[發明專利]一種X射線造影方法及基于X射線造影的動態閱片方法

有效

• 申請號: 201810203889.1
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108852385B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 肖體喬;王飛翔;陳榮昌;王玉丹;杜國浩;鄧彪;謝紅蘭
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;G02B27/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

本發明提供一種X射線造影方法，包括：原始的造影圖像序列；在原始的造影圖像序列的其中一幀上選取兩個特征點，提取這兩個特征點的時序信號并將其傅里葉變換為頻域信號；對兩個特征點的頻域信號進行特征分析，選取這兩個特征點在相同頻率下的最大的至少兩個模值差；遍歷所有像素點，以0Hz和其中一個特征頻率為基準對每個像素點的時序信號做傅里葉帶通濾波處理，并通過得到的信號計算每個像素點的調制深度；輸出以調制深度為造影成像參量的圖像。此外，還提供了基于該X射線造影方法的動態閱片方法。本發明的X射線造影方法及基于X射線造影的動態閱片方法實現了低X射線劑量下的高信噪比成像，省去減影和幀間配準，并實現圖像融合的效果。

技術領域

本發明涉及一種基于多幀醫學影像的X射線血管造影方法，尤其涉及一種基于時空濾波的血管造影數據處理方法及動態閱片方法。

背景技術

X射線的血管造影方法是從最終圖像中移除背景結構的X射線成像方法，主要分為兩種。一是K邊減影血管造影方法，此方法是在略低于和略高于造影劑的K邊能量下，分別得到樣品的X射線影像圖。然后將這兩幅圖像做差，利用造影劑在K邊能量上對X射線的強吸收效應可得到只含有造影劑信息的血管圖像；二是單能時間減影技術，在略高于造影劑K邊的能量上，采集包含背景結構的掩膜圖像。然后，注射造影劑，隨后采集含有造影劑的血管和灌注組織的圖像。從含有所注射的血管和灌注組織的圖像中減去掩膜圖像。這樣便得到了只含有造影劑信息的血管圖像；目前，一般常用單能時間減影技術針對血管病情的檢查診斷、血管位置的測量、介入治療的手術規劃以及生物醫學等方面研究，通過放射醫學影像設備及其后續數據處理方法實現多幀血管造影圖像。但是，由于人(或其他活體生物)不可避免的呼吸、心跳、以及其他部分組織的運動、血管對造影劑的應激反應和外部設備的振動等，直接減影往往會帶來難以接受的人工偽影。

專利文件CN 106999129 A、CN 101822545 B、CN 102103745 A、CN 102663709 A、CN 1897033 A、CN 101799918 B中分別涉及數字減影血管造影技術的設備、方法的軟件實現、以及后續的血管增強、血管分割、運動偽跡的消除、不同區域血管造影的圖像融合等。

其中，CN106999129 A中方法通過額外采集不含造影劑的完整呼吸周期圖像序列和心跳周期圖像序列，在隨后的減影操作中分別通過呼吸相位和心跳相位來匹配蒙片與盈片分別減去呼吸偽影和心跳偽影以實現減影圖像質量的提升；CN 101822545 B中方法屬于一種圖像配準技術，使得數字減影操作蒙片與盈片的圖像配準更加精確，從而去除運動偽影。CN106999129 A、專利CN 101822545 B中方法是解決運動偽跡的消除問題，但操作復雜繁瑣，對原始數據質量要求較高。

CN102103745 A中用計算機軟件的方法實現了數字減影操作，可實現減影圖像的動態閱片效果，但本質上對數字減影成像技術未做提升。

CN 102663709 A中方法是一種血管增強算法，利用經驗模態分解X射線冠脈造影圖像為一系列本征模態函數，利用噪聲的分布規律去除背景噪聲，進而選擇一些特定層本征模態函數進行加權構造冠狀動脈圖像，再利用基于Hessian矩陣特征值的血管測度函數增強圖像中的血管結構，以改善造影圖像的視覺效果；CN 1897033 A針對數字減影圖像不能完全消除人體組織引起的噪聲信號，以及背景和目標混雜在一起的情況，提出一種基于血管直徑的先驗知識以及重疊分塊技術的局部閾值血管分割方法，以提取出目標血管的方法。CN 102663709 A涉及血管增強，CN 1897033 A涉及血管分割，都是基于數字減影成像操作后進行的，以期進一步提高血管圖像質量。

針對造影劑在血管中分布分散不連續的情況，CN 101799918B涉及圖像融合，是基于數字減影成像操作后進行的。CN 101799918 B中的方法針對在數字減影成像，單幅減影圖像只能代表局部血管影像狀況，提出一種通過動態模糊技術和Ridgelet變換理論的數字減影圖像的自適應融合方法。使用該專利文件中提出的數據處理方法，可以一定程度的提高成像質量。