[发明专利]用于X射线成像中的造影剂估计的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及X射线成像，特别是涉及用于X射线成像中的造影剂估计的系统和方法。

背景技术

在计算机断层扫描(CT)和荧光透视成像系统中，X射线辐射跨越感兴趣受检者、例如人类患者，并且辐射的一部分碰撞到其中收集图像数据的探测器或照相底板。在一些X射线系统中，照相底板则经过显影以产生图像，图像可由放射科医生或主治医生用于进行诊断。在数字X射线系统中，光电探测器产生表示碰撞到探测器表面的离散像素区域的辐射的量或强度的信号。然后可处理信号，以便生成可显示以供审查的图像。在CT系统中，包括一系列探测器元件的探测器阵列当扫描架围绕患者移动位置时通过各个位置产生相似信号。

在这类系统所产生的图像中，基于X射线穿过患者组织时所遇到的材料对X射线的变化的衰减来创建对比度。通常，具有带更大原子数的原子的材料将具有对X射线的更大衰减。因此，与诸如脂肪组织之类的其它组织相比，诸如骨头之类的组织可在图像中创建较高对比度。用于CT和荧光透视成像的一些技术使用造影剂在通常没有较高对比度的诸如血管之类的部位中人为地创建对比度。造影剂可包括能够以较高程度的效率来衰减X射线的一个或多个原子、例如碘。例如，在CT血管造影术中，通常将造影剂注入患者，之后接着CT成像。造影剂通常通过患者的某些组织来灌注，并且所产生的CT图像包含与灌注有造影剂的部位对应的增强对比度的区域。

造影剂可包括离子或非离子有机化合物。基于水溶性有机化合物的较低毒性及其碘原子的共价键，利用碘的造影剂通常包括水溶性有机化合物。因此，除了碘原子之外，这类造影剂还包括碳(C)、氢(H)，并且可包括氮(N)、氧(O)以及具有较低X射线衰减性质的其它原子。相应地，这些原子与碘原子的比例可影响造影剂对X射线的信号响应。因此，不同造影剂的使用可引起至少基于造影剂的分子结构的变化的信号响应。

发明内容

下面提出本文所公开的某些实施例的概述。应当理解，示出这些方面仅以便为读者提供这些实施例的概述，并且这些方面不是意在限制本公开的范围。实际上，本公开可包含下面可能没有提出的各个方面。

在一个实施例中，提供计算机实现的图像处理方法。该方法包括从在第一能量下所得到的第一多波长对比度增强X射线图像以及在第二能量下所得到的第二多波长对比度增强X射线图像来生成模拟的第一单波长对比度增强X射线图像和模拟的第二单波长对比度增强X射线图像。模拟的第一单波长对比度增强X射线图像包括增强对比度的第一区域，以及模拟的第二单波长对比度增强X射线图像包括增强对比度的第二区域。该方法还包括将增强对比度的第一和第二区域与图像的其它区域隔离，以及至少基于可归因于造影剂的所得出的部分信号来确定增强对比度的第一和第二区域中的造影剂的量。

在另一个实施例中，提供计算机实现的图像处理方法。该方法包括在患者的包括增强对比度的区域的多波长对比度增强X射线图像中将增强对比度的区域与图像的其它区域隔离。增强对比度的区域包括可归因于造影剂的部分信号。该方法还包括使用造影剂的合成线性衰减系数和给定体积的多波长能谱（polychromatic spectral）响应来确定增强对比度的区域的给定体积中的造影剂的体积。造影剂的合成线性衰减系数包括对用于得到多波长对比度增强X射线图像的能量范围的造影剂的相应线性衰减系数的加权和。

在另一个实施例中，提供一种系统。该系统包括：处理器，配置成运行存储器中存储的指令集，以便处理对比度增强X射线图像；以及具有指令集的存储器。指令集由处理器可执行以从在第一能量下所得到的第一多波长对比度增强X射线图像以及在第二能量下所得到的第二多波长对比度增强X射线图像来生成模拟的第一单波长对比度增强X射线图像和模拟的第二单波长对比度增强X射线图像。模拟的第一单波长对比度增强X射线图像在第一能量下来模拟并且包括增强对比度的第一区域，以及模拟的第二单波长对比度增强X射线图像在第二能量下来模拟并且包括增强对比度的第二区域。指令集还由处理器可执行以至少基于模拟的第一和第二单波长对比度增强X射线图像的给定体积中的造影剂的体积与模拟的第一和第二单波长对比度增强X射线图像的相应能谱响应之间的关系来确定增强对比度的第一和第二区域中的造影剂的量。

附图说明

通过参照附图阅读以下详细描述，将会更好地了解本发明的实施例的这些及其它特征和方面，附图中，相似符号在附图中通篇表示相似部件，其中：