结果数据集的提供的制作方法

1.本发明涉及一种用于提供结果数据集的计算机实施的方法、一种医用双平面成像设备和一种计算机程序产品。


背景技术：

2.在检查对象的锥形束计算机断层摄影(cbct)中，检查对象的运动、例如头部运动可能限制记录的层图像的图像质量和/或导致伪影、尤其运动伪影，所述伪影可能不利地覆盖对图像数据、尤其是层图像的诊断评估重要的图像区域、例如出血的图像。最新一代的双平面血管造影系统通常在技术上能够将检查对象同时映射到两个探测平面上。由此可以有利地缩短用于记录投影图像的采集时间并且减少运动风险。
3.r.frysch和g.rose的出版物“rigid motion compensation in interventional c-arm ct using consistency measure on projection data”(国际医学图像计算和计算机辅助干预协会，springer，cham，2015)公开了检查对象的运动可以被补偿，例如通过借助基于投影图像的一致性指标使成像系统的几何参数与运动适配。对此，该出版物还公开了，这种方法虽然能够实现对旋转平面外的运动的稳健和计算效率高的补偿，但在补偿旋转平面内的运动时受到很大限制。
4.此外，通过医用x射线设备记录的投影图像经常具有散射射线伪影和/或射线硬化伪影。在这种情况下，校正常常是耗时和/或容易出错的，因为散射射线伪影和/或射线硬化伪影可能与运动伪影同时出现。


技术实现要素：

5.因此，本发明所要解决的技术问题是能够实现医学投影图像中的改进的伪影和/或运动校正。
6.该技术问题按照本发明通过一种用于提供结果数据集的方法、一种医用双平面成像设备和一种计算机程序产品解决。具有适宜的扩展设计的有利实施方式在说明书中给出。
7.本发明在第一方面涉及一种用于提供结果数据集(或者说数据组)的计算机实施的方法。在此，通过医用双平面成像设备记录检查对象的至少一个投影图像对。在此，所述至少一个投影图像对具有检查对象的第一投影图像和第二投影图像，第一和第二投影图像同时将检查对象映射(abbilden，或者说成像)到第一和第二探测平面上。在此，第一和第二探测平面彼此非平行地布置。此外，确定用于校正伪影和/或运动的校正模型，其中，所述伪影和/或运动在至少一个第一投影图像和至少一个第二投影图像中同时被映射。在此，所述至少一个投影图像对预设(或者说规定)用于确定校正模型的一致性条件。此外，至少由所述至少一个第一投影图像并且基于校正模型重建结果数据集。在这之后提供结果数据集。
8.检查对象例如可以是人类和/或动物的女患者和/或人类和/或动物的男患者。有利地，检查对象的至少一个投影图像对、尤其多个投影图像对可以通过医用双平面成像设
备记录。医用双平面成像设备可以具有第一成像单元和第二成像单元。在此，第一成像单元可以设计用于记录至少一个投影图像对的至少一个第一投影图像、尤其多个投影图像对的多个第一投影图像。为此，第一成像单元可以具有第一源和第一探测器、尤其第一平板探测器。此外，第二成像单元可以设计用于记录至少一个投影图像对的至少一个第二投影图像、尤其多个投影图像对的多个第二投影图像。为此，第二成像单元可以具有第二源和第二探测器、尤其第二平板探测器。医用双平面成像设备可以有利地设计用于将第一和第二成像单元相互协调地、尤其以相对彼此的定义的布置结构和/或彼此独立地移动和/或定位。第一探测平面可以描述第一探测器的尤其基本上平面的传感器面，该传感器面设计用于检测由第一源发射出的、在与检查对象相互作用之后的辐射和/或波。第二探测平面可以描述第二探测器的尤其基本上平面的传感器面，该传感器面设计用于检测由第二源发射出的、在与检查对象相互作用之后的辐射和/或波。
9.有利地，所述至少一个投影图像对的第一投影图像(projektionsabbildung，或者说投影映射)和第二投影图像映射检查对象的至少部分、尤其完全共同的检查区域。至少一个投影图像对的第一和第二投影图像可以尤其二维(2d)地空间分辨地映射检查对象。此外，至少一个投影图像对的第一和第二投影图像可以同时、尤其在相同的记录时间点从两个不同的、尤其彼此不平行并且不是反平行的投影方向、尤其角度映射检查对象、尤其伪影和/或运动。至少一个第一投影图像和至少一个第二投影图像可以例如包括x射线投影图像和/或超声图像和/或正电子发射断层摄影图像。投影方向可以描述成像源、例如x射线源和/或超声发射器与探测器之间的空间射线、尤其中心射线。
10.如果检查对象的多个投影图像对被记录，则第一和第二探测平面、尤其第一源和第一探测器的定义的布置结构以及第二源和第二探测器的定义的布置结构可以在记录投影图像对期间相对于检查对象基本上静止。备选地，第一和第二探测平面、尤其第一源和第一探测器的定义的布置结构以及第二源和第二探测器的定义的布置结构可以在记录检查对象的多个投影图像对期间尤其以相对彼此的定义的布置结构沿着围绕检查对象的轨迹、尤其圆形轨道移动。
11.校正模型可以包括用于至少针对所述至少一个第一投影图像的尤其刚性的变换、例如平移和/或旋转、和/或校正函数、尤其非线性的图像值校正、和/或滤波的预设。尤其地，校正模型可以具有用于至少一个第一投影图像和至少一个第二投影图像的变换和/或校正函数和/或滤波的预设。在此，校正模型可以是参数化的。校正模型的确定可以包括调整通用或原始校正模型、尤其校正模型的至少一个参数使之适应在至少一个投影图像对中映射的伪影和/或运动。
12.有利地，结果数据集可以至少由所述至少一个第一投影图像、尤其由多个第一投影图像并且基于校正模型重建。在此，结果数据集的重建可以包括将由校正模型预设的尤其是刚性的变换和/或校正函数和/或滤波应用于至少一个第一投影图像、尤其多个第一投影图像中的至少一部分或每个第一投影图像。有利地，结果数据集可以2d和/或3d空间分辨地映射检查对象。此外，结果数据集可以时间分辨地映射检查对象。
13.如果在记录检查对象的多个投影图像对期间，第一探测平面相对于检查对象基本上静止地布置，并且如果结果数据集只由多个第一投影图像重建，则结果数据集可以有利地2d空间分辨地映射检查对象。如果在记录检查对象的多个投影图像对期间，第一探测平
面相对于检查对象沿轨迹移动，并且如果结果数据集只由多个第一投影图像重建，则结果数据集可以3d空间分辨地映射检查对象。
14.结果数据集的提供可以例如包括在计算机可读的存储介质上的存储和/或在显示单元上的显示和/或向提供单元的传输。尤其可以将结果数据集的图形视图显示在显示单元上。
15.所建议的实施方式可以根据由至少一个投影图像对预设的一致性条件实现改进的伪影校正和/或运动校正。此外，通过将检查对象同时映射到两个探测平面上可以实现不同的待校正伪影、例如运动伪影和/或散射射线伪影和/或射线硬化伪影的隔离。
16.在所建议的用于提供结果数据集的方法的另外的有利的实施方式中，可以记录检查对象的多个投影图像对，这些投影图像对时间分辨地映射检查对象的运动。此外，伪影可以包括运动伪影。有利地，多个投影图像对可以至少沿时间维度预设用于确定校正模型的一致性条件。
17.多个投影图像对可以时间分辨地、尤其在多个依次相续的记录时间点、尤其分别从两个不同的投影方向将检查对象映射到两个探测平面上。多个投影图像对、尤其多个第一和第二投影图像，可以时间分辨地映射检查对象的运动、尤其检查对象的至少一个部分、例如身体部分和/或解剖学结构的运动。检查对象的运动、尤其生理的运动可以例如包括检查对象的呼吸运动、心脏运动和/或头部运动。在此，每个投影图像对的第一和第二投影图像可以将检查对象的状态、尤其运动状态在投影图像对的相应的记录时间点、尤其从不同的投影方向同时映射到两个探测平面上。
18.此外，多个投影图像对可以沿时间维度分辨地映射检查对象的运动。在至少由第一投影图像重建结果数据集时，在没有相应的校正、尤其运动校正的情况下由此可能导致结果数据集中的运动伪影。校正模型的确定可以包括对检查对象的在投影图像对中映射的运动的尤其三维(3d)空间和时间分辨的模型化。校正模型的确定可以尤其包括识别和/或追踪检查对象的几何和/或解剖学特征，这些几何和/或解剖学特征在投影图像对的第一和第二投影图像中被映射。
19.在确定检查对象的在投影图像对中映射的运动的校正模型时，投影图像对可以至少沿时间维度预设用于确定校正模型的一致性条件。在此可以假定检查对象的在每个投影图像对的第一和第二投影图像中映射的状态、尤其检查对象的运动的映射的状态的尤其成对的一致性。一致性条件可以尤其沿时间维度尤其预设为投影图像对之一分别相对于其它所有的投影图像对的一致性。投影图像对的第二投影图像可以预设用于确定校正模型的关于检查对象的在第一投影图像中映射的运动的深度信息。有利地，校正模型可以如此确定，使得检查对象的在校正模型中被模型化的运动在投影图像对的多个记录时间点满足由投影图像对至少沿时间维度预设的一致性条件。
20.由此，尤其在检查对象平行于第一探测平面运动的情况下也可以实现结果数据集的运动校正的重建。
21.在所建议的用于提供结果数据集的方法的另外的有利的实施方式中，可以接收生理运动信号，该生理运动信号映射检查对象的运动。在此，校正模型的确定可以附加地基于生理运动信号。
22.运动信号的接收尤其可以包括对计算机可读的数据存储器的检测和/或读出和/
或由数据存储单元、例如数据库接收。此外，运动信号可以由生理传感器的提供单元、例如心电图(ecg)和/或呼吸传感器和/或脉搏传感器和/或运动传感器和/或用于检测检查对象的定位的传感器的提供单元、例如电磁和/或光学和/或声学和/或机械的传感器提供。
23.有利地，校正模型可以附加地根据生理运动信号来确定。由此可以实现结果数据集的更稳健和更精确的重建。在所建议的用于提供结果数据集的方法的另外的有利的实施方式中，医用双平面成像设备可以设计为医用双平面x射线设备。
24.在此，第一源可以是第一x射线源，第二源可以是第二x射线源，第一探测器可以是第一x射线探测器、尤其第一x射线平板探测器，并且第二探测器可以是第二x射线探测器、尤其第二x射线平板探测器。
25.为了记录至少一个投影图像对、尤其至少一个第一和至少一个第二投影图像，第一和第二x射线源可以分别发射出尤其形式为锥形射束和/或扇形射束和/或平行射束的x射线束，以便照射检查对象、尤其第一和第二x射线探测器。在此，第一和第二x射线源可以发射出相应的具有相同或不同的x射线剂量的x射线束。第一x射线探测器可以探测由第一x射线源发射出的在与检查对象相互作用之后的x射线束并且提供第一投影图像。此外，第二x射线探测器可以探测由第二x射线源发射出的在与检查对象相互作用之后的x射线束并且提供第二投影图像。
26.由此可以实现检查对象在至少一个投影图像对中的有时间效率并且同时高分辨率的成像。
27.在所建议的用于提供结果数据集的方法的另外的有利的实施方式中，至少一个第一投影图像能够以比至少一个第二投影图像更高的x射线剂量被记录。
28.至少一个第一投影图像和至少一个第二投影图像的信噪比和/或对比度噪声比与在记录至少一个第一和至少一个第二投影图像期间的x射线剂量相关。较高的x射线剂量通常产生较高的信噪比和/或对比度噪声比。但在记录至少一个第一和至少一个第二投影图像期间的较高的x射线剂量可能不利地增加检查对象的辐射负担。
29.有利地，至少一个第一投影图像、尤其多个第一投影图像能够以第一x射线剂量被记录，并且至少一个第二投影图像、尤其多个第二投影图像能够以第二x射线剂量被记录，其中，第一x射线剂量高于第二x射线剂量。由此可以有利地实现，至少一个第一投影图像具有最佳的信噪比和/或对比度噪声比，尤其足以用于诊断评估。此外，第二x射线剂量可以最小化到这样的程度，使得至少一个第二投影图像充分地映射检查对象的几何和/或解剖学特征以便确定校正模型，但具有不足以进行诊断评估的信噪比和/或对比度噪声比。尤其在结果数据集只由至少一个第一投影图像并且基于校正模型重建的情况下，这可能是有利的。
30.由此可以有利地将在记录投影图像对期间检查对象的辐射负担最小化。
31.在所建议的用于提供结果数据集的方法的另外的有利的实施方式中，所述伪影可以包括散射射线伪影和/或射线硬化伪影。在此，至少一个投影图像对的至少一个第一投影图像和至少一个第二投影图像能够以成对的方式预设用于确定校正模型的一致性条件。
32.每个投影图像对的第一和第二投影图像可以将散射射线伪影和/或射线硬化伪影同时映射到第一和第二探测平面上。
33.散射射线伪影可以在至少一个第一投影图像和至少一个第二投影图像中例如设
计为环形和/或条形。校正模型可以包括用于至少一个第一投影图像和至少一个第二投影图像的滤波的预设、尤其滤波核。校正模型的确定可以包括适配(或者说调整)用于滤波的预设的至少一个参数、尤其滤波核的至少一个参数。
34.射线硬化伪影可以设计为在至少一个第一和至少一个第二投影图像的图像值中与纯线积分的偏差。校正模型可以有利地包括校正函数、尤其多项式校正函数，用于实现对至少一个第一和至少一个第二投影图像的图像值的非线性图像校正。
35.对用于滤波的预设的至少一个参数和/或校正函数的调整、尤其优化可以迭代地、例如按照nelder-mead-simplex方法进行。通过将分别在最后确定的用于滤波的预设和/或校正函数应用于至少一个第一和至少一个第二投影图像可以提供至少一个校正的第一投影图像和至少一个校正的第二投影图像。为了校正射线硬化伪影，可以将校正函数、尤其多项式校正函数以分别在最后被调整的至少一个参数、尤其分别在最后被调整的至少一个系数应用于至少一个第一和至少一个第二投影图像的图像值。为了校正散射射线伪影，可以将用于滤波的预设、尤其将滤波核、例如高斯核以分别在最后被调整的至少一个参数、尤其滤波核的方差和/或高度应用于至少一个第一和至少一个第二投影图像。
36.至少一个第一和至少一个第二投影图像、尤其多个投影图像对的每个投影图像对的第一和第二投影图像可以成对地预设用于确定校正模型、尤其用于调整用于滤波的预设和/或校正函数的至少一个参数的一致性条件，尤其预设为对极一致性(epipolar consistency)条件。通过在至少一个第一投影图像和至少一个第二投影图像中将检查对象同时映射到第一和第二探测平面上，散射射线伪影和/或射线硬化伪影可以有利地与可能的运动伪影隔离。
37.有利地，校正模型的至少一个参数可以基于至少一个校正的第一投影图像和至少一个校正的第二投影图像之间的成对的一致性条件、尤其对极一致性条件来调整。成对的一致性可以通过尤其对极的一致性指标来量化。有利地，通过调整、尤其优化校正模型的至少一个参数可以将至少一个校正的第一投影图像和至少一个校正的第二投影图像之间的对极不一致性最小化。由此可以实现改进的伪影校正。
38.在所建议的用于提供结果数据集的方法的另外的有利的实施方式中，结果数据集可以附加地由至少一个第二投影图像重建。
39.有利地，结果数据集可以由至少一个第一投影图像和至少一个第二投影图像、尤其由多个第一投影图像和多个第二投影图像并且基于校正模型重建。由此，结果数据集可以有利地3d空间分辨地映射检查对象。结果数据集的重建可以例如包括经滤波的反向投影。此外，结果数据集的重建可以包括将尤其刚性的变换、例如平移和/或旋转应用于所述至少一个第一投影图像、尤其多个第一投影图像和/或所述至少一个第二投影图像、尤其多个第二投影图像。在此，变换可以根据校正模型来确定。
40.所建议的实施方式可以有利地在同时缩短采集时长的情况下实现结果数据集的3d空间分辨的重建。
41.在所建议的用于提供结果数据集的方法的另外的有利的实施方式中，检查对象的多个投影图像对可以围绕共同的旋转轴线被记录。
42.有利地，多个第一投影图像可以围绕第一等中心被记录，并且多个第二投影图像可以围绕第二等中心被记录。第一等中心可以是第一旋转中心，在记录第一投影图像期间，
第一成像单元、尤其第一源和第一探测器围绕该第一旋转中心运动、尤其旋转。此外，第二等中心可以是第二旋转中心，在记录第二投影图像期间，第二成像单元、尤其第二源和第二探测器围绕该第二旋转中心运动、尤其旋转。在此，第一等中心和第二等中心可以布置在共同的旋转轴线上。有利地，在记录检查对象的第一投影图像期间，第一源和第一探测器之间的空间距离可以分别相对于第一等中心是恒定的。此外，在记录检查对象的第二投影图像期间，第二源和第二探测器之间的空间距离可以分别相对于第二等中心是恒定的。有利地，第一和/或第二等中心可以布置在检查对象中。
43.所建议的实施方式可以实现校正模型的改进的、尤其更一致的确定和结果数据集的改进的可重建性。
44.在所建议的用于提供结果数据集的方法的另外的有利的实施方式中，可以记录检查对象的多个投影图像对。在此，每个投影图像对的第一和第二探测平面可以相对彼此具有恒定的角度。
45.有利地，第一成像单元、尤其第一源和第一探测器和第二成像单元、尤其第二源和第二探测器在记录多个投影图像对期间可以相对彼此具有恒定的空间布置。此外，第一成像单元和第二成像单元在记录多个投影图像对期间可以始终相对彼此具有定义的空间布置。
46.由此，用于确定校正模型的一致性条件可以在多个投影图像对的不同的记录时间点以第一和第二探测平面的彼此相同的相对记录几何形状尤其沿时间维度被预设。
47.在所建议的用于提供结果数据集的方法的另外的有利的实施方式中，每个投影图像对的第一和第二探测平面相对彼此具有50
°
至130
°
之间的角度、尤其90
°
的角度。
48.由此可以有利地确保，伪影和/或检查对象的运动、尤其检查对象的平行于探测平面之一的运动可以可靠地并且同时地在相应的另一探测平面中被映射。由此可以可靠地预设用于确定校正模型的一致性条件。
49.在所建议的方法的另外的有利的实施方式中，检查对象的多个投影图像对可以围绕共同的等中心被记录。
50.有利地，在记录多个投影图像对期间，第一源、第一探测器、第二源和第二探测器之间的空间距离可以分别相对于共同的等中心是恒定的。共同的等中心可以是共同的旋转中心，在记录第一投影图像期间，第一成像单元、尤其第一源和第一探测器和第二成像单元、尤其第二源和第二探测器围绕该共同的旋转中心运动、尤其旋转。在此，第一和第二成像单元可以具有共同的旋转轴线或不同的旋转轴线。在此，共同的等中心可以布置在共同的旋转轴线上或不同旋转轴线的交点中。
51.共同的等中心可以在记录多个投影图像对期间是静止的或者被重新定位。例如，共同的等中心可以在记录投影图像对期间、尤其在投影图像对的记录时间点之间沿着预先确定的轨迹被移动。有利地，所述预先确定的轨迹可以至少部分地、尤其完全地在检查对象内延伸。
52.所建议的实施方式可以实现校正模型的改进的、尤其更一致的确定和结果数据集的改进的可重建性。
53.在所建议的用于提供结果数据集的方法的另外的有利的实施方式中，可以记录检查对象的多个投影图像对。在此，第一投影图像可以围绕第一等中心被记录，并且第二投影
图像可以围绕第二等中心被记录。在此，第一和第二等中心可以不同。
54.第一和第二等中心可以在记录多个投影图像对期间恒定地或者可变地在空间上彼此间隔开。因此，在记录投影图像对期间，第一和第二成像单元可以围绕相应的等中心、尤其第一等中心和第二等中心运动、尤其旋转。通过不同的等中心可以实现检查对象、尤其运动和/或伪影在投影图像对中的更灵活的映射。
55.在所建议的用于提供结果数据集的方法的另外的有利的实施方式中，确定校正模型可以包括优化一致性指标。
56.一致性指标可以评估通过校正模型被模型化的伪影和/或运动与在至少一个投影图像对中、尤其同时在至少一个第一和至少一个第二投影图像中映射的伪影和/或运动之间的一致性、尤其相符性。尤其地，一致性指标可以量化通过校正模型被模型化的伪影和/或运动与在至少一个投影图像对中映射的伪影和/或运动之间的偏差。尤其地，一致性指标可以尤其沿时间维度测量每个投影图像对的第一和第二投影图像相对于其它所有的投影图像对的对极不一致性。在这种情况下，校正模型可以通过一致性指标的优化、尤其通过将投影图像对分别相对于其它所有投影图像对的不一致性最小化、尤其分别沿时间维度被确定。这可以尤其有利于运动校正。
57.一致性指标的优化可以包括基于校正模型确定、尤其生成相对于至少一个投影图像对的第一和第二虚拟的、尤其校正的投影图像、尤其分别相对于多个投影图像对的第一和第二虚拟的投影图像。校正模型可以例如包括检查对象的至少一部分的尤其可变形的3d空间分辨的体积模型、例如体积网模型。在此，至少一个第一和至少一个第二虚拟的投影图像可以通过将校正模型、尤其体积模型虚拟投影到虚拟的第一探测平面和虚拟的第二探测平面上来确定。在虚拟的第一探测平面和虚拟的第二探测平面上的虚拟投影在此可以根据用于记录将检查对象映射到第一和第二探测平面上的至少一个第一和至少一个第二投影图像的记录几何形状来确定。这可以尤其有利于校正在多个投影图像对中映射的运动。为了校正射线硬化伪影和/或散射射线伪影，校正模型可以将检查对象的解剖学结构、例如骨骼结构模型化，该解剖学结构可以通过在虚拟的第一探测平面和虚拟的第二探测平面上的虚拟投影被映射。由此可以例如通过用于图像值校正的校正函数中的另外的校正多项式实现对由解剖学结构产生的伪影的改进的、尤其专门的校正。
58.备选地或附加地可以通过将校正模型、尤其用于滤波的预设和/或校正函数应用于至少一个第一和至少一个第二投影图像来提供至少一个虚拟的、尤其校正的第一投影图像和至少一个虚拟的、尤其校正的第二投影图像。
59.一致性指标在此可以有利地既评估至少一个第一投影图像和至少一个第一虚拟投影图像之间的相符性又评估至少一个第二投影图像和至少一个第二虚拟投影图像之间的相符性。尤其地，一致性指标可以被确定为两个单独指标之和，这两个单独指标分别评估至少一个第一投影图像与至少一个第一虚拟投影图像之间的相符性和至少一个第二投影图像与至少一个第二虚拟投影图像之间的相符性。有利地，一致性指标可以如此优化，使得这两个单独指标被优化。由此可以满足由每个投影图像对的至少一个第一和至少一个第二投影图像预设的一致性条件。
60.备选地或附加地，一致性指标可以评估伪影和/或运动在每个投影图像对的至少一个虚拟的、尤其校正的第一投影图像和至少一个虚拟的、尤其校正的第二投影图像中的
图像之间的成对一致性、尤其对极一致性。
61.一致性指标的优化可以例如包括尤其迭代地最小化成本函数。所建议的实施方式可以实现特别精确地确定校正模型。
62.在所建议的方法的另外的有利的实施方式中，可以针对所述至少一个投影图像对借助另外的成像单元记录至少一个另外的投影图像，所述另外的投影图像将检查对象同时映射到另外的探测平面上。在此，另外的探测平面可以相对于第一和第二探测平面非平行地布置。此外，用于确定校正模型的一致性条件可以附加地根据所述至少一个另外的投影图像预设。备选地或附加地，结果数据集可以附加地由所述至少一个另外的投影图像重建。
63.所述另外的成像单元可以具有关于第一和/或第二成像单元已描述的所有特征和特性，反之亦然。尤其地，另外的成像单元可以包括另外的源和另外的探测器。另外的成像单元可以布置、尤其可移动地固定在双平面成像设备上，或者可以与双平面成像设备间隔开地、尤其可独立移动地布置。至少一个另外的投影图像可以具有关于所述至少一个第一投影图像和/或所述至少一个第二投影图像已描述的所有特征和特性，反之亦然。有利地，至少一个另外的投影图像可以与相应的投影图像对的至少一个第一和至少一个第二投影图像同时地将检查对象映射到另外的探测平面上。尤其可以针对多个第一投影图像和多个第二投影图像分别记录另外的投影图像，所述另外的投影图像同时将检查对象、尤其伪影和/或运动映射到另外的探测平面上。有利地，所述另外的探测平面既不与第一探测平面平行也不与第二探测平面平行地布置。
64.通过将检查对象附加地映射到另外的探测平面上可以将至少一个投影图像对扩展成投影图像三元组。由此可以有利地提高由至少一个投影图像对预设的用于确定校正模型的一致性条件的稳健性。
65.结果数据集可以有利地由至少一个第一投影图像、至少一个另外的投影图像并且基于校正模型重建。尤其地，结果数据集可以由至少一个第一投影图像、至少一个第二投影图像和至少一个另外的投影图像并且基于校正模型重建。
66.本发明在第二方面涉及一种医用双平面成像设备，其设计用于实施建议的用于提供结果数据集的方法。
67.所建议的双平面成像设备的优点基本上与所建议的用于提供结果数据集的方法的优点相对应。在此提到的特征、优点或备选实施方式也可以转用于要求保护的其它技术方案，反之亦然。
68.医用双平面成像设备可以包括第一成像单元和第二成像单元。在此，第一成像单元可以包括第一源和第一探测器。此外，第二成像单元可以包括第二源和第二探测器。第一成像单元可以设计用于记录检查对象的至少一个第一投影图像。此外，第二成像单元可以设计用于记录检查对象的至少一个第二投影图像。有利地，第一和第二成像单元可以尤其是以机器人方式和/或以相对彼此的定义的布置结构相对于检查对象能运动、尤其能旋转的。有利地，医用双平面成像设备还可以具有显示单元、例如屏幕和/或监视器，该显示单元设计用于显示结果数据集的图形视图。
69.有利地，医用双平面成像设备可以具有第一c形臂和第二c形臂，第一和第二c形臂可以相互协调地和/或彼此独立地运动。在此，第一源和第一探测器可以尤其以相对彼此的定义的布置结构布置在第一c形臂上。此外，第二源和第二探测器可以尤其以相对彼此的定
义的布置结构布置在第二c形臂上。医用双平面成像设备还可以设计用于使第一c形臂围绕第一等中心运动、尤其旋转并且使第二c形臂围绕第二等中心运动、尤其旋转。在此，第一等中心和第二等中心可以相同或不同。
70.在所建议的医用双平面成像设备的另外的有利的实施方式中，双平面成像设备可以包括第一x射线单元和第二x射线单元。第一x射线单元可以包括第一x射线源和第一x射线探测器。在此，第一x射线单元可以设计用于记录检查对象的至少一个第一投影图像。第二x射线单元可以包括第二x射线源和第二x射线探测器。在此，第二x射线单元可以设计用于记录检查对象的至少一个第二投影图像。
71.本发明在第三方面涉及一种计算机程序产品，其具有能够直接装载到提供单元的存储器中的计算机程序，所述计算机程序具有程序段，以便在所述程序段由提供单元执行时实施用于提供结果数据集的方法的所有步骤。
72.本发明还可以涉及一种计算机可读的存储介质，在该计算机可读的存储介质上存储有能够由提供单元读取和执行的程序段，以便在所述程序段由提供单元执行时实施用于提供结果数据集的方法的所有步骤。
73.在很大程度上基于软件的实现具有以下优点：当前已经使用的提供单元也能够以简单的方式通过软件更新改装，以便以根据本发明的方式工作。除了计算机程序之外，这样的计算机程序产品必要时可以包括附加的组成部分、例如文档和/或附加部件以及硬件部件、例如用于使用软件的硬件密钥(加密狗等)。
附图说明
74.本发明的实施例在附图中示出并且在以下进行更详细的描述。在不同的附图中，对于相同的特征使用相同的附图标记。在附图中：
75.图1至图3示意性地示出建议的用于提供结果数据集的方法的各种不同的有利的实施方式；
76.图4示出医用双平面x射线设备的示意图。
具体实施方式
77.在图1中示意性地示出建议的用于提供prov-ed结果数据集ed的方法的有利的实施方式。在此，通过医用双平面成像设备可以记录acq-pp检查对象的至少一个投影图像对pp。所述至少一个投影图像对pp可以包括检查对象的第一投影图像pp1和第二投影图像pp2，第一和第二投影图像将检查对象同时映射到第一和第二探测平面上。在此，第一和第二探测平面相对彼此非平行地布置。此外可以确定det-cm校正模型cm，用于校正在至少一个第一投影图像pp1和至少一个第二投影图像pp2中同时被映射的伪影和/或运动。在此，至少一个投影图像对pp可以预设用于确定det-cm校正模型cm的一致性条件。此外可以至少由所述至少一个第一投影图像pp1并且基于校正模型cm重建reco-ed结果数据集ed。在这之后可以提供prov-ed结果数据集ed。
78.有利地，医用双平面成像设备可以设计为医用双平面x射线设备。此外，伪影可以包括散射射线伪影和/或射线硬化伪影。在此，至少一个投影图像对pp的至少一个第一投影图像pp1和至少一个第二投影图像pp2可以成对地预设用于确定det-cm校正模型cm的一致
性条件。
79.确定det-cm校正模型cm可以包括优化一致性指标。有利地，结果数据集ed可以附加地由至少一个第二投影图像pp2重建reco-ed。
80.有利地，检查对象的多个投影图像对pp可以围绕共同的旋转轴线、尤其共同的等中心被记录acq-pp。此外，每个投影图像对的第一和第二探测平面可以相对彼此具有恒定的角度，该角度例如在50
°
至130
°
之间、尤其为90
°
。例如，多个投影图像对pp、尤其第一投影图像pp1和第二投影图像pp2可以在预设的投影角度范围内沿等距的投影方向被记录。对于总数为n的第一投影图像pp1和第二投影图像pp2，可以形成n/2个投影图像对。n/2个投影图像对中的第i个可以包括具有标记i的投影图像作为第一投影图像和具有标记i+n/2的投影图像作为第二投影图像。在这种情况下，n/2个投影图像对的第一和第二探测平面可以分别相对彼此具有等于投影角度范围的一半的恒定角度。
81.图2示出建议的用于提供prov-ed结果数据集ed的方法的另一有利的实施方式的示意图。在此，针对所述至少一个投影图像对pp，用另外的成像单元记录至少一个另外的投影图像pf，所述另外的投影图像将检查对象同时映射到另外的探测平面上。在此，另外的探测平面相对于第一和第二探测平面非平行地布置。有利地，用于确定det-cm校正模型cm的一致性条件可以附加地根据所述至少一个另外的投影图像pf预设。备选地或附加地，结果数据集ed可以附加地由所述至少一个另外的投影图像pf重建reco-ed。
82.在图3中示意性地示出建议的用于提供prov-ed结果数据集ed的方法的另一有利的实施方式。在此可以记录acq-pp检查对象的多个投影图像对pp，这些投影图像对时间分辨地映射检查对象的运动。在此，多个投影图像对pp可以至少沿时间维度预设用于确定det-cm校正模型cm的一致性条件。此外可以接收reco-ms生理运动信号ms，该生理运动信号映射检查对象的运动。有利地，校正模型cm的确定det-cm可以附加地基于生理运动信号ms。
83.有利地，第一投影图像pp1可以围绕第一等中心被记录acq-pp，并且第二投影图像pp2可以围绕第二等中心被记录。在此，第一和第二等中心可以不同。
84.图4示出医用双平面x射线设备的示意图，示例性地代表建议的医用双平面成像设备。双平面x射线设备7包括第一x射线单元37.1和第二x射线单元37.2。第一x射线单元37.1例如包括6轴关节臂机器人16，在该机器人上固定有c形臂38.1，该c形臂承载第一x射线源33.1和第一x射线探测器34.1。在所示实施例中，第二x射线单元37.2包括可在轨道上移动的支架17，该支架承载可移动的c形臂38.2，在该c形臂上固定有第二x射线源33.2和第二x射线探测器34.2。
85.医用双平面x射线设备7还可以包括提供单元prvs。有利地，医用双平面x射线设备7设计用于实施所建议的用于提供prov-ed结果数据集ed的方法的实施方式。
86.为了记录acq-pp至少一个投影图像对pp、尤其至少一个第一投影图像pp1和至少一个第二投影图像pp2，第一x射线单元37.1的c形臂38.1和第二x射线单元37.2的c形臂38.2可以分别围绕一个或多个轴线可移动地支承。为了记录布置在患者支承装置32上的检查对象31的至少一个投影图像对pp，提供单元prvs可以向第一x射线源33.1和第二x射线源33.2发送信号24.1和24.2。接着，第一x射线源33.1可以发射出第一x射线束、尤其锥形射束和/或扇形射束和/或平行射束。当第一x射线束在与检查对象31相互作用之后撞击在第一x射线探测器34.1的表面上时，第一x射线探测器34.1可以将信号21.1提供给提供单元prvs。
与之类似地，第二x射线源33.2可以发射出第二x射线束。当第二x射线束在与检查对象31相互作用之后撞击在第二x射线探测器34.2的表面上时，第二x射线探测器34.2可以将第二信号21.2发送给提供单元prvs。提供单元prvs可以例如根据所述信号21.1和第二信号21.2接收至少一个投影图像对pp、尤其至少一个第一投影图像pp1和至少一个第二投影图像pp2。
87.在此，双平面x射线设备7、尤其第一x射线单元37.1和第二x射线单元37.2相对彼此成角度的布置能够实现尤其同时地从不同的投影方向记录至少一个第一投影图像pp1和至少一个第二投影图像pp2，尤其将检查对象31同时映射到第一和第二探测平面上。
88.此外，医用双平面x射线设备7可以包括输入单元42、例如键盘，和/或显示单元41、例如监视器和/或显示器。例如在电容式和/或电阻式输入显示器的情况下，输入单元42可以优选集成到显示单元41中。在此，通过用户、尤其医疗操作人员在输入单元42上的输入可以实现对医用双平面x射线设备7、尤其对所建议的用于提供prov-ed结果数据集ed的方法的控制。
89.此外，显示单元41可以设计用于显示医用双平面x射线设备7和/或提供单元prvs和/或另外的部件的信息和/或信息的图形视图。为此，提供单元prvs例如可以向显示单元41发送信号25。尤其地，显示单元41可以设计用于显示结果数据集ed的图形视图。
90.为了减少在记录acq-pp检查对象31的至少一个投影图像对pp期间的射线剂量，至少一个第一投影图像pp1能够以比至少一个第二投影图像pp2更高的x射线剂量被记录。用于记录至少一个第二投影图像pp2的x射线剂量在此可以低于诊断评估所需的x射线剂量。
91.在所描述的附图中包含的示意图不以任何方式描绘比例尺或尺寸比例。
92.最后还应再次指出的是，以上详细描述的方法和设备只是实施例，本领域技术人员能够以不同方式修改这些实施例，只要不脱离本发明的范围即可。此外，不定冠词“一个”的使用不排除相关的特征也可以存在多个。同样地，术语“单元”和“元件”不排除相关的部件由多个共同起作用的子部件组成，这些子部件必要时也可以在空间上分布。

技术特征：
1.一种用于提供(prov-ed)结果数据集(ed)的计算机实施的方法，包括：-通过医用双平面成像设备记录(acq-pp)检查对象(31)的至少一个投影图像对(pp)，其中，所述至少一个投影图像对(pp)具有检查对象(31)的第一投影图像(pp1)和第二投影图像(pp2)，第一和第二投影图像将检查对象(31)同时映射到第一和第二探测平面上，其中，第一和第二探测平面相对彼此非平行地布置，-确定(det-cm)校正模型(cm)，以便校正伪影和/或运动，其中，所述伪影和/或运动在至少一个第一投影图像(pp1)和至少一个第二投影图像(pp2)中同时(pp)被映射，其中，所述至少一个投影图像对(pp)预设用于确定(det-cm)校正模型(cm)的一致性条件，-至少由所述至少一个第一投影图像(pp1)并且基于校正模型(cm)重建(reco-ed)结果数据集(ed)，-提供(prov-ed)结果数据集(ed)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，记录(acq-pp)检查对象(31)的多个投影图像对(pp)，这些投影图像对时间分辨地映射检查对象(31)的运动，其中，所述多个投影图像对(pp)至少沿时间维度预设用于确定(det-cm)校正模型(cm)的一致性条件。3.根据权利要求2所述的方法，其中，接收(reco-ms)生理运动信号(ms)，该生理运动信号映射检查对象(31)的运动，其中，校正模型(cm)的确定(det-cm)附加地基于生理运动信号(ms)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，医用双平面成像设备设计为医用双平面x射线设备(7)。5.根据权利要求4所述的方法，其中，至少一个第一投影图像(pp1)以比至少一个第二投影图像(pp2)更高的x射线剂量被记录。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述伪影包括散射射线伪影和/或射线硬化伪影，其中，至少一个投影图像对(pp)的至少一个第一投影图像(pp1)和至少一个第二投影图像(pp2)成对地预设用于确定(det-cm)校正模型(cm)的一致性条件。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，附加地由至少一个第二投影图像(pp2)重建(reco-ed)结果数据集(ed)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，检查对象(31)的多个投影图像对(pp)围绕共同的旋转轴线被记录(acq-pp)。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，记录(acq-pp)检查对象(31)的多个投影图像对(pp)，其中，每个投影图像对(pp)的第一和第二探测平面相对彼此具有恒定的角度。10.根据权利要求9所述的方法，其中，每个投影图像对(pp)的第一和第二探测平面相对彼此具有50
°
至130
°
之间的角度、尤其90
°
的角度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，检查对象(31)的多个投影图像对(pp)围绕共同的等中心被记录(acq-pp)。12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，记录(acq-pp)检查对象(31)的多个投影图像对(pp)，其中，第一投影图像(pp1)围绕第一等中心并且第二投影图像(pp2)围绕第二等中心被记录(acq-pp)，其中，第一等中心和第二等中心不同。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定(det-cm)校正模型(cm)包括优化一致性指标。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，针对所述至少一个投影图像对(pp)，用另外的成像单元记录至少一个另外的投影图像(pf)，所述至少一个另外的投影图像将检查对象(31)同时映射到另外的探测平面上，其中，所述另外的探测平面相对于第一和第二探测平面非平行地布置，其中，附加地根据所述至少一个另外的投影图像(pf)预设用于确定(det-cm)校正模型(cm)的一致性条件，和/或附加地由所述至少一个另外的投影图像(pf)重建(reco-ed)结果数据集(ed)。15.一种医用双平面成像设备，其设计用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。16.根据权利要求15所述的医用双平面成像设备，包括第一x射线单元(37.1)和第二x射线单元(37.2)，其中，第一x射线单元(37.1)包括第一x射线源(33.1)和第一x射线探测器(34.1)，其中，第一x射线单元(37.1)设计用于记录检查对象(31)的至少一个第一投影图像(pp1)，其中，第二x射线单元(37.2)包括第二x射线源(33.2)和第二x射线探测器(34.2)，其中，第二x射线单元(37.2)设计用于记录检查对象(31)的至少一个第二投影图像(pp2)。17.一种计算机程序产品，具有能够直接装载到提供单元(prvs)的存储器中的计算机程序，所述计算机程序具有程序段，以便在所述程序段由提供单元(prvs)执行时实施根据权利要求1至14中任一项所述的方法的所有步骤。

技术总结
本发明涉及一种用于提供结果数据集的计算机实施的方法，其包括：-通过医用双平面成像设备记录检查对象的至少一个投影图像对，其中，所述至少一个投影图像对具有检查对象的第一投影图像和第二投影图像，第一和第二投影图像将检查对象同时映射到第一和第二探测平面上，其中，第一和第二探测平面相对彼此非平行地布置，-确定校正模型，以便校正伪影和/或运动，其中，伪影和/或运动在至少一个第一投影图像和至少一个第二投影图像中同时被映射，其中，所述至少一个投影图像对预设用于确定校正模型的一致性条件，-至少由至少一个第一投影图像并且基于校正模型重建结果数据集，-提供结果数据集。本发明还涉及医用双平面成像设备和计算机程序产品。和计算机程序产品。和计算机程序产品。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：西门子医疗有限公司
技术研发日：2023.01.18
技术公布日：2023/8/1