專(zhuān)利名稱(chēng)：分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的制作方法
分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)
X射線(xiàn)冠狀動(dòng)脈血管造影是一種用于使冠狀動(dòng)脈的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)可視化
的成像技術(shù)。例如，可以在注射造影劑之后，用介入x射線(xiàn)系統(tǒng)對(duì)冠狀動(dòng)
脈進(jìn)行成像。由于與計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)相比X射線(xiàn)投影的采集較慢， 因而門(mén)控技術(shù)生成的圖像質(zhì)量較差。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)運(yùn)動(dòng)校正的三維或四維重 建，在重建過(guò)程中必須要對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)進(jìn)行估計(jì)和考慮。
用于冠狀動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)估計(jì)和重建的已知方法受到4D-B-固體-樣條算法對(duì) 運(yùn)動(dòng)估計(jì)的半定域性(semi locality)的影響。在C. Blondel等人的文章"4D deformation field of coronary arteries from monoplane rotational Xray angiography"(CARS，第1073-1078頁(yè)，2003年)以及C. Blondel、R. Vaillant、 G. Malandain、 N. Ayache的文章"3D tomographic reconstruction of coronary arteries using a precomputed 4D motion field" (Phys. Med. Biol.， 49， 第 2197-2208頁(yè)，2004年)中公開(kāi)了這樣的方法，這些文獻(xiàn)以引用方式并入 本文中。
通過(guò)對(duì)在相應(yīng)的經(jīng)過(guò)血管濾波的X射線(xiàn)血管造影圖上正投影的冠狀動(dòng) 脈模型中心線(xiàn)的響應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化得到B-固體-扭曲參數(shù)，其定義出待重建體積 中每個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)矢量。該方法會(huì)產(chǎn)生偽影，例如，具有較差濾波器響應(yīng)的 小血管，其被變成具有較好響應(yīng)的載瘤血管(parent vessel)。
為了防止這種模糊運(yùn)動(dòng)(degenerated motion)的發(fā)生，可以加入內(nèi)部 "彎曲能量"作為正則化項(xiàng)。
然而，如果血管顯示出在其彎曲形狀中的強(qiáng)烈變化，則這一正則化項(xiàng) 可以防止算法跟蹤這些血管，并且必須要仔細(xì)選擇對(duì)該項(xiàng)的加權(quán)。
人們希望擁有一種改進(jìn)的用于冠狀動(dòng)脈成像的運(yùn)動(dòng)估計(jì)。 本發(fā)明提供了一種用于對(duì)感興趣對(duì)象進(jìn)行分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的檢查裝置、
一種圖像處理設(shè)備、 一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、 一種分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的程序單元
數(shù)據(jù)方法。應(yīng)該注意到，下面描述的本發(fā)明的示例性實(shí)施例同樣用于分層運(yùn)動(dòng)估 計(jì)方法、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、圖像處理設(shè)備和程序單元。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，可以提供一種用于對(duì)感興趣對(duì)象進(jìn) 行分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的檢查裝置，所述檢査裝置包括計(jì)算單元，其中，所述計(jì) 算單元用于估計(jì)感興趣對(duì)象的全局仿射變換、估計(jì)感興趣對(duì)象的第一區(qū)域 的第一選擇性仿射變換以及估計(jì)感興趣對(duì)象的第一區(qū)域的第一選擇性非仿 射變換。
因此，根據(jù)本發(fā)明的這一示例性實(shí)施例，檢査裝置可用于執(zhí)行包括若 干步驟的分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)。這些步驟是分層的并包括全局仿射變換，繼之以 選擇性仿射變換和選擇性非仿射變換。這樣會(huì)得到改進(jìn)的圖像質(zhì)量，并可 允許對(duì)血管的結(jié)構(gòu)和異常進(jìn)行定量的三維評(píng)價(jià)和分析。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，上述估計(jì)步驟產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，其中， 所述計(jì)算單元還用于通過(guò)使用濾波反投影類(lèi)型的體素驅(qū)動(dòng)重建方案施加所 產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，施加運(yùn)動(dòng)場(chǎng)包括如下步驟為全局 仿射變換校正待重建的所有體素，并且為選擇性仿射變換和選擇性非仿射 變換僅校正靠近三維變換和正投影中心線(xiàn)控制點(diǎn)的體素。
這一兩步重建可以改進(jìn)血管的圖像質(zhì)量，若這些血管未覆蓋有控制點(diǎn) 則在優(yōu)化過(guò)程中并不會(huì)考慮它們。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，感興趣對(duì)象為冠狀動(dòng)脈樹(shù)，其中， 針對(duì)第一心臟相位估計(jì)全局仿射變換并且針對(duì)第二心臟相位估計(jì)全局仿射 變換，其中，針對(duì)第一投影幀估計(jì)全局仿射變換并且針對(duì)第二投影幀估計(jì) 全局仿射變換。
因此，可以針對(duì)每個(gè)心臟相位執(zhí)行對(duì)冠狀動(dòng)脈樹(shù)的全局仿射變換的估 計(jì)，然后針對(duì)每個(gè)投影幀更加具體地執(zhí)行對(duì)冠狀動(dòng)脈樹(shù)的全局仿射變換的 估計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，感興趣對(duì)象的第一區(qū)域?yàn)楣跔顒?dòng)脈 樹(shù)的第一血管分支。此外，針對(duì)冠狀動(dòng)脈樹(shù)的第二血管分支估計(jì)第二選擇 性仿射變換。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，針對(duì)第一投影幀估計(jì)選擇性仿射變換并且針對(duì)第二投影幀估計(jì)選擇性仿射變換，其中，以載瘤分叉點(diǎn)
(parent bifurcation point)作為關(guān)鍵點(diǎn)(pivotal point)。
因此，在以載瘤分叉點(diǎn)作為關(guān)鍵點(diǎn)的每個(gè)投影中，針對(duì)每個(gè)血管分支 執(zhí)行仿射變換的估計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，通過(guò)將冠狀動(dòng)脈樹(shù)的樣條表示的控 制點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)來(lái)估計(jì)選擇性非仿射變換。
此外，計(jì)算單元還可用于在單投影的優(yōu)化過(guò)程中并入針對(duì)同一心臟相
位的第一投影和第二投影的加權(quán)調(diào)整。
這樣可以改進(jìn)所述方案的三維深度估計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，檢査裝置可以配置成三維計(jì)算機(jī)斷 層攝影裝置和三維旋轉(zhuǎn)X射線(xiàn)裝置中的一種。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，檢查裝置配置成包括材料測(cè)試裝置、 醫(yī)學(xué)應(yīng)用裝置以及微型CT系統(tǒng)的組中的一種。
本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域可以是醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，可以提供一種用檢查裝置對(duì) 感興趣對(duì)象進(jìn)行分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的方法。該方法包括如下步驟估計(jì)感興趣 對(duì)象的全局仿射變換，估計(jì)感興趣對(duì)象的第一區(qū)域的第一選擇性仿射變換， 以及估計(jì)感興趣對(duì)象的第一區(qū)域的選擇性非仿射變換。
這樣可以提供改進(jìn)的圖像質(zhì)量，并可允許對(duì)血管的結(jié)構(gòu)和異常進(jìn)行定 量的三維估計(jì)和分析。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，可以提供一種用于對(duì)感興趣對(duì)象進(jìn) 行分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的圖像處理設(shè)備，所述圖像處理設(shè)備包括用于存儲(chǔ)感興趣 對(duì)象的數(shù)據(jù)集的存儲(chǔ)器和用于執(zhí)行上述方法步驟的重建單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，可以提供一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其 中存儲(chǔ)用于對(duì)感興趣對(duì)象進(jìn)行分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程 序在由處理器運(yùn)行時(shí)，用于執(zhí)行上述提到的方法步驟。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，可以提供一種用于分層運(yùn)動(dòng) 估計(jì)的程序單元，所述程序單元在由處理器運(yùn)行時(shí)，用于執(zhí)行上述提到的 方法步驟。
可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序，即通過(guò)軟件，或者通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)用電子優(yōu)化電路，即通過(guò)硬件，或者以混合形式，即利用軟件部件和硬件部件， 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)感興趣對(duì)象的檢査。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的程序單元可以?xún)?yōu)選地下載到數(shù)據(jù)處理器 的工作存儲(chǔ)器中。從而，可以將所述數(shù)據(jù)處理器配置為執(zhí)行本發(fā)明方法的
示例性實(shí)施例。所述計(jì)算機(jī)程序可以用任何適合的編程語(yǔ)言，例如cw進(jìn)
行編寫(xiě)，并可將其存儲(chǔ)在諸如CD-ROM的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。另外，所述 計(jì)算機(jī)程序可以從諸如萬(wàn)維網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上獲取，可以從網(wǎng)絡(luò)上將所述計(jì)算機(jī) 程序下載到圖像處理單元或處理器，或任何適合的計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明的示例性實(shí)施例的要點(diǎn)在于可以提供一種分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)，其 包括針對(duì)每個(gè)心臟相位的全局仿射變換、血管分支選擇性仿射變換和血管 分支選擇性非仿射變換。這樣可以改進(jìn)圖像質(zhì)量，特別是在小血管強(qiáng)彎曲 的情況下。
本發(fā)明的這些及其他方面將從下文描述的各實(shí)施例中變得顯而易見(jiàn)， 并參考下文描述的各實(shí)施例對(duì)其進(jìn)行闡述。
在下文中，將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的檢查裝置的簡(jiǎn)化示意圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的檢查裝置的示意圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性方法的流程圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的示例性實(shí)施例，其用于執(zhí)行 根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實(shí)施例。
示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述。
附圖中的圖示是示意性的。在不同的附圖中，相似或等同的元件使用 相同的附圖標(biāo)記。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的檢査裝置的簡(jiǎn)化示意圖。
本發(fā)明可應(yīng)用于三維旋轉(zhuǎn)X射線(xiàn)成像或三維旋轉(zhuǎn)血管造影成像領(lǐng)域。 在這種情況下，可以用常規(guī)X射線(xiàn)系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行檢查。
圖1中描述的裝置為C形臂X射線(xiàn)檢査裝置，其包括通過(guò)附件11附 著于天花板(圖1中未示出)的C形臂IO。 C形臂10裝有X射線(xiàn)源12和探測(cè)器單元13， 二者可旋轉(zhuǎn)地安置于C形臂10上，以便可以在不同的投 影角度下采集臺(tái)14上患者15的多幅投影圖像。
控制單元16用于控制所述源12和探測(cè)器13同步運(yùn)動(dòng)，二者都圍繞患 者15旋轉(zhuǎn)。
將由探測(cè)器單元13生成的圖像數(shù)據(jù)發(fā)射到由計(jì)算機(jī)控制的圖像處理 單元17。
此外，可提供ECG單元18用于記錄患者心臟的心跳。相應(yīng)的ECG數(shù) 據(jù)然后被發(fā)射到圖像處理單元17。
圖像處理單元17用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法步驟。 此外，該系統(tǒng)可包括用于可視化所采集圖像的監(jiān)視器19。 本發(fā)明也可應(yīng)用于計(jì)算機(jī)斷層攝影領(lǐng)域。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)斷層攝影掃描器系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。
圖2中描述的計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置100為錐形束CT掃描器。但是， 本發(fā)明也可以用扇形束幾何結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了生成初級(jí)扇形束，可將孔徑 系統(tǒng)105配置為狹縫準(zhǔn)直器。圖2中描述的CT掃描器包括可繞旋轉(zhuǎn)軸102 旋轉(zhuǎn)的機(jī)架101。機(jī)架101由電動(dòng)機(jī)103驅(qū)動(dòng)。附圖標(biāo)記104指示諸如X 射線(xiàn)源的輻射源，根據(jù)本發(fā)明的一方面，該輻射源發(fā)出多色或單色輻射。
附圖標(biāo)記105指示形成從輻射源發(fā)射到錐形輻射束106的輻射束的孔 徑系統(tǒng)。指引錐形束106使得其穿透置于機(jī)架101中心，g卩，在CT掃描 器的檢查區(qū)域中的感興趣對(duì)象107，并撞擊到探測(cè)器108。從圖2可以看到， 探測(cè)器108布置在機(jī)架101上且與輻射源104相對(duì)，以使錐形束106覆蓋 探測(cè)器108的表面。圖2中描述的探測(cè)器108包括多個(gè)探測(cè)器元件123，每 個(gè)元件都可以探測(cè)被感興趣對(duì)象107散射的X射線(xiàn)或透過(guò)感興趣對(duì)象107 的X射線(xiàn)。
在對(duì)感興趣對(duì)象107進(jìn)行掃描的過(guò)程中，輻射源104、孔徑系統(tǒng)105 和探測(cè)器108按箭頭116指示的方向沿機(jī)架101旋轉(zhuǎn)。為使機(jī)架101連同 輻射源104、孔徑系統(tǒng)105及探測(cè)器108 —起旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)103連接到電動(dòng) 機(jī)控制單元117，所述電動(dòng)機(jī)控制單元117連接到計(jì)算單元118 (也可表示 為重建或確定單元)。在圖2中，感興趣對(duì)象107為置于手術(shù)臺(tái)119上的人。在對(duì)例如人107 的心臟130進(jìn)行掃描的過(guò)程中，在機(jī)架101繞人107旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，手術(shù)臺(tái) 119沿著平行于機(jī)架101的旋轉(zhuǎn)軸102的方向移動(dòng)人107的位置。這樣，沿 著螺旋掃描路徑對(duì)心臟130進(jìn)行掃描。手術(shù)臺(tái)119還可以在掃描過(guò)程中停 下來(lái)以測(cè)量信號(hào)切片。應(yīng)當(dāng)注意到，在所有描述的情況中，同樣可以執(zhí)行 環(huán)形掃描，在環(huán)形掃描中沒(méi)有在平行于旋轉(zhuǎn)軸102的方向上的位移，只有 機(jī)架101繞旋轉(zhuǎn)軸102的旋轉(zhuǎn)。
另外，可以提供心電圖設(shè)備135，當(dāng)探測(cè)器108探測(cè)到穿過(guò)心臟130 被衰減的X射線(xiàn)時(shí)，所述心電圖設(shè)備135用于測(cè)量人107的心臟130的心 電圖。將與測(cè)得的心電圖相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)射到計(jì)算單元118。
將探測(cè)器108連接到控制單元118。重建單元118接收探測(cè)結(jié)果，艮P: 來(lái)自探測(cè)器108的各探測(cè)器元件123的讀出，并根據(jù)這些讀出確定掃描結(jié) 果。此外，計(jì)算單元118與電動(dòng)機(jī)控制單元117通信，以便使機(jī)架101的 移動(dòng)與電動(dòng)機(jī)130協(xié)調(diào)，以及使手術(shù)臺(tái)119的移動(dòng)與電動(dòng)機(jī)120協(xié)調(diào)。
計(jì)算單元118可用于根據(jù)探測(cè)器108的讀出重建圖像。由計(jì)算單元118 生成的重建圖像可以經(jīng)由接口 122輸出到顯示器(圖2中未示出)。
計(jì)算單元118可以實(shí)現(xiàn)為數(shù)據(jù)處理器，以處理來(lái)自探測(cè)器108的各探 測(cè)器元件123的讀出。
圖2所示的計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置捕獲心臟130的多周期心臟計(jì)算機(jī)斷 層攝影數(shù)據(jù)。換言之，當(dāng)機(jī)架101旋轉(zhuǎn)時(shí)且同時(shí)手術(shù)臺(tái)119線(xiàn)性位移時(shí)， 然后由X射線(xiàn)源104和探測(cè)器108執(zhí)行關(guān)于心臟130的螺旋掃描。在該螺 旋掃描過(guò)程中，心臟130可能跳動(dòng)多次。在這些跳動(dòng)期間，采集多個(gè)心臟 計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)。同時(shí)，可以由心電圖單元135測(cè)量心電圖。在已經(jīng) 采集到這些數(shù)據(jù)之后，將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算單元118，并且可以對(duì)測(cè)得的數(shù) 據(jù)進(jìn)行回顧性分析。
然而，應(yīng)當(dāng)注意到，圖2中的CT裝置同樣可以在沒(méi)有患者臺(tái)的線(xiàn)性 位移的情況下執(zhí)行環(huán)形掃描。在螺旋掃描的情況中，位移可能很小，以致 機(jī)架的兩個(gè)連續(xù)旋轉(zhuǎn)中存在數(shù)據(jù)重疊。
由計(jì)算單元118處理測(cè)得的數(shù)據(jù)，即心臟計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)和心電 圖數(shù)據(jù)，可以經(jīng)由圖形用戶(hù)界面(GUI) 140進(jìn)一步控制所述計(jì)算單元118。這一回顧性分析基于使用回顧性ECG門(mén)控的螺旋心臟錐形束重建方案。然 而，應(yīng)當(dāng)注意到，本發(fā)明并不局限于這一具體的數(shù)據(jù)釆集和重建。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性方法的流程圖，其用于應(yīng)用檢査裝置 執(zhí)行對(duì)感興趣對(duì)象的分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)。當(dāng)感興趣的血管中填充造影劑時(shí)，執(zhí) 行標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)血管造影采集。測(cè)量心電圖(ECG)或應(yīng)用任何其他方法以使 投影與特定的心臟相位相關(guān)聯(lián)。使用(例如)利用極線(xiàn)約束(epipolar constraint)的建模方法以根據(jù)一個(gè)特定心臟相位的投影來(lái)確定所考慮的冠 狀動(dòng)脈血管的初始中心線(xiàn)。分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)包括若干步驟。在每個(gè)步驟中， 用于優(yōu)化的成本函數(shù)包括沿著三維變換和正投影中心線(xiàn)的濾波投影的所有 灰度值的和-
方法由步驟1開(kāi)始，即針對(duì)每個(gè)心臟周期估計(jì)冠狀動(dòng)脈樹(shù)的全局仿射 變換，然后針對(duì)每個(gè)投影幀更加具體地估計(jì)冠狀動(dòng)脈樹(shù)的全局仿射變換。
然后，在步驟2中，在以載瘤分叉點(diǎn)作為關(guān)鍵點(diǎn)的每個(gè)投影中，針對(duì) 每個(gè)血管分支執(zhí)行仿射變換的估計(jì)。
進(jìn)一步，在步驟3中，通過(guò)移動(dòng)冠狀動(dòng)脈樹(shù)的樣條表示的控制點(diǎn)來(lái)執(zhí) 行非仿射變換的估計(jì)。由于前面的估計(jì)步驟已經(jīng)涵蓋了運(yùn)動(dòng)的主要部分， 因此彎曲正則化項(xiàng)的加權(quán)可能不那么重要。
可以使用濾波反投影類(lèi)型的特定體素驅(qū)動(dòng)重建算法以?xún)蓚€(gè)步驟施加所 產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。
為全局仿射變換校正待重建的所有體素。為血管分支的仿射變換和非 仿射部分僅校正靠近中心線(xiàn)控制點(diǎn)的體素。
上述的兩步重建可以改進(jìn)血管的圖像質(zhì)量，若這些血管未覆蓋有控制 點(diǎn)則在優(yōu)化過(guò)程中并不會(huì)考慮它們。
在單投影的優(yōu)化步驟期間，可以將針對(duì)同一心臟相位的各投影的加權(quán) 調(diào)整并入該過(guò)程中，以改進(jìn)該方法的三維深度估計(jì)。
圖4描述出根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備400的示例性實(shí)施例，其用于 執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實(shí)施例。圖4中描述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備400 包括連接到存儲(chǔ)器402的中央處理單元(CPU)或圖像處理器401，其用于 存儲(chǔ)描述諸如患者或行李物品的感興趣對(duì)象的圖像。數(shù)據(jù)處理器401可連 接到多個(gè)輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)或診斷設(shè)備，例如CT設(shè)備。數(shù)據(jù)處理器401還可連接到顯示設(shè)備403，例如計(jì)算機(jī)監(jiān)視器，用于顯示在數(shù)據(jù)處理器401中計(jì) 算或適配的信息或圖像。操作者或用戶(hù)可經(jīng)由鍵盤(pán)401和/或其他輸出設(shè)備 (在圖4中未示出)與數(shù)據(jù)處理器401交互。
此外，經(jīng)由總線(xiàn)系統(tǒng)405，也可以將圖像處理和控制處理器401連接 到(例如)運(yùn)動(dòng)監(jiān)視器，所述運(yùn)動(dòng)監(jiān)視器監(jiān)視感興趣對(duì)象的運(yùn)動(dòng)。例如， 在對(duì)患者的肺進(jìn)行成像的情況下，運(yùn)動(dòng)傳感器可以是呼氣傳感器。在對(duì)心 臟進(jìn)行成像的情況下，運(yùn)動(dòng)傳感器可以是心電圖。
將根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的方法應(yīng)用于冠狀動(dòng)脈樹(shù)的三維/四維 旋轉(zhuǎn)X射線(xiàn)成像會(huì)得到改進(jìn)的圖像質(zhì)量，并可允許對(duì)血管的結(jié)構(gòu)和異常進(jìn) 行定量的三維估計(jì)和分析。
本發(fā)明同樣可以用于改進(jìn)的冠狀動(dòng)脈建模算法。
應(yīng)當(dāng)注意到，術(shù)語(yǔ)"包括"不排除其它的元件或步驟，"一"或"一個(gè)" 不排除多個(gè)。另外，可以將參考不同實(shí)施例描述的元件進(jìn)行組合。
還應(yīng)當(dāng)注意到，權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)理解為對(duì)權(quán)利要求范圍的 限定。
權(quán)利要求
1、一種用于對(duì)感興趣對(duì)象(107)進(jìn)行分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的檢查裝置，所述檢查裝置(100)包括計(jì)算單元(118)；其中，所述計(jì)算單元用于估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的全局仿射變換；估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的第一區(qū)域的第一選擇性仿射變換；以及估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的所述第一區(qū)域的選擇性非仿射變換。
2、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置， 其中，所述估計(jì)步驟產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)場(chǎng)； 其中，所述計(jì)算單元還用于通過(guò)使用濾波反投影類(lèi)型的體素驅(qū)動(dòng)重建方案施加所述產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。
3、 如權(quán)利要求2所述的檢查裝置，其中，施加所述運(yùn)動(dòng)場(chǎng)包括如下步驟為所述全局仿射變換校正待重建的所有體素； 為所述選擇性仿射變換和所述選擇性非仿射變換僅校正靠近三維 變換和正投影中心線(xiàn)控制點(diǎn)的體素。
4、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其中，所述感興趣對(duì)象(107)為冠狀動(dòng)脈樹(shù)；其中，針對(duì)第一心臟相位估計(jì)所述全局仿射變換并且針對(duì)第二心臟相 位估計(jì)所述全局仿射變換；以及其中，針對(duì)第一投影幀估計(jì)所述全局仿射變換并且針對(duì)第二投影幀估 計(jì)所述全局仿射變換。
5、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其中，所述感興趣對(duì)象(107)的所述第一區(qū)域?yàn)樗龉跔顒?dòng)脈樹(shù)的第 一血管分支；以及其中，針對(duì)所述冠狀動(dòng)脈樹(shù)的第二血管分支估計(jì)第二選擇性仿射變換。
6、 如權(quán)利要求5所述的檢查裝置，其中，針對(duì)所述第一投影幀估計(jì)所述選擇性仿射變換并且針對(duì)所述第 二投影幀估計(jì)所述選擇性仿射變換；以及 其中，以載瘤分叉點(diǎn)作為關(guān)鍵點(diǎn)。
7、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其中，通過(guò)將所述冠狀動(dòng)脈樹(shù)的樣條表示的控制點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)來(lái)估計(jì)所 述選擇性非仿射變換。
8、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其中，用于運(yùn)動(dòng)估計(jì)優(yōu)化的成本函數(shù)包括沿著所述三維變換和正投影 中心線(xiàn)的濾波投影的所有灰度值的和。
9、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置， 其中，所述計(jì)算單元還用于-在單投影的優(yōu)化過(guò)程中并入針對(duì)同一心臟相位的第一投影和第二 投影的加權(quán)調(diào)整。
10、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其配置成3D計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置 和3D旋轉(zhuǎn)X射線(xiàn)裝置中的一種。
11、 如權(quán)利要求1所述的檢査裝置，其配置成包括材料測(cè)試裝置、醫(yī) 學(xué)應(yīng)用裝置以及微型CT系統(tǒng)的組中的一種。
12、 一種用檢查設(shè)備對(duì)感興趣對(duì)象(107)進(jìn)行分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的方法，所述方法包括如下步驟估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的全局仿射變換；估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的第一區(qū)域的第一選擇性仿射變換；以及 估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的所述第一區(qū)域的選擇性非仿射變換。
13、 一種用于對(duì)感興趣對(duì)象(107)進(jìn)行分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的圖像處理設(shè)備， 所述圖像處理設(shè)備包括存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)所述感興趣對(duì)象(107)的數(shù)據(jù)集； 重建單元(118)，其用于估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的全局仿射變換；估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的第一區(qū)域的第一選擇性仿射變換；以及估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的所述第一區(qū)域的選擇性非仿射變換。
14、 一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(402)，其中存儲(chǔ)用于對(duì)感興趣對(duì)象(107) 進(jìn)行分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在由處理器(401)運(yùn)行 時(shí)，用于執(zhí)行如下步驟估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的全局仿射變換；估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的第一區(qū)域的第一選擇性仿射變換；以及 估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的所述第一區(qū)域的選擇性非仿射變換。
15、 一種用于對(duì)感興趣對(duì)象(107)進(jìn)行分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)的程序單元，所 述程序單元在由處理器(401)運(yùn)行時(shí)，用于執(zhí)行如下步驟估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的全局仿射變換；估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的第一區(qū)域的第一選擇性仿射變換；以及估計(jì)所述感興趣對(duì)象(107)的所述第一區(qū)域的選擇性非仿射變換。
全文摘要
在三維旋轉(zhuǎn)X射線(xiàn)冠狀動(dòng)脈成像中，當(dāng)對(duì)小血管的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行估計(jì)時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了一種檢查裝置，其用于通過(guò)對(duì)每個(gè)心臟相位進(jìn)行全局仿射變換，繼之以血管分支選擇性仿射和非仿射變換，來(lái)執(zhí)行分層運(yùn)動(dòng)估計(jì)。這樣可以提供改進(jìn)的圖像質(zhì)量。
文檔編號(hào)A61B6/00GK101453950SQ200780019679
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者A·恩格勒, B·莫瓦薩吉, D·舍費(fèi)爾, M·格拉斯, V·拉舍 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司