[发明专利]用于计算机断层摄影中低剂量介入引导的数据采集和可视化模式

说明书

本公开涉及医学成像，并且更具体而言，涉及用于降低辐射剂量以改善扫描图像中特征的数据采集和可视化的系统和方法。

可以采用计算机断层摄影(CT)引导的介入来执行使用不同机械或机电装置的流程，例如活检、导管插入术或其他介入。CT引导的介入提供了几乎实时地连续更新用作解剖路线图的体信息的机会。然而，与这种类型的扫描模式相关的辐射剂量常常很高，可能不被推荐。这样的流程可能提供过高的辐射剂量，认为不适于介入辐射、心脏病学或肿瘤学中更大的应用范围。因此，提供一种具有CT扫描的优点但辐射剂量低的介入引导成像技术将是有利的。

根据本原理，用于监测受引导的介入装置的系统和方法包括使用辐射源对介入装置成像以确定介入装置在受检者内部的位置。执行圆形采集以更新介入装置的位置，其中，所述采集包括通过在给定角位置处关闭辐射源来跳过视角。生成所述介入装置的模型，以提供所述介入装置相对于所述受检者的背景的虚拟图像。只要测量新角度/投影的时候就可以对装置进行建模。然后，获得了3D模型，可以将其叠加在体积上。

另一种利用CT监测受引导的介入装置的方法包括：通过CT扫描构造患者的图像体积；执行圆形采集以更新介入装置的位置，其中，所述采集包括通过在给定角位置处完全关闭辐射源的x射线管来跳过视角；以及生成介入装置的模型，以提供介入装置相对于图像体积的背景的虚拟图像。在至少一个跳过的视角期间对介入装置进行建模，以提供对介入装置的跟踪。

一种用于监测介入装置的系统包括：图像扫描器，其被配置成利用辐射源对受检者的图像体积成像并确定介入装置在受检者内部的位置。图像扫描器被配置成执行圆形采集以更新介入装置的位置，其中，所述采集通过在给定角位置处关闭辐射源而在周期性视角处获得图像。存储装置被配置成存储介入装置的模型，以提供介入装置相对于受检者图像体积的背景的虚拟图像。该模型被配置成提供周期性视角期间介入装置的运动，以提供对介入装置的跟踪。显示器被配置成接收介入装置的建模的运动并相对于图像体积的最近投影图像显示建模的介入装置。

根据下文对其例示性实施例的详细描述，本公开的这些和其他目的、特征和优点将变得显而易见，要结合附图阅读详细描述。

本公开将参考以下附图详细阐述对优选实施例的以下描述，在附图中：

图1是示出了根据本原理用于以低辐射剂量引导的介入的数据采集和可视化的系统的图示；以及

图2是示出了根据本发明的例示性实施例用于使用针对消融流程的导管的引导介入的数据采集和可视化系统/方法的框/流程图。

本公开描述了使用用于心房纤颤(AFIB)流程或其他流程的CT引导来实时更新关于最新解剖路线图的装置信息。将描述AFIB流程作为非限制性例示范例。然而，可以在任何引导介入流程或希望较低辐射剂量的任何流程中采用本系统和方法。应当理解，将结合CT扫描描述本原理；然而，本发明的教导宽泛得多并且适用于任何扫描技术。此外，描述和示出了用于扫描图像的行星式(planetary)装置；然而，可以在C型臂装置或任何其他类型的连续运动源-探测器轨迹装置(例如，鞍形轨迹、多个圆弧等)上实施本实施例。附图中所示的元件可以以硬件或具有软件单元的软件的各种组合来实施，并且其提供可以在单个元件或多个元件中组合的功能。

现在参考附图，其中，类似数字表示相同或类似元件，从图1开始，例示性地示出了根据本原理的具有介入引导的扫描系统100。扫描系统100包括CT扫描装置；然而，还可以采用其他成像技术。系统100包括机架102，其支撑x射线源(例如，x射线管)104和x射线探测器106。x射线源提供辐射锥108，用于对受检者或患者110曝光。受引导的介入装置118可以包括针、探头、套管针、导管或任何其他医学装置，或实施诸如在身体内部移动的介入装置，介入装置可以是被动或主动驱动的，是或不是机械连接到身体外部的。可以根据来自CT扫描图像的反馈来引导装置118。可以使用引导控制器112来引导装置118。引导控制器112可以包括手动控制或者可以使用软件程序自动控制。控制器112可以使用来自多个源的反馈，所述源例如是计算机系统130提供的或存储在控制器112中的设置。可以自动或手动地执行引导。

机架102使用电机114旋转。x射线探测器106也旋转，并被设置在机架102上与源104相对的一侧上。通过这种方式，x射线透射通过受检者110并由探测器106探测。采用x射线以生成CT扫描图像，CT扫描图像可以存储在存储器132中、显示于显示器146上、存储在诸如存储介质装置或胶片的便携式介质上、或图像再现和存储的任意组合。