CN102395316A - 基于试剂的成像 - Google Patents
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Abstract
在一个实施例中,一种方法包括,经由数据相关器(120),将针对对比度增强成像程序的来自注射器(118)的造影剂递送信息与由用于所述程序的成像系统(100)所采集的成像数据相关。在另一实施例中,一种方法包括基于成像系统(100)或者注射器(118)的至少一个协议参数来对所述注射器(118)或者所述成像系统(100)中的至少一个分别执行程序前的确认核查,以及用所述注射器(118)或者所述成像系统(100)生成指示所述确认核查的值。
Description
以下大致涉及基于试剂的成像,并且以具体应用于计算机断层摄影(CT)来描述;然而,其也适用于其他成像模态。
成像程序,例如基于试剂的计算机断层摄影(CT)成像程序,通常涉及在扫描对象或者受试者之前向该对象或者受试者静脉施予碘造影剂或者其他试剂。当施予造影剂时,该试剂在由该扫描的数据生成的图像中相对于其他解剖结构(例如,周围组织)视觉增强了该受试者的某些解剖结构(例如,血管,等等)。
通过电子注射器或者由临床医生手动地经由灌注器和针将试剂静脉施予该受试者。采用电子注射器时,临床医生将充满试剂的灌注器装入注射器并给注射器编程以递送试剂。编程包括设置参数,例如递送速率、递送体积、递送顺序(在递送多于一种的物质或者物质组合的情况下),等等。然后触发注射器以基于该程序递送试剂。
在给受试者施予试剂的预定延迟之后,扫描受试者。该预定延迟可基于各种因素,例如递送点、被扫描的受试者区域、在感兴趣区域处峰值对比度增强的估计时间、在启动扫描和扫描开始时之间的时间延迟,等等。从扫描数据生成一个或多个图像。如以上所述,当施予造影剂时,该试剂在所得到的图像中视觉增强了受试者的某些解剖结构。
遗憾的是,以上通常依赖于操作者的经验和/或指南来确定在施予试剂之后什么时候来扫描受试者。如此一来,被扫描区域的预期峰值增强时间可能并不对应于实际的峰值增强时间。因此,可能比期望的更早或者更晚地执行扫描,且操作者不知道扫描时间是偏离的,并导致较低质量的图像,这可能会影响诊断。
本申请的方面解决了以上提及的问题和其他。
根据一个方面,一种方法包括,经由数据相关器,将针对基于试剂的成像程序的来自注射器的试剂递送信息与由用于所述程序的成像系统所采集的成像数据相关。
在另一实施例中,一种方法包括基于成像系统或者注射器的至少一个协议参数来对所述注射器或者所述成像系统中的至少一个分别执行程序前的确认核查,以及用所述注射器或者所述成像系统生成指示所述确认核查的值。
在另一实施例中,一种系统包括数据相关器,所述数据相关器将来自注射器的试剂递送信息与由成像系统采集的成像数据相关。
在另一实施例中,一种计算机可读存储介质包含指令,所述指令在被计算机执行时,令所述计算机执行动作:经由数据相关器,将针对基于试剂的成像程序的来自注射器的试剂递送信息与由用于所述程序的成像系统所采集的成像数据相关。
在另一实施例中,一种方法包括生成包括经时间相关的试剂注射的信息的图像。
本发明可以采取各种部件和部件布置的形式,以及各种步骤和步骤安排的形式。附图只是出于图示优选实施例的目的并且不被解释为限制本发明。
图1图示了与注射器连接的示例成像系统;
图2图形化图示了经相关的注射递送信息和成像数据;
图3-7图示了各种方法。
以下大致涉及针对成像程序将成像数据和物质(例如,试剂)递送信息相关。然后可以使用该递送信息通过以下来补充成像数据:例如,提供可以在评估从该成像程序生成的图像(或者投影或者图像数据)时使用的信息,计划后继的或者将来的类似成像程序,优化扫描和/或注射器参数,后期确认的选定协议,等等。此外,在用于递送物质的注射器和成像系统之间的通信可以用于设置参数和/或协议的扫描前的确认,和/或针对注射器或成像系统之一或两者的程序的扫描后的确认。虽然本文中描述的实施例和其变型可以与各种成像模态,例如计算机断层摄影(CT)、磁共振(MR)、正电子发射断层摄影(PET)、组合的扫描器等等一起使用,但是出于说明性目的,以下结合CT扫描器进行描述。
首先参照图1,成像系统100,例如CT扫描器,包括固定扫描架102和旋转扫描架104,该旋转扫描架104由固定扫描架102可旋转地支撑并且围绕检查区域106关于z轴旋转。辐射源108,例如X射线管,由旋转扫描架104支撑。辐射源108发射贯穿检查区域106的辐射。辐射敏感探测器阵列110跨越检查区域106与辐射源108相对形成角度弧形。辐射敏感探测器阵列110探测贯穿检查区域106的辐射并且生成指示其的投影数据或信号。
重建器112重建该信号并且生成指示其的体积图像数据。患者支撑114,例如床,支撑检查区域106中的对象或者受试者。通用目的计算系统用作操作者控制台116。控制台116中的软件允许操作者控制系统100的操作,例如选择成像协议(如基于试剂的成像协议)、设置与系统100连接的装置的协议参数、启动扫描,等等。控制台116包括用于与可结合扫描使用的一个或多个装置通信,包括从装置接收信息和/或向装置发送信息,的通信接口。
在图示的实施例中,注射器118配置为针对扫描向对象或者受试者施予一种或者多种物质。适当的施予物质包括造影剂、盐溶液、其组合、靶向试剂、非靶向试剂、治疗性试剂、和/或其他试剂或者诸如此类。图示的注射器118可以是单头的或者多头的注射器,并具有配置为容纳预填充和/或可填充容器或者灌注器的一个或多个隔室。注射器也可以包括用于给该注射器编程(例如,递送速率、递送体积、递送顺序,等等)、开始/停止物质施予等的用户接口,以及用于确定递送压力的压力传感器。图示的注射器118也包括用于与一个或多个装置通信的通信接口。这种通信可以包括发送信息,例如物质递送开始时间、速率和/或体积、(一种或多种)物质、压力、停止时间,等等。
如以上所述,系统100的控制台116和注射器118两者都包括通信接口。在图示的实施例中,系统100和注射器118经由这些接口通信。如以下更加详细描述的,这种交互可以包括启动和执行扫描前的确认核查以检验注射器118可以根据选定的扫描协议来操作和/或扫描器100可以根据选定的注射器协议来操作。另外或者可选地,在系统100和注射器118之间的交互可以包括系统100或注射器118之一或者两者选择协议和/或设置注射器118或者系统100的另一个的一个或多个协议参数。扫描前的确认核查也核查这些参数和协议。
通过非限制性例子,选定的扫描器协议可以基于特定的注射器递送速率、体积或者压力,并且扫描前的核查可以检验注射器118可以以特定的速率、体积或者压力进行递送。如果确定注射器118不能满足该特定的递送速率、体积或者压力,那么可以自动地或者手动地改变该协议和/或其一个或多个参数、可以终止该程序,等等。否则的话,可以根据计划执行该程序。在另一例子中,选定的注射器协议可以基于特定的扫描器斜升时间(从启动扫描直到产生并发射X射线的时间),并且扫描前的核查可以检验成像系统100可以满足该斜升时间。如果不能满足,那么如以上,可以改变该协议和/或其一个或多个参数、可以终止该程序,等等。同样,如果扫描前的核查确认设置有效,那么可以根据计划执行该程序。
在又一实施例中,扫描器和/或注射器协议确认也可以包括确定特定的和/或推荐的协议是否可以用于被扫描的特定患者。可以从图片存档和通信系统(PACS)、放射学信息系统(RIS)、医院信息系统(HIS),和/或其他本地或网络数据储存库,如存储器、数据库和/或档案系统获得用于这种确认的患者信息、协议和/或其他信息。在又一实例中,由系统的用户输入或者另外地提供该信息。如果不能使用协议,那么可以改变该协议和/或其一个或多个参数。患者信息也可以用于针对特定患者选择扫描器和/或注射器协议。
数据相关器120将注射递送信息和扫描信息相关。数据相关器120图示为单独的部件,但是其可以是系统100的一部分,例如控制台116的一部分或者系统100的其他部分,或者远离系统100,如远程工作站的一部分或者诸如此类。在一个实例中,数据相关器120基于时间将注射递送信息和扫描信息相关。例如,可以基于共同的时间参照系将注射递送信息和扫描信息相关。
可以使用各种方法来提供数据以基于时间将信息相关。例如,在一个方法中,首先将扫描器100和注射器118的系统时钟彼此同步。注射器118时间戳记物质递送信息(例如,速率、体积、压力,等等)并将被时间戳记的数据传输至数据相关器120。数据相关器120通过将来自注射信息时间戳记的时间与来自扫描器100的投影和/或图像数据的采集时间相关而将注射信息与成像信息相关。当然,注射器118也向数据相关器120发送其他信息,例如递送开始和停止时间、指示递送点(例如,手臂、腿,等等)的信息、和/或其他信息。
可以使用网络时间协议(NTP)或者其他协议来实现以上论述的方法,并且由于信息携带着时间标戳,因此注射递送信息的传输可以是近于实时的或者实时的(例如,当发送信息时指示状态)或者延时的。在另一方法中,成像系统100和注射器118的时钟是不同步的。采用这一方法,来自注射器118的注射递送信息的传输是近于实时的或者实时的。例如,在一个实例中注射器118以自实际时间少于十分之一秒的时延来传输物质递送信息。在本文中也预期其他的方法。
数据分析器122用于分析成像数据,包括投影数据和/或图像数据。在一个实例中,这包括结合注射递送信息来分析成像数据。在一个实施例中,这包括图形化显示物质递送信息和成像数据之间的映射。
通过非限制性例子,图2示出了根据时间的递送体积202和数据采集204之间的映射,其中y轴代表递送体积而x轴代表时间。在206处示出了物质递送的开始和扫描开始之间的延迟。虽然使用钟形的轮廓来代表递送体积202,但是将理解的是图示的轮廓是出于说明性目的而非限制性的。此外,在向受试者施予两种或者更多种物质的情况下,该映射可以包括多个轮廓。可以针对递送速率、压力等等生成类似的映射。
在图2中图示的映射允许确定指示针对(一个或多个)特定图像或者成像数据中的(一个或多个)数据点的物质体积的值。例如,在图示实施例中,操作者将选择器208定位在成像数据中的感兴趣区域上,这允许操作者看到与那一区域对应的物质体积,以及在扫描之前和期间的物质分布。另外或者可选地,可以显示体积值和/或另外地将体积值传送给操作者和/或系统100。连同该体积信息一起也可提供例如物质递送点的其他信息。
将意识到的是可以与成像数据观察窗口一起来显示映射,其中基于操作者观察的数据,选择器208沿着x轴自动定位。如此一来,随着操作者滚动或者另外地导航通过成像数据时,相应的递送体积信息被动态地提供给操作者或者系统100。可选地,该映射用于提供体积信息,例如单一的或者多个值,而不显示图2。在本文中也预期不包括选择器208的其他方法。
数据分析器122也可以执行扫描器和/或注射器协议的扫描后的确认。扫描后的确认可以用于确定选定的扫描器和/或注射器协议是否是符合要求的。这可能需要从图像确定图像质量信息,例如针对所识别的感兴趣区域的平均灰度值,并将该值与预期值相比较。在试剂递送和成像数据之间的相关可以用于提取图像的试剂递送信息。这种数据可以用于确定预期灰度值和/或解释该值和预期值之间的差别。如果该值满足预定接受标准,那么可以存储(一个或多个)协议并再次用于该患者和/或在针对另一患者选择扫描器和/或注射器协议时使用该(一个或多个)协议。如果该值被认为是不符合要求的,那么可以修改扫描器和/或注射器协议,或者对于后继扫描或针对另一患者计划的扫描可以选择其他协议。
数据打包器124打包物质递送信息和扫描信息。在一个实例中,这包括将信息以医学数字信息成像和通信(DICOM)或者其他格式中打包。被打包的信息可以包括注射时间、峰值对比度增强的时间、递送速率和/或体积、血管压力、递送位置、和/或成像数据的其他信息,包括图像基础的图像。可以将被打包的数据发送至另一扫描器、远程工作站、存储器,该存储器例如是图片存档和通信系统(PACS)、放射学信息系统(RIS)、医院信息系统(HIS),和/或其他存储器和/或档案系统。
图3-7图示了各种方法。将意识到的是在一个或多个方法中动作的顺序是出于解释性目的而非限制性的。在其他实施例中,可以以不同的顺序来执行一个或多个动作。此外,可以省略动作中的一个或多个,和/或可以包括一个或多个另外动作。
参照图3,在302处注射器118接合成像系统100。在304处,将成像系统100设置为扫描患者。这可能需要基于患者、程序和/或其他方面来选择扫描协议和/或设置扫描协议参数。在306处,针对扫描设置注射器118以向患者施予(一种或多种)物质。这可以包括基于选定的扫描协议来编程注射器118的参数,例如递送顺序、递送速率、递送体积,等等。可以在注射器118处或者经由控制台116来执行这种编程。
在308处,对注射器118执行扫描前的确认核查。在一个实例中,这可以包括确定注射器118是否被配置为基于选定的扫描协议来操作。例如,扫描协议可能基于特定的注射器118可能或者不能实现的物质递送速率。在310处,如果满足扫描前的确认核查,那么可以采用该注射器118和该成像系统100来按计划扫描对象或者受试者。否则的话,可以调整成像系统100和/或注射器118的设置,可以取消该程序,等等。在一个实例中,成像系统100和/或注射器118提出调整建议。
参照图4,在402处,注射器118如本文中描述的接合系统100。在404处,针对扫描设置注射器118以同时地和/或分别地向患者施予一种或者多种物质。通过非限制性例子,注射器118可以设置为首先施予造影剂,然后是造影剂和盐水的混合物,并且然后仅仅是盐水。在406处,成像系统100设置为用于扫描患者。这可以包括基于注射器协议来选择扫描协议和/或设置一个或多个扫描协议参数。
在408处,对扫描器100执行扫描前的确认核查。在一个实例中,这可以包括确定成像系统100是否可以基于选定的注射器协议来操作。例如,注射器协议可能基于成像系统100可能或者不能实现的扫描斜升时间。在410处,如果满足扫描前的确认核查的要求,那么可以采用该注射器118和该成像系统100来按计划扫描对象或者受试者。否则的话,可以调整成像系统100和/或注射器118的设置,可以取消该程序,等等。同样,在一个实例中成像系统100和/或注射器118提出调整建议。
在另一实施例中,可以如结合图3和4和/或另外的所描述的来对注射器118和成像系统100两者执行扫描前的确认核查。
参照图5,在502处从基于试剂的成像程序中获得成像数据。在504处,针对成像程序获得同时采集的试剂递送数据。在506处,基于共同的参考来将成像数据和试剂递送数据相关。如在本文中描述的,该共同参考可以是注射器118和系统100的同步化时钟,系统100的时钟,和/或其他参考。
在508处,经相关的试剂递送数据用于补充成像数据。如在本文中描述的,这可以包括使用试剂递送数据以便于评估图像数据。例如,当特定图像中的Hounsfield数超出预期范围时,该相关可以用于确定造影剂递送特性或者图像的其他图像质量信息,这可以提供一些指示,如用于重建图像的数据不是在所期望的峰值对比度增强时采集的。
也可将解剖学注射点考虑在内。此外,经相关的信息可以用于后期确认扫描器或者注射器协议之一或两者。如上所述,如果协议之一或者两者被认为是不符合要求的,那么可以修改扫描器和/或注射器协议,或者对于后继扫描或对于计划另一患者的扫描可以选择其他协议。
参照图6,在602处从基于试剂的成像程序中获得成像数据。在604处,针对成像程序获得同时采集的造影剂递送数据。在606处,基于共同的参考来将成像数据和试剂递送数据相关。如在本文中描述的,该共同参考可以是注射器118和系统100的同步化时钟,系统100的时钟,和/或其他参考。
在608处,生成代表该相关的映射并将其图形化显示。在一个实例中,这包括根据共同时间参考叠加试剂递送信息的图形化分布和成像数据。这允许针对所有的或者(一个或多个)特定图像、图像数据和/或投影数据获得造影剂递送信息。可选地,可以获得针对特定图像和/或瞬间的递送信息。
关于图7,在702处从基于试剂的成像程序中获得成像数据。在704处,针对成像程序获得同时采集的试剂递送数据。在706处,基于共同的参考来将成像数据和试剂递送数据相关。如在本文中描述的,该共同参考可以是注射器118和系统100的同步化时钟,系统100的时钟,和/或其他参考。
在708处,图像数据和试剂递送数据的组合用于计划后继的和/或将来的类似程序。例如,数据的组合可以用于从造影剂递送时间来确定更早或者更晚地开始扫描是否会更可能捕获到被扫描感兴趣区域的峰值对比度增强。在这一实例中,可以使用造影剂递送信息的分布和/或一个或多个个别值。当计划后继和/或将来的程序时也可以采用例如造影剂递送点的其他信息。
以上可以实现为扫描器和/或图像处理或计划工作站的控制台应用。通过举例,以上可以通过计算机可读指令来实现,该指令在被(一个或多个)计算机处理器(控制台或者工作站的处理器)执行时,令(一个或多个)处理器执行所描述的动作。在这种情况下,该指令被存储于与相关计算机相关联的或者另外地可由相关计算机访问的计算机可读存储介质中。
已经参考各种实施例来描述了本发明。当阅读了本文中的描述时其他人可能想到修改和变更。旨在将本发明解释为包括所有的这种修改和变更,只要它们落在所附权利要求书和其等同物的范围之内。
Claims (41)
1.一种方法,包括:
经由数据相关器(120),将针对基于试剂的成像程序的来自注射器(118)的试剂递送信息与由用于所述程序的成像系统(100)所采集的成像数据相关。
2.如权利要求1所述的方法,其中,根据共同的时间参照系将所述试剂递送信息与所述成像数据相关。
3.如权利要求1至2中的任一项所述的方法,还包括将所述注射器的第一时钟和所述成像系统的第二时钟同步化,其中,基于同步化的时钟来将所述试剂递送信息与所述成像数据相关。
4.如权利要求1至2中的任一项所述的方法,其中,所述注射器实时地传送实时试剂递送信息,并且基于单独的时钟来将所述试剂递送信息与所述成像数据相关。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的方法,还包括呈现与所述成像数据相关的所述试剂递送信息的分布。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的方法,还包括用经相关的试剂递送信息补充所述图像数据。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的方法,还包括基于经相关的试剂递送信息和成像数据来计划后继的程序。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的方法,其中,所述试剂递送信息包括递送顺序、递送速率、递送体积、或者递送压力中的一个或多个。
9.如权利要求1至8中的任一项所述的方法,其中,所述试剂递送信息包括解剖学注射部位。
10.如权利要求1至9中的任一项所述的方法,还包括:
对所述注射器(118)执行程序前的确认核查;以及
基于所述程序前的确认核查生成指示所述注射器(118)是否被配置为根据选定的成像系统扫描协议来操作的信号。
11.如权利要求10所述的方法,其中,所述程序前的确认核查确定所述注射器(118)是否能够如所述扫描协议所指定地递送所述试剂。
12.如权利要求11所述的方法,其中,所述扫描协议指定试剂递送速率、递送体积或者递送压力中的至少一个。
13.如权利要求1至12中的任一项所述的方法,还包括:
对所述成像系统(100)执行程序前的确认核查;
基于所述程序前的确认核查生成指示所述成像系统(100)是否被配置为根据选定的注射器协议参数来操作的信号。
14.如权利要求13所述的方法,其中,所述程序前的确认核查确定所述成像系统(100)是否能够在从由所述注射器协议指定的注射起的扫描斜升时间之内进行扫描。
15.如权利要求1至14中的任一项所述的方法,还包括:
基于患者信息执行选定扫描协议或者选定注射器协议中的至少一个的程序前的确认核查。
16.如权利要求15所述的方法,其中,从本地或者网络化患者数据储存库获得所述患者信息。
17.如权利要求1至16中的任一项所述的方法,还包括:
基于所述相关和由来自所述基于试剂的成像程序的所述成像数据生成的图像的图像质量来执行扫描或者注射器协议中的至少一个的程序后的确认核查。
18.一种方法,包括:
基于成像系统(100)或者注射器(118)的至少一个协议参数来对所述注射器(118)或者所述成像系统(100)中的至少一个分别执行程序前的确认核查;以及
用所述注射器(118)或者所述成像系统(100)生成指示所述确认核查的值。
19.如权利要求18所述的方法,还包括:
基于所述值修改所述注射器(118)或者所述成像系统(100)的所述至少一个参数中的一个或多个。
20.如权利要求18至19中的任一项所述的方法,还包括:
将来自所述注射器(118)的试剂递送信息与来自所述成像系统(100)的成像数据相关。
21.如权利要求18所述的方法,其中,基于共同的时间范围来将所述试剂递送信息与所述成像数据相关。
22.如权利要求20至21中的任一项所述的方法,还包括连同所述成像数据呈现所述试剂递送信息的分布。
23.如权利要求20至22中的任一项所述的方法,还包括基于经相关的试剂递送信息和成像数据来计划后继的或者将来的程序。
24.如权利要求20至23中的任一项所述的方法,还基于经相关的数据对注射器协议或者成像协议中的至少一个进行扫描后的确认。
25.如权利要求24所述的方法,其中,所述扫描后的确认还基于图像的图像质量。
26.一种系统,包括:
数据相关器(120),其将来自注射器(118)的试剂递送信息与由成像系统(100)采集的成像数据相关。
27.如权利要求26所述的系统,其中,所述试剂递送信息包括造影剂递送开始时间、速率、体积或者压力中的一个或多个。
28.如权利要求26至27中的任一项所述的系统,其中,所述数据相关器(120)基于所述注射器(118)和所述成像系统(100)的同步化时钟而将所述试剂递送信息与所述成像数据相关。
29.如权利要求26至28中的任一项所述的系统,其中,所述数据相关器(120)基于所述成像系统(100)的时钟而将所述试剂递送信息与所述成像数据相关。
30.如权利要求26至29中的任一项所述的系统,还包括:
数据分析器(122),其根据共同参考时间同时呈现造影剂递送信息和所述成像数据。
31.如权利要求30所述的系统,其中,所述数据分析器(122)呈现所述造影剂递送信息的时间分布。
32.如权利要求26至31中的任一项所述的系统,其中,对所述注射器(118)或者所述成像系统(100)中的至少一个执行扫描前的确认。
33.如权利要求32所述的系统,其中,基于所述扫描前的确认来修改注射器协议或者扫描协议中的至少一个参数。
34.如权利要求26至32中的任一项所述的系统,其中,基于经相关的数据来对注射器协议或者成像协议中的至少一个执行扫描后的确认。
35.一种包含指令的计算机可读存储介质,所述指令在被计算机执行时,令所述计算机执行以下动作:经由数据相关器(120),将针对基于试剂的成像程序的来自注射器(118)的试剂递送信息与由用于所述程序的成像系统(100)所采集的成像数据相关。
36.如权利要求35所述的计算机可读存储介质,还包含指令,所述指令在被所述计算机执行时,令所述计算机执行如下动作:
基于所述成像系统(100)的选定扫描协议的至少一个参数或者所述注射器(118)的选定注射协议的至少一个参数来对所述注射器(118)或者所述成像系统(100)中的至少一个分别执行程序前的确认核查。
37.一种方法,包括:生成包括经时间相关的试剂注射的信息的图像。
38.如权利要求37所述的方法,其中,所述图像来自时间序列图像。
39.如权利要求37至38中的任一项所述的方法,其中,所述信息包括在所述时间序列上的试剂递送速率、体积或者压力分布中的一个或多个。
40.如权利要求37至39中的任一项所述的方法,其中,所述信息包括指示针对所述图像中所识别出的感兴趣区域的递送速率、体积或者压力中的至少一个的值。
41.如权利要求37至40中的任一项所述的方法,还包括使用所述信息来对注射器协议或者扫描协议中的至少一个进行扫描后的确认,所述扫描协议用于采集用于生成所述图像的成像数据。
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