使用预曝光采集生成断层融合数据集制造技术

本发明专利技术公开了用于合成患者器官的二维(2D)图像的系统和方法，该合成是通过获得器官的预曝光x射线图像以便探知采集器官的2D(断层融合)投影图像所需的参数，对器官成像以获得器官的多个2D(断层融合)投影图像，以及由多个断层融合投影图像和预曝光x射线图像两者的组合生成器官的合成2D图像。组合生成器官的合成2D图像。组合生成器官的合成2D图像。

【技术实现步骤摘要】
使用预曝光采集生成断层融合数据集


[0001]本文所公开的主题的实施方案涉及使用预曝光采集的断层融合和断层融合数据集生成领域，并且更具体地，使用断层融合投影图像和预曝光x射线图像合成2D放射摄影图像。

技术介绍

[0002]由于非侵入性地检查人体内感兴趣的对象，并且图像内容、图像类型可用性和图像质量的改善一直是所期望的，因此各种放射摄影成像技术在医疗行业中变得有价值。例如，乳房x线照相术是用于检测和诊断乳腺癌的常见和标准筛选操作。标准二维(2D)乳房x线照片涉及将乳房定位在x射线源(发射器)和检测器之间，将检测器曝光于从源发射并穿过乳房组织的x射线，以及由检测器接收的数据生成2D图像。然而，所得的标准(或全视场)2D乳房x线照片图像可能受到组织叠加的限制，这是成像组织内的异常可被异常上方和/或下方的组织掩蔽的情况。
[0003]数字乳房断层融合(DBT)是一种放射摄影成像技术，其提供乳房组织的三维(3D)(体积)表示，可作为一系列切片或层看到。切片由以各种角度获取的感兴趣的对象的投影重建，例如，通过将x射线发射器(x射线源)在目标对象上方的整个弧线和其下方的检测器移动来获得。使用断层融合(或简称DBT)生成的3D切片通过查看重建3D体积的多层(切片)为执业医生提供了更好地检查成像对象的能力，以例如定位成像对象内特别关注的区域。然而，至少部分地由于几何布局，DBT图像通常不直接与使用常规乳房x线照相术生成的2D图像相当。
[0004]如所提及的，2D图像是整个体积的投影，而DBT生成整个体积中的一组切片。对于DBT，放射科医生必须观察大量的图像(所有层)，而对于2D图像，仅观察一个图像。这显著增加了读取时间(2倍或更多倍)。另一个限制是当患者向医疗专业人员呈现先前简单的2D图像时，难以将其与DBT获得的一组切片进行比较；并且必须再次采集2D图像以用于比较，从而导致患者的附加辐射。出于这些和其他原因，即使随着DBT技术的改进以及随着DBT技术被医疗从业者更普遍采用和使用，医疗专业人员和放射科医生仍需要提供更熟知的2D乳房x线照相术图像。
[0005]为了解决2D乳房x线照片的需求，除了提供相对最近可用的断层融合图像之外，还可执行图像的组合采集。即，针对相同的感兴趣的对象采集2D乳房x线照片和3D数字乳腺断层融合图像两者。然而，由于断层融合成像的平均剂量高于或大约等于常规的乳房x线照片2D成像，2D乳房x线照片加DBT的组合所需的辐射曝光可大致为单独一种或另一种方法的辐射曝光的两倍。因此，除了DBT图像之外，还需要生成或采集已知的2D乳房x线照片的信息，而无需有效地执行两次检查，以便减少和最小化总x射线剂量。
[0006]因此，期望使用断层融合合成2D乳房x线照片图像的方法以及用于生成断层融合数据集的方法，以获得具有改善质量的合成2D图像，同时最小化由目标对象接收的x射线剂量。

技术实现思路

[0007]在一个方面，本公开涉及一种使用包括面向检测器的x射线源的系统来获取感兴趣的对象的至少一个增强图像的方法。在示例性实施方案中，生成患者器官的合成2D图像的方法包括：通过用x射线激励曝光器官来获得器官的预曝光图像；基于所采集的预曝光图像，通过以下方式获得器官的多个二维(2D)(或断层融合)投影图像：将x射线发射器旋转到相对于器官的多个取向，以及从发射器发射x射线激励以获得多个投影图像中的每个投影图像；以及由预曝光图像和多个断层融合投影图像生成器官的合成2D图像。
[0008]在一个方面，该方法还包括：将预曝光图像与最靠近源位置的断层融合投影图像中的至少一个断层融合投影图像合并以创建合并的预曝光图像，该源位置是获得预曝光图像的位置。
[0009]在一个方面，在患者运动的情况下使用对准算法执行合并和/或补偿预曝光图像和断层融合投影中的至少一个断层融合投影的采集角度的差异。
[0010]在一个方面，该方法还包括利用所采集的预曝光图像作为基线图像；以及通过用断层融合投影图像中的信息增强基线图像来生成器官的合成2D图像。
[0011]在一个方面，该方法还包括利用断层融合投影图像中的一个断层融合投影图像作为基线图像；以及通过用断层融合投影图像和预曝光图像中的信息增强基线图像来生成器官的合成2D图像。
[0012]在一个方面，该方法还包括在显示器上显示合成2D图像。
[0013]在一个方面，器官的预曝光图像和器官的多个2D断层融合投影图像在器官的相同压缩期间获得。
[0014]在一个方面，用于获得多个二维(2D)断层融合投影图像中的每一个二维(2D)断层融合投影图像的x射线激励水平低于用于获得预曝光图像的x射线激励水平。
[0015]在示例性实施方案中，生成患者器官的合成2D图像的方法包括：通过用x射线激励曝光器官来获得器官的预曝光图像；基于所采集的预曝光图像，通过以下方式获得器官的多个二维(2D)(或断层融合)投影图像：将x射线发射器旋转到相对于器官的多个取向，以及从发射器发射x射线激励以获得多个投影图像中的每个投影图像；使用断层融合投影图像和预曝光图像重建3D体积；以及由重建的3D体积生成合成2D图像。
[0016]在一个方面，在重建3D体积并生成合成2D图像之前，将预曝光图像与多个2D(断层融合)投影图像一起包括在内。
[0017]在一个方面，在重建3D体积并生成合成2D图像之前，多个2D断层融合投影图像中的一个2D断层融合投影图像被预曝光图像替换。
[0018]在一个方面，在重建3D体积并生成合成2D图像之前，将多个2D投影图像中的一个2D投影图像与预曝光图像组合。
[0019]在一个方面，通过使用重建切片的至少子集增强预曝光图像来获得合成2D图像。
[0020]在一个示例性实施方案中，用于合成2D放射摄影图像的系统包括x射线发射器，该x射线发射器能够产生x射线，该x射线发射器能够旋转到多个取向；x射线检测器，该x射线检测器与x射线发射器至少部分地对准；处理器，该处理器操作地连接到x射线发射器和x射线检测器，该处理器操作x射线发射器和x射线检测器以采集器官的预曝光图像，并且随后基于所采集的预曝光图像，操作x射线发射器和x射线检测器以围绕待成像的器官旋转，以
便获得器官的多个二维(2D)(或断层融合)投影图像，其中该处理器由预曝光图像和多个断层融合投影图像合成2D图像；以及显示器，该显示器用于显示合成2D图像。
[0021]在一个方面，处理器将预曝光图像与断层融合投影图像中的至少一个断层融合投影图像合并，以创建合并的预曝光图像；以及通过用断层融合投影图像中的信息增强合并的预曝光图像来生成器官的合成2D图像。
[0022]在一个方面，在患者运动的情况下使用对准算法执行合并和/或补偿预曝光图像和断层融合投影中的至少一个断层融合投影的采集角度的差异。
[0023]在一个方面，处理器利用所采集的预曝光图像作为基线图像；以及通过用断层融合投影图像中的信息增强基线图像来生成器官的合成2D图像。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生成患者的器官的合成2D图像的方法，所述方法包括：通过用x射线激励曝光所述器官来获得所述器官的预曝光图像；基于所采集的所述预曝光图像，通过以下方式获得所述器官的多个二维(2D)断层融合投影图像：将x射线发射器旋转到相对于所述器官的多个取向，以及从所述发射器发射x射线激励以获得所述多个投影图像中的每个投影图像；以及由所述预曝光图像和所述多个断层融合投影图像生成所述器官的合成2D图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中在生成所述合成2D图像之前，将所述预曝光图像与所述多个2D投影图像中的至少一个2D投影图像合并。3.根据权利要求2所述的方法，其中在患者运动的情况下使用对准算法执行所述合并和/或补偿所述预曝光图像和所述断层融合投影中的所述至少一个断层融合投影的采集角度的差异。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：利用所采集的所述预曝光图像作为基线图像；以及通过用所述断层融合投影图像中的信息增强所述基线图像来生成所述器官的合成2D图像。5.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：利用所采集的所述合并图像作为基线图像；以及通过用所述断层融合投影图像中的信息增强所述基线图像来生成所述器官的合成2D图像。6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：利用所述断层融合投影图像中的一个断层融合投影图像作为基线图像；以及通过用所述断层融合投影图像和所述预曝光图像中的信息增强所述基线图像来生成所述器官的合成2D图像。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述器官的所述预曝光图像和所述器官的所述多个2D断层融合投影图像在所述器官的相同压缩期间获得。8.根据权利要求1所述的方法，其中用于获得所述多个二维(2D)断层融合投影图像中的每一个二维(2D)断层融合投影图像的x射线激励水平低于用于获得所述预曝光图像的x射线激励水平。9.一种生成患者的器官的合成2D图像的方法，所述方法包括：通过用x射线激励曝光所述器官来获得所述器官的预曝光图像；基于所采集的所述预曝光图像，通过以下方式获...

【专利技术属性】
技术研发人员：西尔万，
申请(专利权)人：通用电气精准医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：