[發(fā)明專(zhuān)利]對(duì)比增強(qiáng)X-射線圖像引導(dǎo)活檢系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580071981.1
• 申請(qǐng)日: 2015-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107405127B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S.L.W.穆勒;R.G.約爾達(dá)歇;S.薩布-潘;A-K.卡頓;C.德羅梅安
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司;古斯塔夫魯西研究所
• 主分類(lèi)號(hào): A61B6/02
• 分類(lèi)號(hào): A61B6/02;A61B10/04
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐予紅;張濤

在本發(fā)明中，公開(kāi)了用于提供組織的對(duì)比增強(qiáng)X?射線圖像的成像系統(tǒng)和方法，包括：與探測(cè)器通信的能源，所述探測(cè)器可操作以生成注射了造影劑的組織的放射圖像；顯示器；和連接至顯示器以從探測(cè)器接收采集的圖像的計(jì)算機(jī)。所述系統(tǒng)可操作以采集組織中造影劑的許多個(gè)第一圖像和許多個(gè)第二圖像，其中，所述許多個(gè)第一圖像是單能圖像，所述許多個(gè)第二圖像對(duì)應(yīng)于許多個(gè)第一圖像，其中，所述第二圖像均是具有與第一圖像的能級(jí)相對(duì)的能級(jí)的單能圖像。第一和第二圖像組合以生成對(duì)比增強(qiáng)圖像，其降低組織的暴露，并減少完成此程序的時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及X-射線醫(yī)療成像，并且更具體地涉及執(zhí)行光譜乳房攝影(SM)(諸如2D/3D雙能對(duì)比增強(qiáng)(CE))或數(shù)字胸部斷層合成(DBT)引導(dǎo)活檢檢查的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

光譜乳房攝影(Spectral Mammography；SM)是一種X-射線成像模式，其用來(lái)掃描胸部，用于篩選、診斷和/或介入檢查。光譜乳房攝影的有效性受各種因素的影響，其中之一是使用SM獲得的圖像的二維(2D)渲染。

SM的替代性系統(tǒng)也已知用于胸部成像。例如，數(shù)字胸部斷層合成(Digital BreastTomosynthesis；DBT)或乳房攝影-斷層攝影(乳房-斷層)系統(tǒng)是專(zhuān)用的乳房攝影系統(tǒng)，其采集幾個(gè)(例如幾十個(gè))角度偏置的投影圖像，并重構(gòu)三維(3D)圖像數(shù)據(jù)集。

為了進(jìn)一步幫助檢測(cè)和治療胸部的異常，特別是提高SM和DBT系統(tǒng)區(qū)分胸部癌癥和其它異常的能力，造影劑(contrast agents)，諸如碘可以被注射到病人體內(nèi)，行進(jìn)到胸部?jī)?nèi)的感興趣區(qū)域(ROI)。造影劑占據(jù)血管中圍繞ROI中的癌性病變，由此在一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)周?chē)M織提供對(duì)照?qǐng)D像，從而提高定位病變的能力。

造影劑的使用可以與使用雙能成像(dual-energy imaging)過(guò)程和技術(shù)拍攝的ROI圖像結(jié)合。在雙能成像中，拍攝ROI的低能(low-energy；LE)圖像和高能(high-energy；HE)圖像。具體地，用雙能技術(shù)執(zhí)行CESM(2D)和CE-DBT(3D)成像模式。對(duì)于每個(gè)視圖(在CESM中是單視圖，對(duì)于CE-DBT是多視圖)，采集一對(duì)圖像：1個(gè)低能(LE)圖像，1個(gè)高能(HE)圖像。在CE-DBT中，可以采集每個(gè)視圖的非成對(duì)的HE和LE圖像，并且仍然能夠?yàn)镽OI重構(gòu)HE體積、LE體積和重組的CE體積。例如，在斷層掃描期間，對(duì)于X-射線管的每個(gè)角位置(angulatedposition)，HE和LE視圖可以被交織(交替HE、LE、HE、LE、HE、LE等)，從HE切換到LE，然后再切換到HE等。與X-射線管不移動(dòng)時(shí)采集圖像的步進(jìn)拍攝(stepshoot)方法相對(duì)，當(dāng)用X-射線管的連續(xù)掃描執(zhí)行斷層掃描時(shí)，這是特別有趣的，使得能夠?yàn)楸豢紤]的每個(gè)特定角度采集HE/LE圖像對(duì)。LE和HE圖像通常是在造影劑的K-邊緣以上和以下的平均能量處獲得的。在造影劑的k-邊緣以上的X-射線能量處，X-射線的吸收增加，導(dǎo)致與HE圖像中碘造影劑的對(duì)比的增加。

在雙能3D或立體定位(stereotactic)程序中，執(zhí)行LE和HE圖像采集，X-射線源關(guān)于探測(cè)器具有至少兩個(gè)不同的位置。圖像然后被重組以顯示關(guān)于被成像的組織的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的材料特定(material-specific)的信息。例如，在3D CESM情況下，在注射對(duì)比介質(zhì)之后，在管關(guān)于探測(cè)器的兩個(gè)或更多個(gè)位置采集雙能圖像。對(duì)于這些管角度中的每一個(gè)，低能圖像和高能圖像被重組，以產(chǎn)生每個(gè)像素處的對(duì)比介質(zhì)表面濃度的圖像。LE和HE圖像然后被重組，以提供碘當(dāng)量或雙能(DE)圖像(在CESM中為單個(gè)視圖，對(duì)于CE-DBT為多個(gè)視圖)，其在CE-DBT中用來(lái)重構(gòu)3D體積。此描述對(duì)應(yīng)于CE-DBT中的采集的步進(jìn)拍攝模式。可以基于X-射線圖像鏈的仿真經(jīng)由對(duì)參考假體的校準(zhǔn)或者如已知的任何其它適當(dāng)?shù)?D重構(gòu)過(guò)程執(zhí)行圖像重組，其一個(gè)適當(dāng)?shù)氖纠苑绞皆诿绹?guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2008/0167552中描述，其通過(guò)引用被全部明確地并入本文中。另外，在連續(xù)采集模式中，X-射線管連續(xù)移動(dòng)，拍攝交織的HE和LE圖像，LE圖像用來(lái)重構(gòu)LE 3D體積，HE圖像用來(lái)重構(gòu)HE 3D體積，兩個(gè)體積以適當(dāng)方式重組以提供碘3D體積。也可以實(shí)現(xiàn)在單個(gè)步驟中組合3D重構(gòu)和HE/LE重組的算法。