Устройство оценки протокола сбора



Устройство оценки протокола сбора
Устройство оценки протокола сбора
Устройство оценки протокола сбора
Устройство оценки протокола сбора
Устройство оценки протокола сбора
Устройство оценки протокола сбора

 


Владельцы патента RU 2558519:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Группа изобретений относится к медицине, а именно к способам и устройствам оценки протокола сбора данных КТ-исследования. Способ включает в себя генерирование, через устройство оценки дозы, карты дозы, указывающей оценочную дозу, осаждаемую на субъекте, на основе значений параметров протокола сбора у протокола сбора системы формирования изображения, и генерирование, через устройство оценки шума, по меньшей мере одной из карты шума, указывающей оценочный шум изображения на основе значений параметров протокола сбора, или карты отношения контраст/шум, основанной на карте шума и карте ослабления. Карта дозы или карта шума генерируется на основе данных объемного изображения, при этом данные объемного изображения соответствуют данным изображения, собранным для некоторого другого пациента. Способ дополнительно включает в себя отображение, через устройство отображения карт дозы и шума в удобном для восприятия человеком формате. Использование группы изобретения обеспечивает оптимизацию значений параметров протокола сбора для уменьшения дозы излучения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изложенное ниже относится в общем случае к устройству оценки протокола сбора и описано применительно конкретно к компьютерной томографии (КТ). Однако это применимо также к другим применениям медицинского формирования изображения и к применениям немедицинского формирования изображения.

Сканер для компьютерной томографии (КТ) включает в себя рентгеновскую трубку, смонтированную на поворотном гентри, который вращается вокруг области обследования относительно продольной или z-оси. Рентгеновская трубка излучает ионизирующее излучение, которое проходит через область обследования и облучает в ней пациента. Детекторная матрица расположена по дуге, противолежащей области обследования из рентгеновской трубки. Детекторная матрица обнаруживает излучение, которое проходит через область обследования, и генерирует характеризующие его проекционные данные. Восстанавливающее устройство обрабатывает проекционные данные и восстанавливает характеризующие их данные волюметрического (объемного) изображения. Данные волюметрического изображения обрабатываются, чтобы генерировать одно или более изображений пациента.

Как было сказано выше, рентгеновская трубка излучает ионизирующее излучение, которое облучает пациента. Доза излучения, осажденная в пациенте, основана на различных параметрах протокола сбора, таких как ток трубки (мА), напряжение трубки (пиковое напряжение в кВ), шаг/время воздействия (для спиральных сканирований), толщина и расстояние между срезами (для аксиальных сканирований), а также габариты пациента. Доза излучения может быть уменьшена за счет уменьшения тока трубки и напряжения трубки, и/или увеличения шага, толщины среза и расстояния между срезами. Однако шум изображения обратно пропорционален дозе излучения, и, следовательно, уменьшение дозы излучения приведет к увеличению шума, что снижает качество изображения.

В одной предложенной КТ системе предварительно установлен пороговый уровень шума, и система автоматически определяет единственный наилучший набор значений параметров протокола сбора, который оптимизирован для уменьшения дозы излучения, при поддержании предварительно установленного порогового уровня шума. К сожалению, это жесткий подход, который выполнен в уровне техники компьютерным процессором. В результате в отдельном случае КТ сканнер может оказаться неспособным работать при автоматически определяемых оптимизированных значениях параметров протокола сбора. Например, реализуемый компьютером алгоритм может не принимать в расчет ограничения системы сканирования (такие, как доступное пиковое напряжение в кВ, мА-с, и подобные установки) из КТ системы. Кроме того, такой подход не рассматривает процедуру формирования изображения, и поэтому другие значения параметров протокола сбора могут лучше подходить для конкретной процедуры формирования изображения и/или для пациента. Такое решение может приниматься рентгенологом на основе многолетнего опыта. Более того, рентгенолог может захотеть использовать значения протокола сбора, с которыми он/она знаком(а), например значения параметров протокола сбора, основанные на оценках дозы (CTDI), рекомендациях изготовителя или определяемых функциональным средством значениях параметров протокола сбора.

Аспекты настоящей заявки затрагивают вышеупомянутые и другие вопросы.

Согласно одному аспекту способ включает в себя генерацию, через устройство оценки дозы, карты дозы, указывающей оценочную дозу, осажденную на субъекте, на основе значений параметров протокола сбора из протокола сбора системы формирования изображения, и генерацию, через устройство оценки шума, по меньшей мере, одной из карты шума, указывающей оценочный шум изображения на основе значений параметров протокола сбора, или карты отношения контраст/шум на основе карты шума и карты ослабления. Способ дополнительно включает в себя отображение, через устройство отображения, карт дозы и шума в удобочитаемом для человека формате.

В другом варианте осуществления устройство оценки протокола сбора включает в себя устройство оценки дозы, устройство оценки шума и компонент анализа. Устройство оценки дозы генерирует карту дозы, указывающую оценочную дозу, осажденную на субъекте, на основе значений параметров протокола сбора системы формирования изображения. Устройство оценки шума генерирует карту шума, указывающую оценочный шум изображения для субъекта на основе значений параметров. Компонент анализа отображает, через устройство отображения, карты дозы и шума в удобочитаемом для человека формате.

В другом варианте осуществления способ включает в себя идентификацию, по меньшей мере, двух разных протоколов сбора системы формирования изображения. Способ дополнительно включает в себя генерацию первой и второй карт дозы соответственно для, по меньшей мере, двух протоколов сбора на основе соответствующих значений параметров протоколов и, по меньшей мере, одной из первой и второй карт шума или первой и второй карт отношения контраст/шум соответственно для, по меньшей мере, двух протоколов сбора на основе соответствующих значений параметров протоколов. Способ дополнительно включает в себя одновременное отображение первой и второй карт дозы и, по меньшей мере, одной из первой и второй карт шума или первой и второй карт отношения контраст/шум в удобочитаемом для человека формате.

В другом варианте осуществления способ включает в себя генерацию первой карты дозы для первого протокола сбора системы формирования изображения, первой карты шума для первого протокола сбора, карты ослабления на основе существующих значений пикового напряжения в кВ и первой карты отношения контраст/шум на основе первой карты шума и карты ослабления. Способ дополнительно включает в себя идентификацию критерия оптимизации параметров протокола, при этом критерий идентифицирует одно или более из представляющего интерес контрастного вещества, представляющего интерес диапазона энергии и представляющей интерес задачи формирования изображения. Способ дополнительно включает в себя генерацию набора значений параметров протокола для протокола сбора данных, оптимизированных на основе критерия оптимизации и одной или более из карты дозы, карты шума, карты отношения контраст/шум и карты ослабления.

В другом варианте осуществления способ включает в себя генерацию, по меньшей мере, одной из разностной карты дозы, разностной карты шума или разностной карты отношения контраст/шум соответственно на основе первой и второй карт дозы, первой и второй карт шума или первой и второй карт отношения контраст/шум, и отображение, по меньшей мере, одной из сгенерированных разностных карт.

Изобретение может быть реализовано в виде различных компонентов и компоновок компонентов, и различных этапов и компоновок этапов. Чертежи служат только для иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления и не должны трактоваться как ограничивающие изобретение.

ФИГ.1 иллюстрирует пример системы формирования изображения в связи с устройством оценки данных изображения.

ФИГ.2 иллюстрирует пример устройства оценки данных изображения.

ФИГ.3-6 иллюстрируют примерные способы.

Фиг. 1 иллюстрирует систему 100 формирования изображения, такую как сканер для компьютерной томографии (КТ). Система 100 формирования изображения обычно включает в себя неподвижный гентри 102 и поворотный гентри 104. Поворотный гентри 104 поддерживается с возможностью поворота неподвижным гентри 102 и поворачивается вокруг области 106 обследования относительно продольной или z-оси 108. Поддержка 110 пациента, такая как тележка, поддерживает объект или субъекта, такого как пациент-человек, в области 106 обследования.

Источник 112 излучения, такой как рентгеновская трубка, поддерживается поворотным гентри 104. Источник 112 излучения излучает ионизирующее излучение из фокального пятна, и излучение проходит через область 106 обследования и объект или субъекта в ней. Коллиматор источника коллимирует излучение, чтобы сформировать, как правило, конусообразный, клинообразный, веерообразный или другой лучи излучения.

Двумерная воспринимающая излучение детекторная матрица 114 располагается по дуге, противолежащей источнику 112 излучения на другой стороне области 106 обследования. Детекторная матрица 114 включает в себя множество рядов детекторов, которые продолжаются вдоль направления z-оси. Детекторная матрица 144 обнаруживает излучение, проходящее через область 106 обследования, и генерирует проекционные данные, характеризующие его.

Вычислительная система общего назначения или компьютер служит в качестве консоли 118 оператора. Процессор консоли 118 выполняет считываемые компьютером инструкции на консоли 118, что позволяет оператору управлять работой системы 100, например выбирать протокол сбора (такой, как диагностический, недиагностический протокол с малой дозой в формате 3D, и т.п.), устанавливать значения параметров протокола сканирования, инициировать сканирование, и т.п.

Восстанавливающее устройство 120 восстанавливает проекционные данные и генерирует данные трехмерного (3D) волюметрического изображения, характеризующие их. Данные волюметрического изображения могут быть обработаны, чтобы генерировать одно или более изображений объекта или субъекта.

Устройство 124 оценки протокола сбора оценивает значения параметров протокола сбора. Как описано более подробно ниже, устройство 124 оценки протокола сбора оценивает осажденную дозу на субъекте, для одного или более протоколов сбора, определяет профили или карты дозы, шума изображения и/или отношения контраст/шум для одного или более протоколов сбора, и/или определяет значения параметров протокола сбора на основе критерия оптимизации и/или политик параметров сканирования.

В одном случае это позволяет врачу-клиницисту оценивать дозу для субъекта, основываясь на протоколе, используемом для сканирования субъекта, и данных изображения по сканированию. В другом случае это позволяет врачу-клиницисту оценивать дозу для множества протоколов, доступных для системы 100. Эта информация может быть использована, чтобы сравнить дозы между двумя или более протоколами сбора ретроспективно или с расчетом на будущее. Еще в одном случае это позволяет врачу-клиницисту регулировать параметры протокола на основе критерия оптимизации, такого как доза, шум, контраст представляющего интерес материала, цель процедуры формирования изображения, и т.п.

В иллюстрируемом варианте осуществления устройство 124 оценки протокола сбора является частью системы 100, но отдельным от консоли 118. В другом варианте осуществления устройство 124 оценки протокола сбора является частью консоли 118. Еще в одном варианте осуществления устройство 124 оценки протокола сбора расположено удаленно от системы 100, например в рабочей станции за пределами помещения обследования, в котором расположена система 100.

Устройство 124 оценки протокола сбора может включать в себя один или более процессоров и считываемый компьютером носитель информации, который хранит выполняемые компьютером инструкции, выполняемые одним или более процессорами. В одном неограничивающем случае один или более процессоров выполняют инструкции, чтобы реализовать один или более из описанных ниже компонентов устройства 124 оценки протокола сбора.

Фиг. 2 иллюстрирует пример устройства 124 оценки протокола сбора.

Банк 202 моделей хранит анатомические модели, включающие в себя модели, которые могут быть использованы для оценки дозы и/или шума изображения, определения профилей дозы и/или шума изображения, и/или для генерации оптимизированных значений параметров протокола сбора. Как показано, банк 202 моделей может хранить генерируемые компьютером анатомические модели. Такие модели включают в себя модели на основе сетки (mesh, меш-модель), векторной графики, анализа конечных элементов, и/или модели, основанные на другом, включающие в себя модели на основе графики и/или уравнения.

Устройство 204 моделирования генерирует анатомические модели на основе данных волюметрического изображения, таких как данные волюметрического изображения, восстановленные восстанавливающим устройством 120 системы 100 (фиг. 1). Подобным образом эти модели могут быть основаны на сетке, векторной графике, анализе конечных элементов и/или на чем-то другом, и могут храниться в банке 202 моделей. Это проиллюстрированное устройство 204 моделирования может дополнительно использовать генерируемые компьютером модели, чтобы, например, подогнать представление анатомической структуры в анатомической модели под соответствующую анатомию в данных волюметрического изображения, и/или наоборот.

Устройство 206 сегментации может быть использовано для сегментации данных волюметрического изображения на основе представляющей интерес анатомии (например, кость, воздух, ткань, и т.п.), представляющего интерес вещества или материала (например, контрастное вещество) и/или чего-то другого. Устройство 204 моделирования может генерировать анатомические и/или характерные для материала модели на основе сегментированных данных. Такие модели также могут храниться в банке 202 моделей.

Устройство 206 оценки дозы оценивает осажденную дозу излучения для представляющей интерес области и генерирует карты распределения дозы, которые включают в себя информацию, указывающую пространственное распределение осажденной дозы для конкретной анатомии, основываясь на ней. Показанное устройство 208 оценки дозы выполнено с возможностью оценки дозы на основе одного или более значений параметров протокола сбора (например, пиковое напряжение в кВ, мА-с, и т.п.), для одного или более протоколов сбора.

В одном случае устройство 208 оценки дозы оценивает дозу на основе значений параметров протокола сбора, используемых для сканирования субъекта, и данных волюметрического изображения, сгенерированных при сканировании. Оценочная доза может быть использована, чтобы оценить дозу осажденную, для процедуры формирования изображения, конкретной анатомии субъекта (например, характерной для органа), времени действия накопленной дозы и/или другой информации. Дополнительно или в качестве альтернативы оценочная доза может быть использована, чтобы предсказать дозу для другого субъекта с подобными физическими характеристиками (например, ростом, весом, и т.д.), патологиями, и т.п., перед сканированием другого субъекта.

Данные волюметрического изображения могут поступать от диагностического сканирования или предварительного сканирования, такого как 3D с малой дозой или другого предварительного сканирования. Если данные волюметрического сканирования поступают от диагностического сканирования, оценочная доза может быть также использована, чтобы облегчить планирование последующего сканирования этого субъекта или другого субъекта с подобными физическими характеристиками. Если данные волюметрического изображения поступают от предварительного сканирования, оценочная доза может быть использована, чтобы облегчить планирование диагностического сканирования. В другом случае модель из банка 202 моделей используется вместо данных волюметрического изображения. Поисковое/контрольное сканирование и/или другие данные могут использоваться для облегчения оценки дозы на основе модели.

Устройство 208 оценки дозы также выполнено с возможностью оценки дозы на основе значений параметров одного или более протоколов сбора системы 100, опять же наряду либо с данными волюметрического изображения, либо с моделью. Оценочная доза может быть использована, чтобы сравнить ожидаемую осаждаемую дозу для одного или более протоколов сбора. Это позволяет врачу-клиницисту утвердить протокол сбора, выбранный для сканирования субъекта, и/или выбрать протокол сбора на основе представляющих интерес характеристик дозы. Подобным образом оценочная доза может быть использована, чтобы предсказать дозу для дальнейшего сканирования одного или более субъектов.

Устройство 208 оценки дозы может использовать различные алгоритмы, чтобы оценивать дозу и генерировать карты дозы. Примеры подходящих алгоритмов, используемых для генерации карт дозы, включают в себя, не ограничиваясь этим, алгоритм метода Монте-Карло, алгоритм быстрого дозирования, такой как алгоритм быстрого дозирования, описанный в работе Т. МакНатта (McNutt, T.) "Расчеты дозы: Наложение свертки сжатого конуса и пиксельный дельта-луч" (McNutt T. "Dose Calculations: Collapsed Cone Convolution Superposition and Delta Pixel Beam"), Pinnacle White Paper № 4535 983 02474 Philips 2002, и/или другой алгоритм.

Устройство 210 оценки шума оценивает шум изображения для представляющей интерес области и генерирует основанные на этом профили или карты распределения шума. Устройство 210 оценки шума генерирует также карты отношения контраст/шум на основе карт шума и на одной или более карт ослабления. Это включает в себя оценку шума для сбора более высоких доз на основе сборов более низких доз. Устройство 210 оценки шума может использовать различные алгоритмы, чтобы оценить шум, включающие в себя модель распространения шума, которая позволяет производить пространственно разрешенное вычисление шума в восстановленных изображениях на основе распределений шума. Пример подходящей модели распространения шума описан в международной заявке на патент PCT/IB2009/052686, поданной 23 июня 2009 г., которая включена сюда в полном объеме путем ссылки.

Подобно устройству 208 оценки дозы устройство 210 оценки шума может оценивать шум на основе значений параметров протокола сбора, используемых для сканирования субъекта, и/или значениях параметров протокола сбора, доступных для использования системой 100 формирования изображения. В дополнение устройство 210 оценки шума может оценивать шум на основе данных волюметрического изображения (включающих в себя сегментированные данные изображения), соответствующих субъекту или другому субъекту, и/или одной или более анатомических моделей в банке 202 моделей.

Устройство 212 оптимизации определяет набор оптимизированных значений параметров протокола сбора (например, пиковое напряжение в кВ, тип клина, оптимальную модуляцию дозы, общий ток в мА, требуемый для достижения заданного уровня шума в ROI (представляющей интерес области)). Показанное устройство 212 оптимизации параметров генерирует оптимизированный набор значений параметров протокола сбора на основе критерия оптимизации и либо данных волюметрического изображения, либо модели. Устройство 212 оптимизации параметров также использует одну или более карт дозы, карт шума, карт отношения контраст/шум и/или моделированных карт ослабления, чтобы определять оптимизированные значения параметров.

Если устройство 212 оптимизации запрограммировано таким образом, что оно может рекомендовать значение пикового напряжения в кВ для протокола, устройство 212 оптимизации использует карту дозы и карту ослабления, которые могут быть использованы для определения действительного контраста между разными структурами в изображении, который может изменяться на основе пикового напряжения в кВ. Примеры подходящих критериев оптимизации включают в себя, не ограничиваясь этим, предварительно определенный пороговый уровень или диапазон шума, пороговый уровень или диапазон дозы излучения, их сочетание, конкретную цель или задачу процедуры формирования изображения, контраст изображения между различными материалами, используемыми во время процедуры формирования изображения, отношение контраст/шум и/или другой критерий.

Как пример, подходящий критерий оптимизации задачи может указывать, что устройство 212 оптимизации должно генерировать набор значений параметров протокола сбора на основе представляющей интерес ткани (например, кость, мягкая ткань, и т.п.), представляющей интерес энергии (энергиях), конфигурации системы (одна или несколько трубок, один или несколько уровней детекторов, и т.п.), и т.п. Подходящий, характерный для материала критерий оптимизации может указывать, что устройство 212 оптимизации должно генерировать набор значений параметров протокола сбора на основе контрастного вещества, кальцификации, опухоли, и т.д.

Устройство 212 оптимизации может принимать такой критерий в расчет, когда генерирует оптимизированные значения параметров протокола сбора и/или после генерации значений параметров протокола сбора, когда устройство 212 оптимизации определяет модификацию для значений параметров протокола сбора, которая оптимизирует значения параметров протокола сбора для задачи и/или материала.

Для применений спектрального формирования изображения оптимизированные значения параметров протокола сбора для одного или более диапазонов или видов энергии (например, фотоэлектрических, комптоновских, К-край(я)) могут определяться индивидуально, и затем индивидуально оптимизированные значения могут быть объединены, чтобы генерировать набор оптимизированных значений параметров для процедуры формирования изображения. Значения для отдельных энергетических диапазонов могут различным образом взвешиваться, чтобы выделить или подавить один или более энергетических диапазонов.

Для интервенционных применений формирования изображения примером критерия оптимизации может служить понижение дозы для специалиста, проводящего интервенционное исследование. Оптимизация может быть основана на ожидаемом положении специалиста, выполняющего процедуру интервенционного исследования, включающем в себя расположение его/ее рук и кистей рук во время процедуры. В другом случае камера или другое устройство, которое генерирует сигнал, который может быть использован для определения местоположения специалиста, проводящего интервенционное исследование, используется для обеспечения адаптивной обратной связи, указывающей местоположение этого специалиста, проводящего интервенционное исследование.

Компонент 214 анализа анализирует одно или более из данных волюметрического изображения, сегментированных данных волюметрического изображения, модели анатомии, оценки дозы, карты дозы, оценки шума, карты шума, отношения контраст/шум, карты отношения контраст/шум, оптимизированных значений параметров протокола сбора и/или другую информацию, раздельно или в сочетании.

Показанный компонент 214 анализа также выполнен с возможностью принятия пользовательского ввода. Пригодный ввод включает в себя значения параметров протокола сбора, изменения значений параметров протокола сбора, выбор одного или более из конкретных протоколов сбора, и т.п. Это позволяет врачу-клиницисту идентифицировать протокол сбора на основе дозы, шума, сочетания дозы и шума и/или других признаков.

Компонент 216 представления представляет одно или более из данных волюметрического изображения, сегментированных данных волюметрического изображения, оценки дозы, карты дозы, оценки шума, карты шума, отношения контраст/шум, карты отношения контраст/шум, оптимизированных значений параметров сбора и/или другую информацию, отдельно или в сочетании. Компонент 216 представления может представлять такую информацию через графический пользовательский или другой интерфейс устройства отображения или монитора.

Отображаемая информация позволяет врачу-клиницисту визуально проверять и сравнивать влияние различных значений параметров протокола сбора на шум и/или дозу. Например, для одного или более протоколов может быть принята заданная общая (или на орган) доза, и могут быть сравнены соответствующие карты шума. В качестве альтернативы, для одного или более протоколов принимается заданный диапазон шума для предварительно определенной представляющей интерес области (ROI), и соответственно масштабируются и могут сравниваться соответствующие карты дозы.

Фиг. 3 иллюстрирует способ для определения дозы, осажденной на субъекте, на основе процедуры формирования изображения.

На этапе 302 получаются данные волюметрического изображения, генерируемые на основе процедуры формирования изображения. Как было сказано выше, данные волюметрического изображения могут соответствовать диагностическому сканированию или предварительному сканированию, используемому для планирования диагностического сканирования.

На этапе 304 данные волюметрического изображения преобразуются в модель. В качестве альтернативы, получается подходящая, генерируемая компьютером, анатомическая модель.

На этапе 306 генерируется карта дозы на основе модели и значениях параметров протокола сбора, используемых во время процедуры формирования изображения.

На этапе 308 отображаются карта дозы и данные волюметрического изображения. Карта дозы и данные волюметрического изображения могут отображаться раздельно или одновременно (например, с наложением, или рядом друг с другом, и т.п.).

Фиг. 4 иллюстрирует способ для определения дозы и/или шумовых характеристик для альтернативных протоколов сбора данных в системе 100 формирования изображения.

На этапе 402 определяются, по меньшей мере, два различных протокола сбора системы 100 формирования изображения.

На этапе 404 соответственно генерируются первая и вторая карты дозы для, по меньшей мере, двух протоколов сбора на основе соответствующих значений параметров этих протоколов и данных волюметрического изображения или, по меньшей мере, одной анатомической модели.

На этапе 406 соответственно генерируются первая и вторая карты шума для, по меньшей мере, двух протоколов сбора на основе соответствующих значений параметров этих протоколов и данных волюметрического изображения или, по меньшей мере, одной анатомической модели.

На этапе 408 первая и вторая карты дозы и первая и вторая карты шума одновременно отображаются в удобочитаемом для человека формате. Первая и вторая карты дозы могут быть также использованы для генерации разностной карты дозы, которая может отображаться дополнительно или в качестве альтернативы.

Первая и вторая карты отношения контраст/шум и/или разностные карты отношения контраст/шум могут также генерироваться и отображаться, отдельно или одновременно с одной или более из карт дозы или шума. Как было описано выше, карты отношения контраст/шум могут генерироваться на основе карт шума и ослабления.

Фиг. 5 иллюстрирует способ для генерации набора оптимизированных значений параметров протокола сбора данных.

На этапе 500 генерируется карта дозы для, по меньшей мере, одного протокола сбора системы 100 формирования изображения.

На этапе 502 генерируется карта шума для, по меньшей мере, одного протокола сбора.

На этапе 504 генерируется карта ослабления. Как было упомянуто выше, карта ослабления указывает действительный контраст структур изображения как функцию от пикового напряжения в кВ.

На этапе 506 идентифицируется критерий оптимизации параметров протокола. Как было сказано выше, этот критерий может быть основан на одном или более из дозы, шума, задачи, материала, отношения контраст/шум, и т.п.

На этапе 508 генерируется набор значений параметров протокола для протокола сбора данных, оптимизированный на основе одного или более из карты дозы, карты шума, карты ослабления и критерия оптимизации параметров.

Фиг. 6 иллюстрирует способ оценки дозы для субъекта, который должен быть сканирован, на основе одного или более из доступных протоколов сбора.

На этапе 602 получаются один или более данных из данных волюметрического изображения от предыдущего сканирования субъекта, данных волюметрического изображения для другого субъекта или анатомической модели.

На этапе 604 генерируются одна или более карт дозы на основе одного или более из данных волюметрического изображения от предыдущего сканирования субъекта, данных волюметрического изображения для другого субъекта или анатомической модели.

На этапе 606 генерируются одна или более карт шума на основе одних или более из данных волюметрического изображения от предыдущего сканирования субъекта, данных волюметрического изображения для другого субъекта или анатомической модели.

На этапе 608 планируется процедура формирования изображения для субъекта на основе карты дозы и карты шума.

Первая и вторая карты отношения контраст/шум могут также генерироваться, как обсуждалось выше, и отображаться отдельно или одновременно с одной или более из карт дозы или шума, и планирование процедуры формирования изображения (этап 608) может дополнительно или в качестве альтернативы быть основано на картах отношения контраст/шум.

В другом варианте осуществления протокол параметров сканирования, совместимый с политикой параметров сканирования, может быть дополнительно представлен наряду с одной или более из карт дозы, шума изображения, ослабления и/или отношения контраст/шум для одного или более протоколов сканирования. Пример генерации и использования политики параметров сканирования для определения совместимости описан в связи с предварительной заявкой на патент № 61/253,880, поданной 22 октября 2009 г. и озаглавленной "Политика параметров сканирования", полностью включенной сюда путем ссылки.

Вышеупомянутое может быть реализовано посредством считываемых компьютером инструкций, которые при выполнении их компьютерным процессором (процессорами) заставляют процессор(ы) выполнять действия, описанные в данном документе. В этом случае инструкции хранятся на считываемом компьютером носителе информации, таком как запоминающее устройство, связанном и/или другим образом доступном для соответствующего компьютера.

Изобретение было описано здесь со ссылкой на различные варианты осуществления. Модификации и изменения могут возникнуть у других лиц после прочтения содержащегося здесь описания. Подразумевается, что изобретение истолковывается как включающее в себя все такие модификации и изменения в той мере, в какой они укладываются в объем прилагаемых пунктов формулы изобретения или в их эквиваленты.

1. Способ оценки протокола сбора данных КТ-исследования, содержащий:
генерирование, с помощью средства (208) оценки дозы, карты дозы, указывающей оценочную дозу, осаждаемую на пациенте, на основе значений параметров протокола сбора у протокола сбора системы (100) формирования изображения; и
генерирование, с помощью средства (210) оценки шума, карты отношения контраст/шум, на основе карты шума и карты ослабления, при этом карта шума указывает оценочный шум изображения на основе значений параметров протокола сбора, при этом по меньшей мере одна из карты дозы и карты шума генерируется на основе данных объемного изображения, при этом данные объемного изображения соответствуют данным изображения, собранным для некоторого другого пациента; и
отображение, с помощью средства (216) отображения, карты дозы и карты отношения контраст/шум в удобном для восприятия человеком формате.

2. Способ по п. 1, в котором протокол сбора является протоколом сбора, используемым для сканирования субъекта системой (100) формирования изображения.

3. Способ по любому из пп. 1-2, в котором протокол сбора включает в себя один из набора протоколов сбора системы (100) формирования изображения, выбираемый для сканирования субъекта.

4. Способ по любому из пп. 1-2, дополнительно содержащий:
генерирование двух или более карт дозы для двух или более протоколов сбора системы (100) формирования изображения;
генерирование по меньшей мере одной из двух или более карт шума или двух или более карт отношения контраст/шум для упомянутых двух или более протоколов сбора; и
одновременное отображение карт дозы и по меньшей мере одной из карт шума или карт отношения контраст/шум.

5. Способ по любому из пп. 1-2, дополнительно содержащий: прием ввода, указывающего изменение по меньшей мере одного значения параметра протокола сбора, и генерирование и отображение карты дозы и карты шума на основе упомянутого изменения.

6. Способ по п. 5, в котором данные объемного изображения соответствуют данным изображения для субъекта, генерируемым на основе данных, собираемых с использованием протокола сбора.

7. Способ по любому из пп. 1-2, дополнительно содержащий: генерирование по меньшей мере одной из карт дозы и шума на основе анатомической модели.

8. Способ по любому из пп. 1-2, дополнительно содержащий:
определение набора значений параметров сбора на основе по меньшей мере одного из карты дозы, карты отношения контраст/шум и карты шума и критерия оптимизации.

9. Способ по п. 8, в котором критерий оптимизации основан на представляющем интерес диапазоне энергии излучения.

10. Способ по п. 8, в котором критерий оптимизации основан на контрасте представляющего интерес вещества.

11. Способ по п. 8, в котором критерий оптимизации основан на представляющей интерес задаче формирования изображения.

12. Способ по п. 8, в котором критерием оптимизации является пороговый уровень дозы излучения, пороговый уровень шума изображения, пороговый уровень отношения контраст/шум или их сочетание.

13. Устройство (124) оценки протокола сбора данных КТ-исследования, содержащее:
средство (208) оценки дозы, которое генерирует карту дозы, указывающую оценочную дозу, осаждаемую на пациенте, на основе значений параметров протокола сбора системы (100) формирования изображения;
средство (210) оценки шума, которое генерирует карту отношения контраст/шум на основе карты шума и карты ослабления, при этом карта шума указывает оценочный шум изображения для субъекта на основе значений параметров, при этом по меньшей мере одна из карты дозы и карты шума генерируется на основе данных объемного изображения, при этом данные объемного изображения соответствуют данным изображения, собранным для некоторого другого пациента; и
компонент (214) анализа, который отображает, с помощью средства (216) отображения, карты дозы и шума в удобном для восприятия человеком формате.
.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, кардиологии и может найти применение при лечении сердечно-сосудистых заболеваний. Пациенту вводят внутривенно водорастворимое йодсодержащее контрастное вещество, выполняют компьютерную томографию, после чего проводят точечное измерение денситометрических показателей до и после препятствия в каждой контрастированной коронарной артерии (КА).

Изобретение относится к устройству компьютерной томографии. Техническим результатом является повышение качества реконструированных изображений.

Изобретение относится к медицине, онкологии и может быть использовано для двухфазного сканирования при мультиспиральной компьютерной томографии в процессе динамического наблюдения больных с онкологическими заболеваниями органов брюшной полости и забрюшинного пространства.

Настоящее изобретение относится к технологии генерации рентгеновского излучения, а именно к способу и системе для моделирования снижения дозы при получении рентгеновского изображения.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам получения изображений движения, например, с помощью позитронно-эмиссионной томографии. Способ обнаружения движения во время получения изображений с помощью медицинской системы содержит этапы, на которых получают изображение субъекта, чтобы сформировать данные получения изображений, включающие в себя времяпролетные данные, контролируют времяпролетные данные во время получения изображений, анализируют времяпролетные данные для обнаружения движения.
Изобретение относится к медицине, гепатопанкреатобилиарной хирургии и абдоминальной рентгенорадиологии. Проводят введение рентгеноконтрастного препарата в кровеносное русло и мультиспиральную компьютерно-томографическую МСКТ-артериографию с одномоментной возвратной мультиспиральной компьютерно-томографической МСКТ-портографией.

Изобретение относится к медицине, медицинской радиологии и может быть применено для оценки всасывательной функции тонкой кишки с использованием динамической абсорбционной энтеросцинтиграфии с зондовым способом введения 99mTc-пертехнетата.

Изобретение относится к устройствам для компьютерной томографии без гентри. Установка КТ содержит туннель сканирования, стационарный источник рентгеновских лучей, расположенный вокруг туннеля сканирования и содержащий множество фокусных пятен, испускающих излучение, и множество стационарных модулей детектора, расположенных вокруг туннеля сканирования напротив источника рентгеновского излучения.
Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии. Проводят нейровизуализационное исследование головного мозга, определяют коэффициент коморбидности Cirs и коэффициент коморбидности Kaplan-Feinstein, выявляют кохлеовестибулярный синдром, глазодвигательные расстройства, тип сахарного диабета.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам получения диагностической информации. Устройство содержит модуль получения данных части анатомической структуры человека, модуль планирования, задающий со ссылкой на пространственное положение и ориентацию примерной анатомической структуры последовательность этапов сканирования, пользовательский интерфейс для настройки параметров формирования изображения на выбранном этапе сканирования.
Изобретение относится к медицине, лучевой диагностике. Для визуализации интересующего отдела мочевыводящих путей используют рентгеновскую и сцинтиграфическую технологии получения изображения, для чего используют гибридную ОФЭКТ-КТ-диагностическую систему с введением рентгеноконтрастного и радиофармацевтических препаратов с интервалом между введениями от 30 секунд до 1 минуты. Проводят прицельную рентгеноконтрастную компьютерную томографию в момент увеличения активности в проекции выбранного отдела мочевыводящих путей не менее чем в 3 раза по сравнению с фоном по данным визуальной аналоговой шкалы. При этом стандартные отсроченные КТ-сканирования (от 2 до 4) не проводятся. Способ позволяет снизить лучевую нагрузку на пациента при увеличении точности оценки детального состояния лоханки, лоханочно-мочеточникового сегмента, верхнего, среднего, приустьевого, интрамурального отделов мочеточника на диагностическом, а также послеоперационном этапах обследования. 2 пр.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам формирования изображения внутренней и наружной областях пациента. Система содержит рентгеновское устройство, включающее подвижный C-образный кронштейн, камеру, чувствительную к длине волны, для предоставления изображения наружной области пациента, установленную на рентгеновском устройстве с определенным пространственным соотношением между камерой и рентгеновским устройством, причем камера смонтирована на C-образном кронштейне в стороне от рентгеновского детектора, процессор данных для перевода изображения камеры и рентгеновского изображения в композитное изображение на основе пространственного ориентира для установления пространственной корреляции рентгеновского изображения и изображения камеры, и пространственный ориентир, обнаруживаемый в рентгеновском изображении и в изображении камеры. Способ формирования изображения обеспечивается работой системы формирования изображения. Использование изобретений позволяет повысить эффективность работы медицинского работника при выполнении направляемого изображением медицинского вмешательства. 2 н.п. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к медицине, радионуклидным и биопсийным методам диагностики у больных раком предстательной железы (ПЖ) и может быть использовано для диагностики поражения регионарных лимфоузлов путем радионуклидной визуализации и биопсии сигнальных лимфоузлов. Предварительно определяют локализацию опухолевого очага ПЖ, для чего осуществляют магнитно-резонансную томографию и ультразвуковое трехмерное трансректальное сканирование ПЖ с проведением слияния полученных изображений. При этом устанавливают координаты локализации опухолевого очага. Затем с помощью навигационного комплекса, предназначенного для проведения внутритканевой брахитерапии ПЖ, в опухолевый очаг под ультразвуковым контролем вводят меченный коллоидный препарат 99mTc-технефит. Через 4 часа после его введения выполняют однофотонную эмиссионную компьютерную томографию в сочетании с рентгеновской компьютерной томографией с определением топографии сигнальных лимфоузлов, с учетом которой осуществляют их биопсию. Способ обеспечивает точное, простое и безопасное определение топографии и оптимальной техники биопсии сигнальных лимфоузлов у больных раком ПЖ с определением объема запланированной операции. 1 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкоурологии и лабораторной диагностике, и может быть использовано при проведении пункционной биопсии предстательной железы. Биопсию предстательной железы проводят с помощью установки для инсталляции в предстательную железу радиоактивных имплантатов, смонтированной на столе компьютерного томографа. Укладывают пациента на стол компьютерного томографа вниз животом с перегибом ягодичной области через подпорку, размещаемую под его тазом. Фиксируют матрицу для игл установки к коже пациента в межягодичной области под углом 24 градуса к плоскости поверхности стола томографа. Сканируют малый таз пациента с помощью компьютерного томографа. Производят совмещение отверстий матрицы с выбранными точками предстательной железы и измеряют расстояние между ними. Путем помещения пункционной иглы механического биопсийного пистолета на заданную глубину через соответствующие отверстия матрицы производят забор тканевого материала из указанных точек. Способ позволяет просто и доступно проводить визуализацию и биопсию предстательной железы за счет использования компьютерной томографиии и установки для инсталляции в предстательную железу радиоактивных имплантатов, смонтированной на столе компьютерного томографа, а также специальной укладки пациента, определения оптимальных точек и глубины биопсии с помощью программного обеспечения. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству компьютерной томографии. Устройство содержит канал сканирования, стационарный источник рентгеновского излучения, размещенный вокруг канала сканирования и содержащий множество фокальных пятен излучения и множество стационарных детекторных модулей, размещенных вокруг канала сканирования и расположенных напротив источника рентгеновского излучения. При этом линии удлинения внешних сторон секториальных пучков излучения, излучаемых из двух фокальных пятен излучения, соответственно размещенных на одном конце и другом конце множества фокальных пятен излучения, пересекаются в точке пересечения, и линия, образованная соединением точки пересечения с центральной точкой поверхности приема излучения каждого из детекторных модулей, перпендикулярна поверхности приема излучения каждого из детекторных модулей, при наблюдении в плоскости, пересекающей канал сканирования. Использование изобретения позволяет увеличить скорость анализа данных. 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к методике определения параметров сканирования. Техническим результатом является снижение дозы облучения для пациента. Вычислительное устройство содержит: процессор, оценивающий, по меньшей мере, один параметр сканирования протокола сканирования, выбранного для сканирования объекта с помощью системы получения изображений, основываясь на соответствующей методике определения параметров сканирования, и создающий сигнал, указывающий, удовлетворяет ли параметр сканирования методике определения параметров сканирования; при этом методика определения параметров сканирования содержит, по меньшей мере, одну из следующих методик: методику определения дозы облучения, основанную на воздействии ионизирующим излучением, методику определения на основе контрастного вещества или методику определения на основе качества изображения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к медицине, офтальмологии и предназначено для оценки состояния слезоотводящих путей (СОП). При мультиспиральной компьютерной томографии с контрастированием СОП в аксиальной проекции определяют цифровую яркость зоны интереса относительно цифровой яркости мягких и костных тканей, непосредственно примыкающих в проекции к визуализируемому объекту справа и слева. Оценивают состояние СОП по показателю визуализации (ПВ) по формуле: , где В0 - цифровая яркость визуализируемого объекта; B1R - цифровая яркость мягких тканей, примыкающих к визуализируемому объекту справа; B1L - цифровая яркость мягких тканей, примыкающих к визуализируемому объекту слева; B2R - цифровая яркость костных тканей, примыкающих к визуализируемому объекту справа; B2L - цифровая яркость костных тканей, примыкающих к визуализируемому объекту слева. При ПВ горизонтального отдела СОП 30 и менее, слезного мешка 55 и менее, а носослезного протока 65 и менее состояние соответствующего отдела СОП оценивают как патологическое. Способ обеспечивает объективную оценку состояния каждого отдела СОП с учетом их анатомо-топографических особенностей с адекватной диагностикой патологического состояния для обеспечения выбора последующего лечения. 3 пр., 7 ил.

Изобретение относится к области визуализации изображений, в частности к способу и системе для выполнения реконструкции изучаемой области (ROI) с максимальным правдоподобием, даже если исходные данные проецирования усечены. Техническим результатом является уменьшение визуальных искажений реконструированных изображений. В способе реконструкции изображения для формирования изображения изучаемой области собирают данные изображения, связанные с объектом визуализации в туннеле системы визуализации для формирования измеренных данных полной синограммы. Используют измеренные данные для выполнения реконструкции изображения туннеля и формирования реконструированного изображения туннеля. Определяют область итерации в реконструированном изображении. Удаляют область итерации из реконструированного изображения для формирования промежуточного изображения. Выполняют прямое проецирование промежуточного изображения для формирования данных смоделированной частичной синограммы. Вычитают данные смоделированной частичной синограммы из измеренных данных полной синограммы для формирования области итерации данных синограммы. Реконструируют данные области итерации синограммы для формирования изображения изучаемой области. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области техники медицинской диагностики методом визуализации. Техническим результатом является повышение точности регистрации двумерных/трехмерных изображений. Способ содержит этапы, на которых: извлекают двумерный набор признаков из двухмерного изображения; извлекают трехмерный набор признаков из трехмерного изображения; математически проецируют трехмерный набор признаков в двумерный набор проецируемых признаков с помощью проекционной геометрии; выполняют первую регистрацию двумерного набора признаков и двумерного набора проецируемых признаков и выполняют вторую регистрацию двумерного изображения и математической проекции трехмерного изображения; в котором операции извлечения содержат этап, на котором применяют алгоритм определения углов для извлечения признаков, содержащих угловые точки, из двухмерного или трехмерного изображения путем идентификации локально максимальных собственных значений инерционной матрицы градиента изображения вдоль множества направлений и путем идентификации дискретного набора пересечений линий исходя из идентифицированных локально максимальных собственных значений. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к реконструкции стробированных CT-данных по сердечной деятельности. Техническим результатом является повышение точности формирования неподвижных изображений конкретных фаз сердечного цикла. Система содержит: СТ-сканер и плоскопанельный детектор рентгеновского излучения, который выполняет медленное СТ-сканирование сердца у пациента, для формирования множества наборов данных проецируемых изображений при непрерывном вращении рамы вокруг пациента; устройство мониторинга пациентов, которое формирует информацию фаз физиологического цикла; и процессор, который сортирует данные проецируемых изображений из множества фаз физиологического цикла так, что данные для каждой фазы физиологического цикла охватывают множество коротких дуговых сегментов, отделенных посредством длинных дуговых сегментов, при этом длинные дуговые сегменты превышают по длине короткие дуговые сегменты; выполняет алгоритм реконструкции из разреженных данных и реконструирует изображение каждой из фаз физиологического цикла, каждое изображение реконструируется для множества коротких дуговых сегментов, соответствующих фазе физиологического цикла, в течение множества физиологических циклов. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх