CN110547822A - 造影成像***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“造影成像***和方法”。本发明提供一种成像***和方法，该成像***和方法采集身体中关注区域的非造影图像，并且基于该非造影图像来确定入口标准。该入口标准规定开始采集该关注区域的造影剂成像曝光的条件。在采集该非造影图像之后，测量成像身体中一个或多个位置处的造影剂量。该***和方法基于在成像身体中测得的造影剂量来确定满足入口标准的一个或多个条件，并且响应于确定满足入口标准的一个或多个条件而采集成像身体中关注区域的一个或多个造影图像。

Description

造影成像***和方法
技术领域
本文所公开的主题整体涉及成像***，更具体地涉及使用或依赖于将造影剂引入成像身体以获取图像数据的成像***。
背景技术
可将造影剂引入成像身体以提高成像***生成的图像数据中的造影剂密度。因为将造影剂引入成像身体不是瞬时的，所以用造影剂对身体进行成像可能依赖于定时，以确保在成像开始之前足量的造影剂到达身体内的关注区域。
扫描太早或太晚可能无法实现由造影剂提供的所需成像增强效果。在一些类型的成像中，诸如计算机断层摄影(CT)灌注扫描，当希望在不同血流阶段(例如，动脉期与静脉期)进行扫描时，随着造影剂流经身体，进行图像扫描的定时仍存在问题。当前，关于在施用造影剂后何时开始成像过程中的每组图像扫描，成像***的操作员采用通过试误法确定的一般规则。
对于具有非典型血流速度的患者，遵守这些一般规则可能导致无法在正确时间成像，并且可能需要重新扫描。例如，在灌注扫描时，将执行若干扫描阶段。每个阶段收集相同位置处具有特定扫描时间间隔的一套或一组成像扫描，并且持续具有最短和/或最长持续时间的一段时长。又如，心脏扫描可能具有需要在某个心脏周期进行成像的其它限制，而这可能影响成像扫描的持续时间。
现在用来确定何时开始若干次成像扫描中的第一次扫描的一般规则集中于或依赖于造影剂初始到达监测位置。但是，对于成像***操作员确定合适的后续成像扫描组的开始时间或一组成像扫描的结束时间而言，这样做帮助很小或没有任何帮助。在不正确的时间成像可导致需要重新扫描关注区域。
然而，当需要重新扫描时，操作员在试图对身体进行重新扫描之前，可能需要等待已经施用的造影剂从成像身体中排出。另外，这可导致患者接受多重剂量的造影剂和辐射。在大体积成像站点，这可导致这些站点的成像工作流程显著延迟并受到干扰。
发明内容
在一个实施方案中，一种方法包括采集成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像并且基于该一个或多个非造影图像来确定入口标准。入口标准规定开始采集成像身体中关注区域的一组或多组造影成像曝光的一个或多个条件。该方法还包括：在采集成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像之后测量成像身体中一个或多个位置处的造影剂量；基于在成像身体中测得的造影剂量来确定满足入口标准的一个或多个条件；以及响应于确定满足入口标准的一个或多个条件来采集成像身体中关注区域的一个或多个造影图像。
在一个实施方案中，一种成像***包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为用于检查成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像，并且基于该一个或多个非造影图像来确定入口标准。入口标准规定开始采集成像身体中关注区域的一组或多组造影成像曝光的一个或多个条件。一个或多个处理器还被配置为在采集成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像之后测量成像身体中一个或多个位置处的造影剂量，并且基于在成像身体中测得的造影剂量來确定满足入口标准的一个或多个条件。一个或多个处理器还被配置为响应于确定满足入口标准的一个或多个条件而引导成像光源和成像检测器采集成像身体中关注区域的一个或多个造影图像。
在一个实施方案中，一种方法包括：通过将关注区域暴露于一组或多组成像曝光之内的多个成像曝光中采集成像身体中关注区域的图像数据，其中每个组中的成像曝光在时间上相隔一个或多个时间延迟；基于具有成像身体的患者的心率、一个或多个时间延迟的平均值或中位数或在成像身体中测得的造影剂量中的一项或多项，改变成像曝光组中至少一组的一个或多个时间延迟；以及使用图像数据来形成该关注区域的一个或多个图像。
附图说明
通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述，将更好地理解本文所述的本发明主题，其中：
图1示出了根据本文所述的本发明主题的一个实施方案的成像***；
图2示出了用于对成像身体进行成像的方法的一个实施方案的流程图；
图3示出了所获取的成像身体的非造影图像的一个示例；
图4示出了在不同时间在监测图像中不同监测位置处测得的若干不同造影剂水平的一个示例；
图5示出了在成像身体的不同监测位置处测得的造影剂水平的另一个示例；并且
图6是可用于实现本文所讨论的各种实施方案的CT成像***的一个示例的示意性框图。
具体实施方式
本文所述的本发明主题的一个或多个实施方案提供用于确定针对成像系列中一组或多组成像扫描的入口和/或出口标准的造影成像***和方法。该系列可包括将在不同时间获取的单组成像扫描或多组成像扫描。每组成像扫描可包括一次或多次将成像身体暴露于成像能源中，诸如X射线辐射。
入口标准可定义成像***何时开始第一组成像扫描和/或何时开始一组或多组成像扫描中的任一组。出口标准可定义成像***何时结束一组成像扫描以及任选地何时开始下一组成像扫描。出口标准也可称为转换标准。虽然本文的具体实施方式关注灌注扫描和心脏成像，但任选地，本发明主题的一个或多个实施方案可用于其它类型的造影成像(例如，通过将造影剂施用于成像身体来采集图像)。
在一个实施方案中，入口和/或出口标准可在开始诊断扫描之前，通过关注区域或其它扫描位置的一个或多个非造影图像来确定。造影图像包括在将用以增强图像对比度的一种或多种造影剂施用(例如注射)到成像身体(例如，患者)后采集的图像，而非造影图像包括在没有施用任何造影剂(例如，在扫描之前的几分钟或几小时内未注射造影剂)的情况下采集的图像。***或***操作员可在非造影图像上选择关注位置或区域，并且指定以下方面的标准：在关注区域所计算出的造影剂水平(例如，造影剂的Hounsfeld单位，即放射性HU水平)、耗用时间和/或待采集的扫描数量。可指定多个关注位置或区域。
就入口标准而言，可对患者施用造影剂，成像***可随后采集关注区域或位置的一个或多个监测扫描，之后再开始采集与入口标准相关联的一组成像扫描。由于采集了监测扫描，***可计算一个或多个特定区域或位置中的造影剂量(例如，HU水平)。当基于所测得的造影剂量而言满足入口标准时，***将自动触发开始扫描与入口标准相关联的组。
就出口标准而言，***将计算在为当前组采集的成像扫描中一个或多个指定关注区域或位置中的造影剂量。当基于一个或多个指定位置中测得的造影剂量而言满足出口标准时，***将停止对当前组的扫描(即使为该组指定的扫描数量尚未完成)并自动触发开始下一组扫描。如果操作员确定应提前转换到下一组，则***可允许操作员手动覆盖自动触发器以开始转换到下一组。
这些***和方法可提供实时监测和条件标准逻辑，以确保当对比度增强达到成像组所需的程度时，成像组之间发生转换。标准逻辑可通过患者建模和先前患者信息来扩充，以减少所需的监测扫描数量。例如，可确定正在成像的患者的特征，诸如年龄、性别、心率、疾病状态等，并将这些特征与由与同一患者和/或其它患者的许多先前成像会话形成的模型进行比较。可将针对不同成像扫描组的开始和转换定时与以下项相关联：正在成像的不同关注区域、不同患者特征组等等。通过将患者特征与模型进行比较，这些定时可用定义或确定针对患者的入口或出口标准。这可允许在确定何时开始成像组或在成像组之间转换时获取更少的患者监测扫描，从而减少患者在成像辐射中的曝光。另外，这可为多个不同患者提供更一致的成像结果。这还可减少关注区域中的造影剂水平不正确时的成像误差，从而减少患者需要进行重新扫描的数量。
图1示出了根据本文所述的本发明主题的一个实施方案的成像***100。成像***100可被配置为例如对诸如人类或动物患者(或其的一部分)等物体进行计算机断层摄影(CT)扫描，诸如用于灌注研究或心脏研究的CT扫描。成像***100包括CT采集单元110和处理单元120。CT采集单元110采集投影数据或成像数据(例如，CT数据或CT成像信息)，而处理单元120控制CT采集单元110的操作并使用CT采集单元110采集的数据来重建图像。各种实施方案可包括附加部件，或可不包括图1所示的所有部件(例如，各种实施方案可提供与其它子***一起使用以提供成像***的子***)。此外，可能注意到，可将图1中作为单独的块示出的成像***100的某些方面并入单个物理实体中，以及/或者可将图1中作为单个块示出的多个方面在两个或更多个物理实体中共享或划分。
CT采集单元110包括X射线源112和CT检测器114。X射线源112和CT检测器114(以及相关部件，诸如蝴蝶结形滤波器、源准直器、探测器准直器等等)可围绕***100的桁架116的镗孔的中心轴线旋转。所示的X射线源112包括发生器113和管115。发生器113可用于控制(例如，经由来自处理单元120的输入信号)向管115供电，以改变管115的能量水平或电压水平。例如，X射线源112可用于在CT采集单元110围绕待成像物体旋转期间提供变化的能量水平。在一些实施方案中，X射线源112可被配置为在CT采集单元110围绕待成像物体旋转并用于收集物体的一系列投影时，在高电压(例如，标称140kV)和低电压(例如，标称80kV)之间切换。在一些实施方案中，电压可随着CT采集单元旋转而在不同视图间切换(例如，电压或能量水平高的给定视图、电压或能量水平低的紧接其后的视图、电压或能量水平高的下一个后续视图等等)。
通过源准直器和蝴蝶结形滤波器，可将来自X射线源112的X射线引导至待成像物体。待成像物体可例如为人类患者或人类患者的一部分(例如，头部或躯干等等)。源准直器可被配置为允许所需视场(FOV)内的X射线穿过以抵达待成像物体，同时阻止其它X射线。蝴蝶结形滤波器模块可被配置为吸收来自X射线源112的辐射，以控制传递到待成像物体的X射线的分布。
穿过待成像物体的X射线被物体衰减并由CT检测器114(可具有与其相关联的检测器准直器)接收，该检测器检测到衰减的X射线并将成像信息提供给处理单元120。处理单元120可随后使用CT检测器114提供的成像信息(或投影信息)来重建物体扫描部分的图像。处理单元120可包括或可操作地耦接到输出设备140，该输出设备在例示的实施方案中被配置为显示图像，例如显示处理单元120使用来自CT检测器114的成像信息重建的图像。输入设备150被配置为获取对应于待执行扫描的输入，其中处理单元120使用该输入来确定一个或多个扫描设置(例如，管电压、管电流、扫描旋转速度等等)。输入设备150可包括键盘、鼠标、触摸屏等等以接收来自操作员的输入，以及/或者可包括端口或其它连接设备以接收来自计算机或其它源的输入。
在例示的实施方案中，X射线源112被配置为围绕物体旋转。例如，X射线源112和CT检测器114可围绕桁架116的镗孔118定位并且围绕待成像物体旋转。随着X射线源112在成像扫描期间围绕物体旋转，CT检测器114在一次完整旋转期间收到的X射线提供穿过物体的X射线的360度视图。其它成像扫描范围可用于另选的实施方案中。可将CT成像信息收集为一系列视图，这些视图一起组成其旋转或一部分。每个视图或投影可具有针对特定视图收集信息(例如，计数)的视图持续时间。特定视图的视图持续时间定义了针对该特定视图的CT信息采集期。例如，每次旋转可由大约一千个视图或投影组成，其中每个视图或投影的持续时间或时长是完整旋转的大约千分之一。
处理单元120表示硬件电路，该硬件电路包括和/或连接一个或多个处理器(例如，一个或多个集成电路、一个或多个微处理器和/或一个或多个现场可编程门阵列)，处理器控制CT采集单元110的各个方面和/或使用经由CT采集单元110获取的信息来重建图像。例如，处理单元120可被配置为使用CT采集单元110收集的信息来重建CT图像。处理单元120可操作地耦接到输入设备150、输出设备140和CT采集单元110。例如，处理单元120可从输入设备150接收扫描相关信息，该信息可用于确定要用于成像***100待执行的给定成像扫描的所需临床任务、患者信息和/或扫描参数。又如，处理单元120可从CT检测器114接收成像数据或投影数据。再如，处理单元120可向CT采集单元110的一个或多个方面(诸如X射线源112和CT检测器114)提供控制信号。处理单元120可包括被配置为用于执行本文所讨论的一个或多个任务、功能或步骤的处理电路。可以注意到，本文使用的“处理单元”并不一定限于单个处理器或计算机。例如，处理单元120可包括多个处理器和/或计算机，这些处理器和/或计算机可集成在共同的外壳或单元中，或者可分布在多个单元或外壳中。
处理单元120控制CT采集单元110(例如，通过控制X射线源112的激活和停用，以及控制X射线源112的能量或电压水平)，并且在成像扫描期间收集CT成像信息。在各种实施方案中，处理单元120可控制CT采集单元110以首先获取待成像物体的跟踪投影或扫描，以用于帮助确定物体的一个或多个特征(例如，大小、衰减程度等等)。
处理单元120任选地控制造影剂注射***152的操作。造影剂注射***152包括一个或多个设备，该一个或多个设备可受控，以自动地将一种或多种造影剂施用于成像身体，诸如患者静脉。例如，造影剂注射***152可包括一个或多个与柱塞流体耦接的造影剂贮存器或容器，该柱塞迫使贮存器中的造影剂流入成像身体中。成像身体可具有一个或多个端口、导管、静脉导管等等，造影剂可通过其施用于成像身体。处理单元120可生成控制信号并将其发送到注射***152，以引导注射***152将造影剂自动注入成像身体。另选地，处理单元120可生成信号，该信号引导输出设备140以可视和/或可听方式将指令呈现给操作员，操作员可基于该指令将造影剂手动施用于成像身体。一个或多个传感器154可通过一种或多种有线和/或无线连接可操作地耦接到处理单元120。这些传感器154可测量成像身体的特性，诸如患者心率。例如，传感器154可表示心电图的引线。
图2示出了用于对成像身体进行成像的方法200的一个实施方案的流程图。方法200可用于引导成像***100的操作，诸如由处理单元120执行和/或控制的操作，以基于在成像身体中测得的造影剂水平确定何时开始一组扫描中的一个或多个图像扫描和/或何时在多组图像扫描之间转换。
在202处，选择跟踪图像中的一个或多个监测位置。跟踪图像可为在以下时间获取的成像身体的图像：在将造影剂施用于成像身体之前，或在施用的造影剂到达成像身体中的成像体积之前。成像体积可为要使用造影剂成像的身体的区域或体积。可获取非造影跟踪图像，并且***100的操作员(在图1中示出)或处理单元120(在图1中示出)可将跟踪图像中的一个或多个位置识别成监测位置。在一个实施方案中，监测位置是成像身体中测量造影剂的量(例如，造影剂水平)以确定成像身体是否满足入口或出口标准的位置。
继续参考图2所示的方法200的流程图，图3示出了所获取的成像身体的非造影图像300的一个示例。非造影图像300可为在方法200的202处所指的跟踪图像。在一个实施方案中，非造影图像300可为人类患者灌注研究中的扫描。另选地，非造影图像300可为该患者或另一成像身体的其它解剖结构的扫描。如上所述，非造影图像300在以下时间获取：注射或以其它方式将造影剂施用于图像300所示的关注区域之前，或在注射造影剂之后但在造影剂到达图像300所示的关注区域之前。
标记为1、2和3的若干监测位置在图3所示的非造影图像300中示出。这些监测位置可由成像***100的操作员手动选择，或者可由成像***100的处理单元120自动选择。例如，输出设备140可显示图像300，并且成像***的操作员可使用输入设备150在图像300中选择针对监测位置的位置。又如，输入设备150和输出设备140可为单个设备，诸如触摸屏，并且成像***的操作员可触摸图像300中监测位置将定位的位置。
任选地，成像***100的处理单元120可自动选择非造影图像300中的多个监测位置。处理单元120可检查图像300的像素、体素或其它单位特征，以确定待定位的监测位置。例如，处理单元120可确定图像300中像素的强度水平、颜色等等，并且将这些特征彼此进行比较和/或将这些特征与一个或多个阈值进行比较。可基于这些比较来选择监测位置，诸如通过在像素特征超过或低于阈值或与相邻像素相差至少指定量的区域中定位监测位置。
回到图2所示的方法200的流程图的描述，在204处，获取一组或多组非造影成像扫描。例如，处理单元120可通过将身体暴露于一种或多种剂量的辐射中，引导采集单元110获取成像身体的一个或多个非造影图像。这些剂量在本文中可任选地称为成像辐射脉冲。这些非造影成像扫描组可在以下时间获取：将造影剂施用于成像身体之前，或在造影剂施用于成像身体之后但在造影剂达正在成像的身体部分之前。
在206处，确定是否可通过这些非造影成像扫描组来创建一个或多个基线图像。基线图像可用于比较目的，以确定监测位置处的造影剂量或造影剂水平的改变程度。可基于非造影扫描的一个或多个特征，确定非造影成像扫描组是否可用于创建一个或多个基线图像。例如，该确定可基于关注区域是否显示在非造影扫描中、一个或多个或全部监测位置是否显示在非造影扫描中等等。
如果可通过这些非造影图像扫描组来创建一个或多个基线图像，则在一个实施方案中，可能不需要采集成像身体的其它非造影图像。因此，方法200的流程可从206朝210前进。但是，如果不能通过非造影图像扫描组来创建一个或多个基线图像，则可能需要采集一个或多个其它非造影图像扫描。因此，方法200的流程可从206朝208前进。
在208处，为缺失图像创建一个或多个基线扫描。缺失图像可为在204处获取的不用于或不可用于基线扫描的非造影图像扫描组。例如，处理单元120可引导采集单元110采集成像身体的一个或多个其它非造影图像作为一个或多个基线扫描。
在210处，呈现至少一个基线图像。例如，处理单元120可引导输出设备140可视地显示至少一个基线图像。可以这样显示基线图像，使得成像***100的操作员能够验证监测位置对于操作员而言可接受和/或在基线图像中可见。如果所显示的基线图像不可接受，则方法200的流程可朝操作202、204、206或208中的一者或多者返回。例如，操作员可将输入提供至输入设备150中，指示所显示的基线图像不可接受。任选地，方法200不包括结合210所述的显示操作。相反，该方法的流程可从206或208朝212前进。
在212处，确定一项或多项成像标准。在212处确定的成像标准可包括本文所述的出口标准。出口标准定义一个或多个规则，如果符合或满足该规则，则致使成像***100(a)自动停止将成像身体暴露于成像辐射脉冲或扫描中，以完成成像系列组中一个或多个图像的采集，(b)自动转换到下一图像和成像系列组，或(c)既停止将成像身体暴露于成像辐射中以完成当前采集的组和成像系列，也自动开始将成像身体暴露于成像辐射中以开始下一成像系列组中图像的采集。
出口标准可包括多种不同规则。例如，一组成像曝光或扫描的出口标准可包括：如果成像身体中一个监测位置处或一个监测位置组合处的造影剂水平超过一个或多个阈值、低于一个或多个阈值、变化大于或小于指定速率、包括峰值等等，则符合造影剂水平规则。
出口标准可由成像***100的操作员定义，可为成像***100的默认规则，可为成像身体类型的默认规则，可为基于具有成像身体的患者的一个或多个特征的默认规则等等。例如，成像***100的操作员可使用输入装置150来提供定义一组或多组成像扫描的出口标准的规则。又如，每个成像***100或若干成像***100可具有定义为默认或回退规则的相同出口标准，其任选地可由成像***100的操作员进行修改，可由处理单元120基于一个或多个患者模型进行修改，或为它们的组合。关于具有成像身体的患者的特征，处理单元120可获取患者的特征，诸如患者年龄、性别、待成像身体部分的类型、心率或其它生理测量值或指标。处理单元120任选地可将该信息存储在存储器128中，以及/或者可获取存储在存储器128中的一个或多个标准模型。
标准模型可为患者特征、不同成像系列的详细信息和出口标准之间的关系。例如，可通过检查一个或多个不同患者的先前成像系列来建立标准模型。可通过确定不同成像系列中成像的患者的特征来检查先前的成像系列。还可检查这些不同的成像系列，以确定成像为不同患者的成像身体的解剖结构。还可检查成像系列，以确定在施用造影剂之后，不同患者体内的造影剂到达不同成像身体的时长，以及任选地造影剂在不同患者的不同成像身体中达到某些指定水平的时长。
该模型可提供各种信息，这些信息可有助于成像***100的处理单元120确定在转换到成像系列中下一或其它成像扫描组之前，在成像身体中的一个或多个监测位置处测得的造影剂量(例如，出口标准)。例如，处理单元120可将待成像患者的年龄、性别、心率等与许多不同患者的相同或相似特征进行比较，这些许多不同患者的数据构成模型的一部分。处理单元120还可将待成像患者的成像身体与许多不同患者的不同成像身体进行比较，这些许多不同患者的数据形成模型。
处理单元120可随后(从模型中)选出或识别出在患者即将成像时，患者体内一个或多个不同监测位置处(用于开始或转换到一组成像扫描)的造影剂水平，这些患者具有相同或相似特征和/或相同或相似成像身体部分。处理单元120可随后使用这些模型得出的造影剂水平来确定一个或多个造影剂水平阈值，这些阈值用于确定何时针对待成像患者进行多组成像扫描之间的转换(例如，出口标准)。
任选地，基于对患者特征、成像身体类型等的比较，模型可指示在待成像的成像身体的一个或多个监测位置处造影剂达到指定水平的时长。例如，处理单元120可将待成像患者的年龄、性别、心率等与许多不同患者的相同或相似特征进行比较，这些许多不同患者的数据构成模型的一部分。处理单元120还可将待成像患者的成像身体与许多不同患者的不同成像身体进行比较，这些许多不同患者的数据形成模型。处理单元120可随后从模型中选出或识别出在患者即将成像时，患者体内多个监测位置处的造影剂水平达到某些指定水平的时长。处理单元120可随后使用施用造影剂和在形成模型的患者体内的造影剂达到某些指定水平之间的时间延迟，以确定何时在待成像患者的系列中的不同成像曝光组之间切换。
又如，出口标准可包括关于一个或多个成像组中待完成的扫描数量的一个或多个限值或约束。一个出口标准可为在某组期间拍摄的成像扫描数量的下限。此出口标准可能要求，成像***100(例如，通过检测器114)获取成像扫描的至少此下限，之后才允许成像***100前进到下一成像组(或终止成像系列)。此下限可由操作员定义，可基于待成像身体的类型而具有默认值，或者可通过另一种方式来定义。在成像组中获取的成像扫描的数量达到此下限之前，处理单元120可能阻止成像***100前进到成像系列中的下一组。任选地，处理单元120可以其它方式阻止成像***100完成成像系列。
另一个出口标准可包括在该组期间拍摄的成像扫描数量的上限。此出口标准可阻止成像***100在成像组期间获取超过此上限的成像扫描。此上限可由操作员定义，可基于待成像身体的类型而具有默认值，或者可通过另一种方式来定义。一旦满足此出口标准，处理单元120可自动引导成像***100前进到下一成像组或终止成像系列。
出口标准可为关于某组中的成像扫描的采集时间可持续多长时间的时间下限。例如，此出口标准可阻止处理单元120引导成像***100完成当前成像组，并且在达到此时间下限之前继续到后续图像组。这可防止成像***100过早终止成像组，并且任选地可防止成像***100在成像身体中的造影剂水平达到一个或多个阈值之前开始后续成像组。
出口标准可为关于某组中的成像扫描的采集时间可持续多长时间的时间上限。例如，如果自成像组开始以来经过的时间超过时间上限，则此出口标准可阻止处理单元120继续引导成像***100在当前未完成的成像组中采集其它扫描。这可阻止成像***100在获取成像组的扫描时停留过长。在成像组中停留过长可导致以下风险：对于后续成像组而言，一个或多个监测位置中的造影剂水平下降得过低。如果发生此情况，对于后续成像组而言，监测位置中的造影剂可能不足以在后续成像扫描组中提供更高的图像对比度。在一个实施方案中，如果自开始对当前组进行成像以来经过的时间已达到时间上限，则处理单元120可引导成像***100自动终止当前组，并且开始采集图像系列中下一后续组的成像扫描。
回到图2所示方法200的流程图的描述，可为一系列若干成像扫描或曝光组中的每组成像扫描或曝光(在212处)单独确定出口标准。例如，每组成像扫描可具有为该组所定义的单独且可能不同的一项或多项出口标准。每个组的出口标准可不同于所有其它组的出口标准，或者两个或更多个(或全部)成像组可具有相同的出口标准。虽然可为一个成像组确定若干出口标准，但可任选地为一个成像组确定单个出口标准。
在214处，确定是否存在还有待确定出口标准的另一个成像扫描或曝光组。例如，先前在212处的标准确定可针对该系列若干成像曝光组中的第一、第二、第三等成像曝光组。在214处的确定涉及确定该系列中是否存在另一、下一或后续成像曝光组。
如果存在需要确定出口标准的另外成像曝光组，则方法200的流程可从214返回到208。例如，可通过在204处获取的非造影图像组，创建针对另一、后续或下一成像曝光组的一个或多个另外基线图像。在210处，显示该一个或多个基线图像，并且在212处，确定针对当前检查的即将到来的该成像曝光组的出口标准。这样，方法200的流程可循环继续，该循环涉及208、210、212、214，并为该系列若干成像曝光组中的一个或多个成像曝光组中的每一组确定了出口标准。在一个实施方案中，在214处，为针对患者或待成像身体而进行的全部成像曝光组确定出口标准之后，方法200的流程可从214朝216前进。
在216处，确定是否已针对该成像曝光组设置入口标准。入口标准定义一个或多个规则，如果符合或满足该规则，则致使成像***100自动开始将成像身体暴露于成像辐射中，以采集成像系列组中的一个或多个图像。与定义一系列成像曝光的执行何时从一组成像曝光前进到下一组成像曝光的出口标准相反，入口标准可定义何时开始第一组成像曝光。
在一个实施方案中，可仅为成像系列中待获取的第一组成像扫描确定一项或多项入口标准。此一项或多项入口标准可定义或以其它方式决定何时将获取该成像系列中的第一成像组，但不可决定何时获取任何其它成像组。如本文所述，出口或转换标准可定义何时结束成像组(并且前进到系列中的下一个成像组)、何时在该系列中的成像组之间转换、或者何时以其它方式开始该系列中的另一个成像组。另选地，可为一系列中不同于或除第一成像组之外的一个或多个成像组确定一项或多项入口标准。
入口标准可包括多种不同规则。例如，某系列中的第一成像曝光或扫描组的入口标准可包括：当成像身体中的一个或多个监测位置处所测得的造影剂水平超过一个或多个阈值、低于一个或多个阈值、增加速率比指定速率快、减小速率比指定速率更慢、包括峰值(例如，增大随后减小)等等时，则符合造影剂水平规则。
入口标准可由成像***100的操作员定义，可为成像***100的默认规则，可为成像身体类型的默认规则，可为基于具有成像身体的患者的一个或多个特征的默认规则等等。例如，成像***100的操作员可使用输入设备150来提供定义第一成像扫描组的入口标准的规则。又如，每个成像***100或若干成像***100可具有定义为默认或回退规则的相同入口标准，其任选地可由成像***100的操作员进行修改，可由处理单元120基于一个或多个患者模型进行修改，或为它们的组合。
如上文针对出口标准所述，标准模型可为患者特征、不同成像系列的详细信息以及针对同一或其它患者的先前成像系列的入口标准之间的数学关系。处理单元120可将待成像患者的年龄、性别、心率等与许多不同患者的相同或相似特征进行比较，这些许多不同患者的数据构成模型的一部分。处理单元120还可将待成像患者的成像身体与许多不同患者的不同成像身体进行比较，这些许多不同患者的数据形成模型。处理单元120可随后(从模型中)选出或识别出在患者即将成像时，患者体内一个或多个不同监测位置处(用于开始或转换到一组成像扫描)的造影剂水平，这些患者具有相同或相似特征和/或相同或相似成像身体部分。处理单元120可随后使用这些模型得出的造影剂水平来确定一个或多个造影剂水平阈值，这些阈值用于确定何时开始针对待成像患者进行第一组成像扫描(例如，入口标准)。
任选地，基于对患者特征、成像身体类型等的比较，模型可指示在待成像的成像身体的一个或多个监测位置处造影剂达到指定水平的时长。处理单元120可将待成像患者的年龄、性别、心率等与许多不同患者的相同或相似特征进行比较，这些许多不同患者的数据构成模型的一部分。处理单元120还可将待成像患者的成像身体与许多不同患者的不同成像身体进行比较，这些许多不同患者的数据形成模型。处理单元120可随后从模型中选出或识别出在患者即将成像时，患者体内多个监测位置处的造影剂水平达到某些指定水平的时长。处理单元120可随后使用施用造影剂和在形成模型的患者体内的造影剂达到某些指定水平之间的时间延迟，以确定何时开始采集待成像患者的第一组成像曝光。
另一个入口标准可包括成像组的待获取扫描数量的上限。如果(例如，经由输入设备150)输入到成像***100中的成像组的扫描数量超过此上限，则处理单元120可阻止开始采集第一成像组中的成像扫描。处理单元120任选地可提示成像***100的操作员校正、更新、修改或以其它方式更改第一成像组的待获取的扫描数量。
如果(在216处)确定入口标准尚未确定、设置或以其它方式建立，则方法200的流程可朝222前进。任选地，如果尚未设置入口标准，则可在216处确定、设置或以其它方式建立入口标准。如果(在216处)确定入口标准已确定、设置或以其它方式建立，则方法200的流程可朝218前进。虽然本文的描述指出可确定若干入口标准，但另选地，可为第一成像组确定单项入口标准。
在218处，采集成像身体中关注区域的监测图像。监测图像可为在处理单元120的引导下，通过成像***100采集的图像。可将成像身体暴露于成像辐射中以生成表示在将造影剂施用于成像身体之后的监测图像的图像数据。可采集监测图像，以调查造影剂是否已到达成像身体中的一个或多个监测位置，以调查一个或多个监测位置处的造影剂量，以及/或者以其它方式确定一个或多个监测位置处的造影剂水平的变化。
在220处，确定是否符合或达到系列中第一组成像曝光的入口标准。例如，该确定可涉及检查监测位置(例如，图1所示的监测位置1、2、3)中一个或多个的造影剂水平是否达到或超过对应的指定造影剂水平阈值，造影剂水平是否比指定速率增加更快(或另选地，更慢)，造影剂水平相对于时间的变化是否包括峰值等等。
在一个示例中，处理单元120可测量在监测图像中先前在202处识别出的监测位置1、2、3中的一个或多个位置处出现的造影剂量。任选地，处理单元120可测量在监测图像中一个或多个其它位置处出现的造影剂量。处理单元120可基于监测图像中的像素或体素特征(诸如，像素或体素的强度、颜色等)，自动确定在监测图像中某个位置处出现的造影剂量。
处理单元120可任选地平移、旋转或以其它方式改变图像的取向或位置，使得监测图像和/或后续扫描的一个或多个位置(例如，中心位置)是相同的。这有助于处理单元120进行图像配准，使得监测位置在监测图像和后续扫描中持续处于一致位置。
处理单元120任选地可将监测图像和/或后续图像中测得的造影剂水平归一化。将造影剂水平归一化可防止监测图像或其它图像中的造影剂水平测量不准确，比实际造影剂水平更大或更小。处理单元120可在相对较短的时段(诸如，五百毫秒或更短时间)内计算出造影剂水平。这有助于确保在一个或多个监测位置中的造影剂水平显著变化之前，可及时地将该标准与所测得的造影剂水平进行比较。
处理单元120可确定在监测位置1、2、3中的一个或多个监测位置处测得的造影剂水平量是否超过一个或多个对应的指定造影剂水平阈值。任选地，处理单元120可确定2个或更多个监测位置处测得的造影剂水平量是否超过对应的指定造影剂水平阈值的组合。
如果在一个或多个监测位置或多个监测位置组合处测得的造影剂水平超过一个或多个对应阈值，则可能满足入口标准。这表明，现在成像身体中存在的造影剂足以开始将成像身体暴露于针对第一组成像曝光的成像辐射中。因此，方法200的流程可从220朝222前进。但是，如果在一个或多个监测位置(或多个监测位置的组合)处测得的造影剂水平不超过一个或多个对应阈值，则可能不未满足入口标准。这表明，成像身体中的造影剂尚不足以开始将成像身体暴露于针对第一组成像曝光的成像辐射中。因此，方法200的流程可从220返回218。例如，方法200可在218和220之间的循环中继续，以重复采集成像身体的另外监测图像，重复测量监测图像中一个或多个监测位置处的造影剂水平，以及重复确定所测得的造影剂水平已达到或超过一个或多个指定阈值，直到或除非满足入口标准。
图4示出了在不同时间在监测图像中不同监测位置1、2、3处测得的若干造影剂水平400、402、404的一个示例。造影剂水平400、402、404中的每一个水平表示在一个或多个监测图像410中的不同监测位置1、2、3处测得的造影剂量。监测图像410可为在218处采集的成像身体的图像。在例示的实施方案中，造影剂水平400、402、404与指示时间或样本数量(例如，采集的监测图像410的数量)的水平轴线406一起显示，并且与指示造影剂水平升高的垂直轴线408一起显示。
造影剂水平400可表示在监测图像410中的第一监测位置1处，在不同时间测得的造影剂量。造影剂水平402可表示在监测图像410中的第二监测位置2处，在不同时间测得的造影剂量。造影剂水平404可表示在监测图像410中的第三监测位置3处，在不同时间测得的造影剂量。在图4中，第一监测位置1标记为ROI#1，指示第一监测位置1是成像身体的第一关注区域。第二监测位置2标记为ROI#2，指示第二监测位置2是成像身体的第二关注区域。第三监测位置3标记为ROI#3，指示第三监测位置3是成像身体的第三关注区域。任选地，可检查单个监测位置，可检查两个监测位置，或可检查三个以上的监测位置。
在一个实施方案中，输出设备140可显示监测图像410，其中监测位置1、2、3标记并显示在输出设备140的图像410中。这有助于成像***100的操作员可视地监测这些监测位置1、2、3处的造影剂水平变化，并且任选地确定造影剂输送过程中是否发生任何异常。可按序列(例如，视频或其它基于时间的图像帧组合)呈现在不同时间获取的若干监测图像，以向操作员示出一个或多个监测位置处的造影剂水平相对于时间的变化情况。
造影剂水平阈值412也如图4所示。如上所述，处理单元120比较在不同时间测得的一个或多个不同监测图像410中的造影剂水平400、402和/或404，以确定测得的造影剂水平400、402和/或404中一者或多者何时超过阈值412。例如，入口条件可包括单个规则或标准，诸如要求在第一监测位置1处测得的造影剂水平400超过指定阈值412。在图4中，造影剂水平400首先在时间t1超过阈值412。在此例中，处理单元120可确定在时间t1满足入口标准，然后可触发该系列中第一组成像曝光的开始。就图2所示的方法200的流程图而言，这可导致方法200从220朝222前进。
又如，入口标准可要求在监测位置1、2、3中的每一个处测得的造影剂水平400、402、404同时超过阈值412。换句话说，此入口标准可要求造影剂水平400、402、404全部同时高于阈值412。在图4中，这首先发生在时间t2。处理单元120可确定在时间t2满足入口标准，然后可触发该系列中第一组成像曝光的开始。就图2所示的方法200的流程图而言，这可导致方法200从220朝222前进。
又如，入口标准可要求一个或多个造影剂水平(在高于阈值412之后)降至阈值412以下，并且一个或多个其它造影剂水平高于阈值412。例如，入口标准可要求第三监测位置3处的造影剂水平404高于阈值412，但第二监测位置2处的造影剂水平402同时高于造影剂阈值412(或任选地，第一监测位置1处的第一造影剂水平402低于阈值412)。在图4中，这首先发生在时间t3。处理单元120可确定在时间t3满足入口标准，然后可触发该系列中第一组成像曝光的开始。就图2所示的方法200的流程图而言，这可导致方法200从220朝222前进。
又如，入口标准可要求一个或多个造影剂水平(在高于阈值412之后)降至阈值412以下。例如，入口标准可要求第三监测位置3处的造影剂水平404在高于阈值412之后低于阈值412。在图4中，这首先发生在时间t4。处理单元120可确定在时间t4满足入口标准，然后可触发该系列中第一组成像曝光的开始。就图2所示的方法200的流程图而言，这可导致方法200从220朝222前进。
前述示例仅仅是可用于确定何时自动开始第一组成像扫描的几项不同的入口标准。任选地，可使用一项或多项其它入口标准。例如，入口标准可为在监测位置处测得的造影剂水平的变化速率。指定的正变化速率可表示造影剂水平预期在监测位置处上升的速率(例如，基于上述模型或以其它方式进行设置)。如果造影剂水平的增大速率比正指定速率更快，则处理单元120可确定监测位置处的造影剂水平将比预期更早地超过指定的造影剂水平阈值。因此，处理单元120可触发第一组成像扫描的开始(例如，在监视位置处测得的造影剂水平超过造影剂水平阈值之前)。但是，如果造影剂水平的增加速率比指定速率更慢，则处理单元120可确定监测位置处的造影剂水平将比预期更晚地超过指定的造影剂水平阈值。因此，处理单元120可延迟触发第一组成像扫描的开始。
又如，入口标准可为检测一个或多个测得的造影剂水平中的峰值。处理单元120识别出测得的造影剂水平的斜率或变化速率正向增大之后，同一测得的造影剂水平的斜率或变化速率减小，即可检测出测得的造影剂水平的峰值。处理单元120可将峰值识别为这些增加和随后降低的变化速率之间的最大造影剂水平。另选地，处理单元可将峰值识别为增大和随后降低的变化速率之间的造影剂水平，该造影剂水平大于一些但非全部在不同时间在相同位置处测得的其它造影剂水平。
又如，入口标准可为一个或多个测得的造影剂水平的变化速率的标志。例如，处理单元120可确定测得的造影剂水平是否相对于时间增大或减小，并确定当造影剂水平相对于时间增大(即，正标志)或减小(即，负标志)时，至少满足或符合一项入口标准。
处理单元120可将本文所述的入口和/或出口标准的一个或多个阈值修改成成像***100的管115生成成像辐射的能量的函数。例如，第一较小阈值可用于入口和/或出口标准中，而管115在第一较小功率电平下生成X射线；第二较大阈值可用于入口和/或出口标准中，而管115在第二较大功率电平下生成X射线；第三较大阈值可用于入口和/或出口标准中，而管115在第三更大功率电平下生成X射线；依此类推。
回到图2所示的方法200的描述，在222处，采集当前成像的成像扫描组中的成像扫描。处理单元120可引导成像***100的采集单元110将成像身体暴露于成像辐射诸如X射线中，以采集图像数据。此图像数据可表示该成像扫描组中的成像扫描。图像数据可记录(例如，存储)在存储器128中，并且任选地显示在输出设备140上。
在224处，确定该组是否包括一个或多个其它成像扫描。该成像系列可包括一组或多组成像扫描，其中每个组包括单次成像曝光或多次成像曝光。如果当前成像组仅包括单次扫描或包括若干次扫描(组中的最后一次扫描先前在222处获取)，则方法200的流程可朝226前进。如果当前成像组包括一次或多次另外的扫描，则方法200的流程可朝228前进。
在226处，确定当前成像的成像系列中是否存在另一组成像扫描。如果最近完成的成像扫描组是该系列中的唯一组或是该系列中的最后一组(该系列中的其它组已完成)，则方法200的流程可终止或可朝202返回。如果最近完成的组不是该系列中的唯一组，并且不是该系列中的最后一组，则方法200的流程可朝216前进。
返回在224处做出的决策的描述，如果要在当前正在成像的组中执行一次或多次另外的扫描，则(在228处)确定是否已针对当前成像组设置或以其它方式建立出口标准。如果已针对当前成像组建立出口标准(例如，在212处)，则方法200的流程可朝230前进。如果未针对正在成像的当前组建立出口标准，则方法200的流程可朝222返回。例如，处理单元120可引导成像***100继续收集当前成像组的成像扫描，直到达到此组的扫描数量上限。
在230处，确定针对当前成像组是否已满足出口标准。例如，此确定可涉及检查当前组中一个或多个成像扫描中的监测位置(例如，图1所示的监测位置1、2、3)中的一个或多个的造影剂水平是否达到或超过对应的指定造影剂水平阈值。与在220处的确定(涉及检查监测图像中的造影剂水平)相反，在230处的确定可涉及测量当前成像组的扫描中一个或多个位置(例如，监测位置)处的造影剂水平。
例如，处理单元120可测量当前扫描组在监测位置1、2、3中的一个或多个监测位置处出现的造影剂量。任选地，处理单元120可测量当前扫描组在一个或多个其它位置处出现的造影剂量。处理单元120可基于监测图像中的像素或体素特征(诸如，像素或体素的强度、颜色等)，确定在当前扫描组中某个位置处出现的造影剂量。处理单元120可确定在监测位置1、2、3中一个或多个处测得的造影剂量是否等于或低于一个或多个对应的指定造影剂水平阈值。任选地，处理单元120可确定在监测位置中两个或更多个处测得的造影剂水平量是否不超过对应的指定造影剂水平阈值的组合。
如果在一个或多个监测位置或多个监测位置组合处测得的造影剂水平不超过一个或多个对应阈值，则可能满足出口标准。因此，方法200的流程可从230朝226前进。但是，如果在一个或多个监测位置(或多个监测位置的组合)处测得的造影剂水平超过一个或多个对应阈值，则可能不未满足出口标准。因此，方法200的流程可从230朝222前进。例如，方法200可返回以获取当前成像组中的另外扫描，直到满足该组的出口标准。
就图4所示的造影剂水平400、402、404的示例而言，出口标准可要求第一监测位置1处的造影剂水平400不再超过阈值412。这可导致在时间t3满足出口标准。任选地，出口标准可要求第一监测位置1和第二监测位置2处的造影剂水平400、402均不再超过阈值412。这也可导致在时间t3满足出口标准。
又如，出口标准可要求一个或多个造影剂水平在高于阈值412之后，降至阈值412以下。例如，针对某组的出口标准可要求第三监测位置3处的造影剂水平404在高于阈值412之后低于阈值412。在图4中，这发生在时间t4。处理单元120可确定在时间t4满足出口标准，然后可触发该系列中当前成像曝光组的结束。
又如，出口标准可为在监测位置处测得的造影剂水平的所需变化速率。如果造影剂水平的下降速率比指定速率更快，则处理单元120可确定满足当前组的出口标准。因此，处理单元120可触发当前成像扫描组的结束。
又如，出口标准可要求检测一个或多个测得的造影剂水平中的峰值。检测此类峰值可致使处理单元120终止当前成像组。又如，出口标准可为一个或多个测得的造影剂水平中的所需(正或负)变化速率的标志。例如，处理单元120可确定测得的造影剂水平是否相对于时间增大或减小，并确定当造影剂水平相对于时间增大(即，正标志)或减小(即，负标志)时，至少满足或符合一项出口标准。
如上所述，出口标准可要求关于成像组持续时间和/或成像组中待获取的扫描数量的一个或多个限值。处理单元120可使用这些限值来确定是否要终止或继续当前成像组。例如，如果自开始采集当前成像组的图像数据以来经过的时间尚未达到该组的时间限值，则可继续对当前组成像。否则，可结束当前组的成像。又如，如果当前成像组的扫描数量尚未达到该组的扫描数量上限，则可继续对当前组成像。否则，可终止当前组的成像。
如果(在230处)确定已满足或符合针对当前成像组的一项或多项出口标准，则可终止当前组的成像，并且方法200的流程可朝226前进。如上所述，方法200可在226处确定是否需要对另外的组成像。如果(在230处)确定不满足或符合针对当前成像组的出口标准，则可继续对当前组成像，并且方法200的流程可朝222返回。如上所述，方法200可在222处获取当前组中的另外扫描。
任选地，处理单元120可基于测得的造影剂水平与入口和/或出口标准之间的比较，自动引导一个或多个其它非成像操作。例如，处理单元120可自动引导将另外的造影剂施用于患者(以及/或者可向成像***100的操作员提供指令以经由输出设备来施用另外的造影剂)。如果测得的造影剂水平没有以足够快的速率增大(例如，比指定正速率增大得更慢)或减小得太快(例如，比另一指定负速率减小得更快)，则处理单元120可指示将另外的造影剂施用于成像身体。处理单元120等待指定的时间段以将现有造影剂排出体外，然后生成控制信号并将控制信号传给注射***152，即可实现此目的。此控制信号可引导注射***152自动将另外的造影剂施用于成像身体或患者体内。另选地，此信号可传送到输出设备140，以将指令可视地呈现给成像***100的操作员，从而将另外的造影剂施用于患者。
除使用测得的造影剂水平来确定何时开始或结束成像组(或何时转换到下一成像组)之外或作为替代，本文所述的本发明主题的一个或多个实施方案涉及控制成像组期间的扫描间定时。扫描间定时表示同一成像组内的图像扫描之间或成像辐射曝光之间的时间延迟。如上所述，成像组可包括若干图像扫描。这些图像扫描可通过在不同时间将成像身体暴露于成像辐射中来采集。这些曝光之间的时间延迟可称为扫描间定时。
扫描间定时可为成像组中连续扫描之间的时间段。如果成像组内的扫描间定时不改变，该定时可称为静态或不变扫描间定时。在另一个实施方案中，扫描间定时可能基于一个或多个患者特征而变化，诸如患者心率、患者年龄、患者性别、患者的疾病状态等等。就心率而言，扫描间定时可要求成像曝光在患者的每个心动周期发生一次，在患者的每隔一个心动周期发生一次，在患者的每三个心动周期发生一次，在患者每N个患者心动周期发生一次，以此类推。在一个实施方案中，扫描间定时可在成像组期间或之内动态变化。例如，如果患者心率在成像组采集期间变化，则扫描间定时可随着变化的心率而变化。患者心率可由与处理单元120耦接的一个或多个传感器来监测。
又如，处理单元120可指定成像组中的曝光序列按基于不同类别患者特征的扫描间定时发生。例如，处理单元120可引导采集单元110：在患者心率介于第一限值和第二限值之间时，每次心跳即生成辐射曝光；在患者心率介于第二限值和第三限值之间时，每隔一次心跳即生成辐射曝光；在患者心率介于第三限值和第四限值之间时，每三次心跳即生成辐射曝光；以此类推。
处理单元120可任选地改变一组内的扫描间定时，使得扫描间定时可在该组内变化，但扫描间定时的平均值、中位数、众数或其它统计测量值是指定值或在指定值的指定范围内(例如，在1％内、在3％内、在5％内)。例如，处理单元120可设置扫描组之间的目标扫描间定时延迟。在采集组中的扫描期间，扫描间定时可能随着以下项而变化：患者心率变化和/或采集患者心动周期所需阶段的扫描的需要。如果扫描间定时在该组期间是静态的且不变化，则扫描采集中可能发生相当大的定时误差，并且心动周期的所需阶段可能无法正确成像。处理单元120可改变组期间的扫描间定时，使得组中的扫描间定时的平均值、中位数或众数等于或在指定扫描间定时的范围内。例如，如果组中从一次扫描到下一次扫描的扫描间定时略短或略长于指定的扫描间定时，则可延长或缩短相同组中的下一次扫描之间的扫描间定时，使得扫描间定时的平均值、中位数或众数等于或在指定扫描间定时的范围内。
图5示出了在成像身体不同监测位置处测得的造影剂水平500、502、504的另一个示例。造影剂水平500、502、504与表示时间的水平轴线506一起显示，并且与表示成像身体中造影剂量增大的垂直轴线509一起显示。造影剂水平500可表示患者肺动脉中测得的造影剂量，造影剂水平502可表示患者主动脉中测得的造影剂量，造影剂水平504可表示患者心肌的一个或多个位置中测得的造影剂量。
图5还示出了造影剂注射条508。此注射条508指示对患者施用造影剂的时间段。例如，沿着水平轴线506的注射条508延伸的时间段指示向患者注射造影剂的时刻和时长。
若干管脉冲512与表示时间的另一水平轴线506一起示于图5中。这些脉冲512指示管115何时由成像***的发生器113通电，以针对患者生成一个或多个成像辐射曝光。例如，图5中的脉冲512可指示何时生成X射线并将其导向患者体内的一个或多个关注区域。脉冲512也与表示管115通电时的能量大小的垂直轴线510一起示出。图5中较高的脉冲512指示由管115生成的具有更大能量的辐射剂量，而图5中较短的脉冲512指示由管115生成的具有较少能量的辐射剂量。
图5还示出了心电图信号514。此信号514可通过图1中所示的传感器124来测量。信号514可用于测量或以其它方式确定患者的心动周期定时。如上所述，曝光之间(例如，脉冲512之间)的扫描间定时可基于心率，因此基于处理单元120监测到的信号514。图5还示出了若干组框516。这些组框516指示在不同时间采集的成像组。例如，因为标记为“1”的框516出现在沿着水平轴线506的最左侧，这指示首先获取第一成像组(例如，跟踪图像)。标记为“监测器(monitor)”的框516表示用于获取上述监测图像的脉冲512。标记为“2”、“3”、“4”和“5”的框516表示用于获取每个对应图像组内的扫描的脉冲512。
图5示出了管脉冲512之间的若干不同扫描间定时518、520、522、524、526。如图所示，这些扫描间定时518在成像组内可为恒定的，诸如在图5的监测组或第二组期间。就第三组图像而言，扫描间定时520、522可在管115的连续脉冲512之间发生变化或以其它方式改变。类似地，就第四成像组而言，扫描间定时524、526也可能随时间推移而变化。
在图5的示例中，处理单元120可开始具有第一成像组至第五成像组的扫描系列，并且还开始施用静脉造影剂，如注射框508所示。处理单元120引导发生器113开始一组三次心电门控基线扫描，以使用第一成像组中的脉冲512生成(上述)基线图像。在第一组中的一个或多个脉冲512期间心跳或患者运动不规则的情况下，获取多个基线图像可有助于确保准确性。
处理单元120可引导发生器113基于信号514，在每次心跳时生成脉冲512。如果心率足够高，使得CT采集单元110无法每次心跳都生成脉冲512，则处理单元120可引导CT采集单元110每隔一次心跳或每三次心跳等生成脉冲512。
在施用造影剂之后，处理单元120可引导发生器113开始监测组516内的一系列监测脉冲512。这些监测脉冲512由检测器114感测以形成上述监测图像。在这些监测图像中，测量一个或多个监测位置(例如，肺动脉、主动脉和心肌)中的造影剂水平500、502、504。所示示例的入口标准可包括肺动脉中的造影剂水平500高于指定的造影剂水平阈值412，如图5所示。
一旦在肺动脉中测得的造影剂水平500超过造影剂水平阈值412，则处理单元120可能等待指定的时间延迟，之后才引导发生器113开始生成第二成像组516的脉冲512。在此第二成像组516中，处理单元120可使用恒定或不变的扫描间延迟518，并且相对较快地生成脉冲512，诸如每次心跳一次。处理单元120可在第二成像组516期间继续测量造影剂水平502和/或504，以确定造影剂何时到达心肌的各个部分。
在例示的实施方案中，当生成指定数量的脉冲时，即满足第二成像组516的出口或转换标准。例如，六次成像扫描结束之后即可结束第二成像组，如图5所示。一旦达到脉冲512的此阈值限值，处理单元120即可转换到第三成像组516。
在第三成像组516期间，处理单元120可动态地更改脉冲512之间的扫描间延迟520、522。又如，处理单元120可根据所需或指定的扫描间延迟和患者心率来改变扫描间延迟520、522。例如，扫描间延迟520、522可按如下计算：
ISD＝t1+(tdesig*(N-1))-tN-1-tR to R/2
其中ISD表示不同的或动态变化的扫描间延迟，t1表示当前成像组中第一次曝光的开始时间，tdesig表示指定或选定的扫描间延迟(例如，两秒)，N表示当前成像组中下一曝光的数量，tN-1表示该成像组中前一次曝光的结束时间，tR to R/2表示ECG信号514中R波之间的预测间隔的一半(例如，连续两次心跳开始之间的时长)。
一旦在肺动脉中测得的造影剂水平500超过造影剂水平阈值412，处理单元120可能等待指定的时间延迟，之后才引导发生器113开始生成第二成像组516的脉冲512。在此第二成像组516中，处理单元120可使用恒定或不变的扫描间延迟518，并且相对较快地生成脉冲512，诸如每次心跳一次。处理单元120可在第二成像组516期间继续测量造影剂水平502和/或504，以确定造影剂何时到达心肌的各个部分。
如上所述，一个或多个成像组516的出口标准可基于先前成像组的时间。在例示的示例中，第三成像组516可在施用造影剂与第二成像组516开始时间之间的时间延迟的1.75倍的时间结束。例如，如果第二成像组516在施用造影剂后二十秒开始，则第三成像组516可在施用造影剂后三十五秒结束。又如，如果第二成像组516在施用造影剂后二十八秒开始，则第三成像组516将继续直至施用造影剂后四十九秒。
处理单元120可随后转换到第四成像组516，其中扫描脉冲512以经过选择的扫描间延迟524、526发生，使得该组内的扫描间延迟524、526的平均值为指定扫描间延迟，诸如四秒或信号514中患者的五个心动周期。处理单元120可随后转换到第五成像组516，在该成像组中生成单个扫描脉冲512。
改变成像组内扫描脉冲的扫描间延迟可有助于确保成像曝光发生在患者心动周期的正确阶段。这使成像***100可采集所需的图像，以在较短时段内用较少的重新扫描，以及相对于扫描间延迟全部固定的成像组而言更少的辐射曝光来检查患者体内的关注区域。
图6是可用于实现本文所讨论的各种实施方案的CT成像***900的一个示例的示意性框图。成像***900可表示图1所示的成像***100的另一个实施方案。尽管示出的CT成像***900为独立成像***，但在一些实施方案中，CT成像***900可形成多模态成像***的一部分。例如，多模态成像***可包括CT成像***900和正电子发射断层摄影(PET)成像***或单光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像***。还应当理解，可设想使用能够执行本文所述功能的其它成像***。
CT成像***900包括桁架910，桁架具有X射线源912，X射线源朝向检测器阵列914将X射线光束投射在桁架910的相对侧上。源准直器913和蝴蝶结形滤波器模块915设置在X射线源912的附近。在各种实施方案中，源准直器913可被配置为用于提供如本文所讨论的宽范围准直。检测器阵列914包括以行和通道布置的多个检测器元件916，这些检测器元件一起感测所投射的穿过个体917的X射线。成像***900还包括计算机918，该计算机从检测器阵列914接收投影数据并处理投影数据以重建个体917的图像。
例如，计算机918可包括处理单元120的一个或多个方面，或可操作地耦接到处理单元120的一个或多个方面。在操作中，计算机918使用操作员提供的命令和参数来提供控制信号和信息以重新定位机动化工作台922。更具体地讲，机动化工作台922用于将个体917移入和移出桁架910。具体地讲，工作台922使个体917的至少一部分穿过桁架开口(未示出)，桁架开口延伸穿过桁架910。此外，工作台922可用于使个体917在桁架910的镗孔内竖直移动。
所示的检测器阵列914包括多个检测器元件916。每个检测器元件916产生表示冲击X射线光束强度的电信号或输出，因此能够在光束穿过个体917时估算光束的衰减。在扫描以采集X射线投影数据期间，桁架910和安装在其上的部件围绕旋转中心940旋转。图6仅示出了单行检测器元件916(即，检测器行)。然而，多层检测器阵列914包括检测器元件916的多个检测器平行行，使得在扫描期间可同时采集对应于多个层的投影数据。
桁架910的旋转和X射线源912的操作由控制机构942进行控制。控制机构942包括向X射线源912提供功率和定时信号的X射线控制器944，以及控制桁架910的旋转速度和位置的桁架电机控制器946。控制机构942中的数据采集***(DAS)948对检测器元件916中的模拟数据进行采样，然后将数据转换为数字信号以供后续处理。图像重构器950从DAS948接收采样的数字化X射线数据，并进行高速图像重建。重建的图像被输入计算机918，计算机将图像存储在存储装置952中。计算机918还可经由带键盘的控制台960，从操作员接收命令和扫描参数。相关联的视觉显示单元962使操作员可查看计算机中的重建图像和其它数据。可能注意到，可结合计算机918和控制器等中的一个或多个以作为处理单元(诸如本文所讨论的处理单元160)的一部分。
计算机918使用操作员提供的命令和参数来提供控制信号和信息给DAS 948、X射线控制器944和桁架电机控制器946。此外，计算机918操作工作台电机控制器964，该控制器控制机动化工作台922，以将个体917定位在桁架910上。具体地讲，工作台922将个体917的至少一部分穿过桁架开口。
在各种实施方案中，计算机918包括设备970，例如CD-ROM驱动器、DVD驱动器、磁光盘(MOD)设备或包括网络连接设备的任何其它数字设备，网络连接设备诸如用于读取有形非暂态计算机可读介质972中的指令和/或数据的以太网设备，其不包括信号，诸如CD-ROM、DVD或其它数字源(诸如网络或互联网)以及待开发的数字装置。在另一个实施方案中，计算机918执行固件(未示出)中存储的指令。计算机918经编程，执行本文所述的功能，并且如本文所用，术语“计算机”不仅仅限于本领域中称为计算机的那些集成电路，而是从广义上指计算机、处理器、微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路和其它可编程电路，并且这些术语在本文中可互换使用。
在示例性实施方案中，X射线源912和检测器阵列914在成像平面内并且围绕待成像个体917与桁架910一起旋转，使得X射线光束974横切个体917的角度不断变化。在一个桁架角度处来自检测器阵列914的一组X射线衰减测量结果(即投影数据)被称为“视图”或“投影”。个体917的“扫描”包括在X射线源912和检测器阵列914的一次或多次旋转期间以不同桁架角度或视角而获取的一组视图。在CT扫描中，投影数据经处理，以重建对应于个体917的三维体积的图像。可能注意到，在一些实施方案中，可使用少于一整圈数据来重建图像。例如，有了多源***，可利用显著少于一整圈。因此，在一些实施方案中，对应于360度视图的扫描(或板)可使用少于完整旋转来获取。
在一个实施方案中，一种方法包括采集成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像并且基于该一个或多个非造影图像来确定入口标准。入口标准规定开始采集成像身体中关注区域的一组或多组造影成像曝光的一个或多个条件。该方法还包括：在采集成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像之后测量成像身体中一个或多个位置处的造影剂量；基于在成像身体中测得的造影剂量来确定满足入口标准的一个或多个条件；以及响应于确定满足入口标准的一个或多个条件而采集成像身体中关注区域的一个或多个造影图像。
任选地，入口标准指定与关注区域中不同位置相关联的一个或多个非零造影剂水平阈值，并且响应于在不同位置处测得的造影剂量等于或高于与不同位置相关联的一个或多个非零造影剂水平阈值而采集关注区域的一个或多个造影图像。
任选地，入口标准指定测得的造影剂量的变化速率。
任选地，入口标准指定造影剂量相对于时间的变化的峰值。
任选地，入口标准指定造影剂量相对于时间的一个或多个正变化速率或负变化速率。
任选地，该方法还包括确定规定以下中一者或多者的一个或多个条件的出口标准：停止采集成像身体中关注区域的至少一个成像曝光组；或在采集成像身体中关注区域的两个或更多个成像曝光组之间的转换。
任选地，入口标准包括在采集一组或多组造影剂成像曝光之前，成像身体的前一组成像曝光开始或完成之后的时间延迟。
任选地，一个或多个造影剂成像曝光组包括成像身体中关注区域的造影剂成像曝光之间的时间延迟。
任选地，时间延迟是造影剂成像曝光之间的多个不同时间延迟中的一个时间延迟。该方法还可包括自动地改变不同的时间延迟，使得不同时间延迟的平均值或中位数中的一者或多者为指定的时间延迟。
在一个实施方案中，一种成像***包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为用于检查成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像，并且基于该一个或多个非造影图像来确定入口标准。入口标准规定开始采集成像身体中关注区域的一组或多组造影成像曝光的一个或多个条件。一个或多个处理器还被配置为在采集成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像之后测量成像身体中一个或多个位置处的造影剂量，并且基于在成像身体中测得的造影剂量來确定满足入口标准的一个或多个条件。一个或多个处理器还被配置为响应于确定满足入口标准的一个或多个条件而引导成像光源和成像检测器采集成像身体中关注区域的一个或多个造影图像。
任选地，入口标准指定与关注区域中不同位置相关联的一个或多个非零造影剂水平阈值。一个或多个处理器还可被配置为响应于在不同位置处测得的造影剂量等于或高于与不同位置相关联的一个或多个非零造影剂水平阈值而引导成像光源和成像检测器采集关注区域的一个或多个造影图像。
任选地，入口标准指定测得的造影剂量的变化速率。
任选地，一个或多个处理器被配置为基于测得的造影剂量的变化速率来改变一个或多个造影图像的采集速率。
任选地，入口标准指定造影剂量相对于时间的变化的峰值。
任选地，入口标准指定造影剂量相对于时间的一个或多个正变化速率或负变化速率。
在一个实施方案中，一种方法包括：通过将关注区域暴露于一组或多组成像曝光之内的多个成像曝光中采集成像身体中关注区域的图像数据，其中每个组中的成像曝光在时间上相隔一个或多个时间延迟；基于具有成像身体的患者的心率、一个或多个时间延迟的平均值或中位数或在成像身体中测得的造影剂量中的一项或多项，改变成像曝光组中至少一组的一个或多个时间延迟；以及使用图像数据来形成该关注区域的一个或多个图像。
任选地，改变一个或多个时间延迟包括改变一个或多个时间延迟相对于时间的持续时间，使得一个或多个时间延迟的平均值或中位数中的一者或多者为指定的时间延迟。
任选地，该方法还包括测量成像身体内的造影剂量，并且基于测得的造影剂量，在采集指定数量的成像曝光之前终止采集关注区域的图像数据。
任选地，该方法还可包括采集成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像，并且基于该一个或多个非造影图像来确定入口标准。入口标准可规定通过一组或多组成像曝光开始采集图像数据的一个或多个条件。该方法还可包括在采集成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像之后测量成像身体中一个或多个位置处的造影剂量，并且基于在成像身体中测得的造影剂量来确定满足入口标准的一个或多个条件。响应于确定满足入口标准的一个或多个条件而采集图像数据。
任选地，入口标准包括在采集一组或多组成像曝光之前，成像身体的前一组成像曝光开始或完成之后的时间延迟。
如本文所用，以单数形式叙述且以词语“一”或“一个”开头的元件或步骤应被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确地说明这种排除。此外，对“一个实施方案”的引用并非旨在被解释为排除也包含所叙述的特征的其它实施方案的存在。此外，除非明确地相反说明，否则“包含”、“包括”或“具有”一个元件或具有特定属性的多个元件的实施方案可包括不具有该属性的其它这类元件。
应当理解，以上描述旨在是例示性的而非限制性的。例如，上述实施方案(和/或其各方面)可彼此组合使用。另外，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。虽然本文描述的材料的尺寸和类型旨在限定本发明的参数，但它们决不是限制性的而是示例性实施方案。在阅读以上描述后，许多其它实施方案对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，本发明的范围应参考所附权利要求书以及这些权利要求书所赋予的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求中，术语“包括”和“在……中”用作相应术语“包含”和“其中”的通俗中文等同物。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，而不旨在对其对象施加数字要求。此外，以下权利要求的限制不是用装置加功能格式书写的，也不旨在基于35U.S.C.§112(f)来解释，除非并且直到这些权利要求限制明确地使用短语“用于……的装置”，然后是没有其它结构的功能陈述。
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或***以及执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构元素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言具有微小差别的等效结构元素，则此类其它示例旨在落入权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种方法(200)，包括：
采集成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像(300)；
基于所述一个或多个非造影图像(300)来确定入口标准，所述入口标准规定开始采集所述成像身体中的所述关注区域的一组或多组造影成像曝光的一个或多个条件；
在采集所述成像身体中的所述关注区域的所述一个或多个非造影图像(300)之后，测量所述成像身体中的一个或多个位置处的造影剂量；
基于在所述成像身体中测得的所述造影剂量来确定满足所述入口标准的所述一个或多个条件；以及
响应于确定满足所述入口标准的所述一个或多个条件而采集所述成像身体中的所述关注区域的一个或多个造影图像。
2.根据权利要求1所述的方法(200)，其中所述入口标准指定与所述关注区域中的不同位置相关联的一个或多个非零造影剂水平(400,402,404,500)，并且响应于在所述不同位置处测得的所述造影剂量等于或高于与所述不同位置相关联的所述一个或多个非零造影剂水平(400,402,404,500)阈值来采集所述关注区域的所述一个或多个造影图像。
3.根据权利要求1所述的方法(200)，其中所述入口标准指定测得的所述造影剂量的变化速率。
4.根据权利要求1所述的方法(200)，其中所述入口标准指定所述造影剂量相对于时间的变化的峰值。
5.根据权利要求1所述的方法(200)，其中所述入口标准指定所述造影剂量相对于时间的一个或多个正变化速率或负变化速率。
6.根据权利要求1所述的方法(200)，还包括：
确定规定了以下中一者或多者的一个或多个条件的出口标准：停止采集所述成像身体中的所述关注区域的至少一个所述成像曝光组；或在采集所述成像身体中的所述关注区域的两个或更多个所述成像曝光组之间的转换。
7.根据权利要求1所述的方法(200)，其中所述入口标准包括在采集所述一组或多组造影成像曝光之前，所述成像身体的前一组成像曝光开始或完成之后的时间延迟。
8.根据权利要求1所述的方法(200)，其中所述一组或多组造影成像曝光包括所述成像身体中的所述关注区域的所述造影成像曝光之间的时间延迟。
9.根据权利要求8所述的方法(200)，其中所述时间延迟是所述造影剂成像曝光之间的多个不同时间延迟中的一个时间延迟，还包括：
自动地改变所述不同时间延迟，使得所述不同时间延迟的平均值或中位数中的一者或多者为指定的时间延迟。
10.一种成像***(100,900)，包括：
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为检查成像身体中关注区域的一个或多个非造影图像(300)并且基于所述一个或多个非造影图像(300)来确定入口标准，所述入口标准规定开始采集所述成像身体中的所述关注区域的一组或多组造影成像曝光的一个或多个条件，
其中所述一个或多个处理器还被配置为在采集所述成像身体中的所述关注区域的所述一个或多个非造影图像(300)之后测量所述成像身体中的一个或多个位置处的造影剂量，并且基于在所述成像身体中测得的所述造影剂量来确定满足所述入口标准的所述一个或多个条件，
其中所述一个或多个处理器还被配置为响应于确定满足所述入口标准的所述一个或多个条件而引导成像光源和成像检测器(114)采集所述成像身体中的所述关注区域的一个或多个造影图像。
11.根据权利要求10所述的***(100)，其中所述入口标准指定与所述关注区域中不同位置相关联的一个或多个非零造影剂水平(400,402,404,500)，并且响应于在所述不同位置处测得的所述造影剂量等于或高于与所述不同位置相关联的所述一个或多个非零造影剂水平(400，402，404，500)阈值而引导所述成像光源和所述成像检测器(114)采集所述关注区域的所述一个或多个造影图像。
12.根据权利要求10所述的***(100)，其中所述入口标准指定测得的所述造影剂量的变化速率。
13.根据权利要求12所述的***(100)，其中所述一个或多个处理器被配置为基于测得的所述造影剂量的变化速率来改变所述一个或多个造影图像的采集速率。
14.根据权利要求10所述的***(100)，其中所述入口标准指定所述造影剂量相对于时间的变化的峰值。
15.根据权利要求10所述的***(100)，其中所述入口标准指定所述造影剂量相对于时间的一个或多个正变化速率或负变化速率。
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