用于使用在先图像进行图像改进的计算机断层摄影系统和方法技术方案

提供了一种计算机断层摄影(CT)系统和方法。所述CT系统用于执行图像改进方法，其中先在先或先前采集的患者图像可以用于补充或以其他方式改进采集的CT图像，其中表示采集的CT图像的所采集的投影数据可能被截断或以其他方式不完整/不足以准确和稳定地恢复所扫描的对象/患者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用在先图像进行图像改进的计算机断层摄影系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求十一项美国临时专利申请的权益，其包括2018年11月30日提交的序列号62/773,712(代理人案卷号38935/04001)；2018年11月30日提交的序列号62/773,700(代理人案卷号38935/04002)；2019年1月25日提交的序列号62/796,831(代理人案卷号38935/04004)；2019年2月1日提交的序列号62/800,287(代理人案卷号38935/04003)；2019年2月5日提交的序列号62/801,260(代理人案卷号38935/04006)；2019年3月4日提交的序列号62/813,335(代理人案卷号38935/04007)；2019年3月20日提交的序列号62/821,116(代理人案卷号38935/04009)；2019年4月19日提交的序列号62/836,357(代理人案卷号38935/04016)；2019年4月19日提交的序列号62/836,352(代理人案卷号38935/04017)；2019年5月6日提交的序列号62/843,796(代理人案卷号38935/04005)；以及2019年7月25日提交的序列号62/878,364(代理人案卷号38935/04008)。本申请还涉及在同一天提交的十个非临时美国专利申请，其包括题为“MULTIMODALRADIATIONAPPARATUSANDMETHODS”的代理人案卷号38935/04019；题为“APPARATUSANDMETHODSFORSCALABLEFIELDOFVIEWIMAGINGUSINGAMULTI-SOURCESYSTEM”的代理人案卷号38935/04020；题为“INTEGRATEDHELICALFAN-BEAMCOMPUTEDTOMOGRAPHYINIMAGE-GUIDEDRADIOATIONTREATMENTDEVICE”的代理人案卷号38935/04011；题为“OPTIMIZEDSCANNINGMETHODSANDTOMOGRAPHYSYSTEMUSINGREGIONOFINTERESTDATA”的代理人案卷号38935/04013；题为“HELICALCONE-BEAMCOMPUTHEDTOMOGRAPHYIMAGINGWITH”代理人案卷号38935/04015；题为“MULTI-PASSCOMPUTEDTOMOGRAPHYSCANSFORIMPROVEDWORKFLOWANDPERFORMANCE”的代理人案卷号38935/04021；题为“METHODANDAPPARATUSFORSCATTERESTIMATIONINCONE-BEAMCOMPUTEDTOMOGRAPHY”代理人案卷号38935/04012；题为“ASYMMETRICSCATTERFITTINGFOROPTIMALPANELREADOUTINCONE-BEAMCOMPUTEDTOMOGRAPHY”的代理人案卷号38935/04014；题为“METHODANDAPPARATUSFORIMPROVINGSCATTERESTIMATIONANDCORRECTIONINIMAGING”的代理人案卷号38935/04018；以及题为“METHODANDAPPARATUSFORIMAGERECONSTRUCTIONANDCORRECTIONUSINGINTER-FRACTIONALINFORMATION”的和代理人案卷号38935/04022。所有上述专利申请(一个或多个)和专利(一个或多个)的内容通过引用全部并入本文。
所公开的技术的方面涉及计算机断层摄影(CT)成像，并且更具体地涉及用于使用来自在先或以其他方式先前采集的图像的信息进行图像改进的CT系统和方法(包括作为图像引导放射治疗(IGRT)的部分)。
技术介绍
计算机断层摄影(CT)成像通常涉及将患者或患者的一部分暴露于放射源，并定位放射检测器以接收来自放射源的x射线放射。放射源和检测器被移动到患者周围的多个位置，并且所接收的放射被用于生成患者的图像。在一些情况下，患者或患者的一些部分可能被放射源不充分地照射，从而导致截断的图像数据或不足的投影。放射诊疗是CT成像以更高频率被使用的一个区域(area)。放射诊疗通常通过将高能x射线束(例如，在兆伏范围内的能量水平)定向肿瘤或患者体内的其他感兴趣区而被执行。治疗的目标是将高能X射线束聚焦在感兴趣区上，同时使周围组织的暴露最小化。所谓的图像引导放射诊疗(IGRT)可以利用CT成像来收集患者的图像，以用于基于图像的预递送步骤(其可以包括治疗规划)。CT图像采集还可以用于确认诊疗放射束被正确地定向到感兴趣区并对其进行治疗。
技术实现思路
在一个实施例中，一种用于使用在先图像数据来改进扫描图像质量的方法包括：接收对应于患者的在先图像的图像数据；获得所述患者的投影图像数据，其中，所获得的投影图像数据被截断；基于所获得的所述患者的投影图像数据来重构患者图像；将所述在先图像与所重构的患者图像进行配准；基于所配准的先前图像来生成虚拟投影数据；以及重构补充的投影图像数据集以创建改进的患者图像，其中，所述补充的投影图像数据集包括所获得的投影图像数据和所述虚拟投影数据。关于一个实施例描述和/或示出的特征可以以相同的方式或类似的方式用于一个或多个其它实施例和/或与其它实施例的特征组合或代替其它实施例的特征。本专利技术的描述不以任何方式限制权利要求中使用的词语或权利要求或专利技术的范围。权利要求中使用的词语具有其全部普通含义。附图说明在并入说明书并构成说明书的一部分的附图中，示出了本专利技术的实施例，其与上面给出的本专利技术的一般描述和下面给出的详细描述一起用于举例说明本专利技术的实施例。应当理解，附图中所示的元件边界(例如，框、框组或其他形状)表示边界的一个实施例。在一些实施例中，一个元件可以被设计为多个元件，或者多个元件可以被设计为一个元件。在一些实施例中，被示为另一元件的内部部件的元件可以被实现为外部部件，反之亦然。此外，元件可以不按比例绘制。图1是根据所公开技术的一个方面的示例性放射诊疗递送设备的透视图；图2是根据所公开技术的一个方面的示例性放射诊疗递送设备的示意图；图3是描绘生成改进或校正的图像的示例性方法的流程图；图4是示出与所公开的技术的各方面相关联的示例性数据的框图；图5是描绘生成改进或校正的图像的另一示例性方法的流程图；图6是描述利用数据一致性实施生成改进或校正的图像的示例性方法的流程图；图7是描述利用数据一致性实施和在先图像细化来生成改进或校正的图像的示例性方法的流程图；图8是描述利用数据一致性实施生成改进或校正的图像的示例性方法的流程图；图9是描述利用数据一致性实施和在先图像细化来生成改进或校正的图像的示例性方法的流程图；图10是描述使用放射诊疗设备的IGRT的示例性方法的流程图；图11是描述示例性的基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使用在先图像数据来改进扫描图像质量的方法，所述方法包括：/n接收对应于患者的在先图像的图像数据；/n获得所述患者的投影图像数据，其中所获得的投影图像数据被截断；/n基于所获得的所述患者的投影图像数据来重构患者图像；/n将所述在先图像与所重构的患者图像配准；/n基于所配准的在先图像生成虚拟投影数据；以及/n重构补充的投影图像数据集以创建改进的患者图像，其中所述补充的投影图像数据集包括所获得的投影图像数据和所述虚拟投影数据。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181130 US 62/773,700;20181130 US 62/773,712;20191.一种用于使用在先图像数据来改进扫描图像质量的方法，所述方法包括：
接收对应于患者的在先图像的图像数据；
获得所述患者的投影图像数据，其中所获得的投影图像数据被截断；
基于所获得的所述患者的投影图像数据来重构患者图像；
将所述在先图像与所重构的患者图像配准；
基于所配准的在先图像生成虚拟投影数据；以及
重构补充的投影图像数据集以创建改进的患者图像，其中所述补充的投影图像数据集包括所获得的投影图像数据和所述虚拟投影数据。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述患者的所述在先图像是计算机断层摄影(CT)图像。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述患者的所述在先图像是锥形束CT图像。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述患者的所述在先图像是磁共振(MR)图像。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述患者的所述在先图像是所述患者的在先规划图像。


6.根据权利要求1所述的方法，其中生成虚拟投影数据包括扩展所获得的投影图像数据的至少一个视图。


7.根据权利要求1所述的方法，其中生成虚拟投影数据包括生成附加视图以补充所获得的投影图像数据。


8.根据权利要求7所述的方法，其中生成虚拟投影数据包括：设置虚拟源轨迹并且获得所配准的在先图像的虚拟投影。


9.根据权利要求1所述的方法，其中所获得的投影图像数据被轴向地和横向地截断。


10.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述患者的投影图像数据包括使用所述患者的连续的螺旋的扇形束计算机断层扫描来获得所述患者的投影图像数据。


11.根据权利要求1所述的方法，其中将所述在先图像与所述重构的患者图像配准包括执行可变形图像配准。


12.根据权利要求1所述的方法，其中将所述在先图像与所重构的患者图像配准包括执行刚性图像配准。


13.根据权利要求1所述的方法，还包括使用迭代过程来实施所述改进的患者图像与所获得的投影图像数据之间的数据一致性。


14.根据权利要求13所述的方法，还包括使用迭代过程基于所述改进的患者图像来细化所述在先图像的所述配准。


15.一种用于使用在先图像数据改进扫描图像质量的成像装置，包括：
第一放射源，其被配置用于对放射进行成像；
放射检测器，其被定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻智聪，D·加农，
申请(专利权)人：爱可瑞公司，
类型：发明
国别省市：美国;US