CN110013265A - 计算机断层扫描设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计算机断层扫描设备，包括：存储单元，其存储扫描参数和造影剂注射参数；扫描单元，其分别在第一时间和第二时间使用所述扫描参数和造影剂注射参数获取第一组双能断层图像和第二组双能断层图像；测量单元，其测量所述第一组双能断层图像中的病灶的定量参数和所述第二组双能断层图像中的同一病灶的定量参数；比较单元，其比较所述第一组双能断层图像中的所述病灶的定量参数与所述第二组双能断层图像中的所述病灶的定量参数之间的显著差别。本发明的计算机断层扫描设备对同一患者全部疗程利用相同个性化的扫描参数和造影剂注射参数获取多个时间节点的双能断层图像，测量病灶的定量参数，并据此确定其中的显著差别。
Description
技术领域
本发明涉及计算机断层扫描，特别是双能计算机断层扫描。
背景技术
造影剂增强的CT被广泛用于肿瘤治疗评估。但是，不同患者具有不同类型的肿瘤，会有不同的时间衰减曲线(time attenuation curve)，会导致具有最佳图像质量的扫描时相以及最佳造影剂剂量和最低辐射剂量是不同的。常规的扫描协议不能提供个性化的数据获取和精确的定量测量，因此可能产生错误的肿瘤疗效评估报告，并对后续的治疗造成错误的决策。
目前，多数治疗后的肿瘤变化的测量是手动和定性的。尤其对于中空脏器的一些肿瘤，例如胃癌、结直肠癌等，其测量是不稳定和不可重复的。此外，随着CT技术和大数据分析方法的发展，特别是双能CT和放射组学的发展，可以从CT图像计算得到大量的定量参数。但是在临床上，医生还不能单独地基于这些参数快速地作出治疗决策。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种计算机断层扫描设备。
根据本发明的实施例，提供一种计算机断层扫描设备，包括：存储单元，其存储扫描参数和造影剂注射参数；扫描单元，其分别在第一时间和第二时间使用所述扫描参数和造影剂注射参数获取第一组双能断层图像和第二组双能断层图像；测量单元，其测量所述第一组双能断层图像中的病灶的定量参数和所述第二组双能断层图像中的同一病灶的定量参数；比较单元，其比较所述第一组双能断层图像中的所述病灶的定量参数与所述第二组双能断层图像中的所述病灶的定量参数之间的显著差别。
在一实施例中，所述扫描参数包括球管电压、球管电流、扫描范围和扫描期相。
在一实施例中，所述计算机断层扫描设备还包括选择单元，所述选择单元根据受检对象的体型和肿瘤位置确定所述球管电压和球管电流，根据肿瘤位置确定扫描范围，根据肿瘤类型确定所述扫描期相。
在一实施例中，所述造影剂注射参数包括注射量和注射速率。
在一实施例中，所述计算机断层扫描设备还包括选择单元，所述选择单元根据受检对象的体型确定所述造影剂注射参数。
在一实施例中，所述定量参数包括肿瘤的三维尺寸和形状、双能信息、统计学特征、小波特征。
在一实施例中，所述双能信息包括双能指数、碘浓度、碘摄取量、坏死、脂肪和钙百分比、碘分布。
在一实施例中，所述比较单元使用最小绝对压缩和选择操作回归分析比较所述第一组双能断层图像中的所述病灶的定量参数与所述第二组双能断层图像中的所述病灶的定量参数之间的显著差别。
在一实施例中，所述计算机断层扫描设备还包括决策单元，所述决策单元基于所述显著差别评估从所述第一时间到所述第二时间的时间期间的治疗效果。
在一实施例中，所述存储单元还存储所述第一组双能断层图像的定量参数。
本发明的计算机断层扫描设备对同一患者全部疗程利用相同个性化的扫描参数和造影剂注射参数获取整个疗程中多个时间节点的双能断层图像，测量病灶的定量参数，并据此确定其中的显著差别。该计算机断层扫描设备的决策单元可根据上述显著差别评估当前的治疗效果。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为根据本发明的实施例的计算机断层扫描设备的结构框图。
在上述附图中，所采用的附图标记如下：
100 计算机断层扫描设备
102 选择单元
104 存储单元
106 扫描单元
108 测量单元
110 比较单元
112 决策单元
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图1为根据本发明的实施例的计算机断层扫描设备100的结构框图。如图1所示，计算机断层扫描设备100包括存储单元104、扫描单元106、测量单元108和比较单元110。计算机断层扫描设备100可用于评估某一受检对象从第一时间到第二时间的时间期间的治疗效果，例如治疗肿瘤的效果，其中第一时间先于第二时间。
存储单元104存储扫描参数和造影剂注射参数。扫描参数可包括球管电压、球管电流、扫描范围和扫描期相。造影剂注射参数可包括注射量和注射速率。
计算机断层扫描设备100还可以包括选择单元102。选择单元102可根据受检对象的体型和肿瘤位置确定球管电压和球管电流，根据肿瘤位置确定扫描范围，根据肿瘤类型确定扫描期相。受检对象的体型可以从例如3D摄像头获得，也可以从定位像获得。可以根据给定的扫描范围、受检对象体型或定位像以及扫描类型计算受检对象特定的球管电压组合和电流曲线组合。然后，基于这些曲线计算估计的剂量。扫描期相可根据肿瘤类型确定，这是因为不同类型的肿瘤具有不同的增强期相，有的肿瘤在动脉期具有最佳的对比度，有的则在门脉期具有最佳的对比度。
选择单元102还可根据受检对象的体型确定造影剂注射参数，例如注射量和注射速率。
扫描单元106在第一时间使用该扫描参数和造影剂注射参数获取第一组双能断层图像，在第二时间使用该扫描参数和造影剂注射参数获取第二组双能断层图像。在扫描单元106进行扫描前，注射器(未图示)以前述注射量和注射速率向受检对象注射造影剂。医生可在2D的双能断层图像中寻找肿瘤，并设置一个种子点或初始区域来标注肿瘤。在第一时间之后，受检对象可接受治疗。
测量单元108测量第一组双能断层图像中的病灶的定量参数和第二组双能断层图像中的同一病灶的定量参数。测量单元108可基于医生的标注自动地分割出肿瘤，在需要时，医生可作手工修正。这些定量参数包括肿瘤的3D尺寸和形状、双能信息、质地、统计学特征、小波特征。双能信息包括双能指数、碘浓度、碘摄取量、坏死、脂肪和钙百分比、碘分布。第一组双能断层图像的定量参数可存储于存储单元104。
比较单元110比较第一组双能断层图像中的病灶的定量参数与第二组双能断层图像中的同一病灶的定量参数之间的显著差别。在本实施例中，比较单元110可使用最小绝对压缩和选择操作(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator)比较第一组双能断层图像中的病灶的定量参数与第二组双能断层图像中的同一病灶的定量参数之间的显著差别。
计算机断层扫描设备100还可以包括决策单元112。决策单元112基于上述显著差别评估从第一时间到第二时间的时间期间的治疗效果，例如利用多元回归模型。决策单元112也可以将医生的主观评价作为附加的输入。如果肿瘤对于治疗的响应被评估为完全响应(complete response)，则表示没有可见病灶，因此无需更多的治疗。如果被评估为部分响应(partial response)、稳定疾病(stable disease)或进行性疾病(progressivedisease)，那么受检对象将进入下一阶段的治疗。
本发明的双能计算机断层扫描设备对不同患者使用个性化的扫描参数和造影剂注射参数，并对同一位患者在全部疗程中使用相同的参数获取全部疗程中的双能图像，可以精准测量病灶的定量参数，并据此确定其中的显著差别。该计算机断层扫描设备的决策单元可根据上述显著差别全面评估治疗效果，供医生参考。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种计算机断层扫描设备，包括：
存储单元，其存储扫描参数和造影剂注射参数；
扫描单元，其分别在第一时间和第二时间使用所述扫描参数和造影剂注射参数获取第一组双能断层图像和第二组双能断层图像；
测量单元，其测量所述第一组双能断层图像中的病灶的定量参数和所述第二组双能断层图像中的同一病灶的定量参数；
比较单元，其比较所述第一组双能断层图像中的所述病灶的定量参数与所述第二组双能断层图像中的所述病灶的定量参数之间的显著差别。
2.如权利要求1所述的计算机断层扫描设备，其特征是，所述扫描参数包括球管电压、球管电流、扫描范围和扫描期相。
3.如权利要求2所述的计算机断层扫描设备，其特征是，还包括选择单元，所述选择单元根据受检对象的体型和肿瘤位置确定所述球管电压和球管电流，根据肿瘤位置确定扫描范围，根据肿瘤类型确定所述扫描期相。
4.如权利要求1所述的计算机断层扫描设备，其特征是，所述造影剂注射参数包括注射量和注射速率。
5.如权利要求4所述的计算机断层扫描设备，其特征是，还包括选择单元，所述选择单元根据受检对象的体型确定所述造影剂注射参数。
6.如权利要求1所述的计算机断层扫描设备，其特征是，所述定量参数包括肿瘤的三维尺寸和形状、双能信息、统计学特征、小波特征。
7.如权利要求6所述的计算机断层扫描设备，其特征是，所述双能信息包括双能指数、碘浓度、碘摄取量、坏死、脂肪和钙百分比、碘分布。
8.如权利要求1所述的计算机断层扫描设备，其特征是，所述比较单元使用最小绝对压缩和选择操作回归分析比较所述第一组双能断层图像中的所述病灶的定量参数与所述第二组双能断层图像中的所述病灶的定量参数之间的显著差别。
9.如权利要求1所述的计算机断层扫描设备，其特征是，还包括决策单元，所述决策单元基于所述显著差别评估从所述第一时间到所述第二时间的时间期间的治疗效果。
10.如权利要求1所述的计算机断层扫描设备，其特征是，所述存储单元还存储所述第一组双能断层图像的定量参数。
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