用于组织剂量估计的图像数据z轴覆盖范围延伸的制作方法
【技术领域】
[0001] 以下总体上涉及图像数据处理，并且更具体地涉及延伸采集的图像数据的体积以 由于计算扫描组织的剂量，并且利用对计算机断层摄影(CT)的具体应用于来进行描述;然 而，以下也预期发出电离辐射的其他装置，例如，X射线成像器、辐射治疗设备，和/或其他装 置。
【背景技术】
[0002] CT扫描器一般包括被安装在可旋转机架上与被跨过检查区域定位的探测器阵列 相对的X射线管。可旋转机架以及因此X射线管围绕检查区域旋转，并且X射线管发出横穿检 查区域和在所述检查区域中的对象的部分的电离辐射。探测器阵列探测所述辐射并且生成 表示所述辐射的投影数据。重建器重建投影数据，生成体积图像数据，所述体积图像数据能 够被处理以生成一幅或多幅图像。
[0003] 遗憾的是，所发出的电离辐射可以对扫描对象的器官细胞造成伤害。由扫描对象 吸收的电离辐射已经被称为"剂量"。有效剂量已经被计算为因电离辐射引起的到对象的特 定器官剂量的加权和，并且它考虑辐射的类型和正被辐照的每个器官的种类两者。例如，有 效剂量计算考虑放射敏感的器官，如肺、肠或生殖系统，通过相对于其他器官对这些器官应 用更高的权重来进行考虑。
[0004] 器官特异性剂量已经通过将总的沉积能量除以器官的质量来计算。散射辐射(在 视场(F0V)外部的辐射)也可以对所述剂量做出贡献。亦即，辐射不在被成像的F0V的边界处 停止，并且越过经重建的F0V的器官也因散射而受到辐照。在有效剂量的计算中也应当考虑 在F0V外部的剂量。为此，需要知晓沉积能量和完整器官的质量，还需要知晓器官的在F0V外 部的部分。
[0005] 通常，邻近经重建的F0V的大约（10)厘米(cm)接收大量的福射剂量。由于在经重建 的F0V外部的解剖结构信息是不可用的，因此需要估计在该区域中的器官的质量和密度。一 种用于估计在F0V外部的区域的方法是仅仅重复图像数据的第一张切片和最后一张切片以 直到10cm。遗憾的是，该方法不反映被辐照的解剖结构的真实几何形状，潜在地导致不准确 的剂量估计。
【发明内容】
[0006] 在本文中描述的各方面解决了上面提及的问题和其他问题。
[0007] 以下描述了一种用于延伸对象的图像数据的视场以根据扫描估计所述对象的剂 量的方法。所述方法包括:通过对被成像的数据的配准来识别先前采集的图像数据和/或解 剖结构图谱图像数据中在所述视场外部的部分，并且利用经识别的图像数据来延伸所述视 场。
[0008] 在一方面中，一种用于延伸对象的初始的图像数据以用于剂量估计的方法包括获 得所述对象的第一图像数据以用于剂量计算，其中，所述第一图像数据具有第一视场。所述 方法还包括获得第二图像数据以用于延伸所述第一图像数据的视场。所述第二图像数据具 有比所述第一视场更大的第二视场。所述方法还包括基于所述第二图像数据来延伸所述第 一视场，产生延伸的图像数据。
[0009] 在另一方面中，一种图像数据覆盖范围延伸器包括数据检索器，所述数据检索器 检索图像数据以用于延伸对象的初始图像数据的第一视场。检索到的图像数据具有比所述 第一视场更大的第二视场。所述图像数据覆盖范围延伸器还包括配准部件，所述配准部件 将检索到的图像数据配准到所述初始图像数据。所述图像数据覆盖范围延伸器还包括数据 提取器，所述数据提取器提取所述第二图像数据中在所述第一视场外部的子部分。所述图 像数据覆盖范围延伸器还包括数据组合器，所述数据组合器将所述初始图像数据与所提取 的子部分进行组合，生成经延伸的图像数据，并且所述数据组合器输出经延伸的图像数据。
[0010] 在另一方面中，一种计算机可读存储介质被编码有计算机可读指令，所述计算机 可读指令当由处理器运行时令所述处理器:获得对象的第一图像数据，其中，所述第一图像 数据具有第一视场;获得第二图像数据以用于延伸所述第一图像数据的视场，其中，所述第 二图像数据具有比所述第一视场更大的第二视场;确定所述第二图像数据的子部分以与所 述第一图像数据进行组合，从而基于所述第二图像数据到所述第一图像数据的配准来延伸 所述第一视场;基于所确定的子部分来延伸所述第一视场，产生延伸的图像数据;并且基于 经延伸的图像数据来估计用于所述对象的剂量。
【附图说明】
[0011] 本发明可以采取各种部件和部件的布置，以及各种步骤和步骤的安排的形式。附 图仅出于图示优选实施例的目的，并且不被解释为对本发明的限制。
[0012] 图1结合成像系统和剂量估计器示意地图示了范例图像数据覆盖范围延伸器。
[0013] 图2示意地图示了图1的图像数据覆盖范围延伸器的范例。
[0014] 图3示出了被处理以计算扫描对象的剂量的图像数据的冠状面视图。
[0015] 图4示出了用于延伸图3的图像数据的、对象的变换的图像数据的冠状面视图。
[0016] 图5示出了使用图4的经变换的图像数据延伸的图3的图像数据的冠状面视图。
[0017] 图6示出了被处理以计算扫描对象的剂量的图像数据的矢状面视图。
[0018] 图7示出了用于延伸图6的图像数据的、对象的变换的图像数据的矢状面视图。
[0019] 图8示出了使用图7的经变换的图像数据延伸的图6的图像数据的矢状面视图。
[0020] 图9示出了被处理以计算扫描对象的剂量的图像数据的冠状面视图。
[0021] 图10示出了用于延伸图9的图像数据的、对象的变换的图谱图像数据的冠状面视 图。
[0022] 图11示出了使用图10的经变换的图谱图像数据延伸的图9的图像数据的冠状面视 图。
[0023] 图12示出了被处理以计算扫描对象的剂量的图像数据的矢状面视图。
[0024]图13示出了用于延伸图12的图像数据的、对象的变换的图谱图像数据的矢状面视 图。
[0025]图14示出了使用图13的经变换的图谱图像数据延伸的图12的图像数据的矢状面 视图。
[0026] 图15图示了用于延伸初始图像数据的F0V以用于对扫描组织的剂量估计的范例方 法。
【具体实施方式】
[0027] 最初参考图1，示意地图示了诸如计算机断层摄影(CT)扫描器的成像系统100。在 其他实施例中，成像系统100包括发出电离辐射的另一成像模态、发出电离辐射的治疗处置 设备，和/或发出电离辐射的其他装置。
[0028] 成像系统100包括静止机架102和旋转机架104,所述旋转机架104由静止机架102 可旋转地支撑。旋转机架104绕纵轴或z轴（"Z"）围绕检查区域106旋转。诸如诊察台的对象 支撑物108将目标或对象支撑在检查区域106中。对象支撑物108能够用于在扫描之前、期间 和/或之后相对于成像系统100垂直地和/或水平地定位对象或目标。
[0029]诸如X射线管的辐射源110由旋转机架104来支撑，并且随着旋转机架104-起绕纵 轴或z轴围绕检查区域106旋转。辐射源110包括焦斑112,并且从所述焦斑112发出X射线辐 射。源准直器114对由焦斑112在检查区域106的方向上发出的辐射进行准直，产生具有感兴 趣的预定几何形状的射束，例如，横穿检查区域106的扇形、锥形、楔形或其他形状的射束。
[0030] -维或二维探测器阵列116相对于辐射源110以角度弧与检查区域106相对。探测 器阵列116探测横穿检查区域106的辐射，并且生成指示所述辐射的信号(投影数据）。重建 器118重建所述信号，生成体积图像数据。计算机充当操作者操纵台120,并且包括诸如显示 监视器的人类可读输出设备以及诸如键盘和鼠标的输入设备。驻存在操纵台120上的软件 允许操作者与扫描器1〇〇交互。
[0031] 图像数据覆盖范围延伸器126获得图像数据的体积并且至少沿着z轴延伸图像数 据的体积。例如，在初始图像数据F0V覆盖从ZgljZ 2的纵向范围的情况下，图像数据覆盖范围 延伸器126能够针对心到办外部的解剖结构估计图像数据，并且将所估计的图像数据与初始 图像数据进行组合，以产生从Zi-xgljZsw的延伸的图像数据，其中x为非零的正实数。通过范 例的方式，在初始图像数据的纵向范围为Zi到Z2 = 80cm并且xl=x2 = 10cm的情况下，Zi-xi到 Z2+x2= 100cm。应当理解，这仅仅是范例，并且纵向范围能够小于或大于80cm，和/或xl和x2 能够小于或大于l〇cm。此外，xl和x2能够是不同的（例如，xl = 5cm，而x2 = 10cm)。此外，xl 和/或x2能够等于零。
[0032] 如在下面更加详细地描述的，图像数据覆盖范围延伸器126利用以下来延伸初始 图像数据:来自相同对象的先前扫描的其他图像数据、来自（一个或多个)不同对象(例如， 具有相似物理属性(例如，身高、体重、年龄、性别、健康状况