[发明专利]4D造影增强计算机断层摄影（CT）

说明书

技术领域

以下总体上涉及成像，并且更具体而言涉及具有造影增强的4D计算机断层摄影（CT），并且针对辐射处置规划的具体应用进行描述。

背景技术

肿瘤学处置规划是，针对利用辐射疗法（即，电离辐射）、外科手术、化疗等处置（一个或多个）肿瘤，创建处置规划的过程。一般而言，针对处置规划，（例如，经由计算机断层摄影（CT）或其他扫描器）扫描受试者，并将得到的体积图像数据用于运行处置模拟和/或创建处置规划。然而，在没有造影的图像数据中通常难以将肿瘤可视化，其可以因呼吸和/或心脏运动而移动。因此，通常执行造影增强CT扫描。

利用具有约每转二点五厘米（2.5cm）的z轴探测器覆盖范围的扫描器，从肩部到臀部的扫描可能覆盖约五十厘米（50cm），并且其中在整个呼吸周期（例如，从充分吸入到充分呼出约为四秒（4s））上扫描每个卧榻位置，所述扫描的执行将占用约八十秒（80s）。这种扫描可以是低螺距自由呼吸呼吸门控的螺旋CT扫描，其中，针对成像整个肿瘤所需要的多次旋转，每次旋转均覆盖整个呼吸周期；或者是在不同的卧榻增量处的一系列轴向扫描，其中，在整个呼吸周期上在每个卧榻位置扫描所述患者，并且其中，将所述轴向切片合并到一起，以形成覆盖整个肿瘤的体积数据。

对于这种扫描，为了确定所述受试者的正确定位以扫描所述肿瘤，首先执行定位扫描（scout scan）或低剂量扫描，以在受试者中定位所述肿瘤。在该范例中，将测试造影剂（test bolus）施予给受试者，以确定在感兴趣组织中达到峰值造影剂摄取的大概时间。可也是采用其他方法，以估计达到峰值造影剂摄取的时间。此外，用风箱带（bellow belt）或其他设备监测所述患者的呼吸循环。基于位置定位受试者，并且然后将所监测的呼吸周期和所估计的达到峰值造影剂摄取的时间，用于在捕获所述组织中的峰值造影剂摄取的尝试中，门控造影增强扫描。

遗憾的是，可能难以将所述扫描的定时与所述肿瘤的峰值造影剂摄取和增强同步。这样，可能会部分或全部错过峰值造影剂摄取，并且可能必须重新扫描所述受试者一次或多次，以捕获针对处置规划所期望的造影增强。因此，所述患者可能被暴露于多重剂量的造影剂材料和/或多重扫描和辐射暴露。

发明内容

本申请的各方面解决上述问题以及其他问题。

根据一个方面，一种方法包括利用成像系统，对受试者的感兴趣组织执行造影增强计算机断层摄影（CT）扫描，所述成像系统具有辐射源和探测器阵列，其中，在所述成像系统的所述辐射源和所述探测器阵列的单次旋转期间，同时对所述感兴趣组织的峰值造影增强、所述感兴趣组织的全运动范围以及所述感兴趣组织的整个感兴趣体积成像。

根据另一方面，一种成像系统包括辐射源，所述辐射源关于z轴绕检查区域旋转，并且发射穿过所述检查区域的辐射；以及探测器阵列（118），其跨越所述检查区域定位，与所述辐射源相对，探测穿过所述检查区域的辐射。所述探测器阵列包括沿z轴方向的多行探测器，提供z轴覆盖范围，并且所述覆盖范围使得在所述源的单次公转期间，扫描移动的感兴趣组织的整个感兴趣体积。其中，在所述单次公转期间执行所述扫描，并且所述扫描覆盖所述感兴趣组织的完整移动周期；并且在所述公转期间，所述扫描对所述感兴趣组织对造影剂材料的峰值造影剂摄取成像。所述系统还包括重建器，其基于所述扫描重建四维造影增强数据集。

根据另一方面，一种方法包括确定绕感兴趣区域的扫描的位置；在所述感兴趣区域中的肿瘤的峰值造影剂摄取期间，以零螺距扫描所述感兴趣区域，从而在扫描视场的全运动范围期间，将所述肿瘤维持在所述扫描视场内；获得所述感兴趣区域——包括所述肿瘤——的四维造影增强图像。

根据另一方面，一种方法包括使承载正被扫描的患者的受试者支撑体的平移与所述患者的所述感兴趣组织的到达峰值造影增强的估计时间进行同步，使得在所述感兴趣组织正被扫描时所述峰值造影增强在所述感兴趣组织中发生，并且在所述感兴趣组织关于所述患者的全运动范围上对所述感兴趣组织成像。

附图说明

本发明可以采取各种部件和部件的布置，以及各种步骤和步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选的实施例的目的，并且不应被解读为限制本发明。

图1示意性地图示了结合处置规划系统和处置设备的成像系统。

图2图示的示范性方法用于在所述感兴趣组织的运动周期期间，在所述感兴趣组织的运动范围上生成感兴趣组织的4D造影增强的数据集，而不必在峰值造影增强期间同步所述感兴趣组织上的所述扫描的定时，同时在单次旋转中成像。