在X射线诊断和介入中的自动或辅助感兴趣区域定位的制作方法

本发明涉及一种操作成像系统以将感兴趣区域可视化的方法、一种用于对感兴趣区域进行成像的成像系统、一种计算机程序单元以及一种计算机可读介质。

背景技术：

在一定范围的领域中，例如在医学领域中，使用X射线或其他成像装备。例如能够为了诊断目的的益处来采集目标(例如患者)的内部结构的影像。然而，影像的有用性以使患者暴露于X射线辐射为代价，这对患者自身造成健康风险。

在医学X射线成像系统中，用户(例如放射学医师或放射学专家)能够选择基本上任何的角度、探测器或检查台位置来在X射线下将特定的感兴趣区域可视化。在特定流程中，规定了用于将特定解剖结构可视化的成像协议。亦即，根据优选的协议来设定系统的成角和旋转，确保以最优方式来显示感兴趣的解剖结构(例如在冠状动脉血管造影中，为特定的冠状血管或导管的当前位置)。

遗憾的是，已经发现，尽管由现代成像装备提供了多个调节可能性，但仍发生最终得到的图像并不完全捕捉感兴趣区域的情况。因此，频繁地需要对成像几何结构进行重新调节。已经发现该重新调节损害图像质量，并且还已经发现，该重新调节使患者暴露于不必要的X射线剂量。

技术实现要素：

在成像领域中可能存在对帮助用户操作成像系统的需要。本发明的目的由独立权利要求的主题来解决，其中，在从属权利要求中并入了另外的实施例。应当注意，以下所描述的本发明的各方面同样适用于成像系统、计算机程序单元和计算机可读介质。

根据本发明的第一方面，提供了一种操作成像系统以将目标的感兴趣区域ROI可视化的方法，所述方法包括以下步骤：

接收i)关于所述ROI在当前FOV内的当前位置的先验信息，以及ii)关于针对所述ROI在预定义的FOV内的预定义位置的信息；

证实在所述当前FOV中两个位置是否匹配；

如果没有证实匹配，则显示图形指示符以向用户指示如何改变所述成像系统的当前成像几何结构从而接着实现在所述当前FOV内或者在新的FOV内在所述预定义位置处对所述ROI的重新定位的指令。

优选地，如果证实了匹配，则可以示出图形指示符以向所述用户指示两种表示方式匹配。

(能关于一个或多个成像坐标来表达的)成像几何结构定义所述成像系统相对于所述ROI的空间配置。

“预定义位置”指示所述ROI在预定义的(理想的)FOV内被表示在哪里，而“当前位置”是所述ROI在所述当前FOV内被显示之处。所述预定义位置可以是与想要成像的ROI相关联的协议的一部分。换言之，协议可以规定当被显示时，ROI(例如诸如导管的目标的足迹)要出现在FOV的哪部分中，亦即，ROI在FOV内的相对位置是协议的一部分。

除了所述ROI位置之外，所述协议可以规定所述ROI的放大水平，或者任何其他可视化特性。

在(ROI)表示方式不正确的情况下，所显示的指令通知所述用户如何调节所述当前成像几何结构从而实现正确的表示方式。例如，可以(通过“箭头”或其他提示性图形符号)通知用户通过移动目标/ROI驻留在其上的支撑设备(例如检查台)通过将ROI或目标平动或移位来改变所述成像几何结构，以在所述当前FOV中实现所需要的表示方式。备选地或额外地，所述用户可以通过相对于所述ROI/检查台移动所述成像系统的机架来引起成像几何结构的改变，从而将所述当前FOV改变为接着在其中将能以正确方式显示所述ROI的新的FOV。

换言之，所述方法帮助用户将所述成像系统调节到预定义的需要/协议。能够在实际的X射线图像曝光时段之外完成调节。这帮助增加图像质量。系统还帮助降低患者剂量，这是因为在介入阶段期间能够避免由于不正确的成像几何结构而导致的成像的重复运行。具体而言，所述方法帮助解决成像系统的操作者(“用户”)在涉及X射线曝光的介入流程期间发现FOV没有捕捉完全的ROI这一令人沮丧的情况。

申请人已经发现，该不期望的未对准是因为ROI有时并不距成像器的等中心处的开端精确地被定位而出现的。另一复杂性在于，所考虑的患者特异性ROI可以比根据成像协议下的统计假设所期望的更多地变化。而且，已经发现，除了成角和旋转之外，成像器的机架(例如C型臂)相对于台的位置也影响视场。

因此，如果系统不处于最优开始位置，则感兴趣的解剖结构可能不被完全成像。可能需要在介入期间例如使用荧光透视来对所述系统进行重新对准，导致应当被避免的对患者的额外的X射线剂量。

所提出的方法允许一种在(高剂量)X射线曝光之前尤其是在涉及X射线曝光的介入之前针对这些变化和不准确性来调节成像几何结构的直观和快速的方法。

根据一个实施例，根据所指示的指令来引起所述成像几何结构的改变。这种改变是响应于从所述用户发出的或由所述成像系统自动发出的控制信号的。而且，改变本身自动发生而不需要用户交互，或者用户例如通过移动目标驻留在其上的所述检查台来主动引起改变。

根据一个实施例，如果没有证实匹配，则发出警告信号。换言之，如果所述当前的表示方式与所述预定义的表示方式相偏离，或者如果所述当前的表示方式偏离得多于预定义的误差容限，则发出视觉的、声学的或其他警告或警报信号。

根据一个实施例，通过以下中的任一个或组合来引起对所述成像几何结构的所述改变：i)(例如通过移动所述检查台)移动所述目标或ROI；ii)移动所述成像系统的探测器或探头和/或X射线源；iii)准直操作；或者iv)调节所述探测器的辐射敏感表面。

根据一个实施例，所述成像系统是介入X射线系统，尤其是C型臂类型的X射线成像器。优选地，所述成像几何结构改变在没有X射线曝光时发生。

根据一个实施例，所述当前FOV基于先前采集到的图像。所述当前FOV可以基于一个或多个先前的荧光透视帧，例如最近的LIH(最终图像保持，last-image-hold)帧，或者可以基于先前采集到的(如与荧光透视剂量相比)较高剂量的X射线图像。

根据一个实施例，除了将所述ROI在所述FOV内的当前位置与预定义位置进行匹配之外，所述数据处理器被配置为将所述ROI的当前放大水平与预定义的放大水平进行匹配，所述预定义的放大水平亦即要示出ROI之处的期望的放大。能够例如通过改变SID和/或探测器格式来实现对所述期望的放大的调节。探测器格式定义具有例如总计为较大放大的“较小区”等的探测器的辐射敏感区的尺寸。

目标(患者)以及由此的ROI的当前位置基于对先前图像、当前(几何结构)系统信息和/或其他先验信息的分析。

根据一个实施例，分段或者象限的网格结构可以与所述FOV相关联，并且所述预定义位置与这些象限中的特定一个象限相关联。优选地，所述数据处理器被配置为确定所述当前位置被定位在哪个象限中，并且证实该象限是否与所述预定义位置的所述象限匹配。

备选地，可以将任何其他适合的划分部件用于对所述FOV的完全或部分镶嵌布置。

如何改变所述成像几何结构的所述图形指示符可以包括被布置的圆圈或盘或其他位置跟踪器符号，其可以被重叠在所述当前FOV上或者作为分开的指示符。所述指示符可以被示为添加到分段的网格的可视化或与其组合。另外，可以存在方向部件，例如从当前位置ROI位置指向所需要的ROI位置的箭头。

简言之，本文根据一个实施例提出了一种帮助用户设定所述成像系统的相对于待成像的目标(或其部分)的正确开始位置和快速找到针对给定ROI的正确FOV的工具。系统的视场可以适合地被划分为分段(象限)。针对每个成像协议，所述象限中的一个象限可以被指定为优选开始位置。然后，在开始X射线成像之前，荧光透视被用于记录导管端部的移动。所述系统然后确定所述导管端部被定位在哪个象限中，并且将这与根据协议的优选象限进行比较。如果存在未对准，则在(所记录的)荧光图像中向用户提供可视化。尽管X射线关闭，但是接着可以将导管端部(人工地或自动地)平动到正确象限中。因此，可以确保用于随后的CA的适当对准。

定义：

“FOV”：如由成像几何结构坐标或参数或设定的集合定义的空间中被辐照的体积。换言之，当在所述FOV中采集时，该体积中的任何物体至少具有要被编码在图像中的潜能。

“ROI”：想要对其进行成像的目标/解剖结构的部分或者工具(例如导管)或其踪迹在FOV中的位置。

“(成像)协议”：定义针对解剖结构ROI和/或针对工具的位置的优选(“最佳”)FOV的成像几何结构参数的集合。换言之，每个ROI与成像几何结构参数的一个或多个集合相关联。优选的ROI表示方式和/或预定义的FOV基于操作者的工作流/偏好，或者基于靶向解剖结构的模型和要在所述ROI处执行的特定临床任务。

附图说明

现在将参考以下附图描述本发明的示范性实施例，其中：

图1示出了X射线成像系统的方框图；

图2图解性地示出了不同的成像协议；

图3示出了视场的显示；

图4示出了一系列视场；

图5示出了重叠在视场上的图形指示符；

图6示出了视场的序列，每个被重叠有图形指示符；

图7示出了操作成像系统的方法的流程图。

具体实施方式

参考图1，示出了X射线成像系统IMS的示意性方框图。成像系统IMS(本文中也被称为“成像器”)的基本部件包括诸如刚性C型臂CA的机架，其在其端部中的一个处承载X射线管或X射线源XR并且在另一端部上承载探测器D或图像增强器。

X射线源XR被配置为在成像会话期间发射X射线辐射。更具体地，X射线束经过检查区域并且然后撞击在探测器D的辐射敏感表面上。在由X射线束XB穿过的检查区域内的是检查台T。待成像的样本/目标(例如人类或动物患者)被设置在检查台T上。

当被正确定位时，X射线束在感兴趣区域ROI(例如人的心脏或其他器官或其部分)处经过患者P。在其经过样本P期间，X射线束例如通过样本P中的物质内的吸收相互作用而被修改。吸收的程度是患者中的吸收系数分布或密度分布的直接量度。因此，X射线束的个体射线取决于各自的射线在何处经过样本P而被不同地修改或吸收。在患者的另一端出现的如此修改的X射线束然后与探测器交互。取决于在探测器处探测到的强度，发出对应的电信号，其然后被传到DAS(数据采集系统-未示出)。DAS包括适合的A/D转换电路，以将所述电信号转换为数字形式，也称为探测器原始数据，其基本上是数的阵列。工作站WS与DAS通信地耦合。原始探测器数据经由有线的或无线的连接而被发送到工作站WS。在工作站处，接着可以将原始探测器数据存储起来以用于之后的参考，或者通过适合的可视化软件将原始探测器数据处理为图像，所述图像能够被绘制以用于查看并被显示在监测器MT上。原始数据也可以被直接应用到图像增强器屏幕，由此例如在荧光透视期间提供实时影像。

由成像器IMA产生的X射线图像基本上是在相对于感兴趣区域ROI的特定投影方向处采集的关于被成像样本的投影视图。投影方向(其可以被取作相对于感兴趣区域的X射线束的中心射束的方向)是能调节的，使得能够对ROI采集沿不同投影方向的一幅或多幅投影图像。而且，通过调节投影方向，能够选择针对给定临床任务的关于ROI的最佳“视图”。

通过改变成像系统IMS的空间配置来假设不同的投影方向。出于图像采集的目的的不同空间配置被称为“成像几何结构”。改变成像几何结构的一种方式是将C型臂CA可旋转地安装，如在优选实施例中的情况，但是这不是限制性的。在一个实施例中，旋转围绕两个或更多个旋转轴。根据一个实施例，存在由图1中的两个弯曲箭头示出的两个旋转轴。以这种方式，探测器和/或X射线源能够在围绕中心的假想球体上绕轨道运行，理想地，ROI位于所述中心处。该假想球体的中心也被称为成像系统IMS的等中心ISO。如图1所示，旋转轴中的一个延伸到纸面平面中(被示为ISO处的小十叉)，而另一个轴平行于纸面平面伸展。作为惯例，围绕所述轴之一的旋转位移被称为“旋转”，而围绕另一个轴的旋转位移被称为“成角”，两者能通过两个角度值来指定。

在一个实施例中，除了两个旋转自由度之外或作为对两个旋转自由度的替代，存在被设想为调节相对于待成像的ROI的成像几何结构的其他机械自由度。优选地，成像器IMS的机械自由度的数量使得基本上能采集在任何期望的投影方向处的投影图像。该灵活性允许从(例如临床上)最相关方向对ROI进行检查。

在一个实施例中，用于改变成像几何结构的其他选项包括SID的可调节性，亦即，X射线源XR与探测器D之间的距离的可调节性。也可以存在平动功能，使得例如检查台T(以及由此的ROI)能够沿平动方向X和Y中的一个或两者在平面中平动经过给定的C型臂位置。其他平动功能可以包括C型臂本身相对于台/ROI的平移。在一个实施例中，给定的旋转和成角能够被“锁定”以在平移期间维持不变。在一个实施例中，台T沿Z方向的高度也是能调节的。改变成像几何结构的其他选项包括准直器C调节。在一个实施例中，准直器C基本上是叶片的集合，所述叶片被移入或移出射束以将X射线束更多或更少地限制到期望的宽度。在一个实施例中，也能够通过对选择探测器像素进行使能或去使能来改变探测器的辐射表面，以如此定义或限制最大可能视场，其由探测器像素的行或列的数量给出。本文设想了先前提及的成像几何结构调节选项的任何组合或任何子组合。换言之，将意识到，通过根据图1的IMS而享有的自由度的数量纯属是示范性的。设想了提供比图1所示的更低自由度或更高自由度的其他系统。

能够通过成像(几何结构)坐标/参数C以数值形式方便地描述相对于成像系统的等中心ISO的给定成像几何结构。以图1的系统为例，成像坐标C可以包括角度部分α＝(α₁,α₂)(其描述旋转和成角)、平动部分p＝(x,y)，所述平动部分指定相对于X射线束的平动或台位置T。也可以存在窗口尺寸部分w，其描述由X射线束辐照的截面中的体积的尺寸(这可以包括准直器叶片/叶位置的集合或定义哪些探测器像素要被使能的标签阵列等)。最后，也可以存在例如关于z而被制订的放大部分m，以例如定义SID。成像坐标C的任何给定集合的组定义成像器IMS的视场(FOV)。其定义检查区域中在X射线源被供能以发射辐射时在曝光中与(主要的)辐射“可浸润”的空间区域(通常为锥形)。

成像几何结构坐标C的任何给定集合对应于特定的控制信号，所述特定的控制信号能够由适合的控制模块和相关联的控制电路和/或接口发出。控制模块例如可以驻留在工作站上。控制模块允许至少半自动地改变成像几何结构。控制模块与成像系统IMS的一个或多个致动器M通信性地耦合(以有线或无线方式)。当由控制模块指导时，致动器M(机械地、机电地或电子地)操作以将成像几何结构改变为期望的成像几何结构。对成像几何结构的调节是完全人工的(例如通过手轮或控制杆致动器机构等)或者是半自动的。在前者的情况下，在一个实施例中，设想适合的电子跟踪模块就位，其通过传感器动作或以其他方式跟踪手轮运动以跟踪成像几何结构坐标。在半自动实施例中，成像系统的用户使用适合的用户接口工具(例如摇杆布置)来请求特定成像坐标。然后响应于摇杆使用而发出对应的控制信号，以引起成像几何结构的期望改变。还存在全自动实施例，其中，读入成像协议(基本上是程序指令)，将其翻译为控制信号的适合的序列，接着所述控制信号被发出到致动器M以将IMS的成像几何结构调节为期望的成像几何结构。无论在人工、半自动或自动的实施例中，本文中假设成像系统IMS在任何时间处(通过对适合的跟踪/传感器功能的操作)都“知晓”其当前成像几何结构(并且可能知晓先前的成像几何结构)，并且本文假设如果期望的话，能够查询当前的或先前的成像几何结构。这例如能够通过在各个成像几何结构改变期间记录各自的成像坐标来实现。

如上面简要描述的X射线成像系统IMS能够被用在医学或非医学领域(例如无损材料测试或行李扫描)中的不同应用的范围中。

下面，将出于不对本发明进行限制的示范性目的来解释医学使用情景(心脏介入)。在心脏介入中导管被引入到患者中。导管然后前进通过人的脉管直到到达心脏脉管中的病变位点。一旦导管端部已经到达人的心脏中的期望位置，则能够通过适合的医学工具(例如球囊导管等)来对病变位点(例如狭窄)处的处置进行处置。

遗憾的是，脉管组织本身在X射线图像中不可见，除非采取步骤。血管组织的辐射不透明部分因此不形成足够的对比度。为了仍然实现足够的对比度，向患者施予造影剂。一旦导管已经到达脉管中的期望的开始位置，就经由导管来施予造影剂。如果导管在期望的开始位置处，则预定义量的造影剂在导管端部处被释放，并且然后灌注到脉管的相关部分中。此时，取得X射线图像(血管造影)，则其将以期望的对比度呈现关于心脏脉管的投影视图。以这种方式，能够由医学专业人员根据该血管造影影像获得病变(例如狭窄)的范围或其他解剖结构相关信息。

如上面简要概述的，就成像要求来说，介入流程包括两个主要阶段，导航阶段和操作或介入阶段。

在导航阶段期间，导管被导航，即由医学人员朝向期望的开始位置驱策通过脉管。一旦在期望的开始位置处，则介入阶段开始，例如施予造影剂、对位点进行X射线成像、或者部署处置工具(球囊导管等)。在这两个阶段期间采集不同类型的图像。在导航阶段期间，执行荧光透视。在荧光透视下，X射线管以相对低的X射线剂量操作，因此图像具有相对低的对比度。以适合的帧率(例如每秒15帧)采集图像。以这种方式，在屏幕MT上形成“电影”视图，其允许用户实时地视觉跟随导管通过患者的行进。以这种方式，向用户通知导管端部在身体里面的位置。由于端部的相对高的辐射不透明度，仍然存在足够的对比度，因此安全地向用户通知导管在身体中的位置。

将荧光透视阶段中的影像与介入阶段中采集到的影像区分开。在介入阶段中，利用比在荧光透视阶段中更高的X射线剂量采集图像，以因此提供更好的对比度。这是因为在介入阶段中采集到的图像是为了诊断目的，其中，感兴趣的不仅是导管端部的位置。在介入阶段中，想要对从低剂量荧光不可辨别的解剖结构细节进行检查。换言之，就剂量来说，诊断X射线图像比较低剂量的荧光代价更高，但是提供更多的结构细节。由于该成像工作流区别，我们在以下将针对(在介入阶段中采集的)高剂量图像使用术语“(诊断)X射线图像”，而术语“荧光”被用于在以低于用于操作阶段中的X射线图像的剂量(在导航阶段中)采集到的图像。

所提到的针对导管的(“正确”)开始位置可以由成像协议针对给定的解剖结构部分(感兴趣区域-ROI)来规定。一旦假设了该开始位置，介入的操作阶段中的诊断图像采集就能够开始。换言之，协议对关于要被用于特定解剖结构部分的正确成像坐标C(以及由此的FOV)的知识进行编码。该知识可以从对大量的先前患者的研究中导出，以推导平均解剖结构的特定假设。例如，在一个实施例中，能够将心脏样本测量结果合并到平均几何模型中。接着能够穿过其投射几何射线，以绘制能够被检查以找到针对任何给定的ROI的最佳可能的成像坐标或FOV的不同投影视图。各自的ROI能够由代码标记或以其他方式被识别，并且所述代码然后可以与如此找出的最佳成像坐标C_ROI相关联地存储(在数据库中)。该关联形成基本成像协议。能够使用所述代码来查询“最佳”成像坐标，以从医学知识数据库检索针对给定的成像会话的最佳FOV/成像坐标。

图2图解性地描绘了基于不同坐标的协议。示意图的左侧示出了右冠状动脉RCA的分支，而图像的右侧示出了左冠状动脉LCA。例如，如果想要对LAC的分支OM(钝缘)或者PLV(左室后)进行成像，则协议规定诸如30°的右前斜位ROA和25°的尾部的成像坐标为优选FOV以及由此的针对导管位置的开始位置，以最佳地对OM或PLV分支进行成像。根据协议的预定义FOV在本文中也可以被称为“协议FOV”。

当使用根据协议的成像坐标来调节成像器IMS的几何结构时，假设感兴趣区域ROI被准确地定位在成像器的等中心ISO中。然而，在实际的现实中，可能不总是这种情况，并且ROI可以稍微偏离等中心ISO。结果，视场将稍微偏离，并且可能丢失关键的解剖结构信息。如果待成像的具体患者具有不在协议所基于的平均解剖结构模型的统计方差内的解剖结构，则信息也可能在FOV外部。

图3示出了已经使用上述坐标针对LCA的OM和PVL分支采集的协议FOV 305。如果患者已经相对于等中心被正确地定位并且他们的解剖结构是平均解剖结构，则将预期针对导管端部的正确位置310将在所述协议FOV 305的左上角处。换言之，能够想到由将协议FOV结构化的被适合地编号的象限组成的网格系统。例如，对于图3所示的协议FOV，能够认为正确开始位置310在FOV 305的在图3中被示为圆圈310的第一象限中。又换言之，协议FOV规定导管端部的踪迹应当位于FOV中的何处(亦即，在哪个图像部分(例如“象限”)中)。

额外的代表性要求例如可以是需要在特定SID处采集的导管端部和/或血管的“尺寸”。这些代表性要求可以随应用而不同。这些代表性要求可以类似地被编码在协议的数据结构中，例如，作为针对期望位置的象限的编号的代码。将理解，使用导管的端部仅仅是定义导管位置的一个示范性方式，并且在其他工具的情况下，可以代替地使用其他显著部分来定义所述工具的位置。

图4是可能在介入阶段中运行的诊断成像期间出现的错误的图示。根据图4A的FOV在极左侧示出了血管造影曝光运行图像的开始处的FOV，所述FOV用来在造影剂灌注期间捕捉左冠状动脉。换言之，图4A中的帧示出了在诊断运行期间的第一采集。

图4B示出了血管造影曝光运行的结束。如能够从图4B中的帧看到的，在帧的底部处存在阴影线区域，其表示由于初始在帧A处的不正确开始位置而没有被捕捉到的解剖结构。换言之，并非整个左冠状动脉都能够被捕捉到，这是因为感兴趣解剖结构中的一些在当前被辐照的FOV的外部，尽管表面上看已经使用了如协议中规定的正确成像坐标。现在，在尝试仍然捕捉FOV外脉管中的一些时，用户可以在诊断运行中的采集期间对检查台进行移位或可以以其他方式调节成像几何结构，由此如图4的右侧的帧4C中所示地损害图像质量。

为了避免根据图4C的情况或类似情况，本文提出包括根据图像和/或坐标数据处理装置100的帮助功能的成像系统。图像处理装置可以用作帮助用户优选地仅使用在(下一)诊断高剂量曝光之前可用的信息来找到正确开始位置的工具(以及相关方法，见以下的图7)。先验信息可以包括由成像器IMS生成的图像几何坐标和/或来自最新近的先前导航阶段的可用荧光透视帧，以计算正确开始位置并将其以图形方式指示给医师，或者至少在没有假设正确的开始位置的情况下警告用户。所提出的装置100可以被配置为作为与现有成像系统一起的插件来操作。在操作阶段中的高剂量曝光期间的平动或其他成像几何结构改变能够被避免，这继而帮助在不引起额外的患者剂量的情况下保持图形质量。

返回参考图1，所提出的图像处理装置100包括输入IN接口和输出OUT接口、数据处理系统PU以及根据一个实施例的图形生成器GD。非常广泛地，所述装置接收对协议FOV的定义(如通过用户请求来选择)。而且，不必同时地，装置接收如由成像系统生成的成像几何坐标和/或(优选地为最新近可用的)图像信息，例如先前(例如最新近的)荧光透视帧信息。处理单元PU然后根据协议计算视场中的预期的正确开始位置，即将导管端部包括在视场内的ROI的预定义位置，并且计算导管端部的最新近已知或先前可用的位置，即将导管端部包括在视场内的ROI的当前位置。

能够通过被用于形成图形显示的一个或多个适合的图形指示符来对一个或两个位置进行编码。接着通过图形显示生成器GD经由输出接口OUT来转发图形显示，并且然后将图形显示重叠到当前视场。除了图形显示生成器，系统还可以包括换能器，以产生(视觉或声学的)警报信号，从而在当前FOV中导管端部的当前或最新近可用位置并不根据协议时为用户发出警报。

参考图5，示出了根据一个实施例生成的图形显示。图形显示被示为重叠在覆盖视场的现有/当前X射线图像上。多个分段，例如被编号1-9的象限，与视场相关联，所述象限将视场结构化为不同的空间部分。例如，由象限形成的分段形成3x3网格505。图形显示包括对象限1-9的可视化。

在一个实施例中，除了网格505，还存在单独的图形指示符510用于指示根据协议的预定义的开始位置。针对理想开始位置的图形指示符510适合地是颜色编码和/或形状编码的。图5的实施例示出了作为圆圈的图形指示符510。本文还设想了诸如三角形、正方形的其他形状或其他方式。在图5所示的范例中，针对导管端部的期望的开始位置的正确象限在左上角中的第一象限中。如图5示范性描绘的情况是，其中的导管端部的踪迹CFP恰巧在正确的象限1中。图形显示控件(widget)在诊断图像运行之前被显示，并且被重叠在例如荧光帧上，所述荧光帧优选是最新近可用的。

现在参考图6中的三个窗格A-C，其图示了图形显示505的使用情景。在一个实施例中，在荧光透视低剂量图像运行期间，通过适合的分割软件在帧上跟踪导管的端部。这能够被完成，因为投影图像中导管的样貌因导管的结构已知而是先验已知的。导管踪迹的各自的位置能够由作为附图标记的跟踪器指示符405指示，其在窗格A中被示范性地示为圆圈。根据A的FOV还包括由图形显示生成器GD生成并被重叠在序列帧中的每个上的3x3网格505。

图6的窗格B示出了具有网格505和被重叠在网格505上的由跟踪器符号405示出的最新近的导管端部的荧光透视运行中的最后图像。该最后的或最新近的荧光帧能够通过最终图像冻结保持(LIH)功能来获得，所述LIH功能操作以在荧光透视运行的最新近帧处基本上“冻结”显示。在图6B的实施例中，网格还包括如象限Q1中的圆圈的图形指示符符号510，以指示根据协议的针对端部CFP的期望的或预定义的“最佳”开始位置405。

在图6B中，通过对相关象限Q1例如通过颜色或线类型进行图形地编码来额外地指示预定义位置。例如在图6B实施例中，象限Q1被以虚线示出，以指示其包括预定义的或所要求的端部位置。在一个实施例中，可以对保持当前端部位置的象限Q2进行不同地图形地编码。以这种方式，图形显示可以仅被形成为网格而没有额外的跟踪器指示符符号405、410。在该仅网格的实施例中，两种端部位置(亦即，所要求的位置和当前位置)通过对恰巧包括所述位置的两个各自象限的不同图形绘制来指示。

窗格B中的FOV表示在端部当前所在之处与其根据协议应当所在之处之间存在偏差的情景。处理单元操作以计算关于当前FOV需要如何改变以使得端部CFP被显示在正确象限中的指令，在这种情况下正确象限是Q1。指令对应于成像几何结构(例如成像坐标)的改变。指令能够被图形地绘制，以例如通过重叠网格和/或跟踪器指示符来将成像器的几何结构的所要求的改变带给用户注意。备选地或额外地，可以显示箭头或其他方向性符号以指示所要求的平动操作或校正动作。额外地，能够激活专用闪光灯和/或可以由扬声器系统发出警告声音，以警告用户要求校正成像几何结构改变。

换言之，图形显示通知用户要求平动运动，以将导管端部从视场的第二象限Q2内的其当前位置移动到视场的第一象限Q1内的预定义位置中。

然后能够通过移动导管端部本身，例如通过平动检查台或通过平移C型臂，来引起导管端部的运动。在任何情况下，根据当前FOV的成像信息将在到新的协议FOV的改变期间丢失。图像信息的丢失在帧C)中被示为阴影线区。如图6的窗格C)所示，在平动之后，导管端部位置现在位于正确的第一象限中。基于已经可用的信息已经整体执行了对感兴趣区域的该位置校正，亦即，所述可用信息是在下一诊断成像运行开始之前可用的信息。在不存在高剂量诊断曝光时也执行平动和校正动作。在成像几何结构的改变之后并且一旦导管(在当前的或经更新的FOV中)出现在正确开始位置处，则诊断高剂量X射线曝光现在能够开始。现在确保能够捕捉到感兴趣解剖结构的整体。

现在参考图7的流程图，图7详述了用于调节视场中的感兴趣区域的位置的各个步骤。

在步骤S705中，选择针对所考虑的样本的特定部分(例如心脏脉管的特定解剖结构)的期望的图像协议。协议要求由成像坐标的集合定义的预定义的协议FOV。成像协议还可以规定在所述FOV中针对特定目标的表示方式，例如，要在FOV的哪个部分中展现(feature)ROI。ROI可以包括诸如导管的医学工具的位置。

在步骤S710中，收集关于当前FOV中的ROI的当前表示方式的信息。在一个实施例中，这是通过开始荧光透视成像序列来实现的，所述荧光透视成像序列然后以由最终图像冻结保持功能保持的最后的或最新近的图像帧终止。

在一个实施例中，证实当前FOV中的ROI的位置。

例如，在一个实施例中，ROI(例如导管的端部)在荧光序列中被跟踪并且被跟踪到最后的帧中，使得在最新近可用的FOV中的位置是已知的。在该预备信息收集步骤S710中，在以比用于荧光图像运行更高的剂量的图像采集开始之前收集所述信息。收集该信息也可以包括解释和处理通过针对当前FOV调节图像几何结构而生成的成像坐标。

在先前步骤S710中收集的位置信息然后在步骤S715中在处理单元处被接收。换言之，在步骤S715中可用的信息包括：i)ROI在FOV内的当前位置，以及ii)ROI(例如导管端部)在预定义FOV内的预定义或所要求的位置。在步骤S720中，对FOV内的当前位置和预定义位置进行比较。如果存在不匹配，则例如关于成像几何坐标来计算改变当前成像几何结构的指令。例如，应当以一偏离(x,y)来校正台，或者应当以(-x,-y)来移动C型臂CA，或者应当将准直器打开特定量等。将ROI的图像内坐标与如由选定的协议规定的预定义位置进行比较。如果ROI与预定义位置基本一致或至少落在预定义位置的预设误差容限内，则优选地通过例如设定适合的标签来指示这种匹配。

网格或其他划分或镶嵌布置符号能够被用于定义FOV的各部分。例如，与选定的协议相关联的预定义的表示方式可能需要ROI落在第(n,m)个网格分段(例如象限)内。然后核查ROI的参考部分(例如导管的端部)的图像内(在当前FOV中)坐标是否落在所述(n,m)网格分段内。如果发现ROI(根据其参考部分的坐标)在预定义位置或所述容限之外，则将该事实指示为不匹配。

除了位置，当被测试的表示方式是放大的表示方式时，执行类似的比较。ROI的像素区的尺寸能够被计算(在分割之后)，以证实SID是否是如规定的。备选地，从成像器的控制模块请求当前SID设定，并且将其与根据协议的预定义SID进行比较，以便证实是否使用了正确的SID。

取决于在核查器步骤S720中是否证实了不匹配，根据步骤S725或S740在当前FOV上显示对应图形指示符控件，以通知用户关于：i)核查器操作S720的结果；以及ii)如果没有匹配，能够做什么以带来匹配。

如果在步骤S720中证实了不匹配，则过程转到步骤S725，其中，引起对图形指示符的显示以在当前FOV中图形地绘制所述指令。能够例如通过图形地绘制上述的网格结构来实现对所述指令的图形显示，其中，相应地标记各分段或象限本身。例如，包括正确开始位置的象限被以一种颜色突出显示，而包括ROI的当前位置的另一图形分段被以第二颜色来指示，或被以不同的线型绘制等。作为对ROI表示中的不匹配的仅静态符号编码的补充或替代，可以使用更多的“动态人体工程”。例如，两个相关象限Q1、Q2(也)可以被示为以不同的频率闪烁，或者仅一个闪烁而另一个不闪烁等。备选地，网格结构可以由实线来形成，但是线可以是虚线或以其他方式中断的。在另一实施例中，例如，象限仅由其拐角点通过适合的十叉符号来示出。

备选地或额外地，分段Q1、Q2内的区被填充有不同色调或颜色，但是足够柔和从而不使图像细节模糊。在另一实施例中，点、盘圈、“十字线”或其他(点)跟踪器符号被示出以指示两个位置。作为图形网格的补充或替代，能够显示十字线符号。优选地，两个不同的十字线符号与浮在其上的网格两者被显示在一起，从而形成公共的图形显示。两个跟踪器符号“浮”在网格上并且被定位在不同象限中(例如在图6B中)，然后将立即并直观地向用户传达以下事实，即关于在FOV中ROI应当在何处相对与其实际在何处已经证实了不匹配。作为对跟踪器符号的补充或与其一起，可以存在方向部件，例如从当前ROI位置指向所要求的ROI位置的箭头。

在步骤730中，响应于控制信号发生对成像几何结构的校正性重新调节，以引起ROI将被显示在规定的象限中。例如，通过例如台的平动或机架的平移或重新调节准直器叶片来移动导管相对于探测器的位置，直到图形指示符指示当前位置现在基本上与规定的位置一致。取决于想要校正的表示方式，也可以重新调节SID或者采取任何其他校正动作。应当理解，在重新调节成像几何结构期间，动态地调整图形指示符。例如，针对当前端部/ROI位置的跟踪器点符号405被示为在网格上朝向表示正确位置(即根据协议的预定义位置)的跟踪器符号或象限移动。

成像几何结构的改变能够自动完成，在这种情况下，指令被转发到适合的控制模块。控制模块然后指导致动器中的相应致动器来执行对检查台的平动运动。

任选地，在步骤S735中生成视觉或声学或触觉(例如摇杆的振动)的警报信号，以警告用户已经在步骤S720处证实了不匹配。

应理解，装置100操作以在用户改变成像几何结构时基本上冻结屏幕MT上的网格，以实现ROI在规定的象限Q1中结束。然后视觉地，观看者将得到好似FOV在其改变期间(例如在机架CA或台运动期间)从网格下方滑动越过网格的印象。

然而，如果在核查器步骤S730中发现两个表示确实匹配，则该事实类似地在步骤S740中被图形地绘制。在这种情况下，根据一个实施例，网格中的两个跟踪器符号被显示在相同的象限中，或(在没有跟踪器符号的实施例中)相同象限以两种不同颜色交替闪烁，每种颜色被理解为分别表示两个位置中的一个。备选地，在没有网格的实施例中，两个跟踪器符号被示为基本上重叠或者至少为交叠，以图形地绘制已经发现匹配。

在步骤S740之后，或在步骤S730中的校正动作之后，ROI(例如导管位置)现在被正确地定位，并且成像系统的几何结构现在被正确地调节以捕捉感兴趣的解剖结构。因此，在步骤S745中，能够接着安全地开始高剂量诊断图像运行(或者如果仍需要，则运行荧光)然后能够安全地运行。

本文中将意识到，以上方法可以基于作为优选实施例的先前影像(例如荧光序列)，但同样设想了备选实施例，其中例如，核查器步骤S720仅“盲目地”操作于成像坐标和坐标序列，所述成像坐标和坐标序列帮助确定在例如导管端部的位置。这能够通过使用例如机器人来实现，其将导管引入并推进通过患者。由机器人生成的控制信号通过定义适合的公共坐标系而能够与成像几何结构有关，以在其整个路程上跟踪导管端部的位置。然而，在一个实例中，可能仍然需要一些荧光透视影像。但是在任何情况下，所提出的系统都不依赖于以比用于先前的荧光的剂量高得多的剂量采集的X射线图像，并且所述方法的基于机器人的“仅坐标”变型甚至还可以降低所需要的荧光帧的数量。所述方法当然不排除使用先前采集的高剂量影像，但是所述方法并不依赖于该高剂量影像，而是能够在根本没有影像的情况下操作，或者能够利用低剂量影像来完成。再换言之，在开始使用比用于先前的荧光的更高的剂量的X射线曝光之前，所述方法帮助仅基于信息(图像和/或坐标)来调节成像几何结构。

尽管以上已经主要参考基于吸收的X射线图像进行了描述，但是还应理解，诸如相衬成像、US成像或MRT成像的其他技术同样被包括在本文中。而且，以上已经参考介入C型臂X射线装置仅处于示范性目的进行了描述。然而，这不是对本发明的限制，因为所描述的装置和方法也能够有益地被用在其他成像系统(例如CT装置、MRT和超声)中或用在任何其他介入成像设定中。

在本发明的另一示范性实施例中，提供了一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于适于在适当的系统上运行根据前述实施例之一所述的方法的方法步骤。

因此，所述计算机程序单元可以被存储在计算机单元上，所述计算机单元也可以是本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或诱发执行以述的方法的步骤。此外，其可以适于操作上述的装置的部件。所述计算单元能够适于自动地操作和/或运行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。所述数据处理器由此可以被装备为执行本发明所述的方法。

本发明的这种示范性实施例涵盖从一开始就使用本发明的计算机程序或借助于更新将现有程序转变为使用本发明的程序的计算机程序两者。

更进一步地，所述计算机程序单元能够提供实现上述的方法的示范性实施例的流程的所有必需步骤。

根据本发明的另一示范性实施例，提出了一种计算机可读介质，例如CD-ROM，其中，所述计算机可读介质具有存储在其上的计算机程序单元，其中，所述计算机程序单元是由前面部分描述的。

计算机程序可以存储和/或分布在与其他硬件一起提供或作为其他硬件的部分提供的诸如光学存储介质或固态介质的适当的介质上，但是计算机程序也可以以其他的形式分布，例如经由因特网或其他有线或无线的远程电信系统分布。

然而，所述计算机程序也可以存在于诸如万维网的网络上并能够从这样的网络中被下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另一示范性实施例，提供了一种用于使得计算机程序单元能够被下载的介质，其中，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的前述实施例之一所述的方法。

必须指出，本发明的实施例参考不同主题加以描述。具体而言，一些实施例参考方法类型的权利要求加以描述，而其他实施例参考设备类型的权利要求加以描述。然而，本领域技术人员将从以上和下面的描述中了解到，除非另行指出，除了属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，涉及不同主题的特征之间的任意组合也被认为由本申请公开。然而，所有特征能够被组合以提供超过特征的简单加和的协同效应。

尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但这样的说明和描述被认为是说明性或示范性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和从属权利要求，本领域的技术人员在实践请求保护的本发明时能够理解和实现所公开的实施例的其他变型。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他单元或步骤，并且，词语“一”或“一个”并不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行权利要求书中记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。