放射成像方法技术

一种使用含有稳定氙、氧和氦的对比度增强剂的放射成像方法，用于与电脑化二维和三维Ｘ射线系统及用于所述系统的软件一起，对肺部换气、气管、支气管、细支气管和肺泡中气体流量的开放性和分布进行成像和定量测量，分别和组合对呼吸治疗气体混合物和压强，以及对肝脏血液流量，肾脏血液流量和大脑血流量和脑组织功能进行评价和优化。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及放射成像，更具体地说，涉及一种对比度增强的成像方法，该方法改善了基于电脑化放射技术的X射线对气管-支气管-肺泡呼吸的气隙、肺换气过程、肝脏血液流量、肾脏血液流量、大脑血液流量和脑组织机能的生理过程成像和定量测量的本领。放射成像包括使用X射线或放射性药品以产生图象，以及/或者定性和/或定量地确定例如象肺里支气管的特定空间或象肺等器官、或象包含气管-支气管-肺泡气隙、肺动脉-静脉系统和肺部软组织的肺部器官系统的功能度。使用X射线的放射成像包括电脑化和非电脑化的成像装置。基于成像技术的X射线电脑化是应用放射学的确定发展方向，这是由于考虑到由新的成像技术推动的软件、文件的数字存储，以及对在初始研究后一段时间所存储的基本数据的计算或处理，所有这一切都改善了可从病人在射线疗法中得到的利益。三维技术的例子包括，但不限于，计算机化层析X射线照相法(CT)，高速CT、高分辨率CT、以及基于三维重建和螺旋形，盘旋式及体积连续扫描的软件，该软件使CT产生可从任何角度方位和/或深度观察到的例如肺或心脏的三维图像。二维技术的例子包括数字式射线照相术、数字减影射线照相术和数字减影血管照相术。实际上所有医院都有CT装置，同时电脑化二维装置的数量正在迅速增长。由于其对X射线灵敏度的增长，电脑化X射线成像系统有利于减少对病人的辐射剂量，以及/或者将辐射线来高度聚焦到所关心的特定目标器官上，从而避免对身体其它部分和可能对射线敏感部分的干扰辐照，和/或精确记录与使用例如电子生理触发器的器官移动共济的图像和数据的能力。基于辐射成像的X射线取决于不同类型的组织对X射线的衰减和吸收上的不同。由于二维和三维电脑化X射线装置的高度空间分辨率，图象和数据集能在组织的较小和更离散部分上提供诊断信息。由于其能不受同位素衰变的物理局限性的妨碍而高速获得图象和数据集，二维和三维电脑化X射线装置能产生气体或血液更有限的流速和变化分布信号并由于来自器官/组织移动的阴影较少而产生边缘更清晰的图像。自然，X射线辐射被用来对象骨头等的硬组织或对软组织成像，这些组织由于将改变其密度的疾病或创伤而在结构上有变化。这种医学应用例子是骨折、死组织和发展到一定阶段的某些类型的肿瘤。最理想是增强在不同类型的软组织之间，内部空腔和形成该空腔的软组织间，不同的软组织结构间可获得的对比度，以及估算使用X射线的动脉-静脉系统的开放性及其状态。为此，人们已利用某些用来提高对比度的对比度增强剂，从而提高了辐射或X射线的成象质量。基于X射线对比度增强剂的离子和非离子碘，常用来更好地区别动脉-静脉系统与周围的软组织和骨头，以检测该动脉-静脉系统中的异常。因为碘具有高的原子序数，它随其存在的多少成比例地吸收或衰减X射线。基于对比度增强剂的碘被注射到静脉内，因此它们的使用包含侵入过程。作为对比度增强剂的碘最初用在有关动脉-静脉系统疾病的诊断和治疗的评价中，它们改善了其显像。作为对比度增强剂的碘留在血管系统中除非血管被疾病损害。还用它们来检测血管内的闭塞或动脉瘤之类的异常。因为它们仅是血管或流体的对比度增强剂，作为对比度增强剂的碘不能用来检测和诊断气体中的疾病，包括象肺部系统中的间隙，包含气管一支气管空气通道的堵塞，或者肺的失效区域，那里已失去弹性象肺气肿在吸气或呼气过程中气体不再易于交换，或者那里并没有完全发生从肺中肺泡气囊来的气体通过肺泡-毛细管膜进入血液再返回来的交换，或者如果对肺癌病人而言，换气是否发生在可能导致感染和其它问题的大泡中，或者确定对于呼吸治疗什么是最佳气体混合物和压力或者什么是最佳供换气装置。最好有一种辐射成像的方法通过使充满间隙形成的内部气体同围绕这些气隙的软组织形成对比而提供诸如肺部换气和支气管造影摄片辐射成像过程的辐射成像性能。由于这个和其它原因，现已产生了一种使用稳定的氙和氧交替呼吸，或者吸入含有比大气中浓度要高的稳定氙同氧的混合气的方法。稳定氙由于其高的原子序数而对X射线不完全透明因此它与在X射线通过病人身体各部位的密集度成比例地衰减或吸收X射线。凡有稳定态氙的地方由于其对X射线的吸收而使那个部位显现，根据图像记录或所使用的输出装置，以较深或较浅或者以不同颜色显现，这种可视图像的深浅程度或颜色相对增强有利于将一个区域与其它区域区分开。氧气起维持生命的作用。在X射线对比度增强方面使用稳定态氙有两个主要问题。一个是稳定态氙的价格昂贵。另一个是稳定态氙是一种相对稠密的气体。在高密度下虽然没有将患者置于遇难或危险的境地，但重复呼吸可能需要健康或生病的患者作更大的努力。这种困难对患有肺病的病人可能出现的难度更大。由于它的密集性和处于肺部换气或支气管造影摄片成像过程的病人都是直立或仰卧的事实，稳定态氙或含有高浓度稳定氙的气体混合物由于重力作用趋于流向肺部较低的区域，导致整个肺中稳定氙的非均匀分布和非均匀发散，而不能真实地反映病人的肺部状态，可能使研究的诊断价值无效。该结果可能是在气管-支气管-肺泡气隙结构的较上区域对比度较低。尽管这种方法由于电脑化X射线系统的较高分辨率使通过别的手段无法看见的诸如支气管和肺泡气隙这些部分能优质成像，但仍可能提供较差的或不完全的诊断评估。因此，本专利技术的一个目的就是提供一种改进的辐射成像方法，该方法能提供特别适合于电脑化X射线辐射成像过程的改进的对比度增强。本专利技术的另一个目的就是提供一种改进的辐射成像方法，在该方法中，将对比度增强剂以非侵入方式诸如通过吸入而供给病人，从而获得对比度增强，即，采用二维或三维电脑化X射线成像装置，使气管-支气管气隙空间的两种支气管造影摄片特性均扩展到较小的细支气管，同时肺部换气研究直到小泡级。通过阅读本文对本领域技术人员变得显而易见的上述和其它目的是通过本专利技术得以实现的，本专利技术是用于实现对病人辐射成像的一种方法，它包括给病人供以稳定态氙、氧和氦，然后进行对病人的辐射成像。作为本文所用的术语“辐射成像”或是指传统的X射线成像或是“电脑化X射线”成像。在传统的X射线成像中，病人位于X射线源和含有胶片屏幕和胶片的暗盒之间，X射线射到胶片屏幕上使其闪光而在胶片上记录图像。本文所用的术语“电脑化X射线”是指一个过程，在该过程中，X射线由X射线管射出，穿过病人，经电子检测，以数字形式存储，图像由软件形成并在CRT上显示和/或以可见或数字形式记录。这里所用的术语“定量”是指可用数字项表达的诊断信息，以描述身体中特定器官或系统的功能度或缺乏该功能。这里所用的术语“气管”是指肺外的大的气体通道。这里所用的术语“支气管”是指肺中较大的气体通道，而“细支气管”是指肺中较小的气体通道。这里所用的“肺泡”是指肺中在细支气管端头的小囊，在那里气体经过称之谓肺泡-毛细管膜上的肺和血液间交换氧气进入血液并消耗在细胞新阵代谢中，二氧化碳在细胞代谢中产生并排出血液回到肺中，氙气进出不变。这里所用的术语“肺部换气”研究是指对肺吸气和呼气能力，肺中气体的分布，以及肺通过肺泡-毛细管膜与血液交换气体能力的测定。本文所用的“内洗”(wash in)一词是指吸入气体混合物，在该过程中，记录进入气隙/空气通道中的气体分布和气体分布速率。本文所用的“平衡”是指在该点不断供给的诊断气体混合物已完全分布在它将到的气隙中，或者，如果测量到气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对病人进行放射成像的方法，它包含给病人提供稳定氙、氧和氦以及对病人进行放射成像两个步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RS费什曼，
申请(专利权)人：普莱克斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]