专利名称：造影剂灌注自适应成像系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于自动自适应地选择医学图像采集(acquisition)协议的系统，其中所述医学图像采集协议可由计算机断层扫描(CO、X射线或基于所注射的造影剂到达峰值浓度所花费的持续时间的其它成像系统使用。
背景技术：
公知的成像系统(例如CT (计算机断层扫描)系统)中的在有造影剂的情况下的图像采集通过采集时间或图像采集循环(cycle)的数目来限制。常见的重新发生的问题是造影剂的到峰值的时间(time to peak)或增强对于每个患者是不同的，并且扫描采集需要·在造影剂出现于图像中之前开始。在大多数患者中，单个的、稳定的扫描协议足以适当地聚集所需的图像数据。在一些患者中，其中这些患者的造影剂比平均水平更早地“到达最高点”，由于超过所需的时间点采集数据，患者可能被过福射(over-radiate)。在其他患者中，特别是具有差的/低的心输出量的患者，他们的造影剂基本上更晚到达最高点，从而导致使得“截止”没有被成像的更长的造影剂“逐渐下降(fall off)”时段。当“尾部”或逐渐下降没有被成像时，针对脑血容(CBV)的所计算的估计可能是不精确的，例如从而在诊断以及或许治疗的情况下引起问题或不精确性。此外，其中CBV不精确性发生的情况倾向于是其中精确的CBV是最期望的最敏感的情况中的一些情况。通过以更长的时间间隔(S卩5秒而不是3秒)进行成像，医师解决了造影剂变化问题，例如从而允许他们在多达70秒(而不是40秒或45秒)的较长的持续时间内进行成像。该间隔允许针对这些具有更晚峰值的患者收集足够的时间点，但是导致了对于一些患者的过辐射以及对于其他患者的被减小的时间分辨率。可替换地，对于另一患者子集，医师可以更早地开始成像，以捕获更快移动的造影团块(contrast bolus)。另外，公知系统中的医师需要在扫描之前选择后处理方法，因为后处理(根据收集的频率与收集的长度)要求不同的数据量。医师并不是通常具有关于要如何对患者图像数据进行后处理的指导。根据本发明原理的系统解决了这些缺陷以及有关的问题。
发明内容
一种系统监控造影团块，并且通过实时地确定增强峰值或形状(到峰值的时间或斜率)来探测实质(parenchyma)中的造影剂峰值,并且响应于患者特定的造影剂定时(到峰值的时间)自适应地调整图像采集速率以及周期。此外，本发明人已经有利地认识到，除了患者生理学参数之外，标识后处理方法的类型的数据可以被用作患者扫描协议的附加输入参数，或者通过采集的方式被自动确定。计算机实施的系统自动自适应地选择如下医学图像采集协议所述医学图像采集协议可由计算机断层扫描(CO、X射线或其它成像系统使用。预定信息的储存库(repository)使造影剂峰值时间的多个范围与相对应的不同图像采集协议相关联。图像采集协议包括用于通过使用成像系统并且通过使用如下数据来采集图像的方法所述数据标识(a)成像扫描循环之内的图像采集速率和(b)成像扫描之间的间隔中的至少一个。造影剂峰值时间包括造影剂浓度在患者的感兴趣的解剖部位中相对于造影剂注射的开始时间基本上到达峰值的时间。造影剂峰值时间探测器探测造影剂峰值时间。成像处理器响应于被探测到的造影剂峰值时间与多个范围中的至少一个的比较而从所述图像采集协议中自适应地选择图像采集协议。成像处理器响应于所应用的图像采集协议以及患者身体状况(medical condition)和患者参数而从不同的后处理方法中自适应地选择后处理方法。
图1示出了两个不同患者的实质在造影剂引入到患者血管之后随着时间变化的亮度对比的曲线，并且所述曲线指示针对这两个患者的不同的到峰值的时间对比。图2根据本发明原理示出了用于自动自适应地选择医学图像采集协议的计算机实施的系统，其中所述医学图像采集协议可由计算机断层扫描(CT)、X射线或其它成像系统使用。图3根据本发明原理图示了造影的到峰值的时间的确定或从注射开始的斜率的确定。图4根据本发明原理示出了用于自动地确定造影剂峰值浓度并且自适应地选择医学图像采集协议的系统所使用的过程的流程图。图5根据本发明原理示出了用于自动自适应地选择医学图像采集协议的系统所使用的过程的流程图，其中所述医学图像采集协议可由计算机断层扫描(CO、X射线或其它成像系统使用。
具体实施例方式定义
亨氏单位(HU)-指示在包括将初始的线性衰减系数测量线性变换到一的标度(scale)上的X射线辐射吸收以及CT扫描仪辐射的衰减，其中，蒸馏水在标准压强和温度(STP)下的放射密度(radiodensity)被定义为零亨氏单位(HU)，而空气在STP下的放射密度被定义为-1000HU。在具有平均线性衰减系数的体素中，相对应的HU值因此由下式给出
权利要求
1.一种用于自动自适应地选择医学图像采集协议的计算机实施的系统，其中所述医学图像采集协议能由计算机断层扫描(CT)、X射线或其它成像系统使用，所述计算机实施的系统包括使造影剂峰值时间的多个范围与相对应的不同图像采集协议相关联的预定信息的储存库，其中图像采集协议包括用于通过使用成像系统并且通过使用如下数据来采集图像的方法所述数据标识(a)成像扫描循环之内的图像采集速率和(b)成像扫描之间的间隔中的至少一个，并且造影剂峰值时间包括造影剂浓度在患者的感兴趣的解剖部位中相对于造影剂注射的开始时间基本上到达峰值的时间；用于探测造影剂峰值时间的造影剂峰值时间探测器；以及用于响应于被探测到的造影剂峰值时间与所述多个范围中的至少一个的比较而从所述图像采集协议中自适应地选择图像采集协议的成像处理器。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，响应于确定所述被探测到的造影剂峰值时间超过与正常患者相关联的范围，所述成像处理器自适应地选择增加所述感兴趣的解剖部位的总的成像扫描时间段的图像采集协议。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述与正常患者相关联的范围是与具有针对所指定的成像检查所涉及的患者的人口统计学特征以及身体状况的正常患者相关联的范围。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述人口统计学特征包括年龄、体重、性别以及妊娠史中的至少一个。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述身体状况包括心脏病以及被损伤的心脏功能和血压中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，响应于确定所述被探测到的造影剂峰值时间超过与正常患者相关联的范围，所述成像处理器自适应地选择在扫描循环之间具有增加的时间间隔的图像采集协议。
7.根据权利要求1所述的系统,其中，响应于确定所述被探测到的造影剂峰值时间超过与正常患者相关联的范围，所述成像处理器自适应地选择具有减少的X射线辐射管电压的图像采集协议。
8.根据权利要求1所述的系统,其中，响应于确定所述被探测到的造影剂峰值时间低于与正常患者相关联的范围，所述成像处理器自适应地选择减小所述感兴趣的解剖部位的总的成像扫描时间段的图像采集协议。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，响应于确定所述被探测到的造影剂峰值时间位于与正常患者相关联的范围之内，所述成像处理器继续使用现有的图像采集协议，而没有改变。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，响应于指示所述患者具有与心脏功能损伤有关的状况的预定的信息，所述成像处理器自适应地选择增加所述感兴趣的区域的总的成像扫描时间的图像采集协议。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，响应于后处理方法的所要求的数据输入参数，所述成像处理器适配所述图像采集协议。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，响应于所选择的图像采集协议以及已知的患者生理学状态，所述成像处理器自适应地选择图像后处理方法。
13.一种用于自动自适应地选择医学图像采集协议的计算机实施的系统，其中所述医学图像采集协议能由计算机断层扫描(CO、X射线或其它成像系统使用，所述计算机实施的系统包括使造影剂浓度改变速率的多个范围与相对应的不同图像采集协议相关联的预定信息的储存库，其中图像采集协议包括用于通过使用成像系统并且通过使用如下数据来采集图像的方法所述数据标识(a)成像扫描循环之内的图像采集速率和(b)成像扫描之间的间隔中的至少一个，并且造影剂峰值时间包括造影剂浓度在患者的感兴趣的解剖部位中相对于造影剂注射的开始时间基本上到达峰值的时间；用于探测造影剂浓度改变速率的造影剂改变探测器；以及用于响应于被探测到的造影剂浓度改变速率与所述多个范围中的至少一个的比较而从所述图像采集协议中自适应地选择图像采集协议的成像处理器。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，响应于确定所述被探测到的造影剂浓度改变速率超过与正常患者相关联的范围，所述成像处理器自适应地选择减少所述感兴趣的区域的成像扫描时间的图像采集协议。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述与正常患者相关联的范围是与具有所涉及的患者的人口统计学特征以及身体状况的正常患者相关联的范围。
16.根据权利要求13所述的系统，其中，响应于确定所述被探测到的造影剂浓度改变速率低于与正常患者相关联的范围，所述成像处理器自适应地选择增加所述感兴趣的区域的成像扫描时间的图像采集协议。
17.一种用于自动自适应地选择医学图像采集协议的计算机实施的方法，其中所述医学图像采集协议能由计算机断层扫描(CT)、X射线或其它成像系统使用，所述计算机实施的方法包括以下动作在储存库中存储使造影剂峰值时间的多个范围与相对应的不同图像采集协议相关联的预定的信息，其中图像采集协议包括用于通过使用成像系统并且通过使用如下数据来采集图像的方法所述数据标识(a)成像扫描循环之内的图像采集速率和(b)成像扫描之间的间隔中的至少一个，并且造影剂峰值时间包括造影剂浓度在患者的感兴趣的解剖部位中相对于造影剂注射的开始时间基本上到达峰值的时间；探测造影剂峰值时间；以及响应于被探测到的造影剂峰值时间与所述多个范围中的至少一个的比较而从所述图像采集协议中自适应地选择图像采集协议。
18.根据权利要求17所述的方法，其包括以下动作响应于确定所述被探测到的造影剂峰值时间超过与正常患者相关联的范围，自适应地选择增加所述感兴趣的解剖部位的总的成像扫描时间段的图像采集协议。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述与正常患者相关联的范围是与具有针对所指定的成像检查所涉及的患者的人口统计学特征以及身体状况的正常患者相关联的范围。
20.根据权利要求17所述的方法，其包括以下动作响应于确定所述被探测到的造影剂峰值时间超过与正常患者相关联的范围，自适应地选择在扫描循环之间具有增加的时间间隔的图像采集协议。
21.根据权利要求17所述的方法，其包括以下动作响应于确定所述被探测到的造影剂峰值时间超过与正常患者相关联的范围，自适应地选择具有减少的X射线辐射管电压的图像采集协议。
22.根据权利要求17所述的方法，其包括以下动作响应于确定所述被探测到的造影剂峰值时间低于与正常患者相关联的范围，自适应地选择减少所述感兴趣的解剖部位的总的成像扫描时间段的图像采集协议。
23.根据权利要求17所述的方法，其包括以下动作响应于后处理方法的所要求的数据输入参数，适配所述图像采集协议。
24.根据权利要求17所述的方法，其包括以下动作响应于所选择的图像采集协议以及已知的患者生理学状态，自适应地选择图像后处理方法。
全文摘要
本发明涉及造影剂灌注自适应成像系统。通过使用使造影剂峰值时间的多个范围与相对应的不同成像协议相关联的信息的储存库，成像系统选择医学成像协议。成像协议包括用于通过使用成像系统并且通过使用如下数据来采集图像的方法所述数据标识(a)成像扫描循环内的成像速率和(b)成像扫描之间的间隔中的至少一个。造影剂峰值时间包括造影剂浓度在患者的感兴趣的解剖部位中相对于造影剂注射的开始时间基本上到达峰值的时间。造影剂峰值时间探测器探测造影剂峰值时间。成像处理器响应于被探测到的造影剂峰值时间与多个范围中的至少一个的比较而从所述成像协议中自适应地选择成像协议。
文档编号A61B6/03GK102988071SQ20121033168
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月7日 优先权日2011年9月9日
发明者K.L.R.格兰特, B.施密德特 申请人:美国西门子医疗解决公司, 西门子公司