Протокол с оптимизацией дозы для коррекции ослабления и определения местоположения на гибридных сканерах



Протокол с оптимизацией дозы для коррекции ослабления и определения местоположения на гибридных сканерах
Протокол с оптимизацией дозы для коррекции ослабления и определения местоположения на гибридных сканерах
Протокол с оптимизацией дозы для коррекции ослабления и определения местоположения на гибридных сканерах
Протокол с оптимизацией дозы для коррекции ослабления и определения местоположения на гибридных сканерах

 


Владельцы патента RU 2634622:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС Н.В. (NL)

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам диагностической визуализации. Гибридная система визуализации содержит первую систему визуализации, выполненную с возможностью получать анатомические данные низкого разрешения для первого поля обзора анатомической структуры, вторую систему визуализации, выполненную с возможностью получать функциональные данные для первого поля обзора анатомической структуры, реконструирующий процессор, выполненный с возможностью реконструировать из функциональных данных, основываясь на данных ослабления, изображение со скорректированным ослаблением, при этом в ответ на изображение со скорректированным ослаблением первая система визуализации или другая система визуализации получает анатомические данные высокого разрешения одной или более частей первого поля обзора, причем анатомические данные низкого разрешения получаются в первом поле обзора, а анатомические данные высокого разрешения получаются в одном или более вторых полях обзора, и каждое второе поле обзора меньше первого поля обзора, при этом анатомические данные высокого разрешения получаются с помощью СТ сканера с использованием высокой дозы облучения, и данные низкого разрешения получаются с использованием дозы, которая по существу ниже, чем высокая доза облучения. Способ визуализации осуществляется посредством гибридной системы визуализации. Во втором варианте выполнения способа проводят генерацию функционального изображения, покрывающего первое поле обзора пациента, анализ функционального изображения на предмет областей, представляющих интерес, который включает в себя в ответ на идентификацию на функциональном изображении одной или более областей, представляющих интерес, генерацию одного или более анатомических изображений высокого разрешения, покрывающих одно или более вторых полей обзора, причем каждое второе поле обзора охватывает по меньшей мере одну область, представляющую интерес, и меньше первого поля обзора (106) и содержится в нем, и в ответ на идентификацию отсутствия областей, представляющих интерес, прекращение способа без генерации анатомического изображения высокого разрешения. Использование изобретений позволяет расширить арсенал средств для мультимодальной визуализации. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Настоящая заявка относится к системам и способам диагностической визуализации и находит конкретное применение в снижении дозы для пациента и ускорении последовательности действий мультимодальных систем визуализации, объединяющих MRI, CT и одно из PET или SPECT, но может найти применение в других диагностических или терапевтических системах.

В мультимодальных или гибридных системах визуализации две различные модальности восприятия, такие как сканеры радионуклидной визуализации, такие как PET или SPECT, соединенные со сканером анатомической визуализации, таким как CT, XCT, MRI и т.п., используют для того, чтобы определять местоположение или измерять различные составляющие в пространстве объектов. Например, PET и SPECT сканеры создают функциональные изображения, отражающие метаболическую активность организма, вместо того, чтобы создавать изображения окружающих анатомических структур. CT сканеры позволяют врачам видеть внутренние структуры, такие как кости и ткани внутри организма человека; при этом MRI сканеры визуализируют структуры мягких тканей, такие как головной мозг, спинной мозг, сосудистая сеть, суставы и т.п.

Перед процедурой гибридного визуализирующего сканирования пациент принимает дозу радиофармацевтического средства. Фармацевтическое средство переносится кровью и накапливается в одном или более целевых органах или областях и испускает излучение. Во время процедуры радионуклидного сканирования испускаемое излучение обнаруживают посредством системы и реконструируют изображение распределения радиофармацевтического средства у пациента. Изображение может показывать кровеносную систему и/или относительное поглощение радиофармацевтического средства в различных областях или органах. Например, злокачественные опухоли поглощают значительные количества глюкозы, содержащей радиофармацевтические средства. Объединение анатомических данных из процедуры анатомического сканирования с метаболическими данными из процедуры радионуклидного сканирования в гибридное изображение дает врачам визуальную информацию для того, чтобы определять присутствие заболевания, местоположение и степень заболевания и следить за тем, насколько быстро оно распространяется. Гибридные системы визуализации особенно полезны в трудно поддающихся лечению областях (например, в области головы и шеи, средостении, брюшной полости после хирургического вмешательства) и определения местоположения области лечения для пациентов, получающих лучевую терапию или химиотерапию.

Данные анатомической визуализации также можно использовать для коррекции ослабления с тем, чтобы дополнительно улучшить данные радионуклидной визуализации. Коррекция ослабления в традиционных системах радионуклидной визуализации может включать в себя трансмиссионное сканирование, при котором внешний радиоактивный трансмиссионный источник вращают вокруг поля обзора (FOV) и измеряют ослабление через область исследования. CT изображения также используют для коррекции ослабления.

В гибридной системе визуализации используют анатомические данные для того, чтобы конструировать карту ослабления за счет разностей плотности во всем организме, и для того, чтобы корректировать поглощение испускаемых фотонов. Коррекция ослабления на анатомической основе полезна за счет низкого статистического шума, высокой скорости регистрации, устойчивости к нежелательному влиянию, связанному с введенным радиоизотопом, и исключению аппаратного обеспечения радиоактивного трансмиссионного источника. Как правило, пациента сначала визуализируют с использованием CT системы визуализации высокого разрешения с высокой дозой перед началом процедуры сканирования радионуклидной визуализации. В некоторых системах используют MRI системы визуализации высокого разрешения. Сканирование на анатомической основе покрывает все FOV системы радионуклидной визуализации. Таким образом, текущая процедура включает в себя сканирование пациента при высокой дозе на большем участке пациента, поскольку данные коррекции ослабления и анатомические данные необходимы для полной радионуклидной медицинской регистрации.

Для гибридных систем визуализации время регистрации является рыночным отличительным свойством. В настоящее время типичная процедура для гибридной системы визуализации заключается в получении полного диагностического CT изображения высокого разрешения, перекрывающего всю область пациента, подлежащую исследованию. После того, как сгенерируют CT изображение, генерируют радионуклидное изображение исследуемой области. CT изображение совмещают с радионуклидным изображением и используют для коррекции ослабления, когда реконструируют радионуклидное изображение. Если радионуклидное изображение показывает горячее пятно, совмещенное CT изображение используют для того, чтобы идентифицировать местоположение горячего пятна в этой анатомической структуре и окружающих анатомических структурах. Если радионуклидное изображение не показывает горячие пятна или другие области, представляющие интерес, CT изображение используют только для коррекции ослабления.

Настоящий документ предусматривает новое и усовершенствованное устройство и способ, которые позволяют преодолеть указанные выше и другие проблемы.

В соответствии с одним аспектом предусмотрена гибридная система визуализации. Гибридная система визуализации содержит первую систему визуализации, выполненную с возможностью получать анатомические данные низкого разрешения для первого поля обзора анатомической структуры. Вторая система визуализации выполнена с возможностью получать функциональные данные для первого поля обзора анатомической структуры. Реконструирующий процессор выполнен с возможностью реконструировать из функциональных данных, основываясь на данных ослабления, изображение со скорректированным ослаблением. В ответ на изображение со скорректированным ослаблением, показывающее области, представляющие интерес, первая система визуализации или другая система визуализации получает данные высокого разрешения для одной или более частей первого поля обзора, содержащего области, представляющие интерес. Реконструирующий процессор реконструирует из анатомических данных высокого разрешения одно или более изображений высокого разрешения областей, представляющих интерес.

В соответствии с другим аспектом предусмотрен способ. Способ включает в себя: получение анатомических данных низкого разрешения для первого поля обзора анатомической структуры, получение функциональных данных для первого поля обзора анатомической структуры, реконструирование изображения со скорректированным ослаблением из функциональных данных с использованием данных низкого разрешения для коррекции ослабления, анализ изображения со скорректированным ослаблением для того, чтобы идентифицировать какие-либо области, представляющие интерес, получение анатомических данных высокого разрешения во вторых полях обзора, которые охватывают области, представляющие интерес, причем вторые поля обзора меньше, чем первое поле обзора, и ограничены им, и реконструирование одного или более изображений высокого разрешения из анатомических данных высокого разрешения.

В соответствии с другим аспектом предусмотрен способ. Способ включает в себя: генерацию функционального изображения, покрывающего первое поле обзора пациента, анализ функционального изображения для областей, представляющих интерес, в том числе, в ответ на идентификацию одной или более областей, представляющих интерес, генерацию одного или более изображений высокого разрешения, покрывающих одно или более вторых полей обзора, причем каждое второе поле обзора охватывает по меньшей мере одну область, представляющую интерес, и меньше, чем первое поле обзора, и содержится в нем, и в ответ на идентификацию отсутствия областей, представляющих интерес, прекращение способа безе генерации изображения высокого разрешения.

Одно преимущество заключается в уменьшенной дозе для пациента.

Другое преимущество заключается в усовершенствованной последовательности действий.

Другое преимущество заключается в более высокой эффективности визуализации и пропускной способности для пациентов.

Другие дополнительные преимущества по настоящему изобретению оценят специалисты в данной области после прочтения и осмысления следующего подробного описания.

Изобретение может принимать форму различных компонентов и расположений компонентов, и в различных этапах и последовательностях этапов. Чертежи служат только с целью иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления, и их не следует толковать в качестве ограничения изобретения.

На Фиг. 1 представлен схематический вид комбинированной PET/CT системы в соответствии с настоящим документом.

На Фиг. 2 представлена схематическая иллюстрация традиционной гибридной процедуры визуализирующего сканирования в соответствии с настоящим документом.

На Фиг. 3 представлена схематическая иллюстрация гибридной процедуры визуализирующего сканирования с низкой дозой в соответствии с настоящим документом.

На Фиг. 1 проиллюстрирована гибридная система 10 визуализации, которая реализует последовательность действий, которая оптимизирует качество изображения, при этом снижая дозу для пациента и минимизируя протяженность и/или длительность сканирования. Последовательность действий, подробно описанная далее, начинается со сканирования для коррекции ослабления (AC) с использованием регистрации с помощью компьютерной томографии (CT) с низкой дозой или быстрой процедуры магнитно-резонансной (MR) визуализации и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (SPECT) и/или позитронно-эмиссионной томографии (PET). Когда завершают радионуклидную медицинскую (NM) регистрацию, осуществляют предварительную реконструкцию с использованием данных коррекции ослабления. Затем радионуклидное изображение со скорректированным ослаблением незамедлительно просматривают для того, чтобы определять, будет ли и где будет полезным детализированное анатомическое изображение для определения диагноза (перелом кости, определение местоположения повреждения/горячего пятна). Если последующее сканирование не требуется для того, чтобы генерировать детализированное анатомическое изображение, то пациент только получил AC сканирование с низкой дозой в противоположность на порядок величины большей дозе, связанной с диагностическим CT сканированием высокого разрешения. Если детализированное анатомическое изображение будет полезным, тогда выполняют сканирование высокого разрешения для подобластей, идентифицированных при радионуклидном сканировании. Необязательно, AC изображение низкого разрешения целой области можно комбинировать с CT изображениями высокого разрешения для подобластей для того, чтобы создавать гибридное изображение высокого разрешения в подобластях, представляющих интерес, и более низкого разрешения в другой части исследуемой области. Дополнительно, несколько параметров сканирования, включая экспозицию, расположение, коллимирование, фильтр, MR протокол и т.д., можно оптимизировать для того, чтобы дополнительно снижать дозу для пациента, при этом обеспечивая превосходное качество изображения для областей, представляющих интерес.

Со ссылкой на Фиг. 1, в мультимодальной системе визуализации используют по меньшей мере две различных модальности визуализации. В иллюстративных примерах, изложенных в настоящем документе, в установке мультимодальной визуализации используют модальности визуализации компьютерной томографии (CT) и позитронно-эмиссионной томографии (PET) с использованием гибридной PET/CT системы 10 визуализации, которая содержит CT сканер 12, размещенный внутри первого гентри 14. Канал 16 определяет первую область 18 исследования CT сканера 12. Массив детекторов 20 излучения расположен на поворотном гентри 22, выполненным с возможностью принимать проходящее излучение от рентгеновского источника 24, расположенного напротив детекторов 20 на поворотном гентри 22. Гибридная PET/CT система 10 визуализации также содержит PET сканер 26, размещенный внутри второго гентри 28, который определяет принимающий пациента канал 30. Кольцо детекторов 34 излучения расположено вокруг канала 30 для того, чтобы определять вторую или PET область 32 исследования.

В проиллюстрированном варианте осуществления два гентри 14, 28 расположены смежно друг с другом и совместно используют обычную опору 36 для пациента, которая поступательно перемещается вдоль продольной оси между двумя областями 18, 32 исследования вдоль траектории или пути 38 опоры для пациента. Двигатель или другой приводной механизм (не показан) обеспечивает продольное движение и вертикальные корректировки опоры в областях 18, 32 исследования. В проиллюстрированном варианте осуществления PET гентри 28 перемещают вдоль траектории 40 гентри для того, чтобы уменьшать время прохождения и расстояние между системами 12, 26 визуализации. Закрытое расположение гентри снижает вероятность движения пациента и ошибок неправильного совмещения, происходящих из-за увеличенного времени сканирования.

Другой тип гибридной PET/CT системы визуализации или другой тип гибридной системы визуализации, такой как гибридная магнитно-резонансная MR/PET система визуализации и т.д., может быть предусмотрен в дополнение к проиллюстрированной гибридной PET/CT системе 10 визуализации или вместо нее. Кроме того, мультимодальная визуализация может быть вместо или в дополнение предоставлена посредством одной или более автономных систем визуализации, таких как автономный CT сканер с низкой дозой, рентгеновский сканер с рамой C-типа, автономный CT сканер с высокой дозой, автономный PET сканер, автономный MR сканер, автономная гамма-камера, выполненная с возможностью SPECT визуализации или т.п. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления единый инструмент визуализации можно выполнять с возможностью обеспечивать мультимодальную визуализацию. Например, для мультимодальной системы визуализации предусмотрено, что она содержит PET и MR системы в обыкновенном гентри, PET и источник излучения с низкой дозой в едином гентри, PET и CT в обыкновенном гентри и т.п.

Также со ссылкой на Фиг. 1, опора 36 для пациента располагает пациента или субъекта, подлежащего визуализации, в первой области 18 исследования, и блок 42 получения изображений и управления управляет рентгеновской трубкой и совместно действующей рентгеновской детекторной матрицей (компоненты, расположенные в CT сканере 12 и не изображенные на Фиг. 1) для того, чтобы генерировать и получать CT проекционные данные с низкой дозой. Например, хотя стандартное CT сканирование, как правило, имеет дозу приблизительно 30 мГр, CT сканирование с низкой дозой снижает дозу на 85%, приблизительно до 6 мГр. Получаемые CT проекционные данные с низкой дозой Т временно хранят в буфере 50 данных и реконструируют посредством CT реконструирующего процессора 52 для того, чтобы генерировать одно или более CT изображений с низкой дозой, которые хранят в памяти 56 CT изображений. CT реконструирующий процессор 52 также генерирует информацию, отражающую ослабление излучения пациента или субъекта, исследуемого в первом исследуемом пространстве 18. Информацию об ослаблении в целом выражают в единицах Хаунсфилда (HU). Карту ослабления генерируют из информации об ослаблении посредством блока 58 коррекции ослабления, используемого PET реконструирующим процессором 60 для того, чтобы генерировать представление PET изображения со скорректированным ослаблением. Информацию карты ослабления используют для того, чтобы корректировать ошибки, возникающие в результате неравномерных характеристик ослабления излучения исследуемого пациента или субъекта (например, наличие костей у пациента-человека).

Схожим образом, опора 36 для пациента располагает пациента или субъекта, подлежащего визуализации, во вторую область 32 исследования, и блок 42 получения изображений и управления управляет PET детекторами 34 излучения для получения PET данных линии ответа (необязательно включая времяпролетное определение местоположения). PET данные линии ответа временно хранят в буфере 56 данных и реконструируют посредством PET реконструирующего процессора 60 для того, чтобы генерировать одно или более PET изображений, которые хранят в памяти 62 PET изображений. Карту ослабления, создаваемую с помощью блока 58 коррекции ослабления, использует реконструирующий процессор 60 PET изображений для того, чтобы генерировать представление PET изображения со скорректированным ослаблением из PET данных. В случае PET визуализации, подходящее позитронно-активное радиофармацевтическое средство вводят субъекту перед получением PET данных. Испускаемые позитроны подвергаются аннигиляции позитронно-электронной пары, причем каждое такое событие аннигиляции создает гамма-лучи 511 кэВ, идущие в противоположных направлениях, таким образом определяя линию ответа.

В другом варианте осуществления PET данные собирают перед CT данными. В дополнительной вариации выполняют непосредственное реконструирование PET данных без коррекции ослабления. Если изображение без коррекции ослабления является достаточным для того, чтобы определять, что сканирование высокого разрешения не требуется, сканирование с низкой дозой для генерации карты ослабления также может быть пропущено.

Одно или более PET изображений анализируют для того, чтобы определять, будет ли и где будет детализированная анатомическая информация полезной для определения диагноза пациента. В частности, PET изображения анализируют посредством блока 64 анализа изображений для того, чтобы определять, находится ли область, представляющая интерес, в поле обзора. В частности, блок 64 анализа изображений определяет области, представляющие возможный интерес, например области, которые содержат возможное горячее пятно или объект, представляющий интерес, в поле обзора PET изображения. Области, представляющие интерес, содержат объекты, представляющие интерес, на основе критериев идентификации, конкретный объект, представляющий интерес, такой как, например, левый желудочек сердца, опухоль или т.п. Если определяют, что область, представляющая интерес, находится за пределами поля обзора PET изображения, блок 64 анализа изображений определяет последующее CT сканирование для определения местоположения или диагноза не требуется, то пациент получит только CT сканирование с низкой дозой в противоположность сканированию для определения местоположения или диагноза с на порядок величины большей дозой. Если область, представляющая интерес, находится в пределах поля обзора PET изображения, блок 64 анализа изображений анализирует качество CT сканирования с низкой дозой для того, чтобы определять, требуется ли последующее CT сканирование для определения местоположения или диагноза. Например, если определяют, что CT изображения с низкой дозой имеют достаточно высокое качество, подходящее для использования в определении диагноза, пациенту потребуется только получить CT сканирование с низкой дозой в противоположность сканированию для определения местоположения или диагноза. Если определяют, что CT изображение с низкой дозой недостаточно высокого качества для определения диагноза и более детальное сканирование является желательным, осуществляют последующее сканирование для определения местоположения или диагноза. Если следует выполнять последующее сканирование для определения местоположения или диагноза, блок 64 анализа изображений использует объемную информацию/информацию о совмещении CT сканирования с низкой дозой для точного нацеливания сканирования для определения местоположения или диагноза. В частности, совмещение между картой ослабления и сканированием PET изображения обеспечивает точное расположение для того, чтобы сделать возможными сканирования для определения местоположения и диагноза с небольшим полем обзора. Например, если поле обзора сканирования CT с низкой дозой содержит область, представляющую интерес, блок 64 анализа изображений вычисляет второе меньшее поле обзора, которое содержит область, представляющую интерес, но не целую область исследования, чтобы снижать дозу пациента. Также предусмотрено, что блок 42 получения изображений и управления оптимизирует несколько параметров сканирования, включая экспозицию, расположение, коллимирование, фильтр, MR протокол и т.п., чтобы дополнительно снизить дозу для пациента, при этом обеспечивая превосходное качество изображения для областей, представляющих интерес.

Если определяют, что детализированная анатомическая информация является полезной для диагноза, блок 42 получения изображений и управления управляет опорой 36 для пациента для расположения пациента или субъекта в первой области 18 исследования и управляет рентгеновской трубкой и совместно действующей рентгеновской детекторной матрицей (компоненты, расположенные в CT сканере 12 и не изображенные на Фиг. 1) для того, чтобы генерировать и получать CT проекционные данные определения местоположения или диагноза. Для того чтобы снижать дозу для пациента, сканирование для определения местоположения или диагноза ограничивают полем обзора, вычисляемым посредством блока 64 анализа изображений. CT проекционные данные определения местоположения или диагноза, как правило, имеют дозу приблизительно 30 мГр для всей области исследования. Посредством сканирования только подобъемов, например, пластов, охватывающих каждую область, представляющую интерес, снижают дозу сканирования высокого разрешения. Получаемые CT проекционные данные определения местоположения или диагноза временно хранят в буфере 50 данных и реконструируют с помощью CT реконструирующего процессора 52 для того, чтобы генерировать одно или более CT изображений для определения местоположения или диагноза, которые хранят в памяти 56 CT изображений.

Объединяющий процессор 66 выравнивает, совмещает или объединяет представление PET изображения со скорректированным ослаблением и представление (представления) CT изображения высокого разрешения для определения местоположения или диагноза и, в некоторых вариантах осуществления, рентгеновское изображение низкого разрешения для того, чтобы генерировать объединенное изображение. Индивидуальные изображения и объединенное изображение отображают на устройство 76 отображения, например, компьютера 74. Представление PET изображения со скорректированным ослаблением, объединенные изображения и другие отображают на устройстве 76 отображения. Устройство отображения также содержит устройство 78 ввода, которое клиницист может использовать для управления системой визуализации для того, чтобы выбирать последовательности и протоколы сканирования, комбинации объединенных изображений и т.п. Графический пользовательский интерфейс также отображает предварительно скорректированные и скорректированные изображения параллельно для верификации и/или дополнительной ручной коррекции.

Блок 42 получения изображений и управления соответственно реализуют посредством цифрового процессора или контроллера или посредством комбинации цифровых процессоров или контроллеров, работающих в комбинации с подходящей электроникой, источниками питания и т.д., выполненных с возможностью управлять рентгеновской трубкой и матрицами детекторов излучения, чтобы управлять поворотным механизмом, который поворачивает рентгеновскую трубку вокруг субъекта внутри CT сканера 12 и т.д. Блок 64 анализа изображений соответственно реализуют посредством цифрового процессора или контроллера, необязательно в комбинации со специализированным аппаратным обеспечением для получения изображений и управления, осуществляемым, например, в виде аппаратного обеспечения со специализированными интегральными схемами (ASIC). Реконструирующие процессоры 52, 60 соответственно реализуют посредством цифрового процессора или контроллера или посредством комбинации цифровых процессоров или контроллеров, необязательно в комбинации со специализированным конвейерным реконструирующим аппаратным обеспечением, осуществляемым, например, в виде аппаратного обеспечения со специализированными интегральными схемами (ASIC). Пользовательский интерфейс, такой как проиллюстрированный компьютер 74, предусмотрен для того, чтобы позволить радиологу или другому пользователю конфигурировать, инициировать и осуществлять мониторинг сеансов CT и PET визуализации, и чтобы позволить радиологу или другому пользователю видеть получаемые CT и/или PET изображения. Проиллюстрированный компьютер 74 содержит устройство 76 отображения, которое можно осуществлять в виде устройства отображения с катодно-лучевой трубкой (CRT), жидкокристаллического (LCD) дисплея, плазменного дисплея, дисплея на органических светоизлучающих диодах (OLED) или т.п. Компьютер 74 также содержит клавиатуру 78; однако также могут содержаться дополнительные или другие устройства ввода (не показаны), такие как сенсорная панель, шаровой манипулятор, чувствительная к прикосновениям матрица, совмещенная с устройством 76 отображения для образования чувствительного к прикосновениям экрана или т.п. В некоторых вариантах осуществления некоторая функциональность пользовательского интерфейса может быть интегрирована с CT сканером 12 и/или PET сканером 26 в виде встроенного LCD дисплея, встроенной клавишной панели или т.п.

Со ссылкой на Фиг. 2, проиллюстрирована традиционная процедура гибридного визуализирующего сканирования. Пациент 100 содержит одну или более областей, представляющих интерес 102, например, области, которые содержат горячее пятно или объект, представляющий интерес. В традиционной процедуре гибридного визуализирующего сканирования сканирование 104 всего поля обзора для определения местоположения или диагноза осуществляют с использованием сканера анатомической визуализации для того, чтобы собирать данные ослабления и анатомические данные пациента 100 и одной или более областей, представляющих интерес 102. После того, как осуществляют сканирование 104 для определения местоположения или диагноза, сканер радионуклидной визуализации осуществляет сканирование 106 радионуклидной визуализации всего поля обзора, чтобы получить функциональные данные пациента 100 и одной или более областей, представляющих интерес 102. В традиционном гибридном визуализирующем сканировании пациента визуализируют с использованием сканера анатомической визуализации высокого разрешения с высокой дозой, и данные ослабления и анатомические данные получают для всего поля обзора.

Со ссылкой на Фиг. 3, проиллюстрирована процедура гибридного визуализирующего сканирования с низкой дозой. Пациент 100 содержит одну или более областей, представляющих интерес 102. В процедуре гибридного визуализирующего сканирования с низкой дозой сканирование 108 всего поля обзора с низкой дозой осуществляют с использованием сканера анатомической визуализации для сбора данных ослабления пациента 100, содержащих одну или более областей, представляющих интерес 102. После того, как осуществляют низкое сканирование 106, сканер радионуклидной визуализации осуществляет сканирование 106 радионуклидной визуализации всего поля обзора для того, чтобы получить функциональные данные пациента 100, содержащего одну или более областей, представляющих интерес 102. Данные ослабления используют для того, чтобы генерировать карту ослабления, которую используют для того, чтобы генерировать функциональное изображение со скорректированным ослаблением. Функциональное изображение незамедлительно просматривают для того, чтобы определять, будут ли и где будут анатомические данные полезными для определения диагноза (перелом кости, повреждение/определение местоположения горячего пятна). Если сканирование для определения местоположения или диагноза не требуется, тогда пациент только получает сканирование с низкой дозой в противоположность сканированию для определения местоположения или диагноза с на порядок величины большей дозой. Если сканирование для определения местоположения или диагноза является желательным, совмещение между данными ослабления и функциональными данными обеспечивает точное расположение для того, чтобы сделать возможным для всех маленьких полей обзора сканирование для определения местоположения или диагноза, которое изображает только подобъемы или пласты 110. Сканирование 110 маленького поля обзора для определения местоположения или диагноза осуществляют с использованием сканера анатомической визуализации для того, чтобы собрать анатомические данные или часть (части) пациента 100, который содержит одну или более областей, представляющих интерес 102.

Со ссылкой на Фиг. 4, на этапе 200 получают данные ослабления низкого разрешения (с низкой дозой) по меньшей мере для одной анатомической структуры в первом поле обзора 108 с помощью сканирования с низкой дозой с использованием системы анатомической визуализации. На этапе 202 функциональные данные по меньшей мере одной анатомической структуры получают в первом поле обзора 106 с использованием системы радионуклидной визуализации. На этапе 204 функциональные данные реконструируют, основываясь на данных ослабления, получаемых посредством системы анатомической визуализации. На этапе 206 реконструированные функциональные данные анализируют для того, чтобы идентифицировать какие-либо области, представляющие интерес 102. Если определяют, что детализированные анатомические данные не являются полезными для определения диагноза, функциональное изображение со скорректированным ослаблением используют для аналитических или архивных целей на этапе 208. Если определяют, что детализированные анатомические данные являются полезными для определения диагноза, второе поле (поля) обзора 110, например, пласты, охватывающие области, представляющие интерес 102, по меньшей мере одной анатомической структуры, которое меньше, чем первое поле обзора области, представляющей интерес, определяют на этапе 210. На этапе 212 получают анатомические данные второго поля (полей) обзора с использованием сканирования высокого разрешения (с высокой дозой) для определения местоположения или диагноза с использованием системы анатомической визуализации. На этапе 214 одно или более из функционального изображения всего поля со скорректированным ослаблением, изображения всего поля для коррекции ослабления и анатомического изображения (изображений) ограниченного поля обзора высокого разрешения объединяют вместе для того, чтобы генерировать изображение всего поля, на котором изображена анатомическая информация высокого разрешения, покрывающая области, представляющие интерес 102, и анатомическая информация низкого разрешения по всей остальной части первого поля обзора.

Изобретение описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Модификации и изменения могут прийти на ум после прочтения и осмысления предшествующего подробного описания. Подразумевают, что изобретение выполнено как включающее в себя все такие модификации и изменения до тех пор, пока они входят в объем приложенной формулы изобретения или ее эквивалентов.

1. Гибридная система (10) визуализации, содержащая:

первую систему (12) визуализации, выполненную с возможностью получать анатомические данные низкого разрешения для первого поля обзора (108) анатомической структуры;

вторую систему (26) визуализации, выполненную с возможностью получать функциональные данные для первого поля обзора (106) анатомической структуры;

реконструирующий процессор (60), выполненный с возможностью реконструировать из функциональных данных, основываясь на данных ослабления, изображение со скорректированным ослаблением;

при этом в ответ на изображение со скорректированным ослаблением, показывающее одну или более областей, представляющих интерес (102), первая система (12) визуализации или другая система визуализации получает анатомические данные высокого разрешения одной или более частей первого поля обзора (108), содержащего одну или более областей, представляющих интерес (102), причем анатомические данные низкого разрешения получаются в первом поле обзора (108), а анатомические данные высокого разрешения получаются в одном или более вторых полях обзора (110), и каждое второе поле обзора меньше первого поля обзора, при этом анатомические данные высокого разрешения получаются с помощью СТ сканера (12) с использованием высокой дозы облучения, и данные низкого разрешения получаются с использованием дозы, которая по существу ниже, чем высокая доза облучения; и

при этом реконструирующий процессор (52) реконструирует из анатомических данных высокого разрешения одно или более изображений высокого разрешения для одной или более областей, представляющих интерес.

2. Гибридная система визуализации по п. 1, в которой первая система (12) визуализации включает в себя СТ систему визуализации и вторая система (26) визуализации включает в себя PET систему визуализации, такую как времяпролетная система.

3. Гибридная система визуализации по п. 1, дополнительно включающая в себя блок (64) анализа изображений, который анализирует функциональное изображение со скорректированным ослаблением, чтобы идентифицировать одну или более областей, представляющих интерес (102).

4. Гибридная система визуализации по п. 1, дополнительно включающая в себя объединяющий процессор (66), выполненный с возможностью объединять изображение со скорректированным ослаблением и одно или более анатомических изображений высокого разрешения вместе, чтобы генерировать объединенное изображение.

5. Гибридная система визуализации по п. 1, в которой объединенное изображение включает в себя анатомическую информацию высокого разрешения, которая покрывает одну или более областей, представляющих интерес (102), и анатомическую информацию низкого разрешения на всей остальной части первого поля обзора.

6. Способ визуализации для гибридной системы визуализации, при этом способ содержит:

получение анатомических данных низкого разрешения для первого поля обзора (108) анатомической структуры;

получение функциональных данных первого поля обзора (106) анатомической структуры;

реконструирование изображения со скорректированным ослаблением из функциональных данных с использованием данных низкого разрешения для коррекции ослабления;

анализ изображения со скорректированным ослаблением, чтобы идентифицировать одну или более областей, представляющих интерес (102);

получение анатомических данных высокого разрешения во вторых полях обзора (110), которые охватывают одну или более областей, представляющих интерес (102), причем вторые поля обзора (110) меньше первого поля обзора (108) и ограничены им, при этом данные низкого разрешения получают с использованием дозы, которая по существу ниже, чем высокая доза облучения; и

реконструирование одного или более изображений высокого разрешения из анатомических данных высокого разрешения.

7. Способ по п. 6, дополнительно включающий в себя:

в ответ на идентификацию отсутствия областей, представляющих интерес, отказ от получения анатомических данных высокого разрешения.

8. Способ по любому одному из пп. 6, 7, в котором изображение низкого разрешения реконструируют из анатомических данных низкого разрешения.

9. Способ по любому одному из пп. 6, 7, в котором изображение со скорректированным ослаблением, изображение низкого разрешения, одно или более анатомических изображений высокого разрешения используют вместе, чтобы генерировать объединенное изображение.

10. Способ по любому одному из пп. 6, 7, в котором данные низкого разрешения и высокого разрешения получают с использованием СТ сканера (12) и функциональные данные получают с использованием PET сканера (26).

11. Способ визуализации для гибридной системы визуализации, при этом способ содержит:

генерацию функционального изображения, покрывающего первое поле обзора (106) пациента;

анализ функционального изображения на предмет областей, представляющих интерес (102), который включает в себя:

в ответ на идентификацию на функциональном изображении одной или более областей, представляющих интерес (102), генерацию одного или более анатомических изображений высокого разрешения, покрывающих одно или более вторых полей обзора (110), причем каждое второе поле обзора (110) охватывает по меньшей мере одну область, представляющую интерес (102), и меньше первого поля обзора (106) и содержится в нем, и

в ответ на идентификацию отсутствия областей, представляющих интерес, прекращение способа без генерации анатомического изображения высокого разрешения.

12. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя:

генерацию анатомического изображения низкого разрешения, которое покрывает первое поле обзора (106);

использование анатомического изображения низкого разрешения, чтобы корректировать ослабление излучения на функциональном изображении.

13. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя:

объединение функционального изображения, одного или более анатомических изображений высокого разрешения и анатомического изображения низкого разрешения, чтобы генерировать объединенное изображение.

14. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя:

использование PET системы визуализации для получения функциональных данных; и

реконструирование из функциональных данных функционального изображения.

15. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя:

использование СТ системы визуализации для получения анатомических данных высокого разрешения; и

реконструирование из анатомических данных высокого разрешения анатомических изображений высокого разрешения.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к радиологии. Для радиологической визуализации получают радиологическое изображение головного мозга субъекта после введения радиоактивного маркера, связывающегося с веществом-мишенью, являющимся признаком клинической патологии.

Изобретение относится к медицине, радиологии, предлучевой подготовке больных с опухолями головного мозга в области прецентральной извилины при высокотехнологичной конформной лучевой терапии.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам формирования изображений. Устройство содержит первое и второе средства формирования изображений, выровненные относительно зон сканирования объекта, третье средство формирования изображений, которое выборочно можно перемещать между первым местоположением, в котором третье средство формирования изображений выровнено относительно зон сканирования объекта, и вторым местоположением, в котором третье средство формирования изображений находится вне выравнивания относительно зон сканирования, и блок выравнивания, который поддерживает третье средство формирования изображений, причем блок выравнивания обеспечивает корректировку по меньшей мере одного из положения или ориентации третьего средства формирования изображений относительно зон сканирования.
Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для хирургического лечения гетеротопической оссификации с выполнением локального нейромоделирования спастического синдрома пациента.
Изобретение относится к медицине, травматологии и ортопедии, к способу мультиспиральной компьютерной томографии замедленно консолидирующихся дистракционных регенератов (ЗКДР) длинных костей конечностей (ДКК) после неоднократных ранее проведенных оперативных вмешательств с целью компенсации укорочения конечности пациента.

Изобретение относится к медицине клинической кардиологии и диагностике, может быть использовано для количественной оценки нарушений перфузии миокарда правого желудочка (ПЖ) по данным однофотонно-эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ).

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской диагностике, и может быть использовано для получения и обработки изображений оптической интерферометрии. Осуществляют регистрацию набора интерферограмм, при этом сканирование зондирующим лучом осуществляют последовательно в главном и перпендикулярном к главному направлениях.
Изобретение относится к офтальмологии. Проводят оптическую когерентную томографию (ОКТ) с измерением толщины перипапиллярного слоя нервных волокон сетчатки (СНВС) каждого глаза по четырем сегментам - височному, верхнему, носовому и нижнему.
Изобретение относится к медицине, рентгенологии, методам лечения больных туберкулезом легких без бактериовыделения. По данным рентгеновской компьютерной томографии органов грудной клетки (РКТ ОГК) определяют наиболее крупный фокус туберкулезного инфильтрата – основной фокус.
Изобретение относится к медицине, офтальмологии, может быть использовано для оценки эффективности аппаратного лечения миопии высокой степени. При помощи оптической когерентной томографии (ОКТ)-ангиографии определяют микроциркуляцию макулярной области.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к системе рентгеновской визуализации с рамой C-типа. Система содержит структуру рамы С-типа с источником рентгеновского излучения и детектором рентгеновского излучения, установленным напротив источника рентгеновского излучения, механизированный привод для вращательного перемещения структуры рамы С-типа и блок управления, который выполнен с возможностью управления механизированным приводом и вызывания вращательного перемещения структуры рамы С-типа для выполнения первого вращательного рентгеновского сканирования вокруг первого изоцентра с первой осью вращения для первой зоны визуализации и по меньшей мере второго вращательного рентгеновского сканирования вокруг второго изоцентра со второй осью вращения для второй зоны визуализации, при этом первый и второй изоцентры смещены относительно друг друга таким образом, что соединительная линия между первым и вторым изоцентрами расположена поперечно относительно первой и второй осей вращения. Блок управления выполнен также с возможностью обеспечения выпуклой оболочки в качестве расширенной зоны трехмерной визуализации, заключающей в себе первую зону визуализации и вторую зону визуализации, а также остаточные области, которые располагаются в выпуклой оболочке, но вне первой и второй зон визуализации. Система снабжена машиночитаемым носителем, а способ получения данных трехмерного рентгеновского изображения объекта осуществляется посредством работы системы. Использование изобретений позволяет расширить арсенал средств рентгеновской визуализации. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх