專利名稱：Ecg門控的計算機斷層攝影中的重建窗自適應的制作方法
ECG門控的計算機斷層攝影中的重建窗自適應
本申請總體上涉及成像系統(tǒng)。具體而言，本申請涉及計算機斷層攝影 (CT)，更具體而言涉及生成和探測輻射以及處理指示輻射的數(shù)據(jù)。
計算機斷層攝影(CT)成像常常包括掃描運動中的對象。例如，心臟 CT成像包括掃描跳動的心臟。對于心臟CT而言，通常更希望重建與心動 周期中心臟相對靜止的時相對應的數(shù)據(jù)。已經(jīng)使用包括心電圖(ECG)信 號門控的各種技術來在表示(一個或多個)心動周期的投影數(shù)據(jù)內(nèi)定位對 應于這種時相的投影數(shù)據(jù)。
利用回顧性門控，在掃描跳動的心臟時，通過心電圖機感測心臟的電 活動，其反映了心臟在整個心動周期中的狀態(tài)。然后基于表示電活動的信 號門控(選擇)和重建對應于期望心動時相的數(shù)據(jù)。選擇該數(shù)據(jù)，以獲得 在提供完整CT數(shù)據(jù)集的角范圍上收集的投影數(shù)據(jù)。
在一種情況下，心臟掃描程序探測多個連續(xù)心動周期上的投影數(shù)據(jù)。 然后選擇對應于期望時相的每個心動周期的數(shù)據(jù)子集進行重建。根據(jù)多個 心動周期重建數(shù)據(jù)可以改善時間分辨率。然而，通常不可預知的異常心律 可能會相對于平均心動周期改變一個或多個心動周期。這可能導致選擇出 對應于不同心動時相的數(shù)據(jù)。結果，可能使重建的圖像數(shù)據(jù)退化。
在Cademartiri F.等人的文章"Improving diagnostic accuracy of MDCT coronary angiography in patients with mild heart rhythm irregularities using ECG editing" (AJRAm J Roentgenol,2006Mar;186 (3): 634-8)中討論了一 種改善這種數(shù)據(jù)質(zhì)量的嘗試。Cademartiri F.等人介紹了一種人工技術，其中， 如果心動周期之后接著的是早搏心動周期，用戶就刪除識別出用于重建心 動周期的數(shù)據(jù)的窗口，并且如果這導致用于重建的數(shù)據(jù)不足則將這種窗口 添加到早搏心動周期。令人遺憾的是，基于可用數(shù)據(jù)，所得圖像數(shù)據(jù)的質(zhì)
量可能低于期望質(zhì)量。本申請的各個方面解決了上述問題和其他問題。
根據(jù)一個方面， 一種系統(tǒng)包括計算機斷層攝影系統(tǒng)，其包括開窗部件，
所述開窗部件接收包括早搏心動周期的ECG信號。該ECG信號與搏動心 臟的X射線投影數(shù)據(jù)時間同步。在早搏心動周期導致第一重建窗對應于不 同心動時相時，開窗部件在第一心動周期之內(nèi)定位第一重建窗，以對應于 期望的心動時相。重建器重建對應于來自不同心動周期的多個重建窗的投 影數(shù)據(jù)，以生成指示心臟的期望時相的圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)另一方面， 一種系統(tǒng)包括開窗部件，該開窗部件刪除對應于由ECG 信號中的異常信號導致的非最佳心動時相的第一重建窗。該ECG信號在時 間上與搏動心臟在多個心動周期上的X射線投影數(shù)據(jù)相對應。開窗部件基 于異常信號和可用投影數(shù)據(jù)添加替換重建窗以優(yōu)化重建數(shù)據(jù)集。重建器重 建所述重建數(shù)據(jù)集，以生成指示心臟的期望時相的圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)另一方面， 一種系統(tǒng)包括建議部件，該建議部件基于ECG信號和 其中的心律不齊在多個連續(xù)心動周期之內(nèi)建議針對心動時相的重建窗。在 利用計算機斷層攝影掃描器并行掃描搏動心臟的同時獲得ECG信號。重建 器針對對應于所述重建窗的每個周期重建對應于所述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。
根據(jù)另一方面， 一種系統(tǒng)包括開窗部件，所述開窗部件基于ECG之內(nèi) 的早搏心動周期自動重新定位或移除針對心動周期的第一重建窗，所述 ECG是與搏動心臟的X射線投影數(shù)據(jù)同步的信號。建議部件，所述建議部 件基于所述早搏心動周期自動建議至少一個額外的重建窗。重建器重建對 應于重建窗的數(shù)據(jù)。
根據(jù)另一方面， 一種方法包括接收包括早搏心動周期的ECG信號，其 中，所述ECG信號與搏動心臟在多個心動周期上的X射線投影數(shù)據(jù)時間同 步；在第一心動周期之內(nèi)重新定位對應于由于所述早搏心動周期導致的除 期望心動時相之外的數(shù)據(jù)的第一重建窗，其中，多個心動周期中的每個都 包括重建窗；以及重建所述多個重建窗的所述投影數(shù)據(jù)以生成指示心臟的 期望時相的圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)另一方面， 一種包含指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，所述指令在由 計算機執(zhí)行時令所述計算機執(zhí)行如下方法接收包括早搏心動周期的ECG 信號；在第一心動周期之內(nèi)重新定位對應于由于所述早搏心動周期導致的除期望心動時相之外的數(shù)據(jù)的第一重建窗；以及重建所述多個重建窗的所 述投影數(shù)據(jù)以生成指示心臟的期望時相的圖像數(shù)據(jù)。
在閱讀并理解以下詳細說明的基礎上，本領域的普通技術人員將會理 解本發(fā)明的其他方面。
本發(fā)明可以具體化成各種部件和部件的布置以及各種步驟和步驟的安 排。附圖僅用于圖示優(yōu)選實施例，不應理解為對本發(fā)明的限制。
圖l示出了示范性成像系統(tǒng)；
圖2示出了代表性ECG信號；
圖3示出了具有異常心動周期的代表性ECG信號；
圖4a、 4b、 4c、 4d、 4e、 5a、 5b、 5c、 5d和5e提供了系統(tǒng)使用具有異 常心動周期的ECG信號選擇重建數(shù)據(jù)的范例；
圖6示出了建議用于重建的不同時相的范例；
圖7示出了示范性方法；
圖8、 9和10以圖解方式示出了示范性方法。
參照

圖1，計算機斷層攝影(CT)掃描器100包括關于縱軸或z軸旋 轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)掃描架部分104。該部分104支撐著諸如X射線管的X射線源108 以及X射線探測器112，所述X射線探測器在相對于檢查區(qū)域116的多個 投影角度或視角處生成X射線投影數(shù)據(jù)。探測器112包括大致為二維陣列 的探測器元件，其生成指示所探測的輻射的輸出信號或投影數(shù)據(jù)。存儲器 120或其他存儲裝置存儲所述投影數(shù)據(jù)。
諸如掃描床的對象支架124在檢査區(qū)域116中支撐著患者或其他對象。 對象支架124可以移動，以便在掃描前、期間和之后相對于檢查區(qū)域116 引導患者或其他對象。
諸如心電圖機(ECG)或呼吸監(jiān)測器的生物監(jiān)測器128提供關于受檢 者心動時相或其他運動狀態(tài)的信息。在回顧性門控的情況下，使用生物監(jiān) 測器128的信號將投影數(shù)據(jù)與獲取所述投影數(shù)據(jù)時的運動時相或狀態(tài)相互 關聯(lián)。
處理部件132與生物監(jiān)測器128通信并很容易基于生物信號從投影數(shù)據(jù)中選擇重建數(shù)據(jù)集。處理部件132包括分析部件136、開窗部件140和建 議部件144。在生物信號包括異常信號時，這些部件單獨地或組合地很容易 選擇重建數(shù)據(jù)集。在一種情況下，數(shù)據(jù)集代表在存在異常信號時對可用數(shù) 據(jù)的優(yōu)化利用。
對于心臟CT而言，這種異常信號的一個范例是諸如心臟早搏或期前收 縮的心律不齊或不規(guī)則節(jié)律。在這種情況下，分析部件136促進確定心臟 早搏是否以及如何影響重建窗。如果重建窗受到早搏心動周期的影響，則 開窗部件140很容易基于早搏時的心動周期調(diào)節(jié)、移除或增加一個或多個 重建窗。建議部件144基于早搏時的心動周期和可用數(shù)據(jù)建議重建窗和心 動時相。下文更詳細地描述這些部件。
重建器148重建所選的投影數(shù)據(jù)以生成圖像數(shù)據(jù)。對于回顧性門控重 建來說，對與受檢者或其感興趣區(qū)域的一個或多個期望運動狀態(tài)或時相對 應的投影數(shù)據(jù)進行重建，以生成對應于所述(一個或多個)期望心動時相 的圖像數(shù)據(jù)。
通用計算機充當著操作控制臺152?？刂婆_152包括諸如監(jiān)測器或顯示 器的人可讀輸出裝置以及諸如鍵盤和鼠標的輸入裝置?？刂婆_上駐留的軟 件允許操作員控制掃描器100并與其，進行交互。在一種情況下，所述交互 包括，例如通過將識別心動時相的重建窗與生物信號疊加向操作員提供生 物信號。此外，所述交互包括允許操作員人工識別生物信號之內(nèi)的異常， 生成用于心動周期的重建窗，選擇或確認用于重建的數(shù)據(jù)集，調(diào)用自動數(shù) 據(jù)選擇和重建，以及以其他方式，例如通過圖形用戶界面(GUI)與掃描器 100進行交互。
在下文所述的范例中，將系統(tǒng)100用于回顧性門控心臟CT應用。對于 這種應用，生物監(jiān)測器128提供ECG信號，該ECG信號與對應于多次心 跳的投影數(shù)據(jù)同步。
圖2示出了代表性基線ECG信號200，其不包括諸如心律不齊或心跳 不規(guī)則的期前收縮的意義上，該信號是"正常的"。心動周期204、 208、 212 和216中的每個都包括收縮期220和隨后的舒張期224，在收縮期220，心 房收縮(P波)，隨后心室收縮(QRS波群)，然后心室復極化(T波)，而 在舒張期224，心臟在收縮之后放松，并且循環(huán)的血液重新流入心臟。心動周期之間的距離228或R-R間期被表示為時期t。出于說明的目的，在該范 例中，t大約為一 (1)秒，收縮期和舒張期的每者都代表大約一半的心動 周期。
假設由監(jiān)測器128記錄基線ECG信號200，在控制臺152接收ECG信 號200時，控制臺152向操作員顯示ECG信號200，并為操作員提供機制 來選擇用于重建的期望心動時相或以其他方式輸入表示期望心動時相的信 息。在一種情況下，該輸入調(diào)用針對ECG信號200不同部分的重建窗生成， 每個部分對應于期望的心動時相。
舉例來說，操作員可以提供輸入，該輸入生成針對"平靜"或相對靜 止的舒張期的心動時相的重建窗。 一種這樣的時相通常發(fā)生于舒張中期到 舒張末期。在一種情況下，相對于R波波峰，估計該時相大約為心動周期 持續(xù)時間的百分之七十(70)。圖2中示出了針對該時相的示范性重建窗236。
心臟相對靜止的另一時相大約發(fā)生在收縮末期。估計該時相大約在所 述周期持續(xù)時間的百分之四十(40)處。圖2中還示出了針對該時相的示 范性重建窗232。本文還考慮到了用于估計ECG信號200之內(nèi)心動時相的 位置的其他技術，例如基于時間的方式。此外，操作員可以額外地或替代 地選擇不同的心動時相。
通常，配置重建窗的寬度，使得通過多次旋轉(zhuǎn)獲取的數(shù)據(jù)提供了完整 的用于重建的數(shù)據(jù)集(或至少一百八十(180)度加上扇角的數(shù)據(jù))。由于 ECG 200與投影數(shù)據(jù)同步，因此重建窗識別對應于期望心動時相的投影數(shù) 據(jù)。
在該范例中，配置該系統(tǒng)，使得在相鄰心動周期期間獲取的數(shù)據(jù)在z 軸或縱向方向上重疊。重疊的數(shù)據(jù)采集適應相鄰心動周期之間的心動周期 持續(xù)時間差并減輕了數(shù)據(jù)間斷或如下情形，即，在對應于相鄰心動周期的 重建窗之間缺少數(shù)據(jù)。基于個體的平均心率、探測器的數(shù)量和寬度以及旋 轉(zhuǎn)速度適當配置諸如螺距的系統(tǒng)參數(shù)，以便為重疊的數(shù)據(jù)采集提供適當?shù)?床速。
圖3示出了具有早搏心動周期312的ECG信號300。對于該范例而言， 基于圖2中心動周期中所示的一 (1)秒的持續(xù)時間間期，在如下意義上認 為心動周期304、 308和316是"正常的"，g卩，它們通常在時間上按照預期發(fā)生(盡管如下所述，它們可能受到早搏心動周期312的影響)。心動周期312是早搏心動周期，因為它比預期發(fā)生得早。在該范例中， 早搏心動周期312發(fā)生在心動周期308的R波之后十分之六(.6)秒，而 不是一 (1)秒。結果，第二心動周期308的舒張期320被縮短，或者第二 心動周期308在其對應的R波之后十分之六(.6)秒而非一 (1)秒結束。此外，早搏心動周期312的舒張期324被擴展。在該范例中，早搏心 動周期312的舒張期被延長，使得從心動周期308的R波到下一 "正常" 心動周期，即心動周期316的R波的距離大約與兩個正常心動周期之間的 距離相同，或大約為二 (2)秒?，F(xiàn)在進一步描述分析部件136、開窗部件140和建議部件144。在以下 的范例中，假設為處理部件132提供具有早搏心動周期312的ECG信號300， 早搏周期312的識別以及重建窗和期望的心動時相。分析部件136確定早搏心動周期312對經(jīng)由重建窗和期望的心動時相 確定的用于重建的數(shù)據(jù)的影響。心動周期304和316不受早搏心動周期312 的影響。結果，這些心動周期之內(nèi)的重建窗對應于期望的心動時相。相反，心動周期308和312受到影響(如上所述)，因為心動周期308 被縮短，而心動周期312被擴展。結果，基于心動周期308的持續(xù)時間的 百分位于心動周期308之內(nèi)的重建窗在心動周期之內(nèi)在時間上位置相對較 早，基于心動周期312的持續(xù)時間的百分位于心動周期312之內(nèi)的重建窗 在心動周期之內(nèi)在時間上位置相對較晚。至于心動周期308，分析部件136依據(jù)距其R波波峰的時間來確定重 建窗出現(xiàn)在早搏心動周期312之前還是之后。圖4a示出了一種情況，其中，在時間上相對于R波波峰，心動周期308 之內(nèi)的重建窗408位于早搏心動周期312之后。應當領會到，也可以使用 除R波波峰之外的基準。如圖所示，早搏心動周期312發(fā)生于心動周期308的R波波峰之后大 約十分之六(.6)秒，重建窗404、 408、 412和416大約位于它們對應的心 動周期的百分之七十(70%)。結果，依據(jù)R波波峰之后的時間，重建窗408 大約在R波波峰之后百分之四十二 (.42)秒而非如重建窗404和416在未 受影響的心動周期304和316之內(nèi)那樣位于R波波峰之后的大約十分之七C7)秒。分析部件136認為重建窗408不對應于期望的心動時相并且重建數(shù)據(jù) 對于重建而言不是最佳的，因為包括對應于不同心動時相的數(shù)據(jù)。開窗部 件140移除重建窗408，使得對應的數(shù)據(jù)不被選擇用于重建或被重建。在圖 4b中示出了這種情況。通常，如果時間上位于其對應的R波波峰之后的重 建窗發(fā)生于早搏心動周期時或其后，那么就移除該重建窗，使得對應的數(shù) 據(jù)不被選擇進行重建或不被重建。圖5a示出了一種情況，其中，在時間上相對于R波波峰，心動周期308 之內(nèi)的重建窗508位于早搏心動周期312之前。如圖所示，早搏心動周期312發(fā)生于相關R波的波峰之后的大約十分 之六(.6)秒，重建窗504、 508、 512和516位于其對應的心動周期的大約 百分之四十(40%)處。依據(jù)R波波峰之后的時間，重建窗508大約在其 對應的R波波峰之后百分之二十四(.24)秒而非如在未受影響的心動周期 304和316之內(nèi)的重建窗504和516那樣位于R波波峰之后大約十分之四 (■4)秒。直到出現(xiàn)早搏心動周期312之前的心動周期都是規(guī)則的，因此該區(qū)域 之內(nèi)的數(shù)據(jù)是正常的，或者如同從未出現(xiàn)早搏心動周期那樣。分析部件136 認識到早搏心動周期312已導致重建窗508偏移離開期望的心動時相，從 而得到非最佳的重建數(shù)據(jù)。開窗部件140在時間上移動或定位重建窗508，使得在時間上距其R 波波峰而不是按照周期持續(xù)時間的百分比對其進行定位。結果，將重建窗 移動到距R波大約十分之四(.4)秒的位置，使得重建窗508對應于期望 的心動時相。在圖5b中示出了這種情況。對于早搏心動周期312而言，周期312始終有一定程度的異常，因此 理想地應當移除該周期。分析部件136確定在移除窗412或512之后是否 發(fā)生數(shù)據(jù)間斷。如果沒有數(shù)據(jù)間斷，則如圖4c和5c所示移除窗412或512。如果有數(shù)據(jù)間斷，則開窗部件140對可用數(shù)據(jù)進行最好的使用。對于 房性期前收縮而言，周期312大致是正常的，因此如圖4d所示，將重建窗 412放置在距周期312的R波大約十分之七(.7)秒處，并且如圖5d所示， 將重建窗512放置在距周期312的R波大約十分之四(.28)秒處。對于室性期前收縮而言，該周期312更加不正常。如圖4e所示，將窗 412放置在下一R之前大約十分之三(.3)秒(l秒-0.7秒)處。如圖5e所 示，將窗512放置在距周期312 (如上文所述的房性期前收縮那樣)大約十 分之四(.28)秒處。通過確定對應于其余重建窗的數(shù)據(jù)是否提供用于重建的充足數(shù)據(jù)，分 析部件136確定如果移除窗是否出現(xiàn)數(shù)據(jù)間斷，使得沒有丟失的數(shù)據(jù)。一 種用于估計是否有充足數(shù)據(jù)的技術包括檢查是否滿足方程1中的不等式方程1(T*TS) > (SC*T/RT)， 其中，T代表時間間期，TS代表床速，SC代表X射線束準直(collimation)， 而RT代表X射線源的旋轉(zhuǎn)時間。測量從前一正常重建窗到隨后正常心動 周期的重建窗的時間間期T。如果時間間期和掃描器的床速之積較大，則存 在數(shù)據(jù)間斷，并且沒有足夠多的數(shù)據(jù)來重建所有z軸位置的圖像。如果如以上結合圖4d和4e所述重新定位百分之七十(70%)重建窗導 致數(shù)據(jù)間斷，則建議部件144提供全局建議。對于全局建議而言，建議部 件144在位于如圖6所示的早搏R波之前的(一個或多個)不同時相處建 議全新的重建。在該范例中，所建議的時相是圖5a所示的百分之四十(40%) 時相。這確保了針對周期308的有效重建窗，并提供了選項來決定刪除或 是重新定位針對312的重建窗，于是，確保具有一個或多個無數(shù)據(jù)間斷的 重建。根據(jù)圖4b-e重建百分之七十(70%)的時相，根據(jù)圖5b-e重建新的 百分之四十(40%)時相。圖7示出了用于由系統(tǒng)IOO選擇最佳重建窗的示范性方法。在704，獲 得與投影數(shù)據(jù)同步的ECG信號。在708，在ECG信號之內(nèi)識別諸如早搏心 動周期的異常心動周期，并選擇期望的心動時相進行重建。基于該信息， 處理部件128在心臟信號中存在異常的情況下確定可用數(shù)據(jù)的優(yōu)化利用。在712，分析部件132確定該異常是否導致對應于不是期望的心動時相 的心動時相的重建窗。如果不是這樣，選擇重建窗或?qū)谥亟ù暗臄?shù)據(jù) 進行重建。然而，如果異常影響到重建數(shù)據(jù)，則在716確定是否有足夠的數(shù)據(jù)， 從而可以移除受影響的重建窗而不引入數(shù)據(jù)間斷。如果有足夠的數(shù)據(jù)，則 在720移除重建窗，選擇其余重建窗或?qū)谄溆嘀亟ù暗臄?shù)據(jù)進行重建。否則，在724，如上所述移動受影響的重建窗，選擇該重建窗或?qū)?該重建窗的數(shù)據(jù)進行重建。在728，確定移動重建窗是否引入了數(shù)據(jù)間斷。在732，如果己經(jīng)引入 了數(shù)據(jù)，則也建議利用足夠的數(shù)據(jù)進行新的重建。圖8、 9和10以圖解方式示出了范例。首先參照圖8，如圖所示，具有 重建窗804、 808、 812、 816和820的示范性ECG信號覆蓋分別位于每個 心動周期824、 828、 832、 836和840之內(nèi)大約百分之七十五(75%)的時 相。將心動周期836識別為房性早搏(APB)。在該范例中，當依據(jù)距心動周期832的R波848的波峰的時間來表示 重建窗812時，早搏周期836開始于重建窗812之前。由于重建窗804-840 是基于心動周期的百分比進行定位的且心動周期832縮短了，因此重建窗 812不是最佳的，因為其不對應于平均心動周期百分之七十五(75)的期望 心動時相。結果，如圖9所示移除重建窗812。早搏周期836是異常的，因此系統(tǒng)檢査是否也可以移除窗816。由于這 樣導致了數(shù)據(jù)丟失，采用替代的策略，基于距早搏周期836的R波波峰的 時間將重建窗816重新定位到如圖9所示的更好位置。在該范例中，移除重建窗812和816導致用于重建的數(shù)據(jù)不夠，而如 上所述的刪除812和重新定位816可能導致并非最佳的校正。作為替代方 案，如圖10所示建議對應于窗1002、 1004和1008的新的45%的重建時相。 現(xiàn)在這就能夠移除屬于早搏周期836的窗1006?，F(xiàn)在描述其他方面。在圖示的實施例中，操作員識別ECG信號之內(nèi)的早搏心動周期。在替 代實施例中，處理部件132通過早搏心動周期探測器156自動識別異常心 動周期。在一種情況下，處理部件132提示操作員進行確認。在另一種情 況下，將自動識別的異常心動周期自動視為異常心動周期。在圖示的實施例中，操作員提供期望的心動時相。在替代實施例中， 無需有關期望心動時相的用戶輸入，處理部件132基于ECG信號和異常信 號，自動建議重建窗和/或重建時相。在另一個實施例中，處理部件128自動定位異常心動周期，基于異常 心動周期選擇最佳重建時相并針對每個心動周期生成重建窗。任選地，處理部件128自動調(diào)用重建數(shù)據(jù)集的重建。在以上描述中，僅在沒有足夠數(shù)據(jù)時建議新的時相。要認識到，在替 代實施例中，始終推薦額外的新時相。在一種情況下，這加大了獲得好建 議的機會。可以通過計算機可讀指令實現(xiàn)包括分析部件136、開窗部件140和建議 部件144的處理部件132，在(一個或多個)計算機處理器執(zhí)行該指令時， 令(一個或多個)處理器執(zhí)行所述技術。在這種情況下，該指令存儲在與 相關計算機關聯(lián)的或可以其他方式由相關計算機訪問的計算機可讀存儲介 質(zhì)中。還要指出，不必與數(shù)據(jù)獲取同時執(zhí)行所述技術。也可以利用與掃描器 100相關聯(lián)的一臺(或多臺)計算機執(zhí)行該指令；指令也可以位于距掃描器 100的遠方，并通過諸如HIS/RIS系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)、因特網(wǎng)等適當通信網(wǎng) 絡訪問相關數(shù)據(jù)。上述內(nèi)容及其變型的應用包括，但不限于為門控CT、磁共振成像 (MRI)、核心臟學和三維(3D)回波研究選擇適當數(shù)據(jù)。已經(jīng)參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。在閱讀并理解前述詳細說明的前 提下，他人可以想到各種修改和變化。只要修改和變化落入權利要求或其 等價物的范圍內(nèi)，本發(fā)明意在被視為包括所有這些修改和變化。
權利要求
1、一種系統(tǒng)，包括接收包括早搏心動周期的ECG信號的開窗部件(140)，其中，所述ECG信號是與搏動心臟的X射線投影數(shù)據(jù)時間同步的，并且其中，在所述早搏心動周期導致第一重建窗對應于不同的心動時相時，所述開窗部件(140)在第一心動周期之內(nèi)定位所述第一重建窗以對應于期望的心動時相；以及重建器(148)，其重建對應于來自不同心動周期的多個重建窗的投影數(shù)據(jù)，以生成指示心臟的所述期望時相的圖像數(shù)據(jù)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當從參考信號到所述第一重建 窗的第一時間間期小于從所述參考信號到所述早搏心動周期的第二時間間 期時，所述開窗部件(140)在所述第一心動周期之內(nèi)依據(jù)相對于所述參考 信號的時間重新定位所述第一重建窗。
3、 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當從所述參考信號到所述第一 重建窗的第一時間間期大于從所述參考信號到所述早搏心動周期的第二時 間間期時，所述開窗部件(140)移除所述第一重建窗。
4、 根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，還包括建議部件(144)，其中，所述 建議部件(144)建議確保從所述參考信號到所述第一重建窗的所述第一時 間間期小于從所述參考信號到所述早搏心動周期的所述第二時間間期的不 同時相。
5、 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一心動周期為所述早搏 心動周期。
6、 根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其中，在沒有發(fā)生數(shù)據(jù)間斷的情況下 所述開窗部件(140)試圖移除所述第一重建窗。
7、 根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其中，當所述早搏心動周期為房性期 前收縮時，所述開窗部件(140)在所述第一心動周期之內(nèi)依據(jù)相對于參考 信號的時間重新定位所述第一重建窗。
8、 根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其中，當所述早搏心動周期為室性期 前收縮時，所述開窗部件(140)在后一心動周期中依據(jù)相對于參考信號的 時間重新定位所述第一重建窗。
9、 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括建議部件(144)，其中，在由 于所述早搏心動周期而移除重建窗之后當?shù)诙r相具有相對較高的概率擁 有用于重建的充足數(shù)據(jù)時，所述建議部件(144)建議用于重建的所述第二 時相。
10、 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，還包括控制臺(152)，其中，操作 員通過所述控制臺(152)提供輸入以確認或拒絕所建議的用于重建的心動 時相。
11、 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括控制臺(152)，其中，操作 員通過所述控制臺(152)提供輸入以車所述ECG信號之內(nèi)識別所述早搏 心動周期。
12、 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括控制臺(152)，其中，操作 員通過所述控制臺(152)提供輸入以識別所述期望的心動時相。
13、 一種系統(tǒng)，包括開窗部件(140)，其刪除對應于由于ECG信號中的異常信號導致的非 最佳心動時相的第一重建窗，其中，所述ECG信號在時間上與搏動心臟在 多個心動周期上的X射線投影數(shù)據(jù)相對應，并且其中，所述開窗部件(140) 基于所述異常信號和可用的投影數(shù)據(jù)添加替換重建窗，以優(yōu)化重建數(shù)據(jù)集; 以及重建器(148)，其重建所述重建數(shù)據(jù)集，以生成指示心臟的所述期望 時相的圖像數(shù)據(jù)。
14、 根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述異常信號是心臟早搏。
15、 根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，還包括建議部件(144)，其建議所 述替換重建窗。
16、 根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述開窗部件(140)自動 添加所述替換重建窗。
17、 根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，還包括在所述ECG信號中自動定 位和識別所述異常信號的異常信號尋找器(156)。
18、 根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中，在所述異常信號導致第二重 建窗對應于不同的心動時相時，所述開窗部件(140)在心動周期之內(nèi)至少 移動所述第二重建窗，以對應于所述期望的心動時相。
19、 根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中，如果從前一正常重建窗到后 一正常重建窗的時間間期與支架(124)在縱向方向上的速度的第一乘積大 于X射線束準直與X射線源旋轉(zhuǎn)時間除以所述時間間期的第二乘積，則所 述開窗部件(140)添加第二重建窗。
20、 一種系統(tǒng)，包括建議部件(144)，其基于ECG信號和其中的心律不齊在多個連續(xù)的心 動周期之內(nèi)建議心動時相的重建窗，其中，在利用計算機斷層攝影掃描器 (100)并行掃描搏動心臟的同時獲得所述ECG信號；以及重建器(148)，其針對對應于所述重建窗的每個周期重建對應于所述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。
21、 根據(jù)權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述重建窗對應于心臟的大 致靜止狀態(tài)。
22、 根據(jù)權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述重建窗對應于具有相對 高概率在移除由于心律不齊導致的重建窗之后沒有數(shù)據(jù)間斷的數(shù)據(jù)。
23、 根據(jù)權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，操作員選擇初始心動時相， 且所建議的重建窗對應于不同的心動時相。
24、 根據(jù)權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述建議部件(144)至少 建議對應于不同心動時相的第二重建窗。
25、 一種系統(tǒng)，包括開窗部件(140)，其基于ECG之內(nèi)的早搏心動周期自動重新定位或移 除針對心動周期的第一重建窗，所述ECG是與搏動心臟的X射線投影數(shù)據(jù) 同步的信號；建議部件(144)，其基于所述早搏心動周期自動建議至少一個額外的 重建窗；以及重建器(148)，其重建對應于所述重建窗的數(shù)據(jù)。
26、 根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述重建數(shù)據(jù)代表最佳數(shù)據(jù) 集，因為其包括完整的用于重建的數(shù)據(jù)集并減輕因重建對應于不同心動時 相的數(shù)據(jù)而引入的偽影。
27、 根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)為計算機斷層攝影 (CT)掃描器。
28、 一種方法，包括接收包括早搏心動周期的ECG信號，其中，所述ECG信號與搏動心 臟在多個心動周期上的X射線投影數(shù)據(jù)時間同步；在第一心動周期之內(nèi)重新定位對應于由于所述早搏心動周期導致的除 期望心動時相之外的數(shù)據(jù)的第一重建窗，其中，多個心動周期中的每個都包括重建窗；以及重建對應于所述多個重建窗的所述投影數(shù)據(jù)以生成指示心臟的所述期 望時相的圖像數(shù)據(jù)。
29、 根據(jù)權利要求28所述的方法，還包括根據(jù)早搏心動周期的類型， 依據(jù)相對于所述早搏心動周期中的參考信號的時間或依據(jù)相對于下一心動 周期中的參考信號的時間，在所述早搏心動周期之內(nèi)重新定位第二重建窗。
30、 根據(jù)權利要求28所述的方法，還包括移除所述第一重建窗。
31、 根據(jù)權利要求28所述的方法，還包括建議重建針對第二不同心動 時相的數(shù)據(jù)。
32、 根據(jù)權利要求28所述的方法，還包括添加至少一個對應于不同心 動時相的重建窗。
33、 一種包含指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，所述指令在由計算機執(zhí)行 時令所述計算機執(zhí)行根據(jù)權利要求28所述的方法。
34、 根據(jù)權利要求32所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述計算機 是計算機斷層攝影系統(tǒng)(100)的控制臺(152)，所述計算機斷層攝影系統(tǒng) 包括旋轉(zhuǎn)輻射源(108)，其發(fā)射橫穿檢查區(qū)域(116)的X射線；以及 探測器(112)，其與所述輻射源(108)協(xié)調(diào)一致地旋轉(zhuǎn)并探測橫穿所述檢査區(qū)域(116)的輻射，其中，所述探測器生成與所述ECG信號時間同步的投影數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種計算機斷層攝影系統(tǒng)(100)包括開窗部件(140)，其接收包括早搏心動周期的ECG信號。該ECG信號與搏動心臟的X射線投影數(shù)據(jù)時間同步。在早搏心動周期導致第一重建窗對應于不同的心動時相時，開窗部件(140)基于可用數(shù)據(jù)在第一心動周期之內(nèi)移除或重新定位第一重建窗，以對應于期望的心動時相。重建器(148)重建對應于來自不同心動周期的多個重建窗的投影數(shù)據(jù)，以生成指示心臟期望時相的圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號A61B5/00GK101541232SQ200780043879
公開日2009年9月23日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權日2006年11月30日
發(fā)明者J·萊西克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司