经由计算机断层摄影的定量二维荧光透视的制作方法

经由计算机断层摄影的定量二维荧光透视的制作方法
【专利摘要】本发明涉及经由计算机断层摄影的定量二维荧光透视。一种方法包括：获得(S305)靶容积在计算机断层摄影扫描仪(105)的等角点处的参考投影图像；通过所述计算机断层摄影扫描仪(105)来获得(S310)所述靶容积的至少一部分在所述计算机断层摄影扫描仪(105)的所述等角点处的多个二维荧光透视图像；将所述参考投影图像和所述多个二维荧光透视图像显示(S315)在组合视图(605)中；测量(S320)所述靶容积的移动的投影在所述组合视图(605)中的二维轮廓；以及基于所述移动的所述投影的所述二维轮廓来确定(S325)在所述靶容积内的兴趣点处的所述移动的真实轮廓。
【专利说明】经由计算机断层摄影的定量二维荧光透视
【技术领域】
[0001]下述实施例一般地涉及使用X射线的成像。更具体地，一些实施例涉及使用计算机断层摄影扫描仪的定量二维成像。
【背景技术】
[0002]使用辐射成像束的成像被用于诊断目的并且用在计划和管理放射治疗计划中，所述放射线治疗计划包括例如放射线治疗会话的预先计划过程。
[0003]用于成像的一个常规方法是使用常规X射线系统的基于广域检测器的荧光透视。这样的系统可以采用X射线源和典型地足够大以致完全地捕获正被成像的患者面积的广域辐射检测器。这种系统可以覆盖患者的大面积，使得患者的移动靶面积和参考解剖两者都可以被从固定位置成像而不用移动患者或支承患者的床。另一常规成像系统包括用于图像采集的四维计算机断层摄影(4D CT)。这样的系统可以提供被成像靶容积的高质量和准确的时间3D容积。4D CT采集系统典型地要求靶容积的有规律的周期性运动。然而，靶容积的有规律的周期性运动在实践中可能是很少的。此外，大多数这样的系统典型地要求显著的计算资源，可能需要外部代理信号，并且获得具体的时间3D数据所需的显著的成像剂量和数据突发可能不证明由4D CT成像系统所提供的所期望的成像增益。
[0004]基于移动靶容积的成像的改进的计算机断层摄影(CT)扫描仪是期望的，同时所述成像是足够准确的以提供由此成像的移动靶容积的有效定量测量。

【发明内容】

[0005]为了解决前述事项，一些实施例提供了系统、方法、装置以及手段，以用于:采用计算机断层摄影扫描仪获得靶容积的参考投影图像；采用所述计算机断层摄影扫描仪通过所述靶容积的至少一部分的计算机断层摄影来采集多个二维荧光透视图像；将所述参考投影图像和所述多个二维荧光透视图像显示在组合视图中，所述参考投影图像形成所述组合视图的背景而所述多个二维荧光透视图像形成所述组合视图的前景；归因于并且测量所述靶容积的移动的投影在所述组合视图中的二维轮廓；以及基于所述移动的所述投影的所述二维轮廓来确定所述靶容积之外的兴趣点POI处的所述移动的真实轮廓。
[0006]然而，如本领域的技术人员在本文中能够容易地适配本描述以创建其他实施例和应用那样，所附权利要求不限于所公开的实施例。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]实施例从如附图中所图示的以下说明书考虑将变得很明显，在附图中相同的附图标记标明相同的部分，并且其中:
图1是根据一些实施例的治疗室的透视图；
图2是依照一些实施例的图示了计算机断层摄影系统的元件的框图；
图3A和3B是依照本文中一些实施例的过程的流程图；图4是依照一些实施例的用于用计算机断层摄影扫描仪来采集二维荧光透视图像的系统的说明性描绘；
图5是根据一些实施例的用于用计算机断层摄影扫描仪来采集二维荧光透视图像的系统的说明性描绘；
图6是根据本文中一些实施例的用于显示和评估用计算机断层摄影扫描仪采集到的二维荧光透视的装置的说明性描绘；以及 图7A-7D图示了根据一些实施例的更新轮廓边缘的方法。
【具体实施方式】
[0008]以下描述被提供来使得本领域的技术人员能够做出和使用一些实施例，并且阐述由发明人所设想的用于执行一些实施例的最佳模式。然而，各种修改对于本领域的技术人员而言将仍然是很显而易见的。
[0009]图1图示了位于CT室100中的计算机断层摄影(CT)扫描仪105。CT扫描仪105包括用于朝辐射检测器120发射例如扇形X射线束115的X射线源110。X射线源110和辐射检测器120两者都被安装在环125上，使得它们可以旋转360度同时在源和检测器的稳定和旋转运动中自始至终维持其之间的物理关系(例如，源至检测器距离)。图1中所示出的设备中的每一个都可以包括比所示出的那些更少或更多的元件，并且不限于图1中所不出的设备。
[0010]在操作中，患者130可以被定位在床135上以将患者130的一部分放置在X射线源110与辐射检测器120之间。在一些方面，X射线源110和检测器120可以通过旋转驱动装置140环绕腔145旋转，在所述腔145中患者130被定位并且由床135来支承。X射线源110由高压发生器150供电以朝检测器120传送成像X射线辐射。检测器120接收辐射并且产生针对X射线源的给定投影角的一组数据(即，投影图像)。
[0011]操作员系统或计算机系统155包括用于从用户操作员接收指令的输入设备160。输入设备160可以包括任何类型的用户输入设备中的一个或多个，包括但不限于键盘、小键盘、操纵杆、触摸板、触摸屏、语音输入系统以及其他用户输入元件。输出设备165可以包括用于呈现CT扫描仪105的操作参数的监视器。输出设备165还可以显示由CT扫描仪105所采集、处理和/或使用的图像。输入设备160和输出设备165被耦合到处理器170和储存器175。处理器170可以执行在储存器175中存储的程序代码以执行操作、过程、方法中的任一个，和/或以使CT扫描仪105执行本文所述的操作、过程以及方法中的任一个。
[0012]处理器170可以执行储存器175的程序代码以从由扫描仪105(即，3DCT)所采集的投影图像重建三维图像。处理器170还可以允许操作员在显示器165上观察这样的三维图像的“片(slice)”。处理器170还可以执行储存器175的程序代码以允许操作员标识患者130内的治疗或靶等角点。
[0013]在辐射发射期间X射线源110可以沿着束轴朝检测器120发射一束千伏X射线。所述束被朝着CT扫描仪105的等角点的方向发射。由于所发射的束的发散和/或在一些实施例中束通过束整形设备的整形，所述束将向患者130的容积输送辐射而不是仅通过CT等角点。放射线治疗室100的各种部件可以被用来对诸如患者130之类的对象进行成像。患者可以被定位在床135上以便通过CT扫描仪105来成像。CT扫描仪105可以被用来采集定位在X射线源110与检测器120之间的患者130内的靶容积的一组二维荧光透视图像。该荧光透视图像可以包括在呼吸或其他运动的多个周期内采集到的多个图像。可以在根据一些实施例的其他应用中采用治疗室100的元件。
[0014]床135可以在本文讨论的辐射成像和其他方面期间支承患者。床135可以是可调整的以帮助定位患者130或在X射线源110与检测器120之间的患者的特定靶面积和容积。台135可能限于根据图1的参考坐标系统在Z方向上移入和移出CT腔145 (即，进入和退出页面的平面)。在一些实施例中，台135可以依照本文中的过程在辐射成像会话的至少各部分期间选择性地移动。
[0015]本文中一些实施例包括出于放射线治疗、诊断以及其他目的使用由CT扫描仪105所采集到的实时成像来监控靶向患者面积的运动。在一些方面，三维CT (3D CT)采集提供患者靶面积的高质量准确3D CT容积，从其可以生成数字重建射线照片(DRR)。如本文所用的那样，DRR是全发散投影。
[0016]图2是根据一些实施例的CT系统100的框图，包括上面与图1相关地讨论的CT扫描仪系统105和计算机系统155。在图1的描述中引入的部件在图2中被类似地编号。所图示的元件可以通过硬件、软件和/或固件的任何适当的组合来实现。计算机系统155可以包括一个或多个单独的计算设备或系统。
[0017]计算机系统155包括用于与CT扫描仪105对接的通信端口 205。计算机系统155可以发出用于控制CT扫描仪105的各种元件的命令和请求，并且可以经由通信端口 205从其接收反馈(即，响应)。计算机系统155可以经由通信端口 205发出命令以控制X射线管110朝用来采集投影的CT检测器120发射辐射束，并且可以通过通信端口 105从CT扫描仪105接收所述投影。
[0018]通信端口 205可以包括适于从CT扫描仪105接收数据的任何类型的接口。通信端口 205可以包括与例如CT扫描仪105的制造商相关联的专用接口。计算机系统155被示出为包括媒体输入设备235，所述媒体输入设备235可以包括用于接收非暂时性存储介质并从介质读取数据/将数据写入到介质的机制。
[0019]显示器165可以包括用于显示图像的任何一个或多个设备和给计算机系统155的用户/操作员的控制接口。显示器165可以显示图像，诸如由CT扫描仪105所采集或者生成的任何投影及二维图像和/或由CT扫描仪105根据本文中一些实施例所生成的任何荧光透视图像。用户输入设备160可以由用户操作以将数据和命令输入到计算机系统155。用户输入设备160可以包括作为或者成为已知的一个或多个任何输入设备。
[0020]处理器175执行在存储器255中存储的处理器可执行代码以通过CT系统100实现根据一些实施例的本文所公开的过程的操作和步骤。在一些方面，存储器255可以存储可以被处理器175执行的程序代码。程序代码可以体现用于实现本文中的过程的指令。根据一些实施例所存储的代码可以包括系统控制应用220(即，操作系统)、用来采集CT投影的CT图像采集程序225以及用来采集2D荧光透视图像(例如，在一定时间段内二维图像的数据集)的CT荧光透视图像采集程序235。存储器255还可以存储由CT扫描仪100所生成和/或使用的CT图像230和荧光透视图像235。
[0021]在一些方面，对象130 (例如，患者的身体)可以被定位在床135上以至少将患者的一部分放在X射线源110与辐射检测器120之间。接下来，X射线管110和检测器120通过旋转驱动装置140环绕腔125旋转，在所述腔125中靶对象130位于期望的角度。X射线管110由高压发生器150供电以在X射线管110和辐射检测器120在静态的固定位置情况下朝检测器120传送X射线辐射。检测器120接收所述辐射并且产生针对每个投影角的投影图像。
[0022]每个投影图像包括表示组织沿着X射线管110与检测器120之间的发散线的衰减属性的一组数据。投影图像被传送到计算机系统155。为了生成三维图像，计算机系统155基于所述投影图像来计算预定点的衰减系数(例如，Hounsfield序数)。衰减系数被用来生成表示被定位在X射线源110与CT检测器120之间的患者130的部分的三维图像。
[0023]投影图像的维度与检测元件驻留在其上的检测器120的维度类似。参考图1的示例，检测元件在所图示的X方向(即，床135的宽度)上驻留在其上的维度可能足以捕获在X方向穿过患者130的辐射的大部分。检测器120可以在所图示的Z方向(B卩，进入和退出图1的平面)上包括多(例如，六至六百)行检测元件。因此，所采集到的投影图像可以例如针对床135的任何一个位置在Z方向上伸长少数或许多厘米。
[0024]在一些实施例中，在所期望的患者的靶面积的完整程度由于CT检测器的维度而未被患者的单定位捕获到的实例中，可以在Z方向上移动床120以将患者130的不同部分放置在X射线管110与辐射检测器120之间。(一个或多个)不同部分的二维图像可以像上面所描述的那样被采集。
[0025]根据一些实施例的硬件环境可以包括比图1和2中示出的那些更少的、更多的元件或除图1和2中示出的那些外的可替换元件。本公开内容的实施例不限于所述设备和/或限于图的所具体地图示的环境。例如，一些实施例可以包括另一类型的图像采集设备以米集投影。
[0026]图3A和3B是根据一些实施例的过程300的流程图。本文所述的过程300和其他过程可以使用硬件、软件或人工手段的任何适当的组合来执行。体现这些过程的软件可以由任何有形的、非暂时性介质来存储，所述任何有形的、非暂时性介质包括但不限于硬盘驱动器、固态驱动器、CD-ROM、DVD-ROM、闪存驱动器以及任何其他类型的存储设备。将在下文中相对于系统100和200的元件对这些过程的示例进行描述，然而实施例不限于此。
[0027]在操作S305处，靶容积的参考投影图像被获得。在一些实施例中，参考投影图像通过CT扫描仪105在床135处于固定位置情况下来获得。以这种方式，X射线源110、检测器120以及床135上的靶容积之间的几何构型在参考投影图像的获得期间是静态的。在一些实施例中，参考投影图像可以使用诸如图1的扫描仪105之类的CT扫描仪来获得。S305的一些实施例可能不包括投影图像的采集和二维图像通过CR扫描仪105基于投影图像的重建，但可以代替地包括获得由另一实体所创建的二维图像。
[0028]在一些实施例中，该参考投影图像可以包括CT投影射线照片(例如，“内存储信息位置图”、“扫描图”、“探测”、“引示信号”等...)或数字重建射线照片(即，DRR)。S305的参考投影图像可以由在过程300期间获得的(一个或多个)图像或者由在过程300之前生成的(一个或多个)图像来生成。在一些方面，可以基于由CT扫描仪105(或另一实体)所采集到的3DCT容积来构建参考投影图像。可以在过程300的初始化之前获得3DCT容积，使得3DCT数据可用于由过程300来使用。3DCT容积提供了选定患者容积(例如，患者130)的准确和精确重建。[0029]应当注意的是，靶容积的参考投影图像是该靶容积的投影。
[0030]参考图4，在此依照一些实施例示出了用于用CT扫描仪来采集CT图像和二维荧光透视图像的系统400的说明性描绘。如图4中所图示的那样，CT扫描仪系统400包括以彼此的固定距离关系布置的X射线源405和检测器410。定位在X射线源405与检测器410之间的是用于支承靶容积425 (例如，患者)的床415。可以在如由箭头420所指示的Z方向上选择性移动床415，同时相对于附着到患者容积的患者坐标系统402在X方向和Y方向上保持固定。
[0031]在一些实施例中，参考投影图像通过将靶容积的图像从检测器410投影到穿过CT扫描仪等角点的平坦平面435上来构建。参考投影图像的采集可以通过例如CT射线照片(例如，“内存储信息位置图”)和DRR(以及其他机制)来实现，其中，对象的投影的维度取决于对象在源(例如，405)与检测器(例如，410)之间的成像几何图形中的相对位置。在一些实施例中，(一个或多个)投影图像可以随着在固定位置处的CT扫描仪的床或者非常迅速地被采集到使得床的移动在成像操作期间接近固定位置。
[0032]在操作S310处，靶容积的至少一部分的多个二维(2D)荧光透视图像被CT扫描仪采集到。检测器410包括用于检测从X射线源405发射的辐射的多个柱412、414以及416。柱412、414以及416与床410的宽度400平行。检测器柱的宽度可能是相对窄的(例如，2cm-8cm)，并且投影图像可以通过投射来自单 个柱的像素数据来构建。在一些方面，由CT所采集到的2D荧光透视图像(“2DflUoroCT”)随着在固定位置处或者以以其获得图像的有效离散步移动的床而被采集到。在床的每步或位置处，可以获得覆盖靶容积的多个运动周期的多个帧。以这种方式，包括靶容积的运动的综合表示的投影图像可以被采集到。
[0033]在一些方面，对于在任何一个位置处的床靶容积的运动的完整程度可能未被完全投射在荧光透视图像的数据集中。与移动靶容积是否被完全投影在与CT检测器410的窄柱相对应的窄荧光透视带内相关的因素可以包括靶容积的大小、靶容积的运动的幅度以及CT检测器的尺寸。在一些实施例中，可以根据需要在S310处移动床410以捕获随着在一个位置处的床而未被捕获到的靶的运动的完整程度和范围。
[0034]在一些实施例中，在此依照一些实施例采集到的荧光透视图像可以在荧光透视图像采集过程(例如，操作S310)期间应用实时滤波器和/或永久滤波器。
[0035]在操作S315处，S310的2DfluoroCT图像和S305的参考投影图像的显示被相结合地显示在公共显示中。这个公共显示在此被称为“组合视图”。对于给定的固定床位置，组合视图在此包括在该床位置处采集到的移动靶容积的至少一部分的对应“实况”荧光透视图像和所述靶容积在相同的床位置处的静态参考投影图像。在一些实施例中，荧光透视图像被作为组合视图中的背景显示在显示器的中心位置中，而静态参考图像被呈现为组合视图的背景。在组合视图中，参考图像中的床位置和荧光透视图像中的床位置与彼此相“匹配”。因此，参考图像和荧光透视图像的成像几何图形彼此相互关联，其中针对参考图像和荧光透视图像的投影全部都在CT扫描仪的等角点处的平面435中。
[0036]图5是包括针对图3A和3B的示例过程300的CT扫描仪用例的本文中一些方面的说明性描绘。图5在某些方面与图4类似。特别地，环境500包括CT扫描仪X射线源505和分开固定距离的CT检测器510，其中CT检测器包括许多窄检测元件512、514以及516。图5进一步包括由可在如在520处指示的Z方向上移动的床515所支承的患者525。患者525具有位于其中以用于在此依照(一个或多个)过程进行成像的移动靶容积530。如所示，与窄CT扫描仪检测器柱相对应的荧光透视带540在穿过CT扫描仪的等角点的平面535中被提供。包括CT扫描仪的等角点的该平面是包括参考图像和荧光透视图像的投影的同
一平面。
[0037]应当注意的是，可以根据有关靶容积的已知3DCT数据来确定靶容积的定位。如上面所讨论的那样，可以在过程300的初始化或执行之前并且独立于过程300的初始化或执行来获得3DCT数据。此外，可以基于3DCT数据来标识移动靶近端的靶容积内的用户标识的参考点(POI)。用户标识的等角点因此可以已知有高准确度和精确度。在一些方面，靶容积内的POI不同于CT扫描仪的等角点。
[0038]返回到图3A和3B，过程300继续S320，其中靶容积的运动的定量评估或测量被执行。靶容积的运动的定量评估可以通过测量表示在静态背景参考图像上显示的荧光透视图像的“实况”移动的靶容积的移动在S315的组合视图中的程度来获得。在前景和背景参考图像中显示的荧光透视图像几何学上与彼此一致，因为它们对应于相同的源至检测器距离(即，SDD)、相同的源至主体(即，SSD)以及相同的床位置。此外，因为靶容积的等角点是来自基于3DCT数据的用户标识的兴趣点POI的已知先验，所以3D容积中的这个已知参考点可以被用来定量地确定、计算或者评估组合视图中的运动。也就是说，利用所关注运动正发生所在的主体对象内的深度(例如，靶内的Ρ0Ι)的知识，能够以定量和客观的方式确定在荧光透视中反映的运动。在一些方面，可以以绝对的、确定性的方式确定主体靶容积的精确大小和于其相关联的任何运动。
[0039]操作S320可以包括测量来自S315的组合视图的靶容积的移动的投影的2D轮廓。在一些实施例中，该测量可以通过包括例如尺和图形覆盖图的一个或多个画轮廓工具来促进以准确地测量组合视图中2DflouoroCT的各方面。S320的测量和评估的一些方面可以被自动地调用和/或执行，然而一些方面可以响应于(一个或多个)用户输入而被选择性地从事和执行。在一些实施例中，画轮廓工具可以包括用来归因于、绘制或者追踪组合视图的显示表示上的线或其他指示符的 功能。经归因于或绘制的线和/或指示符的定位可以被用来生成与(一个或多个)参考图像的准确性一致的测量。
[0040]例如，包括基于“内存储信息位置图”的参考图像的组合视图可以被用来获得靶容积的移动的定性测量或评估。用在这个示例的组合视图中的“内存储信息位置图”(即，二维的)中的信息的准确性和细节对于进行单CT扫描仪床位置是否适于覆盖相关靶容积的运动的程度、移动是否是有规律的(例如，周期性的)等的定性评估来说可能是足够的。
[0041]包括基于DRR的参考图像的组合视图可以被用来获得靶容积的移动的定量测量或评估。用在这个示例的组合视图中的DRR (即，靶容积内的Ρ0Ι)中的信息的准确性和细节对于进行定量评估来说可能是足够的，如将在下面详细地讨论的那样。
[0042]在一些实施例中，当CT扫描仪床处于固定定位时，在S320中用于测量和评估目的而利用的工具可以被激活，要么自动地要么以其他的方式。在这方面，可以在没有计算的过度复杂性的情况下以确定性的方式来实现评估的准确性。
[0043]依照过程300的各方面，靶容积的移动在该靶容积的POI处的真实轮廓可以在操作S325处被确定。可以基于靶的移动的投影的2D轮廓来确定在靶POI 325处的真实轮廓。由于用户标识POI的已知定位及其在基于例如与靶容积相关联的3DCT数据的参考投影图像内的定位，在组合视图的平面(即，包括在CT扫描仪的等角点处的参考图像(例如，DRR)和荧光透视图像的平面)上绘制的轮廓可以被用来确定在与组合视图的平面平行的包括POI的平面处的对应轮廓。在一些方面，操作S325可以将在包括组合视图的CT扫描仪等角点处的平面上绘制的轮廓反投影到与其平行并且在靶容积的POI处的平面。在POI处合成的形状或轮廓将准确地捕获主体靶容积在包括POI的等角点的平面中的实际或“真实”程度。这个合成的轮廓在本文中被称为“真实”轮廓。[0044]图6是包括显示区域中的组合视图605和在610处的用户接口控制装置的设备600的说明性描绘。组合视图605包括背景参考图像615，其包括患者620的各部分和所述患者内的靶容积630，同时在组合视图的前景中与本文中实施例一致采集到的荧光透视图像被显示在中心带635中。除背景参考图像615外中心带635可以呈现有对比色、强度和/或透明度。在这方面，在组合视图605中的荧光透视图像中描绘的运动可以被加亮以便于观看和评估。
[0045]组合图像605进一步包括用于测量和评估在635处通过由荧光透视图像所捕获的靶容积所展示的运动的许多参考尺640。所述尺可以被单独或者与诸如可经由在610处的用户接口控制装置控制的那些之类的一个或多个画轮廓工具相结合地使用，以例如绘制线或者以其他的方式用指示符来标记在组合视图中描绘的运动的程度。
[0046]在610处的用户接口控制装置可以包括比图6中显式地示出的那些更多的、较少的以及可替换的控制装置。参考图6的示例，存在提供一组荧光透视图像的显示的进展的指示的时间线645。在一些方面，时间线645上的标记可以被操纵以改变荧光透视图像的数据集的回放。在一些方面，控制装置650可以被用来经由致动器来控制荧光透视图像的回放以播放、快进、倒退、暂停以及停止播放。
[0047]在一些实施例中，控制装置655可以被用来选择性地控制CT扫描仪的床的定位。这些控制装置可以被用来将床从例如第一位置送进到下一个一个或多个位置。为了采集和显示捕获与靶容积相关联的运动的全范围的图像(参考和荧光透视图两者)，一个或多个位置可以被选择或者确定。针对所显示的组合视图的源的坐标位置可以被表示在660处并且床的位置可以被提供在665处。
[0048]用户接口控制装置610还可以包括用于在组合视图605的2D图像上绘制轮廓685的轮廓工具670和675。在组合视图上绘制的轮廓685可以被自动地变换以借助于在靶容积等角点处标识的已知POI来生成所绘制轮廓、在靶容积的真实定位内和在其处的POI的“真实”轮廓的投影。在一些实施例中，轮廓在组合视图上的绘制可以由用户选择性地实现，而在一些实施例中用户轮廓的绘制至少部分地可能是自动化的并且通过处理器来控制。控制装置680可以被用来接受在组合视图上绘制的轮廓，以用于基于在组合视图上绘制的轮廓685对主体容积的“真实”轮廓进行评估(例如，定量评估和数量评估)、计算以及确定。在一些方面，接受的轮廓和经由在610处的用户接口控制装置所提供的其他输入可以被保存到存储器定位以用于例如分析、进一步处理以及报告的目的。
[0049]如上面所讨论的那样和如图6中所图示的那样，取决于靶容积的大小，与靶容积相关联的运动以及CT检测器的大小，主体靶容积的完整程度可能未被本文中荧光透视成像过程随着在一个位置处的CT扫描仪床完全地捕获到。在本文中的一些实施例中，床的位置可以被从其中参考图像和荧光透视图像被采集的第一位置移动到其中附加参考图像和荧光透视图像被获得的接下来的一个或多个位置。可以针对离散组合视图图像中的每个床位置使所述多个图像相互关联，以确保参考图像与荧光透视图像之间的一致几何构型并且以捕获靶容积的运动的完整程度(至少所期望的运动范围)。如图6中所示，靶容积大于中心荧光透视带635。
[0050]为了捕获靶容积的运动的程度，例如图6的床可以通过在CT扫描仪(例如，CT扫描仪100)的Z方向上移动床而被定位在一个以上的定位处。参考图7A-7D，图示了用于在荧光透视图像不能够捕获靶容积的移动在一个固定床位置处的完整程度的实例中更新轮廓边缘的迭代方法的各方面的图的进展被示出。[0051]图7A公开了包括与本文中实施例一致的具有在705处用于针对在第一固定定位处具有床(图7A-7C中未示出)的CT扫描仪来采集2⑶fluoroCT图像的源的CT扫描仪的环境。平面710穿过CT扫描仪的等角点并且包括参考投影图像(例如，DRR等)和荧光透视图像(电影)720。图7A进一步包括基于正被成像的移动靶近端的3DCT容积的靶容积内用户标识POI 730的描绘。平面725包含靶容积的实际或“真实”轮廓并且与包含2D参考图像和荧光透视图像的平面710平行。考虑到具有其在平面710中的参考投影图像的成像几何图形内的已知位置的POI 730，在平面710上绘制的轮廓715可以被反投影到穿过POI730的平行平面725。结果得到的“真实”轮廓735因此将捕获在该平面处的靶容积通过移动靶容积的POI的真实运动。
[0052]如果图7A的床位置不足以捕获期望在荧光透视带720内捕获的运动的完整程度，则可以在Z方向上移动床以捕获靶容积的附加的/其他运动。床的这样的移动可以被编程到计算设备中以移动床或者这样的移动可以被以自组织方式决定并起作用。然而，作为移动床的结果在靶容积与X射线源之间的图7A的几何构型改变。特别地，源的位置相对于患者靶容积和患者坐标系统702而改变。
[0053]图7B示出了在床处于第二固定位置情况下的平面710 (即，CT扫描仪等角点平面)和包括POI的平面725。针对新的床位置采集新的参考图像(例如，DRR)，并且针对新的床位置采集新的一组荧光透视图像。新的参考图像和新的荧光透视图像的投影被显示通过CT扫描仪的等角点的在平面710上。参考图像和针对新的床位置的图像被相互关联以得到其之间的一致性。
[0054]图7C图示了针对新的(即，第二)床位置的轮廓投影740的新校订。考虑到在靶容积中标识的已知POI，POI在平面710中的投影也是已知的。基于已知POI在参考图像中的投影，轮廓745的定量测量可以被容易地确定。
[0055]图7C的轮廓745被用来确定和生成如图7D中所示出的靶容积的“真实”轮廓750。该“真实”轮廓可以通过将投影轮廓745反投影到包括POI 730的平面来生成。该“真实”轮廓反映了靶容积在包含POI的平面725中的实际移动。
[0056]因此，图7A-7D图示了依照本文中实施例的、用于确定定量测量或度量以便在CT床处于一个以上的定位情况下使用CT扫描仪来评估靶容积的运动的迭代过程的各方面。与图7A-7D相关的迭代过程可以在一些方面通过针对CT扫描仪的每个新的床位置的过程300的操作的递归执行来实现，如图3B中所图示的那样。
[0057]图3B是在一些方面与图3A类似的过程流程的说明性描绘。图3B包括针对CT扫描仪的每个新的床位置的过程300的操作的递归执行。如所指示的那样，图3B的过程以与图3A类似的方式继续进行直到操作S330为止。在操作S330处，进行CT床是否被移动到新的位置的确定。床可以被移动到新的位置以将靶容积的不同的/附加的部分放置在CT扫描仪的X射线源和检测器之间。在S335处将床移动到新的位置改变CT扫描仪至靶容积几何构型。否则，过程300终止或者在S340处空转。因此，可以针对新的床位置重复操作S305-S325。
[0058]应当注意的是，针对其中参考图像是全发散投影(例如，DRR)的实例，操作S305按照图3B被执行。在实例中参考图像不是全发散投影(例如，“内存储信息位置图”)，那么不需要执行操作S305，因为对于新的(即，第二)床位置来说在第一床位置处使用的相同的参考图像能够用于相同的X射线管角度。
[0059]本领域的技术人 员将认识到，在不背离权利要求的范围和精神的情况下能够配置上述实施例的各种改编和修改。因此，应当理解的是，可以实践除如在本文中具体地描述的以外的权利要求。
【权利要求】
1.一种方法，其包括: 获得(S305)靶容积在计算机断层摄影扫描仪(105)的等角点处的参考投影图像；通过所述计算机断层摄影扫描仪(105)来获得(S310)所述靶容积的至少一部分在所述计算机断层摄影扫描仪的所述等角点处的多个二维荧光透视图像； 将所述参考投影图像和所述多个二维荧光透视图像显示(S315)在组合视图(605)中，所述参考投影图像形成所述组合视图(605)的背景而所述多个二维荧光透视图像形成所述组合视图(605)的前景； 测量(S320)所述靶容积的移动的投影在所述组合视图(605)中的二维轮廓；以及基于所述移动的所述投影的所述二维轮廓来确定(S325)在所述靶容积内的兴趣点处的所述移动的真实轮廓。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收所述靶容积内的所述兴趣点在所述移动靶容积近端的三维计算机断层摄影容积内的指示，所述兴趣点在所述靶容积内的坐标是已知的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考投影图像包括二维计算机断层摄影投影射线照片和全发散投影中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考投影图像和所述多个二维荧光透视图像在与靶容积几何构型相同的计算机断层摄影扫描仪处被获得。
5.根据权利要求1所 述的方法，其中，所述确定(S325)包括获得与在包含所述靶容积内的所述兴趣点的平面处的所述移动的所述真实轮廓相关联的定量测量。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量(S320)通过数字尺或比例尺、画轮廓工具以及提供有所述组合视图的参考图形覆盖图中的至少一个来促进，所述画轮廓工具提供用来指示所述组合视图中运动的程度的功能性。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 通过改变所述计算机断层摄影扫描仪(105)的床(135)的位置来改变所述计算机断层摄影扫描仪对于靶容积几何构型的方面； 获得靶容积在所述计算机断层摄影扫描仪(105)的所述等角点处的第二参考投影图像，在实例中所述参考图像是全发散投影； 通过所述计算机断层摄影扫描仪(105)来获得所述靶容积的至少第二部分在所述计算机断层摄影扫描仪(105)的所述等角点处的第二多个二维荧光透视图像； 将所述第二参考投影图像和所述第二多个二维荧光透视图像显示在第二组合视图中，所述第二参考投影图像形成所述第二组合视图的背景而所述第二多个二维荧光透视图像形成所述第二组合视图(605)的前景； 测量所述靶容积的移动的投影在所述第二组合视图(605)中二维轮廓；以及基于所述移动的所述投影在所述第二组合视图(605)中的二维轮廓来确定在包含所述靶容积内的兴趣点的平面处的所述移动的真实轮廓。
【文档编号】A61B6/03GK103505237SQ201310254659
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2012年6月25日
【发明者】H.P.舒克拉, S.波斯 申请人:美国西门子医疗解决公司