使用计算机断层摄影数据确定体重和脂肪含量的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种使用计算机断层摄影数据确定体重及脂肪含量的方法及装置。一种方法（６０）包括使用计算机断层摄影成像系统（１０）获取（６２）预扫描图像，以及将预扫描图像分割（６６）成代表成像的脂肪的象素及代表成像的组织的象素。该方法（６０）还包括基于分割的、代表成像的脂肪及成像的组织的象素确定（７０）脱脂体重。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及成像方法及装置，并且更特别地涉及使用计算机断层摄影(CT) 数据的方法及装置。
技术介绍
个体特征，诸如体重、身高、腰围、性别、年龄等是医生预测某些风险(例如，死亡 率和发病率风险)有用的临床描述。说明身体脂肪成分的诸如体重指数(BMI)及脱脂体重 (LBW)的度量可提供甚至更好信息以为特殊个体预测死亡率和发病率风险，同时也提供更 准确的参数用于药物介入的适当修整。 BMI是应用于男性及女性的基于身高及体重的体脂肪度量。LBW为人体总体重减 去脂肪组织(脂肪)的重量。LBW通常使用身体成分重量分析仪标度估计，其测量腿到腿的 生物电阻抗。然而，这些估计可被一些复合因子影响，诸如个体的膀胱及小肠肠管中的水化 状态或流体量。估计中的误差越大，就越可能发生，例如，施加的造影剂的剂量和速率不对 或不是对患者最佳的。因而，例如当对已注射造影剂的人进行CT成像扫描时，成像质量可 能会受到不利影响。此外，施加太多造影剂会导致造影剂导致过敏反应的风险及严重性增 加。另外，腿到腿的阻抗的常规评估在标准的医疗实践中可能是不可行的。
技术实现思路
在一方面，本专利技术的一些实施例提供了一种用于确定脱脂体重的方法。该方法包 括利用计算机断层摄影成像系统获取预扫描图像并将预扫描图像分割成代表成像的脂肪 的象素和代表成像的组织的象素。该方法进一步包括基于分割的、代表成像的脂肪及成像 的组织的象素确定脱脂体重。 在另一方面，本专利技术的一些实施例提供了一种使用计算机断层摄影(CT)确定人 的脱脂体重的方法。该方法包括进行人体腹部的定位扫描以获取图像并对图像进行阈值处 理以识别代表成像的脂肪的象素及代表成像的组织的象素。该方法进一步包括基于识别的 代表成像的脂肪及成像的组织的象素计算脂肪比例并基于脂肪比例及人体重量确定人体 脱脂体重。 在又一方面，本专利技术的一些实施例提供了一种计算机断层摄影系统，其包括构造 为获取人体定位扫描的成像部分。该计算机断层摄影系统还包括处理部分，其构造为对由 定位扫描生成的图像进行阈值处理以识别代表成像的脂肪的象素及代表成像的组织的象 素，并且基于由识别的象素确定的脂肪比例计算人体脱脂体重。附图说明 图1是根据本专利技术的各种实施例构造的计算机断层摄影(CT)成像系统的透视图。 图2是根据本专利技术的各种实施例构造的CT成像系统的框图。 图3是示出根据本专利技术的各种实施例使用CT数据估计脱脂体重(LBW)的方法的 流程图。 图4是根据本专利技术的各种实施例的仅显示脂肪象素的CT图像。 图5是根据本专利技术的各种实施例的仅显示组织象素的CT图像。 图6是示出定位扫描的投影面积的平方根(sqrtPA)与重量线性相关的图表。 图7是示出定位扫描的患者衰减信息(PAI)与重量线性相关的图表。具体实施例方式当结合附图阅读时，将更好地理解上述总结及以下对本专利技术一些实施例的详细描 述。附图示出了各种实施例的功能块的图示，所述功能块并不一定表明硬件电路之间的分 割。因此，例如，可在一个单一硬件片(例如通用信号处理器或一块随机存取存储器、硬盘 等等)上实现一个或多个这些功能块(例如处理器或存储器)。同样地，程序可以是独立程 序，可结合为操作系统中的子程序，可以是已安装软件包中的功能等等。应当理解各种实施 例不限于图中所示的排列及手段，附图也并非一定按比例绘制。 如本文中所使用的，用单数描述并且用一修饰的元件或步骤应当理解成不排除 多个所述元件或步骤，除非明确地指出这种排除。另外，所称的本专利技术一个实施例并非 旨在解释为排除同样结合了所述特征的另外的实施例的存在。此外，除非明确地指出相反状态，包括或含具有特定特性的一个元件或多个元件的实施例可包括不具有该特性的 其他这种元件。另外，对特定个数元件的描述不排除具有多于该特定个数的实施例，除非用 诸如准确或仅的词语进一步限定该个数。同样，除非可能性被明确地、从逻辑上、或 物理上排除，否则可从实施例中省略个别特征，或者可合并另一个实施例或其他实施例中 的一个或多个特征以产生本专利技术的附加实施例。 同样本文中所使用的，短语重建图像并非旨在排除产生了代表图像的数据但未 产生可视图像的本专利技术的实施例。因此，本文所使用的术语图像广义上指可视图像及代 表可视图像的数据。然而，许多实施例产生(或构造为产生)至少一个可视图像。另外，尽 管在CT医疗背景中详细描述，可以设想在医疗背景及非医疗背景中的所有成像方式都受 益，所述成像方式包括，例如超声、磁共振成像(MRI)、电子束CT(EBCT)、正电子发射断层 摄影(PET)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)，所述非医疗背景是诸如工业背景或运输 背景，诸如，例如但不限于，用于机场或其他运输中心的行李扫描CT系统。 各种实施例可用于不同类型的成像系统。例如，各种实施例可用于CT系统，在该 CT系统中x射线源投射扇形束，所述扇形束经准直位于笛卡尔坐标系中的X-Y平面内并且 一般称为成像平面。该x射线束穿过被成像的对象，诸如患者。该x射线束被对象衰减 后，照射到辐射探测器阵列。在探测器阵列所接收的衰减后的辐射束的强度取决于对象对x 射线束的衰减。阵列的每个探测器元件产生单独的电信号，所述电信号为x射线束强度在 探测器位置的测量值。分别获得所有探测器的强度测量值以产生透射曲线。 在第三代CT系统中，x射线源及探测器阵列与台架一起在成像平面内围绕要成像 的对象旋转，使得x射线束与对象的交角不断变化。当台架结束一个完整的360度旋转时出 现完整的台架旋转。在轴向扫描中，处理投影数据以构造对应于通过对象截取的二维切片 的图像。通过一组投影数据重建图像的一种方法在本领域中称为滤波反投影技术。该过程4将扫描中的衰减测量值转变成称为CT值(CT numbers)或菲尔德单位(HU) (Hounsfieldunits)的整数，其用于控制阴极射线管显示器上的相应象素的亮度。 为了减少总扫描时间，可进行螺旋扫描。为了进行螺旋扫描，在获取指定数目的切片的数据时移动患者或对象(例如行李)。这种系统从一个扇形束螺旋扫描产生一个螺旋。扇形束绘制的该螺旋产生投影数据，通过该投影数据可重建每个指定切片中的图像。 用于螺旋扫描的重建算法通常使用螺旋加权算法，该算法加权获取的数据作为视角及探测通道指数的函数。特别地，在滤波反投影处理之前，根据螺旋加权因子加权数据，所述螺旋加权因子为台架角及探测器角的函数。然后处理加权的数据以产生CT值并构建对应于通过对象截取的二维切片的图像。 本专利技术实施例的技术效果包括使用CT数据估计脱脂体重(LBW， leanbodyweight)时产生的改善的且更一致的诊断图像质量。此外，基于估计的LBW可优化造影剂的施用。基于在此描述的题材，本专利技术实施例的这些和其他技术效果的获得方式对于本领域普通技术人员将变得显而易见。 图1为CT成像系统10的示图。图2为图1中所示的CT成像系统10的示意性框图。在示例性实施例中，计算机断层摄影(CT)成像系统10显示为包括代表第三代CT成像系统的台架12。台架12具有辐射源14，其向位于台架12对面的探测器阵列18投射x射线的锥形束16。 探测器阵列18由多个探测器排(未示出)形成，所述探测器排包括一起感测投射的x射线的多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定脱脂体重的方法（６０），该方法包括：使用计算机断层摄影成像系统获取（６２）预扫描图像；将预扫描图像分割（６６）成代表成像的脂肪的象素和代表成像的组织的象素；以及基于分割的、代表成像的脂肪及成像的组织的象素确定（７０）脱脂体重。

【技术特征摘要】
US 2008-10-17 12/253,889一种用于确定脱脂体重的方法(60)，该方法包括使用计算机断层摄影成像系统获取(62)预扫描图像；将预扫描图像分割(66)成代表成像的脂肪的象素和代表成像的组织的象素；以及基于分割的、代表成像的脂肪及成像的组织的象素确定(70)脱脂体重。2. 根据权利要求l的方法(60)，进一步包括进行定位扫描以获取预扫描图像。3. 根据权利要求l的方法(60)，进一步包括进行低剂量轴向预扫描以获取预扫描图像。4. 根据权利要求1的方法(60)，其中分割(66)包括对所述预扫描图像进行阈值处理 以将预扫描图像分割成代表成像的脂肪的象素及代表成像的组织的象素。5. 根据权利要求4的方法(60)，其中所述阈值处理包括对代表成像的脂肪的象素和代 表...

【专利技术属性】
技术研发人员：TL托思，D马林，L候，R内尔森，
申请(专利权)人：通用电气公司，杜克大学，
类型：发明
国别省市：US[美国]