Roi繪制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于控制X射線射束準(zhǔn)直的裝置、一種用于控制X射線射束準(zhǔn)直 的方法、涉及一種X射線射束準(zhǔn)直器、涉及一種X射線成像器系統(tǒng)、涉及一種計(jì)算機(jī)程序單 元以及涉及一種計(jì)算可讀介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 針對(duì)給定的臨床流程使工作人員和患者劑量最小化是在這樣的PCI (經(jīng)皮冠狀動(dòng) 脈介入）或其他的介入X射線流程中具有競(jìng)爭(zhēng)力的問(wèn)題。在"嚴(yán)格準(zhǔn)直"中，通過(guò)適當(dāng)編程 的圖像處理算法在臨床圖像中自動(dòng)地檢測(cè)相關(guān)的感興趣區(qū)域（ROI)，以由此在流程的任何 步驟在臨床上定義相關(guān)面積。檢測(cè)到的ROI之后可以用于盡可能地限制X射線射束僅暴露 于相關(guān)ROI。以這種方式，可以通過(guò)使輻照面積最小化來(lái)減少劑量面積乘積（DAP)率。
[0003] US 7340033描述了一種類型的自動(dòng)準(zhǔn)直。
[0004] 然而，有時(shí)已經(jīng)觀察到，當(dāng)前的自動(dòng)準(zhǔn)直方案受到誤差影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，存在對(duì)于自動(dòng)地或至少半自動(dòng)地控制對(duì)X射線準(zhǔn)直器的操作的備選裝置的 需求。
[0006] 本發(fā)明的目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題得以解決，其中，進(jìn)一步的實(shí)施例被包含 在從屬權(quán)利要求中。應(yīng)當(dāng)指出，以下描述的本發(fā)明的方面同樣適用于用于控制X射線射束 準(zhǔn)直的方法、適用于準(zhǔn)直器、適用于X射線成像器系統(tǒng)、適用于計(jì)算機(jī)程序單元并且適用于 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于控制X射線射束準(zhǔn)直的裝置，包括：
[0008] 輸入端口，其被配置為接收第一設(shè)備的路徑的定位投影圖像，所述投影圖像根據(jù) 在所述第一設(shè)備行進(jìn)通過(guò)身體期間預(yù)先采集的投影圖像的序列而形成，所述設(shè)備在行進(jìn)的 同時(shí)追蹤所述路徑；以及
[0009] 準(zhǔn)直控制器，其被配置為使用所述定位圖像來(lái)控制對(duì)X射線成像器的準(zhǔn)直器的操 作，以采集對(duì)象的X射線圖像，所述準(zhǔn)直器當(dāng)被如此控制時(shí)根據(jù)在所述定位圖像中記錄的 所述路徑對(duì)X射線成像器的X射線射束進(jìn)行準(zhǔn)直，同時(shí)第二設(shè)備行進(jìn)通過(guò)身體以跟隨所述 第一設(shè)備。
[0010] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述第一（醫(yī)學(xué)）設(shè)備為導(dǎo)絲，并且所述第二（醫(yī)學(xué)）設(shè)備為 氣囊導(dǎo)管或支架或類似物，使氣囊導(dǎo)管或支架或類似物在諸如在動(dòng)物或人類患者上實(shí)施的 PCI或類似醫(yī)學(xué)介入的醫(yī)學(xué)介入中沿第一設(shè)備滑動(dòng)。換言之，本文中提出的所述裝置使用在 所述介入的一個(gè)階段（探索階段）中的所述導(dǎo)絲的所述"路徑"來(lái)限定在所述介入的其他、 后續(xù)階段（遞送階段）中的臨床感興趣區(qū)域或準(zhǔn)直面積（準(zhǔn)直窗口或準(zhǔn)直器的視野）。由 于導(dǎo)絲的尖端部在投影圖像中具有明確定義的外觀，這使得對(duì)其檢測(cè)的圖像分析算法健壯 且相對(duì)易于發(fā)展和保持，所以可以通過(guò)使用所述尖端部的足跡來(lái)定義所述路徑。由于所述 第二設(shè)備或其他設(shè)備將在導(dǎo)絲尖端預(yù)先已經(jīng)通行的基本上相同的路徑上通行，使用所述導(dǎo) 絲尖端的累積路徑以動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)和更新準(zhǔn)直窗口將足以針對(duì)流程的剩余部分將圖像中的 所有相關(guān)區(qū)保持"開放"，并且暴露于患者的總體輻射能夠仍然保持很低。如在所述定位圖 像中記錄的所述路徑用于在所述遞送階段中對(duì)所述第二設(shè)備的行進(jìn)進(jìn)行跟蹤時(shí)的嚴(yán)格準(zhǔn) 直。在所述準(zhǔn)直窗口相對(duì)嚴(yán)格地被成形為符合或跟隨由所述定位圖像中的所述路徑限定的 輪廓和/或方向的意義上，所述準(zhǔn)直是"嚴(yán)格"的。
[0011] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述路徑是根據(jù)如由投影圖像的所述序列記錄的所述第一設(shè)備 的即時(shí)足跡（投影視圖）形成的累積路徑。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述路徑包括由于患者的心臟 和/或呼吸活動(dòng)而引起的所述第一設(shè)備的移位的足跡位置。因此，所述路徑比所述第一設(shè) 備當(dāng)其行進(jìn)通過(guò)血管時(shí)的實(shí)際路徑更寬泛，并且所述路徑更像是由由于心臟和/或呼吸活 動(dòng)給予的運(yùn)動(dòng)而引起的不同的即時(shí)足跡掃掠的"劃幅"。因此，所述路徑"自動(dòng)地"包括安全 裕量，從而增加當(dāng)根據(jù)所述定位圖像中的所述路徑調(diào)節(jié)所述準(zhǔn)直器窗口時(shí)所述第二設(shè)備在 準(zhǔn)直器的視野中的可能性。然而，在其他實(shí)施例中，針對(duì)心臟和/或呼吸活動(dòng)來(lái)校正路徑， 并且能夠增加對(duì)所述路徑的左和/或右邊界和/或所述路徑的端部中的一個(gè)或兩個(gè)的預(yù)定 義安全裕量。
[0012] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述裝置包括濾波器，所述濾波器用于對(duì)接收到的定位圖像進(jìn) 行濾波，以使所述定位圖像中的所述路徑的足跡的邊緣平滑。這還增強(qiáng)所提出的準(zhǔn)直控制 操作的健壯性。
[0013] 通過(guò)利用對(duì)所述第二設(shè)備的X射線射束準(zhǔn)直，所述第一設(shè)備的所述路徑提供低維 護(hù)成本：目前在冠狀/血管介入中使用具有不同形狀的各種（部署導(dǎo)絲的）第二設(shè)備。所 提出的裝置能夠在無(wú)需再次編程準(zhǔn)直算法的情況下與這些設(shè)備中的任何一起使用，以在投 影圖像中檢測(cè)其各自的足跡，因?yàn)閮H需要例如在對(duì)所述導(dǎo)絲的導(dǎo)航期間采集的熒光透視投 影圖像（"熒光透視圖（fluoros)"）的序列中檢測(cè)所述導(dǎo)絲（第一設(shè)備）的形狀。之后僅 根據(jù)導(dǎo)絲足跡來(lái)形成所述路徑，并且無(wú)論在遞送階段期間使何種第二設(shè)備在所述導(dǎo)絲上滑 動(dòng)，導(dǎo)絲基本上是相同的或至少非常相似的。僅僅在記錄的路徑上的信息之后用于自動(dòng)地 控制和調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直窗口以追蹤所述第二設(shè)備。實(shí)際上，一旦所述路徑已經(jīng)被檢測(cè)到/ 被分割，就不需要關(guān)于所述第二設(shè)備的分割。不需要所述第二設(shè)備的形狀的先驗(yàn)知識(shí)。因 此，所述裝置能夠自動(dòng)地控制甚至針對(duì)不同制造商的設(shè)備或針對(duì)新引入市場(chǎng)的設(shè)備的準(zhǔn)直 操作。不需要重復(fù)進(jìn)行檢測(cè)算法，或者，在例如要使用不同厚度的導(dǎo)絲時(shí)重復(fù)工作是簡(jiǎn)單或 最小的。換言之，所提出的裝置關(guān)于第二設(shè)備在形狀和類型上的變化是健壯的。
[0014] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述裝置包括圖像累加器或圖像編輯器，所述圖像累加器或圖 像編輯器被配置為預(yù)先根據(jù)投影圖像的所述序列而形成所述定位圖像。在一個(gè)實(shí)施例中， 通過(guò)讀取熒光透視圖的序列并且針對(duì)即時(shí)導(dǎo)絲尖端足跡進(jìn)行分割而形成所述定位圖像。當(dāng) 所述第二設(shè)備沿著所引入的導(dǎo)絲滑動(dòng)時(shí)，這在探索階段中完成，所述探索階段先于隨后的 遞送階段，導(dǎo)絲的尖端到那時(shí)已經(jīng)到達(dá)患者的身體中的最終目標(biāo)ROI (病變部位）。在該實(shí) 施例中，具有其中已經(jīng)記錄了完整的導(dǎo)絲尖端路徑的單幅定位圖像。在備選實(shí)施例中，具有 每幅定位圖像記錄部分路徑同時(shí)僅最后的定位圖像記錄完整路徑的定位圖像的序列。在該 實(shí)施例中，兩個(gè)階段可以重疊，所以兩個(gè)設(shè)備都駐存在身體中，并且都還未到達(dá)目標(biāo)ROI。在 該實(shí)施例中，所述圖像編輯器保持記錄所述序列中的所述定位圖像中的較后的定位圖像， 然而準(zhǔn)直器通過(guò)使用來(lái)自所述序列的所述定位圖像的較早的定位圖像來(lái)依次進(jìn)行關(guān)于所 述第二設(shè)備的準(zhǔn)直。之后，關(guān)于所述第二設(shè)備的準(zhǔn)直能夠相繼地切換到如其記錄的所述定 位圖像的最近的定位圖像。
[0015] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述控制器是能夠切換的，以根據(jù)由所述X射線成像器采集的 實(shí)況圖像中的所述第二設(shè)備的足跡來(lái)對(duì)所述X射線射束進(jìn)行準(zhǔn)直。換言之，所述裝置允許 自動(dòng)地或手動(dòng)地在所述第一設(shè)備和所述第二設(shè)備的實(shí)況且累積的追蹤/準(zhǔn)直之間切換。實(shí) 況圖像是熒光透視圖，其中，根據(jù)在基本上緊接在采集較后的熒光透視圖之前采集的另一 熒光透視圖中分割/檢測(cè)的所述第二設(shè)備或所述第一設(shè)備的足跡來(lái)準(zhǔn)直。增加特定安全裕 量，以確保感興趣的設(shè)備在由此獲得的準(zhǔn)直窗口內(nèi)。
[0016] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述控制器當(dāng)根據(jù)所述第二設(shè)備的足跡來(lái)控制所述準(zhǔn)直器時(shí)， 并且當(dāng)在后續(xù)實(shí)況圖像中沒(méi)有檢測(cè)到所述第二設(shè)備的足跡時(shí)，所述控制器被配置為之后恢 復(fù)根據(jù)所述定位圖像來(lái)控制所述準(zhǔn)直器，所以根據(jù)所述定位圖像并且不根據(jù)所述第二設(shè)備 的足跡來(lái)再次調(diào)整或代替調(diào)整所述準(zhǔn)直窗口。這允許保持視圖外場(chǎng)景的低劑量和快速操 作。完全縮回準(zhǔn)直器的葉片以使所述準(zhǔn)直器窗口最大化（"打開"準(zhǔn)直器）是不必要的。
[0017] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述裝置控制器的控制操作在檢測(cè)到對(duì)象的移動(dòng)時(shí)被調(diào)整，或 在檢測(cè)到成像器的X射線源的重新對(duì)齊時(shí)被調(diào)整。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述定位圖像來(lái) 關(guān)閉所述準(zhǔn)直，并且裝置重新開始記錄關(guān)于新假設(shè)的成像器幾何結(jié)構(gòu)，特別是X射線源的 新假設(shè)位置的新定位圖像。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 現(xiàn)在將參考以下附圖來(lái)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例，其中：
[0019] 圖1示出了在介入中使用的成像器布置；
[0020] 圖2示出了準(zhǔn)直器和用于控制在圖1的布置中使用的準(zhǔn)直器的控制裝置；
[0021] 圖3不出了焚光透視圖像的序列和定位圖像的序列；
[0022] 圖4示出了控制準(zhǔn)直器的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 參考圖1，示出了可以由介入放射科醫(yī)師用于支持介入的X射線成像布置100。
[0024] 在介入期間，患者PAT躺在檢查臺(tái)XB上，使得由X射線源發(fā)射的X射線射束穿過(guò) 感興趣區(qū)域，即，由X射線源XR生成的X射線射束輻照一個(gè)或多個(gè)臨床上相關(guān)的ROI。針對(duì) 這樣的介入的范例包括由介入放射科醫(yī)生R實(shí)施的PCI (經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入），介入放射科 醫(yī)生R以下簡(jiǎn)稱為操作者或用戶。
[0025] 何為臨床上相關(guān)在不同的應(yīng)用領(lǐng)域之間不同。在冠狀動(dòng)脈和（其他）血管介入中， 介入放射科醫(yī)師通常首先通過(guò)將導(dǎo)絲GW導(dǎo)航至目標(biāo)區(qū)來(lái)接近處置區(qū)（目標(biāo)ROI)。在該導(dǎo) 航階段，可以由導(dǎo)絲GW的尖端部定義和識(shí)別在任何一個(gè)時(shí)刻的各個(gè)ROI。在流程的后續(xù)階 段中，其他設(shè)備沿導(dǎo)絲的路徑被移動(dòng)至目標(biāo)處置區(qū)ROI。取決于介入的類型，能夠使用各種 類型的設(shè)備。范例是用于部署支架的導(dǎo)管、氣囊導(dǎo)管、用于纏繞腦動(dòng)脈瘤或用于黏合患者腦 部中的腦動(dòng)靜脈畸形（AVM)的導(dǎo)管。在這些后續(xù)階段中，可以由那些后續(xù)引入的設(shè)備的位 置和/或要部署的線圈/黏合劑/支架來(lái)定義ROI，那些后續(xù)引入的設(shè)備在依然存在導(dǎo)絲時(shí) 能夠與導(dǎo)絲相組合。
[0026] 換言之，PCI和相似的介入流程通常在先后順序的兩個(gè)階段中進(jìn)行。在第一階段、 探