包括品質(zhì)度量的雙模態(tài)成像制造技術(shù)

針對(duì)對(duì)象采集解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)集和發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集。從所述解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)集生成衰減映射圖。重建所述發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集以生成發(fā)射圖像。所述重建包括使用衰減映射圖校正對(duì)象中的發(fā)射輻射衰減。計(jì)算對(duì)所述衰減映射圖和所述發(fā)射圖像的對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行量化品質(zhì)保證（QA）度量的值。將所述發(fā)射圖像與所計(jì)算的品質(zhì)保證度量一起顯示或打印。在一些實(shí)施例中，在重建之前，通過執(zhí)行全局剛性配準(zhǔn)并繼之以感興趣區(qū)域的局部非剛性配準(zhǔn)將所述衰減映射圖與所述發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集配準(zhǔn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】包括品質(zhì)度量的雙模態(tài)成像以下涉及發(fā)射成像領(lǐng)域、醫(yī)療成像領(lǐng)域、雙模態(tài)成像領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域。諸如正電子發(fā)射斷層攝影（PET）或單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影（SPECT）的發(fā)射成像技術(shù)需要向?qū)ο笫┯璺派湫晕镔|(zhì)（例如，放射性藥劑），并基于發(fā)射測(cè)量生成對(duì)象中的放射性物質(zhì)的分布的映射圖。這樣的技術(shù)能夠有利地提供功能信息，并且能夠用在諸如功能心臟成像的應(yīng)用中。發(fā)射成像是諸如透射計(jì)算機(jī)斷層攝影（CT）或磁共振（MR）成像的解剖學(xué)成像技術(shù)的補(bǔ)充，因?yàn)榍罢咛峁┝伺c后者所描繪的關(guān)于解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的功能信息。此外，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，CT或MR圖像提供的解剖學(xué)信息能夠提供衰減（或者，等價(jià)地，吸收）映射圖，以負(fù)責(zé)來自對(duì)象中的放射性物質(zhì)的發(fā)射的衰減（或者，等價(jià)地，吸收）。CT直接測(cè)量衰減，并且因此將CT圖像轉(zhuǎn)換為衰減映射圖是直截了當(dāng)?shù)模ɡ纾Ｕ鼵T中所使用的x射線的吸收與PET中所使用的511keV光子之間的差異）。為了從MR圖像導(dǎo)出衰減映射圖，基于組織類型的識(shí)別用衰減值適當(dāng)?shù)靥娲鶰R圖像的體素。該后一方案還可以用于從CT圖像構(gòu)建吸收映射圖。使用這樣的衰減映射圖，能夠說明衰減對(duì)發(fā)射數(shù)據(jù)的作用，從而重建出更加精確的發(fā)射圖像。如果解剖學(xué)圖像與發(fā)射圖像很好地空間對(duì)齊，那么基于相應(yīng)的解剖學(xué)圖像針對(duì)吸收校正發(fā)射圖像是有利的。然而，發(fā)射圖像和解剖學(xué)圖像之間的錯(cuò)位可能導(dǎo)致針對(duì)吸收校正的發(fā)射圖像中存在偽影。在心臟成像（或者其他的軀干區(qū)域的成像）的說明性實(shí)例中，如果吸收校正將肺體素錯(cuò)誤地識(shí)別為組織體素或反之，則可能產(chǎn)生顯著的偽影。這是因?yàn)榉螀^(qū)域（大部分是空氣）的吸收比組織的吸收低得多。組織/骨體素的錯(cuò)誤識(shí)別也類似地是有問題的。在典型的臨床實(shí)踐中，醫(yī)師需要患者的PET或SPECT圖像。從放射科醫(yī)師或其他成像技術(shù)人員對(duì)所需的成像過程進(jìn)行規(guī)劃，繼而執(zhí)行，所述人員既執(zhí)行成像數(shù)據(jù)采集，又執(zhí)行接下來的圖像重建處理（后者是結(jié)合計(jì)算機(jī)等執(zhí)行的）。通常，放射科醫(yī)師或其他成像技術(shù)人員在不進(jìn)行吸收校正的情況下執(zhí)行初始發(fā)射圖像重建，并通過圖像融合技術(shù)等對(duì)未校準(zhǔn)的發(fā)射圖像和解剖學(xué)圖像（或由其生成的衰減映射圖）進(jìn)行目測(cè)比較。如果匹配是相近的，那么放射科醫(yī)師或其他成像技術(shù)人員將繼續(xù)使用解剖學(xué)圖像進(jìn)行衰減校正重建，以生成衰減映射圖。如果存在相當(dāng)大的錯(cuò)位，那么放射科醫(yī)師或其他成像技術(shù)人員例如可以通過移動(dòng)解剖學(xué)圖像使之與發(fā)射圖像更好地對(duì)準(zhǔn)而執(zhí)行一定的人工圖像配準(zhǔn)，之后使用配準(zhǔn)的衰減映射圖執(zhí)行衰減校正的重建。如果放射科醫(yī)師或其他成像技術(shù)人員所做的人工圖像配準(zhǔn)工作較差，或者在存在顯著的錯(cuò)位時(shí)完全忽略了執(zhí)行人工圖像配準(zhǔn)，那么最終的衰減校正發(fā)射圖像可能包含顯著的偽影。另一方面，如果采集狀態(tài)的發(fā)射和解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)集已經(jīng)得到了良好的對(duì)準(zhǔn)，那么即使不執(zhí)行圖像配準(zhǔn)，最終的圖像也可能具有高的品質(zhì)。醫(yī)師最后接收最終衰減校正的發(fā)射圖像用于臨床觀察。醫(yī)師附加到這一圖像上的臨床價(jià)值依賴于醫(yī)師對(duì)其可靠性的評(píng)估。然而，圖像的可靠性取決于（至少部分地）衰減校正的精確性，醫(yī)師沒有評(píng)估該準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)。以下提供了本文中公開的新的改進(jìn)的裝置和方法。根據(jù)一個(gè)公開的方面，一種方法包括：從所采集的對(duì)象的解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)集生成衰減映射圖；重建所采集的對(duì)象的發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集以生成發(fā)射圖像，所述重建包括使用所述衰減映射圖校正對(duì)象中的發(fā)射輻射的衰減；計(jì)算對(duì)所述衰減映射圖和所述發(fā)射圖像的對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行量化的品質(zhì)保證度量的值；以及將所述發(fā)射圖像與所計(jì)算的品質(zhì)保證度量一起顯示或打印。根據(jù)另一個(gè)公開的方面，一種包括數(shù)據(jù)處理電子設(shè)備的裝置被配置為執(zhí)行包括以下內(nèi)容的方法：從針對(duì)對(duì)象采集的解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)集生成衰減映射圖；重建所采集的對(duì)象的發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集以生成發(fā)射圖像，所述重建包括使用所述衰減映射圖校正對(duì)象中的發(fā)射輻射的衰減；計(jì)算對(duì)所述衰減映射圖和所述發(fā)射圖像的對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行量化的品質(zhì)保證度量的值；以及構(gòu)建包括所述發(fā)射圖像和表示所計(jì)算的品質(zhì)保證度量的元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元。根據(jù)另一個(gè)公開的方面，一種存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)了可以由數(shù)據(jù)處理電子設(shè)備運(yùn)行的指令，用于執(zhí)行包括以下內(nèi)容的方法：通過重建從對(duì)象采集的發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集而生成初始發(fā)射圖像；從從對(duì)象采集的解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)集生成衰減映射圖，所述生成包括將以下中的一個(gè)與所述初始發(fā)射圖像配準(zhǔn)：（i）從所述解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)集重建的解剖學(xué)圖像和（ii）所述衰減映射圖，所述配準(zhǔn)包括執(zhí)行全局剛性配準(zhǔn)，之后是對(duì)感興趣區(qū)域的局部非剛性配準(zhǔn)；以及重建所述發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集以生成衰減校正的發(fā)射圖像，所述重建包括使用所生成的衰減映射圖對(duì)對(duì)象中的發(fā)射輻射的衰減進(jìn)行校正。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)射圖像和衰減映射圖之間的更加精確的對(duì)準(zhǔn)，以及作為結(jié)果的更加精確的衰減校正發(fā)射圖像的生成。另一優(yōu)點(diǎn)在于提供了醫(yī)師可以對(duì)衰減校正的發(fā)射圖像的臨床價(jià)值進(jìn)行評(píng)估的合理基礎(chǔ)。在閱讀并理解了下述具體實(shí)施方式后，其他優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。圖1示意性地示出了被配置為執(zhí)行衰減校正的發(fā)射（例如，PET）成像的混合成像系統(tǒng)。圖2示意性地示出了包括由圖1的系統(tǒng)適當(dāng)?shù)貓?zhí)行的衰減校正的發(fā)射圖像重建過程。圖3示意性地示出了用于將衰減映射圖配準(zhǔn)到發(fā)射圖像的適當(dāng)配準(zhǔn)過程的說明性范例。圖4示意性地示出了針對(duì)圖3的配準(zhǔn)過程中所采用的局部非剛性配準(zhǔn)的適當(dāng)?shù)姆莿傂跃W(wǎng)格扭曲方法的說明性范例。圖5示意性地示出了針對(duì)圖3的配準(zhǔn)過程中所采用的局部非剛性配準(zhǔn)的適當(dāng)方法。參考圖1，示出了一種被配置為執(zhí)行衰減校正發(fā)射（例如，PET）成像的混合成像設(shè)施的說明性范例。所述說明性設(shè)施采用混合PET/CT成像系統(tǒng)10，在圖示的實(shí)施例中，所述系統(tǒng)10為GEMINITMPET/CT成像系統(tǒng)（可從荷蘭埃因霍溫的皇家飛利浦電子股份有限公司獲得）。該混合PET/CT成像系統(tǒng)10包括發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影（CT）掃描機(jī)架12和正電子發(fā)射斷層攝影（PET）掃描機(jī)架14。由于公共的直線對(duì)象傳送系統(tǒng)16被布置為將成像對(duì)象傳送到CT或PET掃描機(jī)架12或14中的任一者內(nèi)，故混合PET/CT成像系統(tǒng)10是一種“混合”系統(tǒng)。所述CT掃描機(jī)架12裝備有x射線管18和對(duì)x射線敏感的輻射探測(cè)器組件20。通過CT掃描機(jī)架12的局部剖面圖示出了內(nèi)部部件18、20。PET掃描機(jī)架14容納有PET輻射探測(cè)器組件22（通過PET掃描機(jī)架14的局部剖面圖示意性地部分示出），該P(yáng)ET輻射探測(cè)器組件22在PET掃描架14內(nèi)被布置為環(huán)形圈。PET輻射探測(cè)器組件22對(duì)正電子湮滅事件發(fā)射的511keV輻射敏感。在所述說明性實(shí)施例中，發(fā)射圖像是通過PET掃描機(jī)架14采集的PET圖像。然而，所述發(fā)射圖像可以是適當(dāng)?shù)牟杉布杉钠渌愋偷陌l(fā)射圖像，例如，由伽瑪照相機(jī)采集的單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影（SPECT）圖像。類似地，在所述說明性實(shí)施例中，解剖學(xué)圖像是CT掃描機(jī)架12采集的CT圖像。然而，解剖學(xué)圖像可以是適當(dāng)?shù)牟杉布杉钠渌愋偷慕馄蕦W(xué)圖像，例如，磁共振掃描機(jī)采集的磁共振（MR）圖像。使用諸如所述說明性混合PET/CT成像系統(tǒng)10的混合成像系統(tǒng)是有利的，因?yàn)槠涮岣吡耸共杉癄顟B(tài)的解剖學(xué)和發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集空間對(duì)準(zhǔn)或者合理地接近空間對(duì)準(zhǔn)的可能性。然而，預(yù)計(jì)發(fā)射和解剖學(xué)圖像之間存在一定的錯(cuò)位。一種錯(cuò)位來源是對(duì)象運(yùn)動(dòng)，其可能會(huì)達(dá)到某種不可忽略的程度，因?yàn)榘l(fā)射成像數(shù)據(jù)集采集通常本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2010.08.25 US 61/376,8761.一種成像方法，包括：從所采集的對(duì)象的解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)集生成衰減映射圖；重建所采集的所述對(duì)象的發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集以生成發(fā)射圖像，所述重建包括使用所述衰減映射圖校正所述對(duì)象中的發(fā)射輻射的衰減；計(jì)算對(duì)所述衰減映射圖和所述發(fā)射圖像的對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行量化的品質(zhì)保證度量的值；將所述發(fā)射圖像和所計(jì)算的品質(zhì)保證度量存儲(chǔ)到圖像存儲(chǔ)器內(nèi)；在所述存儲(chǔ)之后，從所述圖像存儲(chǔ)器檢索所述發(fā)射圖像的實(shí)例和所計(jì)算的品質(zhì)保證度量的實(shí)例；以及將所檢索的所述發(fā)射圖像的實(shí)例與所檢索的所計(jì)算的品質(zhì)保證度量的實(shí)例一起顯示或打印。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生成衰減映射圖包括：重建所述發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集以生成初始發(fā)射圖像；以及將以下中的一個(gè)與所述初始發(fā)射圖像配準(zhǔn)：(i)從所述解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)集重建的解剖學(xué)圖像和(ii)所述衰減映射圖。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述配準(zhǔn)包括：執(zhí)行全局剛性配準(zhǔn)；以及在所述全局剛性配準(zhǔn)之后執(zhí)行感興趣區(qū)域的局部非剛性配準(zhǔn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述執(zhí)行局部非剛性配準(zhǔn)包括：執(zhí)行網(wǎng)格扭曲配準(zhǔn)。5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述配準(zhǔn)包括：在所述配準(zhǔn)中采用所述品質(zhì)保證度量作為品質(zhì)因數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述計(jì)算包括：計(jì)算對(duì)所述發(fā)射圖像的特征延伸到所述衰減映射圖的相應(yīng)特征以外的最大距離進(jìn)行量化的最大偏差品質(zhì)保證度量的值。7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述計(jì)算包括：計(jì)算對(duì)所述發(fā)射圖像的心肌層特征延伸到所述衰減映射圖的肺野特征內(nèi)的最大距離進(jìn)行量化的最大偏差品質(zhì)保證度量的值。8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述計(jì)算包括：計(jì)算對(duì)所述發(fā)射圖像的特征延伸到所述衰減映射圖的相應(yīng)特征之外的部分進(jìn)行量化的差異品質(zhì)保證度量的值。9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述計(jì)算包括：計(jì)算對(duì)所述發(fā)射圖像的心肌層特征延伸到所述衰減映射圖的相應(yīng)心肌層特征之外的部分進(jìn)行量化的差異品質(zhì)保證度量的值。10.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述計(jì)算接收第一輸入，所述第一輸入包括：所述發(fā)射圖像和通過在不進(jìn)行衰減校正的情況下重建所述發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集所生成的未校正的發(fā)射圖像這兩者之一，并且接收第二輸入，所述第二輸入包括：從所述解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)集重建的解剖學(xué)圖像、所述衰減映射圖、從所述解剖學(xué)圖像數(shù)據(jù)集重建的并與所述發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集配準(zhǔn)的解剖學(xué)圖像以及與所述發(fā)射圖像數(shù)據(jù)集配準(zhǔn)后的衰減映射圖之一。11.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，還包括：將所述發(fā)射圖像格式化為存儲(chǔ)格式，所述存儲(chǔ)格式包括圖像元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述圖像元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)含有關(guān)于所述發(fā)射圖像的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：A·達(dá)席爾瓦，H·海因斯，L·邵，H·梁，A·埃克斯納，A·格迪克，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：皇家飛利浦電子股份有限公司，
類型：
國(guó)別省市：