疑似患有急性缺血性中风患者的快速诊断成像系

急性缺血性中风(ais)的快速诊断和血管内治疗(即，使用血管内装置机械清除血栓)共同带来更好的患者结果。描述了用于减少诊断时间的系统和方法，其包括使用两个旋转x射线管在血管造影套件内进行的成像技术，这两个x射线管从有限数量的投影角度获取x射线图像，并且这些x射线图像被处理以提供有意义的诊断数据。背景技术：1、血管造影套件是一种专门的成像和治疗设施，用于进行广泛的微创手术。血管造影套件的核心部件是在其上执行专门的成像和血管内治疗的血管造影机。2、在中风的诊断和治疗中，被称为直接血管造影(direct-to-angio，dta)的方案越来越多地被作为一种有效手段来实施，以减少通常与缺血性中风的诊断或治疗相关的时间。具体地，dta通过绕过传统的诊断步骤提供了优于传统中风方案的各种优势，传统诊断步骤利用只能用于诊断的成像机(例如计算机断层扫描(ct)或磁共振成像(mri)扫描仪)。通过绕过这些初始成像步骤，避免了患者转移到血管造影套件的后续和附加步骤。3、在传统的治疗方案中，当患者到达护理机构并疑似患有中风时，大多数护理机构会启动方案，要求患者最初在标准或多用途ct成像套件中进行计算机断层(ct)扫描、或进行mri扫描。使用ct成像的典型场景被描述为ct扫描。一般来说，ct扫描比mri成像更常用；然而，同样的原理也适用于mri。4、典型的多用途ct扫描仪是一种ct成像装置，其用于对全身区域进行成像，从而用于诊断身体所有区域的多种疾病。5、标准诊断ct机通过快速旋转的扫描架，将狭窄的x射线束以圆形/螺旋形围绕患者的身体引导。x射线从x射线管发射，并且x射线穿过身体的感兴趣区域。x射线在患者身体的另一侧用数字x射线探测器接收。根据组织，x射线束将基于x射线束在扫描架臂的给定时间和位置穿过的实际组织而衰减。当扫描架围绕身体360度移动时，每个x射线束都与图像的时间和扫描架的角位置相关，并且通过数学运算(即后处理)，将大量数据点组合成图像，该图像示出身体特定高度的身体区域切片(通常是“横向”切片)。6、扫描架在不同位置/高度的多次旋转能够构建底层身体组织的一系列空间分离的图像切片，这些图像切片可以以各种方式显示和/或组合，以使放射科医生能够对患者身体的特定区域进行诊断分析。7、除了ct机的基本操作外，放射科医生还可以采用多种技术，根据疑似异常和被成像的身体区域，这些技术可以用于从图像中获得更高的精度和/或更相关的信息。8、在广泛的诊断程序中使用的一种特定技术是造影剂ct扫描。通过在获取ct图像之前不久将碘化造影剂注射到体内，造影剂ct扫描可以在获取图像时特别地为血管提供更大的可见性。通常，随着造影剂流过血管时，与周围的薄壁组织相比，它对x射线的衰减更大，因此被造影剂填充的血管看起来更致密，这在血管和x射线更容易穿过的周围组织之间提供了更有效的区分。9、ct血管造影术(cta)在诊断与缺血性中风相关的血液循环系统异常中特别有用，因为该技术提供了关于造影剂如何流经受影响和未受影响的血管/组织的非常有用的信息，这些信息可以被解释和用于有效诊断缺血性中风，并能够规划治疗程序。脑血管闭塞是急性缺血性中风(ais)的根本原因，它将表现为原本充满造影剂的血管突然充盈缺损，以及由该血管供应的脑组织缺乏造影剂。10、急性缺血性中风诊断和治疗工作流程的每个步骤都需要时间，包括，例如，初步临床检查的时间，将患者移动到不同治疗区域和从不同治疗区域移动患者的时间(例如，从执行成像的ct扫描仪移动到执行治疗的神经血管造影套件)，与包括专家在内的其他医务人员接触的时间，规划和执行附加诊断测试(如血液测试)的时间，图像数据处理和分析的时间，规划治疗程序的时间(例如选择适当的血管内治疗工具)、和实际执行治疗的时间。11、对于疑似患有ais的患者来说，“时间就是大脑”。大血管堵塞的ais患者平均每分钟损失190万个神经元(脑细胞)。所有增加从中风发作到治疗的时间的步骤都会大大恶化患者的结果。例如，缺血性中风患者在到达如上所介绍的治疗机构时，可能遵循以下步骤的各种组合，每个步骤都具有时间分量：12、·由第一响应者/医生基于患者症状(如虚弱、麻木等)进行初步诊断，以怀疑潜在的中风。13、·确认中风专家的初步检查，并决定进行ct扫描，以确定是否确实存在ais或是否有替选诊断(例如出血性中风)。14、·将患者移动到普通ct套件，规划并执行初始ct扫描。15、·后处理获取的ct图像。16、·放射科医生审查图像并完成初步诊断。17、·如果疑似ais，则规划并执行ct血管造影(cta)扫描(即对供应大脑的血管的造影剂扫描)，然后是附加的处理时间、审查和诊断。18、·规划、执行和进行附加的ct研究，如ct灌注(ctp)扫描或多期(mcta)扫描(即示出ais脑组织活力的先进成像技术)，然后是附加的处理时间、审查和诊断。19、·决定对患者进行治疗并将其移动到治疗地点(例如神经血管造影套件或“血管套件”)。20、·将患者移动到血管造影套件，并准备和设置血管内手术，包括选择适当的装置、通过穿刺血管建立血管内通路等)。21、灌注成像是ais的一种普遍成像方法，因为它可以显示为大脑的彩色编码图。闭塞的血管会导致明显的灌注异常，这些异常在灌注图中显示为不同颜色的楔形区域，即使是缺乏经验的操作者也很容易看到血管闭塞。此外，灌注图允许操作者估计有多少病变的脑组织已经受到不可逆的损伤，无法通过治疗挽救(“梗死核心”)，以及有多少仍然可以通过治疗挽救(“有风险的组织”)。22、成像期间的一个具体问题是患者接收的辐射量。无论在哪里执行的ct成像都依赖于电离辐射，并且与所获取的图像数量成比例。此外，在血管套件内，所有血管内工具都在荧光透视控制下导航，荧光透视控制也使用电离辐射。因此，减少患者接收的辐射量同时仍然提供有效成像的技术是期望的。23、因此，需要一种改进的诊断和治疗方案，以减少与上述各种任务相关的时间，包括完全消除一些步骤，同时减少患者暴露于辐射。24、如前所述，一些护理机构的方案绕过ct扫描仪，将患者直接转移到血管造影套件(dta)。在这些机构中，通常仅用于在血管内治疗期间在荧光透视(x射线引导)下为血管内导管和其他工具导航的血管造影套件x射线机也用于获取成像。25、在这些dta场景中，血管造影机x射线管和探测器围绕患者旋转>360°(类似于ct扫描仪)，以产生类似于ct的图像，称为“平板成像”。这种获取比常规ct扫描需要更长的时间(几秒钟)，并且具有相对较高的辐射剂量。此外，与用常规ct扫描仪获取的正常ct扫描相比，图像质量较差。技术实现思路1、根据本发明，提供了一种获得疑似患有急性缺血性中风(ais)并已注射造影剂的患者大脑的一系列灌注图像的方法，该方法包括以下步骤：a)使用具有第一x射线成像系统(fxis)和第二x射线成像系统(sxis)的神经血管造影机，所述第一x射线成像系统具有第一x射线发射器和第一x射线接收器，所述fxis可操作地定位在围绕患者头部的大致前/后位置(ap)，所述第二x射线成像系统具有第二x射线发射器和第二x射线接收器，所述sxis可操作地定位在围绕所述患者头部的大致侧向位置；b)从所述fxis和所述sxis获得一系列图像，其中，所述fxis被激活以在第一成像位置和第二成像位置之间交替移动，并且所述sxis被激活以在第三成像位置和第四成像位置之间交替移动；c)在时间＝0(t0)到时间＝n(tn)之间的多个时间点上重复步骤b)，其中，t0大致与造影剂到达上颈部血管相对应，tn大致与造影剂冲洗相对应；以及d)处理来自步骤b)和c)的图像以创建示出所述患者大脑的灌注动力学特性的可视化的后处理图像。2、在各种实施方式中：3、·步骤d)包括将来自所述fxis和所述sxis的图像的组合处理为在时间阈值内获得的一对图像，并且如果检测到受影响组织的区域，则基于来自一对图像的立体偏移分析来估计所述受影响组织的相对深度。4、·步骤d)还包括将来自步骤c)的图像引入插值模型中，并激活所述模型以将所述图像与从已经通过过去的计算机断层扫描图像被诊断为具有急性缺血性中风的患者得到的过去图像数据库进行匹配，并利用来自所述过去图像数据库的最佳拟合图像来针对更多的图像角度进行插值，以提高后处理图像的分辨率。5、·通过激活所述fxis以移动到第一成像位置并随后将所述fxis移动到第二成像位置来获取第一对图像。6、·通过激活所述sxis以移动到第三成像位置并随后将所述sxis移动到第四成像位置来获取第二对图像。7、·通过激活所述fxis以移动到所述第一成像位置并将所述sxis移动到所述第二成像位置来获取第一对图像，并且同时获取所述fxis和所述sxis的图像。8、·通过激活所述fxis以移动到所述第三成像位置并将所述sxis移动到所述第四成像位置来获取第二对图像，并且同时获取所述fxis和所述sxis的图像。9、·所述第一成像位置和所述第二成像位置相差约15°-30°，所述第三成像位置和所述第四成像位置相差约15°-30°。10、·对所述后处理图像进行分析，以基于受影响脑组织的相对灌注对所述受影响脑组织根据色标进行分类，所述色标示出完全灌注的脑组织和死亡脑组织之间的一系列颜色。11、·tn为40-60秒。12、在另一方面，本发明提供了一种训练和使用图像插值模型来提高从当前患者的有限投影角度得到的多个平板x射线图像的分辨率的方法，所述多个平板x射线图像经过后处理以组合诊断图像，所述诊断图像用于诊断所述当前患者的急性缺血性中风(ais)，所述方法包括以下步骤：a)获得第一多个计算机断层扫描血管造影(ct)图像，所述第一ct图像被定义为来自已经被诊断为具有ais的多个过去患者的完整数据集，并且其中，所述第一ct图像包括来自多个投影角度(例如多于90个投影角度)的图像；b)获得第二多个ct图像，所述第二多个ct图像被定义为来自已经被诊断为具有ais的多个过去患者的部分数据集，并且其中，所述第二多个ct图像包括来自较少投影角度(例如，少于10个投影角度)的图像；c)为所述第一多个ct图像和所述第二多个ct图像建立正弦图模型；d)基于确定一组第二多ct图像与所述第一多个ct图像的最佳拟合，使用所述第一多个ct图像和所述第二多个ct图像来训练插值模型以在所述第二多个ct图像的投影角度之间进行插值；以及，e)将多个当前患者的平板x射线图像引入到所述模型中并进行分析，以确定与所述第一多个ct图像的最佳拟合，从而创建所述当前患者的插值图像。13、在另一方面，本发明提供了一种操作神经血管造影机的方法，所述神经血管造影机包括具有第一x射线发射器和第一x射线接收器的第一x射线成像系统(fxis)和具有第二x射线发射器和第二x射线接收器的第二x射线成像系统(sxis)，所述方法包括以下步骤：a)将所述fxis移动到相对于患者头部的大致前/后位置的第一位置；b)将所述sxis移动到相对于患者头部的大致侧向位置的第二位置；c)激活所述fxis以通过围绕所述前/后位置的弧在第一成像位置和第二成像位置之间交替移动；d)同时激活所述sxis，以通过围绕所述侧向位置的弧在第三成像位置和第四成像位置之间交替移动，以及e)在所述第一成像位置、所述第二成像位置、所述第三成像位置和所述第四成像位置中的每一者处获得x射线图像。14、在各种实施方式中，当所述fxis处于所述第一成像位置或所述第二成像位置并且所述sxis处于所述第三成像位置或所述第四成像位置时，协调所述fxis和所述sxis的移动，以使得能够同时从所述fxis和所述sxis获取图像。15、在另一个实施方式中，在时间＝0(t0)到时间＝n(tn)之间的多个时间点上重复步骤c)至e)，其中，在将造影剂注射到患者之后，t0通常与造影剂到达上颈部血管相对应，tn通常与造影剂冲洗相对应。16、在各种实施方式中，所述第一成像位置和所述第二成像位置相差约15°-30°，以及所述第三成像位置和所述第四成像位置相差约15°-30°，和/或tn为40-60秒。17、在各种实施方式中，所述方法包括以下步骤：对图像进行后处理，以基于受影响脑组织的相对灌注对所述受影响脑组织根据色标进行分类，所述色标在完全灌注的脑组织和死亡脑组织之间进行区分。