[发明专利]用于血管狭窄可视化和导航的系统和方法

说明书

技术领域

本发明的实施例大体上涉及诊断成像，并且更特别地涉及提供自动识别和诊断血管病理的方法和设备。

背景技术

典型地，在计算机断层摄影(CT)成像系统中，x射线源朝受检者发射扇形束。该束在通过受检者衰减后碰撞辐射检测器阵列。在检测器阵列处接收的衰减束辐射的强度典型地取决于通过受检者的x射线束衰减。检测器阵列的每个检测器元件产生独立的电信号，其指示由每个检测器元件接收的衰减束。这些电信号被传送到数据处理系统用于分析，这最终产生图像。

在一个特定应用中，CT成像可以用于使例如冠状动脉、脑动脉、或其他脉管或动脉等脉管的局部窄化(也称为狭窄)可视化。狭窄（stenosis）的诊断、以及是否临床干预或如何临床干预的相关决定通常基于狭窄的评估程度，例如与脉管相邻部位相比横截面面积减小的百分比。然而，当采用当前的CT成像法时，这样的狭窄诊断在医务人员方面可能需要大量的时间。即，用于CT图像数据分析的现有方法是半自动的并且需要放射科医生逐步进行一系列程序。例如，放射科医生通过视觉检查血管的腔并且寻找病理来逐个分析它们。这是单调的、易于出错且耗时的过程，对每个患者花费20至35分钟来形成诊断，这并不罕见。当大多数医生主要从事检伤分类（triage）时，他们主要试图消除风险并且拒绝健康的患者，并且从而这样的漫长的诊断时间是非常不可取的，因为它们负面地影响患者容许量。

从而，所需要的是用于以高效的方式自动识别并且显示血管病理以便最小化诊断时间的方法和系统。另外需要的是用于自动量化血管中的狭窄水平的方法和系统。

发明内容

本发明的实施例针对提供准确的血管狭窄可视化和导航的方法和设备。

根据本发明的一个方面，CT系统包括：可旋转扫描架，其具有用以容纳待扫描的患者的开口；x射线源，其安置在可旋转扫描架上并且配置成朝患者的感兴趣区(其包括多个血管)投射x射线；x射线检测器，其安置在可旋转扫描架上并且安置成接收由x射线源发射并且通过感兴趣区衰减的x射线；以及数据采集系统(DAS)，其可操作地连接到x射线检测器。CT系统还包括计算机，对该计算机编程来获得感兴趣区的CT图像数据，从CT图像数据重建多个血管的3D图像，自动检测多个血管中的病理，以及在3D图像上识别多个血管中的病理，其中病理的严重程度在3D图像上指示。

根据本发明的另一个方面，提供非暂时性计算机可读存储介质，其具有存储在其上的计算机程序，该计算机程序包括指令，这些指令当由计算机执行时使计算机引起计算机断层摄影(CT)系统中的x射线源在扫描程序期间朝患者发射x射线并且从扫描获得患者的感兴趣区的CT图像数据，其中该感兴趣区包括心区，该心区包括患者的主动脉和冠状动脉。指令还使计算机生成并且显示冠状动脉树(其包括来自CT图像数据的患者的主动脉和冠状动脉)的3D图像、检测主动脉和冠状动脉中的每个的腔表面、以及使主动脉和冠状动脉中的每个的腔表面变形来模拟理想的腔表面。指令进一步使计算机基于相应的检测的腔表面与理想的腔表面的比较而确定主动脉和冠状动脉中的每个的狭窄状况并且在冠状动脉树的3D图像上指示主动脉和冠状动脉中的每个的狭窄状况。

根据本发明的再另一个实施例，计算机断层摄影(CT)成像的方法包括：采集患者感兴趣区的CT图像数据，该感兴趣区中包括血管结构；分析该CT图像数据来识别对应于感兴趣区中的血管结构的体素；以及从识别的体素生成患者的3D动脉树图像。该方法还包括检测动脉树中的每个血管的腔表面并且使每个血管的腔表面变形来模拟理想的腔表面。该方法进一步包括基于相应的检测的腔表面与理想的腔表面的比较而识别血管中的变窄区并且在3D动脉树图像上指示识别的变窄区中的每个的狭窄严重程度。

各种其他特征和优势将从下列详细描述和图中变得清晰可见。

附图说明

附图示出目前预想用于实施本发明的优选实施例。

在图中：

图1是与本发明的实施例一起使用的CT成像系统的描绘图；

图2是在图1中示出的系统的方框示意图；

图3是由图1和图2的CT成像系统生成的3D冠状动脉树的图形表示；

图4是图3的3D冠状动脉树的用户选择部分的图形表示；

图5是根据本发明的实施例、用于狭窄识别和诊断的CT成像的技术的流程图；

图6是根据本发明的实施例、示出腔表面和跟踪中心线的血管的横截面视图。

具体实施方式