CN104287762B - 一种造影剂跟踪扫描方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种造影剂跟踪扫描方法和装置，其中方法包括：在待扫描位置进行一圈双能扫描获得一组双能数据；对获得的一组双能数据进行分解获得水基图和碘基图；基于所述水基图和碘基图中像素值的大小定位出血管区域；判断血管区域中造影剂密度是否大于第一阈值，如果是，启动后续临床扫描；如果否，执行下一圈双能扫描。如此技术方案能够通过分析数据自动判断出造影剂在目标部位达到理想浓度时启动后续临床扫描，自动实现造影剂跟踪扫描。

Description

一种造影剂跟踪扫描方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种造影剂跟踪扫描方法及装置。

背景技术

螺旋CT血管成像技术在血管疾病诊断中起着非常重要的作用，随着螺旋CT的广泛普及和应用，其显示直观、非创伤性的特点在诸多检查方法中颇具优势。在实际临床中，螺旋CT血管成像技术的本质是通过给患者注射造影剂使得其组织内血液部分显示地更清晰，即血液的CT值要明显区别于其他组织的CT值，随着造影剂的不断注射，血液中的造影剂的浓度会不断上升，造影剂跟踪扫描就是要等到血液中造影剂浓度达到一定阈值之后，开始临床扫描(用于诊断的扫描)。由于造影剂会随血液逐渐流遍全身，逐渐被血液稀释掉，最终会被代谢掉，在造影剂剂量达到一定量情况下，血液中的造影剂浓度会先上升，然后逐渐下降；因此造影剂跟踪扫描中最重要的一个环节就是如何确定在合适的时间启动后续临床扫描，以保证临床扫描得到质量较高的图像。

现阶段最常用的一种方式是：操作者先扫描一层基线图像，再在图像上选择要监视的血管区域，再在与基线相同的位置重复多圈扫描，监视所选择的血管区域中CT值的变化情况，如果监视区域CT值超过了阈值，则启动后续扫描。该方式需要先扫描基线图像，再通过多圈扫描判断CT值从而确定合适时间启动后续扫描，该方式需要操作者参与，且其过程较复杂。

发明内容

本发明实施例提供一种造影剂跟踪扫描方法及装置，能自动定位要监视的血管区域，跟踪其内部造影剂密度的变化，基于此准确地启动后续临床扫描。

本发明实施例提供了一种造影剂跟踪扫描方法，包括：

在待扫描位置进行一圈双能扫描获得一组双能数据；

对获得的一组双能数据进行分解获得水基图和碘基图；

基于所述水基图和碘基图中像素值的大小定位出血管区域；

判断血管区域中造影剂密度是否大于第一阈值，如果是，启动后续临床扫描；如果否，执行下一圈双能扫描。

优选的，所述基于所述水基图和碘基图中像素值的大小定位出血管区域包括：

从所述水基图和碘基图中筛选出满足条件的像素点，将筛选出的像素点定义为血管区域；其中，所述条件为像素点在水基图中像素值小于第二阈值且该像素点在碘基图中像素值大于第三阈值。

优选的，设置所述条件中的第二阈值等于水密度与所述水基图中血管区域的平均密度的和值，且设置第三阈值等于双能扫描采用的造影剂的密度。

优选的，所述判断血管区域中造影剂密度是否大于阈值包括：计算在所述碘基图中所述血管区域的像素点的像素平均值；

判断像素平均值是否大于第一阈值；如果是，启动后续临床扫描；否则，继续进行下一圈双能扫描。

优选的，所述对获得的一组双能数据进行分解获得水基图和碘基图包括：

利用获得的一组双能数据生成高能图像和低能图像，对所述高能图像和低能图像进行线性组合得到水基图和碘基图。

本发明实施例还提供了一种造影剂跟踪扫描装置，包括：

双能扫描单元，用于在待扫描位置进行一圈双能扫描获得一组双能数据；

数据分解单元，用于对获得的一组双能数据进行分解获得水基图和碘基图；

血管定位单元，用于基于所述水基图和碘基图中像素值的大小定位出血管区域；

判断单元，用于判断血管区域中造影剂密度是否大于第一阈值，如果是，触发启动单元，所述启动单元用于启动后续临床扫描；如果否，触发双能扫描单元执行下一圈双能扫描。

优选的，所述血管定位单元具体用于从所述水基图和碘基图中筛选出满足条件的像素点，将筛选出的像素点定义为血管区域；其中，所述条件为像素点在水基图中像素值小于第二阈值且该像素点在碘基图中像素值大于第三阈值。

优选的，所述血管定位单元包括设置子单元，该设置子单元用于设置所述条件中的第二阈值等于水密度与所述水基图中血管区域的平均密度的和值，且设置第三阈值等于双能扫描采用的造影剂的密度。

优选的，所述判断单元包括：计算子单元，用于计算在所述碘基图中所述血管区域的像素点的像素平均值；

判断子单元，用于判断像素平均值是否大于第一阈值；如果是，触发所述启动单元；如果否，触发所述双能扫描单元执行下一圈双能扫描。

优选的，所述数据分解单元具体用于利用获得的一组双能数据生成高能图像和低能图像，对所述高能图像和低能图像进行线性组合得到水基图和碘基图。

本发明实施例提供的方法和装置，与现有技术中的方案相比，不需要扫描基线图像，不需要人为确定血管区域，而是通过在待扫描位置进行一圈双能扫描获得一组双能数据；对获得的一组双能数据进行分解获得水基图和碘基图；基于所述水基图和碘基图中像素值的大小定位出血管区域；判断血管区域中造影剂密度是否大于第一阈值，如果是，启动后续临床扫描；如果否，执行下一圈双能扫描。这种方式通过自动跟踪血管中造影剂浓度来确定在何时启动后续临床扫描，可以自动完成造影剂跟踪扫描。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的造影剂跟踪扫描方法流程图；

图2是本发明实施例2的造影剂跟踪扫描装置结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1是本发明实施例1的造影剂跟踪扫描方法流程图，从该图中可以看出该方法包括：

S101：在待扫描位置进行一圈双能扫描获得一组双能数据。

双能扫描的基本原理是通过两种不同能量的光子束穿透人体时的衰减成像，利用不同物质能量吸收曲线的差异，能够准确地推算出每个物质的成分构成。双能扫描对两种不同物质的区分能力，一方面取决于两种物质本身原子序列的差别，另一方便取决于双能的两种能谱本身的重叠程度。目前市场上的双能扫描仪多种多样，本发明可以采用任意一种双能扫描仪实现。

在具体实现时，根据患者要扫描部位确定待扫描位置，比如需要扫描患者的肝脏主动脉，则肝脏所在的身体区域为待扫描位置，再比如需要扫描患者的下肢动脉，则整个下肢为待扫描位置。

S102：对获得的一组双能数据进行分解获得水基图和碘基图。

在具体实现时，通过双能扫描得到的双能数据，利用该双能数据可以生成两种能量的图像，一个是高能图像另一个是低能图像，在将这两种图像进行线性组合得到对应的水基图和碘基图。在具体实现时，也可以通过其他方式分析双能数据以得到水基图和碘基图，在此不作具体限定。

S103：基于所述水基图和碘基图中像素值的大小定位出血管区域。

在具体实现时，本步骤可以通过以下方式实现：

从所述水基图和碘基图中筛选出满足条件的像素点，将筛选出的像素点定义为血管区域；其中，所述条件为像素点在水基图中像素值小于第二阈值且该像素点在碘基图中像素值大于第三阈值。

由于对双能数据的分解过程的误差以及噪声的影响均会影响图像的像素值，为了使得定位更精准，可以设置所述条件中的第二阈值等于水密度与容错值的和值，该容错值可以设置为实际扫描得到的水基图中血管区域的平均密度，即，第二阈值等于水密度和所述水基图中血管区域的平均密度的和值，与此同时还可以设置第三阈值等于双能扫描采用的造影剂的密度。

S104：判断血管区域中造影剂密度是否大于第一阈值，如果是，进入S105启动后续临床扫描；如果否，转入S101执行下一圈双能扫描。

在具体应用时，不同扫描部位所对应的第一阈值的大小可能不同，因此，可以依据实际临床经验基于不同扫描部位设定第一阈值。

考虑到，任何设备的测量都无法做到百分百的精准，都会有一定的抖动，导致某个区域内个别值不准确，比如出现特别大或者特别小的值。由于造影剂主要成分是碘，因此，碘基图中血管区域的像素点的像素值就是造影剂的密度，通过像素值大小直接衡量出造影剂密度的大小。

为了提高数据精准度，提高判断可靠性，本步骤可通过以下方式实现：

计算在所述碘基图中所述血管区域的像素点的像素平均值；

判断像素平均值是否大于第一阈值；如果是，启动后续临床扫描；否则，继续进行下一圈双能扫描。

在计算像素平均值时，还可以采用去除最大值或者最小值，再求取剩余像素值得平均值。也可以采用求取像素点位置相对比较集中地像素的平均值。

可见，应用本发明实施例提供的方法，通过双能扫描获得双能数据，对该双能数据分析获得水基图和碘基图，根据该水基图和碘基图定位出血管区域，再跟踪该血管区域的造影剂浓度是否达到阈值，如果是，表明此时该进行临床扫描，则启动后续临床扫描，如果否，则继续进行双能扫描继续判断。该方法不再需要扫描基线图像，不再需要操作人员规划血管区域，而是通过分析数据自动判断出造影剂在目标部位达到理想浓度时启动后续临床扫描，自动实现造影剂跟踪扫描。

本发明实施例还提供了造影剂跟踪扫描装置，参见图2，图2是本发明实施例2的造影剂跟踪扫描装置结构图，从该图中可以看出该装置可包括：双能扫描单元201、数据分解单元202、血管定位单元203、判断单元204和启动单元205，下面结合该装置工作原理对其内部各单元的功能和连接关系作进一步解释说明。

双能扫描单元201，用于在待扫描位置进行一圈双能扫描获得一组双能数 据；

数据分解单元202，用于对获得的一组双能数据进行分解获得水基图和碘基图；

血管定位单元203，用于基于所述水基图和碘基图中像素值的大小定位出血管区域；

判断单元204，用于判断血管区域中造影剂密度是否大于第一阈值，如果是，触发启动单元205，所述启动单元用于启动后续临床扫描；如果否，触发双能扫描单元执行下一圈双能扫描。

上述血管定位单元203可以具体用于从所述水基图和碘基图中筛选出满足条件的像素点，将筛选出的像素点定义为血管区域；其中，所述条件为像素点在水基图中像素值小于第二阈值且该像素点在碘基图中像素值大于第三阈值。

上述血管定位单元203可以包括设置子单元，该设置子单元用于设置所述条件中的第二阈值等于水密度与所述水基图中血管区域的平均密度的和值，且设置第三阈值等于双能扫描采用的造影剂的密度。

上述判断单元203可以具体包括：计算子单元，用于计算在所述碘基图中所述血管区域的像素点的像素平均值；

判断子单元，用于判断像素平均值是否大于第一阈值；如果是，触发所述启动单元；如果否，触发所述双能扫描单元执行下一圈双能扫描。

上述数据分解单元202可以具体用于利用获得的一组双能数据生成高能图像和低能图像，对所述高能图像和低能图像进行线性组合得到水基图和碘基图。

应用本发明实施例提供的装置，通过双能扫描获得双能数据，对该双能数据分析获得水基图和碘基图，根据该水基图和碘基图定位要监测得血管区域，再跟踪该血管区域的造影剂浓度是否达到阈值，如果是，表明此时该进行临床扫描，则启动后续临床扫描，如果否，则继续进行双能扫描继续判断。该装置不再需要扫描基线图像，不再需要操作人员规划血管区域，而是通过分析数据自动判断出造影剂在目标部位达到理想浓度时启动后续临床扫描，自动实现造 影剂跟踪扫描。

对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种造影剂跟踪扫描方法，其特征在于，包括：

在待扫描位置进行一圈双能扫描获得一组双能数据；

对获得的一组双能数据进行分解获得水基图和碘基图；

基于所述水基图和碘基图中像素值的大小定位出血管区域，包括：

从所述水基图和碘基图中筛选出满足条件的像素点，将筛选出的像素点定义为血管区域；其中，所述条件为像素点在水基图中像素值小于第二阈值且该像素点在碘基图中像素值大于第三阈值；

判断血管区域中造影剂密度是否大于第一阈值，如果是，启动后续临床扫描；如果否，执行下一圈双能扫描。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

设置所述条件中的第二阈值等于水密度与所述水基图中血管区域的平均密度的和值，且设置第三阈值等于双能扫描采用的造影剂的密度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断血管区域中造影剂密度是否大于第一阈值包括：

计算在所述碘基图中所述血管区域的像素点的像素平均值；

判断像素平均值是否大于第一阈值；如果是，启动后续临床扫描；否则，继续进行下一圈双能扫描。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对获得的一组双能数据进行分解获得水基图和碘基图包括：

利用获得的一组双能数据生成高能图像和低能图像，对所述高能图像和低能图像进行线性组合得到水基图和碘基图。

5.一种造影剂跟踪扫描装置，其特征在于，包括：

双能扫描单元，用于在待扫描位置进行一圈双能扫描获得一组双能数据；

数据分解单元，用于对获得的一组双能数据进行分解获得水基图和碘基图；

血管定位单元，用于基于所述水基图和碘基图中像素值的大小定位出血管区域；所述血管定位单元具体用于从所述水基图和碘基图中筛选出满足条件的像素点，将筛选出的像素点定义为血管区域；其中，所述条件为像素点在水基图中像素值小于第二阈值且该像素点在碘基图中像素值大于第三阈值；

判断单元，用于判断血管区域中造影剂密度是否大于第一阈值，如果是，触发启动单元，所述启动单元用于启动后续临床扫描；如果否，触发双能扫描单元执行下一圈双能扫描。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述血管定位单元包括设置子单元，该设置子单元用于设置所述条件中的第二阈值等于水密度与所述水基图中血管区域的平均密度的和值，且设置第三阈值等于双能扫描采用的造影剂的密度。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断单元包括：

计算子单元，用于计算在所述碘基图中所述血管区域的像素点的像素平均值；

判断子单元，用于判断像素平均值是否大于第一阈值；如果是，触发所述启动单元；如果否，触发所述双能扫描单元执行下一圈双能扫描。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据分解单元具体用于利用获得的一组双能数据生成高能图像和低能图像，对所述高能图像和低能图像进行线性组合得到水基图和碘基图。