功能性成像的制作方法
【專利說明】功能性成像
[0001]本申請是2010年2月9日提交的申請?zhí)枮?01080012059.2、名稱為“功能性成像”
的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]下文總體上涉及成像，尤其適用于功能性PET成像。不過，也可以針對其他成像模態(tài)，包括功能性和非功能性成像對其進(jìn)行修改。
【背景技術(shù)】
[0003]功能性成像提供與代謝、血流和吸收的改變相關(guān)的信息。不過，受檢者的生理狀態(tài)和/或行為狀態(tài)可能影響所得圖像中的定量信息，從而影響圖像的解釋。例如，對于F-18-FDG-PET，為患者施予放射性示蹤劑FDG (氟去氧葡萄糖)。然后讓患者安靜地躺著(例如，躺六十(60)到九十(90)分鐘)且不消耗任何食物，同時施予的FDG被吸收并在身體內(nèi)分布，直到掃描過后。
[0004]包括放射性糖的施予的FDG被使用葡萄糖的細(xì)胞，例如大腦、腎臟和癌細(xì)胞吸收。吸收的FDG經(jīng)歷放射性衰變并產(chǎn)生正電子。當(dāng)這種正電子在正電子煙沒事件中與電子交互作用時，生成511keV伽瑪射線的重合對。伽瑪射線沿著響應(yīng)線以相反方向前進(jìn)，將在重合時間窗口之內(nèi)探測到的伽瑪射線對記錄為煙沒事件。重建在掃描期間采集的事件以產(chǎn)生指示放射性核素分布，因此指示身體內(nèi)細(xì)胞吸收的FDG分布的圖像。
[0005]令人遺憾的是，在施予示蹤劑之后，患者可能為各種情緒困擾，例如以前從未掃描過的患者會焦慮，這可能導(dǎo)致心率升高，從而使代謝升高?；蛘?，患者可能走來走去，這可能增加肌肉的代謝。例如，患者可能咳嗽，這可能增加腹肌中的代謝，或他們起床并行走，這可能增加腿部肌肉中的代謝。或者，患者可能在掃描之前消耗含糖的食物或飲料。上文給出了生理和行為狀態(tài)的非限制性范例，其可能影響到目標(biāo)感興趣區(qū)域中的示蹤劑吸收。
[0006]以上以及其他生理和/或行為狀態(tài)可能影響示蹤劑在身體內(nèi)的吸收和分布。因此，通常，示蹤劑吸收率可能比預(yù)期的高，在感興趣區(qū)域之外的區(qū)域中可能出現(xiàn)意外量的示蹤劑吸收，這可能降低相對于感興趣區(qū)域的圖像對比度等。上述以及其他結(jié)果可能導(dǎo)致基于圖像中所示的示蹤劑吸收解釋圖像更加困難和/或不正確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請的各個方面解決上述問題以及其他問題。
[0008]根據(jù)一個方面，一種方法包括獲得受檢者的感興趣區(qū)域的圖像，其中利用用于掃描所述受檢者的成像系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)生成所述圖像；獲得指示所述掃描之前所述受檢者的生理狀態(tài)的信號；以及顯示所述圖像和指示所述生理狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
[0009]在另一方面中，一種系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)封裝器，所述數(shù)據(jù)封裝器將受檢者的感興趣區(qū)域的圖像和指示所述受檢者的生理或行為狀態(tài)中的至少一個的數(shù)據(jù)封裝在一起，其中利用用于掃描所述受檢者的成像系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)生成所述圖像且所述狀態(tài)是在掃描所述受檢者之前獲得的。
[0010]在另一方面中，一種方法包括獲得指示掃描受檢者之前所述受檢者的生理或行為狀態(tài)的信號；基于所述信號調(diào)整或改變用于掃描的規(guī)劃的掃描協(xié)議；以及基于調(diào)整的或改變的掃描協(xié)議掃描所述受檢者。
[0011]在另一方面中，一種方法包括獲得指示掃描受檢者之前所述受檢者的生理或行為狀態(tài)的信號；基于所述信號生成指示所述狀態(tài)對受檢者狀態(tài)中示蹤劑吸收影響的補(bǔ)充數(shù)據(jù)；以及與所述圖像一起顯示所述補(bǔ)充數(shù)據(jù)。
[0012]在另一方面中，一種方法包括獲得指示掃描受檢者之前所述受檢者的生理或行為狀態(tài)的信號；基于所述信號從所述掃描生成圖像或圖像數(shù)據(jù)的校正，其中所述校正校正所述狀態(tài)對所述受檢者狀態(tài)中示蹤劑吸收的預(yù)期影響；以及基于所述校正來校正所述圖像或所述圖像數(shù)據(jù)。
[0013]在另一方面中，一種方法包括基于示蹤劑吸收校正因子經(jīng)由處理器校正針對目標(biāo)感興趣區(qū)域的示蹤劑吸收值。
[0014]在另一方面中，一種系統(tǒng)包括處理部件和目標(biāo)ROI示蹤劑吸收校正器。處理部件包括確定針對目標(biāo)感興趣區(qū)域的示蹤劑吸收值的目標(biāo)ROI示蹤劑吸收確定器；確定針對至少一個非目標(biāo)感興趣區(qū)域的并存示蹤劑吸收值的非目標(biāo)ROI示蹤劑吸收確定器；以及確定針對至少一種生理過程的并存示蹤劑吸收值的過程示蹤劑吸收確定器。目標(biāo)ROI示蹤劑吸收校正器基于針對所述至少一個非目標(biāo)感興趣區(qū)域的并存示蹤劑吸收值或針對所述至少一種生理過程的并存示蹤劑吸收值中的至少一個校正針對所述目標(biāo)感興趣區(qū)域的示蹤劑吸收值。
[0015]在閱讀并理解了下述詳細(xì)說明的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到本發(fā)明的其他方面。
【附圖說明】
[0016]可以通過各種部件和部件布置，以及通過各種步驟和步驟安排實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。附圖的作用在于對優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行圖示，不應(yīng)認(rèn)為其對本發(fā)明構(gòu)成限制。
[0017]圖1圖示了一種范例成像系統(tǒng)；
[0018]圖2圖示了結(jié)合用圖1的成像系統(tǒng)成像來使用生理和/或行為狀態(tài)信息的范例方法;
[0019]圖3圖示了利用圖1的成像系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)而生成的圖像提供生理和/或行為狀態(tài)信息的范例方法；
[0020]圖4圖示了使用生理和/或行為狀態(tài)信息調(diào)節(jié)或改變圖1成像系統(tǒng)使用的成像協(xié)議的范例方法；
[0021]圖5圖示了使用生理和/或行為狀態(tài)信息校正圖像數(shù)據(jù)和/或利用圖1的成像系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)而生成的(一幅或多幅)圖像的范例方法；
[0022]圖6圖示了范例示蹤劑吸收值確定器；
[0023]圖7圖示了基于針對非目標(biāo)感興趣區(qū)域和/或過程的并發(fā)示蹤劑吸收校正目標(biāo)感興趣區(qū)域的示蹤劑吸收的范例方法。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下文總體涉及結(jié)合功能性或非功能性成像程序在所述成像程序之前和/或期間使用指示受檢者的生理和/或行為狀態(tài)的信息。如下文更詳細(xì)所述，這可以包括為這樣的信息和/或依據(jù)其的補(bǔ)充信息提供圖像數(shù)據(jù)和/或從其生成的(一幅或多幅)圖像。此外或備選地，這可以包括使用生理和/或行為狀態(tài)信息調(diào)整或改變用于成像程序的協(xié)議。此外或備選地，這可以包括使用生理和/或行為狀態(tài)信息校正圖像數(shù)據(jù)和/或(一幅或多幅)圖像。在其他實(shí)施例中，可以可選地使用生理和/或行為狀態(tài)信息。
[0025]一開始參考圖1，系統(tǒng)100包括掃描器102，掃描器102可以是正電子發(fā)射斷層攝像(PET)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝像(SPECT)、磁共振(MR)、計(jì)算機(jī)斷層攝像(CT)、超聲(US)或其他掃描器。為了解釋的目的和簡潔的緣故，結(jié)合PET掃描器描述掃描器102。
[0026]掃描器102包括沿著縱軸繞檢查區(qū)域106設(shè)置成大致環(huán)形布置的伽瑪輻射敏感探測器陣列104。探測器可以包括一個或多個閃爍晶體和對應(yīng)的光傳感器，例如光電倍增管、光電二極管等。晶體在被伽瑪射線擊中時發(fā)光，光傳感器接收光，并生成指示其的信號。探測器陣列104探測檢查區(qū)域106中發(fā)生的正電子煙沒事件的伽瑪輻射特性。
[0027]在配置成工作在列表模式下時，處理信號以生成探測到的煙沒事件的列表，包括諸如探測到事件的時間以及對應(yīng)響應(yīng)線(LOR)位置和取向的信息。在配置有飛行時間(TOF)能力時，還提供了沿LOR的煙沒位置估計(jì)。PET重建器110使用適當(dāng)?shù)闹亟ㄋ惴▽?shù)據(jù)進(jìn)行重建并生成指示被掃描對象或受檢者中衰變分布的圖像數(shù)據(jù)和/或一幅或多幅圖像。
[0028]支撐108支撐著要在檢查區(qū)域106中成像的對象或受檢者，例如人或動物患者。支撐108可以與系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)調(diào)地沿縱向運(yùn)動，從而可以在多個縱向位置掃描對象或受檢者。
[0029]計(jì)算機(jī)充當(dāng)操作員控制臺112，其包括人可讀的輸出裝置，例如監(jiān)測器或顯示器以及一個或多個輸入裝置，例如鍵盤和鼠標(biāo)?？刂婆_112的處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上編寫的軟件或計(jì)算機(jī)可讀指令，其允許操作員執(zhí)行功能，例如選擇和/或修改成像協(xié)議、啟動、暫停和終止掃描，觀察和/或操控投影和/或圖像數(shù)據(jù)等。
[0030]系統(tǒng)100還包括具有一個或多個生理監(jiān)測器116的生理狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備114。適當(dāng)?shù)纳肀O(jiān)測器包括，但不限于心率監(jiān)測器、血壓監(jiān)測器、呼吸監(jiān)測器、溫度監(jiān)測器、濕度監(jiān)測器、血糖監(jiān)測器和/或其他生理監(jiān)測器和/或能夠探測指示生理參數(shù)的信號的其他裝置，例如加速度計(jì)、換能器等。
[0031]在一種情況下，監(jiān)測器116中的至少一個為可以由患者攜帶的便攜監(jiān)測器。例如，監(jiān)測器116中的至少一個可以并入腕帶、可摘除粘片、手臂套囊、手指套囊、耳夾、皮帶、衣服或患者佩戴的其他裝置中。也可以將它并入手機(jī)、尋呼機(jī)、便攜式媒體(