專(zhuān)利名稱(chēng)：用于自動(dòng)確定掃描對(duì)象中區(qū)域的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種成像方法和系統(tǒng)，更特別地涉及用于通過(guò)特別地使用醫(yī)療成像系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)確定掃描對(duì)象中區(qū)域的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
成像系統(tǒng)通常用于掃描對(duì)象，并經(jīng)常用于識(shí)別對(duì)象內(nèi)感興趣的區(qū)域。例如，在特定已知的計(jì)算機(jī)斷層(CT)成像系統(tǒng)，x射線(xiàn)源發(fā)射x射線(xiàn)束經(jīng)過(guò)感興趣的對(duì)象。x射線(xiàn)束穿過(guò)被成像的對(duì)象，比如患者。射束在由對(duì)象衰減之后撞擊到輻射檢測(cè)器的陣列上。在檢測(cè)器陣列上接收的衰減的束輻射強(qiáng)度取決于對(duì)象對(duì)x射線(xiàn)束的衰減。陣列中的每個(gè)檢測(cè)器元件產(chǎn)生分離的電信號(hào)，該電信號(hào)是在檢測(cè)器位置處射束衰減的檢測(cè)。對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器元件分別獲取來(lái)自檢測(cè)器的衰減量度，并共同地定義投影數(shù)據(jù)集或傳輸輪廓。
x射線(xiàn)源和檢測(cè)器陣列可在成像平面內(nèi)的臺(tái)架上圍繞要成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)，使得x射線(xiàn)束與對(duì)象相交的角度始終變化。來(lái)自檢測(cè)器陣列以一個(gè)臺(tái)架角度的一組x射線(xiàn)衰減量度(例如，投影數(shù)據(jù)集)被稱(chēng)為“視圖”。對(duì)象的“掃描”包括在x射線(xiàn)源和檢測(cè)器一次旋轉(zhuǎn)期間以不同臺(tái)架角度或視角得到的一組視圖。投影數(shù)據(jù)集被處理，以構(gòu)建與在各種角度通過(guò)對(duì)象得到的二維薄片相對(duì)應(yīng)的圖像。一種根據(jù)投影數(shù)據(jù)集來(lái)形成圖像的示例方法被稱(chēng)為濾波反投影技術(shù)。
獲得的最佳掃描，例如以最低可能劑量的最佳CT掃描依賴(lài)于取決于患者的信息。X射線(xiàn)通量管理系統(tǒng)已知用于獲得取決于患者的信息，以便確定用于掃描的各種操作參數(shù)，諸如適當(dāng)?shù)墓茈娏?、蝶形濾波器、和患者中心。其它信息，諸如在哪里掃描患者，必須由技術(shù)員確定并以某種方式被手工輸入到系統(tǒng)中。通常，該手工操作是利用圖形Rx顯示器通過(guò)用鼠標(biāo)和光標(biāo)在定位圖(scout image)上標(biāo)記位置來(lái)執(zhí)行的。定位圖是當(dāng)對(duì)象在Z軸中被轉(zhuǎn)換時(shí)用固定在固定位置處的x射線(xiàn)管所獲得對(duì)象的射線(xiàn)照相投影圖像。在定位圖上標(biāo)記位置可能是非常耗時(shí)和復(fù)雜的過(guò)程，這取決于技術(shù)員的經(jīng)驗(yàn)。這不僅降低了掃描吞吐量，而且還可能增加錯(cuò)誤，例如基于在技術(shù)員判斷中的錯(cuò)誤。
此外，許多潛在劑量管理特征當(dāng)前不能實(shí)施或者對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)很難用和耗時(shí)，因?yàn)樾枰R(shí)別所請(qǐng)求的解剖信息。例如，劑量敏感器官的劑量減低當(dāng)前在CT掃描儀上不可用。一個(gè)原因在于技術(shù)員必須識(shí)別和手工標(biāo)記比如乳房、甲狀腺、眼睛、子宮等敏感器官在圖像Rx顯示器上的位置。利用平均定位投影(scout projection)來(lái)理想地確定調(diào)整大小的噪聲指數(shù)和患者中心，只在身體的軀干(從肺部頂端到臀部)上均分該平均定位投影。如果頸部或腿部部分包括在平均數(shù)中，那么會(huì)相反地影響結(jié)果，利用已知的手工標(biāo)記方法會(huì)發(fā)生上述情況。此外，放射科醫(yī)師可能想對(duì)螺旋掃描的不同區(qū)域使用不同的掃描參數(shù)。例如，在胸部-腹部協(xié)議中，較高的噪聲指數(shù)對(duì)于肺部可能是期望的，因?yàn)榻Y(jié)節(jié)病變相比于肝部的病變具有更高的對(duì)比度。不同的區(qū)域(比如肺部)可在圖形Rx顯示器上由技術(shù)員手工地識(shí)別，并且導(dǎo)致包括比臨床的感興趣區(qū)域所需還要多的解剖體，由此增加了患者劑量和導(dǎo)管負(fù)載。
此外，解剖體的一些區(qū)域可能需要專(zhuān)門(mén)的計(jì)算密集的圖像重構(gòu)預(yù)處理校正步驟。例如，頭部要求校正來(lái)補(bǔ)償骨射線(xiàn)束硬化現(xiàn)象和檢測(cè)器光譜誤差，否則會(huì)產(chǎn)生存在于頭骨中的偽像。該校正是十分計(jì)算密集的，因?yàn)樵撚?jì)算要求迭代方法。如果為每個(gè)圖像應(yīng)用該校正，那么圖像重構(gòu)時(shí)間將非常長(zhǎng)。一些醫(yī)院在一遍中執(zhí)行包括頭部和體部的外傷掃描，在該情況下，可能對(duì)不需要校正的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，因?yàn)檫@些區(qū)域由于技術(shù)員在手工識(shí)別過(guò)程中的錯(cuò)誤而不能被正確地識(shí)別。并且，有效劑量是允許估計(jì)生物學(xué)危險(xiǎn)和允許劑量與不同的成像模態(tài)進(jìn)行比較的通用度量。存在許多已知的方式來(lái)計(jì)算有效劑量，但是所有方法都需要知道已經(jīng)暴露給x射線(xiàn)的器官，以便可確定適當(dāng)?shù)钠鞴賱┝?。精確的器官劑量要求很長(zhǎng)的Monte Carlo模擬。為了加速計(jì)算，可在仿真人體模型和確定性等式上來(lái)表征器官劑量，所述等式被推導(dǎo)以便將給定的身體區(qū)域的曝光轉(zhuǎn)換為器官劑量估計(jì)。并且，手工確定和識(shí)別器官還增加了該過(guò)程的時(shí)間。
因此，用于識(shí)別掃描對(duì)象中的區(qū)域的已知方法通常是耗時(shí)且容易發(fā)生人為錯(cuò)誤的。此外，該手工識(shí)別還增加了利用手工識(shí)別信息處理的時(shí)間和復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于控制成像系統(tǒng)的方法。該方法包括執(zhí)行對(duì)象的定位掃描(scout scan)并基于來(lái)自定位掃描的衰減信息來(lái)自動(dòng)確定對(duì)象內(nèi)的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于確定用醫(yī)療成像系統(tǒng)掃描的人體中區(qū)域的位置的方法。該方法包括用該醫(yī)療成像系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行對(duì)人的定位掃描并使用定位掃描來(lái)自動(dòng)確定人體內(nèi)的解剖位置。
根據(jù)又另一個(gè)實(shí)施例，提供一種醫(yī)療成像系統(tǒng)，包括配置為執(zhí)行定位掃描的掃描儀，和配置為基于定位掃描來(lái)自動(dòng)確定人體內(nèi)解剖位置的解剖體確定單元。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例操作的示例成像系統(tǒng)的透視圖。
圖2圖示了圖1所示的成像系統(tǒng)的框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例自動(dòng)確定掃描對(duì)象中區(qū)域的方法的流程圖。
圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例確定的投影面積的圖表。
具體實(shí)施例方式
圖1是示例成像系統(tǒng)10的透視圖。圖2是成像系統(tǒng)10(圖1所示)的示意方框圖。在一個(gè)示例實(shí)施中，成像系統(tǒng)10是單模態(tài)成像系統(tǒng)，例如計(jì)算機(jī)斷層(CT)系統(tǒng)。但是，應(yīng)當(dāng)理解，可結(jié)合具有多于一個(gè)模態(tài)的成像系統(tǒng)(即多模態(tài)成像系統(tǒng))來(lái)實(shí)現(xiàn)各種實(shí)施例。此外，盡管結(jié)合特定成像模態(tài)，例如CT成像來(lái)描述各種實(shí)施例，但可使用不同的醫(yī)學(xué)和非醫(yī)學(xué)的成像模態(tài)，例如正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描(PET)以及通常任何類(lèi)型的x射線(xiàn)或核成像。
現(xiàn)在專(zhuān)門(mén)參考圖1和2，所示的計(jì)算機(jī)斷層(CT)成像系統(tǒng)10包括CT掃描儀的臺(tái)架12。臺(tái)架12包括x射線(xiàn)源14，其朝臺(tái)架12相對(duì)側(cè)上的檢測(cè)器陣列18投影x射線(xiàn)束16。檢測(cè)器陣列18由檢測(cè)器元件20形成(例如多個(gè)檢測(cè)器行)，所述檢測(cè)器元件20一起感應(yīng)穿過(guò)對(duì)象22，例如內(nèi)科患者的透鏡x射線(xiàn)。檢測(cè)器陣列18能以單薄片或多薄片結(jié)構(gòu)來(lái)制作。每個(gè)檢測(cè)器元件20產(chǎn)生表示撞擊x射線(xiàn)束強(qiáng)度并由此表示射線(xiàn)束穿過(guò)對(duì)象22時(shí)射線(xiàn)束的衰減的電信號(hào)。在為了采集x射線(xiàn)投影數(shù)據(jù)的掃描期間，臺(tái)架12和安裝在其上的部件圍繞旋轉(zhuǎn)中心24旋轉(zhuǎn)，繞旋轉(zhuǎn)中心24可定義檢查軸。
臺(tái)架12的旋轉(zhuǎn)和x射線(xiàn)源14的操作由成像系統(tǒng)10的控制機(jī)構(gòu)26來(lái)控制，在一個(gè)實(shí)施例中，成像系統(tǒng)10是CT成像系統(tǒng)。在一個(gè)示例實(shí)施例中，控制機(jī)構(gòu)26包括x射線(xiàn)控制器28，其提供功率和定時(shí)信號(hào)給x射線(xiàn)源14，還包括臺(tái)架馬達(dá)控制器30，其控制臺(tái)架12的旋轉(zhuǎn)速度和位置?？刂茩C(jī)構(gòu)26的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)32采樣來(lái)自檢測(cè)器元件20的數(shù)據(jù)(例如模擬數(shù)據(jù))并轉(zhuǎn)換(或約束)數(shù)據(jù)為數(shù)字信號(hào)，以用于隨后處理。DAS32輸出投影數(shù)據(jù)集，包括例如來(lái)自定位掃描的在特定臺(tái)架旋轉(zhuǎn)角度獲得的衰減量度。一組投影數(shù)據(jù)集形成對(duì)象22的完整掃描。重構(gòu)模塊34從DAS32接收采樣和數(shù)字化的x射線(xiàn)數(shù)據(jù)并執(zhí)行下面解釋的圖像重構(gòu)。由重構(gòu)模塊34輸出的重構(gòu)數(shù)據(jù)集作為輸入被提供給將重構(gòu)數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器38中的計(jì)算機(jī)36或者其它處理單元。重構(gòu)數(shù)據(jù)集可表示容積數(shù)據(jù)集和/或經(jīng)過(guò)對(duì)象22的圖像薄片。計(jì)算機(jī)36還經(jīng)由操作員控制臺(tái)40從操作員接收命令和掃描參數(shù)，操作員控制臺(tái)40可包括一個(gè)或多個(gè)使用輸入端，例如鍵盤(pán)(未示出)。相關(guān)聯(lián)的顯示器，例如陰極射線(xiàn)管顯示器42允許操作員觀察重構(gòu)的圖像和其它來(lái)自計(jì)算機(jī)36的數(shù)據(jù)。此外操作員提供的命令和參數(shù)可由計(jì)算機(jī)36用來(lái)提供控制信號(hào)和信息給DAS32、x射線(xiàn)控制器28和臺(tái)架控制器30。此外，計(jì)算機(jī)36操作工作臺(tái)馬達(dá)控制器44，工作臺(tái)馬達(dá)控制器44控制機(jī)動(dòng)化的工作臺(tái)46定位臺(tái)架12中的對(duì)象22。尤其，工作臺(tái)46移動(dòng)對(duì)象22的部分穿過(guò)臺(tái)架開(kāi)口48。
在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)36包括讀/寫(xiě)設(shè)備(未示出)，例如軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、CD-ROM驅(qū)動(dòng)、DVD驅(qū)動(dòng)器、磁光盤(pán)(MOD)驅(qū)動(dòng)器，或其它任何設(shè)備，包括網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，比如以太網(wǎng)設(shè)備，用于從計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中讀取指令和/或數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如是軟盤(pán)、CD-ROM、DVD或其它任何數(shù)字源，比如網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)，以及還未開(kāi)發(fā)的數(shù)字裝置。在另一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)36執(zhí)行存儲(chǔ)在固件(未示出)中的指令。計(jì)算機(jī)36被編程用來(lái)執(zhí)行這里所述和這里所使用的功能，術(shù)語(yǔ)計(jì)算機(jī)不限于本領(lǐng)域稱(chēng)為計(jì)算機(jī)的集成電路，而是廣義地稱(chēng)為計(jì)算機(jī)、處理器、微控制器、微型計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器、特定用途集成電路、和其它可編程電路，并且在這里可交換地使用這些術(shù)語(yǔ)。
確定對(duì)象22特定區(qū)域的單元可通信地耦合到計(jì)算機(jī)36，并且在一個(gè)示例實(shí)施例中，該單元是解剖體確定單元21。盡管解剖體確定單元21被圖示為分離的部件，應(yīng)當(dāng)理解，由解剖體確定單元21執(zhí)行的功能可合并到例如由計(jì)算機(jī)36所執(zhí)行的功能中。由此，解剖體確定單元21可體現(xiàn)為在多功能處理器上執(zhí)行的軟件代碼段或體現(xiàn)為硬件和軟件的組合。
此外，盡管在醫(yī)學(xué)設(shè)置中進(jìn)行描述，但是可以理解，本發(fā)明的實(shí)施例可連同其它成像系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括工業(yè)成像系統(tǒng)，比如通常在諸如機(jī)場(chǎng)或火車(chē)站的運(yùn)輸中心中使用的行李掃描CT系統(tǒng)。
各種實(shí)施例提供基于初步掃描來(lái)自動(dòng)確定對(duì)象區(qū)域。使用由投影面積或橢圓率確定的各種閾值，可確定對(duì)象內(nèi)至少一個(gè)界標(biāo)的位置，并根據(jù)此來(lái)確定其它識(shí)別的區(qū)域。圖3是敘述了由解剖體確定單元21執(zhí)行的示例方法60的流程圖，用于自動(dòng)確定人體內(nèi)的解剖區(qū)域或界標(biāo)。應(yīng)當(dāng)理解，方法60可結(jié)合人體外其它對(duì)象的掃描和醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)外的其它成像系統(tǒng)被修改和使用。
特別地，方法60圖示了結(jié)合醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)使用的自動(dòng)解剖體確定過(guò)程，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)更具體的為CT成像系統(tǒng)。尤其，在62，執(zhí)行已知的定位掃描，以生成實(shí)質(zhì)上是衰減圖像的定位圖像，定位掃描是橫向或前面/后面(A/P)定位掃描。然后，定位掃描的投影面積(PA)和橢圓率(OR)用于識(shí)別人體內(nèi)的解剖區(qū)域或界標(biāo)。應(yīng)當(dāng)注意到，在示例實(shí)施例中，如圖4所示的人體100的橫截面可看作為橢圓102，其具有維度x和y的橢圓橫截面?；颊咄队坝梢唤M單個(gè)的檢測(cè)器信道量度組成。信道量度表示x射線(xiàn)沿著穿過(guò)患者的線(xiàn)路傳輸。傳輸值被處理以便表示與效率μ和對(duì)象沿著傳輸路徑的長(zhǎng)度有關(guān)的衰減單位。各個(gè)信道量度的總和是PA106。在投影中一組最高值的量度被稱(chēng)為投影量度(PM)104。橢圓率是有效橢圓的x/y比率。使用用于橢圓面積的等式來(lái)確定橢圓率的x維度，其中PA106是橢圓面積并且PM104是橢圓的y軸。實(shí)質(zhì)上，來(lái)自由成像系統(tǒng)的CT掃描儀執(zhí)行的定位掃描的每個(gè)薄片是一個(gè)投影。投影集合產(chǎn)生定位圖像。
例如對(duì)于每個(gè)沿著掃描的薄片，一旦沿著整個(gè)投影的每個(gè)投影或采樣的衰減PA被確定，那么在64確定在掃描開(kāi)始時(shí)初始的PA衰減是否小于第一閾值，或者大于第一并小于第二閾值。例如，對(duì)于CT掃描，在64確定初始PA的衰減是否小于160或在160和400之間。應(yīng)當(dāng)注意，包括用于這里所述不同閾值的衰減值的這些值可按期望或需要(例如基于要掃描的對(duì)象)來(lái)變化或修改。如果衰減小于160，那么在66，掃描的開(kāi)始位置被識(shí)別為CT掃描儀的頭部固定器，并且更特別地是支持人頭部的掃描床的頭部固定器。識(shí)別可例如基于頭部固定器的平均投影面積的分布。接著通過(guò)找到圓形對(duì)象，例如橢圓率等于1的點(diǎn)來(lái)定位頭部的起始處。如果橢圓率不等于1，那么對(duì)象不是圓形并不被識(shí)別為頭部的起始處。橢圓率是掃描體的長(zhǎng)度和寬度的比率，例如圖4所示的x和y維度。
如果在64確定初始PA衰減在160和400之間(并且，衰減基本上在該區(qū)域上是平滑或平坦的)，那么在68處，掃描的開(kāi)始位置被識(shí)別為CT掃描儀的工作臺(tái)，并且通過(guò)定位在PA衰減大于第三閾值的定位掃描中的點(diǎn)來(lái)確定頭部的起始處，在該例子中，PA衰減大于420。工作臺(tái)的識(shí)別例如基于掃描儀工作臺(tái)的平均投影面積的分布。應(yīng)當(dāng)注意，例如當(dāng)在預(yù)定數(shù)目中，例如在定位掃描中測(cè)量的前十個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)中出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差時(shí)，識(shí)別為基本平坦。
如果初始PA衰減不小于第一閾值或在第一和第二閾值之間，那么掃描開(kāi)始位置被識(shí)別為對(duì)象內(nèi)的某個(gè)點(diǎn)，并且在70處確定初始PA衰減是否小于沿著掃描對(duì)象的預(yù)定距離(例如長(zhǎng)度)內(nèi)的第四閾值。在該例子中，在70處確定在初始掃描點(diǎn)大約300毫米內(nèi)的點(diǎn)處，初始PA衰減是否小于850。如果初始PA衰減不小于沿著預(yù)定距離的點(diǎn)處的第四閾值，那么在72處，將掃描的開(kāi)始位置識(shí)別為對(duì)象體內(nèi)的起始處。如果初始PA衰減小于沿著預(yù)定距離的點(diǎn)處的第四閾值，那么在74處，將掃描的開(kāi)始位置識(shí)別為對(duì)象的頭部。
實(shí)質(zhì)上，如果在64處確定定位掃描起始于未占據(jù)的工作臺(tái)部分，那么確定PA衰減的第一顯著增加例如高于400出現(xiàn)在哪里，這識(shí)別了頭部的起始處。如果頭部固定器被識(shí)別為定位掃描的起始點(diǎn)，那么橢圓率基本上為1或更大的第一個(gè)點(diǎn)被確定和識(shí)別為頭骨的開(kāi)始。如果確定定位掃描起始于沿著對(duì)象的某個(gè)點(diǎn)，那么通過(guò)確定在定位掃描開(kāi)始時(shí)是否存在衰減量實(shí)質(zhì)降低來(lái)確定掃描是起始于頭部還是體部一部分，該量級(jí)足夠低以致被識(shí)別為對(duì)象的頸部。
在確定或識(shí)別定位掃描的起始點(diǎn)的身體內(nèi)的位置后，在該示例實(shí)施例中，接著確定識(shí)別身體的橫膈膜。橫膈膜區(qū)域通常由投影面積中衰減的急劇增加來(lái)表征。例如，一旦最大PA衰減的位置被確定，就例如基于從確定最大PA衰減的身體開(kāi)始處起的距離來(lái)確定距離是否合理。如果頭部被識(shí)別，那么識(shí)別最大PA衰減的該距離，并且更特別地，最大斜率被限制到從頭部頂部起的預(yù)定距離，否則該距離被限制到更小的量。特別地并再次參考圖3，如果頭部的起始處位于66或68，或者如果在74處已經(jīng)確定定位掃描起始于頭部，那么在76處識(shí)別從頭部頂部起的預(yù)定距離處的點(diǎn)，其中出現(xiàn)PA衰減的最大斜率。在該例子中，在76處確定從所識(shí)別的頭部頂部起大約400mm到大約600mm內(nèi)的點(diǎn)，其中PA衰減斜率最大，并且該點(diǎn)被識(shí)別為橫膈膜的位置。如果在72處已經(jīng)確定定位掃描起始于體部，那么在78處，識(shí)別從體部起始處起另一預(yù)定距離處的點(diǎn)，其中出現(xiàn)PA衰減的最大斜率。在該例子中，在78處確定從所識(shí)別的體部起始處起大約400mm內(nèi)的點(diǎn)，其中PA衰減斜率最大，并且該點(diǎn)被識(shí)別為橫膈膜的位置。
還可能確定橫膈膜處各個(gè)投影的寬度。例如，寬度閾值可用于確保投影不包含手臂或肩膀部分并且可解決最大斜率的確定。
當(dāng)在76或78處識(shí)別PA衰減的最大斜率的點(diǎn)之后，在80處確定橢圓率是否大于預(yù)定值，在該例子中為.55(通常用更低的橢圓率來(lái)識(shí)別人的頸部區(qū)域)。如果橢圓率不大于.55，那么在82處確定肩部或頸部被識(shí)別并且PA衰減的最大斜率出現(xiàn)的點(diǎn)被再次確定以用于預(yù)定附加距離，在本例子中大約為200mm到大約300mm。因此，或者如果橢圓率大于.55，那么在84處例如基于定位掃描的已知長(zhǎng)度來(lái)確定出現(xiàn)最大斜率的位置的點(diǎn)是否在已知位于定位掃描內(nèi)。如果在84處確定點(diǎn)位于定位掃描內(nèi)，這就識(shí)別了橫膈膜的位置，那么在86處基于這個(gè)位置以及此點(diǎn)處的PA衰減，識(shí)別身體其它部分的位置，例如包括臀部和其它感興趣的區(qū)域。此外，患者的身體大小可由PA衰減值來(lái)估計(jì)，例如使用臨床評(píng)估或研究所確定的橫膈膜處大小不同的患者的平均PA衰減值。實(shí)質(zhì)上，PA衰減與人的高度有關(guān)并且還與中間距離，例如從隔膜到臀部的距離有關(guān)。應(yīng)當(dāng)注意，各個(gè)線(xiàn)性擬合函數(shù)可用于估計(jì)從橫膈膜到其它感興趣區(qū)域的距離，例如從橫膈膜到其它感興趣的器官的距離。此外，從橫膈膜到臀部的面積可用于例如基于年齡和性別來(lái)計(jì)算中心誤差和蝶形選擇濾波器，蝶形選擇濾波器用于基于與橫膈膜有關(guān)的典型距離的量度來(lái)識(shí)別人體中其它區(qū)域的位置。這種信息可由臨床量度或使用已知圖表/表格來(lái)計(jì)算，例如在“The Measure of Man & Woman”，Henry Dreyfuss，2002或1996年由Pergamon出版的“IGRP Publication 70Basic Anatomical &Physiological Data for Use in Radiologic Protection”中所描述的，，兩者都全部合并在此作為參考。
如果在84處確定點(diǎn)不在定位掃描內(nèi)，那么在88處確定該點(diǎn)是否在定位掃描以及按上述所識(shí)別的頭部起始處上。如果位置被識(shí)別為頭部的起始處，那么在90處基于上述的PA衰減來(lái)識(shí)別身體其它部分的位置，例如包括眼睛、肩部或感興趣的其它區(qū)域。如果在88處確定點(diǎn)不在定位掃描和/或上述的頭部起始處上，那么在92處確定沒(méi)有界標(biāo)可被識(shí)別用來(lái)定位身體內(nèi)的其它區(qū)域?？商峁┮粋€(gè)出錯(cuò)指示(例如視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)的)。
因此，使用x射線(xiàn)數(shù)據(jù)大小、變化率(斜率)和對(duì)稱(chēng)性，以及表格或者對(duì)所期望人類(lèi)解剖體(相對(duì)年齡、性別、尺寸等)的確定，本發(fā)明的各種實(shí)施例提供了對(duì)掃描體中區(qū)域的自動(dòng)確定。例如，可利用定位掃描來(lái)自動(dòng)確定人體內(nèi)的解剖位置。此外，先驗(yàn)協(xié)議和患者信息還可用來(lái)提高預(yù)測(cè)精確性。
對(duì)象區(qū)域的解剖位置，并且更特別地，人體內(nèi)的解剖位置或區(qū)域可結(jié)合其它過(guò)程來(lái)使用。例如，可結(jié)合CT劑量減低對(duì)劑量敏感器官使用各種實(shí)施例。利用所識(shí)別的敏感器官的位置，系統(tǒng)可接著分別在自動(dòng)識(shí)別敏感器官區(qū)域之前和之后降低和增加mA。自動(dòng)識(shí)別可降低或消除在圖形Rx顯示器上手工標(biāo)記位置的需要。此外，人體軀干的自動(dòng)識(shí)別可提供更一致的輔助患者中心和調(diào)整大小的噪聲指數(shù)性能。還可在圖形Rx顯示器上自動(dòng)識(shí)別不同的區(qū)域(例如肺部)，以最小化要掃描的區(qū)域的手工識(shí)別。精確掃描區(qū)域的自動(dòng)識(shí)別可最小化額外的掃描區(qū)域并節(jié)省患者劑量和導(dǎo)管負(fù)載。
此外，要求特定計(jì)算密集的圖像重構(gòu)預(yù)處理校正步驟的解剖體區(qū)域可被自動(dòng)識(shí)別。并且，有效地CT劑量通過(guò)自動(dòng)確定已經(jīng)暴露給x射線(xiàn)的器官來(lái)計(jì)算。自動(dòng)識(shí)別的位置信息，比如取決于患者的解剖位置和界標(biāo)還可用于自動(dòng)調(diào)整起始位置或界標(biāo)位置，以及醫(yī)療成像掃描儀的加載和卸載的位置。該信息還用于基于界標(biāo)位置或解剖結(jié)構(gòu)來(lái)將人定位在成像掃描儀中心。
盡管已經(jīng)根據(jù)各種特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可通過(guò)權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改來(lái)實(shí)施。
零件列表

權(quán)利要求
1.一種用于控制成像系統(tǒng)(10)的方法，所述方法包括執(zhí)行定位掃描對(duì)象(22)；并基于來(lái)自定位掃描的衰減信息來(lái)自動(dòng)確定對(duì)象內(nèi)的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中定位掃描包括x射線(xiàn)掃描。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中衰減信息包括衰減數(shù)據(jù)大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中自動(dòng)確定區(qū)域還包括使用來(lái)自定位掃描的變化率和對(duì)稱(chēng)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中對(duì)象(22)是人并且自動(dòng)確定區(qū)域包括自動(dòng)確定人橫隔膜的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中對(duì)象(22)是人并且自動(dòng)確定區(qū)域包括自動(dòng)確定人頭部的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中對(duì)象(22)是人并且自動(dòng)確定區(qū)域包括基于期望的人解剖信息來(lái)自動(dòng)確定人體內(nèi)的多個(gè)器官。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中期望的人解剖信息包括性別、年齡和尺寸信息中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中對(duì)象(22)是人并且還包括利用自動(dòng)確定來(lái)映射患者的解剖界標(biāo)。
10.一種醫(yī)療成像系統(tǒng)(10)，包括配置為執(zhí)行定位掃描的掃描儀；和配置為基于定位掃描來(lái)自動(dòng)確定人體內(nèi)解剖位置的解剖體確定單元(21)。
全文摘要
提供一種用于自動(dòng)確定掃描對(duì)象(22)中區(qū)域的方法和系統(tǒng)。所述方法包括執(zhí)行對(duì)象的定位掃描并基于來(lái)自定位掃描的衰減信息來(lái)自動(dòng)確定對(duì)象內(nèi)的區(qū)域。
文檔編號(hào)A61B6/03GK1969757SQ200610160560
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者T·L·托思, M·P·達(dá)利 申請(qǐng)人:通用電氣公司