用来计算体积灌注的方法和设备技术

一种计算机断层扫描（ＣＴ）成像系统（１０），用来计算空间固定的器官中的体积灌注，包括：　　　　辐射源（１４）；　　　　区域检测器（１８）；和　　　　计算机（３６），在操作上耦合至所述辐射源和所述区域检测器，配置所述计算机以便：　　　　放置（６２）区域检测器，从而使所述区域检测器对于全部视角、将一个空间固定的器官包围在成像系统的视野内；　　　　以电影模式操作（６４）所述ＣＴ成像系统，以获取数个投射数据、其代表空间固定的器官中的组织动态；　　　　使用所述投射数据生成（６６）组织的对照动态的重建；和　　　　使用代表所述组织动态的所述投射数据计算（６８）所述器官中的所述体积灌注。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及计算机断层扫描(CT)成像并具体涉及一种设备和方法，用来使用数字区域检测器技术从组织衰减特征的时间重建来计算体积灌注。
技术介绍
在至少一个已知的“第三代”CT系统中，在病人的有限轴覆盖内不断地获取投射数据，以充分测量在被成像器官中对照媒介(contrast agent)的摄取(uptake)和泄出(washout)。此外，多达十六片投射数据的切片被获取、重建、并同时被处理，用于灌注评价，这些投射数据可以使用目前的多行检测器来完成。已知CT系统的扫描速度足以用来对小体积器官内组织的对照动态(contrast dynamics)进行取样；不过，扫描速度却不足以用来对诸如大脑的被成像的整个器官的对照动态进行取样，因为螺旋扫描协议(protocol)是必要的。
技术实现思路
在一方面，提供了一种方法，用来使用计算机断层扫描(CT)成像系统来计算空间固定(spatially stationary)的器官中的体积灌注。该方法包括放置区域检测器，从而使该区域检测器对于全部视角、将一个空间固定的器官包围在成像系统的视野内，以电影(cine)模式操作CT成像系统，以获取数个投射数据、其代表空间固定的器官中的组织动态，处理投射数据，重建投射数据，并使用代表组织动态的投射数据的重建计算器官中的体积灌注。在另一方面，提供了一种计算机断层扫描(CT)成像系统，用来计算空间固定的器官中的体积灌注。该CT成像系统包括辐射源、区域检测器和计算机、其在操作上耦合至辐射源和区域检测器。计算机配置为放置区域检测器，从而使该区域检测器对于全部视角、将一个空间固定的器官包围在成像系统的视野内，以电影模式操作CT成像系统，以获取数个投射数据、其代表空间固定的器官中的组织动态，并使用代表组织动态的投射数据的重建计算器官中的体积灌注。在又一方面，提供了一种以程序编码的计算机可读媒介。媒介配置为命令计算机放置区域检测器，从而使该区域检测器对于全部视角、将一个空间固定的器官包围在成像系统的视野内，以电影模式操作CT成像系统，以获取数个投射数据、其代表空间固定的器官中的组织动态，处理投射数据，重建投射数据，并使用代表组织动态的投射数据的重建计算器官中的体积灌注。在又一方面，提供了一种方法，用来使用具有视野的计算机断层扫描(CT)成像系统来得到空间固定的器官的数据。该方法包括放置区域检测器，从而使该区域检测器对于全部视角、将一个空间固定的器官包围在成像系统的视野内，以电影模式操作CT成像系统，以获取数个投射数据、其代表空间固定的器官，并过滤获取的投射数据，以提供带有改进信噪比的数据。附图说明图1是CT成像系统的图示。图2是图1所示系统的原理框图。图3是流程图，描绘了一种方法，用来使用计算机断层扫描(CT)成像系统来计算空间固定的器官中的体积灌注。图4是流程图，描绘了一种方法，用来使用计算机断层扫描(CT)成像系统来得到空间固定的器官中的数据。具体实施例方式此处所述的方法和设备阐述了获取投射数据、其允许使用区域检测器技术改进计算器官中的体积灌注。体积灌注指的是由投射数据的重建计算平均传输时间、血体积、和/或血流量，或这些量的任意组合而成的一种数学度量。所述的方法有助于减小CT成像系统限制，如转台(gantry)扫描速度。此外，此处所述的方法有助于减小噪声并改进对照增强测量值的与转台扫描速度有关的时间分辨率，以改进在灌注计算中使用的去卷积处理的稳定性和精确度。在某些已知的CT成像系统构成中，X射线源投射了一束扇形束、其准直在笛卡儿坐标系的X-Y平面内并一般被称为“成像平面”。X射线束贯穿如病人的被成像目标。该束在被目标衰减之后入射在辐射检测器阵列上。在检测器阵列处收到的衰减后的辐射束强度取决于X射线束被目标的衰减。阵列的各检测器单元产生分离的作为在检测器位置处射线束强度的测量值的电信号。来自全部检测器的强度测量值是分开获取的，以产生传送断面图。在第三代CT系统中，X射线源和检测器阵列与转台一起在成像平面内绕被成像目标旋转，从而X射线束与目标所成的交角持续变化。来自一转台角度处的检测器阵列的一组X射线衰减测量值、即投射数据，被称为“视图”。该目标的“扫描”包括在X射线源和检测器绕被成像目标旋转一周期间、在不同转台角度或视角处所作的视图集合。在轴扫描中，处理投射数据以构建与贯穿目标得到的二维切片对应的图像。一种用来从投射数据集合重建图像的方法在本
称为过滤后投射(filtered back-projection)技术。此处理将来自扫描的衰减测量值转换成叫做“CT数”或“亨氏单位(Hounsfield units)”的整数，其被用来控制阴极射线管显示器上对应像素的亮度。为减小总扫描时间，可进行“螺旋”扫描。为进行“螺旋”扫描，在移动病人的同时获取用于规定数量的切片的数据。这种系统从扇形束螺旋扫描生成单螺旋。由扇形束映射出的螺旋产出投射数据，从该数据可重建各规定切片中的图像。对于用于螺旋扫描的重建算法通常使用螺旋加权算法，其将收集到的数据加权作为视角和检测器通道指数的函数。具体地，在过滤后投射处理之前，根据螺旋加权因子对数据进行加权，该螺旋加权因子是转台角度与检测器角度二者的函数。接着处理加权数据以生成CT数并构建与贯穿目标得到的二维切片对应的图像。如这里使用地，以单数陈述和前面带有冠词“a”或“an”的单元或步骤应理解为不排除复数个所述单元或步骤，除非明确声明此排除。进而，参照本专利技术的“一个实施例”无意被解释成排除也包含陈述特征的其它实施例的存在。如这里使用地，“重建图像”一词无意排除本专利技术这样的实施例即生成了代表图像的数据却没有生成可视图像。不过，许多实施例生成(或配置成可生成)至少一张可视图像。参照图1和图2，多切片扫描成像系统，例如计算机断层扫描(CT)成像系统10，被显示为包括转台12，代表“第三代”CT成像系统。转台12具有X射线源14，向转台12对面上的检测器阵列18投射一束X射线16。检测器阵列18由数个包括数个检测器单元20的检测器行(未图示)形成，一起传感贯穿如体格检查病人22的目标的投射X射线。每个检测器单元20产生代表入射X射线束强度的电信号，并从此能估算与转台12上未放置病人时测量的电信号比较时、射线束贯穿目标或病人时的衰减。在扫描以获取X射线投射数据期间，转台12和安装在其上的组件绕旋转中心24旋转。图2仅显示单行检测器单元20(即检测器行)。不过，多切片检测器阵列18包括数个平行的检测器单元20的检测器行，从而在扫描期间可同时获取与数个准平行或平行切片对应的投射数据。再者，区域检测器阵列18包括许多行检测器单元20，从而在扫描期间可同时获取对应于大体积的投射数据。转台12的旋转和X射线源14的操作是受CT系统10的控制机构26主管的。控制机构26包括X射线控制器28、其向X射线源14提供电力和定时信号，和转台马达控制器30、其控制转台12的转速和位置。控制机构26中的数据获取系统(DAS)32对来自检测器单元20的模拟数据进行取样，并将数据转换成数字信号用于后续处理。图像重建器34接收来自DAS 32的已取样且数字化的X射线数据并进行高速图像重建。已重建图像作为输入加到计算机36，其将图像存储在海量存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·M·埃迪克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：