another place, such as in another room or another laboratory. In addition, the output unit 20, for example, is equipped with a display and therefore can be located near the table 14 for displaying data for a person operating a medical imaging system, which may be a doctor, such as a cardiologist or cardiac surgeon. It is advisable that the display be mounted movably, providing an individual setting depending on the study situation. An interface unit 22 is also installed for user input.

Не обязательно использовать отдельный блок 20 вывода, можно включить блок 20 вывода в блок 18 обработки данных, где происходит процесс наложения и совмещения, который выдается на соответствующий порт вывода для дальнейших целей.It is not necessary to use a separate output unit 20, you can include the output unit 20 in the data processing unit 18, where the process of superposition and registration takes place, which is issued to the corresponding output port for further purposes.

В основном модуль 16 детектирования изображений формирует изображения, подвергая этот объект рентгеновскому облучению, причем упомянутые изображения в дальнейшем обрабатываются в блоке 18 обработки данных. Следует отметить, что показанный пример имеет так называемое устройство получения рентгеновских изображений С-типа. Устройство получения рентгеновских изображений включает консоль в С-образной форме, причем модуль 16 детектирования расположен на одном конце С-консоли, а источник 12 рентгеновского излучения на противоположном конце С-консоли. С-консоль закреплена подвижно и может быть повернута вокруг исследуемого объекта, расположенного на столе 14. Другими словами, возможно получать изображения с разных направлений просмотра. Basically, the image detecting unit 16 forms images by subjecting this object to x-ray irradiation, said images being further processed in the data processing unit 18. It should be noted that the shown example has a so-called C-type X-ray image acquisition device. The X-ray image acquisition device includes a C-shaped console, the detection module 16 being located at one end of the C-console, and the X-ray source 12 at the opposite end of the C-console. The C-console is fixed movably and can be rotated around the object under study located on table 14. In other words, it is possible to obtain images from different viewing directions.

Блок обработки 18 данных может быть выполнен с возможностью осуществления способа в соответствии с изобретением и таким образом может считаться блоком обработки данных или содержать блок обработки данных для формирования наклонного вида исследуемого объекта. Поэтому помимо процессора данных и предпочтительно носителей данных для хранения оптимальных направлений просмотра обеспечивается и соответствующее программное обеспечение, которое управляет одним программным элементом для формирования наклонного вида исследуемого объекта в соответствии с вариантом осуществления вышеописанного способа. Программное обеспечение может быть перенесено в блок 18 обработки данных посредством машиночитаемых носителей или через сеть и может представлять собой полностью новую операционную систему или обновление.The data processing unit 18 may be configured to implement the method in accordance with the invention and thus may be considered a data processing unit or comprise a data processing unit for forming an oblique view of the object under study. Therefore, in addition to a data processor and preferably data carriers for storing optimal viewing directions, appropriate software is provided that controls one program element to form an oblique view of the object under study in accordance with an embodiment of the above method. The software may be transferred to the data processing unit 18 via computer-readable media or via a network and may be a completely new operating system or update.

Фиг.2 изображает пример сформированного вида исследуемого объекта таким же образом, как он может быть представлен блоком 20 вывода медицинской системы визуализации в соответствии с изобретением. На левой стороне показан первый вид 24, который соответствует направлению просмотра устройства получения рентгеновских изображений. Во время размещения интраваскулярных устройств этот первый вид 24 может быть недостаточным для того, чтобы оценить, могут ли интраваскулярные устройства загораживать соединительные точки отверстий или наподобие того. Поэтому определяют ось 26 вращения, относительно которой направление просмотра наклонного вида 28 может быть повернуто до угла смещения α. В данном примере ось 26 вращения соответствует оси голова-ноги у пациента на столе 14. Надо понимать, что также может использоваться и другое положение оси 26 вращения, например, лево-правая ось.Figure 2 depicts an example of a formed view of the test object in the same way as it can be represented by the output unit 20 of the medical imaging system in accordance with the invention. The first view 24 is shown on the left side, which corresponds to the viewing direction of the X-ray image acquisition device. During placement of intravascular devices, this first view 24 may not be sufficient to assess whether intravascular devices can block the connecting points of the openings or the like. Therefore, determine the axis of rotation 26, relative to which the viewing direction of the oblique view 28 can be rotated to an angle of displacement α. In this example, the axis of rotation 26 corresponds to the axis of the head-legs of the patient on the table 14. It should be understood that another position of the axis of rotation 26, for example, the left-right axis, can also be used.

Фиг.2 показывает первый вид 24 и наклонный вид 28 рядом друг с другом, причем угол смещения α по оси 26 вращения, например, выбран равным 90°. Оба вида 24 и 28 имеют одинаковый масштаб.Figure 2 shows the first view 24 and the oblique view 28 next to each other, and the offset angle α along the axis of rotation 26, for example, is selected equal to 90 °. Both species 24 and 28 have the same scale.

Допустим вектор

обозначает направление просмотра устройства получения рентгеновских изображений в пространстве трехмерного представления исследуемого объекта, особенно исследуемой анатомии пациента. Тогда направление просмотра наклонного вида 28 может быть описано следующим уравнениемLet's say a vector

denotes the viewing direction of the device for obtaining x-ray images in the space of a three-dimensional representation of the investigated object, especially the studied patient’s anatomy. Then the viewing direction of the oblique view 28 can be described by the following equation

где

представляет собой направление просмотра наклонного вида 28, и матрица R представляет собой матрицу наклона 3 х 3, определяющую угол смещения α, причем матрица может быть описана следующим образомWhere

represents the viewing direction of the oblique view 28, and the matrix R is a 3 x 3 inclination matrix defining a displacement angle α, wherein the matrix can be described as follows

где

- ось 26 вращения,Where

- axis 26 of rotation,

,

и

and

Блок 18 обработки данных выполнен с возможностью формирования наклонного вида 28 вместе с первым видом 24. Поэтому любое изменение вектора

сразу же приведет к изменению направления просмотра наклонного вида 28. The data processing unit 18 is configured to form an oblique view 28 together with the first view 24. Therefore, any change in the vector

immediately lead to a change in the viewing direction of the oblique view 28.

Кроме того, может быть полезным сформировать опорную линию 30, которая соответствует наиболее отдаленному краю интраваскулярного устройства 32, который продвигают внутри сосуда. Опорная линия 30 проходит на первом виде 24 и наклонном виде 28 таким образом, чтобы врач быстро распознал, когда интраваскулярное устройство может находиться в положении, в котором оно перекрывает точку присоединения сосуда.In addition, it may be useful to form a reference line 30, which corresponds to the farthest edge of the intravascular device 32, which is promoted inside the vessel. The reference line 30 runs on the first view 24 and the inclined view 28 so that the doctor quickly recognizes when the intravascular device can be in a position in which it overlaps the point of attachment of the vessel.

Кроме того, может быть полезно сформировать опорную линию 34 наименее отдаленного края интраваскулярного устройства, чтобы отметить участок сосуда, занятый интраваскулярным устройством на наклонном виде.In addition, it may be useful to form a reference line 34 of the least distant edge of the intravascular device to mark a portion of the vessel occupied by the intravascular device in an oblique manner.

На Фиг.3 также подробно описан способ в соответствии с настоящим изобретением. После выбора 36 направления просмотра и перемещения 38 устройства получения рентгеновских изображений в соответствии с направлением просмотра формируют 40 рентгеновские изображения. Формируют 42 первую проекцию набора данных трехмерного изображения в соответствии с направлением просмотра и полученные рентгеновские изображения накладывают 44 на этот первый вид.Figure 3 also describes in detail the method in accordance with the present invention. After selecting the viewing direction 36 and moving 38 of the x-ray image acquisition device, 40 x-ray images are generated in accordance with the viewing direction. A first projection of the three-dimensional image data set is formed 42 in accordance with the viewing direction, and the obtained x-ray images superimpose 44 on this first view.

Чтобы дополнить первый вид, формируют 46 наклонный вид, причем наклонный вид представлен двухмерной проекцией набора данных трехмерного изображения, основанной на направлении наклонного вида, в котором выбранный вектор направления просмотра устройства получения рентгеновского изображения и вектор направления просмотра образуют угол смещения α. Чтобы отрегулировать наклонный вид, угол α может быть изменен 48.To complement the first view, an oblique view is formed 46, the oblique view being represented by a two-dimensional projection of a three-dimensional image data set based on the oblique view in which the selected viewing direction vector of the x-ray image acquisition device and the viewing direction vector form an offset angle α. To adjust the oblique view, the angle α can be changed 48.

Для улучшения соответствия между первым видом и наклонным видом по меньшей мере одна опорная линия 30 должна быть сформирована 50, причем опорная линия 30 может соответствовать наиболее отдаленному краю интраваскулярного устройства 32. Далее, может быть сформирована 52 по меньшей мере одна вторая опорная линия 34, причем опорная линия 34 соответствует наименее отдаленному краю интраваскулярного устройства 32.To improve the correspondence between the first view and the oblique view, at least one reference line 30 must be formed 50, and the reference line 30 may correspond to the farthest edge of the intravascular device 32. Further, at least one second second reference line 34 may be formed, moreover reference line 34 corresponds to the least distant edge of the intravascular device 32.

Способ в соответствии с изобретением может быть повторен, начиная с выбора 36 угла просмотра, получения 40 рентгеновских изображений, изменения 48 угла или любого другого этапа способа.The method in accordance with the invention can be repeated, starting with the selection of 36 viewing angles, obtaining 40 x-ray images, changing 48 angles or any other step of the method.

В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, и указание на единственное число не исключает множество. Одиночный процессор или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, упомянутых в формуле. Сам по себе факт того, что определенные средства упомянуты в различных зависимых друг от друга пунктах, не означает, что сочетание этих средств не может быть использовано с достижением преимущества.In the claims, the word “comprising” does not exclude other elements or steps, and indicating a singular does not exclude a plurality. A single processor or other unit may fulfill the functions of several elements mentioned in the formula. The mere fact that certain means are mentioned in various paragraphs dependent on each other does not mean that a combination of these means cannot be used to achieve an advantage.

Компьютерная программа может храниться и/или поставляться на подходящем носителе, таком как оптический носитель данных или твердотельный носитель, поставляемых с или как часть другого аппаратного обеспечения, но также может поставляться другими способами, например посредством интернета или других кабельных или беспроводных телекоммуникационных систем. The computer program may be stored and / or delivered on a suitable medium, such as an optical data medium or solid state medium, supplied with or as part of other hardware, but may also be delivered by other means, for example, via the Internet or other cable or wireless telecommunication systems.

Следует отметить, что описания вариантов осуществления изобретения относятся к различным объектам изобретения.It should be noted that the descriptions of embodiments of the invention relate to various objects of the invention.

В частности, описание одних вариантов осуществления относится к пунктам формулы на способ, в то время как описание других вариантов осуществления относится к пунктам формулы на устройство. Тем не менее, специалисту в данной области техники понятно из вышеизложенного и дальнейшего описания, что, если не указано обратное, в дополнение к любому сочетанию признаков, принадлежащих к одному виду объекта изобретения, в настоящей заявке считается раскрытым также и любое сочетание признаков, относящихся к другим объектам изобретения. Тем не менее, все признаки могут сочетаться, давая синергетический эффект, который является более значительным, чем простое сложение признаков.In particular, the description of some embodiments relates to claims in a method, while the description of other embodiments relates to claims in a device. However, one of ordinary skill in the art will understand from the foregoing and further description that, unless otherwise indicated, in addition to any combination of features belonging to the same type of subject matter, any combination of features related to other objects of the invention. However, all signs can be combined, giving a synergistic effect, which is more significant than a simple addition of signs.

При том, что изобретение проиллюстрировано и детально изложено на чертежах и в вышеприведенном описании, такие чертежи и описания считаются иллюстративными или примерными, но не ограничивающими. Изобретение не ограничено изложенными вариантами его осуществления. Другие вариации изложенных вариантов осуществления изобретения могут быть предусмотрены и осуществлены специалистами в данной области техники при осуществлении заявленного изобретения, посредством изучения чертежей, описания и зависимых пунктов формулы изобретения.While the invention is illustrated and detailed in the drawings and in the above description, such drawings and descriptions are considered illustrative or exemplary, but not limiting. The invention is not limited to the options for its implementation. Other variations of the described embodiments of the invention can be provided and carried out by specialists in this field of technology when implementing the claimed invention, by studying the drawings, description and dependent claims.

Любые ссылочные позиции в формуле не должны быть истолкованы как ограничение объема изобретения.Any reference position in the claims should not be construed as limiting the scope of the invention.

Перечень ссылочных позицийList of Reference Items

10 медицинская система визуализации10 medical imaging system

12 источник рентгеновского излучения12 x-ray source

14 стол14 table

16 рентгеновский модуль детектирования16 x-ray detection module

18 блок обработки данных18 data processing unit

20 блок вывода20 output unit

22 блок интерфейса22 interface unit

24 первый вид24 first view

26 ось вращения26 axis of rotation

28 наклонный вид28 oblique view

30 первая опорная линия30 first reference line

32 интраваскулярное устройство32 intravascular device

34 вторая опорная линия34 second reference line

36 выбор направления просмотра36 viewing direction selection

38 перемещение устройства получения рентгеновского изображения38 moving the x-ray image acquisition device

40 получение рентгеновских изображений40 x-ray image acquisition

42 формирование первой проекции42 formation of the first projection

44 наложение рентгеновских изображений44 x-ray overlay

46 формирование наклонного вида46 formation of an oblique view

48 изменение угла смещения48 shift angle

50 формирование первой опорной линии50 formation of the first reference line

52 формирование второй опорной линии52 formation of a second reference line

Claims

1. A medical imaging system (10) comprising
an X-ray image acquisition device with a radiation source (12) and an X-ray image detection module (16),
a data processing unit (18) and
output device (19),
moreover, the data processing unit (18) is configured to obtain a three-dimensional image data set, form a first two-dimensional projection of the three-dimensional image data set corresponding to the first viewing direction, and superimpose real-time x-ray images on the first two-dimensional projection constituting the first view,
moreover, the data processing unit (18) is configured to form a second two-dimensional projection of a three-dimensional image data set corresponding to a second viewing direction constituting a second view,
moreover, the vector of the first viewing direction and the vector of the second viewing direction form an offset angle α;
moreover, the output device (19) is configured to output a combination of a first view and a second view on the same scale next to each other.

2. The medical imaging system (10) according to claim 1, in which the angle of displacement α is measured as the angle of rotation around the axis (26) of the patient’s head-legs.

3. The medical imaging system (10) according to claim 2, wherein the displacement angle α is in the range between 30 ° and 150 °.

4. The medical imaging system (10) according to claim 2, wherein the displacement angle α is 90 °.

5. The medical system (10) visualization according to one of paragraphs. 1-4, in which the data processing unit (18) is configured to form at least one reference line extending in the first view and second view and corresponding to the edge of the intravascular device to be monitored by the medical imaging system (10).

6. The method of forming an oblique view of the investigated object, containing stages in which
choose (36) the viewing direction,
move (38) the device for obtaining x-ray images in accordance with the selected viewing direction,
receive (40) x-ray images,
form (42) a first projection of the three-dimensional image data set corresponding to the selected viewing direction, constituting the first view,
superimpose (44) the obtained x-ray images on the first view,; (46) form a two-dimensional projection of the three-dimensional image data set based on the oblique viewing direction, constituting the oblique view,
moreover, the vector of the selected viewing direction of the device for obtaining x-ray images and the vector of the inclined viewing direction form an angle of displacement α.

7. The method according to claim 6, further comprising the step of forming (50) at least one first reference line (30) corresponding to the edge of the intravascular device (32) to be monitored by the method according to the invention.

8. The data processing unit (18) for forming an oblique view of the object under study, the data processing unit (18) comprising a data processor, which is configured to perform the method according to claim 6.

9. A machine-readable medium on which a computer program for forming an oblique view of an object under study is stored,
moreover, the computer program, when executed by the data processing unit (18), is configured to control the method according to claim 6.