针对路线图方法确定加权的方法、数据存储器和成像设备技术

本发明专利技术涉及一种针对路线图方法自动确定加权的方法(1)、相应的计算机程序、具有这种计算机程序的相应的数据存储器和相应的用于自动执行方法(1)的成像设备。在方法(1)中，由解剖图像(2)和对象图像(6)产生第一和第二加权图像。为此，对属于预先给定的解剖特征(3)或者器械(7)的像素分配预先给定的第一加权值。随着解剖特征(3)或者器械(7)与相应的拍摄区域(4)的边缘(R)的距离的增加，根据预先给定的单调递减函数，对其余的像素分配与位置相关地变小的加权值。提供通过相互合成第一和第二加权图像产生的总加权图像(10)和/或根据总加权图像(10)确定的关注区域(11)，作为针对图像处理算法的输入数据。

【技术实现步骤摘要】
针对路线图方法确定加权的方法、数据存储器和成像设备
本专利技术涉及一种用于自动确定针对路线图方法(Roadmap-Verfahren)的加权的方法、相应的计算机程序、具有这种计算机程序的数据存储器和相应的用于路线图方法的成像设备。本专利技术尤其适合结合医学成像应用，然而原则上也可以在其它领域、例如工业领域中使用。
技术介绍
路线图方法或者路线图模式在医学成像中、尤其是在介入放射中是本身已知的方法。通常涉及将两个减影图像叠加的双减影方法。在荧光透视中，例如首先可以产生血管图像、即血管或者血管树的图像，作为第一减影图像，方法是，从在造影剂注射之后拍摄的造影剂图像中，减去之前拍摄的掩模图像。可以产生所谓的设备图像(Device-Bild)，作为减影图像中的第二减影图像，方法是，从在相应的介入期间拍摄的现场图像(Live-Bild)中，减去在引入相应的医学对象之前拍摄的掩模图像。因此，理想地，第一减影图像在这种情况下仅包含血管，而设备图像理想地仅示出相应的医学对象。然后，这些图像的叠加可以在介入期间的现场成像中用作导航辅助，以例如避免多次造影剂注射和附加的拍摄，其伴随着最终不必要的针对相应的患者的附加的辐射和造影剂负荷。然而，在实践中，两个减影图像的叠加可能是有问题的，因为例如患者和/或所使用的成像设备的运动可能使图像的配准变得困难，并且可能在叠加或者相应的叠加图像(也称为路线图图像)中导致运动伪影。这种运动伪影和/或错误配准可能使可识别性和图像评估明显变得困难。迄今为止使用的解决方案是使用所谓的像素移位算法，其以基于图像的方式尝试将两个减影图像相互配准，并且确定与之相应的运动矢量，必须根据运动矢量移动两个图像中的一个来进行补偿运动，以实现准确的配准或者叠加。然而，当例如对相对大的区域进行成像，在图像的不同的部分区域中出现不同的运动，和/或也称为关注区域(RoI，英语：“RegionofInterest”)的相关的工作和图像区域在介入期间移动时，这种方法达到其极限。在此，利用目前已知的方法和设备，通常不能实现令人满意的性能，和/或对工作流程(Workflow)产生负面影响，因为例如相应的人员必须在介入期间手动调整相应的设置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，使得能够对路线图方法进行改善。根据本专利技术，上述技术问题通过本专利技术的主题来解决。在说明书和附图中给出本专利技术的有利的设计方案和扩展方案。根据本专利技术的方法用于针对路线图方法，自动确定针对借助成像设备获得的目标对象的图像的加权。目标对象尤其是可以是借助成像设备成像的患者或者患者的部分区域。然而，本方法例如同样可以应用于最终可以利用相应的成像设备或者相应地使用的成像模态成像的任意的对象。成像设备优选可以是X射线设备、例如C形臂设备。如果可以使用路线图模式，则同样可以使用其它成像设备或者成像模态。在根据本专利技术的方法中，首先，提供目标对象的解剖图像，解剖图像对目标对象的预先给定的分割的解剖特征进行显示或者成像。解剖图像尤其是可以是减影图像、例如开头已经提到的血管图像。在这种情况下，于是例如相应的血管或者相应的血管树是解剖特征。解剖特征的预先给定例如已经可以如下进行，即，成像设备相应地被对准并且配置为对该解剖特性进行成像。但是同样可以通过用户进行特殊的选择或者标记。在根据本专利技术的方法的另一个方法步骤中，提供对象图像，对象图像显示目标对象的区域中、即成像设备的相应的拍摄区域中的分割的器械、设备、对象或者工具(Device)，其中，对象图像或者针对对象图像的拍摄区域至少基本上对应于解剖图像的拍摄区域，即为了进行拍摄而使用或者设置的成像设备的拍摄区域。也就是说，在这种意义上，拍摄区域意为通过相应的图像成像或者显示的患者或者目标对象的片段。换言之，也就是说，对象图像和解剖图像的拍摄区域或者图像片段完全或者至少基本上完全重合或者重叠。也称为器械图像的对象图像尤其是可以是开头已经提到的设备图像。也就是说，对象图像尤其是同样可以是减影图像。也就是说，可以在相同或者至少基本上相同的拍摄条件下，尤其是在此期间成像设备不运动或者移动的情况下，拍摄用于产生解剖图像和对象图像的单个图像(Einzelbild)，即例如相应的掩模图像、造影剂图像和目标对象的检查图像或者现场图像，以确保相应地存在、即使用相同的拍摄区域、即图像片段或者对其进行成像。也就是说，拍摄区域对应于成像的空间区域或者目标对象的部分区域。提供解剖图像和对象图像可以意为或者包括产生解剖图像和对象图像。这种提供同样可以包括采集或者拍摄用于产生解剖图像和/或对象图像的相应的图像、尤其是X射线图像。替换地，提供可以意为，提供相应的数据存储器，并且通过成像设备或者被配置为用于执行本方法的装置从数据存储器中调取所提到的图像中的一些或者全部。在对象图像中显示的器械例如可以是导线、导管、支架、探头、内窥镜、不透射线的粘合剂、螺钉、卡箍和/或类似装置。最后，本专利技术的意义上的器械可以是几乎任意的用于影响目标对象的物体、尤其是人造物体，可以通过成像设备或者相应地使用的成像模态对该物体进行成像。在根据本专利技术的方法的另一个方法步骤中，根据解剖图像产生第一加权图像，并且根据对象图像产生第二加权图像。为了产生第一加权图像，对属于解剖特征的像素或者图像区域分配或者分派预先给定的第一加权值、例如1或者100％。对不属于解剖特征的拍摄区域的边缘处的像素或者图像区域分配或者分派与第一加权值相比更小的预先给定的第二加权值、例如0或者0％。根据预先给定的单调递减函数，与拍摄区域或者解剖图像中的相应的像素或者图像区域的位置有关地，对位于这些像素或者图像区域之间、即解剖特征与拍摄区域的边缘之间的像素或者图像区域，分别分配或者分派位于第一和第二加权值之间的加权值。类似地，为了产生第二加权图像，对属于器械的像素或者图像区域，分配预先给定的第一加权值或者其它的预先给定的第一加权值，并且对不属于器械的拍摄区域的边缘处的像素或者图像区域，分配或者分派该或者一个与第一加权值相比更小的预先给定的第二加权值。根据该或者一个预先给定的单调递减函数，与拍摄区域中或者对象图像中的相应的像素或者图像区域的位置有关地，对处于它们之间、即器械与拍摄区域的边缘之间的像素，分别分配或者分派处于第一和第二加权值之间的加权值。也就是说，处于边缘与解剖特征之间或者边缘与器械之间的像素或者图像区域越靠近解剖特征或者器械，则该像素或者图像区域可以具有越高或者越大的加权值，而该像素或者图像区域越靠近边缘，则其相应地具有越小或者越低的加权值。对边缘与解剖特征或者器械之间的像素或者图像区域分配的加权值可以包括预先给定的第二加权值，但是优选应当与预先给定的第一加权值不同。由此可以确保，属于解剖特征或器械或者与解剖特征或器械相关联的像素或图像区域始终具有最大的权重，即被最大地加权。对于第一和第二加权图像，第一加权值和第二加权值以及预先给定的函数可以相同，以改善一致性和可追溯性，并且使所述方法的开销最小。然而，原则上，对于第一和第二加权图像，同样可以使用不同的第一加权值、第二加权值和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对路线图方法自动确定针对借助成像设备获得的目标对象的图像(2、6)的加权的方法(1)，具有如下方法步骤：/n-提供解剖图像(2)，所述解剖图像显示目标对象的预先给定的分割的解剖特征(3)，/n-提供对象图像(6)，所述对象图像显示目标对象的区域中的分割的器械(7)，其中，对象图像(6)的拍摄区域(4)至少基本上对应于解剖图像(2)的拍摄区域(4)，/n-由解剖图像(2)产生第一加权图像，并且由对象图像(6)产生第二加权图像，方式是，对属于解剖特征(3)的像素或者属于器械(7)的像素，分别分配预先给定的第一加权值，对拍摄区域(4)的边缘(R)处的、不属于解剖特征(3)或者不属于器械(7)的像素，分别分配与第一加权值相比更小的预先给定的第二加权值，并且根据预先给定的单调递减函数，依据拍摄区域(4)中的相应的像素的位置，分别对处于其之间的像素，分配处于第一和第二加权值之间的加权值，/n-通过将第一和第二加权图像相互合成，产生总加权图像(10)，以及/n-提供总加权图像(10)和/或根据总加权图像(10)确定的关注区域(11)，作为图像处理算法的输入数据。/n

【技术特征摘要】
20180711 DE 102018211477.31.一种针对路线图方法自动确定针对借助成像设备获得的目标对象的图像(2、6)的加权的方法(1)，具有如下方法步骤：
-提供解剖图像(2)，所述解剖图像显示目标对象的预先给定的分割的解剖特征(3)，
-提供对象图像(6)，所述对象图像显示目标对象的区域中的分割的器械(7)，其中，对象图像(6)的拍摄区域(4)至少基本上对应于解剖图像(2)的拍摄区域(4)，
-由解剖图像(2)产生第一加权图像，并且由对象图像(6)产生第二加权图像，方式是，对属于解剖特征(3)的像素或者属于器械(7)的像素，分别分配预先给定的第一加权值，对拍摄区域(4)的边缘(R)处的、不属于解剖特征(3)或者不属于器械(7)的像素，分别分配与第一加权值相比更小的预先给定的第二加权值，并且根据预先给定的单调递减函数，依据拍摄区域(4)中的相应的像素的位置，分别对处于其之间的像素，分配处于第一和第二加权值之间的加权值，
-通过将第一和第二加权图像相互合成，产生总加权图像(10)，以及
-提供总加权图像(10)和/或根据总加权图像(10)确定的关注区域(11)，作为图像处理算法的输入数据。


2.根据权利要求1所述的方法(1)，其特征在于，将解剖图像(2)中和对象图像(6)中的关注区域(11)确定为其如下相应的图像区域，所述图像区域对应于加权值大于预先给定的权重阈值的总加权图像(10)的像素。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法(1)，其特征在于，所述图像处理算法是像素移位算法，所述像素移位算法将对象图像(6)与解剖图像(2)配准，以进行叠加，并且为此在考虑总加权图像(10)的情况下，补偿目标对象(3)和/或成像设备(7)在解剖图像(2)和对象图像(6)的相应的采集时间点之间的运动，其中，将通过总加权图像(10)分配了较高的加权值的图像区域(5)，相对于其它图像区域优先。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(1)，其特征在于，为了由解剖图像(2)或者由对象图像(6)产生第一和第二加权图像，首先产生相应的二进制图像，方式是，对属于...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y基里亚库，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE