包括品质度量的双模态成像制造技术

针对对象采集解剖学图像数据集和发射图像数据集。从所述解剖学图像数据集生成衰减映射图。重建所述发射图像数据集以生成发射图像。所述重建包括使用衰减映射图校正对象中的发射辐射衰减。计算对所述衰减映射图和所述发射图像的对准进行量化品质保证（QA）度量的值。将所述发射图像与所计算的品质保证度量一起显示或打印。在一些实施例中，在重建之前，通过执行全局刚性配准并继之以感兴趣区域的局部非刚性配准将所述衰减映射图与所述发射图像数据集配准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括品质度量的双模态成像以下涉及发射成像领域、医疗成像领域、双模态成像领域和相关领域。诸如正电子发射断层摄影（PET）或单光子发射计算机断层摄影（SPECT）的发射成像技术需要向对象施予放射性物质（例如，放射性药剂），并基于发射测量生成对象中的放射性物质的分布的映射图。这样的技术能够有利地提供功能信息，并且能够用在诸如功能心脏成像的应用中。发射成像是诸如透射计算机断层摄影（CT）或磁共振（MR）成像的解剖学成像技术的补充，因为前者提供了与后者所描绘的关于解剖学结构的功能信息。此外，已经认识到，CT或MR图像提供的解剖学信息能够提供衰减（或者，等价地，吸收）映射图，以负责来自对象中的放射性物质的发射的衰减（或者，等价地，吸收）。CT直接测量衰减，并且因此将CT图像转换为衰减映射图是直截了当的（例如，校正CT中所使用的x射线的吸收与PET中所使用的511keV光子之间的差异）。为了从MR图像导出衰减映射图，基于组织类型的识别用衰减值适当地替代MR图像的体素。该后一方案还可以用于从CT图像构建吸收映射图。使用这样的衰减映射图，能够说明衰减对发射数据的作用，从而重建出更加精确的发射图像。如果解剖学图像与发射图像很好地空间对齐，那么基于相应的解剖学图像针对吸收校正发射图像是有利的。然而，发射图像和解剖学图像之间的错位可能导致针对吸收校正的发射图像中存在伪影。在心脏成像（或者其他的躯干区域的成像）的说明性实例中，如果吸收校正将肺体素错误地识别为组织体素或反之，则可能产生显著的伪影。这是因为肺区域（大部分是空气）的吸收比组织的吸收低得多。组织/骨体素的错误识别也类似地是有问题的。在典型的临床实践中，医师需要患者的PET或SPECT图像。从放射科医师或其他成像技术人员对所需的成像过程进行规划，继而执行，所述人员既执行成像数据采集，又执行接下来的图像重建处理（后者是结合计算机等执行的）。通常，放射科医师或其他成像技术人员在不进行吸收校正的情况下执行初始发射图像重建，并通过图像融合技术等对未校准的发射图像和解剖学图像（或由其生成的衰减映射图）进行目测比较。如果匹配是相近的，那么放射科医师或其他成像技术人员将继续使用解剖学图像进行衰减校正重建，以生成衰减映射图。如果存在相当大的错位，那么放射科医师或其他成像技术人员例如可以通过移动解剖学图像使之与发射图像更好地对准而执行一定的人工图像配准，之后使用配准的衰减映射图执行衰减校正的重建。如果放射科医师或其他成像技术人员所做的人工图像配准工作较差，或者在存在显著的错位时完全忽略了执行人工图像配准，那么最终的衰减校正发射图像可能包含显著的伪影。另一方面，如果采集状态的发射和解剖学图像数据集已经得到了良好的对准，那么即使不执行图像配准，最终的图像也可能具有高的品质。医师最后接收最终衰减校正的发射图像用于临床观察。医师附加到这一图像上的临床价值依赖于医师对其可靠性的评估。然而，图像的可靠性取决于（至少部分地）衰减校正的精确性，医师没有评估该准确性的基础。以下提供了本文中公开的新的改进的装置和方法。根据一个公开的方面，一种方法包括：从所采集的对象的解剖学图像数据集生成衰减映射图；重建所采集的对象的发射图像数据集以生成发射图像，所述重建包括使用所述衰减映射图校正对象中的发射辐射的衰减；计算对所述衰减映射图和所述发射图像的对准进行量化的品质保证度量的值；以及将所述发射图像与所计算的品质保证度量一起显示或打印。根据另一个公开的方面，一种包括数据处理电子设备的装置被配置为执行包括以下内容的方法：从针对对象采集的解剖学图像数据集生成衰减映射图；重建所采集的对象的发射图像数据集以生成发射图像，所述重建包括使用所述衰减映射图校正对象中的发射辐射的衰减；计算对所述衰减映射图和所述发射图像的对准进行量化的品质保证度量的值；以及构建包括所述发射图像和表示所计算的品质保证度量的元数据的数据单元。根据另一个公开的方面，一种存储介质存储了可以由数据处理电子设备运行的指令，用于执行包括以下内容的方法：通过重建从对象采集的发射图像数据集而生成初始发射图像；从从对象采集的解剖学图像数据集生成衰减映射图，所述生成包括将以下中的一个与所述初始发射图像配准：（i）从所述解剖学图像数据集重建的解剖学图像和（ii）所述衰减映射图，所述配准包括执行全局刚性配准，之后是对感兴趣区域的局部非刚性配准；以及重建所述发射图像数据集以生成衰减校正的发射图像，所述重建包括使用所生成的衰减映射图对对象中的发射辐射的衰减进行校正。一个优点在于发射图像和衰减映射图之间的更加精确的对准，以及作为结果的更加精确的衰减校正发射图像的生成。另一优点在于提供了医师可以对衰减校正的发射图像的临床价值进行评估的合理基础。在阅读并理解了下述具体实施方式后，其他优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。图1示意性地示出了被配置为执行衰减校正的发射（例如，PET）成像的混合成像系统。图2示意性地示出了包括由图1的系统适当地执行的衰减校正的发射图像重建过程。图3示意性地示出了用于将衰减映射图配准到发射图像的适当配准过程的说明性范例。图4示意性地示出了针对图3的配准过程中所采用的局部非刚性配准的适当的非刚性网格扭曲方法的说明性范例。图5示意性地示出了针对图3的配准过程中所采用的局部非刚性配准的适当方法。参考图1，示出了一种被配置为执行衰减校正发射（例如，PET）成像的混合成像设施的说明性范例。所述说明性设施采用混合PET/CT成像系统10，在图示的实施例中，所述系统10为GEMINITMPET/CT成像系统（可从荷兰埃因霍温的皇家飞利浦电子股份有限公司获得）。该混合PET/CT成像系统10包括发射计算机断层摄影（CT）扫描机架12和正电子发射断层摄影（PET）扫描机架14。由于公共的直线对象传送系统16被布置为将成像对象传送到CT或PET扫描机架12或14中的任一者内，故混合PET/CT成像系统10是一种“混合”系统。所述CT扫描机架12装备有x射线管18和对x射线敏感的辐射探测器组件20。通过CT扫描机架12的局部剖面图示出了内部部件18、20。PET扫描机架14容纳有PET辐射探测器组件22（通过PET扫描机架14的局部剖面图示意性地部分示出），该PET辐射探测器组件22在PET扫描架14内被布置为环形圈。PET辐射探测器组件22对正电子湮灭事件发射的511keV辐射敏感。在所述说明性实施例中，发射图像是通过PET扫描机架14采集的PET图像。然而，所述发射图像可以是适当的采集硬件采集的其他类型的发射图像，例如，由伽玛照相机采集的单光子发射计算机断层摄影（SPECT）图像。类似地，在所述说明性实施例中，解剖学图像是CT扫描机架12采集的CT图像。然而，解剖学图像可以是适当的采集硬件采集的其他类型的解剖学图像，例如，磁共振扫描机采集的磁共振（MR）图像。使用诸如所述说明性混合PET/CT成像系统10的混合成像系统是有利的，因为其提高了使采集状态的解剖学和发射图像数据集空间对准或者合理地接近空间对准的可能性。然而，预计发射和解剖学图像之间存在一定的错位。一种错位来源是对象运动，其可能会达到某种不可忽略的程度，因为发射成像数据集采集通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.25 US 61/376,8761.一种成像方法，包括：从所采集的对象的解剖学图像数据集生成衰减映射图；重建所采集的所述对象的发射图像数据集以生成发射图像，所述重建包括使用所述衰减映射图校正所述对象中的发射辐射的衰减；计算对所述衰减映射图和所述发射图像的对准进行量化的品质保证度量的值；将所述发射图像和所计算的品质保证度量存储到图像存储器内；在所述存储之后，从所述图像存储器检索所述发射图像的实例和所计算的品质保证度量的实例；以及将所检索的所述发射图像的实例与所检索的所计算的品质保证度量的实例一起显示或打印。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生成衰减映射图包括：重建所述发射图像数据集以生成初始发射图像；以及将以下中的一个与所述初始发射图像配准：(i)从所述解剖学图像数据集重建的解剖学图像和(ii)所述衰减映射图。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述配准包括：执行全局刚性配准；以及在所述全局刚性配准之后执行感兴趣区域的局部非刚性配准。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述执行局部非刚性配准包括：执行网格扭曲配准。5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中，所述配准包括：在所述配准中采用所述品质保证度量作为品质因数。6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述计算包括：计算对所述发射图像的特征延伸到所述衰减映射图的相应特征以外的最大距离进行量化的最大偏差品质保证度量的值。7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述计算包括：计算对所述发射图像的心肌层特征延伸到所述衰减映射图的肺野特征内的最大距离进行量化的最大偏差品质保证度量的值。8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述计算包括：计算对所述发射图像的特征延伸到所述衰减映射图的相应特征之外的部分进行量化的差异品质保证度量的值。9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述计算包括：计算对所述发射图像的心肌层特征延伸到所述衰减映射图的相应心肌层特征之外的部分进行量化的差异品质保证度量的值。10.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中，所述计算接收第一输入，所述第一输入包括：所述发射图像和通过在不进行衰减校正的情况下重建所述发射图像数据集所生成的未校正的发射图像这两者之一，并且接收第二输入，所述第二输入包括：从所述解剖学图像数据集重建的解剖学图像、所述衰减映射图、从所述解剖学图像数据集重建的并与所述发射图像数据集配准的解剖学图像以及与所述发射图像数据集配准后的衰减映射图之一。11.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括：将所述发射图像格式化为存储格式，所述存储格式包括图像元数据结构，所述图像元数据结构含有关于所述发射图像的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·达席尔瓦，H·海因斯，L·邵，H·梁，A·埃克斯纳，A·格迪克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：