计算机断层摄影成像方法技术

本发明专利技术涉及一种计算机断层摄影成像方法，包括：a.执行对根据至少两种造影剂进入血管网的图像数据的单个采集，所述至少两种造影剂中的第一造影剂比所述至少两种造影剂中的第二造影剂在所述血管网中存在了更长的时间，b.使用K边缘检测和/或碘描绘来处理所述图像数据以分离与每种造影剂相关联的数据，以便获得每种造影剂的浓度图，c.根据所述图像数据来确定所述血管网的包括所述第一造影剂和所述第二造影剂两者的第一部分，以及所述血管网的仅包括所述第一造影剂的第二部分，d.基于第二造影剂的总量和所述第二造影剂的所述浓度图来计算所述血管网的所述第一部分的部分血容量图，e.基于第一造影剂的总量、所述第一造影剂的所述浓度图以及所述血管网的所述第一部分的所述部分血容量图来计算所述血管网的所述第二部分的部分血容量图。

Computer tomography method of computed tomography

The present invention relates to a computed tomography imaging method, including: A. performs a single acquisition of image data of at least two contrast agents into the vascular network, and the first contrast medium of at least two contrast agents has a longer time than the second contrast agent of the at least two contrast agents in the vascular network. B. uses K edge detection and / or iodine depiction to process the described image data to separate data associated with each contrast agent so as to obtain a concentration map of each contrast agent, and C. determines the first part of the vascular network including the first contrast agent and the second contrast agent according to the image data, as well as the blood. Only second parts of the first contrast agent are included in the pipe network, and D. calculates a partial blood volume map of the first part of the vascular network based on the total amount of the second contrast agent and the concentration diagram of the second contrast agent. The E. is based on the total amount of the first contrast agent, the concentration diagram of the first contrast agent, and the vascular network. The partial blood volume diagram of the first part is used to calculate the partial blood volume diagram of the second parts of the vascular network.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计算机断层摄影成像方法
本专利技术涉及医学成像领域的方法和设备。本专利技术尤其适用于计算机断层摄影(CT)血管造影，特别是肝脏成像。
技术介绍
肝癌是一种主要的疾病，每年约有75万人死亡。多阶段肝脏CT成像是一种用于诊断、分期和处置监测的主要工具。对多阶段造影剂动态进行成像并用于识别不同的病变类型。肝脏有两种供血：肝动脉和门静脉。这样，在给定时间处注入的造影剂将在肝脏的主动脉供血和门静脉供血中在两个不同时间处到达。由于某些病变类型在造影剂摄取和冲洗动态方面的表现不同，因此对主动脉子网和门静脉子网两者进行成像是有意义的。例如，肝实质主要从门静脉系统接收血液，而肿瘤通常由肝动脉供血。问题在于，用于评价肝脏病变的专用CT方案包含多达四次扫描：无造影剂的原生扫描；在当造影剂团注刚到达动脉系统时的“动脉阶段”进行的第二次扫描；在当造影剂团注到达并通过门静脉时的“门静脉期”中进行的第三次扫描；以及当系统达到平衡时进行的最终扫描。这样的扫描量使患者和操作者都暴露于本应减少的巨大辐射剂量。本专利技术解决了这个问题，同时提供了一种方法来计算感兴趣的第一子网的排他性血液图，例如用于在没有来自另一子网造影剂(例如，动脉造影剂)的贡献的情况下评价肝实质的门静脉血供应的肝脏门静脉血液图。根据本专利技术的方法特别适合用于多阶段肝脏成像，但是该方法也能够用于对任何感兴趣的血液子网集合进行成像和绘图。从US8208699知晓执行多次造影剂注入，选择注入之间的延迟以使得预计若干感兴趣区域被大致同时增强。基于光子计数的光谱CT允许在X射线光谱内用K边对材料进行定量和选择性成像。过去曾经提出使用这种成像特征来执行利用多种造影剂的多阶段肝脏研究。举例来说，如果已经施予了两种造影剂(CA1、CA2)，使得在一次图像采集期间CA1已经处于门静脉阶段，而CA2仍处于动脉阶段。能够通过使用K边缘成像的分离特征来执行对两种造影剂阶段的区分。这种技术能够减少所要求的扫描次数，因此会显著降低对应的辐射剂量。
技术实现思路
本专利技术特别提出了用于多种造影剂、多阶段K边缘CT成像以增强肝脏成像的诊断价值的额外技术。本专利技术涉及一种计算机断层摄影成像方法，包括：a.执行对根据至少两种造影剂进入血管网的图像数据的单个采集，所述至少两种造影剂中的第一造影剂比所述至少两种造影剂中的第二造影剂在所述血管网中存在了更长的时间，b.使用K边缘检测和/或碘描绘来处理所述图像数据以分离与每种造影剂相关联的数据，以便获得每种造影剂的浓度图，c.根据所述图像数据来确定所述血管网的包括所述第一造影剂和所述第二造影剂两者的第一部分，以及所述血管网的仅包括所述第一造影剂的第二部分，d.基于第二造影剂的总量和所述第二造影剂的所述浓度图来计算所述血管网的所述第一部分的部分血容量图，e.基于第一造影剂的总量、所述第一造影剂的所述浓度图以及所述血管网的所述第一部分的所述部分血容量图来计算所述血管网的所述第二部分的部分血容量图。所述图能够具有若干应用，尤其是这些图能够用于在没有动脉造影剂的贡献的情况下评价肝实质的门静脉供血。所述血管网能够是肝血管网，包括动脉子网和门静脉子网，例如以血管网的包括动脉子网的所述第一部分的方式和/或以血管网的包括门静脉子网的所述第二部分的方式。在本专利技术的优选实施例中，步骤b使用K边缘检测和碘描绘两者来分离所述造影剂。在这种情况下，一种造影剂需要包括碘。然而，在替代实施例中，步骤b能够仅使用K边缘检测来分离所述造影剂。在这种情况下，使用不同的K边缘。所述至少两种造影剂能够是任何类型的，但是在优选实施例中，所述至少两种造影剂被选择为使得它们为基于光子计数的光谱CT提供高灵敏度并且能够被容易地描绘出。针对灵敏度的重要参数是造影剂浓度、有效Z、K边缘处的衰减步长以及相对于扫描器的X射线光谱的K边缘能量。对于描绘，重要的是要有足够的K边缘分离。其他重要因素与造影剂的化学性质、生物相容性、毒性以及对患者的其他副作用有关。能够有任何数量的造影剂。具体地，能够有取决于要被成像的感兴趣区域的量的造影剂的数量：有利的是，使用三种不同的造影剂对具有三种不同供血的系统进行成像，对于具有四种不同子网的系统使用四种不同的造影剂等。在肝脏成像的情况下，并且更一般地，在同时对血管网的两个不同部分进行成像是有利的情况下，所述至少两种造影剂的数量优选恰好为两种。然而，即使在这种情况下，使用更多数量的造影剂也能够是有利的。具体地，在本专利技术的替代实施例中，使用三种或更多种造影剂，选择所述造影剂以便彼此协作来更好地增强最终图像。根据本专利技术的方法还能够包括定位高血管化区和/或低血管化区。例如，这样的位置对于帮助诊断肝肿瘤可能是非常有利的。根据本专利技术的方法能够被用作在对肝脏的节段性切除之前的准备步骤。事实上，CT成像是一种安全高效的肝脏手术准备的重要成像技术。对于节段性肝切除术，了解节段性肝解剖结构及其营养供血以及静脉和胆汁引流对手术规划至关重要。目前，关于节段性解剖结构的信息是根据肝实质内的血管界标的定位导出的。然而，门静脉解剖结构的变异是常见的，在执行肝脏手术之前了解此类变异的存在很重要。因此，如本专利技术所示的门静脉供血的专用可视化将为部分肝切除术的术前规划提供显著改善。肝脏手术中的另一种策略性方法包括节段性门静脉术前栓塞，这提供计划要切除的肝节段。门静脉的节段性堵塞产生肝缺血，导致该节段的萎缩和剩余的健康肝脏的肥大。这种技术允许更广泛的切除，这有助于患有多种疾病的患者进行根治性切除术，并且还降低了术后发病率。使用本专利技术的方法得到的门静脉增强的对比绘图有助于在节段性门静脉栓塞术后的后介入成像的显著改善，提供了对不同肝节段的门静脉供血的差异的直接可视化和量化。根据本专利技术的方法还能够包括将所述血管网的所述第一部分的所述部分血容量图和所述血管网的所述第二部分的所述部分血容量图存储到存储设备中。然后能够从被存储在所述存储设备中的所述部分血容量图中生成数据库。这种数据库能够用于帮助探测即将到来的图上的异常情况，从而提高诊断质量。本专利技术还涉及一种被配置为实施根据本专利技术的方法的设备。具体地，这种设备能够包括医学X射线扫描器，例如，医学CT扫描器或另一类型的医学X射线扫描器，例如，二维X射线扫描器或三维X射线扫描器，其配备有光子计数探测器技术，提供足够的能量分辨率以使得能够对至少一种K边缘材料进行K边缘成像。这种设备还能够配备有将两种造影剂连续注入患者的器件。能够附接重建单元以基于K边缘或碘描绘来生成两幅单独的造影剂图/图像。所述设备还能够包括用于计算期望的动脉血液图和门静脉血液图并将这些结果可视化的器件。附图说明通过阅读下文对本专利技术的实施例的详细描述并通过考察附图能够更好地理解本专利技术，在附图中：-图1是典型的计算机断层摄影设备，-图2表示随着时间的推移在每个子网中的造影剂的量，-图3表示从根据本专利技术的方法获得的肝脏的动脉供血和门静脉供血的典型血容量图，并且-图4是对应于根据本专利技术的方法的流程图。具体实施方式图1示意性地图示了范例成像系统100，例如，计算机断层摄影(CT)扫描器。成像系统100包括旋转机架102和固定机架104。旋转机架102由固定机架104可旋转地支撑。旋转机架102被配置为绕纵轴或z轴围绕检查区域106旋转。成像系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机断层摄影成像方法，包括：a.执行对根据至少两种造影剂进入血管网的图像数据的单个采集，所述至少两种造影剂中的第一造影剂比所述至少两种造影剂中的第二造影剂在所述血管网中存在了更长的时间，b.使用K边缘检测和/或碘描绘来处理所述图像数据以分离与每种造影剂相关联的数据，以便获得每种造影剂的浓度图，c.根据所述图像数据来确定所述血管网的包括所述第一造影剂和所述第二造影剂两者的第一部分，以及所述血管网的仅包括所述第一造影剂的第二部分，d.基于第二造影剂的总量和所述第二造影剂的所述浓度图来计算所述血管网的所述第一部分的部分血容量图，e.基于第一造影剂的总量、所述第一造影剂的所述浓度图以及所述血管网的所述第一部分的所述部分血容量图来计算所述血管网的所述第二部分的部分血容量图。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.10 EP 15193957.61.一种计算机断层摄影成像方法，包括：a.执行对根据至少两种造影剂进入血管网的图像数据的单个采集，所述至少两种造影剂中的第一造影剂比所述至少两种造影剂中的第二造影剂在所述血管网中存在了更长的时间，b.使用K边缘检测和/或碘描绘来处理所述图像数据以分离与每种造影剂相关联的数据，以便获得每种造影剂的浓度图，c.根据所述图像数据来确定所述血管网的包括所述第一造影剂和所述第二造影剂两者的第一部分，以及所述血管网的仅包括所述第一造影剂的第二部分，d.基于第二造影剂的总量和所述第二造影剂的所述浓度图来计算所述血管网的所述第一部分的部分血容量图，e.基于第一造影剂的总量、所述第一造影剂的所述浓度图以及所述血管网的所述第一部分的所述部分血容量图来计算所述血管网的所述第二部分的部分血容量图。2.根据权利要求1所述的方法，所述血管网是肝血管网，包括动脉子网和门静脉子网。3.根据权利要求2所述的方法，所述血管网的所述第一部分包括所述动脉子网。4.根据权利要求2和3中的任一项所述的方法，所述血管网的所述第二部分包括所述门静脉子网。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，步骤b使用K边缘检测和碘描绘两者来分离所述造影剂。6.根据权利要求1至4中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·普罗克绍，H·德尔，D·明策尔，P·诺埃尔，
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