[发明专利]用于生成对比剂浓度图的方法

说明书

一种用于根据非对比增强计算机断层摄影扫描、对比增强计算机断层摄影扫描和对应的谱计算机断层摄影数据来生成对比剂浓度图的方法，包括：a.从所述非对比增强计算机断层摄影扫描、所述对比增强计算机断层摄影扫描和所述的谱计算机断层摄影数据生成至少两个不同的初级对比剂浓度图，b.执行对每个初级对比剂浓度图的局部质量分析，c.基于所述局部质量分析来确定针对每个初级对比剂浓度图的局部体积权重，并且d.基于两个所述初级对比剂浓度图和其对应的局部体积权重来生成次级对比剂浓度图。

技术领域

本发明涉及用于生成对比剂浓度图的方法。其还涉及适于与医学成像设备通信的设备、计算机断层摄影扫描器和计算机可读存储介质。

背景技术

在计算机断层摄影应用中，对比剂浓度图(诸如基于碘对比剂的“碘图”或基于不常见的对比剂(诸如钆、钡、铋或金)的其他图)可以在改进许多疾病和临床状况的诊断准确度中是非常有用的。用于生成这样的碘图的两个基本方法是已知的，每个方法具有优势和不足。一种方法使用两个常规计算机断层摄影扫描，具有和没有对比剂施予。这些扫描还被称为对比剂前和对比剂后计算机断层摄影扫描。通过应用体积空间配准跟随以图像相减(即，对比剂后图像减去对比剂前图像)，生成对比剂图。第二方法是直接根据单个谱计算机断层摄影扫描来生成对比剂图。诸如基于双能量或光子计数的谱计算机断层摄影具有将对比剂与生物材料定量地区分的能力。

配准相减方法相对于谱计算机断层摄影技术存在若干优点。首先，针对相同辐射剂量的对比噪声比(CNR)比在相关双能量碘图中高大约3倍。可以例如根据以下事实来理解该更高的CNR：碘增强对血液或软组织HU之间的亨氏单位(HU)差比双层计算机断层摄影(在120kVp处操作的)中的双能量第一层图像对高能量第二层图像中的碘增强之间的差高3倍。该比较包括以下考虑：两种技术之间的总体剂量均衡将常规计算机断层摄影图像(在双扫描相减协议中)和单层图像(在双能量单扫描协议中)中的每一个的原始信噪比带到大约相同水平。

而且，在双扫描协议中，真实的非对比图像可用于临床诊断。该图像通常比双能量虚拟非对比图像(特别地在低剂量计算机断层摄影扫描中)好得多。

此外，在配准相减技术中，骨骼和钙识别和消除可以有时比在单扫描谱计算机断层摄影中更加准确地完成。这归因于在对比剂前和对比剂后扫描之间对比剂浓度很大地变化，相反，骨骼和钙保持不变。

最终，双能量碘图和虚拟非对比(VNC)图像倾向于遭受不准确性和伪影的问题，特别地低剂量谱计算机断层摄影扫描。

双扫描相减技术的缺点在于，要求非常准确的体积空间配准。虽然相当好的配准算法已经是可商购的并且在研究中，但是配准结果在许多情况下仍然不是足够准确的，并且误配准伪影存在于相减结果中。

另外，执行两个扫描比仅利用谱计算机断层摄影执行单个对比扫描在某种程度上要求更加复杂并且耗费时间的临床工作流和患者计划。

两种技术中的限制在于，为改进碘图外观，常见的是，在这两种方法中应用相对强的滤波器以降低来自所获得的碘图的噪声和伪影是常见的，这些技术常常显著地降低具有相对低碘浓度的小的特征和结构的图空间分辨率和可检测性。

US2014/064589 A1公开了一种用于确定成像数据中的对比剂的浓度的方法，包括计算患者的感兴趣区域的造影剂前衰减图。

WO201/098124 A2公开了一种方法，其包括获得基于关于来自对外或目标的体积图像数据的感兴趣体素的体素分布的局部加权直方图所生成的未缩放的不规则图。

US2005/249329 A1公开了：图像重建单元，其根据所采集的投影数据来重建图像数据；以及管电流值设置单元，其根据关于针对对象所计划的对比剂检查的投影数据和信息设定针对X射线管的管电流值。

本发明的目的是将每个现有方法的最佳方面进行组合来克服其相应的缺点。

发明内容