本發(fā)明涉及一種計算機斷層攝影（CT）系統(tǒng)，所述計算機斷層攝影（CT）系統(tǒng)具體用于跟蹤推注。本發(fā)明還涉及具體用于這種CT系統(tǒng)中的一種對應的方法、計算機程序和處理器。

背景技術(shù)：
推注跟蹤是CT血管造影術(shù)中常用的方法，其用于確定注入到外周靜脈中的流入造影劑到達器官處的時間。這種成像方法主要用于產(chǎn)生動脈的圖像，諸如主動脈、肺動脈、大腦和頸動脈的圖像。已知的推注跟蹤方法采集薄圖像板并使用多個短掃描來將其定期更新。監(jiān)測在用戶定義區(qū)域中的圖像強度，并且當達到預定義的強度值時，這表明推注已經(jīng)到達了目標區(qū)域，從而開始診斷圖像采集。這種方法僅為了找出采集的正確開始時間，就需要消耗顯著量的X射線劑量。US7054406提出通過將針對已注入造影劑的患者，執(zhí)行低劑量X射線掃描和高劑量X射線掃描的X射線供給單元包括于計算機斷層攝影系統(tǒng)，來減少輻射劑量。重建收集的X射線投影數(shù)據(jù)以針對低劑量掃描和高劑量掃描生成圖像數(shù)據(jù)。在先于高劑量掃描的低劑量掃描中，連續(xù)獲得多個圖像，在其中，在給定位置設(shè)置ROI（感興趣區(qū)）。CT值計算單元在ROI中連續(xù)計算CT值，并且所計算的CT值以時間-密度曲線顯示出來。操作者觀察造影劑流入ROI的狀態(tài)，并且確定高劑量X射線掃描開始的時點。盡管相比于僅采集正常（高劑量）X射線掃描，US7054406減少了患者輻射劑量，但該系統(tǒng)仍然涉及僅用于確定應該何時開始高劑量X射線掃描的相當大的輻射劑量。因此，需要涉及針對患者的減少的輻射暴露的推注跟蹤裝置和方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目標是提供一種計算機斷層攝影系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法能夠跟蹤推注并且涉及針對患者的輻射暴露的減少的量。本發(fā)明的另一個目標是提供一種對應的處理器和計算機程序。在本發(fā)明的第一方面中，呈現(xiàn)了一種計算機斷層攝影系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：-包括X射線源和X射線探測器的采集單元，其用于采集投影數(shù)據(jù)集，-重建單元，其用于從第一投影數(shù)據(jù)集重建規(guī)劃圖像，-識別單元，其用于識別所述規(guī)劃圖像中的感興趣區(qū)域，-選擇單元，其用于選擇通過所述感興趣區(qū)域的投影角，-計算器，其用于針對所述感興趣區(qū)域的具有所選擇的投影角的投影計算目標投影值，-控制單元，其用于控制所述采集單元以采集第二減小的投影數(shù)據(jù)集，所述第二減小的投影數(shù)據(jù)集包括來自所述感興趣區(qū)域的具有所選擇的投影角的投影的投影數(shù)據(jù)，以及-比較器，其用于比較所述第二投影數(shù)據(jù)集的投影值與所述目標投影值，其中，所述控制單元適于控制所述采集單元以基于比較結(jié)果開始采集第三投影數(shù)據(jù)集并且適于從所述第三投影數(shù)據(jù)集重建診斷圖像。在本發(fā)明的另一方面中，呈現(xiàn)了一種用于在計算機斷層攝影系統(tǒng)中跟蹤推注的對應的方法，所述方法包括如下步驟：-采集第一投影數(shù)據(jù)集并且從所述第一投影數(shù)據(jù)集重建規(guī)劃圖像，-識別所述規(guī)劃圖像中的感興趣區(qū)域，-選擇通過所述感興趣區(qū)域的投影角，-針對所述感興趣區(qū)域的具有所選擇的投影角的投影計算目標投影值，-采集第二減小的投影數(shù)據(jù)集，所述第二減小的投影數(shù)據(jù)集包括來自所述感興趣區(qū)域的投影的投影數(shù)據(jù)，-比較所述第二減小的投影數(shù)據(jù)集的投影值與所述目標投影值，以及-采集第三投影數(shù)據(jù)集并且從所述第三投影數(shù)據(jù)集重建診斷圖像，其中，基于比較結(jié)果開始采集所述第三投影數(shù)據(jù)集。在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于計算機斷層攝影系統(tǒng)中的處理器，所述處理器被配置為控制所述計算機斷層攝影系統(tǒng)以執(zhí)行如下步驟：-采集第一投影數(shù)據(jù)集并且從所述第一投影數(shù)據(jù)集重建規(guī)劃圖像，-允許用戶識別所述規(guī)劃圖像中的感興趣區(qū)域，-允許用戶選擇通過所述感興趣區(qū)域的投影角，-針對所述感興趣區(qū)域的具有所選擇的投影角的投影計算目標投影值，-采集第二減小的投影數(shù)據(jù)集，所述第二減小的投影數(shù)據(jù)集包括來自所述感興趣區(qū)域的投影的投影數(shù)據(jù)，-比較所述第二減小的投影數(shù)據(jù)集的投影值與所述目標投影值，以及-采集第三投影數(shù)據(jù)集并且從所述第三投影數(shù)據(jù)集重建診斷圖像，其中，基于比較結(jié)果開始采集所述第三投影數(shù)據(jù)集。在本發(fā)明的又一方面中，提供了一種包括程序代碼模塊的計算機程序，所述程序代碼模塊用于，當在計算機上執(zhí)行所述計算機程序時，令計算機控制計算機斷層攝影系統(tǒng)以執(zhí)行所述處理器的步驟。在從屬權(quán)利要求中定義了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。應當理解，所聲明的方法、處理器和計算機程序與從屬權(quán)利要求中聲明和定義的系統(tǒng)具有類似和/或相同的優(yōu)選實施例。本發(fā)明提出僅采集一個薄圖像板（即第二投影數(shù)據(jù)集）以用于掃描規(guī)劃，并且之后僅從單次X射線投影確定推注到達時間。由于現(xiàn)代X射線采集單元，諸如柵格開關(guān)的管，允許采集單次投影，所以不必采集許多次短掃描。相反，這足以采集一個概要圖像（即，來自所述第一投影數(shù)據(jù)集的規(guī)劃圖像）并且識別其中的感興趣區(qū)域（ROI）。之后能夠在穿過ROI的減小的投影集（即所述第二投影數(shù)據(jù)集）中跟蹤推注的到達。所述減小的投影集能夠僅僅是一個投影，即，對應于在探測器（一般包括布置成行和列的陣列的多個探測器元件）的單個探測元件中獲得的強度（計數(shù)率）?；蛘?，它也能夠是在（優(yōu)選相鄰的）若干探測元件中獲得的強度（計數(shù)率）的（加權(quán)）和。發(fā)明人意識到，為了跟蹤推注到達目標區(qū)域，通常通過目標區(qū)域（ROI）的單次投影的采集是足夠的，并且這導致X射線劑量的急劇減少。例如，已知的方法會從10次短掃描重建10個圖像，其每次掃描都涉及1500個投影，從而導致整體上15000個投影的采集。通過根據(jù)本發(fā)明所述的方法，僅需要一次短掃描（第一投影數(shù)據(jù)集）和10個單次投影（第二投影數(shù)據(jù)集）， 從而產(chǎn)生1500+10×1=1510個投影。在優(yōu)選實施例中，所述第二減小的投影數(shù)據(jù)集僅包括來自所述感興趣區(qū)域的具有所選擇的投影角的投影的投影數(shù)據(jù)。這減少了投影數(shù)量（并且因此也減少了輻射劑量），并且同時優(yōu)化了目標跟蹤的精確度。理想地，所選擇的投影角使得幾乎沒有其他也可能攝取造影劑的結(jié)構(gòu)也在投影線中。在另一優(yōu)選實施例中，所述識別單元包括第一用戶接口，所述第一用戶接口允許用戶識別所述規(guī)劃圖像中的ROI。通常，所述第一用戶接口包括顯示器，所述顯示器用于顯示重建的規(guī)劃圖像和用戶輸入，這允許用戶識別ROI。所述用戶輸入能夠是，例如，計算機鼠標，所述計算機鼠標允許在圖像中繪制感興趣區(qū)域，或者是觸摸屏。所述用戶接口能夠要求ROI具有特定形狀，例如圓形或球形?；蛘?，用戶能夠繪制任意形狀。一旦用戶識別了ROI，就能夠?qū)OI的邊界顯示為由所述規(guī)劃圖像覆蓋。這允許用戶驗證精確的定位。在優(yōu)選實施例中，所述選擇單元包括第二用戶接口，所述第二用戶接口允許用戶選擇通過所述感興趣區(qū)域的所述投影角。所述第二用戶接口能夠與所述第一用戶接口共享元件，例如兩者都可以包括相同的顯示器。所述第二用戶接口包括用于識別所述投影角的用戶輸入。例如，能夠使用計算機鼠標的滾輪在顯示器上旋轉(zhuǎn)對應于不同的投影角的投影。所述第二用戶接口確保所述投影始終穿過ROI。選擇所述投影角通常僅涉及一個自由度，因為能夠僅在橫斷面之內(nèi)旋轉(zhuǎn)所述投影。然而，原則上，第二用戶接口允許用戶傾斜所述投影從而使其不再嵌入橫斷面中也是可行的。在所提出系統(tǒng)的另一實施例中，所述選擇單元適于自動選擇優(yōu)選的投影角，并且所述顯示器適于顯示所述優(yōu)選的投影角。自動選擇所述投影角允許了改進的臨床工作流程。通常，選擇所述投影角從而使其穿過所述目標區(qū)域，但不穿過也能夠攝取造影劑的其他器官或身體組織。有經(jīng)驗的醫(yī)生知道目標外部的哪些其他區(qū)域?qū)⒉粫哂性煊皠z取。然而，在一些情況中，簡單規(guī)則可以足以確定適當?shù)耐队?。例如，能夠有如下假設(shè)：在CT圖像中能夠容易識別的特定組織，諸如骨骼（高放射密度）或低密度肺組織通常將沒有造影劑攝取。在這種情況中，所述選擇單元能夠自動選擇優(yōu)選的投影角并將所述優(yōu)選的投影角向用戶顯示。有經(jīng)驗的醫(yī)生之后將僅需 要確認該選擇。在另一實施例中，所述選擇單元適于自動選擇所述投影角。如果所述選擇單元使用足夠準確的算法以用于確定所述投影角，那么這允許了甚至更加改進的工作流程，因為一般不需要與用戶交互，除了這樣的ROI的識別：針對所述ROI的識別，與用戶交互是優(yōu)選的（盡管ROI的自動選擇方法也是可行的，例如，依賴于待成像的期望器官的用戶輸入，例如，通過圖像處理和識別模塊）。在所提出系統(tǒng)的另一實施例中，所述選擇單元適于選擇超過一個投影角，并且所述第二減小的投影數(shù)據(jù)集包括來自所識別的感興趣區(qū)域的具有超過一個所選擇的投影角的投影的投影數(shù)據(jù)。例如，如果不能發(fā)現(xiàn)不穿過也可以產(chǎn)生造影劑攝取的其他組織的單個投影，使用超過一個投影角是有用的。如果一個投影單獨產(chǎn)生噪聲過大的信號，具有超過一個投影角也能夠是有用的。所述超過一個投影角能夠包含于相同的橫斷面中，或者它們能夠以不同角度傾斜。如果用戶選擇的所述投影角并不精確對應于輻射源和探測器之間的一條線，那么所述系統(tǒng)也能夠選擇超過一個投影角。在本發(fā)明的另一實施例中，所述采集單元適于在后續(xù)時間采集所述第二投影數(shù)據(jù)集的投影值，并且所述比較器適于計算在后續(xù)時間所采集的投影值的變化率。這具有這樣的優(yōu)勢：推注到達目標不是基于目標中強度的絕對增長的閾值，而是基于相比較于先前采集的投影值，投影值的相對變化。細化的實施例也能夠?qū)⑾啾容^于針對所述規(guī)劃圖像采集的投影值的投影值絕對增長的要求與相比較于之前時間點的在一個時間點采集的所述第二投影數(shù)據(jù)集的投影值的增長相組合。這能夠?qū)崿F(xiàn)目標到達時間的更精確識別。在另一實施例中，所述采集單元適于在后續(xù)時間以各次之間相等的時間間隔采集所述第二投影數(shù)據(jù)集的投影值。能夠基于使用的造影劑和預期的到達目標的時間選擇所述時間間隔。在另一優(yōu)選實施例中，所述采集單元還包括動態(tài)準直器，所述動態(tài)準直器用于在采集所述第二投影數(shù)據(jù)集時收縮從所述X射線源發(fā)射的X射線束。這具有這樣的優(yōu)勢：將輻射束僅限制于選擇的投影線，這進一步減少了針對患者的輻射劑量。而且，即使ROI非常小，也能夠更精確地將細薄 的X射線束定位穿過ROI。在又一實施例中，所述采集單元適于使用柵格開關(guān)的X射線源采集所述第二投影數(shù)據(jù)集。柵格開關(guān)的管允許采集單個投影角，而非角度段，即使包括輻射源和探測器單元的環(huán)在采集過程中高速連續(xù)旋轉(zhuǎn)。附圖說明本發(fā)明的這些和其他方面將參考下文描述的實施例變得顯而易見并被闡明。在以下附圖中：圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機斷層攝影系統(tǒng)的概要透視圖，圖2A和圖2B示出了這種計算機斷層攝影系統(tǒng)的橫截面視圖，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機斷層攝影系統(tǒng)的概要框圖，以及圖5示出了如通過根據(jù)本發(fā)明的計算機斷層攝影系統(tǒng)采集和重建的計算機斷層攝影規(guī)劃圖像的例子。具體實施方式圖1、2A和2B示出的計算機斷層攝影系統(tǒng)10包括機架12，機架12能夠繞著平行于圖1所示的坐標系的z方向（并且垂直于圖2A和圖2B的繪圖平面）延伸的旋轉(zhuǎn)軸14旋轉(zhuǎn)。為此，所述機架由電動機16以優(yōu)選的恒定但可調(diào)節(jié)的速度來驅(qū)動。在所述機架上安裝有輻射源18，例如X射線源。將這種X射線源連接到特別利用了光圈布置的準直器布置20，從而形成來自由輻射源18產(chǎn)生的輻射的圓錐形輻射束28，即，在z軸的方向以及垂直于z軸的方向中（即，在垂直于旋轉(zhuǎn)軸14的平面中）具有除零以外的有限維度的輻射束28。所述輻射束輻照檢查區(qū)域22，布置在患者臺的臺頂26上的對象24（未示出），例如患者，可以位于檢查區(qū)域22中。將檢查區(qū)域22塑造成圓柱形，其直徑由輻射束28的孔徑角α確定（孔徑角被理解為，由輻射束28的位于垂直于旋轉(zhuǎn)軸14的平面的邊緣的射線，相對于由輻射源S和所述旋轉(zhuǎn)軸定義的平面圍成的角度）。穿過檢查區(qū)域22后，X射線束28入射到二維探測器30上，二維探測 器30附接于機架12并且包括多個探測器行，每個探測器行包括多個探測器元件31。所述探測器行被布置在垂直于旋轉(zhuǎn)軸14的平面中，優(yōu)選地布置在圍繞輻射源18的圓弧上。然而，它們也可以以不同的方式形成；例如，它們可以描繪出圍繞旋轉(zhuǎn)軸14的圓弧或者為直線。由輻射束28擊中的每個探測器元件31針對在輻射源18每個位置處的輻射束28的射線提供測量值。在下文也將這種測量值的集稱為投影數(shù)據(jù)集。投影數(shù)據(jù)集包括由一個或多個探測器元件31在一個或多個投影角處采集的測量值。X射線源18和探測器30一起形成采集單元。探測器18通常也包括用于存儲采集的投影數(shù)據(jù)的器件?？梢詫⑦@樣的存儲器件包括在探測器30中或者如圖1所示（優(yōu)選地）提供為外部獨立的存儲單元34。借助電動機（未示出），能夠使檢查區(qū)域22或臺頂26平行于旋轉(zhuǎn)軸14或平行于z軸移動。借助另一電動機（未示出），能夠調(diào)節(jié)臺頂26的高度。圖2A示出了所提出的CT系統(tǒng)的優(yōu)選實施例，在其中，所述采集單元用于采集第一和第三投影數(shù)據(jù)集。設(shè)置準直器布置20從而使得輻射束28到達探測器30的所有探測器元件。圖2B示出了相同的CT系統(tǒng)，在其中，設(shè)置準直器布置20從而使得其收縮輻射束28’以產(chǎn)生這樣的效果：輻射束28’只能到達探測器30的一個探測器元件31。也可以這樣設(shè)置準直器布置20，從而使得ROI40至少部分在輻射束28’內(nèi)。準直器布置20是動態(tài)的，這意味著它能夠迅速地在寬的和窄的輻射束28之間改變。因此在采集了所述第一投影數(shù)據(jù)集之后能夠迅速地采集所述第二減小的投影數(shù)據(jù)集。然而，在備選實施例中，CT系統(tǒng)不使用這種能切換的準直器布置，而是準直器具有固定的設(shè)置（或根本不使用準直器），從而使得所有投影數(shù)據(jù)集通常通過輻射束28來采集，如圖2A所示。為了處理由所述采集單元采集的多種投影數(shù)據(jù)集，提供了處理單元36。將在下面詳細解釋所述處理單元36的處理。在顯示單元38上顯示重建的圖像或圖像部分。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的一般實施例的流程圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的計算機斷層攝影系統(tǒng)10的處理單元36的概要框圖。在第一步驟S10中，所述采集單元采集第一投影數(shù)據(jù)集42（例如存儲于存儲單元34 中），第一投影數(shù)據(jù)集42由重建單元41重建以獲得規(guī)劃圖像48。規(guī)劃圖像48由識別單元52和選擇單元54使用。在這個實施例中，識別單元52包括第一用戶接口56，并且選擇單元54包括第二用戶接口58。在這個實施例中，例如在顯示器38上，將規(guī)劃圖像48顯示給用戶。具體而言，在步驟S12中，優(yōu)選地通過第一用戶接口56，在規(guī)劃圖像48中由識別單元52識別ROI40。在步驟S14中，優(yōu)選地通過第二用戶接口58，由選擇單元54選擇穿過ROI40的投影角60。代替第一和第二用戶接口56、58，識別單元52和/或選擇單元54也可以包括自動部件，所述自動部件或者提出感興趣區(qū)域40和/或投影角60，所提出的感興趣區(qū)域40和/或投影角60作為建議顯示給用戶，和/或用于細化由用戶選擇的ROI40和/或投影角60。接下來，在步驟S16中，計算器62基于規(guī)劃圖像48、ROI40、投影角60以及，優(yōu)選地，ROI40的平均強度的預期增加來確定目標投影值64。在一個實施例中，計算器62通過計算穿過規(guī)劃圖像48的線積分來計算目標投影值64，在那里ROI40中的強度已被設(shè)置為增加的強度。積分是沿投影66執(zhí)行的（如圖5描繪的計算機斷層攝影規(guī)劃圖像48的例子所示）。所述采集單元之后（步驟S18）采集第二減小的投影數(shù)據(jù)集44（參見圖2B），例如只有一個測量值對應于以選擇的投影角60穿過ROI40的投影。比較器68比較（步驟S20）來自第二投影數(shù)據(jù)集44的投影值與由計算器62計算的目標投影值64。這種比較的結(jié)果能夠簡單地基于從第二投影數(shù)據(jù)集44采集的投影值何時大于目標投影值64。然而，如前所述，也能夠有更細化的比較。例如，條件能夠是，從第二投影數(shù)據(jù)集44采集的投影值大于目標投影值64并且在當前時間點采集的投影值高于先前采集的投影值。進一步細化能夠需要在隨后從第二投影數(shù)據(jù)集44采集的投影值中的最小斜率?；诒容^器68的比較結(jié)果70，控制單元32開始（步驟S22）采集第三投影數(shù)據(jù)集46并且從所述第三投影數(shù)據(jù)集46重建診斷圖像50。在顯示器38上將診斷圖像50顯示給用戶。圖5示出了用于識別ROI40和所述投影角的規(guī)劃圖像48的例子。該 圖像示出了人類胸部的橫截面。能夠看到心臟72、脊柱74、肺的部分76和肋骨78。ROI40和（在特定的投影角的）投影66顯示為覆蓋在規(guī)劃圖像48上，與它在第一和第二用戶接口56、58上能夠顯示的相似。能夠看出投影66穿過ROI40，以及預期不會產(chǎn)生造影劑攝取的結(jié)構(gòu)74、76、78。本發(fā)明能夠跟蹤推注或在X射線成像中產(chǎn)生對比的另一介質(zhì)。在跟蹤階段的過程中，根據(jù)本發(fā)明的計算機斷層攝影系統(tǒng)10通過采集減小的投影數(shù)據(jù)集44將針對患者的輻射暴露最小化?；谀軌颍?，指示推注已經(jīng)到達目標區(qū)域40中的對投影值的比較，開始采集和重建診斷圖像50。對推注或其他造影劑的施用通常通過注射或通過吞咽來執(zhí)行。能夠例如靜脈內(nèi)地、肌肉地、鞘內(nèi)地或皮下地執(zhí)行注射。針對胃或腸的檢查，能夠簡單地通過吞咽介質(zhì)來執(zhí)行施用。推注或其他造影劑能夠包括在X射線圖像中生成對比的任何種類的物質(zhì)。能夠由醫(yī)生、醫(yī)療助理、普通技術(shù)人員或患者本人來進行其施用。本發(fā)明，除了跟蹤造影劑的推注，也能夠應用于跟蹤受試者中其他物質(zhì)的分布。例如，它可以用于觀察特定物質(zhì)，例如人吞咽的在圖像中產(chǎn)生充分對比的食物或藥物，多快能夠到達胃或腸中特定位置。盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細說明和描述了本發(fā)明，但這樣的說明和描述被認為是說明性或示范性的，而非限制性的；本發(fā)明不限于公開的實施例。通過研究附圖、公開和所附權(quán)利要求，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實踐所聲明的本發(fā)明時能夠理解和實現(xiàn)所公開實施例的其他變化。在權(quán)利要求中，詞語“包括”不排除其他元件或步驟，不定冠詞“一”或“一個”不排除多個。單個元件或其他單元可以完成權(quán)利要求中列舉的若干項目的功能。在互不相同的從屬權(quán)利要求中列舉特定措施的簡單事實并不指示不能有利地使用這些措施的組合?？梢栽谶m當?shù)姆菚簯B(tài)介質(zhì)上存儲和/或分布計算機程序，所述非暫態(tài)介質(zhì)諸如與其他硬件一起提供或作為其他硬件的部分提供的光學存儲介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但所述計算機程序也可以以其他形式分布，諸如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)，或者其他有線或無線的通信系統(tǒng)。權(quán)利要求中的任何附圖標記不應被解釋為限制范圍。