[发明专利]生成肺状况图

说明书

传统上可以使用肺活量计来获得肺状况的生物标记物。肺活量计提供对肺排出的空气体积的估计。这是对肺疾病分期的一个相当间接的生物标记物，因为肺容量的减少可能仅表现在症状己相当发展的点。由于相关组织(携带肺泡的微结构的肺组织)含有大量空气，因此诸如慢性阻塞性肺病(COPD)的肺状况通常在常规X射线衰减图像上不可见。X射线暗场可以成功地指示微结构，例如肺泡。因此，使用暗场对肺进行成像可以提供关于COPD的状态的信息。

技术领域

本发明涉及用于生成肺状况图的设备、X射线成像布置、用于生成肺状况图的方法、计算机程序产品以及计算机可读介质。

背景技术

当X射线穿透感兴趣对象时，关于感兴趣对象的结构的信息以X射线的衰减、相位和散射分量的形式传达。常规探测器对散射和相位变化进行积分，使得衰减图像不显示相位或散射信息。最近的干涉测量方法使得可以导出X射线图像的相位和散射分量，并且因此可以获得关于成像感兴趣对象的结构的更多信息。

暗场散射是指由于感兴趣对象中的微结构而使X射线束散射的过程。暗场效应通常是不可见的，因为传统的衰减X射线图像有效地进行散射X射线的线积分。利用放置在X射线探测器前面的特别适配的干涉仪，可以将X射线辐射的散射分量与衰减辐射和相位调制的分量分离开。

WO 2014/002026 A1讨论了一种用于暗场成像的方法，所述方法包括利用成像装置来采集对象的暗场图像的投影。然而，这样的成像方法可以进一步改进。

发明内容

具有用于提供基于X射线图像的诊断信息的改进的技术将是有利的。

为此目的，本发明的第一方面提供了一种用于生成肺状况图的装置。

所述装置包括输入单元和处理单元。

所述输入单元被配置为向所述处理单元提供患者胸部的X射线衰减信息以及患者胸部的X射线暗场信息。

所述处理单元被配置为分割所述X射线衰减信息以提供从未分割的区分离的经分割的X射线图像数据。所述经分割的图像数据包括与所述X射线衰减信息中的与肺结构区域相对应的肺掩模图像。所述处理单元还被配置为通过将骨抑制算法应用于所述肺掩模影像来提供无骨肺图像数据，并且通过将辐射衰减模型应用于无骨肺图像数据来生成肺深度图。

所述肺深度图包括针对所述无骨肺图像数据的每个数据值的肺厚度值。所述处理器还被配置为利用所述肺深度图的空间对应的数据值来将X射线暗场信息的数据值归一化，以产生表示肺状况图的归一化肺暗场信息。

根据本发明的第二方面，提供了一种X射线成像布置，所述X射线成像布置包括：

-X射线图像采集设备，其具有X射线源和X射线探测器；以及

-如前所述的装置。

所述X射线图像采集设备用于采集患者胸部的X射线衰减信息和X射线暗场信息，并且将所述X射线衰减信息和所述X射线暗场信息提供给所述装置的接口。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于生成肺状况图的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供患者胸部的X射线衰减信息；

b)提供患者胸部的X射线暗场信息；

c)分割所述X射线衰减信息以提供从未分割的区分离的经分割的X射线图像数据，其中，所述经分割的图像数据包括与所述X射线衰减信息中的与肺结构区域相对应的肺掩模图像；

d)通过将骨抑制算法应用于所述肺掩模图像来提供无骨肺图像数据；

e)通过将辐射衰减模型应用于所述无骨肺图像数据来生成肺深度图，其中，所述肺深度图包括针对所述无骨肺图像数据的每个数据值的肺厚度值；并且