[发明专利]灌注成像

说明书

技术领域

以下总体上涉及灌注成像，并且利用对计算机断层摄影(CT)的具体应用而得到描述；然而，以下也适用于其他成像模态，所述其他成像模态包括磁共振成像(MRI)、正电子发射断层摄影(PET)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)、超声(US)和/或其他成像模态。

背景技术

CT灌注成像使用诸如碘造影剂的造影材料通过与器官和组织中的血流有关的成像特性来提供功能信息。典型的灌注研究要求针对若干不同时间点对感兴趣体积的重复成像，例如，相继的扫描之间具有几秒差异的3-30个重复扫描(例如，1至10秒每时间帧)。在常见的灌注技术中，造影剂的药团被施予到患者的脉管系统中，并且在覆盖造影剂药团经过感兴趣区域中的组织的运送的时期内收集来自感兴趣区域的图像。

随时间推移的造影剂的局部浓度变化被用于分析生理参数。在临床实践中，利用特殊的分析算法来对灌注图像系列进行定性检验或量化评价是常见的。对于区域或每个体素，量化结果可以包括对血流、血液体积、平均运送时间、到达时间、渗透性、到峰值的时间、峰值强度、最大梯度和/或其他参数的测量结果。对与许多肿瘤类型和/或其他组织相关的异质组织的灌注成像常常造成对于准确的灌注量化的挑战。

通过范例的方式，能够使不同的组织成分在空间上纠缠在感兴趣区域之内，并且因此，由于时间系列可以不是在空间上对齐的，因此即使是在动态采集期间的细微患者或器官运动也能够引入显著的分析误差。一种将此减小的方法是使图像平滑并且计算器官区域的平均灌注值。另一种将此减小的方法是例如通过使用直方图或分割技术来总体地分析感兴趣区域中的体素。遗憾的是，这样的方法仍然不提供对异质组织的灌注参数的综合分析。

本文中描述的各方面解决了以上提到的问题和其他问题。

发明内容

以下描述了用于分析4D图像数据(即，对比度增强3D体积的时间系列)中的在空间上纠缠的异质组织的灌注特性的方法，在所述方法中，在空间上纠缠的组织成分被分开，并且生成并在视觉上呈现针对个体的组织成分的灌注图。

在一方面中，一种方法包括：获得电子格式的4D数据集，其中，所述4D数据集包括针对两个或更多个时间帧的对比度增强灌注成像数据的体素的多个3D体积，并且所述3D体积包括所述时间帧中的至少一个中的表示相同的感兴趣区域中的至少两个不同的组织成分的数据；针对正被评估的每个时间帧生成针对正被评估的每个体素的所述不同的组织成分中的每个的不同时间活动曲线点；并且至少基于所述时间活动曲线来生成指示针对所述不同的组织成分中的每个的不同参数图的信号。

在另一方面中，一种处理系统包括：直方图生成器，其针对两个或更多个时间帧生成针对对比度增强灌注成像数据的体素的多个3D体积中正被评估的每个体素的直方图，其中，所述3D体积包括所述时间帧中的至少一个中的表示相同感兴趣区域中的至少两个不同的组织成分的数据；时间活动曲线(TAC)生成器，其针对正被评估的每个时间帧生成针对正被评估的每个体素的所述不同的组织成分中的每个的不同时间活动曲线点；以及灌注图生成器，其至少基于所述时间活动曲线来生成指示针对所述不同的组织成分中的每个的不同参数图的信号。

在另一方面中，一种成像系统包括：被编码有一个或多个计算机可执行指令的计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令在由计算系统的处理器运行时，令所述处理器：通过将在空间上纠缠的组织成分分开成两个或更多个组织类别并生成针对所述个体的组织成分中的每个的灌注图的集合来分析异质组织的灌注特性。

本发明可以采取各种部件和各部件的布置，以及各种步骤和步骤的安排的形式。附图只是出于图示优选实施例的目的，并且不得被解释为对本发明作出限制。

附图说明

图1示意性地图示了与成像系统相结合的范例处理系统。

图2示意性地图示了图1的处理系统的范例。

图3图示了体积图像的部分、加权掩膜和加权直方图。

图4图示了针对时间系列的不同体积和其中的组织成分的体素的范例加权直方图。

图5图示了针对时间系列的体积和其中的组织成分的体素的加权直方图的范例。

图6图示了针对来自直方图的不同的组织成分而生成的范例多个TAC。

图7图示了用于确定图6的所述多个TAC的第一模型。

图8图示了用于确定图6的所述多个TAC的第二不同模型。

图9图示了针对来自直方图的不同的组织成分而生成的多个TAC的另一范例。