用來計算體積灌注的方法和設備技術

一種計算機斷層掃描（ＣＴ）成像系統（１０），用來計算空間固定的器官中的體積灌注，包括：　　　　輻射源（１４）；　　　　區域檢測器（１８）；和　　　　計算機（３６），在操作上耦合至所述輻射源和所述區域檢測器，配置所述計算機以便：　　　　放置（６２）區域檢測器，從而使所述區域檢測器對于全部視角、將一個空間固定的器官包圍在成像系統的視野內；　　　　以電影模式操作（６４）所述ＣＴ成像系統，以獲取數個投射數據、其代表空間固定的器官中的組織動態；　　　　使用所述投射數據生成（６６）組織的對照動態的重建；和　　　　使用代表所述組織動態的所述投射數據計算（６８）所述器官中的所述體積灌注。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術一般涉及計算機斷層掃描(CT)成像并具體涉及一種設備和方法，用來使用數字區域檢測器技術從組織衰減特征的時間重建來計算體積灌注。
技術介紹
在至少一個已知的“第三代”CT系統中，在病人的有限軸覆蓋內不斷地獲取投射數據，以充分測量在被成像器官中對照媒介(contrast agent)的攝取(uptake)和泄出(washout)。此外，多達十六片投射數據的切片被獲取、重建、并同時被處理，用于灌注評價，這些投射數據可以使用目前的多行檢測器來完成。已知CT系統的掃描速度足以用來對小體積器官內組織的對照動態(contrast dynamics)進行取樣；不過，掃描速度卻不足以用來對諸如大腦的被成像的整個器官的對照動態進行取樣，因為螺旋掃描協議(protocol)是必要的。
技術實現思路
在一方面，提供了一種方法，用來使用計算機斷層掃描(CT)成像系統來計算空間固定(spatially stationary)的器官中的體積灌注。該方法包括放置區域檢測器，從而使該區域檢測器對于全部視角、將一個空間固定的器官包圍在成像系統的視野內，以電影(cine)模式操作CT成像系統，以獲取數個投射數據、其代表空間固定的器官中的組織動態，處理投射數據，重建投射數據，并使用代表組織動態的投射數據的重建計算器官中的體積灌注。在另一方面，提供了一種計算機斷層掃描(CT)成像系統，用來計算空間固定的器官中的體積灌注。該CT成像系統包括輻射源、區域檢測器和計算機、其在操作上耦合至輻射源和區域檢測器。計算機配置為放置區域檢測器，從而使該區域檢測器對于全部視角、將一個空間固定的器官包圍在成像系統的視野內，以電影模式操作CT成像系統，以獲取數個投射數據、其代表空間固定的器官中的組織動態，并使用代表組織動態的投射數據的重建計算器官中的體積灌注。在又一方面，提供了一種以程序編碼的計算機可讀媒介。媒介配置為命令計算機放置區域檢測器，從而使該區域檢測器對于全部視角、將一個空間固定的器官包圍在成像系統的視野內，以電影模式操作CT成像系統，以獲取數個投射數據、其代表空間固定的器官中的組織動態，處理投射數據，重建投射數據，并使用代表組織動態的投射數據的重建計算器官中的體積灌注。在又一方面，提供了一種方法，用來使用具有視野的計算機斷層掃描(CT)成像系統來得到空間固定的器官的數據。該方法包括放置區域檢測器，從而使該區域檢測器對于全部視角、將一個空間固定的器官包圍在成像系統的視野內，以電影模式操作CT成像系統，以獲取數個投射數據、其代表空間固定的器官，并過濾獲取的投射數據，以提供帶有改進信噪比的數據。附圖說明圖1是CT成像系統的圖示。圖2是圖1所示系統的原理框圖。圖3是流程圖，描繪了一種方法，用來使用計算機斷層掃描(CT)成像系統來計算空間固定的器官中的體積灌注。圖4是流程圖，描繪了一種方法，用來使用計算機斷層掃描(CT)成像系統來得到空間固定的器官中的數據。具體實施例方式此處所述的方法和設備闡述了獲取投射數據、其允許使用區域檢測器技術改進計算器官中的體積灌注。體積灌注指的是由投射數據的重建計算平均傳輸時間、血體積、和/或血流量，或這些量的任意組合而成的一種數學度量。所述的方法有助于減小CT成像系統限制，如轉臺(gantry)掃描速度。此外，此處所述的方法有助于減小噪聲并改進對照增強測量值的與轉臺掃描速度有關的時間分辨率，以改進在灌注計算中使用的去卷積處理的穩定性和精確度。在某些已知的CT成像系統構成中，X射線源投射了一束扇形束、其準直在笛卡兒坐標系的X-Y平面內并一般被稱為“成像平面”。X射線束貫穿如病人的被成像目標。該束在被目標衰減之后入射在輻射檢測器陣列上。在檢測器陣列處收到的衰減后的輻射束強度取決于X射線束被目標的衰減。陣列的各檢測器單元產生分離的作為在檢測器位置處射線束強度的測量值的電信號。來自全部檢測器的強度測量值是分開獲取的，以產生傳送斷面圖。在第三代CT系統中，X射線源和檢測器陣列與轉臺一起在成像平面內繞被成像目標旋轉，從而X射線束與目標所成的交角持續變化。來自一轉臺角度處的檢測器陣列的一組X射線衰減測量值、即投射數據，被稱為“視圖”。該目標的“掃描”包括在X射線源和檢測器繞被成像目標旋轉一周期間、在不同轉臺角度或視角處所作的視圖集合。在軸掃描中，處理投射數據以構建與貫穿目標得到的二維切片對應的圖像。一種用來從投射數據集合重建圖像的方法在本
稱為過濾后投射(filtered back-projection)技術。此處理將來自掃描的衰減測量值轉換成叫做“CT數”或“亨氏單位(Hounsfield units)”的整數，其被用來控制陰極射線管顯示器上對應像素的亮度。為減小總掃描時間，可進行“螺旋”掃描。為進行“螺旋”掃描，在移動病人的同時獲取用于規定數量的切片的數據。這種系統從扇形束螺旋掃描生成單螺旋。由扇形束映射出的螺旋產出投射數據，從該數據可重建各規定切片中的圖像。對于用于螺旋掃描的重建算法通常使用螺旋加權算法，其將收集到的數據加權作為視角和檢測器通道指數的函數。具體地，在過濾后投射處理之前，根據螺旋加權因子對數據進行加權，該螺旋加權因子是轉臺角度與檢測器角度二者的函數。接著處理加權數據以生成CT數并構建與貫穿目標得到的二維切片對應的圖像。如這里使用地，以單數陳述和前面帶有冠詞“a”或“an”的單元或步驟應理解為不排除復數個所述單元或步驟，除非明確聲明此排除。進而，參照本專利技術的“一個實施例”無意被解釋成排除也包含陳述特征的其它實施例的存在。如這里使用地，“重建圖像”一詞無意排除本專利技術這樣的實施例即生成了代表圖像的數據卻沒有生成可視圖像。不過，許多實施例生成(或配置成可生成)至少一張可視圖像。參照圖1和圖2，多切片掃描成像系統，例如計算機斷層掃描(CT)成像系統10，被顯示為包括轉臺12，代表“第三代”CT成像系統。轉臺12具有X射線源14，向轉臺12對面上的檢測器陣列18投射一束X射線16。檢測器陣列18由數個包括數個檢測器單元20的檢測器行(未圖示)形成，一起傳感貫穿如體格檢查病人22的目標的投射X射線。每個檢測器單元20產生代表入射X射線束強度的電信號，并從此能估算與轉臺12上未放置病人時測量的電信號比較時、射線束貫穿目標或病人時的衰減。在掃描以獲取X射線投射數據期間，轉臺12和安裝在其上的組件繞旋轉中心24旋轉。圖2僅顯示單行檢測器單元20(即檢測器行)。不過，多切片檢測器陣列18包括數個平行的檢測器單元20的檢測器行，從而在掃描期間可同時獲取與數個準平行或平行切片對應的投射數據。再者，區域檢測器陣列18包括許多行檢測器單元20，從而在掃描期間可同時獲取對應于大體積的投射數據。轉臺12的旋轉和X射線源14的操作是受CT系統10的控制機構26主管的。控制機構26包括X射線控制器28、其向X射線源14提供電力和定時信號，和轉臺馬達控制器30、其控制轉臺12的轉速和位置。控制機構26中的數據獲取系統(DAS)32對來自檢測器單元20的模擬數據進行取樣，并將數據轉換成數字信號用于后續處理。圖像重建器34接收來自DAS 32的已取樣且數字化的X射線數據并進行高速圖像重建。已重建圖像作為輸入加到計算機36，其將圖像存儲在海量存儲本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：彼得·M·埃迪克，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：