X-射线控制的造影剂注射制造技术

一种成像系统包括用于自动调整电动注射器系统(PJ)的闭环控制器(FC)。电动注射器(PJ)将造影剂注射到对象(V)中并且成像器(100)采集具有所述造影剂驻留在其中的所述对象(V)的一幅或多幅图像(AN、ANi)。所述控制器(FC)根据所述图像(AN、ANi)来计算期望最佳注射速率。控制器(FC)之后根据所计算的最佳注射速率来控制所述注射器(PJ)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及成像系统、控制电动注射器的方法、计算机程序单元以及计算机可读介质。
技术介绍
血管造影是一种用于使通常不具有所需要的辐射不透明度的结构在由基于辐射的成像装备采集的投影图像中可见的成像技术。为了至少暂时地给予那些结构以辐射不透明度，造影剂被引入到患者的相关体液(例如，血液)中。血管造影技术不仅被用于评估血管几何结构，而且还被用于评估诸如在感兴趣区域处的流量和灌注的功能参数。了解流量特性例如在检查对血流分流器(实质上是一种类型的支架)在血管中的正确放置时是有用的。为此，在将分流器放置在病变部位之后，获得其血管造影图像序列，并且之后对其血管造影图像序列进行图像处理以评价血流。然而已经发现，通过这样的血管造影图像分析获得的血液动力学信息的准确性和保真度并不总是令人满意的。潜在有危险的血液动力学行为可能未被检测到并且在特定动脉瘤的情况下可能是致命的。
技术实现思路
因此，存在对用于改进血液动力学参数确定和/或关于流体的动力学行为的相关调查的准确性的成像系统或方法的需要。本专利技术的目的通过独立权利要求的主题得以解决，其中，另外的实施例进一步被包含在从属权利要求中。应当指出，下文描述的本专利技术的各方面同样适用于控制电动注射器的方法、计算机程序单元以及计算机可读介质。根据本专利技术的第一方面，提供一种成像系统，所述成像系统包括成像器和针对电动注射器或驱动流体流动的类似设备的控制器。所述控制器包括：-输入端口，其用于接收i)当前电动注射器设置以及ii)对象的当前的一幅或多幅图像。所述一幅或多幅图像是由所述成像器在流体在对象的感兴趣区域中流动或驻留的同时采集的并且是在由所述电动注射器以根据所述当前注射器设置的当前造影剂流速将造影剂施予到所述流体中期间或之后采集的；-流体性质确定器，其被配置为通过使用所述当前的一幅或多幅图像的图像内信息来确定所述流体的物理性质；-电动注射器设置确定器，其被配置为基于所述当前流体性质来确定期望造影剂流速；-调节后端，其被配置为与所述电动注射器交互以用于重新调节所述电动注射器设置以实现期望流速。根据一个实施例，所述物理流体性质是当前流体流速。根据一个实施例，所述电动注射器设置确定器被配置为确定所述期望造影剂流速在所述当前流体流速以下。更具体地并且根据一个实施例，所述期望造影剂流速被确定为所述流体的所述当前流体流速的预定义百分数值。在30％-40％的区域中的百分数值已经示出对于人类或动物血液得到令人满意的结果，并且例如碘帕醇(例如，意大利米兰的Bracco的碘必乐300)作为造影剂，但也设想对其他造影剂的使用。根据一个实施例，所述控制器包括流体流动分析器，所述流体流动分析器被配置为基于由所述成像器在所述电动注射器以所确定的期望流速施予造影剂的同时采集的一幅或多幅后续图像来确定在所述感兴趣区域处的流体流动的向量场(速度场)。如本文中提出的所述控制器提供一种自动自适应的造影剂注射器系统。但不同于常规的系统，所述控制器不仅仅被配置为这样改进图像质量使得实现对人类观看者会想要图像成为的图像的产生。在后一种情形下，对比度越大越好。与其不同的是，如本文中提出的所述控制器的配置是要使得能够根据图像进行精确且可靠的速度场确定或分析。在一个实施例中，所述控制器是两级的。在第一级中，确定所述流体(所述流体包括添加的造影剂作为掺混物)的优选标量表征。注射器速率被控制使得相对于所确定的或估计的流体流速(被表达为合适的百分数值)保持是低的。在注射器速率高于允许的注射器速率的情况下，以重新调节的注射器速率来采集新的图像。然后在第二级中在用户可选择的ROI处基于那些新采集的图像来确定或计算所述流体的速度场。这得到准确且稳定的结果，该结果适应所述流体的流动特性的突然变化。一个应用领域是血液动力学，以更好地理解具有在血管造影中添加的造影剂的人类或动物血液的速度场。能够通过使用所计算的速度向量场来检查流量分流器的正确位置，以表征在感兴趣区域处的血液动力学。所确定的期望造影剂注射流速实质上是考虑了所述流体的行为的变化的可变上限阈值，并且控制注射速率保持在该阈值以下具有这样的益处，所述造影剂的存在对血液或其他流体的动力学的影响保持相对低。这是为什么基于以降低的注射速率采集的图像对随后的向量场确定如此可靠的一个原因。根据一个实施例，所述控制器仍然利用图像对比度，因为在该实施例中所述控制器包括图像对比度确定器，所述图像对比度确定器被配置为测量所述当前图像中或一幅或多幅后续图像中的图像对比度，所述调节后端被配置为与i)所述电动注射器交互以用于重新调节所述电动注射器设置，以在所确定的对比度在预定义的对比度阈值以下时实现所述造影剂流速的增大，或者所述调节后端被配置为与ii)所述成像器交互以调节辐射剂量。根据该实施例，所述控制器操作用于调和两个竞争性考虑：一个是保持图像质量(对比度)最小。对比度直接随着由电动注射使用的造影剂注射速率而变化。然而，另一个考虑是保持所注射的造影剂对血流的影响尽可能地小。换言之，所述控制器操作用于计算上述与流速相关的上限阈值和与图像的对比度相关的下限阈值。流量阈值在违反使所述控制器减小所述注射器速率的意义上是“上限”。另一方面，所述“对比度”阈值在违反使所述控制器增大所述注射器速率的意义上是“下限的”。在一个实施例中，仅计算上限阈值。然而，优选地，两个阈值都被计算并且以由此从上和下控制所述造影剂流速。根据一个实施例，所述流体是脉动的(例如动脉血液)，并且所述物理流动性质是所述流体的脉动。在该实施例中，所述流体性质确定器操作用于确定所述流体的流动模式。具体地，所述流体性质确定器被配置为测量在所述一幅或多幅图像上的脉动调制，所述一幅或多幅图像可能包括所述一幅或多幅后续图像。在一个实施例中，所述测量基于所述图像中的对比度。在该实施例中，所述调节后端被配置为与所述电动注射器交互以用于重新调节所述电动注射器设置，以在测得的基于对比度的脉动调制在预定义的脉动阈值以下时实现所述造影剂流速的减小。换言之，在该实施例中，计算并强制实行额外的上限阈值，但在这里所述脉动被用作用于描述造影剂与血液的流体混合物的动力学的度量。可以形成两个上限阈值的加权平均，或者能够选择两个中的最小值，使得期望的目标阈值是组合的上限阈值。在一个实施例中，脉动调制的量是基于所述一幅或多幅图像中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像系统，包括：‑成像器(100)；‑针对电动注射器的闭环反馈控制器，包括：‑输入端口(IN)，其用于接收i)当前电动注射器设置以及ii)对象的当前的一幅或多幅图像，所述一幅或多幅图像是由所述成像器在流体在对象的感兴趣区域中流动或驻留的同时采集的并且是由所述电动注射器以根据所述当前注射器设置的当前造影剂流速将造影剂施予到所述流体中期间或之后采集的；‑流体性质确定器(FLD、FPD)，其被配置为通过使用所述当前的一幅或多幅图像的图像内信息来确定所述流体的物理性质；‑电动注射器设置确定器(PD)，其被配置为基于所确定的当前流体性质来确定期望造影剂流速；‑调节后端(OUT)，其被配置为与所述电动注射器交互以用于重新调节所述电动注射器设置以实现期望流速，从而控制所述造影剂流速对所述流体性质的影响。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.19 EP 12198103.91.一种成像系统，包括：
-成像器(100)；
-针对电动注射器的闭环反馈控制器，包括：
-输入端口(IN)，其用于接收i)当前电动注射器设置以及ii)对
象的当前的一幅或多幅图像，所述一幅或多幅图像是由所述成像器在流体
在对象的感兴趣区域中流动或驻留的同时采集的并且是由所述电动注射器
以根据所述当前注射器设置的当前造影剂流速将造影剂施予到所述流体中
期间或之后采集的；
-流体性质确定器(FLD、FPD)，其被配置为通过使用所述当前的一
幅或多幅图像的图像内信息来确定所述流体的物理性质；
-电动注射器设置确定器(PD)，其被配置为基于所确定的当前流体性
质来确定期望造影剂流速；
-调节后端(OUT)，其被配置为与所述电动注射器交互以用于重新调
节所述电动注射器设置以实现期望流速，从而控制所述造影剂流速对所述
流体性质的影响。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述流体性质确定器(FLD)被
配置为通过使用所述当前的一幅或多幅图像的图像内信息来确定所述流体
的当前流体流速。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述电动注射器设置确定器(PD)
被配置为确定所述期望造影剂流速在所述当前流体流速以下。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述期望造影剂流速被确定为所
述流体的所述当前流体流速的预定义百分数值，所述百分数值优选在
30％-40％的区域中。
5.如权利要求1-4中的任一项所述的系统，还包括流体流动分析器

\t(FLA)，所述流体流动分析器被配置为基于由所述成像器在所述电动注射
器以所确定的期望流速施予造影剂的同时采集的一幅或多幅后续图像来确
定在所述感兴趣区域处的流体流动的速度场。
6.如权利要求1-5中的任一项所述的系统，还包括：
-图像对比度确定器(ICD)，其被配置为测量所述当前的一幅或多幅
图像中或所述一幅或多幅后续图像中的图像对比度，所述调节后端(OUT)
被配置为i)与所述电动注射器交互以用于重新调节所述电动注射器设置，
以在所确定的对比度在预定义的对比度阈值以下时实现所述造影剂流速的
增大，或者所述调节后端(OUT)被配置为ii)与所述成像器交互以调节辐
射剂量。
7.如权利要求1-6中的任一项所述的系统，其中，所述流体是脉动的，
并且其中，所述流体性质确定器(FPD)用作流动模式确定器，所述流动模
式确定器被配置为测量在所述一幅或多幅图像上的脉动调制，所述测量基
于所述一幅或多幅图像中的对比度，所述调节后端(OUT)被配置为与所
述电动注射器交互以用于重新调节所述电动注射器设置，以在测得的基于
对比度的脉动调制在预定义的脉动阈值以下时实现所述造影剂流速的降
低。
8.如权利要求1-7中的任一项所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·S·B·范尼亚纳滕，
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