[發明專利]用于介入式X射線灌注成像的周期性的造影注射和諧波分析

有效

• 申請號: 201380012810.2
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN104159516B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: C·諾伊基興;D·S·A·魯伊特斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;A61B6/03;A61M5/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 李光穎,王英

技術領域

本發明涉及一種用于支持灌注成像的裝置、用于支持灌注成像的方法、用于灌注成像的醫學X射線、計算機程序元件以及計算機可讀介質。

背景技術

灌注成像可以用于得到軟組織中的血液灌注的線索。

當前，灌注成像主要用于純粹的診斷目的，其中，成像是通過安裝在封閉臺架中的快速旋轉的CT系統實現的。斷層攝影重建方法被重復應用到在CT掃描器的成像模塊的一系列快速旋轉中采集的投影。

關于血液灌注的知識在并非純粹診斷的介入環境中也可以是有用的，例如在針對神經系統的介入的規劃支持中。

WO 2009/040742中描述了一種用于對血液灌注進行成像的方法，其中，灌注被在大面積上全局地映射。

然而，空間分辨率基本被保留的用于緩慢旋轉的介入式成像系統(例如C臂型)的斷層攝影動態灌注成像方法當前是不可獲得的。

發明內容

因此可以需要不同的灌注成像系統。

本發明的目的由獨立權利要求的主題解決，其中，其他實施例被并入從屬權利要求。

應當指出，下面描述的本發明的各方面同樣地應用于支持灌注成像的方法、支持灌注成像的醫學X射線成像、計算機程序元件以及計算機可讀介質。

根據本發明的一個方面，提供一種用于支持灌注成像的裝置，包括：

輸入接口，其用于接收針對在灌注成像時段期間X射線掃描器的X射線源圍繞對象的振蕩運動的頻率，其中，采集對象的投影圖像的序列，同時造影劑至少部分地灌注在對象的至少一個區域，灌注產生針對該對象區域的X射線衰減信號(TAC)。所接收的X射線源的振蕩運動的頻率定義針對X射線衰減信號(TAC)的采樣速率。在所采集的投影圖像的序列中的圖像點的序列表示針對對象區域的所述X射線衰減信號(TAC)的時間樣本，或者所述X射線衰減信號(TAC)的時間樣本可以通過將至少部分斷層攝影重建方法應用于投影圖像的序列中的點來獲得。

所述裝置還包括控制單元，其被配置為使用所接收的采樣頻率來生成用于注射器單元的控制信號，以可變的釋放或注射速率將造影劑遞送到對象。當被應用于注射器單元時，控制信號導致造影劑注射速率根據脈沖的周期信號隨時間變化。由控制器計算脈沖信號的周期性，作為采樣速率或采樣頻率的函數，以減輕在X射線衰減信號樣本中的時間信號混疊。

換言之，通過控制功率注射器(“泵”)以預定義的重復周期方式代替單次大劑量注射的方式將造影材料注射進患者的血管系統。重復造影信號具有頻率離散的頻譜，并且區別于單次大劑量注射的連續頻譜。重復注射的規范(即周期性和脈沖寬度)被調節為C-臂系統的速度。選擇注射周期性，以避免或至少基本減輕或消除由C-臂系統的低旋轉速度引起的信號混疊。混疊將引起TAC樣本包括混疊頻率，如偽分量，從而致使隨后的灌注參數的重建和估計較不準確。換言之，用于支持灌注成像的裝置使用特定的造影注射協議，所述特定的造影注射協議允許在足夠的準確度水平上提取動態灌注參數，諸如血流量和平均通過時間。所述方法考慮了基于C-臂的X射線系統的低旋轉速度，其必須能夠重復向前/向后短掃描掃頻。如本文所提出的控制器被配置為導致在C-臂的轉向點處的圖像采集間隙(即，延遲時間)。

所述裝置提供用于多種X射線引導的介入過程的改進的工作流程。所述裝置允許基本充分時間解析的定量灌注成像而不需要快速旋轉的圖像采集。換言之，能夠獲得測量血流量的速度(諸如CBF)的動態灌注參數，因此對諸如僅捕獲血液濃度的純粹的靜態灌注參數(諸如CBV)沒有限制。

根據一個實施例，控制器被配置為通過調節脈沖注射速率信號的諧波中的至少一個的頻率來減輕混疊，使得至少一個諧波的經調節的頻率與X射線衰減信號樣本的頻率頻譜中的混疊-分量的頻率中的每個相差至少用戶可定義的/預設的裕量。

根據一個實施例，控制器被配置為調節脈沖寬度與周期之間的比率，以便基本抑制脈沖注射速率信號的諧波中的可選的一個。根據一個實施例，該比率為1/3，以便抑制第三個諧波。

根據一個實施例，控制器被配置為控制注射器在由掃描器開始圖像采集時段之前的階段中遞送造影劑。這避免記錄在注射后很快出現的瞬態特征。延遲允許造影劑在圖像采集開始前沉降。