CN115700105A - Ct灌注扫描方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及诊断扫描技术领域，提供了一种CT灌注扫描方法、设备及计算机可读存储介质。所述CT灌注扫描方法，包括：获取包括目标对象的定位图像；在所述定位图像上选取感兴趣区域，实时监测所述感兴趣区域的CT值；根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作，其中，所述预设灌注扫描协议至少包括用于触发动脉期CTA扫描阶段的CT值触发阈值。本申请实施例提供的CT灌注扫描方案，实现了CTA高剂量扫描更精确、剂量减少、整体扫描效率更高的技术目的，改善了现有技术中存在的高剂量扫描次数多、剂量高、扫描准确度和效率低的技术缺陷。

Description

CT灌注扫描方法、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及诊断扫描技术领域，特别涉及一种CT灌注扫描方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

CT灌注成像不同于动态扫描，是在静脉快速团注对比剂时，对感兴趣区层面进行连续CT扫描，从而获得感兴趣区域(ROI，region of interest)时间密度曲线，并利用不同的数学模型，计算出各种灌注参数值，因此能更有效、并量化反映局部组织血流灌注量的改变，这是一种CT应用领域的前沿科技，对明确病灶的血液供应具有重要意义，在脑梗塞的早期发现上有广泛运用。

CT灌注成像反映的是组织和器官的血供情况，相比于普通的CT平扫和增强扫描只采集一个时间点的数据信息，灌注成像通过连续扫描多个时相的方式获得组织或器官的每一体素的时间密度曲线(Time Attenuation Curve，TAC)，反映对比剂在组织的流入流出过程(血流灌注)，再利用不同的数学模型计算出各种各样的灌注参数(CBF、CBV、MTT、TTP、Tmax)，从而形成灌注参数图，评估组织缺血情况，指导治疗方案的制定。

随着16cm宽体探测器的超高端CT扫描设备出现，由于16cm的探测器覆盖范围可以一次覆盖整个头颅或心脏，因此在宽体探测器的超高端CT灌注扫描中，一次灌注扫描可以同时取峰值阶段的动脉期数据获取到血管CTA图像。由于CT灌注扫描对图像质量的要求没有血管CTA(CT angiography，CT血管造影)的要求高，因此考虑到辐射剂量，通常会将灌注阶段设置为低剂量区，动脉期的CTA血管图像设置为高剂量区，即灌注扫描剂量峰值期。而传统的CT灌注扫描中，高剂量区设置完全靠经验盲选采集时间点，而且不同患者的血流情况不同，动脉造影剂达峰的时间不同，因此很难保证靠经验设置一个时间点刚好能抓到峰值期，通常会多设置几个高剂量区(比如3-6个)的时间点，以便从中选取动脉峰值期用于做血管CTA的诊断，正如图1所示。显然这种方式存在以下缺陷有：因人而异，通过经验值盲选统一设置，不能有效选取最佳CTA阶段，准确率低；并且，存在高剂量区过多导致扫描剂量高，影响整体扫描效率。

发明内容

本申请实施例一方面提供了一种CT灌注扫描方法，包括：获取包括目标对象的定位图像；在所述定位图像上选取感兴趣区域，实时监测所述感兴趣区域的CT值；根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作，其中，所述预设灌注扫描协议至少包括用于触发动脉期CTA扫描阶段的CT值触发阈值。

在一些实施例中，所述动脉期CTA扫描阶段设定为灌注扫描剂量峰值期。

在一些实施例中，在所述定位图像上选取感兴趣区域，实时监测感兴趣区域的CT值，包括：根据所述感兴趣的CT值获取CT值变化曲线数据，所述CT值变化曲线数据至少包括时间密度曲线数据。

在一些实施例中，根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作，包括：当所述感兴趣区域的CT值达到所述CT值触发阈值时，根据所述预设灌注扫描协议触发所述动脉期CTA扫描阶段。

在一些实施例中，在根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作之前，所述方法还包括：设定所述预设灌注扫描协议，至少包括：设定所述CT值触发阈值、所述动脉期CTA扫描阶段的剂量和灌注扫描时间。

在一些实施例中，根据CTA灌注扫描历史记录数据，利用数据统计分析、自然语言处理技术或深度学习算法中的至少一种，确定所述CT值触发阈值。

在一些实施例中，确定所述CT值触发阈值，包括：根据灌注扫描部位和/或灌注扫描阶段确定相应CT值触发阈值。

在一些实施例中，根据灌注扫描部位和/或灌注扫描阶段确定相应CT值触发阈值，包括：将待预测的灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据输入预设深度神经网络预测模型进行计算，输出相应CT值触发阈值的预测结果。

在一些实施例中，所述预设深度神经网络预测模型通过以下训练过程得到：从所述CTA灌注扫描历史记录数据获取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值标签样本数据；将所述灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据输入待训练模型，输出预测结果数据；根据所述预测结果数据和所述CT值触发阈值标签样本数据回调模型参数，并不断训练直至得到所述预设深度神经网络预测模型。

在一些实施例中，从所述CTA灌注扫描历史记录数据获取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值标签样本数据，包括：通过文本挖掘抓取或机器学习提取所述灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值参数；对所述CT值触发阈值参数标注生成所述CT值触发阈值标签样本数据；实时更新所述灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值参数。

在一些实施例中，所述灌注扫描部位至少包括头部灌注扫描和心脏灌注扫描的一种，和/或，所述灌注扫描阶段至少包括所述动脉期CTA扫描阶段。

本申请实施例的另一方面，提供了一种CT灌注扫描设备，包括：CT设备，用于：获取包括目标对象的定位图像；处理器，用于：在所述定位图像上选取感兴趣区域，实时监测所述感兴趣区域的CT值；以及根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作，包括：根据所述CT值触发阈值、所述感兴趣区域的CT值控制所述CT设备进行扫描，其中，所述预设灌注扫描协议至少包括用于触发动脉期CTA扫描阶段的CT值触发阈值。

在一些实施例中，在所述定位图像上选取感兴趣区域，实时监测感兴趣区域的CT值，包括：根据所述感兴趣的CT值获取CT值变化曲线数据，所述CT值变化曲线数据至少包括时间密度曲线数据。

在一些实施例中，根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作，包括：当所述感兴趣区域的CT值达到所述CT值触发阈值时，根据所述预设灌注扫描协议触发所述动脉期CTA扫描阶段。

在一些实施例中，在根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作之前，所述方法还包括：设定所述预设灌注扫描协议，至少包括：设定所述CT值触发阈值、所述动脉期CTA扫描阶段的剂量和灌注扫描时间。

在一些实施例中，根据CTA灌注扫描历史记录数据，利用数据统计分析、自然语言处理技术或深度学习算法中的至少一种，确定所述CT值触发阈值。

在一些实施例中，确定所述CT值触发阈值，包括：根据灌注扫描部位和/或灌注扫描阶段确定相应CT值触发阈值。

在一些实施例中，根据灌注扫描部位和/或灌注扫描阶段确定相应CT值触发阈值，包括：将待预测的灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据输入预设深度神经网络预测模型进行计算，输出相应CT值触发阈值的预测结果。

在一些实施例中，所述预设深度神经网络预测模型通过以下训练过程得到：从所述CTA灌注扫描历史记录数据获取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值标签样本数据；将所述灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据输入待训练模型，输出预测结果数据；根据所述预测结果数据和所述CT值触发阈值标签样本数据回调模型参数，并不断训练直至得到所述预设深度神经网络预测模型。

在一些实施例中，从所述CTA灌注扫描历史记录数据获取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值标签样本数据，包括：通过文本挖掘抓取或机器学习提取所述灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值参数；对所述CT值触发阈值参数标注生成所述CT值触发阈值标签样本数据；实时更新所述灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值参数。

在一些实施例中，所述灌注扫描部位至少包括头部灌注扫描和心脏灌注扫描的一种，和/或，所述灌注扫描阶段至少包括所述动脉期CTA扫描阶段。

本申请实施例的再一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如上述任一项方案所述的CT灌注扫描方法。

本申请实施例提供的CT灌注扫描方法、设备及计算机可读存储介质，通过设定触发预定动脉期CTA扫描阶段(即CTA高剂量阶段扫描过程)，代替传统技术根据经验保守盲选多个CTA高剂量阶段，实现有效选取最佳CTA阶段的自动灌注扫描，实现了CTA高剂量扫描更精确、剂量减少、整体扫描效率更高的技术目的，改善了现有技术中存在的高剂量扫描次数多、剂量高、扫描准确度和效率低的技术缺陷。

附图说明

本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是现有技术中进行CT灌注扫描的灌注扫描参数设置过程演示图；

图2是根据本申请一些实施例所示的CT灌注扫描方法100的示例性流程图；

图3是根据本申请一些实施例所示的CT灌注扫描设备200的示例性结构组成图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“设备”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图2是根据本申请一些实施例所示的CT灌注扫描方法100的示例性流程图。执行CT灌注扫描方法的执行主体可以包括扫描设备和/或控制器。扫描设备可以是医疗影像设备，包括电子计算机断层扫描设备(CT，Computer Tomography)、核磁共振检查设备(MRI，Nuclear Magnetic Resonance Imaging)、X射线设备、正电子发射计算机断层显示设备(PET，Positron Emission Computed Tomography)和超声检测设备中的至少一种。控制器可以是集成在电子设备中的部分装置，还可以是独立的电子设备。例如，该控制器可以为各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑以及便携式可穿戴设备，也可以是医疗影像设备中的某个装置，例如中控设备。另外，该控制器还可以设置在云端服务器(Onlineserver)中。

步骤110，获取包括目标对象的定位图像。

在一些实施例中，获取包括目标对象的定位图像，可以按以下方式实施：执行定位扫描，获取定位图像。在一些实施例中，执行定位扫描的方式可以包括定位像扫描、非增强扫描(即平扫)或螺旋扫描等。在一些实施例中，在执行定位层面locator扫描操作之前，可以进行一些扫描准备工作，例如，进行登记注册，录入需做灌注扫描项目患者的患者信息，患者信息可以包括患者的姓名、性别、年龄、身高、体重等。除此之外，扫描准备工作还可以包括：执行CT参考图像检查，并基于参考图像，灌注扫描项目的操作者通过相应程序规划定位层面和灌注扫描的大范围层面，例如可以通过平扫确定定位层面和灌注扫描的大范围层面。需要注意的是，这里定位层面的选取确定过程，可以根据实际需要采用现有技术中任何可能的方式或技术手段，本申请实施例不对其特别限定。

步骤120，在定位图像上选取感兴趣区域，实时监测感兴趣区域的CT值。

感兴趣区域(ROI，region of interest)，或者叫ROI监测层面，是在机器视觉、图像处理中，从被处理的图像以方框、圆、椭圆、不规则多边形等方式勾勒出需要处理的区域。在Halcon、OpenCV、Matlab等机器视觉软件上常用到各种算子(Operator)和函数来求得感兴趣区域ROI，并进行图像的下一步处理。

在一些实施例中，步骤120这一过程可以结合药团跟踪技术来实现。药团跟踪被用作诸如计算机断层扫描(CT)血管造影术或核磁共振成像(MRI)血管造影术的一部分，以显影在人体中的血管和器官。在用于CT血管造影术的药团跟踪期间，已知为药团一定量的不透过放射线的造影剂被经由外围静脉内插管注入到患者的循环系统中。然后，可以使用计算机断层扫描(CT)扫描仪使该不透过放射线的造影剂成像，并且可以观察药团的体积。在身体内限定感兴趣的区域(ROI)，以及可以使用CT扫描仪来检测造影剂何时到达该ROI，这通过使用一系列动态低剂量监视扫描来实现。然后，在度过了充足时间以允许药团从ROI行进到预定的感兴趣体积(VOI，Volume Of Interest)之后，对该预定的VOI成像。通过检查在VOI中的药团的外观和体积，可以获得关于所显影的血管的重要诊断信息。药团跟踪用于对如下血流进行成像：所述血流通过诸如颈动脉、冠状动脉的动脉，通过诸如肝脏的血管分布丰富的器官或者血液流经的其他区域。

在一些实施例中，在步骤120过程中，可以根据感兴趣区域的CT值获取CT值变化曲线数据，CT值变化曲线数据至少包括时间密度曲线数据，以便为模型计算和图像重建等后续处理做准备，计算出各种各样的灌注参数，从而形成灌注参数图，达到评估组织缺血情况和指导的制定治疗方案的医疗目的。

需要注意的是，这里ROI监测层面的选取确定过程，可以根据实际需要采用现有技术中任何可能的方式或技术手段，本申请实施例不对其特别限定。

步骤130，根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作，其中，预设灌注扫描协议至少包括用于触发动脉期CTA扫描阶段的CT值触发阈值。

在单模态医学成像系统或者多模态医学成像系统中，医学成像系统扫描图像时需根据采集和诊断需求设定扫描协议。这一过程往往涉及相对复杂的扫描流程和方案，在多模态医学成像系统中，需要同时设定多种协议，如此会增加使用者的操作难度和设备使用门槛。目前，在进行灌注扫描协议的高剂量阶段设定很大程度上基于医生的过往经验通过人工盲选多阶段设置，这种方法会导致扫描不精确，影响扫描效率，且容易扫描过多无用的信息或者丢失重要信息。

为了克服这一技术缺陷，本申请实施例通过在灌注扫描协议中，开发动脉期CTA扫描阶段的CT值触发阈值的设定来代替凭经验盲选设置方式。预设灌注扫描协议的设定参数至少包括CT值触发阈值、动脉期CTA扫描阶段的剂量和灌注扫描时间，灌注扫描时间可以灌注扫描区间的选取，具体地灌注扫描的开始时刻、结束时刻等参数的设定。CT值触发阈值是指可以触发特定动脉期CTA扫描阶段的触发阈值。在一些实施例中，动脉期CTA扫描阶段可以设定为灌注扫描剂量峰值期，即高剂量灌注扫描阶段。在一些实施例中，预设灌注扫描协议的设定参数还包括CTA灌注扫描部位、除动脉期CTA扫描阶段的其他灌注扫描阶段剂量参数、扫描时长、灌注时间区间的开始时刻、灌注时间区间的结束时刻等等。

在一些实施例中可以根据灌注扫描部位和/或灌注扫描阶段确定相应CT值触发阈值。灌注扫描部位可以至少包括头部灌注扫描和心脏灌注扫描的一种，还可以包括肺部灌注扫描等其他任何可能的灌注扫描部位；所述灌注扫描阶段可以至少包括所述动脉期CTA扫描阶段，还可以包括动脉期CTA扫描阶段(即灌注扫描剂量峰值期)之外的其他可能灌注扫描阶段，如低剂量灌注扫描阶段等。此种设置方式，能够根据灌注扫描类别的各自特点设置适应性预设灌注扫描协议的各项参数等，进一步提高灌注扫描可靠性，从而提升灌注扫描效率。

在一些实施例中，步骤130实施为：当感兴趣区域的CT值达到CT值触发阈值时，根据预设灌注扫描协议触发动脉期CTA扫描阶段，以便根据预设灌注扫描协议自动实施动脉期灌注扫描过程和获取CTA图像，保障扫描效率。

在一些实施例中，在根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作之前，执行以下操作：设定预设灌注扫描协议，至少包括：设定CT值触发阈值、动脉期CTA扫描阶段的剂量和灌注扫描时间，以便为动脉期CTA扫描阶段的触发做好准备。例如，设置灌注扫描各阶段的扫描间隔(包括开始时间、结束时间等)和剂量参数，其中动脉期CTA扫描阶段(CTA阶段)的扫描圈数可以设置至少1圈，剂量参数设置为预定高剂量的灌注峰值，开始时间和结束时间在操作界面上设定为自动触发模式(如选取auto模式选项)，灌注扫描时间设置为中间密集阶段的1.5-2s的时间，最后一个阶段的结束时间设置为不小于60s(该要求为灌注扫描常规的采集时间要求)；点击“确认”，开始执行扫描，同时界面上显示ROI区域的时间密度曲线，在达到CT值触发阈值之前，采集按照CTA设置的前一阶段扫描参数执行扫描，当达到CT值触发阈值后在设置的扫描间隔1.5-2s之内启动高剂量的动脉期CTA扫描阶段，之后按照下一阶段设置的时间间隔和剂量继续执行曝光，直到最后一个阶段结束时间超过60s后扫描结束。

在一些实施例中，可以通过对于不同CTA灌注扫描部位特点的以往常规设置来确定CT值触发阈值，比如可以按照灌注部位的CTA到达峰值的常规阈值设置，例如，头部灌注时头部CTA阈值一般为80HU(HOUNSFIELD UNIT，亨氏单位)，将头部灌注类别的CT值触发阈值确定为80HU(HOUNSFIELD UNIT，亨氏单位)；体部灌注如心肌灌注时冠脉CTA阈值一般为120HU(HOUNSFIELD UNIT，亨氏单位)，将体部心肌灌注类别的CT值触发阈值确定为120HU(HOUNSFIELD UNIT，亨氏单位)，等等。

在一些实施例中，为了提高CT值触发阈值设定的可靠性和匹配适应性，可以根据CTA灌注扫描历史记录数据，利用数据统计分析、自然语言处理技术或深度学习算法中的至少一种，确定CT值触发阈值。

在一些实施例中，为了实现CT值触发阈值的智能设定和智能匹配，可以将待预测的灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据输入预设深度神经网络预测模型进行计算，输出相应CT值触发阈值的预测结果。

在一些实施例中，为了进一步提高CT值触发阈值设定的准确性、可靠性和匹配适应性，预设深度神经网络预测模型通过以下训练过程得到：

从CTA灌注扫描历史记录数据获取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值标签样本数据；

将灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据输入待训练模型，输出预测结果数据；

根据预测结果数据和CT值触发阈值标签样本数据回调模型参数，并不断训练直至得到预设深度神经网络预测模型。

在一些实施例中，待训练模型可以采用VGG、GoogleNet、ResNet、Inception-ResNet-v2或其他任何可能的模型结构。

在一些实施例中，为了进一步提高样本标签数据库的实时性、数据全面性和模型训练效果，从CTA灌注扫描历史记录数据获取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值标签样本数据，还可以包括以下操作：

通过文本挖掘抓取或机器学习提取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值参数；

对CT值触发阈值参数标注生成所述CT值触发阈值标签样本数据；

实时更新灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值参数。

本申请实施例提供的CT灌注扫描方法，通过设定触发预定动脉期CTA扫描阶段(即CTA高剂量阶段扫描过程)，代替传统技术根据经验保守盲选多个CTA高剂量阶段，实现有效选取最佳CTA阶段的自动灌注扫描，实现了CTA高剂量扫描更精确、剂量减少、整体扫描效率更高的技术目的，改善了现有技术中存在的高剂量扫描次数多、剂量高、扫描准确度和效率低的技术缺陷。

图3是根据本申请一些实施例所示的CT灌注扫描设备200的示例性结构组成图。

CT灌注扫描设备200可以包括CT设备210、处理器220。

CT设备210，用于：获取包括目标对象的定位图像；

处理器220，用于：在定位图像上选取感兴趣区域，实时监测感兴趣区域的CT值；以及根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作，根据CT值触发阈值、感兴趣区域的CT值控制CT设备进行扫描，其中，预设灌注扫描协议至少包括用于触发动脉期CTA扫描阶段的CT值触发阈值。

在一些实施例中，CT设备210获取包括目标对象的定位图像，可以按以下方式实施：执行定位扫描，获取定位图像。在一些实施例中，执行定位扫描的方式可以包括定位像扫描、非增强扫描(即平扫)或螺旋扫描等。在一些实施例中，在CT设备210执行定位层面locator扫描操作之前，可以进行一些扫描准备工作，例如，进行登记注册，录入需做灌注扫描项目患者的患者信息，患者信息可以包括患者的姓名、性别、年龄、身高、体重等。除此之外，扫描准备工作还可以包括：执行CT参考图像检查，并基于参考图像，灌注扫描项目的操作者通过相应程序规划定位层面和灌注扫描的大范围层面，例如可以通过平扫确定定位层面和灌注扫描的大范围层面。需要注意的是，这里定位层面的选取确定过程，可以根据实际需要采用现有技术中任何可能的方式或技术手段，本申请实施例不对其特别限定。

在一些实施例中，处理器220执行上述过程可以结合药团跟踪技术来实现。药团跟踪被用作诸如计算机断层扫描(CT)血管造影术或核磁共振成像(MRI)血管造影术的一部分，以显影在人体中的血管和器官。在用于CT血管造影术的药团跟踪期间，已知为药团一定量的不透过放射线的造影剂被经由外围静脉内插管注入到患者的循环系统中。然后，可以使用计算机断层扫描(CT)扫描仪使该不透过放射线的造影剂成像，并且可以观察药团的体积。在身体内限定感兴趣区域(ROI监测层面)，以及可以使用CT扫描仪来检测造影剂何时到达该感兴趣区域，这通过使用一系列动态低剂量监视扫描来实现。然后，在度过了充足时间以允许药团从感兴趣区域行进到预定的感兴趣体积(VOI，Volume Of Interest)之后，对该预定的VOI成像。通过检查在VOI中的药团的外观和体积，可以获得关于所显影的血管的重要诊断信息。药团跟踪用于对如下血流进行成像：所述血流通过诸如颈动脉、冠状动脉的动脉，通过诸如肝脏的血管分布丰富的器官或者血液流经的其他区域。

在一些实施例中，处理器220可以用于：根据感兴趣区域的CT值获取CT值变化曲线数据，CT值变化曲线数据至少包括时间密度曲线数据，以便为模型计算和图像重建等后续处理做准备，计算出各种各样的灌注参数，从而形成灌注参数图，达到评估组织缺血情况和指导的制定治疗方案的医疗目的。

需要注意的是，这里ROI监测层面的选取确定过程，可以根据实际需要采用现有技术中任何可能的方式或技术手段，本申请实施例不对其特别限定。

在单模态医学成像系统或者多模态医学成像系统中，医学成像系统扫描图像时需根据采集和诊断需求设定扫描协议。这一过程往往涉及相对复杂的扫描流程和方案，在多模态医学成像系统中，需要同时设定多种协议，如此会增加使用者的操作难度和设备使用门槛。目前，在进行灌注扫描协议的高剂量阶段设定很大程度上基于医生的过往经验通过人工盲选多阶段设置，这种方法会导致扫描不精确，影响扫描效率，且容易扫描过多无用的信息或者丢失重要信息。

为了克服这一技术缺陷，本申请实施例通过在灌注扫描协议中，开发动脉期CTA扫描阶段的CT值触发阈值的设定来代替凭经验盲选设置方式。预设灌注扫描协议的设定参数至少包括CT值触发阈值、动脉期CTA扫描阶段的剂量和灌注扫描时间，灌注扫描时间可以灌注扫描区间的选取，具体地灌注扫描的开始时刻、结束时刻等参数的设定。CT值触发阈值是指可以触发特定动脉期CTA扫描阶段的触发阈值。在一些实施例中，动脉期CTA扫描阶段可以设定为灌注扫描剂量峰值期，即高剂量灌注扫描阶段。在一些实施例中，预设灌注扫描协议的设定参数还包括CTA灌注扫描类别、除动脉期CTA扫描阶段的其他阶段剂量参数、扫描时长、灌注时间区间的开始时刻、灌注时间区间的结束时刻等等。

在一些实施例中可以根据灌注扫描部位和/或灌注扫描阶段确定相应CT值触发阈值。灌注扫描部位可以至少包括头部灌注扫描和心脏灌注扫描的一种，还可以包括肺部灌注扫描等其他任何可能的灌注扫描部位；所述灌注扫描阶段可以至少包括所述动脉期CTA扫描阶段，还可以包括动脉期CTA扫描阶段(即灌注扫描剂量峰值期)之外的其他可能灌注扫描阶段，如低剂量灌注扫描阶段等。此种设置方式，能够根据灌注扫描类别的各自特点设置适应性预设灌注扫描协议的各项参数等，进一步提高灌注扫描可靠性，从而提升灌注扫描效率。

在一些实施例中，处理器220可以具体用于：当感兴趣区域的CT值达到CT值触发阈值时，根据预设灌注扫描协议触发动脉期CTA扫描阶段，以便自动实施动脉期灌注扫描和获取CTA图像，保障扫描效率。

在一些实施例中，CT灌注扫描设备200还包括灌注扫描协议设定模块(图3中未示出)，在处理器220根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作之前，灌注扫描协议设定模块执行以下操作：设定预设灌注扫描协议，至少包括：设定CT值触发阈值、动脉期CTA扫描阶段的剂量和灌注扫描时间，以便为动脉期CTA扫描阶段的触发做好准备。例如，设置灌注扫描各阶段的扫描间隔(包括开始时间、结束时间等)和剂量参数，其中动脉期CTA扫描阶段(CTA阶段)的扫描圈数可以设置至少1圈，剂量参数设置为预定高剂量的灌注峰值，开始时间和结束时间在操作界面上设定为自动触发模式(如选取auto模式选项)，灌注扫描时间设置为中间密集阶段的1.5-2s的时间，最后一个阶段的结束时间设置为不小于60s(该要求为灌注扫描常规的采集时间要求)；点击“确认”，开始执行扫描，同时界面上显示ROI区域的时间密度曲线，在达到CT值触发阈值之前，采集按照CTA设置的前一阶段扫描参数执行扫描，当达到CT值触发阈值后在设置的扫描间隔1.5-2s之内启动高剂量的动脉期CTA扫描阶段，之后按照下一阶段设置的时间间隔和剂量继续执行曝光，直到最后一个阶段结束时间超过60s后扫描结束。在一些实施例中，上述灌注扫描协议设定模块可以设于处理器220中。

在一些实施例中，可以通过对于不同CTA灌注扫描部位特点的以往常规设置来确定CT值触发阈值，比如可以按照灌注部位的CTA到达峰值的常规阈值设置，例如，头部灌注时头部CTA阈值一般为80HU(HOUNSFIELD UNIT，亨氏单位)，将头部灌注类别的CT值触发阈值确定为80HU(HOUNSFIELD UNIT，亨氏单位)；体部灌注如心肌灌注时冠脉CTA阈值一般为120HU(HOUNSFIELD UNIT，亨氏单位)，将体部心肌灌注类别的CT值触发阈值确定为120HU(HOUNSFIELD UNIT，亨氏单位)，等等。

在一些实施例中，为了提高CT值触发阈值设定的可靠性和匹配适应性，可以根据CTA灌注扫描历史记录数据，利用数据统计分析、自然语言处理技术或深度学习算法中的至少一种，确定CT值触发阈值。

在一些实施例中，为了实现CT值触发阈值的智能设定和智能匹配，可以将待预测的灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据输入预设深度神经网络预测模型进行计算，输出相应CT值触发阈值的预测结果。

在一些实施例中，为了进一步提高CT值触发阈值设定的准确性、可靠性和匹配适应性，预设深度神经网络预测模型通过以下训练过程得到：

从CTA灌注扫描历史记录数据获取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值标签样本数据；

将灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据输入待训练模型，输出预测结果数据；

根据预测结果数据和CT值触发阈值标签样本数据回调模型参数，并不断训练直至得到预设深度神经网络预测模型。

在一些实施例中，待训练模型可以采用VGG、GoogleNet、ResNet、Inception-ResNet-v2或其他任何可能的模型结构。

在一些实施例中，为了进一步提高样本标签数据库的实时性、数据全面性和模型训练效果，从CTA灌注扫描历史记录数据获取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值标签样本数据，还可以包括以下操作：

通过文本挖掘抓取或机器学习提取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值参数；

对CT值触发阈值参数标注生成所述CT值触发阈值标签样本数据；

实时更新灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值参数。

本申请实施例提供的CT灌注扫描设备，通过设定触发预定动脉期CTA扫描阶段(即CTA高剂量阶段扫描过程)，代替传统技术根据经验保守盲选多个CTA高剂量阶段，实现有效选取最佳CTA阶段的自动灌注扫描，实现了CTA高剂量扫描更精确、剂量减少、整体扫描效率更高的技术目的，改善了现有技术中存在的高剂量扫描次数多、剂量高、扫描准确度和效率低的技术缺陷。

在一些实施例中，CT灌注扫描设备200还包括存储器230，存储器230存储有程序或可执行指令，处理器220通过该程序执行本申请上述任一实施例提供的CT灌注扫描方法的步骤，存储器230与处理器220之间通过通信总线实现通信过程。

在一些实施例中，处理器220可以采用中央处理器、服务器、终端设备或其他任何可能的处理设备来实现。仅作为示例，上述中央处理器、云端服务器或其他处理设备包括中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用应用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可程序门阵列(FPGA)、可程序逻辑设备(PLD)、控制器、微控制器单元、精简指令集计算机(RISC)、微处理器等，或其任意组合。

在一些实施例中，上述中央处理器、服务器、终端设备或其他处理设备可以在云平台上实施。仅作为示例，所述云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。

在一些实施例中，上述中央处理器、服务器或其他处理设备可以与各种终端设备互联，终端设备可以完成信息处理工作或部分信息处理工作，起到分摊成本的作用。

在一些实施例中，存储器230可以储存数据和/或指令。例如，可以存储预设灌注扫描协议设定参数数据、预设灌注扫描协议数据、灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据及其对应的样本数据及其CT值触发阈值及其标签样本数据等等。在一些实施例中，存储设备可以存储上述中央处理器、服务器、终端设备或其他处理设备可以执行的数据和/或指令，中央处理器、服务器、终端设备或其他处理设备可以通过执行或使用所述数据和/或指令以实现本申请描述的示例性流程。在一些实施例中，存储设备可包括大容量存储器、可移动存储器、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等或其任意组合。示例性的大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态磁盘等。示例性可移动存储器可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、压缩盘、磁带等。示例性易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。示例性RAM可包括动态随机存取存储器(DRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、晶闸管随机存取存储器(T-RAM)和零电容随机存取存储器(Z-RAM)等。示例性只读存储器可以包括掩模型只读存储器(MROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(PEROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)和数字多功能磁盘只读存储器等。在一些实施例中，存储设备可在云平台上实现。仅作为示例，云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。

本申请一些实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如本申请上述任一实施例所述的CT灌注扫描方法。

本申请实施例提供的CT灌注扫描方法、设备及计算机可读存储介质，通过设定触发预定动脉期CTA扫描阶段(即CTA高剂量阶段扫描过程)，代替传统技术根据经验保守盲选多个CTA高剂量阶段，实现有效选取最佳CTA阶段的自动灌注扫描，实现了CTA高剂量扫描更精确、剂量减少、整体扫描效率更高的技术目的，改善了现有技术中存在的高剂量扫描次数多、剂量高、扫描准确度和效率低的技术缺陷。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本申请实施例提供的CT灌注扫描设备及计算机可读存储介质与CT灌注扫描方法属于同一发明构思，为描述的方便和简洁，上述描述的设备及计算机可读存储介质的具体工作过程，可以参考系统实施例中的对应细节描述，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述功能模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要注意的是，以上对于CT灌注扫描设备的描述，仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解该系统的原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对各个模块进行任意组合，或者构成子系统与其他模块连接。在一些实施例中，图3中披露的CT设备210、处理器220和存储器230可以是一个系统中的不同模块，也可以是一个模块实现上述的两个或两个以上模块的功能。例如，各个模块可以共用一个存储模块，各个模块也可以分别具有各自的存储模块。诸如此类的变形，均在本申请的保护范围之内。

应当注意的是，上述有关流程CT灌注扫描方法的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本申请的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本申请的指导下可以对其中流程进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本申请的范围之内。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本申请中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (13)

1.一种CT灌注扫描方法，其特征在于，包括：

获取包括目标对象的定位图像；

在所述定位图像上选取感兴趣区域，实时监测所述感兴趣区域的CT值；

根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作，其中，所述预设灌注扫描协议至少包括用于触发动脉期CTA扫描阶段的CT值触发阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动脉期CTA扫描阶段设定为灌注扫描剂量峰值期。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述定位图像上选取感兴趣区域，实时监测感兴趣区域的CT值，包括：

根据所述感兴趣区域的CT值获取CT值变化曲线数据，所述CT值变化曲线数据至少包括时间密度曲线数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作，包括：

当所述感兴趣区域的CT值达到所述CT值触发阈值时，根据所述预设灌注扫描协议触发所述动脉期CTA扫描阶段。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作之前，所述方法还包括：

设定所述预设灌注扫描协议，至少包括：设定所述CT值触发阈值、所述动脉期CTA扫描阶段的剂量和灌注扫描时间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据CTA灌注扫描历史记录数据，利用数据统计分析、自然语言处理技术或深度学习算法中的至少一种，确定所述CT值触发阈值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述CT值触发阈值，包括：根据灌注扫描部位和/或灌注扫描阶段确定相应CT值触发阈值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据灌注扫描部位和/或灌注扫描阶段确定相应CT值触发阈值，包括：

将待预测的灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据输入预设深度神经网络预测模型进行计算，输出相应CT值触发阈值的预测结果。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预设深度神经网络预测模型通过以下训练过程得到：

从所述CTA灌注扫描历史记录数据获取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值标签样本数据；

将所述灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据输入待训练模型，输出预测结果数据；

根据所述预测结果数据和所述CT值触发阈值标签样本数据回调模型参数，并不断训练直至得到所述预设深度神经网络预测模型。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，从所述CTA灌注扫描历史记录数据获取灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值标签样本数据，包括：

通过文本挖掘抓取或机器学习提取所述灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值参数；

对所述CT值触发阈值参数标注生成所述CT值触发阈值标签样本数据；

实时更新所述灌注扫描部位数据和/或灌注扫描阶段数据对应的样本数据及其CT值触发阈值参数。

11.根据权利要求7至10任一项所述的方法，其特征在于，所述灌注扫描部位至少包括头部灌注扫描和心脏灌注扫描的一种，和/或，所述灌注扫描阶段至少包括所述动脉期CTA扫描阶段。

12.一种CT灌注扫描设备，其特征在于，包括：

CT设备，用于：获取包括目标对象的定位图像；

处理器，用于：在所述定位图像上选取感兴趣区域，实时监测所述感兴趣区域的CT值；以及

根据预设灌注扫描协议执行灌注扫描操作，包括：根据所述CT值触发阈值、所述感兴趣区域的CT值控制所述CT设备进行扫描，其中，所述预设灌注扫描协议至少包括用于触发动脉期CTA扫描阶段的CT值触发阈值。

13.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如权利要求1至11任一项所述的CT灌注扫描方法。

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