NL1020555C2 - Gecombineerde 3D-angio-volumereconstructiewerkwijze. - Google Patents

Description

i

Gecombineerde 3D-angio-volumereconstructiewerkwijze

De uitvinding heeft betrekking op een 3D-sngio-volumereconstructiewerkwijze voor een driedimensionaal object op basis van 2D-projectie-opnamen.

5 Bij de natuurlijke 3D-angio-volumereconstructie (volumeconstructie op basis van 2D-projectieopnamen, die na de injectie van het contrastmiddel met een C-boog-apparaat worden gewonnen) treden soms afschermartefacten op, die op metaalartefac-ten lijken. De problemen bestaan daarbij in hoofdzaak uit een zeer lage signaal-ruisverhouding in het schaduwgebied, een sterk verhoogde verhouding van strooistra-10 ling ten opzichte van primaire straling en uit straalophardingsartefacten. De genoemde effecten leiden in het beeld tot donkere plaatsen tussen de met contrastmiddel gevulde vaten en tot stroken, die zich over het totale gereconstrueerde gebied uitstrekken. In het bijzonder is de herkenbaarheid in de nabije omgeving van de met contrastmiddel gevulde vaten sterk verlaagd.

15 Metaalartefacten zijn bij traditionele CT-werkwijzen reeds sinds lange tijd een probleem, waarvoor er verschillende correctie-aanzetten zijn. Een gemeenschappelijk kenmerk van deze correctiewerkwijzen is om het metaal op grond van de eindige de-tectordynamiek als niet-doorzichtig object te beschouwen. Dienovereenkomstig worden de in de metaalschaduw gemeten afzwakkingswaarden volledig genegeerd en als on-20 bruikbaar beschouwd. De daarmee ontstane "gatprojecties" moeten dan echter worden aangevuld om een volledige datareeks voor de terugprojectie te verkrijgen. Het meest wijd verbreide algoritme uit de 2D-CT (MAR-algoritme) overbrugt de ontbrekende eendimensionale projectiedata door een lineaire functie. Een dergelijke werkingswijze is echter bij een angio-volumereconstructie, waarvan de afzonderlijke projecties met 25 een DSA-apparaat (digitale-aftrekking-angiografie) worden gewonnen, wegens het 2D-karakter van de projectiebeelden veel te complex.

Aan de uitvinding ligt derhalve de doelstelling ten grondslag een volumerecon-structiewerkwijze te verschaffen, waarbij afschermartefacten op eenvoudige wijze verholpen kunnen worden.

30 Voor het bereiken van deze doelstelling is overeenkomstig de uitvinding voorzien dat een 3D-angio-volumedatareeks Vi op basis van 2D-maskerbeelden en een 3D-angio-volumedatareeks V2 op basis van 2D-vulbeelden tot stand wordt gebracht en dat 1 nonces 2 door een segmentering de vatboom in de vulvolumedatareeks V2 wordt geïsoleerd en na schaalvorming bij de maskerdatavolumereeks Vi wordt opgeteld.

Overeenkomstig de uitvinding worden dus bij een standaard-DSA-opnamesequentie zowel maskerbeelden, dat wil zeggen projectie-opnamen zonder con-5 trastmiddel, als ook vulbeelden, dat wil zeggen projectie-opnamen met contrastmiddel tot stand gebracht. In de volumedatareeks Vi op basis van maskerbeelden ontstaan wegens de niet-aanwezigheid van contrastmiddelen in de vaten ook geen afschermingen. Door superpositie van de uit de vulvolumedatareeks V2 gesegmenteerde vatboom kan derhalve een volledige 3-D-angio-volumedatareeks zonder enige afschermartefacten tot 10 stand worden gebracht, waarbij een bijzonder voordeel van de reconstructiewerkwijze overeenkomstig de uitvinding eruit bestaat dat de combinatie van de 3D-datareeksen door eenvoudige optelling kan plaatsvinden. Een registratiestap is daarvoor niet noodzakelijk, aangezien zowel Vj als ook V2 met betrekking tot hetzelfde coördinatensysteem worden gereconstrueerd. Daarmee ontstaat een uiterst eenvoudige werkwijze om 15 objecten met lage of gemiddelde contrasten samen met een hoog contrast hebbende vatbomen artefactvrij weer te geven.

Naast de mogelijkheid om de vatboom direct uit de vulvolumedatareeks V2 te segmenteren, waarbij de segmentering bijvoorbeeld door eenvoudige thresholding, dat wil zeggen drempelwaardestelling, of door middel van region growing, dat wil zeggen 20 samenvoeging van aangrenzende en/of gebruikte voxels (volume-elementen) kan plaatsvinden, waarbij het resultaat aansluitend door middel van morfologische bewerkingen wordt verfijnd, is het in een verdere uitvoering van de uitvinding bijzonder doelmatig gebleken om de segmentering van de vatboom uit de verschilvolumedata-reeks AV = V2 - Vj tot stand te brengen.

25 In de tekening zijn de beide iiinctiediagrammen voor het winnen van artefactvrije voorstellingen van driedimensionale objecten met een hoog contrast hebbende vatbomen weergegeven.

In figuur 1 is getoond hoe uit de 2D-maskerbeelden en de 2D-vulbeelden eerst de volumedatareeksen Vi en V2 tot stand worden gebracht. Uit de volumedatareeks V2 30 wordt door een van de bekende segmenteerwerkwijzen de vatboom [V2] gesegmenteerd en na schaalvorming door optelling bij de maskerbeeldvolumedatareeks Vj gesuperpo-neerd, om de eindvolumedatareeks Ve te verkrijgen.

Bij de reconstructiewerkwijze volgens figuur 2 wordt na de vervaardiging van de 3 volumedatareeksen Vj en V2 eerst de maskerbeeldvolumereeks Vj van de vulvolume-datareeks V2 afgetrokken en uit dit verschilvolume AV wordt de met contrastmiddel gevulde vatboom gesegmenteerd, wat aanzienlijk schoner en contrastrijker bereikt kan worden dan wanneer men de vulvolumedatareeks V2 direct extraheert. Het gesegmen-5 teerde verschilvolume [AV] wordt wederom geschaald en bij de maskerbeeldvolume-datareeks Vi opgeteld. Tenslotte verkrijgt men de definitieve volumedatareeks Ve.

1 η o n c c c

Claims (4)

1. 3D-angio-volumereconstructiewerkwijze voor een driedimensionaal object op basis van 2D-projectie-opnamen onder vermijding van afschermartefacten, met het 5 kenmerk, dat een 3D-angio-volumedatareeks (Vi) op basis van 2D-maskerbeelden en een 3D-angio-volumedatareeks (V2) op basis van 2D-vulbeelden tot stand wordt gebracht en dat door een segmentering de vatboom in de vulvolumedatareeks (V2) wordt geïsoleerd en na schaalvorming bij de maskerbeeld-volumedatareeks (V1) wordt opgeteld.

2. Reconstructiewerkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de seg mentering van de vatboom uit de verschilvolumedatareeks (AV = V2 - Vi) plaatsvindt.

3. Reconstructiewerkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de segmentering van de vatboom door tresholding plaatsvindt.

4. Reconstructiewerkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de 15 segmentering van de vatboom door middel van region growing plaatsvindt, en het resultaat door middel van morfologische bewerkingen wordt verfijnd. * * * De * 4e * * * * *