专利名称：在 x 射线图像采集中对吸收装置的自动定位的制作方法为了限制在X射线检查设备中暴露于X射线束的区域，采用布置于X射 线源和X射线探测器之间的吸收装置。例如，为了限制对解剖结构的各个部分的辐射，临床医生放置快门来限定研究区。除了完全掩蔽被覆盖区域的快门之外，在US3631249中描述了楔片(wedge)。该文献描述了一种具有制成楔形的板的光阑，与初级射线光阑相比其产生半阴影效应。然而，放置吸收装置很耗时，尤其是人工执行时。结果，没有精确使用或者甚至根本不使用所述吸收装置，都可能降低图像质量，还可能增大总的辐射曝光剂量。
本发明的目的在于改善图像质量，以及进一步优化对对象的辐射曝光量。本发明的目的是通过独立权利要求的主题实现的，其中，在从属权利要求中并入了其他实施例。应当注意，下文描述的本发明的各方面同样适用于方法、程序单元、计算机可读介质、设备和医学成像系统。根据本发明的一个方面，提供了一种用于在X射线图像采集中进行自动的吸收装置定位的设备。所述设备包括处理单元，其适于接收对象的第一 X射线图像序列的图像的图像数据；针对第一图像序列的每幅图像确定X射线吸收装置的最佳位置；将第二 X射线图像序列的图像与第一 X射线图像序列的对应图像关联；以及选择针对第一 X射线图像序列的关联的对应图像所确定的X射线吸收装置的最佳位置，用于第二 X射线图像序列的采集。根据本发明的另一方面，提供了一种医学成像系统，其包括X射线图像采集装置、X射线吸收装置和根据上述示范性实施例的设备。所述采集装置包括至少一个X射线源和至少一个X射线探测器。所述采集装置适于采集对象的第一X射线图像序列的图像的图像数据并且适于采集对象的第二X射线图像序列的图像的图像数据。将所述X射线吸收装置布置到所述至少一个X射线源和所述至少一个X射线探测器之间，使得能够将对象至少部分放置到所述X射线吸收装置和所述至少一个X射线探测器之间。此外，提供用于对X射线吸收装置进行定位的致动装置。所述处理单元根据所确定的用于第二X射线图像序列的图像的图像数据的采集的最佳位置来启动所述致动装置，所确定的最佳位置是由所述用于自动的吸收装置定位的设备的处理单元提供的。根据本发明的另一方面，提供了一种用于在X射线图像采集中进行自动的吸收装置定位的方法，其包括下述步骤a)采集对象的第一X射线图像序列的图像的图像数据；b)针对所述第一图像序列的每幅图像确定X射线吸收装置的最佳位置；C)将第二 X射线图像序列的图像与第一X射线图像序列的对应图像关联；以及d)选择针对第一X射线图像序列的关联的对应图像所确定的X射线吸收装置的最佳位置，用于第二 X射线图像序列的采集。术语“序列的图像”涉及针对顺序曝光的多种设置。术语“图像数据”涉及通过图像的采集或曝光提供的图像信息。换言之，术语“图像”涉及分别描述和界定用于图像数据采集的某些参数的参数。图像数据本身描述所说的图像内容。换言之，术语“图像”既可以描述已经采集的图像，也可以描述指定要被采集的图像。例如，确定X射线吸收装置的最佳位置，使得吸收装置在保留符合预定标准的图像区域不受覆盖的同时尽可能多地覆盖图像区域。所述标准可以是用户确定的，例如，所述标准可能与示出了用户尤其感兴趣的具体特征的某些区域相关。根据一个示范性实施例，可以通过采集多于一个第一类型的序列获得所述第一 X射线图像序列。例如，可以对几个序列的图像进行选择从而形成供其他步骤所用的所谓的第一序列。作为另一个示例，可以对所述图像求平均或者使所述图像叠加，以接收所得的第 一序列。根据一个示范性实施例，根据至少一个不同的图像采集参数采集第一 X射线图像序列的图像和第二 X射线图像序列的图像。例如，与第二 X射线图像序列的图像相比，采用更高的图像对比度采集第一 X射线图像序列的图像。 例如，可以通过处于研究区内的造影剂实现更高的对比度。根据一个示范性实施例，第一序列内的造影剂剂量高于第二序列中的剂量。例如，第一 X射线图像序列的图像为血管造影片，第二 X射线图像序列的图像是荧光检查图像。根据另一示范性实施例，步骤c)包括将第一 X射线图像序列的对应图像与第二 X射线图像序列的关联图像对准，以及根据相应的对准调整选定的最佳位置。可以看出，本发明的主旨在于生成基于具体情况的数据库，其具有针对X射线图像序列的相应图像的优化的吸收装置位置。通过生成这一位置信息数据库，有可能向第二图像序列提供所生成的位置信息。由此，在执行第二序列时，能够提高图像质量，而且还能够在诸如患者的对象的辐射剂量方面得到改善。例如，在第二序列期间，只有相应图像的根据用于确定X射线吸收装置的最佳位置的步骤b)选择的那些部分或区域受到X射线辐射的照射。例如，即使在第二X射线图像序列期间采集的图像数据没有显示出足以界定研究区的图像信息(这是确定最佳位置所必需的)，也能够对X射线吸收装置进行最佳地定位。但是，由于已经针对第一图像序列执行了最佳位置的确定，并且由于所述关联步骤或者将对应的图像彼此关联的步骤，可以说将所确定的位置从而第一序列转换到了第二序列。换言之，利用第一序列生成具有针对吸收装置的优化位置的基于具体情况的数据库，以便为第二图像序列的实际采集提供所生成的位置信息。参照下文中描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见，并参考其得到阐述。在下文中将参考下面的附图描述本发明的示范性实施例。图I示出了根据本发明的示范性实施例的X射线成像系统。图2示出了根据本发明的示范性实施例的方法的基本步骤。图3示出了根据另一示范性实施例的方法的其他步骤。图4示出了本发明的另一示范性实施例的其他步骤。图5示出了本发明的另一示范性实施例的其他步骤。 图6示出了根据本发明的实施例的方法方案的另一示范性实施例。图7示意性地示出了根据本发明的示范性实施例的第一图像序列的图像以及第二图像序列的图像，在第二图像序列的图像中指出了所确定的X射线吸收装置的最佳位置。图8示意性地示出了根据另一示范性实施例的第一序列的图像以及第二序列的图像的另一示例，在第二序列的图像指出了所确定的X射线吸收装置的最佳位置。图9和图10示出了图7和图8所示的示例的摄影图像。关联第二序列117与有关的第一图像序列113以及选择为第一图像序列计算的最佳吸收装置位置所起的作用在于，在采集具有不同幻像(phantom)的第一图像序列和第二图像序列时，对应于第一幻像的吸收装置位置将适用于第二幻像。当然，如果采用与所述第二图像序列相同的图像参数采集所述第一图像序列，例如，采用相同的对比度，例如，无对比度，那么所述吸收装置将覆盖所述第二图像序列的非常大的面积，乃至过大的面积，当然这取决于图像分析所基于的预置参数。换言之，通过将第二序列的图像与第一序列的图像关联，从而能够选择已经针对所述第一 X射线图像序列确定的最佳位置，由此获得基于所采集的第一 X射线图像序列的多个最佳位置数据。根据一个示范性实施例，假设没有必要在选择所确定的最佳位置时必须实际采集第二图像序列。例如，如果根据至少一个图像参数已知第二序列的顺序曝光的相应设置，那么可以将这一参数用于关联或对应步骤，在该步骤建立所说的在第一图像序列和第二图像序列之间的联系。因而，在实际执行第二序列的采集时可以应用X射线吸收装置14的优化的位置。·根据一个示范性实施例，采集第二序列的第一幅图像，以接收至少一个参数，所述参数是可以基于其执行所述关联的参数。一旦将所述第一序列的对应图像与尚未完全采集完的第二序列的那些图像关联，那么就可以选择针对所述第一序列的图像计算的最佳位置，从而将其用于采集所规划的第二序列的图像。在图3中对此给出了图示。在选择118所确定的最佳位置的步骤d)之后，在接下来的采集步骤120中采集第二 X射线图像序列。在这一对第二 X射线图像序列的采集120中，根据在步骤d)中导出的所选择的已确定的最佳位置对X射线吸收装置14进行定位122。在介绍当中已经提到，术语“序列的图像”涉及针对顺序曝光的多个设置。术语“图像数据”涉及通过图像的采集或曝光提供的图像信息。通过这样的方式确定X射线吸收装置14的最佳位置，例如，使符合预定标准的区域不受覆盖，同时尽可能多地覆盖这一区域之外的不应受到X射线辐射曝光的区域。根据另一个示例，将吸收装置14布置为使它们提供一定范围内的逐渐提高的吸收率，从而在至少部分围绕研究区的边界区中提供所谓的从零吸收到完全吸收的过渡。这可以通过至少向用户提供有关研究区的相邻区域的基本额外信息而增强用户的视觉感知。根据一个未示出的示例，又被称为步骤b)的确定步骤114包括分析第一 X射线图像序列的图像的图像内容。例如，第一 X射线图像序列的图像可以包括血管(vessel)结构，例如脉管(vascular)结构。根据一个示范性实施例，所述血管结构是冠状血管结构。分析图像内容的步骤(例如)可以包括对(例如)用户已经预先选定的某个血管结构特征进行分析。根据一个示范性实施例，根据至少一个不同的图像采集参数采集第一 X射线图像序列的图像和第二 X射线图像序列的图像。例如，所述至少一个图像采集参数包括图像对比度。可以利用比第二 X射线图像序列的图像更高的图像对比度采集第一X射线图像序列的图像。例如，可以借助研究区内的造影剂采集第一 X射线图像序列的图像。作为示例，所述造影剂是为了第一序列的图像的目的而暂时施加到研究区内的。例如，采集作为血管造影片的第一 X射线图像序列的图像，而第二 X射线图像序列的图像则为荧光检查图像。根据另一示范性实施例，在血管被造影剂填充状态下采集血管造影片。根据示范性实施例，所述血管造影片为脉管造影片。例如，所述脉管造影片示出了冠状树结构。根据另一示范性实施例，如图4所示，步骤c)，即关联步骤116包括将第一 X射线图像序列的对应图像与第二 X射线图像序列的关联图像空间对准128，其中，根据在步骤C)中检测到的相应对准在调整步骤130中调整选定的最佳位置。例如，为了进行对准，采用系统信息将在第一 X射线图像序列的图像采集和第二 X射线图像序列的采集之间成像系统和诸如患者的对象的相对位置的可能的改变计入考虑。 例如，针对第二 X射线图像序列的图像的平移运动和缩放对选定位置进行补偿。作为另一个示例，所述系统信息包括台子的位置，在所述台子上能够对对象进行检查。此外，所述系统信息还可以包括所选择的视场。作为系统信息的另一个示例，可以提供对象和探测器之间的距离。根据另一示范性实施例，将关联数据附加到第一序列的每幅图像以及第二 X射线图像序列的每幅图像上。这是为了将第二X射线图像序列的图像与第一X射线图像序列的对应图像关联。例如，所述关联数据包括来自X射线图像采集装置的成像角度数据。所述关联数据还可以包括诸如脉管系统或脉管结构的类型的图像类型信息。例如，所述脉管系统的类型是由用户指定的。根据本发明的另一方面，可以根据图像自动计算脉管系统的类型。作为另一个示例，所述关联数据包括X射线采集装置的系统信息。根据本发明的另一方面，作为示例，采集第一 X射线图像序列的图像和/或第二 X射线图像序列的图像，以生成3D图像数据。换言之，相对于对象从不同角度获取相应序列的图像，从而提供来自不同角度的图像数据，然后可以使用所述图像数据创建3D模型或体积信息。根据另一示范性实施例，如图5所示，在采集步骤124中采集至少两个X射线图像的预备序列124a、124b，并且在选择步骤126中，从所述至少两个X射线图像的预备序列中选择第一图像序列的图像，从而提供如采集步骤112中那样的第一图像序列。如虚线和附图标记124η所示，可以为选择步骤126采集两个以上的序列，即，η个序列。将参考图6描述根据本发明的方法的另一个示例。在第一采集步骤212中，采集第一 X射线图像序列，例如，作为血管造影图像。然后，在确定步骤214中，如从附图标记212到214的箭头所示，针对采集步骤212中采集的第一图像序列的每幅图像确定或计算最佳吸收装置位置。例如，这一计算可以以所述血管造影图像中采集到的脉管结构的模糊分割为基础。因而，提供了诸如楔片位置215的吸收装置位置。此外，为了能够在关联步骤216中将第二 X射线图像序列的图像与第一 X射线图像序列的对应图像关联，在信息附加步骤222中提供角度数据218和系统信息220，并将其与第一序列的图像的相应楔片位置215联系起来。
此外，还可以提供用户给出的或者基于所采集的第一序列的图像计算出的脉管信息作为用于信息附加步骤222的脉管信息数据224。用于信息附加步骤222的角度数据218、系统信息220和信息数据224的输入分别用从相应的框到容器形状的信息附加步骤222的箭头表示。分割线226将所述示意图分成了上面的第一部分和下面的第二部分。例如，在通过血管造影术采集第一图像序列并通过荧光检查采集第二图像序列的情况下，上面的第一部分可以是所谓的血管造影阶段，而下面的第二部分则可以指荧光检查阶段在已经提到的关联步骤216中，将诸如荧光检查图像的第二 X射线图像序列的图像与诸如血管造影图像的第一图像序列的对应图像关联。为了实现这一关联216，如连接箭头所示，提供来自附加步骤222的信息。例如，可以提供角度数据、系统信息、脉管信息等。为了实现两个相应序列的关联，提供第二序列的进一步信息(例如，角度数据228)，将 其输入到关联步骤216。此外，还可以提供诸如心血管信息的图像内容信息作为额外的数据230，该信息可以是用户给出的，也可以是基于图像生成的，给关联步骤216的输入也通过箭头表示。由于在附加步骤222中，还向关联步骤216提供针对吸收装置的位置的最佳位置数据，结合额外数据230和角度数据228，提供了楔片或吸收装置位置数据232，该楔片或吸收装置位置数据232被标示为离开关联步骤216的框的箭头。作为示例，在进一步的对准步骤234中，提供第二序列和第一序列之间的几何对准。因此，将来自上半部分的系统信息，即，涉及采集步骤212中的第一图像序列的采集的系统信息，与通过进入对准步骤234的箭头表示的、从第二序列的采集系统导出的系统信息236联系起来。因而，可能提供对准的吸收装置位置数据238作为对准步骤234的输出。将参考由血管造影术导出第一图像序列并且由荧光检查导出第二图像序列的示例进一步描述本发明的一些方面。为了得到血管造影片中的最佳吸收装置位置，在第一阶段，对血管造影片进行分析，并确立对应于在特定角度下成像的特定分支的最佳楔片位置。为了完成所述操作，例如，有可能依靠在血管造影过程中对所造影血管的模糊分割。例如，这将允许界定所研究的脉管系统。最佳位置将是在使所研究的整个脉管系统不受覆盖的同时覆盖图像的最大部分的位置。这一楔片位置或者吸收装置位置也可以含有安全余量，从而考虑血管造影术和荧光检查之间的不同呼吸深度。为了荧光检查/血管造影的对应，将每次荧光检查与对应于在相同的角度下成像的相同分支的先前的血管造影关联。为了建立该对应，例如，提供两条信息第一条是系统直接提供的成像角度。第二条是所成像的脉管系统的类型(实践中的右或左冠状动脉)。这一信息可以是用户给定的，也可以是根据图像自动计算出的。通过该方式可以对不只一次血管造影操作进行选择。上文已经指出，有可能采取不同的策略选择其中最好的一次，例如，最后一次、根据模糊分割注入最多的一次、给出了对图像覆盖最多或者较少的吸收装置位置的一次等。作为一个额外的步骤，可以在荧光检查图像和选定血管造影片之间进行对准，该对准也可以指几何对准。这一对准步骤使用来自系统的信息来说明在选定血管造影片和所考虑的荧光检查之间成像系统和患者的相对位置的可能的改变。这些条信息可以包括允许对可能的台子扫调(panning)进行补偿的台子位置、允许对可能的缩放进行校正的选定视场、允许对可能的缩放进行校正的患者和探测器之间的距离等。根据另一个示例，可以以所采集到的第二序列的第一幅图像为代表计算更为精细的空间对准。之后将计算出的对所述对准的调整施加于第二序列的其他图像的采集。根据一个示范性实施例，通过每X幅图像，即，按照预定的间隔，进行一次调整计算而在第二序列期间对所述对准进行细调。根据另一个示例，一旦针对平移运动和缩放对选定血管造影片做出了补偿，那么就可以在荧光检查过程中采用来自选定血管造影片的吸收装置位置，例如，楔片位置。从这样的意义上来讲它们是最佳的，即，它们在保留了临床医生将在其内进行导航的脉管系统不受覆盖的同时覆盖得尽可能多。根据另一个示例，在荧光检查过程中不需要图像处理。因此，一旦用户开始了荧光 检查就能够设定荧光检查吸收装置或楔片的位置，并对所述吸收装置或楔片进行相应的定位。根据本发明的另一方面，将第二图像序列的第一幅图像用于通过图像处理确定脉管系统。例如，因而，有可能判断介入设备是处于分为两部分的脉管系统(诸如冠状树结构)的右侧部分内还是左侧部分。在这种情况下，也是在荧光检查的一开始就设定最佳吸收装置或楔片位置，并且在继续第二图像序列之前立即对吸收装置进行定位。在下文中，将描述图7和图8以及其在图9和10中的相应摄影图像，以便对本发明的其他方面加以解释。在图7的左侧部分内示出了第一图像序列的图像312，而在右侧部分内示出了第二图像序列的对应第二图像314。作为示例，第一序列的第一图像312是作为血管造影图像采集的，从而示出了只是作为示例的一条血管结构。右侧部分示出了作为荧光检查图像采集的第二序列的对应图像。使用左侧部分示出的第一图像计算最佳吸收装置位置，例如，最佳楔片位置，然后将所述位置分别关联或变换至第二图像。对左侧图像示出的图像内容，例如，可见的血管结构315，实施这一位置计算。作为示例，通过细线示出了两个计算出的楔片位置316和318。例如，实际触及了图像边界的楔片位置被覆盖了，未将其示出。在图7的右侧部分内几乎看不到血管结构。作为示例，图7示出了左冠状树,而图8则示出了针对右冠状树的示例。左侧部分示出了第一图像412，而右侧部分则示出了第二图像414。第一图像412属于第一图像序列，例如，血管造影图像，其中能够看到血管结构415。第二图像414涉及第二图像序列，例如，所述图像是作为荧光检查图像采集的。这里，不再能够识别出血管结构，只能看到设备419。根据一个不例，从图7和图8以及图9和图10可以看出，第一图像序列提供了能够通过(例如)对所示的图像内容进行计算分析而容易地确定研究区的图像信息。简单来讲，在这些图像中，有可能检测到血管结构，从而确定研究区。因此，然后，能够计算吸收装置的位置。对于右半部分而言，这样的位置的计算是不可能的，因为第二序列的这些图像由于采集模式不同，即，没有造影剂(图8)或者只有非常少量的造影剂(图7)而只示出了很少的血管结构信息。但是，根据图像数据，第一和第二序列图像的关联是可能的，因而能够将所计算出的吸收装置的位置传递至第二图像序列，在图8的右半部分也通过两条线416和418将其指示出。图9和图10示出了具有叠加的的线的相应摄影图像，所述线指示吸收装置的定位，以更易于理解。在本发明的另一示范性实施例中，提供了一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于，其适于在适当的系统上执行根据前述实施例之一所述的方法的方法步骤。因此，可以将所述计算机程序单元存储在计算机单元上，所述计算机单元也可以是本发明的实施例的部分。这一计算单元可以适于执行上述方法的步骤或者引起所述步骤的执行。此外，其可以适于对上述设备的部件进行操作。所述计算单元能够适于自动运行和/或执行用户的命令。可以将计算机程序加载到数据处理器的工作存储器内。因而，可以将所述数据处理器配备为执行本发明的方法。本发明的这一示范性实施例既覆盖最初就采用本发明的计算机程序，又覆盖通过 更新将现有的程序转换成采用本发明的程序的计算机程序。更进一步而言，所述计算机程序单元将能够提供完成上文所述的方法的示范性实施例的过程的所有必要步骤。根据本发明的另一示范性实施例，提出一种诸如CD-ROM的计算机可读介质，其中，所述计算机可读介质具有存储于其上的计算机程序单元，所述计算机程序单元如前文部分所述。可以将计算机程序存储在和/或使其分布在适当的介质上，所述介质例如，与其他硬件一起提供的或者作为其他硬件的部分提供的光存储介质或固态介质，也可以使所述计算机程序通过其他形式分布，例如，通过互联网或者其他有线或无线电信系统。但是，也可以通过诸如环球网的网络提供所述计算机程序，并且可以从这样的网络将所述计算机程序下载到数据处理器的工作存储器内。根据本发明的另一示范性实施例，提供了一种用于使计算机程序单元可用于下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的前述实施例之一所述的方法。必须指出，本发明的实施例是参考不同的主题描述的。具体而言，一些实施例是参考方法类型权利要求描述的，而其他实施例则是参考设备类型权利要求描述的。但是，本领域技术人员将从上述和下述说明认识到，除了另行指出，否则除了属于一类主题的特征的任意组合之外，涉及不同主题的特征之间的任意组合也应当被认为在本申请中得到了公开。但是，将所有的特征结合起来所提供的协同作用要超过所述特征的简单加和。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，单数冠词不排除复数。单个处理器或其他单元可以完成权利要求中列举的若干项目的功能。在互不相同的从属权利要求中陈述某些措施不表示不能采用这些措施的组合进行改进。


本发明涉及在X射线图像采集中的自动的吸收装置定位。为了改善图像质量以及优化对对象的辐射曝光度，提供了X射线吸收装置的最佳位置。采集(112)第一X射线图像序列(113)。针对每幅所述图像，确定(114)X射线吸收装置的最佳位置(115)。将第二X射线图像序列(117)与第一序列的对应图像相关联(116)。选择对于第一序列(113)的关联的对应图像所确定的吸收装置(14)的最佳位置，用于第二序列(117)的采集。因而，基于所述第一序列生成具有吸收装置的优化位置的基于具体情况的数据库，从而为第二图像序列的实际采集提供所生成的位置信息。