CN1829476A - 具有可自动调节准直器的x射线单元 - Google Patents
具有可自动调节准直器的x射线单元 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1829476A CN1829476A CNA2004800221757A CN200480022175A CN1829476A CN 1829476 A CN1829476 A CN 1829476A CN A2004800221757 A CNA2004800221757 A CN A2004800221757A CN 200480022175 A CN200480022175 A CN 200480022175A CN 1829476 A CN1829476 A CN 1829476A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- collimator
- ray
- unit
- data processing
- interesting areas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims abstract description 15
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 27
- 230000036541 health Effects 0.000 claims description 18
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 claims description 9
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims description 7
- 230000002792 vascular Effects 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000004807 localization Effects 0.000 claims description 3
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 abstract description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 12
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 9
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 6
- 230000010247 heart contraction Effects 0.000 description 5
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 3
- 210000000746 body region Anatomy 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 206010002329 Aneurysm Diseases 0.000 description 2
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 2
- 239000003218 coronary vasodilator agent Substances 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002594 fluoroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- KKJUPNGICOCCDW-UHFFFAOYSA-N 7-N,N-Dimethylamino-1,2,3,4,5-pentathiocyclooctane Chemical compound CN(C)C1CSSSSSC1 KKJUPNGICOCCDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 240000005373 Panax quinquefolius Species 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 208000028990 Skin injury Diseases 0.000 description 1
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 208000007474 aortic aneurysm Diseases 0.000 description 1
- 230000002567 autonomic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000007887 coronary angioplasty Methods 0.000 description 1
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010102 embolization Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000003703 image analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000002675 image-guided surgery Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000011524 similarity measure Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/46—Arrangements for interfacing with the operator or the patient
- A61B6/467—Arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
- A61B6/469—Arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means for selecting a region of interest [ROI]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/06—Diaphragms
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明涉及一种自动调节准直器(6)的方法和单元。就此而言，从第一X射线图像的分析中以特定应用的方式被确定身体内部的感兴趣的区域(9)，然后准直器(6)被调节。尤其是，对于照射野感兴趣的区域(9)能够被选择地足够大，使得能够覆盖感兴趣的器官(10)由于心跳和/或呼吸而出现的所有位置。优选地，在当前检查期间运动估计被执行，以便在需要时能够重新调节准直器(6)。如果感兴趣的区域不能被定位，则准直器(6)被打开到标准调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于生成身体图像的X射线单元，该单元具有可自动调节的准直器。此外，本发明还涉及一种使用准直器的自动调节生成身体的X射线图像的方法。
背景技术
用于记录医学X射线图像的X射线单元通常包括一个具有不透明封闭部分和半透明光阑楔的准直器，通过该准直器的调节通过这样一种方式使X射线束的成形成为可能，即仅有患者身体的感兴趣部分以期望的辐射强度被照射。此外，准直器通常还包括滤光元件，以便按照期望的方式改变光束的光谱。使用准直器最重要的优点在于它可以改善图像质量，减少造成对患者的辐射损伤(例如，皮肤损伤)的风险，并且可以减少图像记录期间工作人员接触到的散射辐射。在这一点上，减少辐射暴露是十分重要的，尤其是考虑到伴随X射线荧光观察的长时间诊断和治疗介入正在越来越多地被使用。
目前，准直器主要是由维护人员人工调节。但是，这不仅很不方便，而且干扰了它的实际活动。因此，由于在图像质量和辐射曝光上存在相应缺陷，准直器的调节不应该被频繁执行。
US6055259提出一种准直器的自动调节，用于保护X射线探测器免受未经衰减的直接辐射。在这种情况下，首先是在介入开始时生成探查性X射线图像，其中被直接照射的探测器区域和被患者身体遮挡的探测器区域被自动区分。然后，再调节准直器，以便在后续X射线图像中勾勒出未被身体遮挡的区域。这种方法尤其可以用于患者腿部的成像，因为在这种情况下身体成像部分相对较窄，而探测器的大量区域被暴露在直接辐射下。但是，在其它的医学应用中，诸如在心脏介入中，就不能使用这种方法，这是因为在那种情况下X射线图像无论如何都不会包括任何直接辐射区域。
发明内容
针对上述背景，本发明的一个目的是提出一种简单使用X射线单元中准直器调节可能性的装置。
上述目的可以通过具备权利要求1所述特征的X射线单元实现，也可以通过具备权利要求10所述特征的方法实现。从属权利要求包括了有利的结构。
根据本发明的X射线单元用于生成(生物)体的图像，并且包括下述部件：
a)用于生成X射线束的X射线源。
b)可自动调节的准直器，包括对X射线辐射不透明和/或半透明的光阑元件和/或具有滤光元件，通过使用光阑元件从X射线源出发的X射线束能够在形状上受到限制和/或被局部衰减，通过使用滤光元件X射线束的光谱能够被改变。
c)放置在X射线束路径上的X射线探测器和作用在探测器上的X射线辐射量能够用位置分辨(positional resolution)进行测量，其中待成像身体被放置在X射线源和X射线探测器之间。
d)与准直器和X射线探测器耦合的数据处理单元，用于执行下述两个步骤：
在一个或多个通过X射线探测器传送的身体X射线图像中确定将被X射线成像的体内感兴趣区域的位置。下文中也将这些图像称为“第一X射线图像”，这是为了进行区别，而不是对这些图像的生成相关情况进行限制。通常感兴趣区域(ROI)被特殊的基础应用预先确定。尤其是，ROI能够由器官或一部分器官限定，例如在心脏介入中由一部分冠状血管限定。上述器官能够在现有图像分析技术的帮助下在X射线图像中被半自动或全自动定位，向第一次使用的用户交互地提供某些额外的信息项，例如感兴趣血管部分的起点和终点。
通过准直器的调节，生成的“后续”X射线图像被集中在感兴趣区域。X射线图像“集中”在感兴趣区域上的准确方式可以用各种方式实现，这取决于应用或取决于用户的规定。通常，集中包括感兴趣区域的最佳显示以及勾勒出感兴趣区域之外的所有身体区域的轮廓。在这一点上，在楔形半透明光阑元件的帮助下，在这两个极端之间的变换通常被平滑绘制，以致于在辐射暴露减少的情况下仍然可以在该区域中检测到某些残余信息。
所描述的X射线单元具有下述优点：它包括准直器的全自动和至少基本自动的调节以显示感兴趣区域，上述区域根据应用和患者被限定和指定。换句话说，例如大动脉介入是以感兴趣区域为基础，它的感兴趣区域在大小、形状上就和冠状动脉介入的感兴趣区域不同。此外，重要的是感兴趣区域是指定的身体区域，例如身体的一个器官或一部分器官。因此，成像方法应该便于适应患者的解剖结构，而不是适应某些仪器或类似物。
根据本发明的优选配置，感兴趣区域以这样一种方式被限定，即能够假定在准直器调节完毕之后，在身体周期性运动期间待观察的身体结构(诸如器官)的全部位置均位于总照射野内。在许多应用案例中，由于身体的运动(诸如心跳和/或呼吸)，感兴趣器官的位置实际上在周期性变化。然而，一方面为了保证在X射线图像中对身体结构的适当覆盖，另一方面为了避免不断地重新调节准直器，因此感兴趣区域应当在开始时被选择地足够大，以致于器官的所有位置均位于成像区域内。
从某个待观察的身体结构(例如，一个器官)出发，上述类型的感兴趣区域能够被指定，例如它可以将身体结构和具有预定宽度的环形***区域一起覆盖。但是优选地，数据处理单元用于根据多个第一X射线图像确定对应较宽的限定感兴趣区域，其中上述第一X射线图像从周期性运动的各个阶段中生成。这就是说待观察的身体结构的位置总是位于多个X射线图像中并且感兴趣区域通过这种方式被指定，即向该处调节的准直器借助它的照射野覆盖了所定义的全部位置，并且也有可能覆盖照射野周围的一个额外(较小)的安全边界。
如上所述，感兴趣区域可以是一部分血管。在这种情况下，第一X射线图像被优选通过这种方式形成，即它们可以显示出先前已经注射到血管***感兴趣部分内的造影剂。此外，数据处理单元同时可以用于从造影剂的检测中确定第一X射线图像中上述部分的血管图案。尤其是，数据处理单元能够从多个X射线图像中提取造影剂注射(推注)前的变化，并将其用于确定血管图案。
根据另一个实施方案，X射线单元包括一种对体内感兴趣区域运动进行定性和定量覆盖的装置，在这一点上例如可以通过移动检查床上的患者或是通过移动检查床产生上述运动。在这一点上，应该相对于X射线单元的成像部分对运动进行限定，以致于例如X射线源和/或X射线探测器的位置变化也可以被检测成感兴趣区域的运动。此外，在X射线单元的这种配置中，数据处理单元用于通过这种方式重新调节准直器的调节，即成像始终集中在感兴趣区域上，也就是说感兴趣区域的运动在所生成的X射线图像中被补偿。这就确保了不管是什么运动，感兴趣区域的检查总是可以用最小的辐射暴露进行成像。
检测运动的装置尤其是可以包括检测其上躺有患者的检查床位移的传感器。此外，上述运动检测装置可以包括记录X射线图像参数(辐射源和X射线探测器的位置、角度、间距、模式等)的传感器。
在上述X射线单元的优选实施方案中，数据处理单元用于从“后续”X射线图像的图像分析中估计感兴趣区域的运动。也就是说，在检查期间生成的X射线图像被不断地查看是否在感兴趣区域中已经发生了运动。一旦这种运动已经被检测到，并且它的范围已经被确定，数据处理单元就能够通过准直器恰当的重新调节做出响应，而且感兴趣区域能够继续保持在成像区域中。优选地，这种步骤可以和借助传感器确定边界条件(检查床、X射线单元等)变化的上述装置结合在一起。
第一X射线图像中感兴趣区域的定位和/或后续X射线图像的估计(例如，出于运动估计的目的)实际上总是导致不确定的结果。例如，较差的图像质量无法完成感兴趣区域的精确定位。出于这种原因，数据处理单元被优选设计为以下述方式工作：如果感兴趣区域从一开始就不能被十分确定地定位或者在这种方法的过程中感兴趣区域不再能够被恰当定位，数据处理单元则将准直器移动到指定的标准位置。在这点上，将被应用的确定性的定量标准必须通过已知的方法被确定，而且它的维护状态必须被检查。在有关的应用实例中，可以根据用户的需要指定准直器的标准调节。尤其是，准直器可以被打开到最大状态，以便在任何情况下均可以保证X射线图像中感兴趣区域的覆盖。
根据本发明的另一个实施方案，X射线单元被用于从第一X射线图像中执行(三维)感兴趣区域的三维定位。出于这种目的，X射线单元通常被设计成旋转X射线装置，用于从各个投影方向生成身体图像，包括感兴趣区域在内的观察野能够从这些投影方向中被三维重建。在这方面，如果在后续的(二维)X射线图像成像期间图像方向发生改变，数据处理单元还被用于通过这样一种方式重新调节准直器，即集中继续保持在感兴趣区域上。因此，在感兴趣区域的三维定位的帮助下，有可能补偿X射线装置的倾斜。
本发明还涉及一种生成身体X射线图像的方法，该方法包括下述步骤：
a)生成至少一个身体的第一X射线图像；
b)在第一X射线图像中确定体内感兴趣区域的位置；
c)通过使后续X射线图像被集中在感兴趣区域上的这种方式自动调节准直器。
通常，该方法包括能够被上述类型的X射线装置执行的步骤。因此，这里给出了对X射线单元关于方法的细节、优点和实施方案的上述描述的参考。
下文描述的实施方案对本发明的这些和其它方面进行了说明，通过参考这些实施方案，本发明的这些和其它方面显而易见。
附图说明
唯一的一幅附图示意性地显示了根据本发明的X射线单元的部件。
具体实施方案
为了生成患者5的身体的X射线图像，X射线单元包括X射线辐射源7和X射线探测器4，其中X射线辐射源7具有一个在由发生器提供的X射线电压的帮助下产生X射线辐射的X射线管，并且X射线探测器4用位置分辨测量透过患者5身体的X射线辐射。X射线探测4还被耦合到图像采集单元1，该图像采集单元用于读取各个图像传感器中的数据。X射线单元的控制和已采集(数字化)X射线图像的处理由数据处理单元2实现，因此数据处理单元2被耦合到图像采集单元1和X射线辐射源7。此外，数据处理单元2还被耦合到***控制台8和用于显示已采集X射线图像的显示单元3，用户通过***控制台8能够输入命令并控制记录过程。
X射线单元还包括准直器6，如图所示为***X射线束的两个封闭部分和滤光片。准直器还包括所谓的初级射线束滤光片(未显示)和射线束滤光片，其中初级射线束滤光片包括只透射由X射线管产生的锥形射线束的可变光阑(iris)。准直器中的射线束滤光片被频繁地使用以控制放射质量并减少患者剂量。
同样，准直器6被耦合到数据处理单元2上，数据处理单元2能够传送将准直器上的滤光元件和光阑元件调节到期望位置的命令，在这里上述命令由恰当的自动定位***执行。
在附图中，虚线表示由准直器6最大开度形成的X射线圆锥的边界。但是，在大多数检查中只有很小的一部分身体区域是感兴趣区域，如血管10的示意性显示部分。为了使患者和工作人员的辐射暴露最小化，并且为了改善图像质量，所以需要使用准直器6通过这样一种方式对X射线束进行有利地限制，即它基本上只覆盖身体的感兴趣区域。因为准直器6的各种形状的光阑和滤光单元可以被自动调节以适合患者5的解剖结构，所以下述针对特定应用的方法可以用于替代进行准直器6手动调节的医生。
在这一点上，在第一步骤中，感兴趣器官10或其一部分在数据处理单元2中在X射线单元生成的“第一”X射线图像中被全自动或半自动分段。然后使用这种分段结果，指定下面被称为ROI的特定应用的“感兴趣区域”。接着，数据处理单元2通过这样一种方式驱动准直器6，即光阑和滤光单元按照对X射线束的约束被调节到指定的ROI(监视器3所示图像中的参考数字9)。
尤其是，在心脏介入的情况下，ROI的指定能够包括心动周期和/或呼吸周期期间的运动评估，从而尽管有自发运动但也确保感兴趣器官(部分)10总是保持在图像中。此外，在准直器6的初始调节之后，运动能够被连续检测和估计，以便在出现(超出心跳和/或呼吸的)运动时，准直器6能够被相应地重新调节。应该不可能调节准直器6，例如因为X射线单元的投影方向已经被改变，为了确保ROI的覆盖，准直器6优选被打开到标准调节。
现在使用主动脉瘤治疗的实例对上述方法进行详细说明。在上述治疗中，附着在导管中的stent被***血管***中并一直***到动脉瘤处。然后，stent被释放，于是通过产生新的更稳定的血流通道，stent展开并加固了主动脉，同时将动脉瘤从循环中隔离出来。上述介入的典型特征是：
1.由主动脉的形状明确限定感兴趣区域ROI；
2.通常，患者运动很小；
3.通常，检查床仅沿主动脉轴运动；
4.在前-后方向上对损害处成像，在成像期间，投影角通常在介入期间没有变化。
在方法的第一步骤中，主动脉和相关血管部分从血管造影图像序列中被分段，上述血管造影图像序列通常在介入开始时采集。在这一点上，借助某些图像属性的分析(例如检查是否包括减影图像，序列是否显示造影剂的集合药团正在血管***中流动)，它能够确定序列是否适合进行ROI的自动分段。作为另一种选择，***能够被设计成在最后一个序列准确地选择临床相关区域时，医生恰好启动“ROI成像”协议。
在这种常规分类步骤之后，从可用的血管造影序列中确定一个图像，用作后续分段步骤的母板。要么是通过图像分析方法选择一个图像，要么是从血管造影序列的全部图像中或一部分图像中计算出最小图像。然后，在上述单个图像的帮助下，临床相关ROI能够被自动分段。在这一点上，解剖模型一方面可以帮助区别主动脉和相关血管，另一方面可以帮助区别更小的血管。
例如，可以通过包括分段结果的轮廓确定感兴趣区域ROI。然后，准直器6中的光阑和滤光元件能够以现在对感兴趣的区域进行成像的方式被调节。通过检测造影剂的流入，能够全自动执行感兴趣区域ROI的确定和准直器的调节。
在随后的介入期间，最初记录的血管造影序列的图像通常借助当前图像被配准，其中上述血管造影序列包括相应感兴趣区域。通常，在低剂量荧光检查模式下且在没有注入造影剂的的介入期间执行成像。除了可能出现的对X射线不透明的仪器外，在当前图像中仅有某些背景信息(例如，椎体和组织)可见。但是，在现有技术中，已经存在可能以图像差异为基础进行快速和可靠配准的各种配准方法和相似度测量(cf.T.M.Buzug，J.Weese：”Image Registration for DSA qualityenhancement”，Comput.Med.Imag.Graph.1998，22，103；T.M.Buzug，J.Weese：“Voxel-based similarity measures for medicalimage registration in radiological diagnosis and image guidedsurgery”，J.Comput.Inf.Tech.1998，6(2)，165)。
此外，运动检测和估计必须被执行，以便在发生运动(检查床倾斜、患者运动等)时调节准直器6。在这种操作中，信息项和成像***的参数(诸如投影方向、检查床位置和II模式)能够用于获取更加稳定的结果。如果运动应该很大以致于被指定的ROI在当前图像中不能被定位，那么需要将准直器的光阑和滤光元件从视野中移出，以便保证成像并且使方法尽可能的稳定、自动化和可靠。
此外，为了获取最优质量可以使用图像均一化操作，以便校正衰减图像区域和未衰减图像区域之间的亮度差(S.Rudin，D.R.Bednarik，C.Y.Yang：“Real-time equalization of region-of-interestfluoroscopic images using binary masks”，Medical Physics 26：(7)，1359-1364，1999；N.Robert，P.T.Komljenovic，J.A.Rowlands：“A filtering method for signal equalization in region-of-interest fluoroscopy”，Medical Physics 29：(5)，736-747，2002).噪声滤波能够被执行以减少被光阑/滤光片覆盖的图像区域中的噪声。
在其它应用中通过恰当的方式能够对上述方法的步骤进行修改，其中用户能够在介入开始时，对在数据处理单元2的软件中执行的各种步骤做出选择。例如，冠状动脉狭窄的治疗(PTCA：经皮经管冠状动脉成形术)中，它可能无法全自动识别感兴趣的冠状血管段。在交互的中间步骤中，心脏病专家因此可以在血管造影图像中显示感兴趣的血管段的起点和终点。然后，例如使用基于前向传播和血管滤波的方法(S.Young，V.Pekar，J.Weese：“Vessel segmentation for visualization ofMRA with bloodpool contrast agent”，Medical Image Computing andComputer Assisted Interventions(MICCAI2001)，W.J.Niessen，M.A.Viergever，eds.；Lecture Notes in Computer Science 2208，2001)，执行血管段的自动分段。
此外，在上述应用中，不希望随着心跳和呼吸的变化而经常调节准直器6的滤光元件。出于这种原因，感兴趣区域对于相关的准直器调节被定义地足够大，以便能够在出现心跳和呼吸期的所有期间中覆盖感兴趣的血管段。同样，为了调整准直器调节，在运动估计和补偿期间计算也必须考虑心跳和呼吸。
如果数据是从三维X射线血管造影中获得的，那么感兴趣的器官优选被三维定义和分段。在上述三维数据的帮助下，如果投影方向在后续X射线图像中被改变，准直器6也能够被重新调节。
上述***的大量自动化保证了将成像限制在感兴趣区域的优点能够被应用在实际情况中。因此，患者和工作人员的辐射暴露能够被最小化。由于周围的散射辐射的减少，使感兴趣区域的图像质量得到了改善。因此，栓塞血管的螺旋物或金属网格、stent和类似物的可见性得到了改善，或者在保持同样可见性的情况下剂量被减少了。因为不但是前向散射被减少，而且后向散射也被减少，所以医务人员的辐射暴露被减少。
Claims (10)
1.一种生成身体图像的X射线单元，包括：
a)X射线源(7)；
b)可自动调节的准直器(6)，用于限制、局部衰减X射线束和/或对X射线束进行滤波；
c)X射线探测器(4)；
d)数据处理单元(2)，该数据处理单元被耦合到准直器(6)和X射线探测器(4)，并且用于在身体的至少一个第一X射线图像中确定身体内部的感兴趣的区域(9)的位置，和用于调节准直器(6)以便后续X射线图像被集中在感兴趣的区域(9)上，其中上述第一X射线图像由探测器(4)传送。
2.根据权利要求1所述的X射线单元，其特征在于被调节到感兴趣的区域(9)上的准直器(6)的照射野由器官或一部分器官(10)限定。
3.根据权利要求1所述的X射线单元，其特征在于在身体的周期性运动期间感兴趣的区域(9)覆盖了身体结构(10)的可能位置。
4.根据权利要求3所述的X射线单元，其特征在于数据处理单元(2)用于从身体(5)周期性运动的不同阶段中确定以多个第一X射线图像为基础的感兴趣的区域(9)。
5.根据权利要求1所述的X射线单元，其特征在于第一X射线图像显示了血管***内的造影剂，数据处理单元(2)用于从第一X射线图像的造影剂检测中确定血管路径。
6.根据权利要求1所述的X射线单元，其特征在于它包括用于检测身体的感兴趣的区域(9)运动的装置，并且其特征在于数据处理单元(2)用于重新调节准直器(6)的调整，使得感兴趣的区域(9)上的集中仍然保持不变。
7.根据权利要求6所述的X射线单元，其特征在于数据处理单元(2)用于从后续X射线图像的图像分析中估计感兴趣的区域(9)的运动。
8.根据权利要求1所述的X射线单元，其特征在于如果感兴趣的区域(9)不能被定位或者是不能被十分确定地定位，数据处理单元(2)用于移动准直器(6)到指定的标准调节。
9.根据权利要求1所述的X射线单元，其特征在于它用于从第一X射线图像中执行对感兴趣的区域的三维定位，并且其特征在于数据处理单元(2)还用于在后续X射线图像正在被采集时出现记录方向的改变的情况下，重新调节准直器(6)。
10.一种生成身体的X射线图像的方法，包括下述步骤：
a)生成身体的至少一个第一X射线图像；
b)在第一X射线图像中确定身体内部的感兴趣的区域(9)的位置；
c)自动调节准直器(6)以使得后续X射线图像被集中在感兴趣的区域(9)上。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP03102349 | 2003-07-30 | ||
| EP03102349.2 | 2003-07-30 | ||
| PCT/IB2004/051249 WO2005009243A1 (en) | 2003-07-30 | 2004-07-19 | X-ray unit having an automatically adjustable collimator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1829476A true CN1829476A (zh) | 2006-09-06 |
| CN1829476B CN1829476B (zh) | 2012-08-01 |
Family
ID=34089714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2004800221757A Active CN1829476B (zh) | 2003-07-30 | 2004-07-19 | 具有可自动调节准直器的x射线单元 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7340033B2 (zh) |
| EP (1) | EP1651112B1 (zh) |
| JP (1) | JP4714685B2 (zh) |
| CN (1) | CN1829476B (zh) |
| AT (1) | ATE485770T1 (zh) |
| DE (1) | DE602004029791D1 (zh) |
| WO (1) | WO2005009243A1 (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102202576A (zh) * | 2008-10-10 | 2011-09-28 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于为了在微创的x射线引导的介入中减少x射线剂量而产生覆盖经分割的目标结构或病变的减小视场的、具有自动快门适应的血管造影图像采集***和方法 |
| CN102413769A (zh) * | 2009-05-05 | 2012-04-11 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 采集x射线图像的方法和包括自动楔定位的x射线图像采集装置 |
| CN102834056A (zh) * | 2010-03-31 | 2012-12-19 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 在 x 射线图像采集中对吸收装置的自动定位 |
| CN102033075B (zh) * | 2009-09-25 | 2013-05-01 | 清华大学 | 用于物体安全检查的辐射检查设备及其检查方法 |
| CN103137232A (zh) * | 2011-12-01 | 2013-06-05 | 西门子公司 | 具有x射线辐射不可穿透的液体的轮廓准直仪及相应方法 |
| CN104783820A (zh) * | 2014-01-20 | 2015-07-22 | 三星电子株式会社 | 追踪感兴趣区域的方法、放射摄影设备及其控制方法 |
| CN104902821A (zh) * | 2012-10-05 | 2015-09-09 | 皇家飞利浦有限公司 | Roi绘制 |
| CN110037717A (zh) * | 2018-01-15 | 2019-07-23 | Ims吉奥托股份公司 | 校准准直器的方法及执行该方法的用于x射线分析的装置 |
| CN111728626A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-02 | 康达洲际医疗器械有限公司 | 一种基于自适应准直***的dsa低剂量成像方法 |
| CN111789605A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-20 | 康达洲际医疗器械有限公司 | 一种动态低剂量dsa成像方法 |
| CN114366298A (zh) * | 2020-10-15 | 2022-04-19 | 西门子医疗有限公司 | 用于控制x射线设备的方法和医学*** |
| CN114886445A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-08-12 | 康达洲际医疗器械有限公司 | 一种基于多叶光栅动态可调的双c臂三维成像方法与*** |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7697740B2 (en) * | 2005-10-21 | 2010-04-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Medical image processing system and medical image processing method |
| JP4896526B2 (ja) * | 2006-01-11 | 2012-03-14 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US8000445B2 (en) | 2006-07-31 | 2011-08-16 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Rotational X-ray scan planning system |
| US7889841B2 (en) * | 2008-03-18 | 2011-02-15 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | X-ray imaging system for performing automated multi-step imaging of patient anatomy |
| EP2410918A1 (en) * | 2009-03-25 | 2012-02-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and apparatus for breathing adapted imaging |
| KR101599028B1 (ko) * | 2009-07-23 | 2016-03-03 | 삼성전자주식회사 | 산란 감소를 위한 ｘ-선 촬영 장치 및 방법 |
| US8265224B2 (en) * | 2010-01-12 | 2012-09-11 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System for adjusting angiographic X-ray imaging parameters based on image content |
| CN103429158B (zh) * | 2011-03-15 | 2017-12-26 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于提供支持介入设备的定位的图像表示的医疗成像设备 |
| US9295434B2 (en) * | 2011-07-15 | 2016-03-29 | Koninklijke Philips N.V. | Dynamic collimation |
| JP5848573B2 (ja) * | 2011-10-04 | 2016-01-27 | 株式会社日立製作所 | 動体追跡放射線治療システム |
| WO2013051356A1 (ja) * | 2011-10-07 | 2013-04-11 | 株式会社 東芝 | Ｘ線診断装置 |
| JP5954762B2 (ja) * | 2011-11-29 | 2016-07-20 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線画像診断装置 |
| ITBO20120153A1 (it) * | 2012-03-21 | 2013-09-22 | Cefla Coop | Dispositivo di limitazione del fascio per apparecchiature radiologiche |
| EP2680677A1 (en) | 2012-06-25 | 2014-01-01 | General Electric Company | Image display method |
| FR2993447B1 (fr) | 2012-07-17 | 2014-07-11 | Gen Electric | Procede et systeme de traitement d'images pour l'affichage 3d d'un organe d'un patient |
| WO2014033573A1 (en) | 2012-08-27 | 2014-03-06 | Koninklijke Philips N.V. | Doctor aware automatic collimation |
| CA2975699C (en) | 2012-11-29 | 2018-05-29 | Controlrad Systems Inc. | X-ray reduction system |
| US11576644B2 (en) | 2012-12-13 | 2023-02-14 | Koninklijke Philips N.V. | Interventional system |
| CN103901488A (zh) * | 2012-12-27 | 2014-07-02 | 同方威视技术股份有限公司 | 固定式ct装置 |
| CN104055530A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 沈阳峰点科技有限公司 | 一种医用x射线束光器的预览方法 |
| JP6427557B2 (ja) | 2013-04-03 | 2018-11-21 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 介入ｘ線システム |
| JP6549561B2 (ja) * | 2013-05-13 | 2019-07-24 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | Ｘ線ビーム成形 |
| WO2015076551A1 (en) | 2013-11-19 | 2015-05-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | X-ray imaging apparatus and method of controlling the same |
| KR102127711B1 (ko) * | 2013-11-19 | 2020-06-29 | 삼성전자주식회사 | 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법 |
| KR20160007121A (ko) | 2014-07-11 | 2016-01-20 | 삼성전자주식회사 | 엑스선 장치 |
| CN107809955B (zh) | 2015-06-09 | 2021-01-19 | 西门子保健有限责任公司 | 经由感兴趣界标的自动检测在x射线成像中进行实时准直和roi过滤器定位 |
| DE102016205176A1 (de) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | Siemens Healthcare Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Erstellung einer Röntgenpanoramaaufnahme |
| US10405820B2 (en) * | 2016-05-26 | 2019-09-10 | Carestream Health, Inc. | Real-time image processing for fluoroscopic imaging |
| EP3387997B1 (en) | 2017-04-13 | 2020-02-26 | Siemens Healthcare GmbH | Medical imaging device and method controlling one or more parameters of a medical imaging device |
| EP3679862A1 (en) | 2019-01-09 | 2020-07-15 | Koninklijke Philips N.V. | Adaptive helical computed tomography |
| JP7317639B2 (ja) * | 2019-09-05 | 2023-07-31 | 富士フイルムヘルスケア株式会社 | 放射線画像処理システム及び画像処理方法 |
| US11617553B2 (en) | 2021-08-13 | 2023-04-04 | GE Precision Healthcare LLC | Local enhancement for a medical image |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3030332C2 (de) * | 1980-08-11 | 1983-04-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Primärstrahlenblende für ein Röntgenuntersuchungsgerät |
| JPS58183145A (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-26 | 株式会社東芝 | ゲイテイド・スキヤンｃｔ装置 |
| DE3330552A1 (de) * | 1983-08-24 | 1985-03-07 | Siemens Ag | Roentgendiagnostikanlage mit einer patientenlagerstatt und einer primaerstrahlenblende |
| US4875225A (en) * | 1987-02-16 | 1989-10-17 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray video system and method for the transillumination of an examination subject |
| NL9100019A (nl) * | 1991-01-09 | 1992-08-03 | Philips Nv | Roentgenonderzoekapparaat. |
| US5369678A (en) * | 1992-06-29 | 1994-11-29 | Siemens Corporate Research, Inc. | Method for tracking a catheter probe during a fluoroscopic procedure |
| US5394455A (en) * | 1993-04-30 | 1995-02-28 | The Regents Of The University Of California | Digitally aided microfluoroscopy and fluorospot system and method of using the same |
| US5594753A (en) | 1994-04-25 | 1997-01-14 | Autonomous Technology Corporation | Cartridge excimer laser system |
| JP3641499B2 (ja) * | 1994-10-11 | 2005-04-20 | 株式会社日立メディコ | ディジタルｘ線装置 |
| JPH08266524A (ja) * | 1995-03-29 | 1996-10-15 | Hitachi Medical Corp | 放射線心臓撮影システム |
| US6055295A (en) | 1998-01-29 | 2000-04-25 | Siemens Corporate Research, Inc. | Method and apparatus for automatic collimation in x-ray peripheral imaging |
| JP4473358B2 (ja) * | 1999-01-21 | 2010-06-02 | 株式会社東芝 | 診断装置 |
| US6175614B1 (en) * | 1999-05-07 | 2001-01-16 | Oec Medical Systems, Inc. | Method and apparatus for automatic sizing and positioning of ABS sampling window in an x-ray imaging system |
| US6215853B1 (en) * | 1999-06-29 | 2001-04-10 | General Electric Company | Apparatus and method for x-ray collimator sizing and alignment |
| DE19950794A1 (de) * | 1999-10-21 | 2001-06-13 | Siemens Ag | Röntgeneinrichtung und Verfahren zur Beeinflussung von Röntgenstrahlung |
-
2004
- 2004-07-19 DE DE602004029791T patent/DE602004029791D1/de active Active
- 2004-07-19 AT AT04744606T patent/ATE485770T1/de not_active IP Right Cessation
- 2004-07-19 WO PCT/IB2004/051249 patent/WO2005009243A1/en active Application Filing
- 2004-07-19 JP JP2006521720A patent/JP4714685B2/ja active Active
- 2004-07-19 US US10/566,665 patent/US7340033B2/en active Active
- 2004-07-19 EP EP04744606A patent/EP1651112B1/en active Active
- 2004-07-19 CN CN2004800221757A patent/CN1829476B/zh active Active
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102202576B (zh) * | 2008-10-10 | 2015-04-08 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于为了在微创的x射线引导的介入中减少x射线剂量而产生覆盖经分割的目标结构或病变的减小视场的、具有自动快门适应的血管造影图像采集***和方法 |
| CN102202576A (zh) * | 2008-10-10 | 2011-09-28 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于为了在微创的x射线引导的介入中减少x射线剂量而产生覆盖经分割的目标结构或病变的减小视场的、具有自动快门适应的血管造影图像采集***和方法 |
| CN102413769A (zh) * | 2009-05-05 | 2012-04-11 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 采集x射线图像的方法和包括自动楔定位的x射线图像采集装置 |
| CN102413769B (zh) * | 2009-05-05 | 2014-11-26 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 采集x射线图像的方法和包括自动楔定位的x射线图像采集装置 |
| CN102033075B (zh) * | 2009-09-25 | 2013-05-01 | 清华大学 | 用于物体安全检查的辐射检查设备及其检查方法 |
| US8477902B2 (en) | 2009-09-25 | 2013-07-02 | Tsinghua University | Radiation inspection apparatus and inspection method for object security inspection |
| CN102834056A (zh) * | 2010-03-31 | 2012-12-19 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 在 x 射线图像采集中对吸收装置的自动定位 |
| CN102834056B (zh) * | 2010-03-31 | 2016-07-06 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 在x射线图像采集中对吸收装置的自动定位 |
| CN103137232A (zh) * | 2011-12-01 | 2013-06-05 | 西门子公司 | 具有x射线辐射不可穿透的液体的轮廓准直仪及相应方法 |
| CN104902821B (zh) * | 2012-10-05 | 2018-11-09 | 皇家飞利浦有限公司 | Roi绘制 |
| CN104902821A (zh) * | 2012-10-05 | 2015-09-09 | 皇家飞利浦有限公司 | Roi绘制 |
| CN104783820A (zh) * | 2014-01-20 | 2015-07-22 | 三星电子株式会社 | 追踪感兴趣区域的方法、放射摄影设备及其控制方法 |
| CN104783820B (zh) * | 2014-01-20 | 2020-02-28 | 三星电子株式会社 | 追踪感兴趣区域的方法、放射摄影设备及其控制方法 |
| CN110037717A (zh) * | 2018-01-15 | 2019-07-23 | Ims吉奥托股份公司 | 校准准直器的方法及执行该方法的用于x射线分析的装置 |
| CN110037717B (zh) * | 2018-01-15 | 2023-07-28 | Ims吉奥托股份公司 | 校准准直器的方法及执行该方法的用于x射线分析的装置 |
| CN111728626A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-02 | 康达洲际医疗器械有限公司 | 一种基于自适应准直***的dsa低剂量成像方法 |
| CN111789605A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-20 | 康达洲际医疗器械有限公司 | 一种动态低剂量dsa成像方法 |
| CN114366298A (zh) * | 2020-10-15 | 2022-04-19 | 西门子医疗有限公司 | 用于控制x射线设备的方法和医学*** |
| CN114886445A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-08-12 | 康达洲际医疗器械有限公司 | 一种基于多叶光栅动态可调的双c臂三维成像方法与*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2007500032A (ja) | 2007-01-11 |
| US20060203966A1 (en) | 2006-09-14 |
| JP4714685B2 (ja) | 2011-06-29 |
| ATE485770T1 (de) | 2010-11-15 |
| CN1829476B (zh) | 2012-08-01 |
| WO2005009243A1 (en) | 2005-02-03 |
| EP1651112A1 (en) | 2006-05-03 |
| US7340033B2 (en) | 2008-03-04 |
| EP1651112B1 (en) | 2010-10-27 |
| DE602004029791D1 (de) | 2010-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1829476B (zh) | 具有可自动调节准直器的x射线单元 | |
| US20220117570A1 (en) | Systems and methods for contrast flow modeling with deep learning | |
| US9280837B2 (en) | Angiographic image acquisition system and method with automatic shutter adaptation for yielding a reduced field of view covering a segmented target structure or lesion for decreasing X-radiation dose in minimally invasive X-ray-guided interventions | |
| US8086010B2 (en) | Medical image diagnosis apparatus and the control method thereof | |
| RU2529478C2 (ru) | Способ и устройство для формирования изображений в большом поле зрения, и детектирования и компенсации артефактов движения | |
| US8005284B2 (en) | Three dimensional image processing apparatus and x-ray diagnosis apparatus | |
| US9237874B2 (en) | Method and system for non-invasive imaging of a target region | |
| US8331526B2 (en) | On-line cone beam CT reconstruction | |
| JP2005199041A (ja) | Ｃｔ血管造影法における構造を領域分割する方法及び装置 | |
| WO1999042949A1 (en) | Method and system for the automated temporal subtraction of medical images | |
| US20180005388A1 (en) | Systems and methods for medical image registration | |
| CN103889331A (zh) | 医用图像诊断装置、医用图像处理装置以及医用图像处理方法 | |
| JP5179788B2 (ja) | 医用画像診断装置、その制御方法及びプログラム | |
| US6888916B2 (en) | Preprocessing methods for robust tracking of coronary arteries in cardiac computed tomography images and systems therefor | |
| EP3878366B1 (en) | Systems and methods for registration of angiographic projections with computed tomographic data | |
| Tomkowiak et al. | Calibration-free coronary artery measurements for interventional device sizing using inverse geometry x-ray fluoroscopy: in vivo validation | |
| US20230095240A1 (en) | Metal artifact reduction in computed tomography | |
| US20240225583A9 (en) | Providing a 3d image dataset | |
| US20240130704A1 (en) | Providing a 3d image dataset | |
| US20230100798A1 (en) | Adaptive auto-segmentation in computed tomography | |
| CN103298405B (zh) | 用于跟踪推注的计算机断层摄影***和方法 | |
| WO2024126037A1 (en) | Controlled collimation and filtering for dose reduction and image quality in x-ray imaging | |
| Tomkowiak | Coronary vessel quantification for interventional device sizing using inverse geometry x-ray fluoroscopy | |
| Van Den Berg | Feasibility of using Lodox to perform digital subtraction angiography | |
| CN117679053A (zh) | 球管电流值的获取方法和医学成像*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20060906 |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |