[发明专利]用于确定肿瘤的组织特性的方法

说明书

本公开涉及用于确定肿瘤的组织特性的方法。在该方法中，从检查区域采集造影剂增强的投影测量数据(PMD1、PMD2、PMD3)，其包括至少两个光谱投影测量数据集(PMD1、PMD2)。此外，基于采集的投影测量数据(PMD1、PMD2、PMD3)来重建图像数据(BD1、BD2、BD3)，图像数据(BD1、BD2、BD3)包括至少两个光谱图像数据集(BD1、BD2)。随后，基于重建的图像数据(BD1、BD2、BD3)来确定纹理参数(TP1、TP2、TP3)，并且基于参数数据库来执行参数分析。另外，描述了一种图像分析装置(20)。此外，描述了一种计算机断层摄影系统(40)。

技术领域

本发明涉及一种用于确定检查区域中的组织特性的方法。本发明还涉及一种图像分析装置。此外，本发明涉及一种计算机断层摄影系统。

背景技术

通常借助于现代成像方法来创建二维或三维图像数据，这些二维或三维图像数据可以用于可视化被成像的检查对象，并且还用于其他用途。

成像方法通常基于对X射线辐射的检测，其中生成所谓的“投影测量数据”。例如，可以借助于计算机断层摄影(CT)系统来采集投影测量数据。在CT系统中，X射线源和X射线检测器的组合被布置在旋转台架上，X射线检测器与X射线源被相对安装，该组合通常围绕扫描空间旋转，被检查对象(下文中被标识为患者，但不限制一般性)处于扫描空间中。旋转中心(也称为“等中心点”)与“系统轴线”z重合。在一次或多次旋转期间，利用来自X射线源的X射线辐射来照射患者，其中借助于与X射线源相对放置的X射线检测器来检测投影测量数据或X射线投影数据，所述数据描述在这一照射方向上由患者引起的X射线衰减。

特别地，投影测量数据(简称为投影数据)依赖于X射线检测器的构造。X射线检测器通常具有多个检测单元，这些检测单元通常以规则的像素阵列形式被布置。这些检测单元针对入射到这些检测单元上的X射线辐射，各自生成检测信号，在特定时间点从X射线辐射的强度和光谱分布方面分析该信号，以便得出关于检查对象的结论以及生成投影测量数据。然后基于投影测量数据来重建图像数据。例如可以借助于滤波反投影来执行重建。

在一些类型的CT成像方法中，利用具有不同X射线能谱的X射线辐射来对患者的同一个检查区域执行多个图像记录。这一过程也被称为多能量CT记录。例如，可以通过利用具有不同X射线电压的多个X射线源接连地或同时地进行多个CT图像记录，来进行这样的多能量CT记录。如果使用能量敏感检测器，并且如果对于单个CT图像记录而言，具有不同有效光谱的X射线衰减数据被同时记录，则还可以同时实现具有不同能谱的记录。这一过程可以例如借助于量子计数检测器或多层检测器得以实现。

所提及的图像记录(在下文中称为光谱CT图像记录)可用于例如确定检查区域中的身体物质的组成或不同材料的比例。

在治疗癌症时，通常比较重要的是，更精确地表征待治疗的肿瘤。例如，应当确定肿瘤的侵袭性。也很重要的是，在治疗开始之前能够预测肿瘤对特定治疗将如何反应，以及在治疗期间能够监测肿瘤对这一治疗的反应。

常规地，使用CT成像方法，其中肿瘤对治疗的反应借助于形态学变量的测量而发生。这一点的示例是RECIST标准的使用。此外，诸如CT灌注成像或双能量CT成像之类的技术也被用来表征肿瘤、预测肿瘤的反应并监测肿瘤的治疗。但是，这些技术仍然处于实验阶段，在临床应用中还没有被建立。

用于表征肿瘤、预测肿瘤对治疗的反应或监测肿瘤对治疗的反应的另一种新方法包括纹理分析。为了进行纹理分析，分离滤波器被应用于CT图像，以生成一系列派生图像，这些派生图像显示针对不同分离尺度值的特征，例如从细到粗。通常使用的特征是例如强度的平均值、标准偏差、同质性或熵。已经表明，这些特征中的一些特征具有预测价值。例如，借助于确定CT图像特征(这些CT图像特征彼此间隔10到12个图像像素)的均匀性，可以预测肝转移或肠癌患者的预期寿命。

光谱CT成像被用于计算不同X射线能量值处的伪单能图像，计算碘图像或生成虚拟非造影图像。碘图像中的碘含量用于测量局部血量。