本发明专利技术涉及一种用于在使用计算机断层造影系统(1)的测量数据的条件下获得检查对象(12)的四维图像数据组(14)的方法，在该方法中接受借助计算机断层造影系统(1)在造影剂引入(KM)至检查对象(12)后不同的拍摄时刻(t1，t2)利用螺旋扫描方法获取(AK)的投影数据(18)。然后基于投影数据(18)重建检查对象(12)的图像数据(20)并且与拍摄时刻(t1，t2)一起关联为一个空间/时间数据组(22)。然后通过改变模型参数在与空间/时间数据组(22)匹配(AN)的条件下来个性化预先给出的参数化的四维图像数据模型(34)。此外，描述了图像处理装置(10)以及具有这样的图像处理装置(10)的计算机断层造影系统(1)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于在使用计算机断层造影系统的测量数据的条件下获得检查对象的四维图像数据组的一种方法和一种图像处理装置以及具有这样的图像处理装置的一种计算机断层造影系统。此外，本专利技术还涉及具有用于执行这样的方法的程序代码段的一种计算机程序产品。
技术介绍
借助计算机断层造影(CT)可以通过合适的测量和分析方法得出关于检查的器官、特别是心脏的重要的诊断相关的参数的结论。特别是在心脏范围的检查中重要的是，以高的精度和小的患者负担，即，尽可能小的X射线剂量和造影剂量采集尽可能所有临床相关的参数。 在计算机断层造影中目前在心脏检查中通常进行以下原理性分析，为此通常必须进行多个不同的测量I.查找并分析冠状血管中、心脏瓣膜上以及主动脉的钙化。为此通常无需造影剂，心脏范围的一个简单测量，即覆盖了心脏范围的一次扫描，就足够。2.分析冠状血管以诊断冠心病。为此按照目前的现有技术通过在心跳的不同时刻(即在不同的心脏阶段)的多个测量拍摄心脏。为此所需的剂量目前位于5至IOmSv范围。然后按照通常方式逐层地分析数据，方法是，自动地或交互地确定左心室和/或右心室的心肌的内轮廓和外轮廓。3.对心脏进行功能分析，如例如对左心室和右心室进行空间的和时间的分析以确定心肌的形状和体积变化以及心肌质量和射血分数。为此目前通常拍摄所谓的多相扫描，其中为了对心脏进行运动分析，通常将几乎整个心脏周期作为四维体积采集。即，产生四维图像数据组，该四维图像数据组包含在不同时刻或运动阶段的三维空间图像数据，这最终相应于心脏的运动的一种录影。4.灌注测量，用于检查心肌的供血以及用于确定对血量和血流的诊断参数。为此必要时也在造影剂通过的不同时刻产生造影剂照片。在一些方法中还进行心脏体积的时间分辨的测量，即，又记录一种四维图像数据组。较新的计算机断层造影通过采用具有特别大的节距，S卩，大的步幅的螺旋扫描方法，在所谓的“Flash模式”中获取心脏的照片。对于按照“Flash模式”的获取通常使用双源计算机断层造影系统，其可移动的患者卧榻在拍摄期间例如以40cm/s的速度运动。这允许按照大约200至250ms扫描心脏(在患者卧榻的运动方向上具有大约15cm的尺寸)。这样可以获取心脏的一个运动阶段中的完整的三维照片，这相对于迄今为止的方法可以极大节省剂量。然而该“Flash模式”仅以一种心脏的“静止图像(Standbild) ”提供瞬时照片并且由此不能对心脏进行功能分析。为了获得这点，一如既往需要心脏的整个系列的顺序的照片或EKG触发的全部照片。然而这相应产生较高的辐射负担。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供能够用来以对检查对象的减小的辐射负担产生用于功能性分析的四维图像数据组的一种方法、一种图像数据处理装置和一种计算机断层造影系统。在按照本专利技术的用于在使用计算机断层造影系统的测量数据的条件下获得检查对象的四维图像数据组的方法中，接受借助计算机断层造影系统在不同的拍摄时刻利用螺旋扫描方法获取的投影数据。借助计算机断层造影系统获得的投影数据在此例如可以从前面进行的测量中以存储的形式提供并且为了进行该方法例如由按照本专利技术的图像处理装置从存储器中加载。替换地，还可以在使用计算机断层造影系统的条件下在按照本专利技术的用于获得检查对象的四维图像数据组的方法的范围内进行投影的测量。在螺旋扫描方法(通常也称为“Spiral-Scan，螺旋扫描”)中，属于计算机断层造影系统的X射线管和根据结构的不同还有的探测器围绕检查对象螺旋地或螺线形地运转。也就是说，在拍摄投影数据期间X射线管和必要时的探测器围绕旋转轴围绕检查对象旋转，并且同时检查对象沿着旋转轴在进给方向(Vorschubrichtung)上相对于X射线管和探 测器横向地移动。基于投影数据，然后以公知的方式，例如通过常规的反投影，重建检查对象的图像数据。相应于在不同的拍摄时刻测量的投影，这些图像数据也示出在不同的时间或拍摄时刻的检查对象。直观来看，在此图像数据可以看作为检查对象的薄的层，所述层示出了在确定的时间或在非常短的时间段在各个层中的检查对象，在该时间段中测量了投影，所述投影被用于重建所涉及的层。然后将重建的检查对象的图像数据与其拍摄时刻一起关联为一个空间/时间数据组。也就是该空间/时间数据组是空间和时间分辨的，即，其除了实际的空间图像数据(也称为“位置数据”)之外还包含关于在哪个拍摄时刻拍摄了这些图像数据的信息，其中，此处例如也可以代表性地对于短的时间段精确地假定一个时刻，在该时间段中测量了对于各个图像数据使用的投影。在此，空间/时间数据组可以是完整的四维图像数据组，其包含三维图像信息(即体积图像数据)加上时间信息，或者是包含了空间的二维图像数据(也就是例如一个层图像)以及其相互的位置加上拍摄时间信息的数据组。图像数据与拍摄时刻一起至一个空间/时间数据组的关联，可以通过形成新的数据组来进行，在该新的数据组中以确定的数据格式将空间的图像数据和关于拍摄时刻的信息互相对应地记录。一个例子此处仍是一种三维录影。替换地，空间/时间数据组还可以借助指针来形成，所述指针例如从具有位置数据的文件指向时间数据或者反之。在另一个步骤中使用该空间/时间数据组，以便通过改变模型参数来个性化参数化的四维图像数据模型。该四维图像数据模型在此是一种“标准录影”，其例如是由多个相应的测量对患者或受检者确定的。“参数化”在此是指，四维图像数据模型具有确定的可变参数，通过所述参数可以改变该四维图像数据模型。由此是“标准检查对象”的标准化的运动过程的概括的但是可变地调节的模型。运动过程例如可以是跳动的心脏的心脏周期。四维图像数据模型的可变参数一方面可以是空间的参数，例如检查对象的特定的尺寸或其他形状参数(在心脏的情况下例如是心脏的总长、心室的尺寸、心室的壁厚，等等)，但也可以是涉及运动过程的时间参数。这样的参数化的四维图像数据模型在此通常具有多个这样的可变参数，例如直到50个参数。因为四维图像数据模型以概括的方式反映了检查对象的运动过程，所以现在可以使用在不同的拍摄时刻获得的图像数据作为网格点(Stiltzstelle)，以便这样优化四维图像数据模型的可变参数，使得四维图像数据模型尽可能好地与该图像数据并且与对应的时刻匹配。作为结果，然后得到独特的四维图像数据组，其反映了在运动过程期间检查对象的空间图像。由此该方法使得可以降低辐射负担，因为为了获得四维图像数据组，与运动周期的整个持续时间相比仅需要在仅非常少地选择的拍摄时刻来进行检查对象的测量，其中，拍摄时刻优选位于仅仅几个(例如一个至四个，优选两个)与运动周期的整个持续时间相比更短的测量时间段中。通过仅仅在拍摄时刻拍摄投影数据，也就是不必完整测量检查对象的整个运动阶段才能来进行检查对象的功能性分析，这降低了辐射负担。因此现在例如足够的是，利用剂量优化的螺旋扫描，特别是以上面提到的“Flash模式”的扫描，分别在心脏的收缩期和舒张期实现快速的“静止图像”，以便从中确定用于评价整个运动周期的足够信息。由此，优选地在按照本专利技术的用于确定检查对象的、特别是心脏的结构和/或功能数据的方法中采用利用这样的方法确定的四维图像数据组，其中关于期望的结构和/或功能数据分析该四维图像数据组。属于优选在该方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于获得检查对象(12)的四维图像数据组(14)的方法，在该方法中，接受借助计算机断层造影系统(1)在不同的拍摄时刻(t1，t2)利用螺旋扫描方法获取(AK)的投影数据(18)，基于所述投影数据(18)重建检查对象(12)的图像数据(20)并且与拍摄时刻(t1，t2)一起关联为空间/时间数据组(22)，并且通过改变模型参数在与所述空间/时间数据组(22)匹配(AN)的条件下来个性化预先给出的参数化的四维图像数据模型(34)。
【技术特征摘要】
2011.03.31 DE 102011006501.61.一种用于获得检查对象(12)的四维图像数据组(14)的方法，在该方法中， 接受借助计算机断层造影系统(I)在不同的拍摄时刻U1, t2)利用螺旋扫描方法获取(AK)的投影数据(18)， 基于所述投影数据(18)重建检查对象(12)的图像数据(20)并且与拍摄时刻(ti，t2)一起关联为空间/时间数据组(22)，并且 通过改变模型参数在与所述空间/时间数据组(22)匹配( AN)的条件下来个性化预先给出的参数化的四维图像数据模型(34)。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述检查对象(12)包括周期性运动的检查对象(12)，优选是心脏(12)。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述不同的拍摄时刻(ti，t2)包括在至少两个互相隔开的运动阶段(36，38)内部的多个时刻，优选为心脏(12)的收缩阶段(36)和舒张阶段(38)。4.一种用于在使用计算机断层造影系统(I)的条件下获得检查对象(12)的四维图像数据组(14)的方法，在该方法中，在不同的拍摄时刻(tp t2)利用螺旋扫描方法获取(AK)投影数据(18)，然后基于所述投影数据(18)利用按照上述权利要求中任一项所述的方法重建(RE)检查对象(12)的利用拍摄时刻(tp t2)校正的图像数据(20)，并且基于该图像数据(20)个性化四维图像数据模型(34)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在检查对象(12)的一个运动循环(52)内部采集至少在检查对象(12)的一个运动阶段(36，38)内部在不同的拍摄时刻(ti，t2)所记录的投影数据(18)。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，使用具有至少两个X射线管(2，4)的双源计算机断层造影仪(I)。7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于，为了获得检查对象(12)的四维图像数据组(14)在使用计算机断层造影系统(I)的条件下进行多个测量，在这些测量中分别在不同的拍摄时刻U1, t2)借助螺旋扫描方法获取(AK)投影数据(18)，其中，在对检查对象(12)的造影剂给予(KM)之后进行这些测量中的至少一个。8.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：G哈拉斯，S赛森，C希尔菲尔德，J尤布勒，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：
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