ES2689751T3

Generating an estimate of patient radiation dose resulting from medical imaging scans

Abstract

A procedure (400) implemented by computer to generate an image formation model corresponding to a first individual (120), the procedure comprising: selecting (405) an initial mathematical phantom for the first individual receiving an image formation scan, basing the selection on the age and gender of the first individual; receiving one or more scan images (410) of the first individual; select (415) from the images obtained from multiple individuals a reference set of locator images having a body geometry, size and position that closely matches the initial mathematical phantom; determining (420) a transformation between at least one of the locator images and at least one of the scanning images of the first individual; and deforming the initial mathematical phantom based on the transformation whereby a deformed mathematical phantom resulting from the transformation coincides (425) better with a size, shape and positions of the organs of the first individual.

ES2689751T3, drawing sheet 1
Sheet 1 of 11

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14 claims: 4 independent, 10 dependent

  1. 1
    5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 REIVINDICACIONES 1. Un procedimiento (400) implementado por ordenador para generar un modelo de formación de imágenes correspondiente a un primer individuo (120), comprendiendo el procedimiento:seleccionar (405) un fantoma matemático inicial para el primer individuo que recibe un escaneo de formación de imágenes, basándose la selección en la edad y el género del primer individuo;recibir una o más imágenes (410) de exploración del primer individuo;seleccionar (415) a partir de las imágenes obtenidas de múltiples individuos un conjunto de referencia de imágenes de localizador que tengan una geometría, tamaño y posición corporales que coincida estrechamente con el fantoma matemático inicial;determinar (420) una transformación entre al menos una de las imágenes de localizador y al menos una de las imágenes de exploración del primer individuo;y deformar el fantoma matemático inicial basándose en la transformación por la cual un fantoma matemático deformado resultante de la transformación coincide (425) mejor con un tamaño, una forma y unas posiciones de los órganos del primer individuo.
  2. 2
    El procedimiento implementado por ordenador de la reivindicación 1, en el que determinar una transformación entre al menos una de las imágenes de localizador y al menos una de las imágenes de exploración del primer individuo comprende realizar un procedimiento de registro de imágenes mapeando un conjunto de puntos de una de las imágenes de localizador en un conjunto correspondiente de puntos de una de las imágenes de exploración del individuo.
  3. 3
    El procedimiento implementado por ordenador de la reivindicación 1, en el que el escaneo de formación de imágenes es un escaneo portomografía computarizada (TC) realizado por un aparato de escaneo por TC.
  4. 4
    Un procedimiento implementado por ordenador para generar un modelo de formación de imágenes correspondiente a un individuo (120), comprendiendo el procedimiento:seleccionar un fantoma matemático inicial para un individuo (120) que recibe un escaneo de formación de imágenes realizado por un aparato (105) de escaneo de imágenes;segmentar un escaneo de referencia asociado con el individuo para identificar un volumen tridimensional (3D) de una pluralidad de puntos de referencia anatómicos del individuo presentes en el escaneo de referencia;determinar, para al menos uno de la pluralidad de puntos de referencia anatómicos, un centroide del volumen 3D respectivo;hacer coincidir uno o más de los puntos de referencia anatómicos identificados en el escaneo de referencia segmentado con los puntos de referencia anatómicos correspondientes en el fantoma matemático inicial;y deformar el fantoma matemático inicial basándose en los puntos de referencia anatómicos coincidentes, comprendiendo la deformación del fantoma matemático inicial: determinar un mapa de desplazamiento tridimensional que representa el desplazamiento desde al menos un centroide de los puntos de referencia anatómicos identificados a los centroides de los puntos de referencia anatómicos correspondientes del fantoma matemático inicial;voxelizar el escaneo de formación de imágenes inicial;transformar el fantoma matemático inicial voxelizado para que coincida con el mapa de desplazamiento tridimensional;y determinar si dos o más de los puntos de referencia anatómicos correspondientes del fantoma matemático inicial se superponen en un mismo volumen físico dentro del fantoma matemático inicial voxelizado y transformado.
  5. 5
    El procedimiento de las reivindicaciones 1 o 4, que comprende además:recibir un conjunto de parámetros que describen el escaneo de formación de imágenes y el aparato de escaneo de imágenes que se usa para realizar el escaneo de formación de imágenes;simular el escaneo de formación de imágenes usando el fantoma matemático deformado y el conjunto de parámetros recibido;y estimar, basándose en la simulación, las cantidades de radiación absorbidas por el individuo como resultado de la realización del escaneo de formación de imágenes.
  6. 6
    Un sistema, que comprende:un procesador;y una memoria que almacena un programa de aplicación configurado para realizar una operación para generar un modelo de formación de imágenes correspondiente a un primer individuo, comprendiendo la operación: seleccionar un fantoma matemático inicial para el primer individuo que recibe un escaneo de formación de imágenes, basándose la selección en la edad y el género del primer individuo, recibir una o más imágenes de exploración del primer individuo, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 seleccionar, a partir de las imágenes obtenidas de múltiples individuos, un conjunto de referencia de imágenes de localizador que tengan una geometría, tamaño y posición corporales que coincida estrechamente con el fantoma matemático inicial;determinar una transformación entre al menos una de las imágenes de localizador y al menos una de las imágenes de exploración del primer individuo, y deformar el fantoma matemático inicial basándose en la transformación por la cual un fantoma matemático deformado resultante de la transformación coincide mejor con un tamaño, una forma y unas posiciones de los órganos del primer individuo.
  7. 7
    Un sistema (125, 130), que comprende:un procesador (205, 305);y una memoria (220, 320) que almacena un programa (232) de aplicación configurado para realizar una operación para generar un modelo de formación de imágenes correspondiente a un individuo, comprendiendo la operación: seleccionar un fantoma matemático inicial para el individuo que recibe un escaneo por tomografía computarizada (TC), segmentar (610) un escaneo por TC de referencia asociado con el individuo para identificar (615) un volumen tridimensional (3D) de una pluralidad de puntos de referencia anatómicos del individuo presentes en el escaneo por TC de referencia, determinar, para al menos uno de la pluralidad de puntos de referencia anatómicos, un centroide del volumen 3D respectivo;hacer coincidir (620) uno o más de los puntos de referencia anatómicos identificados en el escaneo por TC de referencia segmentado con los puntos de referencia anatómicos correspondientes en el fantoma matemático inicial, y deformar el fantoma matemático inicial basándose en los puntos de referencia anatómicos coincidentes, en el que deformar el fantoma matemático inicial basándose en los puntos de referencia anatómicos coincidentes comprende: determinar (625) un mapa de desplazamiento tridimensional que representa el desplazamiento desde el al menos un centroide de los puntos de referencia anatómicos identificados a los centroides de los puntos de referencia anatómicos correspondientes del fantoma matemático inicial;voxelizar el escaneo de formación de imágenes inicial;transformar (630) el fantoma matemático inicial voxelizado para que coincida con el mapa de desplazamiento tridimensional;y determinar si dos o más de los puntos de referencia anatómicos correspondientes del fantoma matemático inicial se superponen en un mismo volumen físico dentro del fantoma matemático inicial voxelizado y transformado.
  8. 8
    El procedimiento implementado por ordenador de la reivindicación 3, que comprende además:recibir un conjunto de parámetros que describen el escaneo de formación de imágenes y el aparato (105) de escaneo por TC que se usa para realizar el escaneo por TC del primer individuo (120);acceder a una biblioteca (335) de simulaciones que comprende una pluralidad de simulaciones completadas previamente que estiman la absorción de dosis de radiación correspondiente al uno o más segundos individuos;evaluar (328) la pluralidad de simulaciones completadas previamente que estiman la absorción de dosis de radiación correspondiente al uno o más segundos individuos;proporcionar una búsqueda en tiempo real, basada en la evaluación, de una de la pluralidad de simulaciones completadas previamente en la biblioteca (335) de simulaciones que tiene un conjunto de parámetros que coincide dentro de una medida de tolerancia especificada con el conjunto de parámetros recibido y el fantoma matemático deformado;y determinar (1030) la estimación de la absorción de dosis de radiación asociada con la una de las simulaciones completadas previamente buscada en la biblioteca de simulaciones como la estimación de la dosis de radiación absorbida por el primer individuo.
  9. 9
    El procedimiento implementado por ordenador de la reivindicación 8, en el que la estimación de la dosis de radiación absorbida por el primer individuo proporciona estimaciones de una dosis absorbida por órgano para uno o más órganos del primer individuo.
  10. 10
    El procedimiento implementado por ordenador de la reivindicación 8, que comprende, además, almacenar el conjunto de parámetros y la estimación de la dosis de radiación absorbida por el primer individuo en la biblioteca de simulaciones.
  11. 11
    El procedimiento implementado por ordenador de la reivindicación 3, en el que recibir una o más imágenes de exploración del primer individuo comprende:capturar, usando el aparato (105) de escaneo por TC y antes de realizar el escaneo por TC, una proyección bidimensional (2D) del primer individuo.
  12. 12
    El procedimiento implementado por ordenador de la reivindicación 1, en el que determinar la transformación entre al menos una de las imágenes de exploración del primer individuo y la al menos una de las imágenes de localizador comprende:realizar un procedimiento de registro de imágenes mapeando un conjunto de puntos de una de las imágenes de 5 localizador en un conjunto correspondiente de puntos de una de las imágenes de exploración del primer individuo.
  13. 13
    El procedimiento implementado por ordenador de la reivindicación 1, en el que el fantoma matemático inicial comprende un conjunto de curvas elementales racionales no uniformes (NURB).
  14. 14
    El procedimiento implementado por ordenador de la reivindicación 1, que comprende además seleccionar al menos una de las imágenes de localizador basándose en la proximidad de la coincidencia de la 10 misma con el fantoma matemático inicial en una región a representar en el escaneo de formación de imágenes recibido por el primer individuo, en el que la transformación se determina entre la al menos una de las imágenes de localizador seleccionada y al menos una de las imágenes de exploración del primer individuo.
Independent claims14