藥劑成像的制作方法
【專利摘要】一種系統(tǒng)（200）包括：第一成像系統(tǒng)（201），其利用第一輻射對受檢者的內部感興趣區(qū)域進行成像，包括對所述感興趣區(qū)域中的第一藥劑進行成像；以及第二成像系統(tǒng)（218），其利用第二輻射對所述感興趣區(qū)域中的第二藥劑進行成像，其中，使用所述第二成像系統(tǒng)的輸出來觸發(fā)所述第一成像系統(tǒng)掃描所述感興趣區(qū)域，包括掃描所述感興趣區(qū)域中的所述第一藥劑。
【專利說明】藥劑成像
【技術領域】
[0001]下文總體上涉及成像，并且結合基于藥劑的計算機斷層攝影(CT)的具體應用進行描述；但是下文同樣適用于其它成像模態(tài)。
【背景技術】
[0002]對比增強CT是一種成像技術，其拍攝施予的放射造影材料通過感興趣區(qū)域的血管組織(例如血管和/或像心臟或者大腦的器官)的運輸。通常，對于對比增強CT，通過靜脈注射將放射造影材料的團劑施予到患者體內，并且掃描包括感興趣血管組織的患者感興趣區(qū)域。當放射造影材料流經血管組織時，放射造影材料引起感興趣區(qū)域血管組織中的X射線密度暫時升高，產生增強數(shù)據。
[0003]對所獲得的CT數(shù)據的分析可以用來確定感興趣區(qū)域血管組織的健康狀態(tài)。對于心臟應用，這可以包括隨時間量化分布于心肌的放射造影材料。這種分析可以包括確定參數(shù)，例如血液流量、血液體積、平均傳輸時間、最大上斜率、達峰時間等?？蓪⒃撔畔⒂脕碜R別缺血性(壞死)組織和/或不可逆受損(壞死的)組織與潛在可逆受損(處于危險中的)組織之間的不同。
[0004]為了捕獲造影材料攝取峰值，掃描需要與造影材料的施予同步。圖1示出了示范性造影材料曲線102，包括作為時間的函數(shù)的攝取104、攝取峰106和洗出108區(qū)。圖1還示出了預(或者基線)造影區(qū)110和后造影區(qū)112。在圖1中，y軸114表示造影材料的量，X軸116表示時間。如果失去同步,可能會過早或者在造影材料到達組織之前,過晚或者在造影材料離開組織之后，或者造影材料正處于組織中但是未在攝取峰值期間，執(zhí)行掃描。
[0005]但是，對施予造影劑團注的掃描進行定時是非常困難的。團注劑追蹤和試驗團注劑注射是確定時間的方法。在團注劑追蹤中，對2D軸向切片進行連續(xù)成像，并且追蹤血管中的造影材料水平直至其水平達到閾值，這觸發(fā)數(shù)據采集。在試驗團注劑注射中，以類似的方式使用低濃度團注測試來測量丸劑的到達時間。然后使用測量的時間來觸發(fā)施予檢查丸劑之后的數(shù)據采集。
[0006]CT掃描機發(fā)射電離輻射并且因而使被掃描人員暴露于電離輻射之下，這可能會損害或者殺死細胞和/或增加癌癥的風險。遺憾的是，團注劑追蹤和試驗團注劑注射都需要額外的CT成像來確定何時觸發(fā)對比增強CT掃描。至少鑒于上文所述，用于確定對相對于造影劑團注劑的施予的掃描進行定時的其他方法的需要仍未解決。

【發(fā)明內容】

[0007]本申請的各方面解決了上述問題和其他問題。
[0008]根據一個方面，一種系統(tǒng)包括:第一成像系統(tǒng)，其利用第一福射對受檢者的內部感興趣區(qū)域進行成像，包括對所述感興趣區(qū)域中的第一藥劑進行成像；以及第二成像系統(tǒng)，其利用第二輻射對所述感興趣區(qū)域中的第二藥劑進行成像，其中，使用所述第二成像系統(tǒng)的輸出觸發(fā)所述第一成像系統(tǒng)掃描所述感興趣區(qū)域，包括對所述感興趣區(qū)域中的所述第一藥劑進行成像。
[0009]在另一方面中，一種方法包括:檢測感興趣組織中光聲藥劑的存在；并且響應于在感興趣組織中檢測到所述光聲藥劑的存在而觸發(fā)掃描所述感興趣組織。
[0010]在另一方面中，一種編碼于計算機可讀介質上的計算機可讀指令，在由計算系統(tǒng)的處理器執(zhí)行時，所述計算機可讀指令令處理器:基于識別出所述感興趣區(qū)域中聲光藥劑的存在而觸發(fā)感興趣區(qū)域的掃描。
[0011]在閱讀和理解以下詳細描述之后，本領域技術人員將認識到本發(fā)明的其他方面。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]本發(fā)明可以采取各種部件和部件的布置以及各種步驟和步驟的安排的形式。附圖僅出于對優(yōu)選實施例進行圖示的目的并且不應被解釋為對本發(fā)明的限制。
[0013]圖1示意性地圖示了示范性造影劑曲線。
[0014]圖2示意性地圖示了包括電離輻射成像系統(tǒng)和非電離輻射成像系統(tǒng)的示范性系統(tǒng)。
[0015]圖3示意性地圖示的范例中，針對光聲成像配置非電離輻射成像系統(tǒng)。
[0016]圖4示意性地圖示的范例中，還針對超聲成像配置非電離輻射成像系統(tǒng)。
[0017]圖5圖示了觸發(fā)對比增強CT掃描的示范性方法。
[0018]圖6圖示了用于確定對比增強CT掃描的定時的示范性方法。
【具體實施方式】
[0019]圖2圖示了示范性系統(tǒng)200，其包括電離輻射成像系統(tǒng)201 (例如計算機斷層攝影(CT)掃描機)和非電離輻射成像系統(tǒng)218。
[0020]電離輻射成像系統(tǒng)201包括大致靜止的掃描架202和旋轉掃描架204，旋轉掃描架204由靜止掃描架202以可旋轉的方式支撐。旋轉掃描架204關于縱軸或z軸圍繞檢查區(qū)域206旋轉。
[0021]輻射源210，例如X射線管，由旋轉掃描架204支撐并且隨其一起旋轉，發(fā)出第一或者電離輻射。輻射敏感探測器陣列214在檢查區(qū)域206的另一面定位于源210對面。探測器陣列214探測穿過檢查區(qū)域206的輻射并且生成指示輻射的電信號。
[0022]受檢者支撐體208 ，例如臥榻，支撐檢查區(qū)域206中的受檢者或對象。
[0023]注射器216被配置為針對成像程序注射各種藥劑，例如靶向藥物和/或造影劑/材料。適當?shù)脑煊安牧习ǚ派湓煊安牧?例如，對于對比增強成像程序)、非放射造影材料(例如，光聲或者造影材料)和/或其他造影材料。在手動施予造影材料時，可以省略注射器216。
[0024]非電離輻射成像系統(tǒng)218發(fā)出激勵特定非放射造影材料(例如，光聲或者其他造影材料)的非電離激勵信號，其響應于被激勵而發(fā)出特征輻射(例如聲覺的或其他)。非電離輻射成像系統(tǒng)探測特征輻射并且生成指示該輻射的信號。
[0025]通用計算機充當操作者控制臺220?？刂婆_220包括人可讀輸出設備(例如監(jiān)視器或者顯示器)和輸入設備(例如鍵盤和鼠標)。駐留于控制臺220上的軟件允許操作者與掃描機200互動。這種互動包括基于指示特征輻射的信號等選擇像對比增強規(guī)程的成像規(guī)程，其可以包括致動注射器218以及啟動掃描。
[0026]重建器222重建信號并且生成三維(3D)體積圖像數(shù)據。
[0027]下文中將更加詳細地描述，基于表示感興趣區(qū)域中特征輻射的信號，探測到非放射造影材料的存在可以用于觸發(fā)控制臺220來通過成像系統(tǒng)201啟動對比增強CT掃描。這允許在不使患者暴露于來自對比增強CT掃描暴露的電離輻射之外的電離輻射的情況下啟動對比增強CT掃描，例如當使用團注劑追蹤或者試驗團注劑注射時，這兩者都使患者暴露于電離輻射之下來確定何時觸發(fā)CT掃描。
[0028]圖3示意性地示出了非電離輻射成像系統(tǒng)218的范例。對于該范例，非放射造影材料包括光聲造影材料。適當?shù)墓饴曉煊安牧习ㄟ胚彷季G(ICG)、亞甲藍和/或其他吸收光信號并且響應于其而發(fā)出聲信號的造影材料。
[0029]非電離輻射成像系統(tǒng)218包括光源302，例如激光器。用于亞甲藍的適當激光器包括被配置為發(fā)出短(例如，五到十納秒(5-lOns))脈沖的六百六十五納米(665nm)激光器，其可以穿透受檢者并且被光聲造影材料吸收，這激勵或者刺激光聲造影材料發(fā)出聲信號。
[0030]例如，對于ICG，可以使用八百零五納米(805nm)激光波長。在另一實施例中，利用多波長激光器?？梢允褂枚嗖ㄩL激光輻射來將造影劑的光譜特征從背景中區(qū)分出來。
[0031]超聲(US)接收器304被配置為探測由被激勵或者刺激的光聲造影材料發(fā)出的聲信號。US接收器304生成指示所接收的聲信號的信號。在圖3中，US接收器304是不具有任何空間編碼能力的單像素探測器。在其他實施例中，US接收器304可以包括多于一個像素的探測器和/或包括空間編碼能力。
[0032]光聲識別器306基于由US接收器304生成的信號來識別感興趣組織中是否存在光聲造影材料，并且當信號指示感興趣區(qū)域中光聲造影材料的存在時生成觸發(fā)信號。在一個非限制性范例中，光聲識別器306將信號(例如，力度、強度等)與參考閾值308進行比較并且當信號滿足閾值時生成觸發(fā)信號。當不施予光聲造影材料或者其他情況時，可以基于聲探測器304的輸出來確定參考閾值。光聲識別器306將觸發(fā)信號傳送至控制臺220。
[0033]可以用計時器310來測量從施予光聲造影材料到識別出感興趣組織中光聲造影材料的存在的持續(xù)時間?？梢曰趤碜杂谧⑸淦?16和/或控制臺220的信號啟動計時器，該信號指示技術員或者其他被授權人員已經施予了光聲造影材料。計時器310將計時器持續(xù)時間傳送至控制臺220。在另一實施例中，省略計時器310。
[0034]圖4示意性地示出了與圖3基本相似的實施例，只是非電離輻射成像系統(tǒng)218還包括超聲(US)發(fā)射器402和圖像處理器404。超聲(US)發(fā)射器402通過一個或多個換能器元件發(fā)出高頻率(例如，1-20兆赫茲(1-20MHZ))寬帶聲波，其穿過受檢者并且當他們穿過結構時基于結構成分而被衰減和返回(作為回波)。超聲(US)接收器304還被配置為探測回波并生成指示回波的信號。在這一實施例中，US接收器304包括像素探測器的一維或二維陣列。
[0035]圖像處理器404處理指示回波的信號并且基于其生成結構超聲圖像。適當?shù)奶幚戆ǔＲ?guī)B模式延遲和求和處理和/或其他處理。處理器404還處理聲信號并且生成指示光聲造影材料的圖像。處理器404疊加或者覆蓋結構和光聲造影材料圖像，生成的合成圖像示出被掃描結構信息的背景中的光聲造影材料。經由非電離輻射源218、控制臺220的顯示器和/或其他顯示器 可以視覺地呈現(xiàn)一個或多個圖像。[0036]預期變型。
[0037]在圖3和4中，光聲識別器306和/或計時器310定位于非電離輻射源218中。在另一實施例中，一個或多個這些部件定位于控制臺220和/或其他設備中。
[0038]在圖4中，US發(fā)射器402和圖像處理器404位于非電離輻射源218中。在另一實施例中，一個或多個這些部件位于獨立的US設備和/或其他設備中。
[0039]在另一實施例中，系統(tǒng)202的用戶視覺觀察觸發(fā)信號并且手動啟動CT掃描。
[0040]在另一實施例中，系統(tǒng)202的用戶視覺觀察生成的圖像并且手動啟動CT掃描。
[0041]在另一實施例中，當使用非電離輻射成像系統(tǒng)218為隨后的CT掃描確定施予放射造影和對比增強CT掃描之間的時間時，非電離輻射成像系統(tǒng)218和電離輻射成像系統(tǒng)201可以定位于獨立的檢查室中。
[0042]在另一實施例中，非電離輻射成像系統(tǒng)218包括用來發(fā)出電磁輻射的微波源，該電磁輻射激勵對應的所施予的非放射造影以發(fā)出特征輻射。同樣，探測到感興趣區(qū)域的特征輻射可以用來觸發(fā)感興趣區(qū)域的對比增強CT掃描。
[0043]圖5示出了一種用于在施予造影丸劑之后觸發(fā)對比增強CT掃描的方法。
[0044]應該理解，以下動作的順序是為了解釋說明而非限制。這樣，本文中也預期其他順序。此外，可以省略一個或多個動作和/或包括一個或多個其他動作。 [0045]在502，相對于患者定位非電離輻射成像系統(tǒng)218，使得可以在感興趣組織中探測光聲造影材料的存在。
[0046]感興趣組織可以是通向結合對比增強CT規(guī)程通過CT掃描機202所掃描的感興趣區(qū)域的血管或者是所述感興趣區(qū)域的一部分?？梢杂捎脩?、機器人、機械設備等保持非電離福射成像系統(tǒng)218就位。
[0047]在504，將造影材料，包括放射造影材料和光聲造影材料，施予給患者。
[0048]在506，使用非電離輻射成像系統(tǒng)218來利用光源302對感興趣組織進行照射。
[0049]在508，使用非電離輻射成像系統(tǒng)218，利用US接收器304檢測從聲光造影材料發(fā)出的信號，并生成指示其的信號。
[0050]在510，聲光標識符306響應于來自US接收器304的指示聲光造影材料的存在的信號而生成觸發(fā)信號。
[0051]在512，控制臺220響應于觸發(fā)信號，調用系統(tǒng)202以執(zhí)行CT掃描，至少包括捕獲其中的放射造影的峰值造影劑吸收。
[0052]圖6示出了用于在施予放射造影之后啟動CT掃描定時的方法。
[0053]應該理解，以下動作的順序出于解釋的目的而非限制。這樣，本文還預期其他順序。此外，可以省略一個或多個動作和/或可以包括一個或多個其他動作。
[0054]在602，相對于患者定位非電離輻射成像系統(tǒng)218，使得可以在感興趣組織中檢測光聲造影材料的存在。
[0055]感興趣組織可以是通往要結合對比增強CT規(guī)程通過CT掃描機202掃描的感興趣區(qū)域的血管或者是所述感興趣區(qū)域一部分?？梢杂捎脩?、機器人、機械設備等保持非電離輻射成像系統(tǒng)218就位。
[0056]在604，將僅包括光聲造影材料的造影材料施予給患者。
[0057]在606，與動作604同時(或恰在其之前或之后)，非電離輻射成像系統(tǒng)218啟動計時器310。
[0058]在608，使用非電離輻射成像系統(tǒng)218利用光源302照射血管。
[0059]在610，使用非電離輻射成像系統(tǒng)218，利用US接收器304檢測從聲光造影材料發(fā)出的信號，并生成指示其的信號。
[0060]在612,光聲識別器306基于該信號來識別光聲造影材料的存在。
[0061]在614，非電離輻射成像系統(tǒng)218響應于識別到所述存在而停止計時器310。
[0062]在616，非電離輻射成像系統(tǒng)218向控制臺220傳送由計時器306測量的持續(xù)時間。
[0063]在618，將包括放射材料的用于對比增強CT掃描的造影材料施予給患者。
[0064]在620，控制臺220基于所測量的持續(xù)時間啟動CT掃描，CT掃描機掃描感興趣區(qū)域，至少捕獲其中的放射造影的峰值吸收。
[0065]可以通過一個或多個執(zhí)行計算機可讀指令的處理器來實現(xiàn)上述內容，所述計算機可讀指令被編碼于或內嵌于計算機可讀存儲介質(例如物理存儲器)上，所述算機可讀指令令一個或多個處理器執(zhí)行各個動作和/或其他功能和/或動作。額外地或替代地，一個或多個處理器能夠執(zhí)行由諸 如信號或載波的暫態(tài)介質承載的指令。
[0066]應該理解，可以通過一個或多個執(zhí)行一個或多個計算機可讀指令的處理器來實現(xiàn)本文論述的一個或多個部件(例如，光聲識別器306等)，所述計算機可讀指令被編碼于或內嵌于計算機可讀存儲介質(例如物理存儲器)上，所述計算機可讀指令令一個或多個處理器執(zhí)行本文中所述的各種功能和/或其他功能。額外地或替代地，一個或多個處理器能夠執(zhí)行由諸如信號或載波的暫態(tài)介質承載的指令。
[0067]盡管已經結合CT描述了以上內容，但是要認識到，該成像系統(tǒng)可以包括其他成像應用，例如基于藥劑的磁共振成像(MRI)、基于藥劑的核醫(yī)學(NM)成像和/或其他成像。當然，用于特定設備(例如正電子發(fā)射斷層攝影(PET))的藥劑(例如銣-82)會對應于該設備(例如PET)。在非電離輻射成像的背景下，可以利用如本文所述的藥劑檢測來確定和/或優(yōu)化掃描和/或工作流程，例如，識別開始掃描時間、結束掃描時間等。
[0068]本文中已經參考各實施例描述了本發(fā)明。他人在閱讀本文中的描述之后可能想到修改和變更。應當將本發(fā)明解釋為包括所有這樣的修改和變更，只要它們在權利要求或其等價方案的范圍之內。
【權利要求】
1.一種系統(tǒng)(200),包括: 第一成像系統(tǒng)(201 )，其利用第一輻射對受檢者的內部感興趣區(qū)域進行成像，包括對所述感興趣區(qū)域中的第一藥劑進行成像；以及 第二成像系統(tǒng)(218)，其利用第二輻射對所述感興趣區(qū)域中的第二藥劑進行成像，其中，所述第二成像系統(tǒng)的輸出被用于觸發(fā)所述第一成像系統(tǒng)來掃描所述感興趣區(qū)域，包括掃描所述感興趣區(qū)域中的所述第一藥劑。
2.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第二藥劑是光聲造影材料。
3.根據權利要求1到2中任一項所述的系統(tǒng)，所述第二成像系統(tǒng)包括: 光源(302)，其發(fā)射激勵所述第二藥劑的光信號，所述第二藥劑響應于被所述光信號激勵而發(fā)射聲信號；以及 接收器(304)，其接收聲信號，其中，所述接收器的輸出觸發(fā)所述第一成像系統(tǒng)掃描所述感興趣區(qū)域，包括掃描所述感興趣區(qū)域中的第一藥劑。
4.根據權利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述光源包括激光器并且所述接收器包括超聲接收器。
5.根據權利要求3到4中任一項所述的系統(tǒng)，所述第二成像系統(tǒng)還包括: 光聲識別器(306)，其基于所述聲信號來識別所述感興趣區(qū)域中所述第二藥劑的存在并生成觸發(fā)信號，其中，所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述第一成像系統(tǒng)掃描所述感興趣區(qū)域，包括掃描所述感興趣區(qū)域中的所述第一藥劑。
6.根據權利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述光聲識別器將所述觸發(fā)信號與參考閾值進行比較，并響應于所述觸發(fā)信號達到所述參考閾值而觸發(fā)所述第一成像系統(tǒng)掃描所述感興趣區(qū)域，包括掃描所述感興趣區(qū)域中的所述第一藥劑。
7.根據權利要求5所述的系統(tǒng)，所述第二成像系統(tǒng)還包括: 計時器(310)，其測量從施予所述第二藥劑到基于所述聲信號識別出所述感興趣區(qū)域中所述第二藥劑的所述存在的持續(xù)時間，其中，在從施予所述第一藥劑過去測量的持續(xù)時間之后所述第一成像系統(tǒng)被觸發(fā)進行掃描。
8.根據權利要求4到7中任一項所述的系統(tǒng)，所述第二成像系統(tǒng)還包括: 超聲發(fā)射器(402)，其發(fā)射穿過所述感興趣區(qū)域的超聲信號，其中，所述接收器接收響應于所述超聲信號而生成的回波信號；以及 圖像處理器(404)，其處理所述回波信號并生成所述感興趣區(qū)域的結構圖像。
9.根據權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像處理器基于所述的聲信號生成所述感興趣區(qū)域中所述第二藥劑的圖像。
10.根據權利要求1到9中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述第二藥劑包括基于吲哚菁綠的造影材料。
11.根據權利要求1到10中任一項所述的系統(tǒng)，其中，由所述第二成像系統(tǒng)進行的對所述感興趣區(qū)域的掃描捕獲所述感興趣區(qū)域中所述第一藥劑的峰值攝取。
12.根據權利要求1到11中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述第一輻射是電離輻射，所述第一藥劑是放射藥劑，所述第二輻射是非電離輻射，并且所述第二藥劑是非放射藥劑。
13.—種方法,包括: 在感興趣組織中檢測光聲藥劑的存在；并且響應于在感興趣組織中檢測到所述光聲藥劑的所述存在，觸發(fā)對所述感興趣組織的掃描。
14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述感興趣組織中所述光聲藥劑的存在指示所述感興趣組織中感興趣藥劑的存在。
15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述掃描對所述感興趣組織中的所述感興趣藥劑成像。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，所述的掃描圖像捕獲所述感興趣藥劑在所述感興趣區(qū)域中的峰值攝取。
17.根據權利要求13到16中任一項所述的方法，所述的在感興趣組織中檢測光聲藥劑的存在包括: 利用第一輻射輻照所述感興趣區(qū)域，所述第一輻射激勵光聲藥劑發(fā)射聲信號；并且 檢測所述聲信號。
18.根據權利要求17所述的方法，所述的觸發(fā)包括: 基于所述聲信號識別所述感興趣區(qū)域中所述光聲藥劑的存在；并且生成指示所述感興趣區(qū)域中所述光聲藥劑的所述存在的觸發(fā)信號，其中，所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述掃描。
19.根據權利要求1 7所述的方法，所述的觸發(fā)包括: 基于所述聲信號識別所述感興趣區(qū)域中所述光聲藥劑的存在； 測量從施予所述光聲藥劑到識別出所述感興趣區(qū)域中所述光聲藥劑的所述存在的持續(xù)時間；并且 從施予所述感興趣藥劑過去所述持續(xù)時間之后觸發(fā)所述掃描。
20.一種編碼有一條或多條計算機可執(zhí)行指令的計算機可讀存儲介質，在由計算系統(tǒng)的處理器執(zhí)行時，所述計算機可執(zhí)行指令令所述處理器:基于識別出所述感興趣區(qū)域中光聲藥劑的存在而觸發(fā)對感興趣區(qū)域的掃描。
【文檔編號】A61B6/03GK103619258SQ201280030409
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月12日 優(yōu)先權日:2011年6月20日
【發(fā)明者】R·普羅克紹, L·揚科維奇 申請人:皇家飛利浦有限公司