本发明专利技术涉及用于可视化血管、尤其是心脏冠状血管内沉积物的方法和装置,其中,利用成像断层造影设备、尤其是多层计算机断层造影设备(1)绘制血管(21)的2D断层图像序列的测量数据,并由该测量数据再现2D断层图像并进行显示,其中,对2D断层图像的图像数据进行后处理,以局部确定该2D断层图像中的亮度值和/或基于该亮度值的输出值。该方法的特征是,在显示2D断层图像时标记一个或多个图像区域(23,24),其中,在后处理时根据预先给定的转换函数、亮度值和/或基于该亮度值的输出值的不同值域,将图像点与不同的颜色相对应,自动进行颜色编码并进行显示。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于可视化血管、尤其是心脏冠状血管内沉积物的方法和装置,其中,利用成像断层造影设备、特别是多层计算机断层造影设备绘制血管2D断层图像序列的测量数据,由该测量数据再现2D断层图像并进行显示,其中,进行2D断层图像数据的后处理,以局部确定亮度值和/或基于该亮度值的输出值。
技术介绍
冠状心脏疾病是工业化国家的主要致死原因之一。它们通常由冠状血管中导致血管变窄或闭锁的动脉粥样硬化斑块引发。动脉粥样硬化斑块可以分为具有不同组成的不同类型。富含脂肪或非钙化的斑块也称为软斑块,对于发生如梗塞或心脏骤停这样的冠状血管事件具有尤其高的危险性,因为它的破裂极有可能导致紧急的血管闭锁。通过采用特定的药物、即所谓的降脂药物,可以在存在软斑块的情况下降低紧急冠状血管事件的危险。与软斑块相反,钙化的斑块作为另一种斑块类型很少造成紧急的血管闭锁。同样,介于软斑块和钙化斑块之间的纤维斑块也很少造成紧急的血管闭锁。因此,在采用成像技术时,感兴趣的是能够尽快识别出患者心脏冠状血管中的软斑块。公知的用于可视化心脏冠状血管中软斑块的成像方法是血管内超声波成像(IVUS)或光相干断层造影(OCT)的介入成像方法。这些成像模件产生灰度值图像,其图像平面垂直于血管轴。血管在图像中心显现为同心环,其中不同的斑块类型可通过图像中的不同灰度值区域分辨。但观察者必须具有丰富的经验才能可靠地辨认出斑块的存在并区分不同的斑块类型。自从引入多层计算机断层造影设备以来,可以通过相应的探测器阵列同时采集四层或更多的断层,因此可以结合与心电图同步的运行方式(所谓的EKG选通)进行非介入式心脏成像。在此,EKG选通与多层计算机断层造影设备的高拍摄速度相结合可使冠状动脉的可视化具有最少的运动伪影。所绘制的2D断层图像可以然后以不同的方式、如通过3D立体着色(VRT)或通过两维薄层MIP(最大强度投影)可视化。这样的断层造影成像的例子例如在B.Ohnesorge等人的“Cardiac Imaging by Means of Electrocardiographically Gated MultisectionSpiral CTInitial Experience”,Radiology(2002),Band 217,第564-571页中有所提及。如在C.R.Becker等人发表的“Current Development of Cardiac Imagingwith Multidetector-Row CT”,European Journal of Radiology(2000),卷36,第97-103页所提到的,利用多层计算机断层造影设备也可以基于近似各向同性的断层图像数组来显示钙化的和未钙化的冠状斑块。在S.Schroeder等人的“Non-invasive Detection and Evaluation of Atherosclerotic Plaque with Multi-SliceComputed Tomographie”,Journal of the American College of Cardiology(2001),卷37,1430-1435页中提出了根据本专利技术权利要求1上位概念的可视化心脏冠状血管沉积物的方法,其中,富含脂肪的、纤维的以及钙化的斑块可通过确定再现的2D断层图像的图像数据中的CT密度值加以区分。在此,对在每个斑块区域的至少四个不同轴向断层图像中的16个随机选出的点进行密度测量。但在观察利用成像断层造影模件获得的检查对象区域的2D断层图像时,常常存在不同斑块类型相对于周围组织不好辨认的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,提供一种用于可视化血管、尤其是心脏冠状血管内沉积物的方法和装置,利用它们可使观察者更好地识别不同类型的沉积物。本专利技术的技术问题是通过一种用于可视化血管内沉积物的方法来解决的,其中,利用成像断层造影设备、尤其是多层计算机断层造影设备绘制血管的2D断层图像序列的测量数据,并由该测量数据再现2D断层图像并进行显示。在对2D断层图像的显示中,例如交互地标记一个或多个图像区域。这些图像区域、特别是血管区域也可以通过图像处理方法自动地确定。在所标记的图像区域中,在自动后处理时根据可预先给定的转换函数、亮度值和/或基于该亮度值的输出值的不同值域将图像点与不同的颜色相对应,进行颜色编码并在2D断层图像中进行显示。由此,观察者在观看所拍摄的血管的2D断层图像时,利用相应的交互标记工具(如鼠标指针)交互地在所显示的2D断层图像中标记出所显示血管上的感兴趣区域。在此,标记也可采用所谓的像素透镜技术来实现,其中,将围绕鼠标指针位置的预定平面作为标记的图像区域来观察。在此,对该标记的图像区域内的所有图像点都分别根据预先给定的转换函数进行彩色显示。在此,相关的图像数据的后处理以及彩色显示可以通过在图像区域中只定位鼠标指针或通过例如单击鼠标的输入命令来触发。在此,围绕鼠标指针位置的预定平面可以是圆形、椭圆形或矩形,当然也可以是任意其它预定形状。通过该彩色像素透镜使得观察者在分析图像时可以随时立即识别图像中血管上的斑块,并辨认出其形状和大小。通过交互地穿行于图像之中可以更快地获得检查对象体积中斑块大小和种类的概况。预先给定用于颜色编码的相应图像区域的另一个有利的可能性在于采用标记工具,利用该工具在图像中标记图像区域。这也可以借助鼠标指针和标记程序以公知的方式进行。然后通过双击标记区域启动后处理以及基于该后处理的根据转换函数的彩色显示。在这种实施方式下,还可以通过标记工具标记图像中存在的所有斑块区域。在这种实施方式的一种扩展中,基于标记区域对斑块进行量化的采集。在此,可以计算存在的整个斑块或各类型斑块的总体积,特别是软斑块。该斑块的三维立体可以通过各断层图像之间的三维匹配模型来确定。在此还可以计算整个斑块上各斑块类型的成分并显示其结果。以这种方式观察者可以立即识别出现有的斑块是否主要是由一种斑块类型构成。用于采集测量数据的成像断层造影设备例如可以是计算机断层造影设备、C臂设备、磁共振断层造影设备或超声波断层造影设备。在采用本专利技术的方法时重要的仅是利用成像模件获得图像数据,利用这些数据可以通过图像中的不同亮度值来区分不同类型的斑块。但在本专利技术方法的优选实施例中,利用多层计算机断层造影设备来绘制测量数据。在此,采用EKG选通技术进行心脏血管拍摄,以获得具有各向同性亚毫米级分辨率而无运动伪影的立体数组。2D断层图像序列通常包括多个100个轴向2D断层图像。利用特殊的处理方法可以分别垂直于感兴趣血管的血管轴来获得这些图像,其中,在各图像之间保持预先给定的距离。在此,为了获得对于所有现有斑块区域的概貌须再现尽可能包含所有血管的2D断层图像。在本专利技术方法的一优选实施例中,可以采用厚多平面整形(厚MPR)技术,以便获得重叠的图像并由此通过去除相邻图像间的间距来获得更高的可再现性。但各断层图像的层厚不能选择得过大,使得沿冠状动脉的分辨率降低。当然,在实施本专利技术的方法时,还可以施以造影剂,以提高感兴趣斑块区域的图像对比度。在采用计算机断层造影时优选采用CT数来区分不同斑块类型。在此,可以划分为如下的类-当CT数位于第一间隔内时,为非本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于可视化血管内沉积物的方法,其中,利用成像断层造影设备绘制血管(21)的两维断层图像序列的测量数据,并由该测量数据再现两维断层图像并进行显示,其中,对两维断层图像的图像数据进行后处理,以局部确定该两维断层图像中的亮度值和/或基于该亮度值的输出值,其特征在于,在显示该两维断层图像时,通过定位可在该两维断层图像中交互移动的标记元件来标记一个或多个图像区域(23,24),围绕该标记元件定义可预先给定的标记区域,其中,在后处理时根据预先给定的转换函数、亮度值和/或基于该亮度值的输出值的不同值域,将图像点与不同的颜色相对应,自动进行颜色编码并进行显示。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯琴阿斯贝克,丹尼尔林克,迈克尔朔伊林,
申请(专利权)人:西门子公司,
类型:发明
国别省市:DE[德国]
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