[发明专利]可调体模

说明书

本发明涉及用于模拟医学成像装置(例如计算机断层摄影(CT)扫描仪)的操作的设备和方法，并尤其涉及造影剂增强成像和血管造影术中的测试和模拟。本发明在其中需要作为时间的函数模拟对象的造影(contrast)变化的其他应用中也是有用的。 

在造影剂增强成像中，造影剂典型地通过静脉内或者动脉内注射引入患者的解剖结构。在允许造影剂到达患者的解剖结构中感兴趣区域(ROI)的延迟时间之后，开始对该区域进行扫描。扫描的定时要与ROI处的造影剂的存在协调一致，因为扫描太早或太迟都可能导致不能达到最佳增强，并可能需要对患者重新进行扫描。 

已经实现了用于协调造影剂增强扫描的各种技术。这些技术典型地包括用于确定ROI的轴向位置的任选概观扫描(optional surview scan)。在一种技术中，造影剂被注射到患者体内并且在预定延迟时间后开始对ROI进行扫描。但是，造影剂到达ROI的时间延迟在患者之间是变化的，而针对特定患者的时间延迟在一次扫描与下一次扫描之间也可不同。 

在另一种技术中，得到定位器扫描(locator scan)并将其用于识别一个或多个示踪ROI。然后注射造影剂，并在轴向位置处得到一系列低剂量扫描。当在一个或多个示踪ROI处探测到预期增强水平的造影剂时，自动触发诊断扫描。 

在测试注射方法中，对预期轴向位置进行扫描并且识别一个或多个示踪ROI。注射相对少量的造影剂，并且得到一系列低剂量的轴向扫描。来自测试扫描的信息被用于计算扫描延迟时间。然后使用预期注射方案注射造影剂，并在计算出的延迟时间之后开始诊断扫描。 

执行这些技术中的一种或多种的应用软件典型地驻留在与CT扫描仪相关的控制台或者工作站上。用于CT成像的这种商用软件的一个例子是Philips Medical Systems可提供的Bolus Pro软件。 

在一些情况下，需要测试或者模拟特定扫描仪以及被其使用的软件的操作。例如，用户可以从更精确地反映实际操作情况的训练中获益。类似地，在作为设计过程一部分的各种操作状态或者条件下，重复测试扫描仪和/或其软件可能得到更可靠的设计。作为制造过程的一部分也预期对扫描仪进行测试，以保证扫描仪及其软件正常操作。 

过去，这种测试和模拟难以进行。例如，人类测试者使用细绳手动拉动一片造影剂材料通过扫描仪的检查区域。但如同所理解的那样，这种手动测试证明是非常耗时的并且具有相当的不可重复性，并且要求测试者在正在操作的扫描仪附近。这样的过程在训练条件下也难以适用。因此，存在改进的空间。 

本发明的各个方面解决了这些以及其他问题。 

根据本发明的第一方面，设备包括基座，其适于放置在扫描仪的对象支架上，该扫描仪生成指示所检查对象内部物理特征的信息；由所述基座承载并且可以相对于所述基座沿着运动方向运动的体模。所述体模的CT数沿着运动方向变化。该设备还包括使得所述体模相对于基座沿着所述运动方向运动的致动器。 

根据本发明的另一方面，方法包括下列步骤：将体模相对于医学成像扫描仪的对象支架定位，所述扫描仪生成指示所检查对象内部物理特征的信息；使用致动器来使体模相对于对象支架运动以便改变感兴趣区域中的CT数；扫描所述感兴趣区域；在所述体模的运动过程中多次重复所述扫描步骤；使用来自多次扫描的信息多次确定所述感兴趣区域中的所述CT数。 

根据本发明的另一方面，设备包括基座，其适于放置在扫描仪的检查区域中，该扫描仪生成指示所检查对象内部物理特征的信息；由所述基座承载并且可以相对于所述基座沿着运动方向运动的体模；以及致动器，其使得所述体模相对于所述基座沿着所述运动方向运动以便改变感兴趣区域中的CT数。所述体模包括其中所述CT数具有第一值的第一部分和其中所述CT数具有第二值的第二部分。 

当阅读并理解附图和说明书时，本领域技术人员将会理解本发明的还有一些方面。 

本发明通过附图中的例子示出，但是不限于此，其中相似的参考标号表示相似的元件，其中： 

图1示出了CT扫描仪和体模； 

图2是体模的透视图； 

图3a、3b、3c和3d是体模的侧视图； 

图4是体模的横截面； 

图5示出了模拟的示踪扫描； 

图6是示踪扫描的时序图； 

图7a、7b、7c和7d显示了在其上图示了示踪ROI的体模的端视图。