CN114052754A - 用于对图像进行伪影检测的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明题为“用于对图像进行伪影检测的系统和方法”。本发明描述了用于获取图像的系统和方法。一种方法可包括检测驻留在靠近系统的检查台上的患者，以及检测患者的解剖扫描范围内的一个或多个伪影区域。在一些示例中，该方法可包括生成伪影区域指示符以供系统显示，其中该伪影区域指示符包括指示驻留在患者的解剖扫描范围内的一个或多个伪影区域中的每个伪影区域的位置的数据。

Description

用于对图像进行伪影检测的系统和方法

技术领域

本文所公开的主题的实施方案涉及非侵入性诊断成像，并且更具体地涉及检测伪影区域并针对患者定位提供反馈以避免图像中出现已知伪影区域。

背景技术

非侵入式成像技术允许获取患者或对象的内部结构的图像，而无需对该患者或对象执行侵入式程序。具体地，诸如计算机断层摄影(CT)的技术以及其他技术使用各种物理原理(诸如通过感兴趣成像区或靶体积的x射线的差分传输)来采集图像数据和构建层析图像(例如，人体或其他成像结构的内部的三维表示)。

发明内容

本发明内容介绍了在具体实施方式中更详细描述的概念。其不应当用于确定要求保护的主题的基本特征，也不应当用于限制要求保护的主题的范围。

在一个方面，一种用于获取图像的系统可包括处理器，该处理器可检测解剖扫描范围内的一个或多个伪影区域并生成伪影区域指示符以供系统显示，其中伪影区域指示符包括指示驻留在解剖扫描范围内的一个或多个伪影区域中的每个伪影区域的位置的数据。

在一些示例中，系统是x射线成像系统、计算机断层摄影(CT)成像系统、磁共振成像(MRI)系统、正电子发射断层摄影(PET)成像系统、或单光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像系统以及它们的组合。在一些示例中，一个或多个伪影区域可位于检查台上、检查台内、靠近检查台的成像附件中或它们的组合。处理器还可在不采集图像的情况下检测系统的预扫描配置中的一个或多个伪影区域。

在一些示例中，处理器可捕获驻留在检查台上的患者的一个或多个相机图像，从一个或多个相机图像检测患者在检查台上的位置，以及至少部分地基于患者的位置和靠近检查台或靠近耦接到检查台的成像附件的一个或多个伪影区域来检测一个或多个伪影区域处于解剖扫描范围内。在一个方面，处理器还可检测由系统采集的初始化图像中的一个或多个伪影区域。

在一些示例中，一个或多个伪影区域表示系统的预配置部件或未知部件中的一个或多个金属物体或非金属物体。在一些方面，伪影区域指示符可由系统显示在显示设备上，该显示设备利用有线接口、无线接口、显示在检查台上的投影图像或它们的组合电耦接到系统。在一些示例中，处理器可获取驻留在检查台上的患者的初始化图像并从该初始化图像中检测一个或多个伪影区域。在一些示例中，一个或多个伪影区域驻留在耦接到系统的头部保持器内。

在一些示例中，处理器可基于系统的一组部件内的一个或多个伪影区域的预定配置或附连到系统部件的检测到的伪影区域指示符来识别一个或多个伪影区域。在一些示例中，系统的一组部件包括检查台、头部保持器、脚部延伸器、膝部支撑设备或它们的组合。处理器还可基于与一个或多个伪影区域相关联的一个或多个排除区来确定要提供的伪影区域指示符。

在另一方面，一种用于获取图像的方法可包括检测患者的扫描范围内的一个或多个伪影并生成要显示的伪影区域指示符，其中伪影区域指示符包括指示驻留在患者的扫描范围内的一个或多个伪影区域中的每个伪影区域的位置的数据。在一些示例中，该方法可包括使用一个或多个显示设备来显示伪影区域指示符。

在一个方面，一种用于获取图像的非暂态机器可读介质可包括多个指令，该多个指令响应于由处理器执行，使得处理器检测驻留在靠近成像系统的检查台上的患者。该多个指令还可使得处理器检测患者的扫描范围内的一个或多个伪影区域。在一些示例中，该多个指令可使得处理器生成要显示的伪影区域指示符，其中伪影区域指示符包括指示驻留在患者的扫描范围内的一个或多个伪影区域中的每个伪影区域的位置的数据。此外，该多个指令可使得处理器显示伪影区域指示符，其中伪影区域指示符由显示设备显示。

应当理解，提供上面的简要描述来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

通过参考附图阅读以下对非限制性示例的描述将更好地理解本技术，其中如下：

图1示出了根据本文所述示例的示例性成像系统的绘画视图；

图2示出了根据本文所述示例的示例性成像系统的方框示意图；

图3示出了图解说明根据本文所述示例的用于检测扫描范围内的伪影区域的示例性方法的过程流程图；

图4示出了图解说明根据本文所述示例的用于检测扫描范围内的伪影区域的示例性方法的过程流程图；

图5示出了图解说明根据本文所述示例的具有伪影区域的示例性头部保持器的示意图；

图6A和6B描绘了根据本文所述示例的附连到示例性头部保持器的一部分的示例性伪影区域指示符；

图7示出了根据本文所述示例的利用成像系统的预扫描采集生成的用户界面的示例性屏幕截图；

图8示出了根据本文所述示例的利用成像系统的初始化扫描生成的示例性图像；并且

图9示出了根据本文所述示例的用于检测扫描范围内的伪影区域的示例性非暂态机器可读介质的框图。

具体实施方式

现在将以举例的方式，参考图1至图9来描述本公开的实施方案，其中以下描述涉及成像系统的各种示例。具体地，提供了用于生成不包括伪影的图像的系统和方法。如本文所提及的伪影可包括使图像变得不清晰或模糊的任何金属物体、非金属物体、检查台接缝或间隙、部件、成像附件等。在图1和2中提供了可用于采集根据本发明技术处理的图像的成像系统的示例。检测伪影区域的一种方法诸如图3和图4所示的方法可包括检测患者的解剖扫描范围内的伪影区域并生成要显示或以其他方式提供的伪影区域指示符。图5示出了具有潜在伪影生成区域的示例性成像附件。在一些示例中，伪影区域指示符可被附连到成像附件的部分以指示潜在伪影生成区域，如图6A和图6B所示。图7和图8分别示出了预扫描采集和初始化扫描的示例。图9提供了用于检测可能在图像中形成伪影的伪影区域的示例性非暂态机器可读介质的框图。

检测患者的感兴趣成像区的扫描范围内的伪影区域的技术效果可防止生成图像的非诊断区域或不清晰、不清楚或模糊区域。因此，本技术具有通过确保一系列成像扫描不包括伪影来缩短执行患者的一系列成像扫描的时间段的技术优点。本技术还可通过在捕获一系列图像之前确定潜在伪影生成区域是否驻留在患者的扫描范围内来缩短成像系统的数据存储和处理时间。此外，本技术的技术优点可包括通过在单次成像扫描中采集图像而不是由于所采集图像中的图像伪影而请求采集附加图像，来减少患者所暴露的x射线辐射的剂量。

虽然以举例的方式描述了CT系统，但应当理解，当应用于利用其他成像模态采集的图像时，本技术也可以是有用的，该其他成像模态诸如x射线成像系统、磁共振成像(MRI)系统、正电子发射断层摄影(PET)成像系统、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像系统，以及它们的组合(例如，多模态成像系统，诸如PET/CT、PET/MR或SPECT/CT成像系统)。对CT成像系统的本发明论述仅提供作为一种合适的成像系统的示例。

图1示出了被配置用于CT成像的示例性成像CT成像系统100。具体地，CT成像系统100被配置为对受检者112(诸如患者、无生命对象、一个或多个制造部件)和/或外来对象(诸如存在于身体内的植入物和/或造影剂)进行成像。在一个实施方案中，CT成像系统100包括机架102，该机架继而还可以包括至少一个x射线源104，该至少一个x射线源被配置为投射x射线辐射束106(参见图2)以用于对躺在检查台114上的受检者112进行成像。具体地，x射线源104被配置为将x射线辐射束106朝向定位在机架102的相对侧上的检测器阵列108投射。尽管图1仅描绘了仅一个x射线源104，但是在某些实施方案中，可以采用多个x射线源和检测器来投射多个x射线辐射束106，以采集对应于患者的不同能级下的投影数据。在一些实施方案中，x射线源104可以通过快速峰值千伏电压(kVp)切换来实现双能量宝石能谱成像(GSI)。在一些实施方案中，所采用的x射线检测器是能够区分不同能量的x射线光子的光子计数检测器。在其他实施方案中，使用两组x射线源和检测器来生成双能量投影，其中一组x射线源和检测器设置为低kVp而另一组设置为高kVp。因此应当理解的是，本文所述的方法可用单能量采集技术以及双能量采集技术来实现。

在某些实施方案中，CT成像系统100还包括图像处理器单元110，该图像处理器单元被配置成识别检查台114上的受检者112并确定伪影是否驻留在受检者112的扫描范围内。例如，图像处理器单元110可从耦接到CT成像系统100的相机116捕获受检者112、CT成像系统100的部件或它们的组合的相机图像。图像处理器单元110可分析相机图像以确定受检者112的扫描范围内是否存在伪影。在一些示例中，CT成像系统100还可生成伪影指示符以指示受检者112是要移动还是要被移动以防止伪影出现在受检者112的图像中。以下关于图2至图9更详细地描述用于生成伪影指示符的技术。

在一些示例中，图像处理器单元110可在采集初始化图像之前、采集初始化图像之后或采集一个或多个诊断图像之后确定感兴趣成像区中是否存在伪影区域。例如，图像处理器单元110可在采集初始化图像诸如侦察图像之前检测表示受检者112的扫描范围的感兴趣区中的潜在伪影区域。初始化图像可以是使用低剂量来采集或捕获初始图像以用于配置CT成像系统102、受检者112在检查台114上的放置等的任何图像。在一些示例中，图像处理器单元110可确定感兴趣区中是否存在伪影区域并在采集初始化图像之后提供伪影区域的表示或指示符。如下文关于图2至图9所讨论，伪影区域的通知、表示或指示符可显示在用户界面上，或被添加到初始化图像或与初始化图像合并。

在一些示例中，可在受检者112的一个或多个成像扫描系列之间采集初始化图像。例如，图像处理器单元110可在针对方案或一个或多个扫描范围内采集诊断图像之后采集初始化图像。在一些示例中，图像处理器单元110可以任何合适的序列捕获或采集任何数量的初始化图像。图像处理器单元110可检测和显示具有任何数量的初始化图像的伪影区域。例如，图像处理器单元110可采集连续的初始化图像，直到采集到初始化图像且感兴趣区或扫描范围内没有伪影区域。在一些示例中，可针对多个诊断成像系列采集单个初始化图像，并且图像处理器单元110可检测多个诊断成像系列的任何感兴趣区中的伪影区域。例如，图像处理器单元110可检测从受检者112的腹部、胸部和头部等采集的初始化图像内的伪影区域。

在一些示例中，图像处理器单元110可采集一个或多个初始化图像并基于该一个或多个初始化图像检测伪影。例如，图像处理器单元110可采集前后(AP)初始化图像、侧向初始化图像或AP初始化图像和侧向初始化图像两者，其中AP初始化图像表示第一平面中的成像数据，诸如三维笛卡尔空间中的X-Y平面，并且侧向初始化图像表示第二平面中的成像数据，诸如三维笛卡尔空间中的X-Z平面或Y-Z平面等。

在一些示例中，通过采集初始化图像并检测初始化图像中的伪影区域，图像处理器单元110可在没有相机116的情况下检测扫描范围中的感兴趣区内的伪影区域。例如，图像处理器单元110可实现可识别或检测初始化图像中的一个或多个伪影区域的任何合适的机器学习技术。在一些示例中，相机116可用于捕获受检者112的相机图像并在预采集过程期间提供相机图像中的一个或多个相机图像。在一些示例中，图像处理器单元110可检测没有受检者112的检查台的图像并确定检查台上任何数量的已知伪影区域。伪影区域或靠近伪影区域的区可在显示器中进行标记或以其他方式指示。

在一些示例中，图像处理器单元110还可使用迭代或分析图像重建方法来重建受检者112的靶体积或感兴趣区的图像。例如，图像处理器单元110可以使用诸如滤波反投影(FBP)的分析图像重建方法来重建患者的靶体积的图像。作为另一示例，图像处理器单元110可以使用迭代图像重建方法(诸如高级统计迭代重建(advanced statisticaliterative reconstruction,ASIR)、共轭梯度(conjugate gradient,CG)、最大似然期望最大化(maximum likelihood expectation maximization,MLEM)、基于模型的迭代重建(model-based iterative reconstruction,MBIR)等等)来重建受检者112的靶体积的图像。如本文进一步所述，在一些示例中，除了迭代图像重建方法之外，图像处理器单元110还可使用分析图像重建方法(诸如FBP)。

在一些CT成像系统配置中，x射线源投射锥形x射线辐射束，该锥形x射线辐射束被准直成位于笛卡尔坐标系的X-Y-Z平面内并且通常被称为“成像平面”。x射线辐射束穿过正在被成像的对象，诸如患者或受检者。x射线辐射束在被对象衰减之后照射在检测器元件阵列上。在检测器阵列处接收的衰减x射线辐射束的强度取决于对象对辐射束的衰减。阵列的每个检测器元件产生单独的电信号，该单独的电信号是检测器位置处的x射线束衰减测量。单独地采集来自所有检测器元件的衰减测量值，以产生传输分布。

在一些CT成像系统中，使用机架使x射线源和检测器阵列在成像平面内围绕待成像的对象旋转，使得辐射束与对象相交的角度不断变化。在一个机架角度下来自检测器阵列的一组x射线辐射衰减测量结果(例如，投影数据)被称为“视图”。对象的“扫描”包括在x射线源和检测器的一次旋转期间在不同的机架角度或视角下制得的一组视图。可以设想的是，本文所述的方法的益处源于CT之外的成像模态，因此如本文所用，术语“视图”不限于上文关于来自一个机架角度的投影数据所述的用途。术语“视图”用于意指每当存在来自不同角度的多个数据采集(无论是来自CT成像系统或任何其他成像模态(包括尚待开发的模态)以及它们的组合)时的一个数据采集。

处理投影数据以重建与通过对象获取的二维切片相对应的图像，或在投影数据包括多个视图或扫描的一些示例中，重建与对象的三维渲染相对应的图像。一种用于由一组投影数据重建图像的方法称为滤波反投影技术。传输和发射断层摄影重建技术还包括统计迭代方法，诸如最大似然期望最大化(MLEM)和有序子集期望重建技术以及迭代重建技术。该方法将来自扫描的衰减测量值转换成称为“CT数”或“亨氏单位”的整数，该整数用于控制显示设备上的对应像素的亮度。

在“轴向”扫描中，当x射线光束在机架内旋转时，其上定位有患者的CT检查台可被移动到期望的位置，然后保持静止，从而收集数据。可重建来自靶体积的切片的多个测量以形成整个体积的图像。

为了减少总扫描时间，可执行“螺旋”扫描。为了执行“螺旋”扫描，在采集到规定数量的切片的数据时，移动患者。此类系统从锥形束螺旋扫描产生单个螺旋。由锥形束绘制出(mapped out)的螺旋产生了投影数据，根据该投影数据可重建每个规定切片中的图像。

如本文所用，短语“重建图像”并非旨在排除其中生成表示图像的数据而非可视图像的本技术的示例。因此，如本文所用，术语“图像”广义地是指可视图像和表示可视图像的数据两者。然而，许多实施方案生成(或被配置为生成)至少一个可视图像。

图2示出了示例性成像系统200。根据本公开的各方面，成像系统200被配置用于对患者或受检者204(例如，图1的受检者112)进行成像。在一个实施方案中，成像系统200包括检测器阵列108(参见图1)。检测器阵列108还包含多个检测器元件202，该多个检测器元件一起感测穿过受检者204(诸如患者)的x射线辐射束106(参见图2)以采集对应的投影数据。因此，在一个实施方案中，以包括多行单元或检测器元件202的多切片配置来制造检测器阵列108。在此类配置中，一个或多个附加行的检测器元件202以并行配置布置，以用于采集投影数据。

在某些实施方案中，成像系统200被配置为遍历受检者204周围的不同角位置以采集所需的投影数据。因此，机架102和安装在其上的部件可以被配置为围绕旋转中心206旋转，以采集例如不同能级下的投影数据。另选地，在相对于受检者204的投影角度随时间的推移变化的实施方案中，所安装的部件可被配置为沿大致曲线而不是沿一段圆周移动。

因此，当x射线源104和检测器阵列108旋转时，检测器阵列108收集衰减的x射线束的数据。然后，由检测器阵列108收集的数据经历预处理和校准以对数据进行调节以表示所扫描的受检者204的衰减系数的线积分。经处理的数据通常被称为投影。

在一些示例中，检测器阵列108中的单独检测器或检测器元件202可包括光子计数检测器，该光子计数检测器将单独光子的交互寄存到一个或多个能量区间(energy bin)中。应当理解，本文所述的方法还可使用能量积分检测器来实现。

所采集的投影数据集可用于基础材料分解(BMD)。在BMD期间，将所测量的投影转换为一组材料密度投影。可将材料密度投影重建以形成每种相应的基础材料的一对或一组材料密度标测图或图像(诸如骨、软组织和/或造影剂标测图)。密度图或图像可继而相关联以形成对成像体积中的基础材料(例如骨、软组织和/或造影剂)的体绘制。

一旦重建，由成像系统200产生的基础材料图像就显示出以两种基础材料的密度表示的受检者204的内部特征。可显示密度图像以展示这些特征。在诊断医学病症(诸如疾病状态)，并且更一般地诊断医学事件的传统方法中，放射科医生或医师将考虑密度图像的硬拷贝或显示以辨别感兴趣的特性特征。此类特征可以包括特定解剖结构或器官的病灶、尺寸和形状，以及基于个体从业者的技能和知识应在图像中可辨别的其他特征。

在一个实施方案中，成像系统200包含控制机构208，以控制部件的移动，诸如机架102的旋转和x射线源104的操作。在某些实施方案中，控制机构208还包括x射线控制器210，该x射线控制器被配置为向x射线源104提供功率和定时信号。另外，控制机构208包括机架马达控制器212，该机架马达控制器被配置为基于成像要求来控制机架102的旋转速度和/或位置。

在某些实施方案中，控制机构208还包括数据采集系统(DAS)214，该DAS被配置为对从检测器元件202接收的模拟数据进行采样，并将模拟数据转换为数字信号以用于后续处理。DAS 214还可以被配置为选择性地将来自检测器元件202的子集的模拟数据聚集到所谓的宏检测器中，如本文进一步描述的。将由DAS 214采样和数字化的数据传输到计算机或计算设备216。在一个示例中，计算设备216将数据存储在存储设备或海量存储装置218中。例如，存储设备218可以包括硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘-读/写(CD-R/W)驱动器、数字通用光碟(DVD)驱动器、闪存驱动器，以及/或者固态存储驱动器。

另外，计算设备216向DAS 214、x射线控制器210和机架马达控制器212中的一者或多者提供命令和参数，以控制系统操作，诸如数据采集和/或处理。在某些实施方案中，计算设备216基于操作员输入来控制系统操作。计算设备216经由可操作地耦接到计算设备216的操作员控制台220来接收操作员输入，该操作员输入例如包括命令和/或扫描参数。操作员控制台220可以包括键盘(未示出)或触摸屏，以允许操作员指定命令和/或扫描参数。

虽然图2仅示出了一个操作员控制台220，但是多于一个操作员控制台可以耦接到成像系统200，例如以用于输入或输出系统参数、请求检查、绘制数据和/或查看图像。此外，在某些实施方案中，成像系统200可以经由一个或多个可配置的有线和/或无线网络(诸如互联网和/或虚拟专用网络、无线电话网络、无线局域网、有线局域网、无线广域网、有线广域网等)耦接到例如在机构或医院内或者处于完全不同位置的本地或远程地定位的多个显示器、打印机、工作站和/或类似设备。

在一个实施方案中，例如，成像系统200包括图片存档和通信系统(PACS)224或者耦接到PACS。在一个示例性实施方式中，PACS 224进一步耦接到远程系统(诸如放射科信息系统、医院信息系统)和/或耦接到内部或外部网络(未示出)，以允许处于不同位置的操作员供应命令和参数和/或获取对图像数据的访问。

计算设备216使用操作员提供的和/或系统定义的命令和参数来操作检查台马达控制器226，该检查台马达控制器又可控制检查台114，该检查台可以是电动检查台。具体地，检查台马达控制器226可以移动检查台114以将受检者204适当地定位在机架102中，以采集对应于受检者204的感兴趣区的投影数据。

如前所述，DAS 214对由检测器元件202采集的投影数据进行采样和数字化。随后，图像重建器230使用所采样和数字化的x射线数据来执行高速重建。虽然图2将图像重建器230示出为单独实体，但在某些实施方案中，图像重建器230可以形成计算设备216的一部分。另选地，图像重建器230可以不存在于成像系统200中，并且替代地计算设备216可以执行图像重建器230的一种或多种功能。此外，图像重建器230可以本地或远程地定位，并且可以使用有线或无线网络来可操作地连接到成像系统200。在一些示例中，“云”网络集群中的计算资源可用于图像重建器230。

在一个实施方案中，图像重建器230将重建的图像存储在存储设备218中。另选地，图像重建器230可将重建的图像传输到计算设备216，以生成用于诊断和评估的可用患者信息。在某些实施方案中，计算设备216可将重建的图像和/或患者信息传输到显示器或显示设备232，该显示器或显示设备通信地耦接到计算设备216和/或图像重建器230。在一些实施方案中，重建的图像可以从计算设备216或图像重建器230传输到存储设备218，以进行短期或长期存储。

在一些示例中，成像系统200可实现用于识别或检测伪影并采集图像的伪影管理器234。例如，伪影管理器234可包括提供给成像系统200的显示设备232的图形用户界面。由显示设备232显示的图形用户界面可提供在成像系统200的检查台114上的患者的实时视频流、具有检测到的伪影的初始化图像等。在一些示例中，可将伪影管理器234存储在存储设备218上。存储设备218还可存储来自能够检测伪影的任何数量的传感器236的传感器数据。在一些示例中，传感器236可包括陀螺仪、加速度计、环境光传感器、相机等。传感器236可接收或捕获可包括相机图像、压力传感器数据或指示患者在成像系统200的检查台114上的定位或位置的任何其他传感器数据的患者位置数据。例如，传感器数据可指示受检者在检查台上的感兴趣区的位置，并且伪影管理器234可使用传感器数据来确定伪影区域是否位于感兴趣区中。在一些示例中，传感器236可电耦接到计算设备216，或者传感器236可耦接到CT成像系统102，并且计算设备216可利用任何合适的有线或无线接口从CT成像系统102接收传感器数据。在一些示例中，传感器236可检测检查台114的传感器数据，该检查台可垂直定位或水平定位在成像系统200附近。

在一些示例中，计算设备216、CT成像系统102或它们的任何组合可执行由伪影管理器234接收或生成的指令。伪影管理器234可存储在海量存储装置218中、计算设备216的存储器(未示出)中、CT成像系统102的存储器(未示出)中或耦接到CT成像系统102的任何合适的存储设备或存储器设备中。在一些示例中，伪影管理器234可生成用于提供表示或指示受检者112的感兴趣区中存在的伪影的一个或多个指示符的指令。例如，伪影管理器234可分析受检者112的位置并将其与扫描的靶区域进行比较。如果患者位置信息指示受检者112的感兴趣区中存在伪影区域，则伪影管理器234可使用计算设备216、CT成像系统102或它们的任何组合来提供任何数量的伪影指示符以帮助受检者112移动或改变位置。伪影指示符可包括任何数量的图形用户界面描绘、警告、灯、音频消息、投影等。在一些示例中，计算设备216可生成伪影指示符并将指令传输到CT成像系统102以将伪影指示符提供给受检者112。

在一些示例中，耦接到计算设备216的显示器232使得操作员或临床医生能够访问或查看来自伪影管理器234的数据并评估成像的解剖结构。显示器232还可允许操作员例如经由图形用户界面(GUI)来选择感兴趣的体积(VOI)和/或请求患者信息，以供后续扫描或处理。在一些示例中，显示器232可电耦接到计算设备216、CT成像系统102或它们的任何组合。例如，显示器232可从伪影管理器234接收数据，诸如伪影指示符，并且通过在显示器232上显示伪影指示符来向靠近CT成像系统102的受检者102或临床医生提供伪影指示符。在一些示例中，显示器232可向靠近计算设备216的临床医生或操作员显示或提供伪影指示符。计算设备216可位于CT成像系统102附近，或者计算设备216可位于另一房间、区域或远程位置。

在一些示例中，伪影管理器234可部分地或完全地在CT成像系统102、计算设备216或它们的任何组合的硬件中实现。例如，伪影管理器234的功能可用专用集成电路、在嵌入式控制器中实现的逻辑或在处理器中实现的逻辑等来实现。在一些示例中，伪影管理器234的功能可利用逻辑来实现，其中如本文所提及的逻辑包含任何合适的硬件(例如，处理器、图形卡等)、软件(例如，应用程序、操作系统等)、固件或硬件、软件和固件的任何合适的组合。

本文进一步所述的各种方法和工艺(诸如以下参考图3描述的方法)可作为可执行指令存储在成像系统200中的计算设备(或控制器)上的非暂态存储器中。在一个实施方案中，检查台马达控制器226、x射线控制器210、机架马达控制器212、图像重构器230和伪影管理器234可在非暂态存储器中包括此类可执行指令，并且可应用本文所述的方法来提供伪影指示符。在另一个实施方案中，计算设备216可在非暂态存储器中包含指令，并且可至少部分地应用本文所述的方法来检测由成像系统200的部件形成的伪影。在又一个实施方案中，本文所述的方法和过程可分布在CT成像系统102和计算设备216上。

图3示出了用于检测患者扫描范围内的伪影区域的示例性过程流程图。在一些示例中，方法300可用任何合适的设备诸如CT成像系统102或图2的成像系统200来实现。

在步骤302处，方法300可包括将患者定位在成像系统的检查台上。

在步骤304处，方法300可包括检测患者的预定解剖扫描范围内的一个或多个伪影区域。在一些示例中，伪影对应于金属部件或由可使患者的图像模糊的其他材料制造的部件。例如，伪影区域可驻留在耦接到CT成像系统的头部保持器内、驻留在脚部延伸器内等。在一些实施方案中，方法300可包括基于系统的一组部件内的一个或多个伪影区域的预定配置来识别一个或多个伪影区域。例如，预定配置可指示CT成像系统的部件内伪影区域的位置。系统的部件可包括检查台、头部保持器、脚部延伸器、膝部垫支撑设备、电极、儿童定位设备、下巴托、检查台垫、支架覆盖件或任何其他成像附件或它们的任何组合。在一些示例中，可在患者的CT扫描中使用任何数量的部件或成像附件。例如，可在患者的全身扫描图像中使用头部保持器和膝部支撑设备。

在一些示例中，方法300可包括确定要扫描的患者或受检者的感兴趣区或靶体积以进行CT成像。例如，方法300可包括确定感兴趣区和对应于待采集的图像或一系列图像的方案的扫描范围。在一些示例中，方法300还可包括基于要扫描的患者的感兴趣区或靶体积来确定CT图像采集的扫描范围内的一个或多个伪影区域。例如，方法300可包括检测可在一个或多个图像中形成伪影的一个或多个伪影区域。如上所讨论，伪影区域可包括使从患者的感兴趣区采集的一个或多个图像区域变得模糊的金属物体、非金属物体等。

仍然在步骤304处，在一些示例中，方法300可包括基于扫描方案、相机图像或视频等检测单个图像或一系列图像的扫描范围内的伪影区域。例如，可在采集初始图像诸如侦察图像之前检测伪影区域。在一些示例中，患者在检查台上的位置的实时视频馈送可提供视觉反馈，指示患者是否已经移位到能够实现没有伪影区域的全扫描范围的位置。在一些示例中，可从显示图像中的潜在伪影区域的侦察图像中检测伪影区域。

在一些示例中，可检测并显示对应于每个伪影区域的排除区。如本文所提及，排除区可指示靠近待排除或位于感兴趣区之外的检测到的伪影区域的二维或三维区域。在一些示例中，可修改伪影区域的排除区诸如头部保持器的铰链等的尺寸。在一些示例中，每个排除区也可以不同的颜色显示以指示不同的伪影区域。例如，第一伪影区域诸如头部保持器等可以第一颜色显示，并且第二伪影区域诸如脚部延伸器等可以第二颜色显示。基于检测到的伪影区域，每个排除区的尺寸也可不同。例如，铰链可具有第一尺寸的排除区，并且头部保持器与检查台之间的附接部件可具有第二尺寸的排除区。

在步骤306处，方法300可包括生成要由系统显示的伪影区域指示符。在一些示例中，伪影区域指示符指示或表示患者是否在CT图像的感兴趣区中在检查台上对准且没有伪影区域。例如，伪影区域指示符可指示患者是否在检查台上与患者的扫描范围内的至少一个伪影区域对准。在一些示例中，方法300可包括向电耦接到系统的一个或多个显示器提供表示检测到的伪影区域的伪影区域指示符。例如，显示器可提供检查台上的患者的扫描区域的图像以及来自系统的部件或图像附件在扫描范围内的任何检测到的伪影区域。

在一些示例中，方法300可包括基于与一个或多个伪影区域相关联的一个或多个排除区来确定要提供的伪影区域指示符的类型。例如，伪影区域指示符的类型可包括使用显示设备提供的伪影区域指示符的颜色、投射到检查台上的光的颜色等。在一些示例中，伪影区域指示符的颜色表示不同的排除区或不同尺寸的排除区。例如，表示附接到成像系统的检查台的头部保持器中的铰链的排除区可由提供给临床医生或患者的第一颜色、第一图像或第一警报等表示。在一些示例中，表示头部保持器与检查台之间的金属连接器的排除区可由第二颜色、第二图像或第二警报等表示。

在步骤308处，方法300可包括使用成像系统提供或显示伪影区域指示符。例如，方法300可包括将表示伪影区域指示符的信息投影到靠近成像系统的检查台上，使用耦接到成像系统的显示设备显示伪影区域指示符，或使用远程显示设备显示伪影区域指示符。在一些示例中，除了其他信息之外，伪影区域指示符、排除区或它们的组合可与初始化图像或侦察图像一起提供在显示设备内。排除区可在包括伪影的初始化或侦察图像中提供，或者在不包括伪影的初始化或侦察图像内提供。在一些示例中，将伪影区域指示符提供给患者，使得患者可移动或重新定位在检查台上以防止一个或多个图像内出现伪影。例如，伪影区域指示符可由靠近成像系统的显示设备显示，以使得患者能够查看在检查台上移动的方向、距离或方向和距离的组合。在一些示例中，可基于患者的实时视频流并结合在初始化图像上检测到的伪影区域来通知患者移动预定距离。在一些示例中，伪影区域指示符可在采集初始化图像之前在预采集过程中提供给患者或临床医生，或者伪影区域指示符可与初始化图像一起在初始化图像内提供给患者或临床医生，或作为基于在初始化图像内检测到的伪影区域而生成的指令集。

图3的方法300的过程流程图并非旨在指示每个示例中都包括方法300的步骤302至308的所有操作。另外，图3的方法300的工艺流程图描述了执行操作的可能顺序。然而，应当理解，方法300的操作可以各种顺序或序列来实现。此外，在一些示例中，方法300还可包含更少或附加的操作。例如，方法300可包括基于检测到的伪影区域来修改要针对方案采集的一系列图像。例如，可将扫描范围调整或修改为较小的扫描范围、较大的扫描范围或具有不同起始位置、不同结束位置或它们的组合的扫描范围。

在一些示例中，方法300可包括捕获驻留在检查台上的患者的一个或多个相机图像，从一个或多个相机图像检测患者在检查台上的位置，以及至少部分地基于患者的位置和靠近检查台或靠近附接到检查台的部件的一个或多个伪影区域的预定配置来检测一个或多个伪影区域处于解剖扫描范围内。例如，头部保持器的预定配置可指示伪影区域位于头部保持器的基部处，并且相机图像可指示受检者的扫描范围位于头部保持器的基部上方。在一些示例中，方法300可包括生成伪影区域指示符以表示头部保持器的基部处的伪影区域。

图4示出了用于检测伪影区域的方法的示例性过程流程图。在一些示例中，方法400可用任何合适的设备诸如图1的CT成像系统102或图2的计算设备216等来实现。

在步骤402处，方法400包括接收针对某个方案的建议或以其他方式选择针对患者的方案。如本文所提及的方案是具有多个成像参数的成像技术，这些成像参数用于采集受检者或患者的特定感兴趣区的图像或一系列图像。在一些示例中，方案可指示扫描范围、身体的对应于扫描范围的感兴趣区、剂量、x射线源设置以及多个或其他设置或参数等。

扫描范围可指示待由成像系统采集的每个图像的起始位置和结束位置。在一些示例中，方案可在多个患者之间共享，或者每个患者可具有个性化方案。例如，个性化方案可基于患者的身高或患者的体重来指定扫描范围。

在步骤404处，方法400包括检测或识别耦接到成像系统的一个或多个成像附件或部件。例如，电耦接到CT成像系统的相机可捕获CT成像系统的图像并使用任何合适的技术，诸如机器学习技术等，以识别耦接到CT成像系统的成像附件或部件。成像附件或部件可包括各种类型的头部保持器、脚部延伸器、膝部垫保持器等。在一些示例中，CT成像系统可经由任何合适的接口诸如有线接口或无线接口等从相机接收图像。

在步骤406处，方法400包括显示或以其他方式提供驻留在成像系统的检查台上的检测到的患者的视频流。例如，方法400可包括接收CT成像系统的检查台的一个或多个图像以及使用机器学习技术等来识别放置在检查台上的物体或部件。在一些示例中，方法400可包括确定放置在检查台上的物体是患者。

在步骤408处，方法400包括确定患者的感兴趣成像区是否定位在伪影区域上方。

如果患者的感兴趣成像区定位在伪影区域上方，则过程在步骤410处继续。在步骤410处，方法400可包括经由耦接到成像系统的一个或多个显示设备来显示或以其他方式提供通知。通知可指示患者定位在伪影区域上方。在一些示例中，通知可包括指示患者可定位在伪影区域上方的患者的显示、图像或实时流视频以及用于移动患者以避开伪影区域的指令等。如果患者的感兴趣成像区未定位在伪影区域上方，则过程在步骤412处继续。

在步骤412处，方法400可包括确定扫描范围是否被规定在检查台或耦接到检查台的成像附件或部件的包括伪影区域的区域内。伪影区域可包括任何合适的金属物体，诸如铰链或连接器等。在一些示例中，伪影区域可包括由可使由CT成像系统采集的患者图像变得模糊的材料制成的任何物体。伪影区域可位于检查台上、检查台内、靠近检查台的部件中或它们的组合。在一些示例中，伪影区域表示系统的预配置部件或未知部件中的一个或多个金属物体或非金属物体。例如，已知或预配置部件可具有位置已知的伪影区域。头部保持器或脚部延伸器可具有任何数量的铰链和连接器的已知位置。在一些示例中，未知部件可具有位置未知的伪影区域。方法400可包括采集未知部件的初始化图像以确定伪影区域的位置。在一些示例中，未知伪影区域的伪影区域可存储在任何合适的数据存储库中。如果扫描范围包括至少一个伪影区域，则过程流程在步骤414处继续。

在步骤414处，方法400包括显示伪影区域指示符，该伪影区域指示符具有指示伪影区域位于患者的扫描范围内的信息。在一些示例中，伪影区域指示符还可包括患者的显示、图像或实时视频流以及对应于扫描范围内的伪影区域的排除区。在一些示例中，伪影区域指示符可由耦接到远程计算设备的显示设备显示，由耦接到成像系统诸如CT成像系统的显示设备显示，或者可将伪影区域指示符投影到患者或受检者的感兴趣区的扫描范围内的检查台上。过程流程在步骤416处继续。

在步骤416处，方法400包括验证或确认患者定位在不包括伪影区域的扫描范围内。例如，患者或受检者可在患者或受检者的感兴趣区的扫描范围内的伪影区域的通知之后移动或被移动。在一些示例中，移动患者或受检者可使得不再需要初始化图像或侦察图像。可通过任何合适的相机捕获患者的图像或视频并使用机器学习技术来确认或验证患者的位置，以检测患者已改变位置，从而防止在图像或一系列图像中形成伪影。过程在步骤416完成时结束。在一些示例中，在步骤412处，如果在扫描范围内没有识别到任何伪影区域，则过程流也可结束。

图4的方法400的过程流程图并非旨在指示每个示例中都包括方法400的步骤402至416的所有操作。另外，图4的方法400的过程流程图描述了执行操作的可能顺序。然而，应当理解，方法400的操作可以各种顺序或序列来实现。此外，在一些示例中，方法400还可包含更少或附加的操作。

图5示出了附接到具有伪影区域的检查台的示例性头部保持器部件。在一些示例中，任何数量的成像附件或部件诸如头部保持器500等可附接或耦接到检查台501。成像附件或部件可包括使图像变得不清楚或模糊的任何数量的伪影区域或金属物体。例如，头部保持器500包括分别在头部保持器500的基部和头部保持器500的顶部处的伪影区域502和504。在一些示例中，成像附件或部件诸如头部保持器500可包括在任何合适位置处的伪影区域，诸如头部保持器500的基部、头部保持器500的侧部、头部保持器500的中间区域等。在一些示例中，伪影区域502和504可包括由使图像(诸如X射线图像、CT图像等)变得模糊的材料构成的铰链或连接器等。

图6A和图6B描绘了附连到头部保持器的一部分的示例性伪影区域指示符。在一些示例中，伪影区域指示符600可以是表示成像系统的成像附件或部件中的伪影区域的任何合适的材料，诸如粘合剂材料等。如图6A所示，在一些示例中，伪影区域指示符600可以是附接到头部保持器、脚部延伸器、膝部搁架等的一部分的标签或材料。伪影指示符600可指示患者定位在伪影区域的顶部，并且指示应移动患者以减小扫描区域中的图像伪影的概率增加。在一些示例中，伪影区域指示符600可被放置或附连到头部保持器602或成像系统的任何其他合适的成像附件或部件。伪影区域指示符600可放置在检查台604的调整块所在的端部上，放置在头部保持器602的顶部，或者放置成靠近成像系统的成像附件或部件中的任何其他合适的伪影区域。

在一些示例中，伪影区域指示符600可被放置成与头部保持器602的顶部相距任何合适的距离处或与伪影区域相距预定距离内。例如，伪影区域指示符600可放置在距伪影区域1英寸、2英寸、4英寸或任何其他合适的距离内。在一些示例中，放置伪影区域指示符600的预定距离表示排除区，其中在捕获或采集图像时不放置患者的感兴趣区。

图6B是示例性伪影区域指示符600的透视图。伪影区域指示符600可放置在伪影区域周围或靠近伪影区域。例如，伪影区域指示符600附接到头部保持器602的延伸部604。在一些示例中，任何数量的伪影区域指示符600可附接或附连到成像系统的成像附件或部件。例如，伪影区域指示符600可附接到头部保持器602的延伸部604等。

图7是利用成像系统的预扫描采集生成的用户界面的示例性屏幕截图。在一些示例中，预扫描用户界面700可包括患者信息、方案信息和任何合适数量的图像、视频或它们的组合。例如，患者信息702可包括患者的身高、患者的体重、年龄以及诸如患者体内植入物的位置的说明等。在一些示例中，预扫描用户界面700可包括成像系统的检查台上的患者的图像或实时视频流704。预扫描用户界面700还可包括伪影区域706的位置，或表示伪影区域706的排除区。例如，预扫描用户界面700可包括指示靠近图像或实时视频流704内的伪影区域的排除区的突出显示区域。在一些示例中，患者的预扫描用户界面700可以合并格式包括具有排除区或伪影区域706的检查台上的患者的图像或实时视频流704，其使得临床医生或患者能够看到患者相对于伪影区域706的位置。预扫描用户界面700还可包括伪影区域指示符708，该伪影区域指示符指定关于伪影区域、伪影区域的位置以及防止伪影区域出现在患者图像中的推荐动作的信息。在一些示例中，预扫描用户界面700可使得能够在系统的预扫描配置中检测一个或多个伪影区域，而无需采集患者的图像。

应当理解，预扫描用户界面700可包括更少或附加的元素。例如，预扫描用户界面700可包括图像或实时视频流704，但可不包括患者信息702。预扫描用户界面700还可包括与患者或受检者、临床医生、成像系统和用于采集图像的设施等相关的附加信息。

图8是由成像系统捕获的示例性初始化图像的图示。在一些示例中，初始化图像800(在本文中也称为侦察图像)可以包括受检者或患者的单个图像。可在以较高剂量采集方案的图像之前采集初始化图像800。初始化图像800可包括较低剂量的x射线辐射等，并且可用于在采集一系列图像以用于诸如头部扫描、腹部扫描等方案之前确定患者的位置或定位。在一些示例中，初始化图像800可包括响应于在初始化图像800内捕获的伪影806的伪影区域指示符804或警告。例如，伪影区域指示符804可建议将受检者或患者移动特定距离、特定方向或它们的组合以远离伪影区域802，从而防止伪影806使在扫描期间捕获的图像变得模糊。

在一些示例中，伪影区域指示符804或伪影区域802的警告可包括在靠近伪影806的初始化图像800中。例如，伪影区域警告802可显现为靠近任何合适的伪影806，诸如头部保持器中的铰链，靠近脚部延伸器中的铰链等。应当理解，初始化图像800可包括更少或附加的元素。例如，初始化图像800可包括表示或对应于初始化图像800中的任何数量的伪影806的任何数量的伪影指示符。在一些示例中，初始化图像800还可包括附加的患者信息、成像信息等。

图9是根据示例的用于检测受检者的感兴趣区或扫描范围内伪影区域的非暂态机器可读介质的示例。非暂态机器可读介质900可实现图1的图像处理器单元110、图2的计算设备216或它们的组合等的功能。例如，CT成像系统102的控制系统中的处理器902、计算设备216或任何其他合适的设备可访问非暂态机器可读介质900。

在一些示例中，非暂态机器可读介质900可包括用于执行伪影管理器234的指令。例如，非暂态机器可读介质900可包括用于伪影管理器234的指令，该指令使处理器902生成并提供表示受检者的感兴趣区或扫描范围内的伪影的伪影指示符。非暂态机器可读介质900还可包括用于实现上述示例中所述的伪影管理器234的特征的任何组合的指令。

如本文所用，以单数形式列举并且以单词“一个”或“一种”开头的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确说明此类排除。此外，对本发明的“一个实施方案”的引用不旨在被解释为排除也包含所引用特征的附加实施方案的存在。此外，除非明确地相反说明，否则“包含”、“包括”或“具有”具有特定特性的元件或多个元件的实施方案可包括不具有该特性的附加此类元件。术语“包括”和“在…中”用作相应的术语“包含”和“其中”的简明语言等同形式。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，而不旨在对其对象施加数字要求或特定位置次序。

附图中所示和上文所述的本公开的实施方案仅为示例性实施方案，并且并非旨在限制所附权利要求的范围，包括权利要求的范围内所包括的任何等同物。各种修改是可能的并且对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。旨在使本文所述的非相互排斥的特征的任何组合在本发明的范围内。即，所述实施方案的特征可与上述任何适当的方面组合，并且任何一个方面的任选特征可与任何其他适当的方面组合。类似地，从属权利要求中列出的特征可与其他从属权利要求的非相互排斥的特征组合，特别是在从属权利要求从属于同一独立权利要求的情况下。在一些要求单一权利要求从属项的司法管辖区内，可能已作为实践使用了这些从属项，但这不应视为意味着从属权利要求中的特征是相互排斥的。

Claims (20)

1.一种用于获取图像的系统，包括：

处理器，所述处理器：

检测解剖扫描范围内的一个或多个伪影区域；以及

生成伪影区域指示符以供所述系统显示，其中所述伪影区域指示符包括指示驻留在所述解剖扫描范围内的所述一个或多个伪影区域中的每个伪影区域的位置的数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统是x射线成像系统、计算机断层摄影(CT)成像系统、磁共振成像(MRI)系统、正电子发射断层摄影(PET)成像系统或单光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像系统。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个伪影区域位于检查台上、检查台内、靠近检查台的成像附件中或它们的组合。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为在不采集图像的情况下检测所述系统的预扫描配置中的所述一个或多个伪影区域。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为检测初始化图像诸如侦察图像中的所述一个或多个伪影区域。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理器被配置为：

捕获驻留在检查台上的患者的一个或多个相机图像；

从所述一个或多个相机图像检测所述患者在所述检查台上的位置；以及

至少部分地基于所述患者的所述位置和靠近所述检查台或靠近耦接到所述检查台的成像附件的所述一个或多个伪影区域来检测所述一个或多个伪影区域处于所述解剖扫描范围内。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为检测由所述系统采集的初始化图像中的所述一个或多个伪影区域。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个伪影区域表示所述系统的预配置部件或未知部件中的一个或多个金属物体或非金属物体。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述伪影区域指示符由所述系统显示在显示设备上，所述显示设备利用有线接口、无线接口、显示在所述检查台上的投影图像或它们的组合电耦接到所述系统。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为：

获取驻留在所述检查台上的所述患者的初始化图像；以及

从所述初始化图像检测所述一个或多个伪影区域。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个伪影区域驻留在耦接到所述系统的头部保持器内。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为基于所述系统的一组部件内的所述一个或多个伪影区域的预定配置或附连到所述系统的部件的检测到的伪影区域来识别所述一个或多个伪影区域。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述系统的所述一组部件包括所述检查台、头部保持器、脚部延伸器、膝部支撑设备或它们的组合。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为基于与所述一个或多个伪影区域相关联的一个或多个排除区来确定要提供的伪影区域指示符。

15.一种用于获取图像的方法，包括：

检测患者的扫描范围内的一个或多个伪影区域；

生成要显示的伪影区域指示符，其中所述伪影区域指示符包括指示驻留在所述患者的所述扫描范围内的所述一个或多个伪影区域中的每个伪影区域的位置的数据；以及

使用一个或多个显示设备来显示所述伪影区域指示符。

16.根据权利要求15所述的方法，所述方法包括基于与所述一个或多个伪影区域相关联的一个或多个排除区来确定要显示的伪影区域指示符。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述一个或多个伪影区域位于所述检查台上、所述检查台内、靠近所述检查台的成像附件中或它们的组合。

18.根据权利要求15所述的方法，所述方法包括在不采集所述患者的诊断图像的情况下以所述系统的预扫描配置检测所述一个或多个伪影区域。

19.根据权利要求18所述的方法，所述方法包括：

捕获驻留在所述检查台上的所述患者的一个或多个相机图像；

从所述一个或多个相机图像检测所述患者在所述检查台上的位置；以及

至少部分地基于所述患者的所述位置和靠近所述检查台或靠近耦接到所述检查台的部件的所述一个或多个伪影区域来检测所述一个或多个伪影区域处于所述扫描范围内。

20.一种用于获取图像的非暂态机器可读介质，所述非暂态机器可读介质包括多个指令，所述多个指令响应于由处理器执行而使得所述处理器：

检测驻留在靠近成像系统的检查台上的患者；

检测所述患者的扫描范围内的一个或多个伪影区域；

生成要显示的伪影区域指示符，其中所述伪影区域指示符包括指示驻留在所述患者的所述扫描范围内的所述一个或多个伪影区域中的每个伪影区域的位置的数据；以及

显示所述伪影区域指示符，其中所述伪影区域指示符由显示设备显示。

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