X射线介入中的自动栓塞剂可视化制造技术

用于处理在感兴趣区域(ROI)处的物质的沉淀期间采集的影像(F)的图像处理方法和相关系统(IPS)。所述方法和系统允许在图形显示(GD)中对所沉淀的物质的各方面进行可视化，和/或基于所述影像确定在ROI处沉淀的所述物质的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线介入中的自动栓塞剂可视化
本专利技术涉及图像处理方法、图像处理系统、计算机程序单元以及计算机可读介质。
技术介绍
在一些介入X射线流程中，将栓塞剂注射到患者中以实现各种处置(例如AVM(动静脉畸形)或肿瘤)是常见的。例如，为了阻止癌变组织或者AVM(动静脉畸形)的生长，可以故意使其动脉支流栓塞以阻断血液供应(AVM)和/或停止对癌变或生长的营养供应(例如在经导管动脉化疗栓塞(TACE)中)。这种类型的介入被称为医学栓塞术，其可以通过借助于导管在人体中的预期位置(感兴趣区域(ROI))施予栓塞剂来进行的。栓塞剂基本是包含悬浮在载液中的小珠的一定液体体积或质量的胶粘剂，通过这样在疾病位置处实现阻塞。在这样的栓塞介入期间，优势在于确保了仅阻断靶向动脉支流，而健康血管不受阻断。目前，通过采集一幅或多幅荧光检查投影图像来监测栓塞物的位置。由于栓塞物和/或载液的辐射不透明性，在所述荧光检查图像中能辨别出投影“踪迹”，由此向放射介入者提供有关栓塞物所处何处的线索。在X射线荧光检查中栓塞剂的可见性通常较差。为了有助于使栓塞剂的沉淀更好地可视化，一般使用减影技术，其去除背景并只留下沉淀的栓塞剂。然而，在这种背景下使用现有的减影技术在过去已经被证明相当繁冗且要求高精度。具体而言，其依赖于掩膜图像的选择，要求每隔几次荧光检查运行就进行一次帧(掩膜)选择。所得到的减影图像一般仅示出所沉淀的栓塞剂的微小的黑色拖影，很难将其与减影伪像和背景噪声区分开。栓塞术流程的另一问题是在大多数经动脉栓塞术(TAE)流程中，估计靶向组织中的沉淀的材料的量是很重要的。所述估计可以被用于预测临床结果，或者其可以被用于核查所注射的材料的一部分是否被沉淀在别处。然而，为了完成这些估计，通常必须使用昂贵的额外设备。
技术实现思路
本领域可能需要用来帮助监测物质的沉淀的备选方法和/或相关系统，以解决上述缺陷中的至少一些。本专利技术的目的是通过独立权利要求的主题名称来解决的，其中，在丛书权利要求中并入了进一步的实施例。应当指出，下文描述的本专利技术的方面同等地适用于图像处理方法、计算机程序单元和计算机可读介质。根据本专利技术的第一方面，提供了一种图像处理系统，包括：输入端口，其被配置为接收在物质沉淀在样本中的感兴趣区域ROI处或周围之前、期间或之后的不同时刻处对所述ROI采集的多幅图像；图像组合器，其被配置为：i)根据截至第一时刻采集的多幅所述图像中的一幅或多幅的组合来组合第一图像；和ii)根据截至第二时刻采集的多幅所述图像中的一幅或多幅的组合来组合第二图像；减法器，其被配置为从所述第二图像中减去所述第一图像以获得表示在所述第一时刻与所述第二时刻之间累积的一定体积的所述物质的差值图像，其中，所述第二图像和所述第一图像中的至少一个是由所述图像中的多于一幅图像组合的；以及输出端口，其被配置为输出所述差值图像。所提出的系统不再需要使用特定的掩膜图像。所提出的系统可以使用采集到的图像中的任何图像，未必只是特定的掩膜图像。所述系统将用户从只能够使发生在最近的掩膜图像与当前图像之间的沉淀可视化的限制中解放出来。所提出的系统允许用户任意地组成或定义时间间隔，并且之后基于从所有先前采集的图像中的选择来详细地检查在定义的时间间隔中的沉淀或使所述沉淀可视化。所述系统允许在介入的部分期间或在整个介入期间根据时间使物质的沉淀可视化。根据一个实施例，所述第一图像或所述第二图像是根据分别截至所述第一时刻或截至所述第二时刻采集的图像形成的平均图像或者经空间和/或时间滤波的图像。根据一个实施例，所述系统操作用于输出针对不同的第一时刻和/或第二时刻的多幅差值图像，所述系统还包括显影仪，所述显影仪被配置为在显示单元上实现对所述多幅差值图像的累积显示或顺序显示。在所述顺序显示中，一幅接一幅地显示所述多幅差值图像，其中，下一幅差值图像替代前一幅差值图像被显示。在所述累积显示中，下一幅差值图像并不替代正在显示的前一幅差值图像而被显示，而是重叠在前一幅差值图像上。亦即，差值图像一幅接一幅地累积地重叠在彼此之上。这允许对沉淀物质的形状和运动的变化进行可视化。根据一个实施例，所述差值图像中的至少两幅是以不同的视觉绘制来显示的。根据一个实施例，所述系统包括聚焦于ROI的运动补偿器，所述聚焦于ROI的运动补偿器操作用于在图像减影之前使所述多幅图像配准，从而针对在各图像的采集之间的所述ROI的运动进行运动补偿。根据一个实施例，所述运动补偿器与标记识别器协作，所述标记识别器被配置为在所述图像之间识别标记，所述标记对应于所述ROI或者对应于可操作用于使流体沉淀的设备。根据一个实施例，所述第一时刻和/或所述第二时刻能由用户调节。根据一个实施例，由所述图像组合器组合成所述第一图像或所述第二图像的图像的数量能由用户调节，由此调节对流体的累积进行显示的时间分辨率。根据一个实施例，所述系统包括对比度测量单元，所述对比度测量单元基于所述差值图像并且基于X射线吸收流体的给定X射线吸收特性来测量累积物质的量。根据一个实施例，所述系统还包括物质沉淀监测器，所述物质沉淀监测器被配置为将在两个时刻之间施予所述样本的所述物质的体积与根据所述差值图像测得的所沉淀的物质的所述体积的量进行比较，所述沉淀监测器被配置为在两个体积之间的偏差超过阈值的情况下发出警告信号。换言之，在一个实施例中，所述系统提供对在ROI处沉淀的物质的量的基于图像内的确定。这对于在经动脉栓塞术(TAE)流程中估计靶向组织中的沉淀材料的量是有用的。可以使用所述估计来预测临床结果，或者其可以被用于核查所注射的材料的一部分是否沉淀在别处。总之，在一个实施例中，本文中提出的是使用2DX射线成像和高级减影技术来估计特定区域面积中沉淀的栓塞剂的量。所提出的系统可以被用于估计离开导管或者流经特定(分支)血管的药剂的流率。可以使测量结果可视化和/或将其转换为音频提示，如果需要的话，其中之一或其两者是实时的，从而在流程期间对用户进行辅助，或者测量结果可以被用于报告/临床研究中。所提出的系统的一个优势在于为用户提供了定量注射信息，而无需使用可能使流程显著放慢和/或可能无法实时地实现的不同的技术/模态，例如测量导管或(锥形射束)CT。所述的基于图像的对比度测量也符合本专利技术的第二方面，所述第二方面是一种图像处理系统，包括：输入端口，其被配置为接收在物质沉淀在样本中的感兴趣区域ROI处或周围之前、期间或之后的不同时刻处对所述ROI采集的多幅投影图像；减法器，其被配置为从第一图像(MI)中减去第二图像以获得表示第一与第二时刻之间累积的所述物质的体积的差值图像，所述第一图像和所述第二图像中的每个基于所述图像中的一幅或多幅；对比度测量单元，其基于所述差值图像并且基于X射线吸收物质的给定X射线吸收特性来测量累积的物质的量；以及输出端口，其被配置为输出测得的量的数值指示。尽管所述系统是参考栓塞剂解释的，但是所述系统可以被很好地用于对具有相对高的粘度和充分的辐射不透明度并且展现出相对缓慢的运动和沉淀后的相对长的停留时间的的任何物质的沉淀进行监测。具体而言，所述物质(例如栓塞材料)不同于血管造影术中通常使用的造影剂(染料)，本文设想的物质具有比造影剂更高的粘度并且具有比造影剂更慢的移动或形状变化，这是因为造影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理系统(IPS)，包括：输入端口(IN)，其被配置为接收在物质沉淀在样本(SP)中的感兴趣区域ROI处或者周围之前、期间或之后的不同时刻处对所述ROI采集的多幅图像；图像组合器(MIF)，其被配置为：i)根据截至第一时刻采集的多幅所述图像中的一幅或多幅的组合来组合第一图像；和/或ii)根据截至第二时刻采集的多幅所述图像中的一幅或多幅的组合来组合第二图像；减法器(DIFF)，其被配置为从所述第二图像中减去所述第一图像以获得表示所述第一时刻与所述第二时刻之间累积的所述物质的体积的差值图像，其中，所述第二图像和所述第一图像中的至少一个是由所述图像中的多于一幅图像组合的；输出端口(OUT)，其被配置为输出所述差值图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.18 EP 14307072.01.一种图像处理系统(IPS)，包括：输入端口(IN)，其被配置为接收在物质沉淀在样本(SP)中的感兴趣区域ROI处或者周围之前、期间或之后的不同时刻处对所述ROI采集的多幅图像；图像组合器(MIF)，其被配置为：i)根据截至第一时刻采集的多幅所述图像中的一幅或多幅的组合来组合第一图像；和/或ii)根据截至第二时刻采集的多幅所述图像中的一幅或多幅的组合来组合第二图像；减法器(DIFF)，其被配置为从所述第二图像中减去所述第一图像以获得表示所述第一时刻与所述第二时刻之间累积的所述物质的体积的差值图像，其中，所述第二图像和所述第一图像中的至少一个是由所述图像中的多于一幅图像组合的；输出端口(OUT)，其被配置为输出所述差值图像。2.根据权利要求1所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述第一图像或所述第二图像是根据分别截至所述第一时刻或截至所述第二时刻采集的图像形成的平均图像，或者其中，所述第一图像或所述第二图像是经空间或时间滤波的图像。3.根据权利要求1或2所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述系统操作用于输出针对不同的第一时刻和/或第二时刻的多幅差值图像，所述系统还包括显影仪(VIS)，所述显影仪被配置为在显示单元上实现对所述多幅差值图像的累积显示或顺序显示，其中，所述累积显示是通过将所述多幅差值图像累积地重叠在彼此之上形成的。4.根据权利要求3所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述差值图像中的至少两幅是以不同的视觉绘制来显示的。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的图像处理系统(IPS)，包括聚焦于ROI的运动补偿器(MC)，所述聚焦于ROI的运动补偿器操作用于在图像减影之前使所述多幅图像配准，从而针对在各图像的采集之间的所述ROI的运动进行运动补偿。6.根据权利要求5所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述运动补偿器(MC)与标记识别器(LI)协作，所述标记识别器被配置为在所述图像之间识别标记，所述标记对应于所述ROI或者对应于可操作用于使流体沉淀的设备(OB)。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述第一时刻和/或所述第二时刻能由用户调节。8.根据权利要求1-7中的任一项所述的图像处理系统(IPS)，其中，由所述图像组合器(MIF)组合成所述第一图像或所述第二图像的图像的数量能由用户调节，由此调节对流体的累积进行显示的时间分辨率。9.根据权利要求1-8中的任一项所述的图像处理系统(IPS)，包括对比度测量单元(CMU)，所述对比度测量单元基于所述差值图像并且基于X射线吸收流体的给定X射线吸收特性来测量所累积的物质的量。10.根据权利要求9所述的图像处理系统(IPS)，还包括物质沉淀监测器(FDM)，所述物质沉淀监测器被配置为将i)在两个时刻之间施予所述样本的所述物质的体积与ii...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·H·登哈尔托赫，R·弗洛朗，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL