[发明专利]成像控制器和成像系统

说明书

在多时期成像研究中，将来自先前成像时期的信息存储在二进制大对象(BLOB)中。将当前发射成像数据重建成当前非衰减校正(NAC)的发射图像。生成将来自所述BLOB的先前NAC发射图像对准到所述当前NAC发射图像的空间变换。使用所述空间变换来扭曲来自所述BLOB的先前计算机断层摄影(CT)图像，并且利用使用扭曲的CT图像的衰减校正来重建所述当前发射成像数据。替代地，采集低剂量当前发射成像数据和当前CT图像，生成将先前CT图像对准到所述当前CT图像的空间变换，使用所述空间变换来扭曲来自所述BLOB的先前衰减校正(AC)的发射图像，并且利用经扭曲的AC发射图像作为先验数据，使用所述当前CT图像来重建所述当前发射成像数据。

本申请是申请日为2016年10月28日、发明名称为“成像控制器和成像系统”的专利申请201680062872.8的分案申请。

技术领域

下文总体上涉及医学成像领域，例如，发射成像(例如，正电子发射断层摄影(PET)和单光子发射计算机断层摄影(SPECT))、计算机断层摄影(CT)，以及组合的发射成像/CT成像或其他混合功能成像/解剖成像。

背景技术

一方面的发射成像技术(例如，正电子发射断层摄影(PET)和单光子发射计算机断层摄影(SPECT))与另一方面的计算机断层摄影(CT)是互补的技术。发射成像通过将放射性药物施予患者并使用探测器环或使用围绕患者旋转的探测器以断层摄影方式对由放射性药物发射的辐射进行成像来执行。通常，放射性药物被选择为聚集在特定的器官或组织中。例如，在肿瘤学PET成像中，放射性药物有时是被标记有发射正电子的放射性同位素的糖——因为癌肿瘤趋向于比正常组织更快地获取糖，肿瘤因此在PET图像中表现为热斑。因此，发射成像有时被称为功能成像，因为发射成像能够捕捉新陈代谢差异。

CT成像测量X射线通过患者的透射。断层摄影成像通常是通过围绕患者一起旋转X射线源和探测器阵列来获得的，尽管具有环状X射线源和/或探测器阵列的配置也是已知的。CT对比度归因于不同组织的不同X射线吸收，并且因此CT一般提供解剖(即，结构)信息。因此，通过采集发射图像和CT图像两者，能够经由CT图像将先前范例的癌肿瘤定位在周围解剖结构内，并且经由发射图像对先前范例的癌肿瘤的功能特性(例如，坏死的程度)进行评估。

发射成像与CT的进一步协同是CT图像能够用于构建患者的衰减图，所述患者的衰减图然后用于当重建发射数据时校正发射辐射的衰减。能够将CT图像作为患者的衰减图来查看X射线能量处的辐射，并且考虑X射线能量(通常为～100-140keV)与发射能量(例如对于PET为511keV)的差异的已知缩放因子能够用于将CT图像变换为合适的衰减图以用于发射数据重建。为了方便起见，文本中将在没有这种衰减校正的情况下重建的发射图像称为非衰减校正的发射图像或NAC发射图像(例如在PET成像的情况下为NAC PET图像)。类似地，文本中将在对根据对应的CT图像生成的发射能量使用衰减图来进行衰减校正的情况下重建的发射图像称为衰减校正的发射图像或AC发射图像(例如在PET成像的情况下为AC PET图像)。

鉴于发射成像与CT成像之间的这些协同，执行其中收集发射数据(PET或SPECT数据)和CT数据两者的组合的PET/CT或SPECT/CT成像时期是常见的。组合的PET/CT和SPECT/CT成像系统的商业使用反映出对这种成像组合的广泛使用，商业使用的组合成像系统例如为Vereos PET/CT成像系统和BrightView SPECT/CT成像系统，这两者都可从KoninklijkePhilips N.V.(埃因霍温，荷兰)获得。在组合的发射成像/CT成像中，CT数据被重建以形成CT图像，该CT图像被进一步变换成用于在PET或SPECT数据重建中使用的衰减图，从而产生CT图像和AC PET图像或AC SPECT图像两者。医学人员在执行医学评估中通常将CT图像和AC发射图像两者考虑为互补信息。

发明内容