用于估计在计算机断层摄影扫描期间由器官接收的辐射剂量的方法技术

一种用于估计在成像扫描期间由感兴趣组织接收的辐射剂量的方法，包括：i.获得包括所述感兴趣组织的身体区域的图像数据；ii.将所述图像数据细分成轴向切片，包括组织轴向切片和非组织轴向切片；iii.通过将每个轴向切片的扫描参数与预先计算的辐射剂量的量进行组合来确定由每个轴向切片发出或接收的辐射剂量的净量；iiii.对所有所述组织轴向切片的辐射剂量的所述净量进行求和以获得组织剂量。

Method for estimating radiation dose received by organs during computed tomography scanning

A method for estimating the radiation dose received by an interested tissue during imaging scanning includes: I. obtaining image data of a body region including the interested tissue; I I. subdividing the image data into axial slices, including tissue axial slices and non-tissue axial slices; I I I. by subdividing each axial slice The scanning parameters are combined with the amount of radiation dose calculated beforehand to determine the net amount of radiation dose emitted or received by each axial section; iiii. The net amount of radiation dose for all axial sections of the tissue is summed to obtain the tissue dose.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计在计算机断层摄影扫描期间由器官接收的辐射剂量的方法
本专利技术涉及估计辐射剂量。本专利技术还涉及计算机断层摄影设备以及计算机可读存储介质。
技术介绍
剂量报告在计算机断层摄影和常规X射线两者中正变得越来越重要。在计算机断层摄影中，能够根据关于从患者的CT扫描中的组织分布的三维信息相当准确地回顾性计算吸收的辐射剂量。这样的方法例如在US2009/0098856中执行，其中，从应用于全CT扫描的断层摄影重建算法中构建出注量图。然而，尽管这样的计算给出了接近辐射剂量的量，但是它隐含执行全扫描，因此它并不减少辐射剂量的量。此外，这样的方法并没有给出关于患者的未被扫描却接收到一些散射的辐射的区域的信息。此外，需要准确的分割算法来计算实际的器官剂量：这些算法都是相当准确的，但是仅在满足非常精确的条件时并且仅在某些经深入研究的器官中可用。这样的算法还假设扫描器的细节是可用的，然而供应商并不总是热衷于提供这些细节。此外，由于最准确的剂量计算(即，基于蒙特卡洛的计算)的缓慢性，实际上总是需要采取近似。最后，该方法利用全三维体积，这限制了应用的可能性，明显排除了所有基于云的剂量报告系统或具有有限带宽的其他环境或对全图像数据的访问。在常规X射线的情况下，情况甚至更复杂，这是因为仅可用数据而非三维体积从患者的投影导出。当基于单个侦查图像进行预期剂量估计时，在CT中遇到类似的问题。在US2012/0150505中描述了一种通过选取库中的适当体模扫描并然后经由内插使该体模扫描变形以便尽可能好地拟合实际扫描来估计剂量的方法。本专利技术通过提供快速且相对简单的近似剂量计算而提供了一种对现有技术中遇到的问题的解决方案，该解决方案避免了对执行全3D剂量计算和器官分割的需要，并且不需要对扫描器的详细了解。
技术实现思路
提供了一种用于估计在成像扫描期间由感兴趣组织接收的辐射剂量的方法，所述方法包括：获得包括所述感兴趣组织的身体区域的图像数据；将所述图像数据细分成轴向切片，包括相关的轴向切片和不相关的轴向切片；针对每个相关的轴向切片，通过将每个轴向切片的扫描参数与来自每个轴向切片的预先计算的辐射剂量的量进行组合来确定所接收的辐射剂量的量；对所有所述相关的轴向切片的辐射剂量的所述量进行求和以获得组织剂量。轴向切片的轴优选为身体轴或与身体轴平行的轴。这样，每个切片接收直接来自源的X射线束的部分和通过散射来自其他邻近切片的X射线束的部分。感兴趣组织切片是包含感兴趣组织的切片，例如，包含感兴趣器官的至少部分的切片。只有在感兴趣组织表示超过切片的一定部分时，才可以认为组织切片是感兴趣组织切片。非组织切片为不是感兴趣组织切片的切片。可以从考虑局部身体参数的模型获得预先计算的切片到切片剂量传播系数。所述预先计算的系数可以允许消除对复杂贡献(例如，散射效应和多散射效应)的需要，这引起对净辐射量的简化计算。在优选实施例中，局部身体参数表征每个切片组合，以在数据库中找到具有相似参数的一对切片，从而检索预先计算的切片到切片剂量传播系数。对于技术人员和医生来说，由本专利技术提供的在扫描之后对剂量的快速估计可以包含有价值的信息。实际上，它可以用于教育并且可能用于方案修改。它也可以是用于评估患者发生并发症(例如具有肾脏问题)的风险的可能性的有价值信息。本专利技术的优点在于将扫描方案与身体解剖结构分开：仅需要有限的制表。此外，不需要扫描器的细节，这使得计算方法独立于供应商并且因此易于应用。最后，不需要对全CT数据集的访问：这避免了数据隐私问题。在一个方面中，所述预先计算的辐射剂量的量基于对先前获得的径向剂量信息的分析，所述先前获得的径向剂量信息包括多个扫描，优选为被存储在数据库中的多个扫描。这具有正在使用真实世界数据的优点。预先计算的切片到切片剂量传播系数也可以从考虑局部身体参数的模型或模拟获得。所述预先计算的系数可以允许消除对复杂贡献(例如，散射效应和多散射效应)的需要，这引起对净辐射量的简化计算。在优选实施例中，局部身体参数表征每个切片组合，以在数据库中找到具有相似参数的一对切片，从而检索预先计算的切片到切片剂量传播系数。对于技术人员和医生来说，由本专利技术提供的在扫描之后对剂量的快速估计可以包含有价值的信息。实际上，它可以用于教育并且可能用于方案修改。它也可以是用于评估患者发生并发症(例如具有肾脏问题)的风险的可能性的有价值信息。本专利技术的优点是扫描方案和身体解剖结构被分开：仅需要有限的制表。此外，不需要扫描器的细节，这使得计算方法独立于供应商并且因此易于应用。最后，不需要对全CT数据集的访问：这避免了数据隐私问题。在一个方面中，所述扫描参数包括激发强度。在一个方面中，所述方法还包括用于计算机断层摄影成像系统并且基于所述组织剂量的剂量教育步骤和/或剂量管理步骤，优选还包括基于所述组织剂量的扫描规划信息。所述轴向切片中的每个被分类为是剂量产生切片、剂量传输切片或剂量接收切片。在一个方面中，至少一个剂量产生切片也是剂量接收切片。在一个方面中，所述方法还包括确定每个轴向切片的水当量直径。水当量直径是用于表征每个切片的方便的参数。所述水当量直径是基于来自单个侦查扫描的信息来确定的。例如在患者身体并不处于居中位置时，所述直径可以具有偏移分量。在一个方面中，所述水当量直径是基于来自单个侦查扫描的信息来确定的。本专利技术的方法是快速的并且具有低带宽要求，因为它能够仅使用侦查扫描来工作：这意味着它也可以例如在针对医院的服务中用于对包含多个扫描的数据库进行分析以检测其剂量使用。在一个方面中，将调整系数应用于所确定的辐射剂量的量。这些调整系数可以用于调整不对应于切片的精确扫描参数但是足够接近的数据。在一个方面中，所述轴向切片中的至少一个与计算机断层摄影切片相对应。这可以使得剂量计算更容易，并且允许容易的数据检索。然而，切片也可以是完全不同的。在一个方面中，所述方法还包括确定至少一个轴向切片的依赖位置的尺寸特异性剂量估计。在一个方面中，根据前述权利要求中的任一项所述的方法还包括：收集关于剂量使用的统计结果。还提供了一种成像设备，其被配置为实施根据上述方法及其各方面所述的方法。在一个方面中，所述成像设备是辐射成像设备，例如，X射线成像设备，优选为计算机断层摄影成像设备。还提供了一种编码有计算机可读指令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使得所述处理器执行本文所述的方法。所述方法还可以进一步包括收集关于剂量使用的统计结果。这允许供给数据库(其可能允许更快的数据分析)或用平均的预期量来代替丢失的剂量使用。本领域普通技术人员在阅读和理解了以下详细说明之后，将会领会本专利技术的更进一步的方面和实施例。对于本领域普通技术人员而言，在阅读了优选实施例的以下详细说明之后，许多额外的优点和益处将会变得明显。附图说明应当通过阅读本专利技术的实施例的以下详细描述并通过检查附图来更好地理解本专利技术，在附图中：图1示出了通常的计算机断层摄影扫描器的示意性描述，图2示意性地描绘了被成像目标的切片的不同剂量贡献，图3示出了在剂量产生切片中对激发强度的建模的范例，并且图4示出了在剂量产生切片中对一系列参数的建模的范例。本专利技术可以采取各种部件和各种部件的布置，以及各个过程操作和各个过程操作的安排的形式。附图仅出于图示优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于估计在成像扫描期间由感兴趣组织接收的辐射剂量的方法，包括：‑获得包括所述感兴趣组织的身体区域的图像数据，‑将所述图像数据细分成轴向切片，包括相关的轴向切片和不相关的轴向切片，‑针对每个相关的轴向切片，通过将每个轴向切片的扫描参数与来自每个轴向切片的预先计算的辐射剂量的量进行组合来确定所接收的辐射剂量的量，‑对所有所述相关的轴向切片的辐射剂量的所述量进行求和以获得组织剂量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.17 EP 15200933.81.一种用于估计在成像扫描期间由感兴趣组织接收的辐射剂量的方法，包括：-获得包括所述感兴趣组织的身体区域的图像数据，-将所述图像数据细分成轴向切片，包括相关的轴向切片和不相关的轴向切片，-针对每个相关的轴向切片，通过将每个轴向切片的扫描参数与来自每个轴向切片的预先计算的辐射剂量的量进行组合来确定所接收的辐射剂量的量，-对所有所述相关的轴向切片的辐射剂量的所述量进行求和以获得组织剂量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预先计算的辐射剂量的量基于对先前获得的径向剂量信息的分析，所述先前获得的径向剂量信息包括多个扫描，优选为被存储在数据库中的多个扫描。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述扫描参数包括激发强度。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括用于计算机断层摄影成像系统并且基于所述组织剂量的剂量教育步骤和/或剂量管理步骤，优选还包括基于所述组织剂量的扫描规划信息。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述轴向切片中的每个被分类为是剂量产生切片、剂量...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·维格特，B·门瑟，P·普林森，
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