Bewegungskorrektur und Visualisierung subtraktions-angiographischer Daten vom Spiral-CT

Zusammenfassung

In dieser Arbeit wird ein Verfahren zur Bewegungskorrektur bei Subtraktionsbildern aus zwei zeitlich getrennten CT-Untersuchungen vorgestellt. In der ersten CT-Sequenz wird eine Leeraufnahme, in der zweiten Sequenz eine Kontrastmitteluntersuchung durchgeführt. Ziel der Bildsubtraktion ist die alleinige Darstellung des Kontrastmittels. Im Vergleich zur konventionellen DSA ist bei der CT-Angiographie eine direkte Subtraktion der Bildpaare nicht möglich, da bei den zeitversetzten Bildern starke Bewegungsartefakte auftreten. Zur Korrektur dieser Störung wurde ein neuartiges Verfahren zur Bestimmung von lokalen Verschiebungsvektoren zwischen den beiden Bildern entwickelt. Anhand dieses Bewegungsmusters wird eine neue, synthetische Maske bestimmt, die dem Kontrastmittelbild maximal deckungsgleich ist. Die anschließende Subtraktion erfolgt mit diesem berechneten Maskenbild. Die Darstellung der resultierenden 3D-Datensätze erfolgt auf einer Spezialhardware, die schnelle Rotationen und Schnitte erlaubt. Neue diagnostische Möglichkeiten ergeben sich durch die Erzeugung von Ansichten, die mit herkömmlichen Untersuchungen nicht gewonnen werden können, und bei der Beurteilung von verkalkten Gefäßen.

Summary

Conventional image subtraction of CT sequences is hampered by extended motion artifacts. In this paper a motion correction procedure for the subtraction of images from two time-separate CT investigations is introduced. Native images are obtained in the first CT sequence, and a contrast medium examination is imaged in the second. The aim of image subtraction is sole presentation of the contrast medium. In contrast to conventional digital subtraction angiography (DSA), CT angiography rules out the possibility of direct image subtraction due to occurrence of extended motion artifacts in the time-shifted images. Such shortcomings can now be corrected by means of a new registration method developed for determination of local displacement vectors between the two images. This motion pattern is used to compute a new synthetic mask of maximum congruence with the contrast medium image. The resulting three-dimensional data record is presented by means of a special-purpose hardware enabling fast rotations and cut planes. New diagnostic possibilities can be achieved such as the creation of views that are not obtainable with conventional modalities and the assessment of calcified vessels.

Schlüsselwörter

Bewegungsdetektion - Bildsubtraktion - DSA - Spiral-CT - Bildverarbeitung

Key words

Image registration - Image subtraction - DSA - spiral CT - Image processing