本发明专利技术涉及一种用于将CT拍摄系统的3D立体图像与X射线诊断装置的血管拍摄系统的至少一个2D投影图像配准的方法，以改进2D/3D配准，包括如下步骤：提供从所述CT拍摄系统的数据组中重建的检查对象的3D立体图像；借助血管拍摄系统拍摄检查对象的2D投影图像；在考虑所述CT拍摄系统和血管拍摄系统之间的几何设置的情况下，确定所拍摄的2D投影图像相对于所述3D立体图像的投影方向；从所述3D立体图像中模拟出所确定的投影方向上的2D投影图像；将拍摄的2D投影图像与模拟的2D投影图像相匹配；以及在考虑该匹配的情况下将拍摄的2D投影图像与3D立体图像相叠加。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于将CT拍摄系统的3D立体图像与X射线诊断装置的血管拍摄系统的至少一个2D投影图像配准的方法。
技术介绍
X射线诊断系统属于医学成像标准以及例如用于介入治疗。血管造影系统，一般为 C形臂X射线系统，例如用于对血管和心脏疾病进行治疗监控，并用于对肿瘤进行最少介入治疗。它们通过它们的平板X射线检测器以设置在矩阵中的像素元件提供非常高的位置分别率(大约150 μ m的像素大小)，可以用于2D成像也可以用于3D成像(西门子公司的所谓DynaCT)。但是对于低对比度分辨率和拍摄速度来说，在3D成像中仍然还总是考虑经典的计算机断层造影设备，它们在另一方面具有2D成像中分辨率和拍摄场的缺点。为了能够利用两种系统的优点，例如在DE 19802405B4中公开了一种X射线诊断装置，其中在可旋转的机架上设置了两个拍摄系统，CT拍摄系统具有行状的X射线检测器， 血管拍摄系统具有平面状的X射线检测器。利用CT拍摄系统可以实现公知的CT模式，例如通过使患者卧榻进行所谓的停止拍摄进给(Stop-and-awot-Vorschub)来拍摄序列的层， 或者通过连续进给患者卧榻和连续的机架旋转进行螺旋成像。利用血管拍摄系统可以实现两种公知的模式一种以不动的机架进行2D透视成像，以及一种以连续或序列旋转的机架进行3D旋转成像(例如DynaCT)。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提出一种用于在具有CT拍摄系统和血管拍摄系统的X射线诊断装置中配准3D立体图像和2D投影图像的精确方法，通过该方法可以简单的方式监控对检查对象的介入手术。本专利技术的技术问题通过一种用于将CT拍摄系统的3D立体图像与X射线诊断装置的血管拍摄系统的至少一个2D投影图像配准的方法来解决。按照本专利技术的用于将CT拍摄系统的3D立体图像与X射线诊断装置的血管拍摄系统的至少一个2D投影图像配准的方法，该X射线诊断装置具有可旋转的机架，这些拍摄系统共同设置在该机架内，其中CT拍摄系统具有第一 X射线源和与该第一 X射线源相对设置的、包括一排单独检测器的计算机断层造影X射线检测器，而血管拍摄系统具有与该第一 X 射线源错开设置的第二 X射线源，和与该第二 X射线源相对设置的、具有设置成矩阵状的像素元件的平面状X射线检测器，该方法具有如下的步骤-提供从CT拍摄系统的数据组中重建的检查对象的3D立体图像，-借助血管拍摄系统拍摄检查对象的2D投影图像，-在考虑CT拍摄系统和血管拍摄系统之间的几何设置的情况下，确定所拍摄的2D 投影图像相对于3D立体图像的投影方向，-从3D立体图像中模拟出所确定出的投影方向上的2D投影图像(特别是DDR=数字重建的放射造影)，-将拍摄的2D投影图像与模拟的2D投影图像相匹配，以及-在考虑该匹配的情况下将拍摄的2D投影图像与3D立体图像相叠加。通过本专利技术的方法可以进行非常准确、简单且可靠的2D/3D配准，其中，利用两个拍摄系统彼此之间的固定几何设置来加速该配准。非常准确且无差错的3D立体图像和2D 投影图像的对应使得在诊断时的误差率极小，由此使受检患者有更高的安全性。根据本专利技术的一种实施方式，在显示单元上显示3D立体图像和叠加出的2D投影图像。优选X射线诊断装置和两个拍摄系统由一个系统控制装置来控制。此外，该系统控制装置还可以自动执行单个方法步骤，从而使使用者可以完全集中在其它处理、如实施导航和对患者进行手术上。根据本专利技术的另一种实施方式，在将拍摄的2D投影图像与模拟的2D投影图像进行匹配时，考虑在拍摄2D投影图像时使用的放大。该放大例如可由几何配置、例如两个X 射线源和血管拍摄系统的平面图像X射线检测器之间的距离来确定。优选借助血管拍摄系统拍摄检查对象的其它2D投影图像，并与3D立体图像相叠加。对于该结果图像，通过配准明显简化了叠加，因为已经存在模拟的2D投影图像(数字重建的放射造影)，从而可以快速而简单地进行3D立体图像和拍摄的2D投影图像的叠加。 在3D立体图像是新的的情况下，模拟出新的2D投影图像并进行新的匹配和随后的叠加。根据本专利技术的另一种实施方式，在对检查对象进行介入手术或导管导航之前或期间执行该方法，以对手术或导航进行监控。在此之后为了在线监控拍摄其它2D投影图像并与3D立体图像相叠加，从而能够监控介入手术或导管的进展。附图说明以下借助在附图中示意性示出的实施例、在并不由此将本专利技术限制到这些实施例的条件下详细解释描述本专利技术以及其它优选的实施方式。附图中图1示出了公知的具有两个拍摄系统的X射线诊断装置以及图2示出了按照本专利技术的方法的流程。具体实施例方式图1示出的公知的X射线诊断装置具有在机架10中的、包括第一 X射线源11和 CTX射线检测器13的计算机断层造影拍摄系统，以及具有第二 X射线源12和第二平面图像X射线检测器14的血管拍摄系统。在CT拍摄系统中，第一 X射线源11在第一投影方向 26. 1上发射扇形射线19，而CTX射线检测器13是弯曲的并由一排单独的检测器(如512 个)组成。为了对患者卧榻18上的检查对象17进行扫描，CT拍摄系统借助机架10围绕检查对象17旋转360° ；所拍摄的数据组可以重建为3D立体图像。血管拍摄系统具有第二 X射线源12和平面图像X射线检测器14，第二 X射线源 12在第二投影方向26. 2上将锥形X射线16发射到平面图像X射线检测器14上。在第一投影方向沈.1和第二投影方向沈.2之间有一个错开角α，其可以用于描述CT拍摄系统和血管拍摄系统之间的错开。借助血管拍摄系统可以在机架静止的情况下拍摄2D投影图像， 而在机架旋转的情况下记录可以重建出3D图像的投影图像数据组。CT拍摄系统和血管拍摄系统可以同时或交替运行，如在DE 19802405B4中所述的那样。图2示出根据本专利技术的用于将CT拍摄系统的3D立体图像与图1所示的X射线诊断装置的血管拍摄系统的至少一个2D投影图像配准的方法的流程。按照本专利技术的方法例如可以由X射线诊断装置的系统控制装置自动控制。对于重建和模拟或其它计算可以使用由该系统控制装置控制的计算单元。在不必一定在后续步骤之前执行的第一步骤20中，提供由CT拍摄系统的数据组重建的、检查对象的3D立体图像。该提供例如可以包括要么从 X射线诊断装置的存储器中调用在过往时刻拍摄的图像，要么借助CT拍摄系统拍摄新的数据组并相应地将数据组重建成3D立体图像。在第二步骤21中，借助血管拍摄系统拍摄检查对象的至少一个2D投影图像。在第三步骤22中，在考虑CT拍摄系统和血管拍摄系统之间的几何设置的情况下确定所拍摄的2D投影图像相对于3D立体图像的投影方向。由于CT拍摄系统和血管拍摄系统之间的几何设置在机架上是固定的且是已知的，其中，例如错开角α已知，因此可以简单的方式导出血管拍摄系统相对于CT拍摄系统的投影方向并通过这种方式确定出3D立体图像中的投影方向。然后，在第四步骤23中，从3D立体图像或从中重建出3D立体图像的数据组中模拟出例如借助计算单元确定的血管拍摄系统的投影方向的2D投影图像。这种由CT数据组模拟出的2D投影图像是公知的，也称为DRR (数字重建的放射造影)。在第五步骤M中，将借助血管拍摄单元拍摄的2D投影图像与对于同一投影方向从3D数据组模拟出的2D投影图像互本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：K克林根贝克，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：
0来自[未知地区] 2013年01月02日 15:20请问附带具体代码吗？