CN106687043B - 用于计算x射线断层成像的成像相选择的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种成像系统包括计算X射线断层(CT)采集单元和处理单元。所述CT采集单元包括X射线源和CT检测器，所述CT检测器配置成收集待成像对象的CT成像数据。所述处理单元包括至少一个处理器，所述处理器可操作地连接到所述CT采集单元。所述处理单元配置成：在所述CT采集单元围绕所述待成像对象旋转期间，控制所述CT采集单元来收集至少一个样本投影；将所述至少一个样本投影的强度与参考投影的强度进行比较；基于所述至少一个样本投影的强度与所述参考投影的强度的比较，选择执行成像扫描的时间；以及控制所述CT采集单元执行所述成像扫描。

Description

用于计算X射线断层成像的成像相选择的系统和方法
背景技术
本说明书中公开的主题大体上涉及中用于计算X射线断层(CT)成像的系统和方法，例如，涉及使用CT成像进行灌注研究的系统和方法。
在CT成像中，X射线源可围绕对象旋转以获得成像信息。可以收集或者通过检测器检测来自被对象衰减的来源的X射线，并且将其用于图像的重构。来自X射线的患者辐射剂量是临床实践中所遇到的一个问题。
在传统灌注研究中，可能需要采集大量扫描，或者暴露于X射线的时间可能相对较长，导致灌注检查的X射线剂量大于其他类型的CT检查。例如，在传统CT灌注检查中，在一段时间内(包括造影前相、造影摄取相以及造影洗脱相)连续对患者的每个相关解剖学位置获取一系列CT扫描。通过测量一系列重构图像体积中的相关动脉和静脉区域中的造影来检索造影摄取和洗脱相信息。一个灌注实例中可能存在总共多达20个或更多个扫描。因此，传统CT灌注检查中的X射线剂量可能远远高于其他类型的CT检查。
最近，一些研究已经表明，CT灌注研究可以仅使用在适当选择的相，即预造影相、动脉相和延迟相取得的三个扫描来完成CT灌注研究。因此，如果可以有效地估计动脉和延迟相，而无需重构图像，则可以省去大多数当前或传统灌注方案的扫描。省去许多或大多数当前或传统灌注方案的扫描可简化灌注检查，并且节省对患者的大量X射线辐射剂量。或者，即便对于需要收集一系列扫描的传统灌注研究而言，可以基于造影摄取的相动态调整取样间隔。例如，动脉相可以的取样频率可以高于洗脱相。但是，使用特定已知方法识别相(例如，动脉相)或其部分(例如，动脉相的开始，从动脉相到洗脱相的过渡)是在开始关注研究之前进行估计的。这些估计通常不准确，例如，由于患者之间的差异。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供了一种成像系统，所述成像系统包括计算X射线断层(CT)采集单元和处理单元。所述CT采集单元包括X射线源和CT检测器，所述CT检测器配置成收集待成像对象的CT成像数据。所述X射线源和CT检测器配置成围绕所述待成像对象旋转，并且在所述X射线源和CT检测器围绕所述待成像对象旋转时收集所述对象的一系列投影。所述处理单元包括至少一个处理器，所述处理器可操作地连接到所述CT采集单元。所述处理单元配置成：在所述CT采集单元围绕待成像对象旋转期间，控制所述CT采集单元来收集至少一个样本投影；将所述至少一个样本投影的强度与参考投影的强度进行比较；基于所述至少一个样本投影的强度与所述参考投影的强度的比较，选择执行成像扫描的时间；以及控制所述CT采集单元执行所述成像扫描。
在另一个实施例中，本发明提供一种方法，所述方法包括：使用计算X射线断层(computed tomography，CT)采集单元在所述CT采集单元围绕待成像对象旋转期间，获取CT成像信息的至少一个样本投影。所述方法还包括将所述至少一个样本投影的强度与参考投影的强度进行比较。此外，所述方法包括基于所述至少一个样本投影的强度与所述参考投影的强度进行的比较，选择执行成像扫描的时间。此外，所述方法包括基于所选择的时间控制所述CT采集单元执行成像扫描。
在另一个实施例中，本发明提供一种有形和非瞬时(non-transitory)计算机可读介质，所述有形和非瞬时计算机可读介质包括一个或多个计算机软件模块，所述一个或多个计算机软件模块配置成指示一个或多个处理器通过计算X射线断层(CT)采集单元，在所述CT采集单元围绕待成像对象旋转期间获取CT成像信息的至少一个样本投影。所述一个或多个计算机软件模块还配置成指示所述一个或多个处理器将所述至少一个样本投影的强度与参考投影的强度进行比较。此外，所述一个或多个计算机软件模块还配置成指示所述一个或多个处理器基于所述至少一个样本投影的强度与参考投影的强度的比较，选择执行成像扫描的时间。此外，所述一个或多个计算机软件模块配置成指示所述一个或多个处理器基于所选择的时间控制所述CT采集单元执行所述成像扫描。
附图说明
图1是方框示意图，示出了根据多个实施例的一种成像系统。
图2示出了根据多个实施例的不同视角或旋转投影。
图3示出了根据多个实施例的一部分旋转上的候选视图。
图4示出了根据多个实施例的投影强度曲线。
图5示出了投影强度曲线图。
图6是根据多个实施例的一种方法的流程图。
图7是根据多个实施例的一种方法的流程图。
图8提供了根据多个实施例使用的广角视准的示意图。
图9A-E示出了根据多个实施例的造影增强的纵向和轴向视图。
图10A-F提供了多个图表，示出了根据多个实施例的流速估计。
图11是根据多个实施例的一种方法的流程图。
图12是方框示意图，示出了根据多个实施例的一种成像系统。
具体实施方式
结合附图进行阅读，将更好地理解以下对某些实施例的详细描述。尽管附图示出了多个实施例的功能方框，这些功能方框并不一定指示硬件电路的区分。例如，一个或多个功能方框(例如，处理器或存储器)可以是实施在单件硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器块、硬盘或类似硬件)或多件硬件。类似地，程序可以是独立的程序，可作为子程序并入操作系统中，可以是安装的软件包中的功能等。应理解，各项实施例并不限于附图中所示的布置和手段。
本说明书中所用的术语“系统”、“单元”或“模块”包括可操作地执行一个或多个功能的硬件和/或软件系统。例如，模块、单元或系统可包括计算机处理器、控制器或其他基于逻辑的装置，基于存储在有形和非瞬时性计算机可读存储介质(例如，计算机存储器)上的指令来执行操作。或者，模块、单元或系统可包括硬连线装置，所述硬连线装置基于所述装置的硬连线逻辑来执行操作。附图中所示的模块可表示基于软件或硬连线指令操作的硬件、指示硬件执行所述操作的软件或硬连线指令，或者它们的组合。
“系统”、“单元”或“模块”可包括或表示执行本说明书中所述的一个或多个操作的硬件及相关指令(例如，存储在有形和非瞬时计算机可读存储介质上的软件，例如，计算机硬盘驱动器、ROM、RAM等)。所述硬件可包括电子电路，所述电子电路包括并且/或者连接到一个或多个基于逻辑的装置，例如微处理器、处理器、控制器等。这些装置可以是经编程或指示以从上述指令执行本说明书中所述的操作的成品装置。附加地或替代地，一个或多个这些装置可以硬连线到逻辑电路以执行这些操作。
如本说明书中所使用，以单数形式表示并通过字词“一个”或“一种”引出的元件或步骤应理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确指出此类排除情况。此外，对“一个实施例”的参考并不旨在解释为排除存在同样包含所列举特征的额外实施例。此外，除非明确做出相反规定，否则“包括”或“具有”具有特定性质的一个元件或多个元件的实施例可包括不具有所述性质的其他元件。
多个实施例提供用于识别执行成像扫描的时间的系统和方法，例如，以识别灌注研究(perfusion study)的特定相(或其部分)并且在与该特定相(或其部分)相对应的时间执行成像扫描。例如，可将一个或多个样本投影(例如，软组织的总强度(total intensityfor soft tissue))的方面或特性与参考投影(或基准头投影(baseline projection))的方面或特性，用于识别灌注相(或其部分)，并且用于选择执行成像扫描的时间或者触发成像扫描的执行。如本说明书中所述，成像扫描可理解成足以提供诊断有用图像(例如，供诊断使用的足够分辨率的图像)的成像信息的扫描。本说明书中所述的样本投影或监控图像以及参考或基准投影包括成像信息(例如，CT成像信息)，但是可能不包括提供诊断有用图像的足够成像信息，并且不是成像扫描。例如，成像扫描可包括在CT采集单元的整个旋转期间、或者相对大部分旋转期间(例如，一半或接近一半旋转期间)的信息的采集。相对照地，可在相对较小范围或CT采集单元的旋转时间上，例如1/1000的旋转期或者小于一度，采集样本投影或参考投影。
在多个实施例中，使用多次旋转上的一个或多个投影视图或者样本投影(多个实施例中的连续或不连续旋转)估计灌注相(perfusion phase)，并且在预先指定或预先确定的相(或相的多个部分)自动触发成像扫描的执行。例如，可以建立所处理的投影信息与灌注检查中的容器强度之间的关联。可以在机架(gantry)连续旋转期间使用一组机架旋转中的每个机架旋转的一个或若干样本投影，实时地估计相信息(phase information)，例如动脉和静脉(或重新(washout)，或延迟)的定时(timing)或启动(onset)，同时仅在达到预先指定或预先确定的相(或者其多个部分)时进行全旋转扫描(或者更多或更少全旋转的成像扫描)。此外，来自基于投影的相估计的信息，例如动脉曲线的上升或衰变斜率(rising anddecay slopes)，以及静脉曲线的上升和衰变斜率可以用于对患者的心输出量进行建模。
例如，在多个实施例中，可以通过视图选择/优化、骨去除(和/或其他高密度材料)以及强度计算和比较的步骤来使用投影数据实现相估计和扫描自动化。
在一个示例性实施例中，在CT采集系统的机架的第一次旋转期间，例如在将造影剂(contrast agent)给入待成像对象中之前(例如，将造影剂注射到患者体内之前)，选择参考位置并且采集参考投影。例如，对于头部扫描，为了减少头部移动的影响，可以使用3:00和/或9:00的投影(例如，朝向头部一侧(side)或侧面(profile)的视图)。对于身体扫描，可以使用12:00或6:00的视图(例如，朝向正在扫描的患者正面或背面的视图)。
接下来，可以对参考投影执行骨去除步骤，例如，以减小动作的影响。可以使用腐蚀等图像处理方法来执行例如骨去除(还可以用于去除与金属植入物对应的信息等的其他高密度信息)，因为骨可能位于待成像的头部或身体部分的外围。对于神经灌注，可以使用“颅骨识别(skull recognition)”软件来进行骨去除，以仅去除颅骨的骨结构，同时维持软组织的存在。对于身体灌注，例如肝灌注研究，可以使用大体类似的识别软件去除脊骨和肋骨。另外，如果获得双能量投影，可以使用材料分解来进行骨去除，而无需大量的成像处理。
继续该示例性实施例，在采集参考投影之后，对于获得参考投影的旋转之后的若干旋转，在参考投影的相同视角或近似视角收集一个或多个若干投影。例如，如果神经灌注研究中提供了多个视图或投影，则投影的头部的定向最接近于参考投影中的定向以进行进一步处理(例如，骨去除，确定造影强度)。选择最接近于参考投影的定向可以基于头部移动主要是自然旋转的假设的。可注意到，对于身体扫描，可以进行额外的移位或仿射变换(affine transformation)来消除或减少呼吸运动(respiratory motion)等的影响。选择投影之后，投影可以呈平面旋转或以其他方式进行调整以便更加接近地匹配参考投影的定向。投影的选择和/或调整可理解成本说明书中所用的视图优化。接下来，可以对优化的视图或投影执行与参考投影类似的骨去除。
对于上述所采集或选择的每个投影，接下来可以将当前投影(例如，已去除骨)与参考投影进行比较。例如，可以取得当前已去除骨的投影与样本投影之间的差异。所得的差异投影(difference projection)包含相关器官或相关区域中的对比(contrast)分布。旋转的差异投影的强度总数可用作特定旋转的对比强度度量。通过监测若干样本投影的对比强度度量曲线(例如，一系列连续旋转的所选择或所采集的投影)，可以确定执行成像扫描的时间(例如，通过监测对比强度度量的一个或多个处理单元自动或自主确定)。例如，在三相灌注方法中，CT成像扫描可在上升强度曲线的斜率大幅减小(例如，强度上升段末尾处)时触发，以提供动脉相图像(arterial phase image)。类似地，CT成像扫描可在洗脱曲线(washout curve)的变化率变小时执行，以提供静脉或洗脱相图像。可以用实验方法确定或者作为临床研究的一部分触发成像扫描的特定值，并且该值可以对于特定应用、程序和/或患者改变或定制该值。应注意，在一些实施例中，可以获取每个旋转的多个样本投影(例如，相对旋转位置处的两个样本投影，例如在0度和180度处，或者在90度和270度处)，并且在一些实施例中，可以不在每次旋转时采集一次样本投影(例如，可以每隔一次旋转采集一次样本投影)。获取样本投影时，如果未达到目标相(例如，指定样本投影和/或与强度值相关联的斜率不满足触发成像扫描的阈值)，则机架(gantry)可以继续旋转并且可以获取一个或多个额外的样本投影。如果达到目标相，则可以执行CT成像扫描。执行成像扫描之后，如果存在需要进行后续成像扫描的其他目标相，则可以获取额外的样本投影，直到已对所需的最终目标相进行成像。
在多个实施例中，通过平稳地匹配一定时间内的若干样本投影的强度度量，可以绘制出随时间变化的对比强度曲线。可任选地，可以对投影数据应用高通和/或低通滤波器，以分离动脉、静脉和器官剩余部分中的对比。可使用对比强度曲线获取诸如对比强度变化(以及相应地，造影摄取变化)和强度峰值等信息。基于通过对比强度曲线获取的信息，可以估计灌注相(例如，灌注相的开始时间)和患者心输出量。
多个实施例提供了改进的成像。本发明至少一个实施例的技术效果包括可减少扫描数量并且减少灌注研究期间的辐射剂量。本发明至少一个实施例的技术效果包括可改进对灌注研究期间执行成像扫描的时间的选择。本发明至少一个实施例的技术效果在于提供一种灌注研究期间的成像扫描的动态触发器，而不是固定触发器。本发明至少一个实施例的技术效果包括结合CT灌注研究来确定心输出量。本发明至少一个实施例的技术效果包括缩短达到所需相或其部分与触发成像扫描之间的延迟。
图1示出了根据一个实施例的成像系统100。例如，成像系统100可以配置成执行人体或动物患者(或其部分)等对象的计算X射线断层(CT)扫描，例如，用于灌注研究的CT扫描。所述成像系统100包括CT采集单元110和处理单元120。通常，CT采集单元110配置成采集投影数据或成像数据(例如，CT数据或CT成像信息)，并且处理单元120配置成使用CT采集单元110采集的数据重构图像。应注意，多个实施例可包括其他部件，或者可能不包括图1中所示的所有部件(例如，多个实施例可以提供与用于提供成像系统的其他子系统一同使用的子系统。)此外，应注意，图1中图示为独立方框的成像系统100的特定方面可以并入单个物理实体中，并且/或者图1中图示为单个方框的方面可以是两个或更多个物理实体所共享或分离的。
图示的CT采集单元110包括X射线源112和CT检测器114。(关于示例性CT系统的其他系统，请参见图12以及本说明书中的相关讨论)。X射线源112和CT检测器114(以及相关部件，例如蝴蝶结形滤波器、源视准仪、检测器视准仪或类似部件(图1中未图示))可以围绕系统100的机架116的开孔的中心轴旋转。
通常，来自X射线源112的X射线可以经由源对视准仪(source collimator)和蝴蝶结形滤波器(bowtie filter)导向到待成像对象。例如，待成像对象可以是人类患者，或者其一部分(例如，头部或躯干，以及其他部分)。源视准仪可以配置成允许所需视野(desiredfield，FOV)内的X射线穿过待成像对象，同时阻止其他X射线。所述蝴蝶结形滤波器模块可以配置成吸收X射线源112的辐射，以控制穿过待成像对象的X射线的分布。
穿过待成像对象的X射线被所述对象衰减并且被CT检测器114接收(所述CT检测器可以具有与其相关的检测器视准仪)，所述CT检测器检测衰减的X射线并且向处理单元120提供成像信息。处理单元120之后可以使用CT检测器114提供的成像信息(或者投影信息)重构对象的所扫描部分的图像。处理单元120可以包括或者可操作地连接到输出单元140，在图示的实施例中，所述输出单元配置成显示图像，例如使用来自CT检测器114的成像信息由处理单元120所重构的图像。图示的输入单元150配置成获取与待执行的扫描相对应的输入，其中处理单元120使用所述输入确定一个或多个扫描设置(例如，管电压、管电流、扫描旋转速度等)。输入单元150可以包括用于从操作员接收输入的键盘、键盘、触摸屏等，并且/或者可以包括用于从计算机或其他来源接收输入的端口或其他连通性装置。
在该图示的实施例中，X射线源112配置成围绕所述对象旋转。例如，X射线源112和CT检测器114可以设置在机架116的开孔118周围并且围绕待成像对象旋转。随着X射线源112在成像扫描期间围绕所述对象旋转，CT检测器114在一个完整旋转期间接收的X射线提供了已经穿过所述对象的X射线的360度视图。在替代实施例中，可以使用其它成像扫描信息。所述CT成像信息可以收集成共同构成旋转或其一部分的一系列视图。每个视图或投影可以具有收集特定视图的信息(例如，计数)的视图持续时间(view duration)。特定视图的视图持续时间限定该特定视图的CT信息采集期间。例如，每个旋转可以由约1000个视图或投影构成，其中每个视图或投影具有整个旋转的约1/1000的持续时间或长度。可以打开和关闭X射线源以控制采集时间。例如，要执行整个旋转的成像扫描，X射线源可以在机架的特定旋转位置打开、并且在整个旋转之后返回到特定旋转位置时关闭X射线源。要执行单个视图的采集(例如，对于本说明书中所述的参考投影或样本投影)，X射线源可以仅在对应于单个视图的一部分旋转期间打开。例如，在每个旋转具有1000个视图或投影并且机架以恒定速度旋转的实施例中，X射线源可以在整个旋转时间的1/1000中保持打开，以采集CT信息的单个视图或投影。消隐间隔(blanking interval)可以将第一视图或投影与该系列中的下一视图或投影隔开。
如本说明书中所述，处理单元120配置成控制采集单元的多个方面并且/或者使用通过采集单元获取的信息重构图像。例如，处理单元120可以配置成使用通过CT采集单元110收集的信息重构CT图像。
图示的处理单元120可操作地连接到输入单元150、输出单元140和CT采集单元110。例如，处理单元120可以从输入单元150接收扫描相关信息，该信息可用于确定将用于采集CT成像信息的扫描参数。作为另一个实例，处理单元120可以接收从CT检测器114接收成像数据或投影数据。作为又一个实例，处理单元120可以向CT采集单元110的一个或多个方面，例如X射线源112和CT检测器114，提供控制信号。处理单元120可包括处理电路，该处理单元配置成执行本说明书中所述的一个或多个任务、功能或步骤。应注意，本说明书中所述的“处理单元”并不一定限于单个处理器或计算机。例如，处理单元120可包括多个处理器和/或计算机，所述多个处理器和/或计算机可以集成在公共外壳或单元中，或者可以分布于多个单元外壳中。
图示的处理单元120配置成控制CT采集单元110(例如，通过控制X射线源112的启动和停用)收集参考投影和样本投影的CT信息并且在成像扫描期间收集CT成像信息。在多个实施例中，处理单元为120可以在摄取造影剂之前(例如，注射造影剂之前、之间或之后不久，并且在造影剂对对象的成像部分产生明显效应之前)，控制CT采集单元110首先获取待成像对象的参考投影。此外，处理单元120可配置成：在CT采集单元110围绕待成像对象102旋转期间，控制CT采集单元110来收集至少一个样本投影；将所述至少一个样本投影的强度与参考投影的强度进行比较；基于所述至少一个样本投影的强度与所述参考投影的强度的比较，选择执行成像扫描的时间(例如，当强度或强度分布(intensity profile)达到或满足阈值时触发成像扫描)；以及控制所述CT采集单元执行所述成像扫描。
图2示出了在单个旋转内围绕待成像对象的视图或投影的位置的实例。应注意，图示的每个视图或投影所覆盖的角度范围仅用于帮助说明。如图2中所示，一系列视图220或投影构成机架200的整个旋转，其中每个视图220具有持续时间222。在实践中，每个视图220或投影可覆盖远小于图2中所示的角度范围。例如，在一些实施例中，每个旋转可以有约1000个视图或投影，其中每个视图或投影覆盖整个旋转的约1/1000，或者约0.3度。在图2中所示的实例中，待成像对象202(例如，人类患者)包括头部203和躯干204。头部203和躯干204是对象202的多个部分的实例，可以利用这些部分的不同视角来获取参考和样本投影。
例如，如图2中所示，第一横向视角210或方位角(azimuth)从第一横向侧查看对象202，而第二横向视角212或方位角从与第一横向侧相对的第二横向侧查看对象202。取自第一横向视角210和/或第二横向视角212的视图或投影可适用于与患者头部203相关的研究。例如，头部203的结构的从头部的正面到背面的对准度可能高于从侧面到侧面的对准度，因此头部203的侧面(例如，第一横向视角210和/或第二横向视角212)受CT信息采集信息期间可能发生的运动的影响的可能性低于其他视角。作为另一个实例，后视角(posterior viewangle)214或方位角从对象202的下方或背面查看对象202，并且前视角(anterior viewangle)216或方位角从对象202的上方或正面查看对象202。取自后视角214和/或前视角216的视图或投影可适用于与患者躯干204相关的研究。例如，从躯干204的前面或后面看去时，呼吸引起的躯干204的移动对成像信息的影响可能小于对从侧面看去时，因此，来自躯干214的后视角204和/或前视角216的视图受可能在CT信息采集期间发生的躯干204移动的影响的可能性低于其他视角。
因此，执行头部灌注研究时选择横向视角用于参考和样本投影可提高确定灌注相信息的准确性或可靠性(例如，识别灌注相或其部分并且执行与该灌注相对应的CT成像扫描)，并且执行躯干灌注研究时选择后视角或前视角用于参考和样本投影可体改确定灌注相信息的准确性或可靠性。因此，可以基于检查类型(例如，待成像的解剖部分(portion ofanatomy))选择或确定参考投影和/或样本投影的视角以提高准确性或可靠性(例如，减小移动对参考和样本投影的影响)。在多个实施例中，可以选择与参考投影中所用的视角相同或近似相同的视角的样本投影，以维持参考投影和样本投影之间的比较的一致性和可靠性。
在一些实施例中，处理单元120配置成在CT采集单元110旋转(例如，连续旋转)期间收集多个候选投影，并且针对每个旋转选择用于与参考投影进行比较的样本投影。可以基于与参考投影的类似性(例如，基于候选投影的一个或多个方面或特性与参考投影的比较)从候选投影中选择样本投影。图3示出了根据多个实施例设置在机架300的开孔302周围的一组候选投影的实例。对于图3中所示的实例，为简便并且清楚地说明，仅示出机架300的一部分以及某个旋转的视图或投影的一部分。此外，对于图3中所示的实例，参考投影可以理解成已经以视角320或接近视角320提取。
在图3中所示的实例中，有三个采集CT信息的候选投影或视图(例如，当机架处于与候选投影或视图对应的位置中时，X射线源启动)。在图3中，示出了第一候选视图310(可以获取对应的第一候选投影)、第二候选视图314(可以获取对应的第二候选投影)和第三候选视图316(可以获取对应的我第三候选投影)。如图3中所示，第一候选视图310位于机架300的横向侧或附近，第二候选视图314位于第一候选视图310的逆时针方向，并且第三候选视图316位于第一候选视图310的顺时针方向。因此，如果X射线源和CT检测器围绕机架300顺时针旋转，则第二候选视图314的投影将成为所采集的第一候选投影，第一候选视图310的投影将成为下一个采集的投影，而第三候选视图316的投影将成为最后一个采集的候选投影。
图3中的候选视图与相邻的候选视图隔开两个非候选视图312(例如，X射线不启动的视图或者不采集对应的候选投影的视图)。可以通过在X射线源和检测器围绕待成像对象旋转时的适当时间打开和关闭X射线源来采集候选投影。由于X射线只能在相对较短的候选投影持续时间(构成某一旋转的全部可用视图或投影的一小部分)中启动，因此候选投影的总辐射剂量可以远小于成像扫描的剂量。在图3中，第二候选视图314和第三候选视图316从第一候选视图310等距间隔，并且设置在第一候选视图310的相对侧上，其中第一候选视图310位于之前采集参考投影的相同位置上。应注意，图3中的候选和非候选视图的特定位置是以示例的方式提供的，其他实施例中可以使用其他候选和非候选视图的布置或配置。例如，可以采用候选视图之间的不同间隔，候选视图可以紧接地相邻设置而不是通过非候选视图隔开，可以采集更少或更多候选视图，可以将沿机架的不同位置用于候选视图(例如，候选视图可以附加地或替代地提供在其他横向侧，候选视图可以以前和/或后视角使用)，等。
采集候选投影之后，可以从候选投影中选择特定的样本投影(或者多个投影)与参考投影进行比较，以确定执行成像扫描的时间。例如，可以为机架300的每个旋转获取一组候选投影，并且可以从为该特定旋转采集的候选投影中选择每个旋转的样本投影。应注意，可从与参考投影不同的视角取类似于参考投影的样本投影，例如，由于采集参考投影之后患者发生移动。因此，在多个实施例中，可在采集参考投影的视角的每一侧上采集样本投影。可基于与参考投影的一个或多个特性或方面的相似性，从候选投影中选择要使用的样本投影。例如，可确定参考投影与每个候选投影之间的关联，并且选择关联最高的候选投影作为样本投影。作为另一个实例，可确定参考投影与每个候选投影之间的差异，并且选择差异最低的候选投影作为样本投影。应注意，候选投影与参考投影的比较可以基于不同标准，或者使用与样本投影与参考投影的比较不同的技术执行。例如，如本说明书中所述，可将与骨或更高密度结构对应的CT信息从投影去除，然后再将所选的样本投影与参考投影进行比较。但是，识别最类似于参考投影的候选投影时，可使用与骨或其他高密度结构对应的CT信息。例如，与骨对应的CT信息可提供用于确定投影的类似性(例如，有效视角与对象的类似性)的信息，而与骨对应的CT信息对于比较由于灌注摄取(perfusion uptake)引起的强度来说可能没有帮助，因为骨中的造影剂的摄取(uptake)相对较低，并且来自骨的CT信息可稀释、支配或压倒来自软组织的信息，所述来自软组织的信息提供有关造影剂的摄取的更多信息的。
返回图1，在图示的实施例中，处理单元包括重构模块122、确定模块124、控制模块126和存储模块128。应注意，在替代实施例中可使用其他类型、数量或组合的模块，并且/或者本说明书中所述的模块的多个方面可以附加地或替代地与不同模块结合使用。通常，处理单元120的多个方面独立作用或与其他方面协作，以执行本说明书中所述的方法、步骤或过程的一个或多个方面。
图示的重构模块122配置成使用从CT检测器114采集的成像或者投影数据重构一个或多个图像。例如，重构模块122可以从CT检测器114接收在若干视图(例如，完整的旋转或其部分，或者沿待成像对象的长度的不同位置取得的若干旋转)处的取得的成像信息，并且重构图像以用于诊断。
在图示的实施例中，确定模块124配置成从CT采集单元110和/或输入单元150(例如，描述或对应于患者、程序或扫描参数的信息)接收信息(例如，参考投影、候选投影和/或一个或多个样本投影的CT信息)，并且例如，确定执行成像扫描的时间。例如，确定模块124可以确定参考投影以及一个或多个样本投影的强度，并且比较这些强度。确定模块124可以取得样本投影与参考投影之间的差异，以提供与相关区域中的对比分布相对应的差异投影。当所采集的样本投影的强度值相对于参考投影的强度值满足或者达到诸如阈值等标准，确定模块可以触发或实施将由CT采集单元110执行的成像扫描。成像扫描可以立即或尽快触发(例如，成像扫描的触发与实际开始之间可能存在延迟，例如，由于处理信息并且/或者启动X射线源112需要时间)，或者检测阈值满足情况可能存在延迟。例如，峰值强度或动脉相的开始可以用实验方法确定，以在达到特定阈值之后的0.5秒发生。之后，处理单元120可以配置成在满足阈值之后的约0.5秒实施成像扫描。此外，在一些实施例中，如本说明书中所述，例如，结合图3中所示的实例，确定模块124可以从指定旋转的一组参考投影选择样本投影(将确定其强度并且将该强度与参考投影进行比较)。
在多个实施例中，确定模块124可以基于与在一系列旋转上采集的样本投影的强度对应的曲线的幅度和/或斜率，确定触发或实施成像扫描的一个或多个时间。在多个实施例中，本说明书中所述的差异投影可以用于生成每个样本投影的强度度量。图4示出了取自CT采集系统的若干旋转的样本投影的标准化强度(例如，相对于所确定的参考投影的强度标准化)的曲线400。在图4中，每个数据点402与特定旋转的标准化强度相对应，其中每个旋转的时间沿水平轴以秒为单位表示。在该图示的实施例中，强度值图示为相对于参考投影强度标准化，但是其他实施例中可使用强度之间的其他曲线或关系配置(或者其他参数)。
如图4中所示，曲线400包括第一部分412、第二部分414、第三部分416和第四部分418。第一部分412的斜率相对平坦，强度与参考投影的强度类似(例如，标准化成大约为零的值)，为并且表示第一次将造影剂引入患者体内的时间或者采集参考投影的时间(在相同或近似相同的时间发生)。第一部分412期间，造影剂大量摄入到相关的待成像区域中的过程尚未开始。在一些实施例中，可在引入造影剂时或近似时间并且在实质或大量摄取造影剂之前执行预对比成像扫描。
在图示的实施例中，在大约16秒时，造影剂的摄取开始增大并且趋于大幅或大量/实质性的，致使形成一个尖锐的正斜率并且第二部分414的摄取值增大。斜率的陡度可以与心输出量对应，其中心输出量越大，斜率大体较高。第二部分414的一部分的斜率和/或沿第二部分414的强度值可以用于预测(例如，基于实验研究或校准研究)410处的动脉相的开始，其中成像扫描在与曲线400的点410对应的时间处或附近执行，以提供动脉相图像。在一些实施例中，当曲线400达到局部或绝对最大值(例如，当曲线400的斜率为零并且/或者从正值切换到负值)时，可以触发动脉相成像扫描。由于扫描可以在达到点410之后触发，扫描可能不会准确地在动脉相的开始或者强度峰值处执行，但是可以充分接近以提供表示造影剂摄取的动脉相的临床有效图像。
点410之后，在曲线400的第三部分416期间，曲线400在约39秒之后下降到点420处的最低值，该最低值至少在点420附近，该点表示图示实施例中的静脉(或洗脱或延迟)相的开始，该相图示为曲线400的第四部分418。基于第三部分416期间的斜率和/或强度值，成像扫描可以实施或触发成像扫描(例如，通过处理单元120)成在曲线400处于与摄取的静脉相对应的点420处时的时间点处或附近执行。可任选地，在一些实施例中，当曲线400达到局部或绝对最小值(例如，当曲线400的斜率为零并且/或者从负值切换到正值)时，可以才触发静脉相成像扫描。对于该图示的实例，预摄取成像扫描可以在零秒时间处或附近执行，动脉相成像扫描可以在点410处或附近执行，并且静脉相可以在点420处或附近执行。
在多个实施例中，可以执行更多个或更少个成像扫描。例如，在一些实施例中，可以省略预摄取成像扫描。在一些实施例中，动脉相期间可以取得多个扫描、并且/或者静脉相期间可以取得多个扫描。在每个相执行多个成像扫描的实施例中，相的识别(identification of phase)可用于确定成像扫描频率。例如，更多的成像扫描(或者更多频繁的成像扫描)可以在动脉相(例如，第三部分416)期间执行，相较于静脉相或洗脱相(例如，第四部分418)期间执行的成像扫描而言。
因此，在多个实施例中，可以基于在成像信息采集时的待成像患者的信息来动态地触发成像扫描，而不是使用估计的延迟，所述估计的延迟来自用于收集图像扫描的造影剂注入，该方法可能不会完全考虑到患者或采集时间之间的差异，因而所提供的摄取循环的各相(例如，动脉相、静脉相)的发生的估计不准确或不可靠。另外，在一些实施例中，可以监测并且使用曲线400的斜率来选择触发成像扫描的执行的适当阈值或标准。例如，当确定第二部分414的相对较高斜率时，可以使用相对较高的阈值(例如，斜率和/或幅度)来触发动脉相成像扫描。当确定第二部分414的相对较低斜率时，可以使用相对较低的阈值(例如，斜率和/或幅度)来触发动脉相成像扫描。当确定第二部分414的中间斜率时，可以使用中间阈值(例如，斜率和/或幅度)来触发动脉相成像扫描。可以用实验方法或者使用存档记录来确定特定斜率值和/或其他阈值、阈值、相对于达到或满足阈值的触发时间，以适用于特定的应用。
在一些实施例中，确定模块124(和/或处理单元120的其他方面或部分)可处理CT信息和/或投影(例如，参考投影、样本投影)，然后将一个或多个样本投影与参考投影进行比较(例如，将一个或多个样本投影的强度与参考投影进行比较)。例如，可从参考投影和样本投影去除与骨和/或其他高密度材料(例如，金属植入物)对应的CT信息，然后确定用于比较的强度。骨和/或金属植入物等其他高密度材料或结构提供的关于摄取的有用信息极少或不存在，同时考虑到相对大部分的总强度或其他成像特性或方面。骨可以产生相对大量信息，并且由骨移动引起的问题或难题可能压倒或淹没由于软组织摄取而引起的强度变化。因此，由于存在骨或其他高密度结构，去除指定投影中的一些或全部CT信息可更准确或者可靠地分析摄取变化。作为一个实例，可以执行侵蚀和/或扩张(dilation)以去除与骨和/或其他高密度结构对应的CT信息，或者作为另一个实例，可使用双能量材料识别和去除技术来去除参考和样本投影中与骨和/或其他高密度结构对应的CT信息，然后再比较强度。
在一些实施例中，确定模块124(或处理单元120的其他方面)可以识别相关脉管和/或相关区域中的其他结构，以及可以在参考投影与样本投影之间比较该相关脉管和/或其他结构的投影强度，而不是比较整个相关区域的强度。例如，可以识别脉管(vascular)结构，例如一个或多个可识别的大动脉，并且可以比较参考和样本投影的脉管结构的强度。相对于将整个相关区域或整个器官用于投影强度比较而言，将特定脉管结构用于投影强度比较可提高强度曲线(例如，曲线400)的准确性和可靠性，并且提高确定摄取相(或其部分)的准确性。但是，应注意到，将特定脉管结构用于投影强度比较可能需要额外的时间或计算资源，并且/或者例如，相对于使用整个器官而言，更易于受运动的影响。因此，可以基于特定应用的条件或情况选择用于投影强度比较的特定部分。在一些实施例中，确定模块可识别移动量并且在移动量较高时利用整个器官进行强度比较，并且在移动量较低时利用一个或多个特定脉管结构。
应注意，在多个实施例中，可以使用多个强度曲线识别触发成像扫描的点。图5示出了动脉结构和静脉结构的摄取曲线。如图5中所示，强度曲线图500包括峰值位于510处的动脉强度曲线502，以及峰值位于520处的静脉强度曲线504。动脉强度曲线502可以描述在相对于参考投影的多个样本投影处收集的动脉的标准化强度值，并且静脉强度曲线504可以描述在相对于参考投影的多个样本投影处收集的静脉的标准化强度值。可以基于动脉强度曲线502的强度斜率和/或幅度触发动脉相成像的一个或多个成像扫描，而可以基于静脉强度曲线504的强度斜率和/或幅度触发静脉或洗脱相(washout phase)的一个或多个成像扫描。
另外，在一些实施例中，确定模块124(和/或处理单元120的其他方面)还可以基于预摄取和动脉相之间的斜率(例如，曲线400的第二部分414的全部或一部分的斜率)确定待成像患者的心输出量。通常，较陡的斜率用于指示相对较高的输出，而相对较缓的斜率用于指示相对较低的输出。可以使用临床研究中用实验方法确定的斜率、幅度和心输出量之间的一个或多个关系(例如，方程式或查询表的形式)来确定心输出量。强度曲线的一个或多个斜率或幅度可用作实验确定关系的输入，以提供作为输出的心输出量。
通过在每个相仅使用一个(或者相对较少数量的)图像，可获取用于灌注研究的诊断实用图像，而不产生与传统或惯例灌注研究相关联的高剂量。尽管在一些情况下，相对于定量研究而言，使用较少图像更适用于定性研究，例如，但是可以获取有关一个或多个脉管中的堵塞和/或该等堵塞是否阻止血流流到相关组织的有用信息。此外，在多个实施例中，可以获取并且使用一些定量信息，例如，使用样本投影的强度曲线确定的心输出量。
继续参见图1，确定模块124可以以通信方式连接到控制模块126，其中控制模块126配置成控制CT采集单元110和/或系统100的其他方面来收集参考和样本投影(以及，在一些实施例中，候选投影)，并且通过确定模块124执行所需要的成像扫描。例如，X射线源112可以启动相对较短的时间以采集多个样本或候选投影，并且启动相对较长时间(例如，一个完整旋转)以采集一个或多个成像扫描。
输出单元140配置成向用户提供信息。例如，输出单元140可以配置成显示强度曲线，或者作为另一个实例，使用在一个或多个对应的成像扫描期间获取的信息显示一个或多个图像(例如，动脉相图像和静脉相图像)。输出单元140可以包括屏幕、触摸屏、打印机或类似装置中的一个或多个。
输入单元150可以配置成获取与待执行扫描的一个或多个设置或特性相对应的输入，并且向处理单元120提供该输入(或者与该输入对应的信息)，该处理单元可以使用该输入确定、调整或选择一个或多个参考投影的位置、候选投影的视图数量和位置、机架旋转速度、待执行成像扫描的数量和类型、用于基于强度确定触发成像扫描的时间的关系、确定其强度的相关区域或其部分、用于确定成像扫描触发的时间的阈值或标准，或类似信息。例如，该输入可以包括待扫描的身体的一部分(例如，头部、躯干)。输入单元150可配置成接受手动用户输入，例如，通过触摸屏、键盘、鼠标等。附加地或替代地，例如，输入单元150可通过端口或其他连通装置从成像系统100的另一个方面、另一个系统或者远程计算机接收信息。输入单元150还可以配置成获取拟定扫描设置的用户批准或拒绝。
图6提供了流程图，该流程图示出了根据多个实施例的对象成像方法600，例如，用作灌注研究的一部分。例如，方法600可采用本说明书中所述的多个实施例的结构或方面(例如，系统和/或方法)，或者由这些结构或方面执行。在多个实施例中，特定步骤可以省略或者添加，特定步骤可以进行组合，特定步骤可以同步执行，特定步骤可以协作地执行，特定步骤可以分成多个步骤，特定步骤可以以不同顺序执行，或者特定步骤或步骤系列可以反复地重新执行。在多个实施例中，方法600的部分、方面和/或变型能够用作指示硬件(例如，处理单元120的一个或多个方面)执行本说明书中所述的一个或多个操作的一个或多个算法。
在602中，设置待成像的对象。例如，该对象可以是人体，设置在CT成像系统的开孔中的工作台上。在604中，获取成像输入。例如，成像输入可以包括用户输入，该用户输入包括扫描操作参数(例如，管电压、管电流等)或者可用于确定该等参数的信息。该输入还可以包括身体部分(例如，头部、躯干)的识别以及/或者描述或者对应于所得图像的扫描方案或诊断用途的信息。例如，该输入可用于设置扫描参数，以及选择参考投影和候选投影的位置或视角以及将对其进行成像扫描的相或其部分。
在606中，选择参考视角。例如，可以为躯干或其部分的灌注研究选择前视角或后视角作为获取参考投影的视角。作为另一个实例，可以为头部或其部分的灌注研究选择横向侧视角作为获取参考投影的视角。应注意，在多个实施例中，可以采集多个参考投影(例如，可以从前、后视角或方位角分别采集参考投影)。
在608中，旋转CT采集系统的机架，并且在610中，向待成像对象施用造影剂。例如，可以向患者的即将进行灌注研究的相关区域附近注射造影剂。在612中，以606中所选的参考视角(或者多个视角)采集参考投影(或者多个投影)。应注意，例如，可以在注射造影剂之前不久、之后不久(例如，发生造影剂明显或大量摄取之前或同时)采集参考投影。可以在CT采集系统的第一旋转期间采集参考投影。在614中，在图示的实施例中，可以去除参考投影中的骨和/或其他高密度结构(例如，金属植入物)。
在616中，在CT采集系统仍然在旋转的情况下，采集样本投影。例如，在一些实施例中，可以为每个旋转采集一个样本投影。可以以用于采集参考投影的视角相同或接近的视角采集样本投影。在一些实施例中，可以使用一系列子步骤，例如子步骤618、620和622采集样本投影。
例如，在618中，采集候选投影。可以以与参考投影相同或接近的视角采集候选投影。在一些实施例中，候选投影可以隔开，而在其他实施例中，一个或多个候选投影可以是连续的或者可以彼此紧邻。在620中，将候选投影与参考投影进行比较。在一些实施例中，可以将候选投影与参考投影进行比较，然后去除候选投影和参考投影中的骨或其他高密度结构。在622中，选择与参考投影的类似性最高的候选投影作为执行旋转的样本投影(例如，将使用其强度与参考投影的强度进行比较的投影)。
在图示的实施例中，在624中，去除样本投影中的骨和/或其他高密度材料或结构。之后，在626中，将样本投影(例如，骨信息已去除)的强度与参考投影(例如，骨信息已去除)的强度进行比较。在一些实施例中，可将样本与参考投影之间的差异用以提供对应于或表示相关区域中的造影剂分布的差异投影。在替代实施例中，可以分开来确定参考和样本投影的强度(例如，可以计算每个投影的总强度的总和)，然后对其进行比较。应注意，在一些实施例中，可以比较整个相关区域或者相关器官的强度，而在其他实施例中，可以比较一个或多个特定脉管结构而不是整个器官的强度。
在628中，基于参考投影和样本投影的强度比较确定当前(例如，在采集样本投影时)灌注阶段或相。在一些实施例中，确定灌注阶段或相可以是确定是否已达到触发成像扫描的特定阶段或相。可以基于是否已达到阈值斜率和/或其他强度度量来确定是否触发或实施成像扫描。特定阈值可以用实验方法确定，并且可以基于，例如，与通过将一系列样本投影与参考投影进行比较来提供的信息匹配的强度曲线的斜率发生变化。
在630中，如果在628中确定已达到目标阶段或相，则可以在632中执行成像扫描。如果尚未达到目标阶段或相，则所述方法可返回到616，以采集下一个样本投影(例如，从下一旋转中采集)。
在632中，执行扫描。X射线源和检测器可以围绕待成像对象旋转，并且以预定扫描参数所规定的方式操作，以收集检测器处的成像信息。在执行扫描期间，通过检测器获取成像或投影数据或信息。例如，可以在标准化强度峰值处或附近执行动脉相成像扫描。作为另一个实例，可以在局部最小标准化强度值处或附近执行静脉相成像扫描。
在634中，确定是否确定额外的图像(例如，另一个灌注相的图像，或者指定灌注相的后续部分的图像)。如果需要另一个图像，则方法600可转到616。在636中，重构一个或多个图像(例如，使用重构模块122或处理单元120的其他方面)。可以对所执行的每个成像扫描重构图像。
应注意，尽管以上实例大体上与灌注研究相关，但是多个实施例可以与其他诊断模式、技术或用途结合使用。例如，多个实施例可以与一般诊断研究结合使用，或者，作为另一个实例，可以与溢流研究结合使用。在溢流研究(run-off study)中，可以确定或获得流速，并且用于调整螺旋式扫描的速度。
在多个实施例中，不仅可以监测造影剂是否到达一个或多个特定区域，而且可以确定造影剂的移动方向或其他特性、流量或分布。在一些实施例中，可以使用具有宽视准(collimation)的CT系统。本说明书中所用的宽视准可以理解成沿待成像对象的长度(或者z轴，或者与CT机架的旋转平面垂直的轴)，并且其大小足够提供覆盖沿该对象长度看去的一个或多个区域的图像或成像信息的视准。相反，传统窄视准提供的视图轴向穿过对象，或者是取穿过所述对象的单个层面(single slice)。例如，一些实施例提供了沿待成像对象的z轴或长度的160毫米视准。通常，在一些实施例中，大于5毫米的视准即可提供本说明书所用的宽视准。例如，多个实施例中的宽视准可以提供沿对象长度的10毫米、20毫米、50毫米、100毫米、150毫米或更大的视准。
在多个实施例中，可以在造影增强扫描的全部或一部分期间提供沿一个(或多个)流向的造影剂流的显影和/或造影剂流速的目测(visualization)。例如，流速信息(例如，速度)可以用于修改扫描参数，从而以适当的时间和/或速度进行组织的成像。附加地或替代地，可以优化CT扫描体积的采集时间。
检测造影剂是否到达的特定传统方法依赖于使用轴向扫描来检测位于相关诊断区域上游的脉管(或动脉)中的造影增强。但是，该等传统图像采用轴向平面的视角，但是造影剂通常流入和流出所查看的轴向平面。因此，使用该等图像来测量造影剂的流速存在固有限制。本说明书中所述的多个实施例通过提供沿对象纵向视图(与轴向视图相反)取得的成像信息来改进流速的显影、估计和/或确定。
图7提供了流程图，该流程图示出了根据多个实施例的对象成像方法700，例如，用于使用样本投影来确定执行成像扫描的一个(或多个)时间。例如，方法700可采用本说明书中所述的多个实施例的结构或方面(例如，系统和/或方法)，或者由这些结构或方面执行。在多个实施例中，特定步骤可以省略或者添加，特定步骤可以进行组合，特定步骤可以同步执行，特定步骤可以协作地执行，特定步骤可以分成多个步骤，特定步骤可以以不同顺序执行，或者特定步骤或步骤系列可以反复地重新执行。应注意，方法600的方面可以结合方法700执行或者作为方法700的一部分。在多个实施例中，方法600的部分、方面和/或变型能够用作指示硬件(例如，处理单元120的一个或多个方面)执行本说明书中所述的一个或多个操作的一个或多个算法。
在702中，采集侦查扫描。可以采集所述侦查扫描以规划患者的扫描。例如，侦查扫描可以用于识别患者器官和/或相关区域的位置，例如，以确定特定临床或诊断任务所需的患者的扫描量。机架可以在侦查扫描的采集期间保持静止。
在704中，选择监测位置(或者目标区域)。监测位置是监测患者以跟踪造影增强的进展的位置(例如，开始、峰值、显影和分布)。可以基于从侦查扫描确定的解剖学信息以及基于扫描程序的特定临床或诊断任务选择监测位置。在多个实施例中，监测位置可以覆盖沿患者长度的一个或多个视野范围。例如，监测位置可以包括相关歧管或区域，以及相对于造影剂流动方向位于相关区域上游或下游的一个(或多个)区域。
在706中，执行基准扫描。在该图示的实施例中，基准扫描(baseline scan)在注射造影剂之前执行。可在704中选择或识别的一个或多个监测位置或目标区域执行基准扫描。基准扫描可以理解成本说明书中所用的参考投影，并且可提供将后续投影与其进行比较的参考，以确定造影增强。可以在本说明书中所述的一个或多个参考或投影视图处采集基准扫描(例如，参见方法600的步骤608-614)。在708中，将造影剂引入患者体内。
在710中，采集监测数据。监测数据可包括为704中选择的位置取得的一个或多个投影(例如，样本投影)。可随时间的推移取得样本投影仪跟踪相关区域的造影增强的进展、方向和/或分布。造影增强满足特定标准时，可以执行完整的成像扫描(例如，在视角的整个旋转上采集成像数据)。
应注意，可以使用本说明书中所述的宽视准采集基准扫描或参考投影，以及监测数据或样本投影。图8提供了根据多个实施例使用广角视准的成像系统800的示意图。如图8中所示，成像系统800包括X射线源840、宽视准仪810和底座850。X射线源840和宽视准仪配置成围绕底座850旋转(例如，使用旋转机架)。具有纵轴804的对象802(例如，患者)在成像期间由底座850进行支撑。来自X射线源840的X射线穿过对象802并且衰减，其中衰减的X射线被检测器(图8中未图示)接收并且用于重构图像。如图8中所示，对象802具有长度806，该长度沿纵轴804延伸。在该图示的实施例中，造影剂沿流向808流动并且大体平行于纵轴804。
如图8中所示，传统或窄视准提供相对较窄的视准视野(collimation field)812。例如，窄视准视野812可以具有穿过对象802的5毫米或以下的宽度，并且可用于重构轴向平面中的轴向层面(axial slice)或视图。该等轴向层面或视图可以理解成从方向820看出，如图8中所示。但是，宽视准仪810提供宽视准视野832，如图8中所示。该宽视准视野832可以大于5毫米。例如，在该图示的实施例中，宽视准视野在对象802的中心处，具有沿纵轴804的160毫米的宽度。宽视准视野832可用于提供纵向视图，或者沿方向830取得的视图，如图8中所示(例如，沿对象802的长度的视图，或者以与轴向层面的视角呈90度)。
在多个实施例中，使用宽对准仪810提供的纵向视图可用于查看或显影造影增强或造影剂流的方向和/或分布。例如，图9A示出了轴向视图980(例如，使用窄视准视野812沿820采集的视图)。由于轴向视图980的视角与流向808正交，可以使用在不同时间采用轴向视图980看去的图像检测造影剂的增强或到达，但是流向不明显，也无法查看流分布。此外，使用轴向视图980时，只能在一个轴向位置检测增强。但是，通过使用本说明书中公开的多个实施例提供的纵向视图(例如，沿宽视准对准仪810提供的830的视图)，可以查看流向和分布，并且可以检测或确定沿对象802的轴或长度的多个位置的增强的存在(或不存在)。
例如，图9B-9E分别示出了在不同时间沿对象802的长度(或其部分)取得的视图990、992、994、996。例如，轴向视图980可以提供一个轴向位置处的解剖结构(例如，颅骨)的截面，而视图990、992、994、996可提供颅骨侧面、前部或后部的轮廓或其他视图(具体取决于指定投影的视角)。如图9B-9E中所示，可随时间的推移跟踪和监测造影增强(图示为相对较亮的区域)。基于一个或多个位置处的造影增强，可以在有利时间触发或执行一个或多个成像扫描以利用造影增强。应注意，可以使用每个旋转而不是完整旋转的一个或若干样本视图获取视图990、992、994、996，其中样本视图或投影与参考或基准投影进行比较以确定造影增强(例如，步骤618-626)。应注意，使用宽视准在不同时间取得的参考投影(例如，如视图990、992、994、996所示)的比较可以提供造影剂流的分布和/或方向信息。
例如，对于图9B-E中所示的实施例，可使用2秒的扫描间延迟采集CT灌注数据集(dataset)。可以使用以固定管角(例如，90度)进行的每次采集的一个投影生成监测图像。在一些实施例中，应用通常作为CT重构期间的预处理的一部分执行的参考标准化、空气校正和/或负对数运算之后，可使用投影数据生成监测图像。之后，可从后续采集中减去来自第一、参考或基准采集的投影数据，以确定与注射开始时形成对比的累积变化。应注意，本说明书中所述的特定示例性实施方案仅用于示例，并且在多个实施例中可使用替代或其他技术。通常，可采用时空滤波器(spatiotemporal filter)来显示造影剂流。应进一步注意，可以采用不同的扫描技术和/或技术来生成监测数据以显示造影剂流。例如，不同扫描技术包括使用特定扫描类型，其中可以随时间的推移采集扫描图以显示冠状或矢状图像平面中的对比，以估计造影剂的到达。此外，在多个实施例中，可以采集宽视准轴向图(附加或者替代本说明书中所述的宽视准纵向图)，但是，宽视准轴向图的采集可大幅提高辐射剂量。
返回图7，在712中，使用在710中采集的监测数据生成监测图像。例如，可以使用一个或多个预处理步骤(例如，参考标准化、空气校正或负对数运算)生成监测图像。在一些实施例中，如果采集多个投影视图，则除了一个或多个其他预处理步骤之外，可以使用断层X射线照相组合(tomosynthesis)生成监测图像，其中断层X射线照相组合图像提供用于进一步增强造影摄取的深度信息。如本说明书中所述，监测图像或样本投影可以包括确定造影增强的充足信息，但不包括用于重构成像扫描图像的足够信息。在714中，例如，可以成像监测图像以供操作员查看。
在714中，确定造影剂是否到达(例如，是否有足量的造影剂到达或者造影剂已实现所需的分布)。在一些实施例中，确定造影剂是否到达可以通过由操作员查看所显示的监测图像来实现，而在其他实施例中，该确定可以自动进行。如果造影剂，或者所需量的造影剂、造影增强程度和/或造影剂的分布尚未达到，则方法700可返回710，并且可以执行后续监测数据的采集。但是，如果造影剂，或者所需量的造影剂、造影增强程度和/或造影剂的分布已达到，则方法700可继续到716，并且可以执行诊断扫描或成像扫描。通过使用相对较低剂量的投影跟踪或监测造影增强(例如，在一个或若干视图而不是整个旋转中采集)，可以选择执行完整、诊断或成像扫描的时间，以完全或更多地利用造影剂，同时减少扫描程序中的总剂量。因此，在不同时间取得的监测图像可以用于选择执行一个或多个完整诊断扫描的时间，并且/或者随时间推移确定造影剂的速率和/或分布。
应注意，在一些实施例中，监测图像或投影可以从不同视角采集并且显示或者以其他方式用于以3D方式评估造影剂流。例如，当从0度到90度显示监测图像时，可以沿x轴，y轴和z轴确定造影剂流(contrast flow)。可以使用增强技术来以三维显示造影剂流。例如，增强信息可重叠在采集监测图像或样本投影之前采集的3D图像体积上。
此外，在多个实施例中，例如，可以使用对象(例如，人类患者)的两个或更多个不同位置处的增强曲线估计或确定造影剂流，该等增强曲线是使用两个或更多个不同位置处的监测图像或样本图像生成的。例如，可以沿脉管长度和/或沿工作台长度(例如，z轴)估计造影剂流速，例如，使用在不同时间采集的两个或更多个位置的监测图像或样本投影进行估计，该等监测图像或样本投影是使用本说明书中所述的宽视准纵向视图采集的。
图10示出了可用于确定造影剂流速信息的增强曲线的多个实例。例如，在图10A中，第一位置的增强曲线1002以及第二位置的增强曲线1004沿时间(轴)、及相对于造影增强量的垂直轴进行绘制的。图示的实例仅用于说明，该实例未指定造影增强的特定单位。如图10A中所示，增强曲线1002的峰值与增强曲线1004的峰值之间的时间1006为约1秒。因此，将从第一位置流到第二位置进行显影(contrast)所需的时间可以估计为约1秒。在多个实施例中，可以采用替代技术。
例如，图10B示出了增强曲线的标准化的使用。图10B在特定方面中类似于图10A，但是针对标准化的垂直轴(例如，1.0处的最大造影增强)绘制。如图10B中所示，第一位置的增强曲线1012以及第二位置的增强曲线1014沿时间(轴)、并相对造影增强量的垂直轴进行绘制的。如图10B中所示，增强曲线1012与增强曲线1014的峰值之间的时间1016为约1秒。因此，将从第一位置流到第二位置进行显影所需的时间可以估计为约1秒。
通常，例如，可以基于在两个不同位置测量的增强曲线，通过使用达到指定阈值的时间差异(a difference in time)，或者达到峰值的时间差异来估计流速。如果两个位置处的增强量不同，则可以使用达到峰值的时间差异。如果两个位置处的增强量不同，则可以结合使用标准化增强曲线和标准化阈值来估计从第一位置流到第二位置的显影所需的时间。
图10C提供了使用达到阈值的时间差异以及达到峰值的时间差异的实例。在图10C中，第一位置的第一增强曲线1020的峰值增强强度与第二位置的第二增强曲线1022的峰值增强强度相同。此外，第一增强曲线1020和第二增强曲线1022具有大体相同的形状或轮廓。因此，阈值时间1024(例如，第一增强曲线1020穿过阈值1026的时间与第二增强曲线1022穿过阈值1026的时间之间的时间)可以用于估计流速，或者峰值时间1028(例如，第一增强曲线1020达到峰值的时间与第二增强曲线1022达到峰值的时间之间的时间)可用于估计流速。在多个实施例中，可以将阈值时间和峰值时间相结合(例如，取平均值或者以其他方式进行组合)以确定或估计流速。
图10D提供了使用达到峰值的时间差异的实例。在图10D中，第一位置的第一增强曲线1030的峰值增强强度与第二位置的第二增强曲线1032的不同，并且这两个增强曲线具有达到对应峰值的大体不同的斜率或分布。因此，达到指定增强单位的指定阈值可能不提供两个位置的准确比较。在图10D中，峰值时间1038(例如，第一增强曲线1030达到峰值的时间与第二增强曲线1032达到峰值的时间之间的时间)可用于估计流速。
图10E和10F提供增强曲线的实例，这些增强曲线具有不同的峰值和/或形状，这些峰值和/或形状经标准化以比较阈值和峰值。如图10E中所示，第一位置的第一增强曲线1040的峰值增强强度与第二位置的第二增强曲线1042的不同，并且这两个增强曲线具有达到对应峰值的大体不同的斜率或分布。但是，图10E中不同形状和峰值的测量曲线可标准化成图10F中所示的具有类似峰值(例如，标准值1.0)的类似形状的标准化曲线。如图10F中，第一位置的第一标准化增强曲线1050(例如，第一增强曲线1040的标准化曲线)的峰值增强强度与第二位置的第二标准化增强曲线1052(例如，第二增强曲线1042的标准化曲线)的相同。如图10F中所示，第一标准化增强曲线1050和第二标准化增强曲线1052具有大体相同的形状或轮廓。因此，阈值时间1054(例如，第一标准化增强曲线1050穿过标准化阈值1056的时间与第二标准化增强曲线1052穿过标准化阈值1056的时间之间的时间)可以用于估计流速，或者峰值时间1058(例如，第一标准化增强曲线1050达到峰值的时间与第二标准化增强曲线1052达到峰值的时间之间的时间)可用于估计流速。此外，在多个实施例中，可以将阈值时间和峰值时间相结合(例如，取平均值或者以其他方式进行组合)以确定或估计流速。
此外，在多个实施例中，可以使用流速信息(例如，如本说明书中所述使用两个或更多个位置处的增强曲线确定的流速)优化扫描参数，例如，节距(pitch)、旋转时间和/或工作台速度(table speed)。例如，对于端点(extremities)的造影增强扫描，可以选择与沿动脉的造影流速相匹配的工作台速度。在特定的传统方法中，为选择工作台速度时间，可在两个不同轴向截面处采集大丸剂扫描/快速扫描(bolus scan)，其中沿这两个图像平面之间的距离分析每个位置的增强到峰值的时间(time for enhancement to peak)。多个实施例可改进造影流估计，并且减少剂量并且提高便利性。例如，在多个实施例中，纵向视图允许使用单次造影剂注射替代一系列大丸剂注射，同时相对于仅两个轴向截面，改进造影剂存在或流动的信息。
通常，在扫描期间，可以在离散的独立时间(discrete individual times)获取造影信息(图10E中表示为点1060和1062)。但是，增强曲线可以参数化，并且用于估计造影剂流速估计的传输延迟。估计流速之后，可以选择与流速匹配的工作台速度。造影剂流速信息还可用于优化扫描时间。此外，一旦工作台速度已知或已确定，则可以选择节距、视准和旋转时间的组合以便在最佳或改进的时间采集每个扫描。该最佳或改进成像时间可有助于消除或减少由于成像发生过早或过晚而引起的静脉流图像的损伤和/或污染。
在一些实施例中，对于扫描范围超出160毫米的造影增强扫描，可以扫描特定平面时使用螺旋式扫描，其中工作台速度应选择以在造影增强处于峰值或附近时对每个平面进行成像。在特定传统技术中，可以以恒定的工作台速度采集螺旋式扫描，其中所述恒定工作台速度是使用隔开已知量的两个不同图像平面处的两个或更多个大丸剂扫描进行估计的。但是，该等造影速度的估计是粗略近似值(例如，仅基于两个轴向位置)并且可能导致成像于造影在图像平面达到峰值的时间之前或者于造影在图像平面达到峰值之后进行。
与传统技术相对地，在多个实施例中，可以将造影剂流速估计为正在执行的扫描(例如，使用纵向视图和造影增强曲线)。例如，每个旋转的一个或多个固定视角的投影数据可用于监测造影剂流速并且更新工作台速度，以帮助确保每个图像平面均在峰值造影增强处或附近采集。应注意，在扫描持续时间缩短的情况下，并且通过利用更快的工作台速度和更宽的视准，可在执行正在优化的扫描过程期间，基于所测量的造影增强优化扫描参数或技术(例如，而不使用单独的大丸剂扫描)。
当使用轴向扫描在同一扫描中对不同器官进行成像时，在某些情况下，需要预测造影剂分别到达每个器官。在该等情况下，可以采集轴向图像直到造影剂到达，随后在造影增强达到每个位置的峰值(或峰值附近)时在每个位置处执行诊断扫描。但是，使用轴向图像监测造影可导致监测扫描的累积剂量迅速增大。此外，由于轴向(例如，与流向正交的方向)监测造影剂流，并且/或者由于增强等级可能不足以检测每个器官的造影剂到达，因此可能存在检测造影不充分的巨大风险。在多个实施例中，可以使用纵向样本投影或监测图像，其中监测图像的生成相对快速(例如，由于仅仅来自正在使用的一个或若干视角的信息)。通过首先在监测相期间采集每个位置处的一个或若干图像，然后再启动诊断扫描，可以减少总剂量，同时在适当的时间采集诊断扫描(例如，峰值造影增强处或附近)。
图11提供了流程图，该流程图示出了根据多个实施例的对象成像方法1100，例如，用于使用样本投影来确定执行成像扫描的一个(或多个)时间，并且/或者确定扫描参数。例如，方法1100可采用本说明书中所述的多个实施例的结构或方面(例如，系统和/或方法)，或者由这些结构或方面执行。在多个实施例中，特定步骤可以省略或者添加，特定步骤可以进行组合，特定步骤可以同步执行，特定步骤可以协作地执行，特定步骤可以分成多个步骤，特定步骤可以以不同顺序执行，或者特定步骤或步骤系列可以反复地重新执行。应注意，方法600和/或700的各方面可以结合方法1100实施，或者作为方法1100的一部分。在多个实施例中，方法600的部分、方面和/或变型能够用作指示硬件(例如，处理单元120的一个或多个方面)执行本说明书中所述的一个或多个操作的一个或多个算法。
在1102，旋转机架。例如，所述机架可以在将造影剂注射到待扫描患者体内时或接近时间开始旋转，并且在采集过程中继续旋转。
在1104中，可以在每个旋转期间采集成像数据的一个视图(或若干视图)。例如，可以于与在相关区域的造影增强开始之前采集的参考或基准投影采集所用视角的视角或者该视角附近，使用宽视准采集样本投影或监测图像。
在1106中，估计造影增强。例如，如本说明书中所述，可通过随时间的推移将来自一个或多个样本投影的信息与参考投影进行比较来估计造影增强。
在1108中，估计流速。例如，如本说明书中所述，可以使用与两个或更多个位置处的增强对应的增强曲线估计流速。在多个实施例中，可使用两个不同位置的增强峰值和/或满足阈值的增强之间的时间差异来估计流速。
在1110中，更新扫描参数。在多个实施例中，可以基于造影剂流速和/或增强量确定最佳扫描参数集。例如，扫描参数或者用于引导扫描信息的采集的参数可包括节距、旋转时间、工作台速度、扫描间延迟或其组合中的一个或多个。由于结合样本投影或监测图像(例如，在仅一个或若干视角取得的投影，而不是整个旋转或与成像或诊断扫描对应的其他量中取得的投影)进行的计算的密集程度相对较低或者计算要求相对较低，因此可能不需要计算机密集型重构技术，并且该计算机密集型重构技术比完整诊断成像重构技术更轻松地实施于机架固件中。
本说明书中所述的多种方法和/或系统(以及/或者其方面)可以使用医疗成像系统进行实施。例如，图12是方框图，示出了可用于实施本说明书中所述的多个实施例的示例性CT成像系统900。尽管CT成像系统900图示成独立的成像系统，但是应注意，在一些实施例中，CT成像系统900可构成多模态成像系统(multi-modality imaging system)的一部分。例如，多模态成像系统可包括CT成像系统900和正电子放射扫描(PET)成像系统，或者单光子发射计算体层摄影(single photon emission computed tomography，SPECT)成像系统。还应理解，还可使用能够执行本说明书中所述的功能的其他成像系统。
CT成像系统900包括机架910，该机架包括X射线源912，该X射线源将X射线束朝向位于机架910的相对侧上的检测器阵列914投射。源视准仪(source collimator)913和蝴蝶结形滤波器模块(bowtie filter module)915设置在X射线源912附近。在多个实施例中，源视准仪913可以配置成提供本说明书中所述的宽视准。检测器阵列914包括以多排或多管道排列的多个检测器元件916，这些检测器元件共同感测穿过对象917的投射的X射线。成像系统900还包括计算机918，该计算机从检测器阵列914接收投影数据并且处理该投影数据以重构对象917的图像。例如，计算机918可以包括处理单元120的一个或多个方面，或者可操作地连接到处理单元120的一个或多个方面。在操作中，计算机918使用操作员提供的命令和参数来提供重新安排机动工作台922的位置的控制信号和信息。具体来说，机动工作台922用于将对象917移入和移出机架910。具体来说，工作台922移动对象917的至少一部分穿过机架开口(未图示)，该开口延伸穿过机架910。此外，工作台922可用于在机架910的开孔内垂直移动对象917。
图示的检测器阵列914包括多个检测器元件916。每个检测器元件916产生表示冲击X射线束的强度的电信号或输出，并且由此估计该射线束穿过对象917时的衰减。在采集X射线投影数据的扫描期间，机架910以及安装在其上的部件围绕旋转轴940旋转。然而，多层面检测器阵列914可包括多排平行的检测器元件916，以使得可在扫描期间同步采集对应于多个层面的投影数据。
机架910的旋转以及X射线源912的操作由控制机构942管理。控制机构942包括向X射线源912提供动力和定时信号的X射线控制器944；以及控制机架910的转速和位置的机架电动机控制器946。控制机构942中的数据采集系统(data acquisition system，DAS)948对来自检测器元件916的模拟数据进行取样，并且将该数据转换成数字信号以进行后续处理。图像重构器950从DAS948接收所述经取样和数字化的X射线数据，并且执行高速图像重构。所重构的图像输入到计算机918中，该计算机将该图像存储在存储装置952中。计算机918还可通过具有键盘的控制台(console)960接收操作员的命令和扫描参数。操作员可使用相关联的可见显示单元962从计算机观察重构图像和其他数据。应注意，计算机918、控制器或类似装置中的一个或多个可用作处理单元(例如本说明书中所述的处理单元160)的一部分。
计算机918使用操作员提供的命令和参数向DAS948、X射线控制器944和机架电动机控制器946提供控制信号和信息。此外，计算机918操作用于控制机动工作台922的工作台电动机控制器964来将对象(subject)917安置在机架910中。具体来说，工作台922移动对象917的至少一部分穿过机架开口。
在多个实施例中，计算机918包括装置970，例如，CD-ROM驱动器、DVD驱动器、磁光盘(magnetic optical disk，MOD)装置或任何其他数字装置，包括网络连接装置(如用于从有形非瞬时计算机可读介质972读取指令和/或数据(不包括信号)的以太网装置，例如CD-ROM、DVD或者网络或因特网等其他数字源，以及尚未开发出的数字装置。在另一个实施例中，计算机918执行存储在固件(未图示)中的指令。计算机918经编程以执行如本说明书中所述的功能，并且本说明书中所用的术语“计算机”不限于在所属领域中称为计算机的集成电路，而是宽泛地指示计算机、处理器、微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路和其他可编程电路，并且这些术语在本说明书中可互换使用。
在该示例性实施例中，X射线源912和检测器阵列914随机架910一起在成像平面内并且围绕待成像对象917旋转，以使X射线束974与对象917相交的角度不断改变。来自检测器阵列914在一个机架角度下的一组X射线衰减度量，即，投影数据，称为“视图”或“投影”。对象917的“扫描”包括在X射线源912和检测器阵列914的一个或多个旋转期间(revolution)，以不同机架角度或视角获取的一组视图。在CT扫描中，对投影数据进行处理以重构与取自对象917的三维体积相对应的图像。应注意，在一些实施例中，可以使用小于完整旋转的数据来重构图像。例如，对于多源(multi-source)系统，所用的远小于完整旋转。因此，在一些实施例中，可使用小于完整旋转的旋转来获取与360度视图对应的扫描(或平板(slab))。
应当注意，各项实施例可以通过硬件、软件或上述项组合来实施。各种实施例和/或部件，例如模块或其中部件和控制器，也可作为一个或多个计算机或处理器的一部分来实施。所述计算机或处理器可包括计算装置、输入装置、显示单元和接口，例如用于访问互联网。所述计算机或处理器可包括微处理器。所述微处理器可以连接到通信总线。所述计算机或处理器还可以包括存储器。存储器可以包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。所述计算机或处理器可进一步包括存储装置，所述存储装置可以是硬盘驱动器或可移除存储驱动器(如固态磁盘驱动器、光盘驱动器等)。所述存储装置也可包括用于将计算机程序或其他指令加载到计算机或处理器中的其他类似装置。
本说明书中所用的术语“计算机”或“模块”可包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，所述系统包括使用微控制器的系统、精简指令集计算机(RISC)、ASIC、逻辑电路以及能够执行本说明书中所述功能的其他任何电路或处理器。以上实例仅为示例性的，因此并不意图以任何方式限制术语“计算机”的定义和/或意义。
所述计算机或处理器执行存储在一个或多个存储元件中的指令集，以便处理输入数据。所述存储元件还可以根据需要存储数据或其他信息。所述存储元件可以采用处理机器内的信息源或物理存储器元件的形式。
指令集可包括指示计算机或处理器作为处理机器来执行特定操作(例如多个实施例的方法和过程)的各种命令。指令集合可以采用软件程序形式。软件可以采用各种形式，如系统软件或应用软件，并且所述软件可以实施作为非瞬时有形计算机可读媒介。此外，软件可以采用以下形式：单独程序或模块集合、大型程序内的程序模块或程序模块的一部分。软件还可包括采用面向对象编程形式的模块化编程。通过处理机器处理输入数据可响应于操作员命令、或响应于先前处理结果、或响应于由另一处理机器所提出的请求进行。
本说明书中所用的“配置成”执行任务或操作的结构、限制或元件以与该任务或操作对应的方式在结构上特别形成、构造或改造。为清楚期间并且为避免疑虑，只能经过修改以执行任务或操作的对象并非“配置成”执行本说明书中所述的任务和操作。相反，本说明书中所用的“配置成”是指结构改造或特性，并且指描述成“配置成”执行任务或操作的任何结构、限制或元件的结构要求。例如，“配置成”执行任务或操作的处理单元、处理器或计算机可理解成经特别构造以执行任务或操作(例如，其上存储一个或多个程序或指令，或者与特制成或者计划用于执行任务或操作的一个或多个程序或指令结合使用以及/或者设置了特制成或计划用于执行任务或操作的处理电路)。为清楚期间并且为避免疑虑，除非经过特别编程或结构改造以执行任务或操作，否则通用计算机(在适当编程的情况下以视作“配置成”执行任务或操作)并非“配置成”执行任务或操作。
本说明书中所用术语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括存储在存储器(包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器和非易失性RAM(NVRAM)存储器)中以由计算机执行的任何计算机程序。以上存储器类型仅为示例性的，因此不限于可用于存储计算机程序的存储器类型。
应了解，上述说明旨在说明而非限定。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此结合使用。此外，可以进行许多修改以使得特定情况或材料适用于多个实施例的教义，而不脱离这些实施例的范围。尽管本说明书中所述材料的大小和类型旨在定义多个实施例的参数，但是它们不以任何方式做出限定并且仅为示例性的。查阅上述描述后，许多其他实施例将对所属领域的技术人员而言显而易见。因此，多个实施例的范围应相对于随附的权利要求书以及这些权利要求所具有的等效物的完整范围确定。在所附权利要求书中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简明英语等效物。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标签使用，且并非意图对其对象强加数值要求。此外，以下权利要求的限制并不以装置加功能的格式撰写，并且不旨在基于35U.S.C.§112(f)来解释，除非且直到此类权利要求限制明确使用短语“用于……的装置”，之后是不含进一步结构的功能说明。
本说明书使用各项实例来公开各项实施例，包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实践各项实施例，包括制造并且使用任何装置或系统而且执行所涵盖的任何方法。各项实施例的要求保护范围由权利要求书限定，并且可包括所属领域的技术人员想到的其他实例。如果此类其他实例具有的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或者如果此类其他实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质性差别，那么此类其他实例也在权利要求书的范围之内。

Claims (20)

1.一种成像系统，包括：
CT采集单元，包括X射线源和CT检测器，所述CT检测器配置成收集待成像对象的CT成像数据，所述X射线源和所述CT检测器配置成围绕所述待成像对象旋转，并且在所述X射线源和所述CT检测器围绕所述待成像对象旋转期间收集所述对象的一系列投影；以及
处理单元，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器可操作地连接到所述CT采集单元，所述处理单元配置成：
控制所述CT采集单元以参考视角采集参考投影，
控制所述CT采集单元在所述CT采集单元围绕所述待成像对象旋转期间收集至少一个样本投影，
将所述至少一个样本投影的强度与所述参考投影的强度进行比较，其中所述至少一个样本投影的所述强度与所述参考投影的所述强度是采集的投影强度，
基于所述至少一个样本投影的所述强度与所述参考投影的所述强度的所述比较选择执行成像扫描的时间，以及
控制所述CT采集单元执行所述成像扫描。
2.根据权利要求1所述的成像系统，其中所述处理单元进一步配置成去除所述参考投影和所述至少一个样本投影中的与高密度结构相对应的信息，然后再将所述至少一个样本投影和所述参考投影的所述强度进行比较。
3.根据权利要求1所述的成像系统，其中所述处理单元配置成在所述CT采集单元的每个旋转期间收集多个候选投影，并且基于与所述参考投影的相似性从所述多个候选投影中选择所述至少一个样本投影。
4.根据权利要求1所述的成像系统，其中所述处理单元配置成控制所述CT采集单元在与灌注研究的动脉相相对应的时间执行所述成像扫描，其中所述时间选择成与对应于最大强度的阈值相对应，并且在与灌注研究的静脉相相对应的时间执行额外成像扫描，其中执行所述额外成像扫描的所述时间选择成与对应于最小强度的阈值相对应。
5.根据权利要求1所述的成像系统，其中所述处理单元配置成基于灌注研究的动脉相之前的多个样本投影的强度确定心输出量。
6.根据权利要求1所述的成像系统，进一步包括视准仪，所述视准仪配置成插入所述X射线源与所述待成像对象之间，所述视准仪配置成提供宽视准，其中所述至少一个样本投影沿所述对象的纵向视图取得。
7.根据权利要求6所述的成像系统，其中所述处理单元配置成使用在不同时间采集的多个样本投影确定造影剂流速。
8.根据权利要求7所述的成像系统，其中所述处理单元进一步配置成，基于使用所述多个样本投影确定的所述造影剂流速，调整节距、旋转时间或工作台速度中的至少一个。
9.一种成像方法，包括：
CT采集单元以参考视角获取参考投影；
在所述CT采集单元围绕待成像对象旋转期间，使用所述CT采集单元获取所述对象的至少一个样本投影；
将所述至少一个样本投影的强度与所述参考投影的强度进行比较，其中所述至少一个样本投影的所述强度与所述参考投影的所述强度是采集的投影强度；
基于所述至少一个样本投影的所述强度与所述参考投影的所述强度的所述比较选择执行成像扫描的时间；以及
基于所选择的时间控制所述CT采集单元执行所述成像扫描。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括在所述CT采集单元的旋转期间收集多个候选投影，并且基于与所述参考投影的相似性从所述多个候选投影中选择所述样本投影。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述成像扫描在人类患者的头部上执行，并且所述至少一个样本投影从所述人类患者的横向视角进行收集。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述成像扫描在人类患者的躯干上执行，并且所述至少一个样本投影从所述人类患者的前部视角或后部视角中的至少一个进行收集。
13.根据权利要求9所述的方法，进一步包括收集多个样本投影并且确定所述多个样本投影的对应强度，并且基于所述对应强度确定心输出量。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少一个样本投影沿所述对象的纵向视图取得。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括使用在不同时间采集的多个样本投影确定造影剂流速。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括基于使用所述多个样本投影确定的所述造影剂流速调整节距、旋转时间或工作台速度中的至少一个。
17.一种有形且非瞬时性计算机可读介质，包括一个或多个计算机软件模块，所述一个或多个计算机软件模块配置成指示一个或多个处理器：
使用CT采集单元以参考视角获取参考投影；
在所述CT采集单元围绕待成像对象旋转期间，使用所述CT采集单元获取CT成像信息的至少一个样本投影；
将所述至少一个样本投影的强度与所述参考投影的强度进行比较，其中所述至少一个样本投影的所述强度与所述参考投影的所述强度是采集的投影强度；
基于所述至少一个样本投影的所述强度与所述参考投影的所述强度的所述比较选择执行成像扫描的时间；以及
基于所选择的时间控制所述CT采集单元执行所述成像扫描。
18.根据权利要求17所述的有形且非瞬时性计算机可读介质，其中所述计算机可读介质进一步配置成在所述CT采集单元的旋转期间指示所述一个或多个处理器收集多个候选投影，并且基于与所述参考投影的相似性从所述多个候选投影中选择所述样本投影。
19.根据权利要求17所述的有形且非瞬时性计算机可读介质，其中所述计算机可读介质进一步配置成收集多个样本投影并且确定所述多个样本投影的对应强度，并且基于所述对应强度确定心输出量。
20.根据权利要求17所述的有形且非瞬时性计算机可读介质，其中所述至少一个样本投影沿所述对象的纵向视图取得，并且其中所述计算机可读介质进一步配置成使用在不同时间采集的多个样本投影确定造影剂流速。
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