用于进行血管造影检查的方法和计算机断层造影设备技术

本发明专利技术涉及一种用于对患者(1)实施血管造影检查的方法和计算机断层造影设备(2)，其中采用的计算机断层造影设备(2)具有至少一个在机架(3)上可围绕z轴旋转支撑的拍摄系统(4，5)。从机架的至少一个预定的旋转角度位置对于X射线的至少两个不同的能量采集投影数据(L1，L2，H1，H2)。然后在分析与各个旋转角度位置相应的投影数据(L1，L2，H1，H2)的条件下将投影数据(L1，L2，H1，H2)整合为一个合成的投影图像(9)，在该投影图像中至少一个要选择性显示的物质(21)与各个单个的投影数据(L1，L2，H1，H2)相比以高的图像对比度成像。利用该过程，计算机断层造影设备(2)的应用领域扩展到基于投影的血管造影检查，血管造影检查迄今为止仍使用C形臂系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于进行血管造影检查的一种方法和一种计算机断层造影设备。
技术介绍
X射线设备在医学领域公知用于获取关于患者的体内信息以用于诊断和/或治疗目的。在此将不同物质相对于由X射线设备产生的X射线的不同的衰减特征用于图像中的对比度形成(Kontrastgebimg)。骨组织相对于软组织具有非常不同的衰减特征。基于与此相关的高的图像对比度，可以以简单的方式分析骨结构。然而，在衰减特征中不能与周围的软组织显著区别的血管和器官，由于太小的对比度而不能以常规的方式被检查。然而恰恰这些检查在诊断医学中具有重要价值。现在采用血管造影检查来诊断大量不同的血管疾病。例如可以借助血管造影检查来诊断动脉的疾病，诸如动脉硬化和与之相关的血管变窄、动脉瘤(Aussackimgen)和危险的血管闭锁，当然也能诊断静脉的疾病， 例如血栓症。对于血管造影检查，在X射线技术中迄今为止主要采用C形臂系统。利用其中的平面图像探测器，可以产生具有高的位置分辨率和检查区域的高覆盖的投影图像。由于在血管和周围的软组织在对X射线的衰减特征上区别很小，故在进行血管造影检查时使用造影剂以提高图像对比度。在投影图像中，血管结构和与之相关的器官通过造影剂所占据的体积被间接地显示出来。根据医学问题的不同，在此会期望得到仅包含造影剂影像的投影图像。也就是在这种情况下应当抑制骨组织和软组织的图像结构。用于遮盖这些图像结构的常规技术通过数字的减影血管造影 (Subtraktionsangiographie)给出。在此借助C形臂系统从事先确定的投影方向首先拍摄没有造影剂的检查区域的自然的投影图像。在第二步骤中，从同一个投影方向在进行了造影剂注射之后采集投影图像的系列。然后从这些投影图像中减去事先采集的自然的投影图像，使得仅可见数据之间的差别。由此，在结果的投影图像中理想地仅看见充满造影剂的血管和器官，而骨和软组织则从图像中消失。为减影而使用的投影图像是在不同时刻拍摄的，这造成了该方法的一个重大缺陷。在拍摄时刻之间发生的患者运动，例如通过呼吸引起的患者运动，必须在实际的减影之前借助两个投影图像的配准来补偿。在此，通常仅当基于计算量大的仿射的图像变换进行配准时才可以实现足够好的结果。尽管进行了图像配准，然而在许多情形中还是不能用数学形式完全正确地估计患者的运动，这导致在结果的投影图像中在错误配准的图像结构的区域中形成一定的阴影。对于血管检查，目前还采用计算机断层造影系统。所谓的CT血管造影，也简称为 CTA，是基于三维图像重建的，在该三维图像重建中从多个不同的投影方向在拍摄系统围绕患者旋转期间采集投影并且将它们整合为一个层图像。接下来在层图像中对要显示出的血管应用图像处理算法进行分割并且以可自由旋转的三维图像输出。即使在不建立自然的层图像的条件下，在CTA检查中还存在缺陷，S卩，与利用C形臂系统的血管造影检查相比，由于图像重建所需的从不同角度进行的大量投影会使患者暴露于更高的X射线剂量中。
技术实现思路
从以上出发，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种可以用来扩展计算机断层造影设备的医学应用领域的方法和计算机断层造影设备。上述技术问题通过一种在采用计算机断层造影设备的条件下进行患者的血管造影检查的方法以及通过一种计算机断层造影设备解决。专利技术人认识到，可以将计算机断层造影设备的采用扩展到迄今为止保留其他模态、特别是具有平面图像探测器的C形臂系统的应用领域。特别对于如下这些计算机断层造影设备可简单实现应用区域的扩展在这些计算机断层造影设备中配置具有多行的探测器和小的像素尺寸的拍摄系统，从而对于每个单个投影，在同时实现高位置分辨率的情况下实现高的Z覆盖。因此认识到，利用计算机断层造影设备可以进行提供与利用C弧系统的减影血管造影相似的结果的血管造影检查。在此，按照本专利技术的用于在采用具有至少一个在机架上围绕ζ轴可旋转支撑的拍摄系统的计算机断层造影设备的条件下执行患者的血管造影检查的方法包括以下方法步骤a)对于X射线的至少两个不同的能量从机架的至少一个预先给出的旋转角度位置采集投影数据，并且b)将与各个旋转角度位置对应的投影数据整合为一个合成的投影图像，在该投影图像中至少一个待选择性显示的物质与各个单个投影图像相比以高的图像对比度成像。在此，可以以不同的方式进行投影数据的采集。按照本专利技术的优选实施方式，在将机架设置到预先给出的旋转角度位置上之后以不旋转的机架获取投影数据。在本专利技术的另一个优选变形中，以旋转的机架这样获取投影数据，使得只有当机架超过至少一个预定的旋转角度位置时才进行采集。换言之这意味着，要在至少一个预定的旋转角度位置上实现对由脉冲形式产生的 X射线的投影数据的采集。优选还从多个预定的旋转角度位置记录投影数据。在这种情况下要算出多个合成的投影图像，其中每个投影图像从一定的、事先确定的旋转角度位置示出要选择性显示的物质。机架的预定的旋转角度位置是一个固定的旋转角度位置，然而该角度位置可因为扫描或定位公差而稍有改变。在此，在考虑在X射线的使用的能量和X射线通过物质的所考察的衰减特征之间的特定于物质的函数关系的条件下来进行整合。投影数据对合成的投影图像的每个像素提供在X射线的不同的能量下的两个衰减值。在考虑特定于选择的物质且取决于能量大小的衰减特征的条件下，可利用上述数值组合以使包含该物质的图像区域获得改善的信噪比或改善的图像对比度。在血管造影检查中所选择的物质优选是造影剂。然而根据医学问题的不同还可以要求将另外的或其他的物质插入到投影图像中。例如为了分析形态学的信息可以需要，在具有和没有软组织或具有和没有骨的投影图像中交替地显示造影剂。在这些情况下对两个投影数据组应用多个特定于物质的标准。利用按照本专利技术的方法，还可以具有以下其他优点。通过采用的多谱技术，避免了对以较大的时间间隔记录的不同投影数据组进行的麻烦的和易出错的配准。这是因为，根据探测器的种类和配置的不同，同时地或在至多几毫秒的非常短的时间间隔内采集投影数据，这就使得在相邻的投影数据之间观察不到明显的患者运动。此外通过采用多谱技术，还免除了对检查区域不使用造影剂的自然的投影图像的采集。由此简化了检查工作的流程。在介入手术的范围内，有必要中断在介入手术期间机架不旋转且由固定角度位置进行的基于投影的血管造影的图像显示，以便建立三维控制图像。按照本专利技术的方法特别地提供如下优点通过采用计算机断层造影设备可以在没有延迟地和没有模态更替的条件下，在基于投影的血管造影的运行模式间以及在通过机架旋转来建立三维图像的运行模式之间进行切换。在本专利技术的优选实施方式中，以不同的X射线谱采集投影数据。在此优选通过更换X射线管电压或更换射束滤波器来产生X射线谱。由此可以在毫秒范围内非常快地更替 X射线谱，从而可以采集具有短的时间间隔和由此小的患者运动的连续的投影数据。利用能量选择的X射线探测器，特别是利用直接转换的半导体探测器或光学计数的探测器可特别优选地进行投影数据的采集。在这种情况下，同时地采集两个投影数据组。 由此在整合投影数据时不必考虑患者运动。此外通过在X射线的不同能量处同时采集两个投影数据组，仅需唯一一次拍摄，从而与前面描述的方法相比，降低了对患者应用的X射线剂量。此外，如果在X射线的相同的能量处采集并互相整合在本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于在采用具有至少一个在机架（３）上可围绕ｚ轴旋转支撑的拍摄系统（４，５）的计算机断层造影设备（２）的条件下实施对患者（１）的血管造影检查的方法，包括以下方法步骤：ａ）对于Ｘ射线的至少两个不同的能量，从机架（３）的至少一个预先给出的旋转角度位置采集（７）投影数据（Ｌ１，Ｌ２，Ｈ１，Ｈ２），并且ｂ）将与各个旋转角度位置相应的投影数据（Ｌ１，Ｌ２，Ｈ１，Ｈ２）整合（８）为一个合成的投影图像（９），在该投影图像中至少一个待选择性显示的物质（２１）与各个单个投影数据（Ｌ１，Ｌ２，Ｈ１，Ｈ２）相比以高的图像对比度成像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T福洛尔，M格拉斯鲁克，B施米特，M塞德尔迈尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE