可成像药物洗脱珠的光谱CT可视化制造技术

一种成像系统(100)，包括：辐射源(108)，其发射穿过检查区域和定位于所述检查区域中的感兴趣组织中的可成像药物洗脱珠的辐射；光谱探测器阵列(110)，其探测穿过检查区域的辐射并且生成指示所述辐射的信号；光谱处理电路(117)，其基于多个阈值(122)来光谱地解析信号；以及重建器(128)，其基于光谱地解析的所述信号来生成符合可成像药物洗脱珠的光谱体积图像数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可成像药物洗脱珠的光谱CT可视化
以下大体涉及可视化，并且更具体而言，涉及使用光谱成像的可成像药物洗脱珠(i-DEB)的可视化，并且关于对计算机断层摄影(CT)的特定应用进行了描述。然而，以下还适用于其它谱学成像模态。
技术介绍
文献指出，肝癌是最常见的癌症之一，全世界每年500000个肝细胞癌(HCC，原发性肝癌)的新案例和每年超过200000个肝主导结直肠癌转移癌(继发性肝癌)的新案例。处置选择是有限的，并且临床成果一般是不佳的，中数生存率小于一年。考虑到肝癌(原发性和转移性)最初由肝动脉供给并且大体局限于肝，直接到肝动脉中的药物递送已显示为在这些患者的管理中有效。经导管动脉化学栓塞(TACE)是X射线成像引导的介入肿瘤程序，在所述介入肿瘤程序中，从肝动脉中的导管递送化学治疗药物。文献已指示LevelⅠ证据已证实与仅接收支持性护理的那些患者相比较，在TACE之后，患者具有较好的症状控制和延长的生存期(5年的生存率从3％增加到26％)。这已导致TACE成为中期HCC治疗的支柱。近来，在从常规的碘油-阿霉素鸡尾酒(c-TACE)到药物洗脱微球体珠(DEB-TACE)的化学治疗药物递送系统中已存在变化。文献已指示DEB能够以可重现的方式递送化学治疗剂，所述可重现方式导致可忽略的水平的血浆中的化学治疗(较少的全身性暴露)和肿瘤部位处的增强的功效(较多的肿瘤杀伤)。尽管这些成功，但是DEB-TACE很大程度上依赖于临床医师经验，特别是关于预期的最终DEB递送位置。给定DEB在标准积分探测器型X射线系统下是放射透明的，这更加另人困惑。也就是说，尽管X射线造影介质在注射期间与DEB外部混合以用于可视化，但是假设是造影剂移动处也是DEB行进处。该假设是可疑的，因为两种材料的流体动力学是完全不同的(即，固体对液体，不同的密度和/或体积等)并且因此易于分开导致DEB行进和沉积位置的错误反馈。这可能导致非目标药物递送和高再发率(由于不完全的肿瘤杀伤或者局部处置)。文献近来已指示利用像碘油或者造影剂的X射线不透明材料装载的DEB的研发。虽然该工作示出了珠可见性，但是它仅是存在停滞中的可成像DEB(i-DEB)的大浓度处并且不代表实际的临床使用。i-DEB可视化的限制根本上是X射线积分探测器。也就是说，常规积分探测器不能够对材料进行区分。鉴于至少上述内容，存在对于用于可视化i-DEB的其它方法的未解决的需要。
技术实现思路
本文所描述的各方面解决上文提到的问题和其它问题。在一个方面中，一种成像系统包括：辐射源，其发射穿过检查区域和定位于所述检查区域中的感兴趣组织中的可成像药物洗脱珠的辐射；光谱探测器阵列，其探测穿过所述检查区域的辐射并且生成指示所述辐射的信号；光谱处理电路，其基于多个阈值来光谱地解析所述信号；以及重建器，其基于光谱解析信号来生成对应于所述可成像药物洗脱珠的光谱体积图像数据。在另一方面中，一种方法包括：生成对应于感兴趣组织和所述感兴趣组织中的可成像药物洗脱珠的X射线不透明材料的光谱图像数据并且显示所述光谱图像数据。在另一方面中，一种利用计算机可读指令编码的计算机可读存储介质。所述计算机可读指令在由处理器运行时令所述处理器：基于造影剂的光谱图像数据生成并且显示对应于可成像药物洗脱珠的X射线不透明材料的定量信息。附图说明本专利技术可以采取各种部件和各部件的布置以及各种步骤和各步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选的实施例的目的并且不应被解释为对本专利技术的限制。图1示意性地图示了与光谱图像数据处理部件相连的示范性成像系统，其帮助关于用于图像引导的介入程序的感兴趣组织确定i-DEB的X射线不透明材料的分布和/或浓度。图2图示了用于关于用于图像引导的介入程序的感兴趣组织确定i-DEB的X射线不透明材料的分布和/或浓度的示范性方法。具体实施方式以下描述了一种用于可视化i-DEB的非限制性方法。出于简洁的缘故，以下结合具有光子计数光谱探测器的CT系统进行描述。然而，本文也预期具有谱学成像能力的其它成像系统。一般而言，光子计数探测器生成基于材料组成进行区分的光谱数据，并且因此可以从其生成对应于i-DEB的光谱图像数据。在一个情况中，这不仅增加了图像数据中的i-DEB的显著性，而且提供了指示感兴趣组织中的i-DEB浓度和/或分布的定量数据。图1示意性地图示了诸如C型臂CT扫描器的成像系统100。然而，所述成像系统100可以备选地是光谱CT扫描器或者荧光透视X射线设备。所述扫描器包括可以安装到检查室中的天花板、墙壁、地面的固定部分102、大体固的定设备、可以容易地运输进出所述检查室的具有轮子等的便携式设备等。C型臂104经由耦合件106可枢转地耦合到固定部分102并且被配置成通过预定的弧线绕枢轴旋转(例如，至少180度)。所述C型臂可以在扫描之前、期间和/或之后绕枢轴旋转。辐射源108耦合到C型臂104的一端，并且辐射敏感探测器阵列110耦合到C型臂104的另一端。辐射源108与探测器阵列110分开，在其之间形成检查区域112。源108或探测器110中的至少一个也可以例如向彼此独立于C型臂104移动和/或沿着C型臂104在套筒之内移动。合适的探测器阵列110包括诸如平板探测器等等的二维(2D)探测器阵列。在图示的实施例中，探测器阵列110包括诸如直接转换探测器像素(例如，CdTe，CdZnTe等)的能量分辨探测器像素。所述探测器阵列110响应于探测辐射而生成信号。对象支撑体114支撑检查区域112中的对象。脉冲整形器116对信号进行处理并且生成诸如电压的脉冲或者指示探测到光子的能量的其它脉冲。应领会到，探测器信号在被脉冲整形器116处理之前可以进行放大和/或以其他方式处理。能量区分器118使用比较器120对脉冲进行能量区分，所述比较器120将脉冲的幅度与对应于感兴趣能量的至少两个能量阈值(TH)122进行比较，所述感兴趣能量包括i-DEB的造影剂的能量。比较器120基于所述比较来产生指示光子的能量的输出信号。计数器124基于能量区分器118的输出针对每个阈值对计数值进行增量。储存器126能量对信号进行储存，并且因此基于计数将光子储存到两个或两个以上的能量子范围或者窗口中。部件116-126在本文中共同地被称为探测器信号处理电路127。重建器128对由探测器阵列110输出的信号进行重建并且基于常规和/或光谱重建算法来生成体积图像数据。这可以包括针对例如对应于i-DEB的X射线不透明材料的能量范围的特定能量范围生成图像数据和/或常规图像数据(即，非光谱成像系统)。控制台130包括通用计算系统并且控制成像系统100，包括使C型臂104绕枢轴旋转到关于检查区域112的特定角取向、激活所述源108以发射辐射、激活所述探测器阵列110以探测辐射、和生成光谱和/或常规图像数据。显示器132被用于至少显示光谱和/或常规图像数据。以范例的方式，i-DEB的光谱图像数据可以叠加在常规图像数据之上进行显示。在一个情况中，常规图像数据提供解剖学参考，同时光谱图像视觉地示出组织中的i-DEB分布和浓度。经由显示器132也可以显示其它信息。材料分布定量器134接收光谱图像并且基于光谱图像数据来确定X射线不透明材料的分布值以及因此i-DEB。当该光谱图像数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像系统(100)，包括：辐射源(108)，其发射穿过检查区域和定位于所述检查区域中的感兴趣组织中的可成像药物洗脱珠的辐射；光谱探测器阵列(110)，其探测穿过所述检查区域的辐射并且生成指示所述辐射的信号；光谱处理电路(117)，其基于多个阈值(122)来光谱地解析所述信号；以及重建器(128)，其基于光谱地解析的所述信号来生成对应于所述可成像药物洗脱珠的光谱体积图像数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.02 US 61/641,3161.一种成像系统(100)，包括：辐射源(108)，其发射穿过检查区域和定位于所述检查区域中的感兴趣组织中的可成像药物洗脱珠的辐射，所述可成像药物洗脱珠包含X射线不透明材料，其中，所述X射线不透明材料具有第一能量依赖材料成分并且所述感兴趣组织具有第二能量依赖材料成分，并且所述第一能量依赖材料成分和所述第二能量依赖材料成分是不同的；光谱探测器阵列(110)，其探测穿过所述检查区域的辐射并且生成指示所述辐射的信号；光谱处理电路(117)，其基于包括对应于所述X射线不透明材料的能量的阈值的多个阈值(122)来光谱地将所述信号解析为可成像药物洗脱珠分量和感兴趣组织分量；以及重建器(128)，其处理所述可成像药物洗脱珠分量并生成对应于所述可成像药物洗脱珠的光谱图像数据。2.根据权利要求1所述的成像系统，还包括：显示器(132)，其中，所述成像系统经由所述显示器显示对应于所述可成像药物洗脱珠的所述光谱图像数据。3.根据权利要求2所述的成像系统，其中，所述重建器基于所述信号来生成非光谱图像数据，并且所述成像系统显示非光谱图像数据与叠加于其上的所述光谱图像数据。4.根据权利要求3所述的成像系统，其中，所述可成像药物洗脱珠的显著性在所述光谱图像数据中相对于所述非光谱图像数据更大。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的成像系统，还包括：材料分布定量器(134)，其基于所述光谱图像数据来生成表示X射线不透明材料的分布并且因此表示所述感兴趣组织中的所述可成像药物洗脱珠的分布的定量值，其中，所述成像系统显示表示所述感兴趣组织中的所述可成像药物洗脱珠的所述分布的定量值。6.根据权利要求1至4中的任一项所述的成像系统，还包括：材料浓度定量器(136)，其基于所述光谱图像数据来生成作为时间的函数的表示所述X射线不透明材料的浓度并且因此表示所述感兴趣组织中的所述可成像药物洗脱珠的浓度的定量值，其中，所述成像系统显示表示所述感兴趣组织中的所述可成像药物洗脱珠的所述浓度的定量值。7.根据权利要求1至4中的任一项所述的成像系统，还包括：决策支持系统(138)，其接收表示所述感兴趣组织中的所述可成像药物洗脱珠的分布的定量值或者表示所述感兴趣组织中的所述可成像药物洗脱珠的浓度的定量值中的至少一个和实际应用的剂量，将接收到的定量信息与所述实际应用的剂量的信息相关，并且显示指示所述相关的数据。8.根据权利要求7所述的成像系统，其中，所述决策支持系统还接收剂量规划，将接收到的定量信息与所述剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·林，E·勒斯尔，C·O·斯基拉，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL