[發(fā)明專利]用于雙能x射線吸收測(cè)定中交叉校準(zhǔn)的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110181370.X
• 申請(qǐng)日: 2021-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113288184A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 帕布羅·米利奧尼德卡瓦略;蘇吉·路易斯·威爾弗里德·穆勒;保羅·馬克沃德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣精準(zhǔn)醫(yī)療有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): A61B6/00
• 分類號(hào): A61B6/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;錢(qián)慰民

本發(fā)明提供了用于在兩個(gè)或更多個(gè)雙能x射線吸收測(cè)定(DXA)系統(tǒng)之間進(jìn)行交叉校準(zhǔn)的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，用第一系統(tǒng)，在掃描序列期間，將校準(zhǔn)體模連同患者一起進(jìn)行掃描，以獲得一個(gè)或多個(gè)系數(shù)，該系數(shù)將從來(lái)自體模掃描的體模圖像中檢索出的像素值映射成來(lái)自患者掃描的重建患者圖像中的圖像像素值。一個(gè)或多個(gè)系數(shù)可用于調(diào)節(jié)和/或比較患者的BMD值，這些BMD值在通過(guò)具有與校準(zhǔn)體模類似的組成和參數(shù)的體模并且用不同的系統(tǒng)來(lái)掃描患者時(shí)而獲得。

技術(shù)領(lǐng)域

本文所公開(kāi)的主題的實(shí)施方案涉及醫(yī)療成像系統(tǒng)，并且更具體地涉及雙能x射線吸收測(cè)定(DXA)系統(tǒng)中的校準(zhǔn)。

背景技術(shù)

醫(yī)學(xué)成像模式諸如雙能x射線吸收測(cè)定(DXA)系統(tǒng)可用于獲得骨礦物質(zhì)測(cè)量結(jié)果。DXA涉及以兩種不同的x射線能量級(jí)來(lái)掃描患者，并且使用所得的雙能掃描數(shù)據(jù)來(lái)確定骨礦物質(zhì)密度(BMD)。骨測(cè)量結(jié)果諸如BMD和骨礦物質(zhì)含量(BMC)可通過(guò)患者的全身或特定身體區(qū)域DXA掃描來(lái)獲得，而附加測(cè)量結(jié)果諸如脂肪質(zhì)量(FM)、瘦軟組織質(zhì)量(LSTM)、去脂質(zhì)量(FFM)、軟組織質(zhì)量(STM)、總身體質(zhì)量(TBM)需要進(jìn)行全身DXA掃描。

一般來(lái)講，骨監(jiān)測(cè)和/或全身監(jiān)測(cè)需要長(zhǎng)時(shí)間的后續(xù)研究。然而，由于DXA系統(tǒng)的老化和新技術(shù)的出現(xiàn)，可以經(jīng)常將舊的DXA系統(tǒng)替換為來(lái)自同一制造商的新系統(tǒng)或來(lái)自不同制造商的新系統(tǒng)。此外，在一些情形下，患者可改變其偏愛(ài)的診所，因此可能需要使用不同的DXA系統(tǒng)繼續(xù)后續(xù)研究。在一些情況下，即使使用相同類型(制造商和版本)的系統(tǒng)用于后續(xù)研究時(shí)，系統(tǒng)的使用年限和/或操作條件也可不同。在任何情景下，每當(dāng)DXA系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，都可以進(jìn)行不同DXA系統(tǒng)之間的交叉校準(zhǔn)，以確保用先前DXA系統(tǒng)所采集的掃描數(shù)據(jù)將與用當(dāng)前DXA系統(tǒng)所采集的掃描數(shù)據(jù)相當(dāng)。

然而，當(dāng)前的交叉校準(zhǔn)過(guò)程會(huì)很耗時(shí)，并且其準(zhǔn)確性對(duì)許多外部條件敏感。此外，當(dāng)患者改變其診所時(shí)，也許不能進(jìn)行交叉校準(zhǔn)評(píng)估。因此，也許需要建立患者的新基線。此外，當(dāng)BMD測(cè)量結(jié)果之間的實(shí)耗時(shí)間較大時(shí)，由于BMD值的較大變化，當(dāng)前的交叉校準(zhǔn)過(guò)程可能不適用。在每種情況下，BMD后續(xù)研究會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重偏差，最終降低診斷的置信度。

例如，當(dāng)前的交叉校準(zhǔn)過(guò)程推薦一種體內(nèi)研究方法，該方法包括：在同一天，用各個(gè)(先前和當(dāng)前)系統(tǒng)，利用標(biāo)準(zhǔn)化定位、采集和分析參數(shù)來(lái)掃描患者，以評(píng)估不同系統(tǒng)之間的系統(tǒng)可變性程度。此類對(duì)交叉校準(zhǔn)的嚴(yán)格控制并非在任何時(shí)候都可行，尤其是當(dāng)患者改變其臨床偏好時(shí)。即使進(jìn)行此類受控式體內(nèi)交叉校準(zhǔn)過(guò)程之時(shí)，如果在先前掃描(利用先前系統(tǒng))和后續(xù)掃描(利用不同系統(tǒng))之間存在較大的時(shí)間間隙，則盡管兩個(gè)不同DXA系統(tǒng)之間存在合理的一致性，但后續(xù)掃描相對(duì)于先前掃描的評(píng)估準(zhǔn)確性也大大降低。此外，當(dāng)前的體內(nèi)校準(zhǔn)過(guò)程增加了對(duì)患者的輻射照射，因?yàn)樾枰瑫r(shí)用兩個(gè)系統(tǒng)掃描他們。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施方案中，一種方法包括：從第一DXA系統(tǒng)接收第一數(shù)據(jù)集，所述第一數(shù)據(jù)集包括受檢者的第一掃描數(shù)據(jù)以及用所述第一DXA系統(tǒng)同時(shí)獲得的體模的第二掃描數(shù)據(jù)；以及基于所述第一掃描數(shù)據(jù)和所述第二掃描數(shù)據(jù)的第一轉(zhuǎn)換函數(shù)；從第二DXA系統(tǒng)接收第二數(shù)據(jù)集，所述第二數(shù)據(jù)集包括所述受檢者的第三掃描數(shù)據(jù)以及用所述第二DXA系統(tǒng)同時(shí)獲得的體模的第四掃描數(shù)據(jù)；以及基于所述第三掃描數(shù)據(jù)和所述第四掃描數(shù)據(jù)的第二轉(zhuǎn)換函數(shù)；基于所述第一轉(zhuǎn)換函數(shù)，生成所述受檢者的第一組標(biāo)準(zhǔn)化BMD值；基于所述第二轉(zhuǎn)換函數(shù)，生成所述受檢者的第二組標(biāo)準(zhǔn)化BMD值；基于所述體模的第二掃描數(shù)據(jù)以及所述體模的第四掃描數(shù)據(jù)，確定相關(guān)性系數(shù)；以及基于相關(guān)性系數(shù)，校正所述第一組標(biāo)準(zhǔn)化BMD值和所述第二組標(biāo)準(zhǔn)化BMD值中的任一項(xiàng)。

這樣，通過(guò)連同患者一起來(lái)掃描體模，除了捕捉患者掃描數(shù)據(jù)之外，還捕捉系統(tǒng)對(duì)圖像的物理影響(溫度、校準(zhǔn)、管老化、檢測(cè)器效率等)的快照。因此，當(dāng)期望比較兩個(gè)系統(tǒng)之間的患者數(shù)據(jù)時(shí)，可相對(duì)于對(duì)應(yīng)的體模將BMD值標(biāo)準(zhǔn)化，并且基于從每個(gè)系統(tǒng)所獲得的體模掃描數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性進(jìn)行校正。因此，可自動(dòng)地比較至少兩個(gè)系統(tǒng)所測(cè)的BMD值，同時(shí)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確性和重復(fù)性的增加。