公開了一種用于確定心肌的感興趣區(qū)域（ROI）的心臟成像方法。該方法包括獲取對象的功能成像數(shù)據(jù)，其中，功能成像數(shù)據(jù)至少包括心肌。從所獲取的功能成像數(shù)據(jù)確定至多包含心肌的ROI，并且基于所確定的ROI對關(guān)于心肌的診斷參數(shù)進(jìn)行估計和量化。在一個實施例中，利用基于直方圖的閾值化和基于射線投射的定域從投影圖像表示確定ROI，以便確定ROI的范圍。在另一個實施例中，從體積圖像表示確定ROI，其利用基于集群曼哈頓距離的清理來確定用于對左心室進(jìn)行重定向的心臟角度。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本申請涉及醫(yī)療成像領(lǐng)域。其可以具體應(yīng)用于診斷核成像中心肌組織的感興趣區(qū)域(ROI)的定義。
技術(shù)介紹
在診斷核成像中，研究了為了對循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行成像或者為了對積聚了注入的放射性藥物的特定器官進(jìn)行成像當(dāng)放射性核素經(jīng)過患者血流時放射性核素的分布。例如，在單光子發(fā)射計算機斷層攝影(SPECT)中，使用一個或多個通常稱為伽瑪照相機的輻射探測器經(jīng)由放射性衰變事件造成的輻射發(fā)射來探測放射性藥物。典型地，每個伽瑪照相機包括輻射探測器陣列和置于輻射探測器陣列前面的準(zhǔn)直器。準(zhǔn)直器定義了線性或者小角度圓錐形瞄準(zhǔn)線(line of sight)，使得探測到的輻射包括投影數(shù)據(jù)。如果在一定視角范圍上，例如，在180°或者360°角度范圍上，移動伽瑪照相機，那么可以使用濾波反投影法、最大期望 值、或者另一種成像技術(shù)將所得到的投影數(shù)據(jù)重建成放射性藥物在患者體內(nèi)分布的圖像。有利地，可以將放射性藥物設(shè)計成在所選擇的組織中積聚，以便提供對那些所選擇組織的優(yōu)先成像，所選擇組織例如為了心臟成像的目的心臟組織。在許多心臟成像研究中，對左心室特別感興趣。作為預(yù)備步驟，人們想要定義心臟的感興趣區(qū)域，并且更具體地說，定義左心室。在心臟成像研究中ROI定義的一個問題是所獲取的圖像數(shù)據(jù)呈現(xiàn)相對高的噪聲級別和有限的解剖信息(如果有的話)。在心臟成像中，可以使用放射性藥物在心臟附近的活動分布對心肌血流、局部心肌血流、血流儲備、射血分?jǐn)?shù)、或者關(guān)于診斷和治療的其它參數(shù)進(jìn)行估計。為了對這些參數(shù)進(jìn)行量化和估計，首先對圖像數(shù)據(jù)中的心肌ROI進(jìn)行識別。然而，對心肌參數(shù)的精確定量評估部分取決于對心肌的精確和可重復(fù)識別。典型地，臨床醫(yī)師手工描繪心肌ROI的范圍和邊界。例如，臨床醫(yī)師可以使用圖形用戶界面(GUI)描繪ROI的輪廓或者標(biāo)記包含在ROI中的個別體素。遺憾的是，范圍和邊界的手工ROI描繪可能是繁重并且耗時的任務(wù)。此外，手工ROI描繪的結(jié)果趨向于取決于用戶并且傾向于得到不可重復(fù)的結(jié)果。備選地，多模態(tài)成像系統(tǒng)允許CT、MRI等提供除來自核成像系統(tǒng)的心肌參數(shù)之外的解剖信息。可以使用解剖信息識別心肌R0I。與ROI對應(yīng)的核成像數(shù)據(jù)被量化以確定診斷參數(shù)。然而，解剖成像數(shù)據(jù)易受器官運動和/或低分辨率影響，其可能帶來配準(zhǔn)誤差和對心肌ROI的差的定義。本申請?zhí)峁┝诵碌牟⑶腋倪M(jìn)的系統(tǒng)和方法，其提供了精確、可再現(xiàn)的心肌ROI定義，這克服了上文提到的問題以及其它問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
根據(jù)一個方面，提出了一種用于心臟成像的方法。該方法包括獲取對象的功能成像數(shù)據(jù)，其中，功能成像數(shù)據(jù)至少包括包含心肌的區(qū)域。從所獲取的功能成像數(shù)據(jù)確定至多包含心肌的感興趣區(qū)域，并且基于所確定的ROI估計心肌診斷參數(shù)。根據(jù)另一個方面，提出了一種診斷成像系統(tǒng)。該診斷成像系統(tǒng)包括功能成像系統(tǒng)，其具有用于獲取功能成像數(shù)據(jù)的至少一個探測器頭。控制單元控制功能圖像數(shù)據(jù)的獲取和/或探測器頭的位置。感興趣區(qū)域處理器被編程以便執(zhí)行心臟成像方法。根據(jù)另一個方面，計算機可讀存儲介質(zhì)包含指令，當(dāng)所述指令被計算機執(zhí)行時，其使計算機執(zhí)行心臟成像方法。一個優(yōu)點在于改進(jìn)了感興趣區(qū)域定義的魯棒性。另一個優(yōu)點在于改進(jìn)了從所定義的感興趣區(qū)域提取的參數(shù)的精確度；另一個優(yōu)點在于需要很少或者不需要用戶交互來確定感興趣區(qū)域。對于本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員，一旦閱讀并且理解了下列詳細(xì)說明，本專利技術(shù)的 其它優(yōu)點將是顯而易見的。附圖說明本專利技術(shù)可以采用各種部件和部件布置以及各種步驟和步驟排列的形式。附圖僅僅是為了對優(yōu)選實施例進(jìn)行圖示說明的目的，并且不將其解釋為限制本專利技術(shù)。圖I是具有感興趣區(qū)域處理器的診斷成像系統(tǒng)的圖解說明；圖2是表示用于從投影圖像確定感興趣的心肌區(qū)域的方法的流程圖；圖3圖示說明了對于三種測試情況、在圖2的方法的各個步驟處投影圖像的截屏；圖4A是表示用于基于直方圖的閾值化(thresholding)的方法的流程圖；圖4B是表示用于確定用于在基于直方圖的閾值化方法中使用的閾值化因子的方法的流程圖；圖4C是表示用于確定用于在基于直方圖的閾值化方法中使用的基準(zhǔn)頻率的方法的流程圖；圖5是用于在基于直方圖的閾值化方法中使用的直方圖；圖6A是表示用于基于射線投射的心臟區(qū)域定域的方法的流程圖；圖6B是描繪在y方向中投射的水平射線的圖表；圖6C圖示說明了對于三種測試情況的直方圖和相關(guān)聯(lián)的射線投射輪廓；圖6D是用于在基于射線投射的定域中使用的解剖試探法的圖示說明；圖7A是表示用于基于圖像處理的定域的(localized)心臟區(qū)域清理技術(shù)的方法的流程圖；圖7B是表示用于基于試探法的定域的心臟區(qū)域清理技術(shù)的方法的流程圖；圖8A是表示用于從體積圖像確定感興趣的心肌區(qū)域的方法的流程圖；圖8B是表示用于集群(clustering)以便隔離左心室的方法的流程圖；圖SC是表示用于初始感興趣區(qū)域的基于曼哈頓法的清理方法的流程圖；圖8D圖示說明了初始感興趣區(qū)域和所選擇的群集(cluster)的截屏；圖SE是表示用于隔離左心室并且確定相關(guān)聯(lián)的心臟角度的方法的流程圖；圖8F-8I圖示說明了圖8E的方法的截屏；圖8J是表示用于重定向左心室的方法的流程圖；并且圖8K圖示說明了為重新定向左心室所確定的左心室的尺寸。具體實施例方式參考圖1，診斷成像系統(tǒng)10獲取在檢查區(qū)域14內(nèi)的對象12的功能成像數(shù)據(jù)。雖然描述了 SPECT系統(tǒng)，但是將意識到，諸如正電子發(fā)射斷層攝影術(shù)(PET)等的其它成像模態(tài)也是預(yù)期的。診斷成像系統(tǒng)10包括患者支撐16，其能夠選擇性地平移以便促進(jìn)正被成像或者檢查的對象12在期望位置處的定位，例如，使得感興趣區(qū)域關(guān)于縱軸18居中。備選地，外機架20可移動地安裝在軌道22上，以便實現(xiàn)對象12沿著縱軸18的期望定位。為了步進(jìn)或者連續(xù)運動，內(nèi)機架24被可旋轉(zhuǎn)地安裝在外機架20上。旋轉(zhuǎn)內(nèi)機架24定義了接收對象的檢查區(qū)域14。能夠?qū)⒁粋€或多個探測器頭26、28、30分別定位于可旋轉(zhuǎn)內(nèi)機架24上。探測器頭26、28、30作為一組隨著可旋轉(zhuǎn)內(nèi)機架24的旋轉(zhuǎn)關(guān)于檢查區(qū)域14和對象12旋轉(zhuǎn)。探測器頭26、28、30可以徑向地、圓周地、以及側(cè)向地調(diào)節(jié)以改變它們與對象12的距離和在旋轉(zhuǎn)機架24上的間隔，以便在關(guān)于中心軸的多種角度方向中的任一個上定位探測器頭。 探測器頭26、28、30各自包括輻射探測器陣列，例如，作為對來自放射性藥物的入射輻射事件的響應(yīng)發(fā)出閃光或者光子的一個或多個閃爍體。通過接收閃光并且將它們轉(zhuǎn)化成電信號的光電探測器陣列觀察閃爍體。備選地，也預(yù)期直接進(jìn)行輻射-電脈沖的探測的陣列。提供合適的準(zhǔn)直以便定義投影數(shù)據(jù)，例如，放置在探測器陣列前面的吸收輻射的蜂房型準(zhǔn)直器(honeycomb collimate)。解析電路對每個所接收的福射事件的x、y坐標(biāo)和入射輻射能量進(jìn)行解析。以傳統(tǒng)方式對光電探測器的相對輸出進(jìn)行處理和校正，以便生成輸出信號，其指示(i)探測器頭上的接收到每個輻射事件的位置坐標(biāo)，以及(ii)每個事件的能量。利用能量在諸如多重發(fā)射輻射源、雜散和次級發(fā)射輻射、散射輻射、透射輻射的各種類型的輻射之間進(jìn)行區(qū)分以便消除噪聲。在SPECT成像中，通過在探測器頭上每個坐標(biāo)處所接收的輻射數(shù)據(jù)來定義投影圖像表示。在SPECT成像中，準(zhǔn)直器定義了沿著其接收到輻射的射線。應(yīng)該意識到，雖然關(guān)于SPEC本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：S·德維韋迪，M·K·夏瑪，N·A·克里希南，Y·馬爾亞，S·M·科紹夫，
申請(專利權(quán))人：皇家飛利浦電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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