CN107260189A - 用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的方法。方法包含识别在包含对象的第一帧中的任务，第一帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成；并且在生成包含对象的第二帧前至少部分基于任务而调整辐射波束，第二帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成。

Description

用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的系统和 方法
技术领域
本发明的实施例一般涉及将在成像受检者内的对象可视化。
背景技术
由医生用来执行诊断分析和治疗规程的成像系统通过使患者暴露于诸如x射线的辐射来产生图像。通常，在成像规程期间使用的辐射量越大，产生的图像的图像质量就越佳。然而，暴露于某些类型的辐射能够在患者中潜在造成不必要的副作用。因此，许多成像系统寻求节省在成像规程期间使用的辐射的总量，即，成像规程的“辐射剂量”。由成像系统为特定成像规程提供的辐射剂量称为成像系统的效率。例如，比其它成像系统更有效的成像系统将在实现与用于相同成像规程的其它成像系统相比更佳和/或相同的图像质量的同时，具有更低的辐射剂量。
许多成像系统寻求通过允许医生手动调整用来在成像规程期间生成一系列图像的辐射量来降低成像规程的辐射剂量。例如，许多成像系统通常允许医生根据需要(例如，在要求高分辨率的成像规程的部分期间使用高辐射量，并且在低分辨率图像或无图像将足够时使用低辐射量)来增大和/或减小用来产生图像的辐射量。然而，一旦成像规程在进行中，经常出现的情况是,医生太全神贯注于成像规程的其它方面而未能根据需要有效地调整辐射量。
相应地，许多成像系统使用基于在产生的图像中测量的噪声和平均亮度级而调整辐射量的自动化控制环。然而，在成像规程的难度水平，即对高质量成像的需要变化时，测量噪声和平均亮度级的系统经常未能识别其中可降低和/或提高图像质量的成像规程的部分/步骤。因此，许多成像系统经常错过降低成像规程的辐射剂量的机会。此外，在许多成像系统中，调制用来降低特定成像规程的辐射剂量的仅有的操作参数是用来生成一个或多个图像的辐射量/强度。
因此，需要的是用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量以改进效率的系统和方法。
发明内容
在实施例中，提供了用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的方法。方法包含识别在包含对象的第一帧中的任务，第一帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成；并且在生成包含对象的第二帧前至少部分基于任务而调整辐射波束，第二帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成。
在又一个实施例中，提供了用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的另一方法。方法包含经由应用掩码到经由使受检者暴露于辐射波束来获得的第一图像来生成包含对象的第一帧。方法还包含识别在第一帧中的任务。方法还包含经由应用掩码到经由使受检者暴露于辐射波束来获得的第二图像来生成包含对象的第二帧。方法还包含比较第一帧和第二帧以获得对比指示符。方法还包含至少部分基于对比指示符而调整掩码。方法还包含至少部分基于任务和所调整的掩码中的至少一个而调整辐射波束。
在又一个实施例中，提供了在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的成像系统。系统包含配置成经由使受检者暴露于辐射波束来生成包含对象的第一帧的控制器。控制器还配置成识别在第一帧中的任务，并且在经由使受检者暴露于辐射波束来生成包含对象的第二帧前至少部分基于所识别的任务而调整辐射波束。
在又一个实施例中，提供了用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的另一方法。方法包含在造影剂注入前，以绕受检者的旋转采集第一系列的图像；以及在造影剂注入后，以绕受检者的旋转采集第二系列的图像。在第二系列的图像的第一图像中识别某种模式，并且至少部分基于所识别的模式而优化在第一图像后采集的第二系列的图像的随后图像。
本发明提供一组技术方案,如下:
1. 一种用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的方法，所述方法包括：
识别在包含所述对象的第一帧中的任务，所述第一帧经由使所述受检者暴露于辐射波束来生成；以及
在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成。
2. 如技术方案1所述的方法，其中在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，包括：
调整所述第二帧的图像质量、在所述第一帧与所述第二帧之间的帧速率、所述第二帧的视野及所调整的辐射波束的准直中的一个。
3. 如技术方案1所述的方法，其中在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，包括：
确定所述任务的难度水平。
4. 如技术方案3所述的方法，其中确定所述任务的难度水平包括：
执行所述第一帧的语义分析。
5. 如技术方案4所述的方法，其中执行所述第一帧的语义分析包括：
识别在所述第一帧中的多个工具、导管的状态和所述任务的步骤中的至少一个。
6. 如技术方案1所述的方法，其中在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，包括：
调整所述辐射波束，使得所调整的辐射波束符合辐射暴露策略。
7. 如技术方案6所述的方法，其中在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，还包括：
超越所述辐射暴露策略，使得所调整的辐射波束不符合所述辐射暴露策略。
8. 如技术方案1所述的方法，其中识别在包含所述对象的第一帧中的任务，所述第一帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，包括：
确定在所述第一帧中成像对象是否为高对比和低对比中的至少一个。
9. 如技术方案1所述的方法，其中在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，包括：
识别在所述第一帧中的结构；以及
从所述第一帧中减去所识别的结构。
10. 如技术方案9所述的方法，其中所述受检者是患者，成像对象是所述患者的血管，其灌输有高对比媒介，并且所识别的结构包含不同于所述血管的所述患者的器官和医疗装置中的至少一个。
11. 如技术方案1所述的方法，其中所述第一帧和所述第二帧至少部分基于掩码，以及
在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，包括：
在生成所述第二帧前，经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成中间帧，所述中间帧包含所述对象并且至少部分基于所述掩码；
比较所述第一帧和所述中间帧以获得对比指示符；以及
至少部分基于所述对比指示符而调整所述掩码。
12. 一种用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的方法，所述方法包括：
经由应用掩码到经由使所述受检者暴露于辐射波束来获得的第一图像来生成包含所述对象的第一帧；
识别在所述第一帧中的任务；
经由应用所述掩码到经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来获得的第二图像来生成包含所述对象的第二帧；
比较所述第一帧和所述第二帧以获得对比指示符；
至少部分基于所述对比指示符而调整所述掩码；以及
至少部分基于所述任务和所调整的掩码中的至少一个而调整所述辐射波束。
13. 如技术方案12所述的方法，其中比较所述第一帧和所述第二帧以获得对比指示符包括：
检测在所述第一帧与所述第二帧之间未展示显著对比的共有的区域。
14. 如技术方案12所述的方法，其中至少部分基于所述对比指示符而调整所述掩码包括：
降低所述掩码。
15. 如技术方案12所述的方法，其中至少部分基于所述任务和所述调整的掩码中的至少一个而调整所述辐射波束包括：
识别在所述第一帧中的结构；以及
从所述第一帧中减去所识别的结构。
16. 一种在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的成像系统，所述成像系统包括：
控制器，配置成经由使所述受检者暴露于辐射波束来生成包含所述对象的第一帧；以及
其中所述控制器还配置成识别在所述第一帧中的任务，并且在经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所识别的任务而调整所述辐射波束。
17. 如技术方案16所述的系统，其中所述受检者是患者，成像对象是所述患者的血管，其灌输有高对比媒介，并且所述控制器还配置成确定所识别的任务的难度水平。
18. 如技术方案17所述的系统，其中所述控制器还配置成经由执行所述第一帧的语义分析来确定所识别的任务的所述难度水平。
19. 如技术方案16所述的系统，其中所述控制器还配置成经由识别所述第一帧中的结构，并且从所述第一帧减去所识别的结构来调整所述辐射波束。
20. 如技术方案16所述的系统，其中所述第一帧和所述第二帧至少部分基于掩码，并且所述控制器还配置成
在生成所述第一帧后并且在生成所述第二帧前，生成中间帧，所述中间帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来包含所述对象并且也至少部分基于所述掩码；
比较所述第一帧和所述中间帧以获得对比指示符；
至少部分基于所述对比指示符而调整所述掩码；以及
在生成所述第二帧前至少部分基于所调整的掩码来调整所述辐射波束。
21. 一种用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的方法，所述方法包括：
在造影剂注入前，以绕所述受检者的旋转采集第一系列的图像；
在所述造影剂注入后，以绕所述受检者的旋转采集第二系列的图像；以及
其中在所述第二系列的图像的第一图像中识别某种模式，并且至少部分基于所识别的模式来优化在所述第一图像后采集的所述第二系列的图像的随后图像。
附图说明
从参照附图阅读下面非限制性实施例的描述,将更好地理解本发明，其中下面：
图1是根据本发明的实施例的用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的示范成像系统的框图；
图2是描绘根据本发明的实施例的用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的方法的流程图；
图3是描绘图2的方法的另一流程图；
图4是描绘图2的方法的又一个流程图；
图5是描绘图2的方法的还有又一个流程图；
图6是描绘根据本发明的实施例的对象和结构的图1的成像系统的帧；
图7是根据本发明的实施例的其中经由减影已去除结构的图6的帧；以及
图8是描绘对象的图1的成像系统的另一帧。
具体实施方式
下面将详细参照本发明的示范实施例，其示例在附图中图示。在任何可能的情况下,在图形通篇中使用的相同参考字符表示相同或相似的部分，而不进行重复描述。
如本文中所使用的，术语“基本上”、“通常”和“关于”指示相对于适合于实现组件或组合件的功能目的的理想的预期条件的在合理的可实现制造和组装容限内的条件。如本文中所使用的，“电气耦合”、“电气连接”和“电气通信”意味着直接或间接连接参考的元素，使得电流可从一个元素流到另一元素。连接可包含直接传导连接（即，无介入电容、电感或有源元素）、电感连接、电容连接和/或任何其它适合的电气连接。介入组件可存在。也如本文中所使用的，术语“实时”意味着用户感测为足够直接或者使处理器能够跟上外部过程的处理响应度的水平。如本文中进一步所使用的，术语“成像规程”表示涉及成像系统帮助实现一个或多个任务的医疗规程。相应地，也如本文中所使用的，术语“任务”意味着医疗规程的目的，例如，部署/安装支架到血管中，定位溃疡，为堵塞的动脉成像，缝合患者和/或其它医疗过程。此类任务可包含为大的高对比血管和/或小的低对比血管成像。
另外，虽然本文中公开的实施例相对于荧光成像系统被描述，但要理解，本发明的实施例同样可适用于装置,例如磁共振成像（“MRI”）、实时内窥镜成像和/或任何其它类型的成像，其中采集多个图像以便产生在成像受检者内的一个或多个对象的视觉表示。如将领会的，本发明有关成像系统的实施例可用来分析通常能够在内部成像的任何材料内的对象。因此，本发明的实施例不限于分析人体组织内的对象。
参照图1，示出用于在受检者14内的至少一个对象12的成像期间调整辐射剂量的成像系统10。系统10包含辐射源16、检测器18、控制器20和显示屏幕22。辐射源16将辐射波束24投射通过对象12设置在其内的成像受检者14的感兴趣区域26。辐射波束24由检测器18接收，检测器18生成随后传递到控制器20的多个图像28，控制器20生成传送到显示屏幕22并且由其显示的视频馈送30。如将领会的，在实施例中，成像系统10可执行荧光、3D自旋和/或数字减影血管造影“DSA”规程和/或利用辐射的任何其它类型的成像规程。此外，成像对象12可以是一个或多个血管或已灌输/注入有例如碘的高对比媒介的其它身体器官和/或医疗装置。例如，如图1中所示，成像受检者14可以是在经历血管成形术规程的患者，并且成像对象12可以是将支架部署到其中的血管。
如图1中进一步所示，控制器20包含至少一个处理器/CPU 32和至少一个存储器装置34，并且与检测器18和显示屏幕22均进行电子通信。在实施例中，控制器20可以在与辐射源16进行进一步电子通信。成像程序/应用程序可存储在至少一个存储器装置34中，成像程序/应用程序在加载到至少一个处理器32中时，使控制器20适应于通过处理从检测器18接收的图像28来生成视频馈送30。在实施例中，成像程序可还使控制器20适应于控制检测器18和/或辐射源16。
视频馈送30包含多个帧36、38和40。如本文中所使用的，术语帧描述可至少部分基于由成像系统10采集的多个图像28的一个或多个的合成图像。例如，在实施例中，通过将一个或多个采集的图像28与从多个图像28选择的参考图像配准，可生成单个合成图像/帧36。一个或多个图像28与参考图像的配准增大了在产生/生成的帧36内的对象12的对比。相应地，在实施例中，每个帧36、38和40可至少部分基于由控制器20从检测器18接收的一个或多个图像28。一旦帧36已生成，它便作为视频馈送30的一部分由控制器20传送到显示屏幕22。换而言之，在实施例中，显示的视频馈送30是由系统10采集的原始图像28的被处理形式。在实施例中，视频馈送30可以是实况/实时和/或近实时馈送。在其它实施例中，一个或多个帧36、38和40可以是静止图像，例如照片。
现在转到图2，示出利用系统10的用于在受检者14内的对象12的成像期间调整辐射剂量的方法42。如将领会的，在实施例中，在存储器装置34中存储的成像应用程序可被加载到至少一个处理器/CPU 32中，使得控制器20还通过成像应用程序适应于/配置成执行所有或部分方法42。方法42包含识别44在包含对象12的第一帧36中的任务，并且在生成48包含对象12的第二帧40前至少部分基于任务而调整46辐射波束24。如将进一步领会的，方法42可还包含生成第一帧36。通过识别44在第一帧36中执行的任务，系统10能够做出有关是否能够通过调整46辐射剂量24来降低规程的辐射剂量的确定。例如，采用低图像质量和/或根本无需视频馈送30可适当执行一些任务。另外，虽然附图中描绘的实施例示出识别44在单个帧36中的任务，但要理解，多于一个帧可用来识别44任务。
如图3所示，识别44在第一帧36中的任务可包含确定52成像对象12是具有高对比还是低对比。如本文中所使用的，术语“高对比”和“低对比”表示在对象12中相对于在一个或多个帧36、38和40中的其它结构和/或背景噪声的明显差别。高和低对比对象的示例包含分别投射在骨结构之上的大外围血管（图7中的12）和小血管（图8中的12）。高和低对比对象可分别指示在执行的任务具有低和高难度。在实施例中，系统10也可利用对象12的大小、形状和/或位置来确定任务。
如图4中所图示，调整46辐射波束24可包含调整54第二帧40的图像质量、在第一帧36与第二帧40之间的帧速率、第二帧40的视野及所调整的辐射波束24的准直。如本文中所使用的，术语“帧速率”表示生成48和50第一帧36和第二帧40之间的时间期和/或获得帧36、38和40所基于的基础图像28之间的时间期。如将领会的，在实施例中，成像系统10可认识到生成的帧36、38和40的图像质量和/或帧速率能够进行调整而不影响医生执行所识别的任务和/或成像规程的能力。降低帧36、38和40的图像质量又允许降低基础原始图像28的图像质量，这又允许降低辐射波束24的强度。降低帧速率降低了在任务期间由成像系统10拍摄的原始图像28的总量，这又降低了在成像规程期间使受检者/患者14暴露于辐射波束24的时间总量，即，降低帧速率降低了成像规程的辐射剂量。
例如，成像规程可要求医生将多个支架部署到患者14中。相应地，成像系统10可在医生部署第一支架到第一血管中时保持高图像质量和/或帧速率，例如，要求对象12的良好可视化/成像的任务。成像系统10随后可识别/检测44医生已完成部署第一支架，并且继续以简单方式操纵不同介入工具，即，通常不要求对象12的良好可视化/成像的任务。相应地，成像系统10可调整/降低54帧速率和/或图像质量。成像系统10随后可识别44医生何时开始部署第二支架的下一任务(即，要求对象12的良好可视化/成像的任务)并且根据需要增大帧速率和/或图像质量。
如图4中进一步所示，在实施例中，在生成48第二帧40前至少部分基于任务而调整46辐射波束24可包含确定56任务的难度水平。例如，如果成像系统10确定56所识别的任务具有高难度，例如在冠状动脉中扩张支架，则成像系统10可设置/调整54图像质量和/或帧速率以便向医生提供良好的高质量视频馈送30。备选地，如果成像系统10确定56所识别的任务不困难，例如为位于患者14身体的非关键区内大的高对比缓慢移动的医疗装置成像，则成像系统10可调整/降低54图像质量和/或帧速率。成像系统10可通过执行58第一帧36的语义分析来确定56任务的难度水平。
如本文中所使用的，术语“语义分析”意味着分析帧的内容，与只分析诸如噪声和/或亮度级的仅有的统计相比。因此，成像系统10可通过识别60在第一帧36中的多个工具、导管的状态和在执行的任务的步骤中的至少一个来执行58第一帧36的语义分析。所识别的工具可包含在成像规程期间可插入到患者14中的支架、导线、球囊和/或其它类型的医疗装置。导管状态可包含空、已填充、静态、位于血管的心门处和/或主动移位。例如，成像系统10可检测到多个支架和/或导线定位于两个冠状动脉的接合处，即，极困难和复杂的任务。基于在帧中识别60的项目的类型，成像系统10可以能够确定56由医生在执行的任务的难度。
如图4中进一步所示，在生成48第二帧40前至少部分基于任务而调整46辐射波束24可包含调整62辐射波束24，使得所调整的辐射波束24符合辐射暴露策略。例如，在实施例中，成像系统10可允许医生输入侵略设置，其控制成像系统10能够尝试节省辐射剂量的侵略度。为防止成像系统10过于节省，使得医生执行成像规程的能力受到损害，或者为校正其中成像系统10应用过多辐射的情况，成像系统10可允许医生超越(override)64辐射暴露策略，使得所调整的辐射波束24不符合辐射暴露策略。
现在参照图5，在实施例中，在生成48第二帧40前至少部分基于任务而调整46辐射波束24可包含识别66在第一帧36中的结构（图6中的68）和从第一帧36减去70所识别的结构68（示为图7中结构68的不存在）。例如，成像对象12可以是通过例如结构的密质骨的大区域包围的一个或多个脑血管。通过从第一帧36减去70骨，能够调整/降低46辐射波束24的强度，而不降低第二帧40的图像质量。在实施例中，减去70结构68可改进第二帧40的图像质量，同时仍允许降低辐射波束24的强度。如将领会的，减影70可基于比较一个或多个先验图像(即在高对比媒介/染料注入到对象12中前拍摄的原始图像28)和在高对比染料注入到对象12中后拍摄的原始图像28，其可在数学上等效或基本上在数学上等效于先验图像28。
另外，在实施例中，通过应用在本文中也简称为“掩码”的背景掩码到一个或多个原始图像28，可生成50和48帧36和40。掩码可至少部分基于在将高对比媒介注入到对象12中前捕捉的一个或多个先验图像28。在捕捉两个或多个先验图像28的实施例中，通过平均一个或多个先验图像28，即，掩码平均，可产生/生成掩码。通过滤出背景成像，例如，用来生成不形成感兴趣对象12的部分的帧36和40的部分/区域，应用产生/生成的掩码到在高对比媒介已注入到对象12中后捕捉的原始图像28可改进在生成的帧36和40中对象12的对比。在此类实施例中，经由掩码来改进对象12的对比可允许成像规程的辐射剂量降低多达百分之三十三(33%)。
如将进一步领会的，虽然减去70可去除结构，但减去70不可去除噪声，并且在一些情况下，甚至可增加噪声。为补偿由减影70产生的噪声的可能性，本发明的一些实施例可增大帧要求的辐射剂量。另外，一些实施例可平均（即，掩码平均）若干帧以减小掩码中的噪声。平均的图像的数量可以是先验固定的参数，因为这些图像通常在造影剂注入前采集。此外，本发明的一些实施例可分析在造影剂注入后采集的图像的部分以便为掩码平均的目的而确定它们是否等效于掩码，这又可提供用于调整在掩码与造影剂之间的噪声的平衡，这进一步提供用于进一步降低对比图像的剂量。例如，在实施例中，掩码可具有噪声方差“n_mask”，对比图像可具有噪声方差“n_contrast”，并且减去的图像可具有噪声方差“n_mask+ n_contrast”。在此种实施例中，如果n_mask=n_contrast=n，则减影中的噪声方差可以为2n。因此，在本发明的一些实施例中，当且仅当识别到在造影剂注入后采集的第一图像实际上无对比，则可后验平均掩码，给定n_mask = n/2。因此，保持2n的减影噪声，对比帧能够具有噪声2n-n/2=3n/2而不是2n-n=n。因此，对比图像能够具有比初始预期多50%的噪声，这可对应于比初始预期少33%的剂量。
相应地，并且也如在图5中所示，在利用掩码的实施例中，在生成48第二帧40前至少部分基于任务而调整46辐射波束24可包含生成包含对象12的中间帧38，并且比较74第一帧36和中间帧38以获得对比指示符。要理解，生成72中间帧38涉及应用掩码到中间图像38所基于的一个或多个基础原始图像28。例如，在实施例中，比较74第一帧36和中间帧38可包含检测76在若干生成的帧36、38之上未示出显著对比的一个或多个区域（图8中的78）。此类区域可指示可调整/降低80掩码，例如，可调整掩码,使得它允许基础图像28的更多或更少背景成像/噪声传递到生成的帧40，这又允许调整/降低46辐射波束24的强度。换而言之，在第一帧36与中间帧38之间示出对比中无变化的共有的大区域指示可降低掩码，例如，降低掩码中的噪声，而没有大幅降级随后生成的帧的质量。在此类实施例中，在随后生成的帧的曝光时可降低辐射波束24。
然而，要理解，在此类实施例中，用来生成掩码的初始原始图像28（即，先验图像）可要求大的辐射波束24强度设置。然而，如将领会的，在成像规程进行时，成像系统10可如上讨论地那样降低辐射波束24的强度。因此，虽然成像系统10的实施例可使用比传统系统更高的先验辐射强度/设置，但通过在随后帧之上传播掩码中降低噪声，成像系统10可最终使用比传统系统更少的辐射。
另外，在可相对于3D减影实现的实施例中，可以以绕患者的旋转采集两个系列的图像。在此类实施例中，第一旋转可发生在造影剂注入前，其中第二旋转发生在造影剂注入后。这可称为“静态”采集模式，即，采集的图像包含相同注入模式。虽然造影剂的浓度中的变化由于缺陷而发生在旋转期间，但共有的模式可以在图像之中仍是可辨别的和/或呈现。取决于旋转的角度，此模式可覆盖由检测器覆盖的不同区域。通常，脑半球将在旋转开始时在检测器的一侧上具有对比，将在旋转中间时具有覆盖整个检测器的对比，并且将在旋转的末尾覆盖检测器的相对侧。通过知道在开始时的一个或多个覆盖的区域，有可能知道/预测在旋转的每个位置处的其它区域的覆盖。因此，给定知道第一旋转（在造影剂的注入前）和第二旋转的第一图像（其中能够进行对比模式的识别），能够优化在第二旋转中所有图像的曝光。
将进一步理解，成像系统10可包含必需的电子器件、软件、存储器、存储装置、数据库、固件、逻辑/状态机、微处理器、通信链路、显示器或其它视觉或音频用户接口、打印装置及用来执行本文中描述的功能和/或实现本文中描述的结果的任何其它输入/输出接口。例如，成像系统10可包含至少一个处理器32、包含随机存取存储器（“RAM”）和只读存储器（“ROM”）的系统存储器34、输入/输出控制器及一个或多个数据存储结构。所有这些后面的元素可与至少一个处理器32进行通信以促进如上讨论的成像系统10的操作。适合的计算机程序代码可提供用于运行许多功能，包含上面结合本文中公开的成像系统10和方法讨论的那些功能。计算机程序代码也可包含诸如操作系统、数据库管理系统和“装置驱动程序”的允许成像系统10与例如传感器、视频显示器、键盘、计算机鼠标等计算机外围装置连接的程序元素。
成像系统10的至少一个处理器32可包含一个或多个常规微处理器和一个或多个补充协处理器，例如数学协处理器或诸如此类。彼此进行通信的元素无需持续彼此发信号或传送。相反地，此类元素可根据需要彼此传送，在某些时间可抑制交换数据，并且可促使执行若干步骤以在其之间建立通信链路。
诸如本文中讨论的存储器的数据存储结构可包含磁、光学和/或半导体存储器的适当组合，并且可例如包含RAM、ROM、闪速驱动、诸如压缩光盘的光盘和/或硬盘或驱动。数据存储结构例如可存储由成像系统10要求的信息和/或适应于引导成像系统10的一个或多个程序，例如，计算机程序代码和/或计算机程序产品。程序可例如以压缩、未编译和/或加密格式存储，并且可包含计算机程序代码。计算机程序代码的指令可从计算机可读媒介读取到处理器的主存储器中。虽然在程序中指令的序列的运行促使处理器执行本文中描述的过程步骤，但硬连线电路系统可替代软件指令使用或者与其组合使用用于实现本发明的过程。因此，本发明的实施例不限于硬件和软件的任何特定组合。
程序也可实现在可编程硬件装置例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑装置或诸如此类中。程序也可在软件中实现用于由各种类型的计算机处理器的运行。可运行代码的程序例如可包含计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其例如可组织为对象、规程、过程或功能。不过，所识别的程序的可运行无需物理上定位在一起，而是可包含在不同位置中存储的单独指令，指令在以逻辑方式接合在一起时，形成程序并且实现用于程序的所规定的目的，例如通过运行多个随机操作来保持隐私。在实施例中，可运行代码的应用程序可以是多个指令的编译，并且甚至可在若干不同的代码分区或段之上，在不同的程序之间和跨若干装置分布。
如本文中所使用的术语“计算机可读媒介”表示提供或者参与提供指令到成像系统10的至少一个处理器32（或本文中描述的装置的任何其它处理器）用于运行的任何媒介。此种媒介可采用许多形式，包含但不限于非易失性媒体和易失性媒体。非易失性媒体例如包含光盘、磁盘或光磁盘，例如存储器。易失性媒体包含通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。常见形式的计算机可读媒体例如包含软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁性媒介、CD-ROM、DVD、任何其它光学媒介、RAM、PROM、EPROM或EEPROM（电可擦可编程只读存储器）、FLASH-EEPROM、任何其它存储器芯片或盒或计算机能够从其中读取的任何其它媒介。
各种形式的计算机可读媒体可涉及携带一个或多个指令的一个或多个序列到至少一个处理器用于运行。例如，指令最初可在远程计算机（未示出）的磁盘上有关（borneon）。远程计算机能够将指令加载到其动态存储器中，并且通过以太网连接、电缆线路或使用调制解调器的电话线发送指令。例如服务器的在计算装置本地的通信装置能够在相应通信线路上接收数据，并且将数据放置在用于至少一个处理器的系统总线上。系统总线将数据携带到主存储器，至少一个处理器从其中检索并且运行指令。可选地，可在由至少一个处理器运行之前或之后在存储器中存储由主存储器接收的指令。另外，指令可作为电气、电磁或光学信号经由通信端口接收，信号是携带各种类型信息的无线通信或数据流的示范形式。
因此，要理解,上面描述意图是说明性的而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可彼此结合使用。另外，可进行多种修改以使具体状况或材料适合本发明的教导，而没有背离其范围。
例如，在实施例中，提供了用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的方法。方法包含识别在包含对象的第一帧中的任务，第一帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成；并且在生成包含对象的第二帧前至少部分基于任务而调整辐射波束，第二帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成。在某些实施例中，在生成包含对象的第二帧前至少部分基于任务而调整辐射波束，第二帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成，包含调整第二帧的图像质量、在第一帧与第二帧之间的帧速率、第二帧的视野及所调整的辐射波束的准直中的至少一个。在某些实施例中，在生成包含对象的第二帧前至少部分基于任务而调整辐射波束，第二帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成，包含确定任务的难度水平。在某些实施例中，确定任务的难度水平包含执行第一帧的语义分析。在某些实施例中，执行第一帧的语义分析包含识别在第一帧中的多个工具、导管的状态和任务的步骤中的至少一个。在某些实施例中，在生成包含对象的第二帧前至少部分基于任务而调整辐射波束，第二帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成，包含调整辐射波束，使得所调整的辐射波束符合辐射暴露策略。在某些实施例中，在生成包含对象的第二帧前至少部分基于任务而调整辐射波束，第二帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成，还包含超越辐射暴露策略，使得所调整的辐射波束不符合辐射暴露策略。在某些实施例中，识别在包含对象的第一帧中的任务，第一帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成，包含确定在第一帧中成像对象是否为高对比和低对比中的至少一个。在某些实施例中，在生成包含对象的第二帧前至少部分基于任务而调整辐射波束，第二帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成，包含识别在第一帧中的结构，并且从第一帧减去所识别的结构。在某些实施例中，受检者是患者，成像对象是患者的血管，其灌输有高对比媒介，并且所识别的结构包含不同于血管的患者的器官和/或医疗装置中的至少一个。在某些实施例中，第一帧和第二帧至少部分基于掩码，并且在生成包含对象的第二帧前至少部分基于任务而调整辐射波束，第二帧经由使受检者暴露于辐射波束来生成，包含在生成第二帧前，经由使受检者暴露于辐射波束来生成中间帧，中间帧包含对象并且至少部分基于掩码，比较第一帧和中间帧以获得对比指示符，以及至少部分基于对比指示符而调整掩码。
其它实施例提供用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的另一方法。方法包含经由应用掩码到经由使受检者暴露于辐射波束来获得的第一图像来生成包含对象的第一帧。方法还包含识别在第一帧中的任务。方法还包含经由应用掩码到经由使受检者暴露于辐射波束来获得的第二图像来生成包含对象的第二帧。方法还包含比较第一帧和第二帧以获得对比指示符。方法还包含至少部分基于对比指示符而调整掩码。方法还包含至少部分基于任务和所调整的掩码中的至少一个而调整辐射波束。在某些实施例中，比较第一帧和第二帧以获得对比指示符包含检测在第一帧与第二帧之间未展示显著对比的共有的区域。在某些实施例中，至少部分基于对比指示符而调整掩码包含降低掩码。在某些实施例中，至少部分基于任务和所调整的掩码中的至少一个而调整辐射波束包含识别第一帧中的结构并且从第一帧减去所识别的结构。
仍还有的其它实施例提供用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的成像系统。系统包含配置成经由使受检者暴露于辐射波束来生成包含对象的第一帧的控制器。控制器还配置成识别在第一帧中的任务，并且在经由使受检者暴露于辐射波束来生成包含对象的第二帧前至少部分基于所识别的任务而调整辐射波束。在某些实施例中，受检者是患者，成像对象是患者的血管，其灌输有高对比媒介，并且控制器还配置成确定所识别的任务的难度水平。在某些实施例中，控制器还配置成经由执行第一帧的语义分析来确定所识别的任务的难度水平。在某些实施例中，控制器还配置成经由识别第一帧中的结构，并且从第一帧减去所识别的结构来调整辐射波束。在某些实施例中，第一帧和第二帧至少部分基于掩码，并且控制器还配置成在生成第一帧后并且在生成第二帧前，生成中间帧，中间帧经由使受检者暴露于辐射波束来包含对象并且也至少部分基于掩码；比较第一帧和中间帧以获得对比指示符；至少部分基于对比指示符而调整掩码；以及在生成第二帧前至少部分基于所调整的掩码而调整辐射波束。
仍还有的其它实施例提供用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的另一方法。方法包含在造影剂注入前，以绕受检者的旋转采集第一系列的图像；以及在造影剂注入后，以绕受检者的旋转采集第二系列的图像。在第二系列的图像的第一图像中识别某种模式，并且至少部分基于所识别的模式来优化在第一图像后采集的第二系列的图像的随后图像。
相应地，如将领会的，通过自动识别在由成像系统生成的帧中执行的任务，并且调整辐射波束，在初始配置用于成像规程后，本发明的一些实施例不要求用户交互。因此，一些实施提供用于认识在其它情况下将由全神贯注于执行成像规程的其它方面的医生错过的降低成像规程的辐射剂量的机会，并且利益其的能力。例如，一些实施例可认识到在高对比媒介已注入到成像血管前在荧光规程的初始阶段期间可降低的图像质量和/或帧速率。另外，一些实施例可认识到在医生操纵在视频馈送的视图外的医疗装置的同时可降低图像质量和/或帧速率。
此外，通过调整视频馈送的帧速率，本发明的一些实施例提供用于降低成像规程的辐射剂量的附加参数。进一步还有，通过经由执行帧的语义分析来确定任务和/或任务的难度，本发明的一些实施例提供用于认识由传统成像系统经常错过的调整辐射波束的机会的能力。另外，一些实施例提供用于认识由传统成像系统经常错过的调整辐射波束的机会的能力，而不要求除在最现代成像系统中通常发现的设备外的设备。此外，通过根据本文中描述的方法减去结构，包含掩码平均的一些实施例提供用于将基于减去的特征(与掩码的特征的相比)优化的帧。相应地，这类实施例可在为感兴趣区域成像时补充辐射波束的准直的调整。
如将理解的，虽然本文所述材料的尺寸和类型意图定义本发明的参数，但是它们决不是限制性的，而是示范的实施例。在审查上面描述时，许多其他实施例对于本领域的那些技术人员将是显而易见的。因此，应参考所附权利要求连同这类权利要求所被赋予的等同物的全部范围来确定本发明的范围。在所附权权利要求中，术语“包含”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的易懂英语等同物。此外，在下面权利要求中，诸如“第一”、“第二”、“第三”、“上部”、“下部”、“底部”、“顶部”等术语只用作标记，而不是意图对其对象强加数字或位置要求。此外，下面的权利要求的限制没有以方法加功能格式来书写并且不意图基于35 U.S.C.§ 112(f)来解释，除非并且直到这类权利要求限制确切地使用后面是缺乏进一步结构的功能陈述的短语“用于…的部件”。
本书面描述使用包含最佳模式的示例来公开本发明的若干实施例，并且还使本领域的技术人员能够实施本发明的实施例，包含制作和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定并且可包含本领域的技术人员想到的其他示例。如果这类其他示例具有没有不同于权利要求的文字语言的结构元件，或者如果它们包含具有与权利要求的文字语言的无实质差异的等效结构元件，则它们意图处于权利要求的范围之内。
如本文所使用的，以单数叙述并且以单词"一"或“一个”进行的元素或步骤应理解为不排除多个所述元素或步骤，除非明确规定此种排除。此外，对本发明的“一个实施例”的提及不意图解释为排除也包含所述特征的附加实施例的存在。此外，除非明确相反地规定，否则，“包括”、“包含”或“具有”具有特定属性的元素或多个元素的实施例可包含不具有那个属性的附加此类元素。
由于可在上述发明中进行某些变化而不脱离本文中涉及的本发明的精神和范围，因此，意图将在附图中示出的上面描述的所有主题只理解为图示本文中本发明概念的示例，并且将不视为限制本发明。

Claims (10)

1. 一种用于在受检者内的对象的成像期间调整辐射剂量的方法，所述方法包括：
识别在包含所述对象的第一帧中的任务，所述第一帧经由使所述受检者暴露于辐射波束来生成；以及
在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成。
2.如权利要求1所述的方法，其中在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，包括：
调整所述第二帧的图像质量、在所述第一帧与所述第二帧之间的帧速率、所述第二帧的视野及所调整的辐射波束的准直中的一个。
3.如权利要求1所述的方法，其中在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，包括：
确定所述任务的难度水平。
4.如权利要求3所述的方法，其中确定所述任务的难度水平包括：
执行所述第一帧的语义分析。
5.如权利要求4所述的方法，其中执行所述第一帧的语义分析包括：
识别在所述第一帧中的多个工具、导管的状态和所述任务的步骤中的至少一个。
6.如权利要求1所述的方法，其中在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，包括：
调整所述辐射波束，使得所调整的辐射波束符合辐射暴露策略。
7.如权利要求6所述的方法，其中在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，还包括：
超越所述辐射暴露策略，使得所调整的辐射波束不符合所述辐射暴露策略。
8.如权利要求1所述的方法，其中识别在包含所述对象的第一帧中的任务，所述第一帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，包括：
确定在所述第一帧中成像对象是否为高对比和低对比中的至少一个。
9. 如权利要求1所述的方法，其中在生成包含所述对象的第二帧前至少部分基于所述任务而调整所述辐射波束，所述第二帧经由使所述受检者暴露于所述辐射波束来生成，包括：
识别在所述第一帧中的结构；以及
从所述第一帧中减去所识别的结构。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述受检者是患者，成像对象是所述患者的血管，其灌输有高对比媒介，并且所识别的结构包含不同于所述血管的所述患者的器官和医疗装置中的至少一个。
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