[發明專利]時變數據的重建

有效

• 申請號: 201410290591.0
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104252714B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: B.海格爾;M.科瓦爾席克;C.羅科爾;K.羅亞爾蒂;S.沙費爾;J.恩德雷斯
• 申請（專利權）人: 西門子保健有限責任公司;西門子公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;A61B6/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 申屠偉進;徐紅燕

提供了用于數據重建的系統和方法。根據一個方面，對一個或多個類血管結構的時變三維（3D）圖像數據集執行數據插補，以生成至少一個插補的體素值。插補的體素值用于校正表示時變3D數據集中的一個或多個類血管結構的血管體素的至少一個值。

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年6月25日提交的美國臨時申請號61/838,928的權益，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本公開一般地涉及圖像數據處理，并且更具體地涉及時變數據的重建。

背景技術

血管造影術是用于基于諸如X-射線或磁共振斷層攝影術（MRT）的診斷成像方法來表示血管的常見方法。為了改善對接受檢查的血管的表示，已經開發了數字減影血管造影（DSA）。DSA是在介入放射學中使用以清楚地視覺化多骨或密集軟組織環境中的血管的透視技術。通過從在對比劑已經被引入到感興趣的結構或組織中之后所獲取的后續圖像中減去‘對比前圖像’或蒙片來產生圖像。這些圖像可以用于提供時間分辨或時變信息，該信息示出感興趣的結構或組織隨著時間的發展。

在目前的臨床實踐中，時間分辨信息通常僅可用于兩個維度。通常，外科醫生必須執行從二維（2D）投影圖像到三維（3D）解剖的2D到3D的精神轉換，以便評估和診斷脈管病變以及血流異常。不論獲取/觀看的角度如何，被重疊和/或遮蔽的血管片段都可能由此被放棄，導致可能遺漏圖像信息或不正確的診斷。問題包括例如血管重疊或與檢測器平面正交延伸的血管。

可以使用單平面或雙平面2D DSA圖像來視覺化脈管填充。現有的方法可以提供可接受的結果，但是與復雜的脈管系統和閉塞血管、過早血管填充的引入和血管填充中的波動作斗爭。一些傳統技術使用來自靜態角度的數據，而不是獲取序列本身，這可能導致對患者的額外輻射暴露以及由對于高度精確的圖像配準步驟的相應需要引起的不準確性。其他方法基于關于患者的生理（例如，周期性心臟活動）和通過患者的脈管系統的血液以及血液與對比劑的混合物的輸送的簡化假設（即，簡化模型）。這可能導致與真實流動模式偏離的重建流動結果。

發明內容

這里描述了用于數據重建的系統和方法。根據一個方面，對一個或多個類血管結構的時變三維（3D）圖像數據集執行數據插補，以生成至少一個插補的體素值。插補的體素值是用于校正在時變3D數據集中表示一個或多個類血管結構的血管體素的至少一個值。

根據另一方面，一個或多個類血管結構的時變二維（2D）圖像數據集被接收。當前估計的時變3D數據集中的時間體積被正向投影，并且確定在當前估計的時變3D數據集和來自時變2D圖像數據集的相應投影數據之間的誤差。這樣的誤差可以橫跨（across）當前估計的時變3D數據集中的時間體積而被反向投影。然后，可以對當前估計的時變3D數據集施加正則化函數。這樣的正向投影、反向投影和正則化可以重復，直到終止條件被滿足。

這個概括被提供用于以簡化形式引入概念的選擇，該概念在下面的詳細描述中進一步描述。其不旨在標識要求保護主題的特征或必要特征，也不旨在用于限制要求保護主題的范圍。此外，要求保護的主題不限于解決在本公開的任何部分中提及的任何或全部缺陷的實現方式。

附圖說明

將容易地獲得對本公開及其許多隨之而來的方面的更完整理解，因為當結合附圖考慮時，通過參考下面的詳細描述本公開變得更好理解。

圖1(a)-(d)示出了單平面2D時間分辨數字減影血管造影（DSA）圖像獲取的示例性幀；

圖1(e)-(g)示出了在生成3D DSA重建中使用的投影序列的示例性幀；

圖1(h)示出了脈管系統的3D DSA重建；

圖2是圖示示例性系統的框圖；

圖3示出了數據重建的示例性方法；