医疗图像拍摄方法以及所属装置制造方法及图纸

在一种特别适合于产生患者（２）的心脏和／或血管的图像数据组（Ｂ）的尤其是Ｘ射线断层造影的图像拍摄方法中，从患者（２）的心率的ＥＫＧ信号（Ｅ）中推导出与该心率协调一致的拍摄脉冲（Ａ↓［ｉ］，Ａ↑［＊］）的序列，借助于该序列脉冲调制地控制图像拍摄。其中，在考虑至少一个表征心率不规则的波动参数（Ｔ↓［ｍａｘ］，Ｔ↓［ｍｉｎ］，ａ，ｂ，σ）的条件下确定未来拍摄脉冲（Ａ↓［０］）的起始时刻（ｔ↓［ａ０］）和结束时刻（ｔ↓［ｅ０］）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于产生患者的心脏和/或血管的图像数据组的医疗图像拍摄方法，尤其涉及一种所谓的旋转血管造影方法或者一种在计算机断层造影的图像拍摄范围内的所谓心脏扫描。此外，本专利技术还涉及一种用于实施该方法的装置。
技术介绍
在用于心脏以及特别是心脏附近的血管进行成像的医疗图像拍摄方法中，通常存在这样的问题待拍摄的身体区域由于心脏跳动而处于持续的周期运动中，由于该运动只有在心脏周期的相同点上拍摄的图像才可以直接地相互比较。这种情况尤其是在X射线断层造影的图像拍摄方法中有问题，其中，通过对多个从不同的投影角度拍摄的投影图像的反投影而计算出待建立的图像数据组(断层照片)。只有作为基础的投影图像是对相同的身体空间区域成像的，反投影才可以不受干扰地实现。不过，如果身体区域例如由于心脏运动而在拍摄投影图像期间运动了，则这点将体现为所产生的断层照片中的运动伪影，后者可能极大地限制断层照片的质量。因此，在对心脏和/或心脏附近的血管进行X射线断层造影拍摄中，通常将投影图像的拍摄与患者的心率这样同步，使得图像拍摄分别在心脏周期的静止阶段中进行。在此，根据患者的EKG(心电图，英语为ECG)信号对图像拍摄进行相应的“触发”。对于图像拍摄的受EKG支持的控制也称为“ECG门控”。在此，管电流的EKG支持的调制被称为“ECG脉冲调制”。尤其是因为仅仅可以将在心脏运动的静止阶段所拍摄的投影图像用于断层照片的重建，也仅仅在与该静止阶段对应的时间窗口期间才要求对患者施加X射线辐射。另一方面为了减少对患者所施加的X射线剂量，也希望尽可能地减小在该时间窗口之外的照射。在常规的利用ECG脉冲调制的图像拍摄方法中，通常通过对预定数目的在前心脏周期形成平均值或者中值来估计时间上紧接在后的时间窗口，并且产生一个与该预先计算的时间窗口对应的拍摄脉冲来调制图像拍摄期间的管电流。不过，在心率不规则的条件下，即，心脏频率在一个或较少几个心脏周期的时间量度上改变的条件下，这种方法总是导致对估计的时间窗口的或多或少凸显的错误计算。为了保证，尽管有在计算拍摄脉冲中的不可靠性也获得图像重建所需的图像信息，在常规的拍摄方法中不完全关断在估计的时间窗口之外的辐射，而是减小到一定的一小部分，例如25％。由此，在对时间窗口错误计算的条件下也可以计算出断层照片。不过，在此对时间窗口的错误计算通常表现为断层照片的质量受到明显的限制，特别是图像噪声增加。在临床实践中，由于这种限制ECG脉冲调制通常仅仅应用在具有极其均匀心率的患者上。反之，在许多情况下将ECG脉冲调制在图像拍摄期间断开，使得患者在整个扫描期间被以完全的剂量照射，因此被施加了明显多于所需的剂量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种用于产生图像数据组的医疗图像拍摄方法，该方法特别适合于患者心脏和/或血管的成像。此外，本专利技术要解决的技术问题还是，提供一种特别适合于实施该方法的装置。按照本专利技术的方法，从待检查的患者的EKG信号中推导出与患者的心脏周期协调一致的拍摄脉冲序列，借助于该序列脉冲调制地控制图像拍摄。其中，按照该方法在考虑至少一个表征心率不规则的参数的条件下确定未来拍摄脉冲的起始时刻和结束时刻。下面，将这种参数称为“波动参数”。“心率不规则”表示心脏频率或者心脏周期持续时间在一个或较少几个心脏周期的时间量度上的每次时间上的改变。在此，尤其这样地选择拍摄脉冲，即，其在时间上与心脏周期内部的心脏静止阶段协调一致。在计算拍摄脉冲时考虑一个或多个波动参数显著地改善了ECG脉冲调制的鲁棒性，使得以后也可以将ECG脉冲调制应用到这样的多种情况中，即在这些情况中迄今由于不规则的心率而必须在始终利用高剂量照射患者的条件下进行图像拍摄。因此，按照患者平均数来说显著减小了每次图像拍摄的辐射负担。不过，在迄今可以采用ECG脉冲调制的情况中，通常也通过本专利技术的方法实现了可以察觉到的改善，其中，由于将拍摄脉冲更好地在时间上与图像拍摄实际需要的数据片段相平衡而进一步减小了辐射剂量。优选地，至少一个波动参数是通过对预定数目的在前心脏周期的分析而在统计上确定的。在此，作为波动参数单独或者组合地考虑分析的心脏周期的最小持续时间，最大持续时间或者心脏周期持续时间的标准偏差。额外地或者作为替换，作为波动参数考虑被分析的心脏周期的周期持续时间的趋势，以及必要时考虑所确定趋势的标准偏差。在此，作为趋势表示一种心脏周期持续时间的通过(特别是线性)回归确定的函数，该函数标志着在所分析的在前心脏周期期间心脏周期持续时间的平均变化，并且可以外推地确定未来心脏周期持续时间。额外地或者作为替换，属于上面描述的统计波动参数优选地还考虑心脏周期的异常波动，即，在确定拍摄脉冲时当前心脏周期的异常长和/或短的持续时间。通过采集EKG信号的两个依次跟随的R偏转(或R锯齿)之间在时间上的距离，一般地确定心脏周期的周期持续时间。如果结束当前心脏周期的R偏转相对于统计确定的估计时刻被明显地滞后或提前检测到，则对应地识别出异常长或短的周期持续时间。在R偏转滞后的情况下，如果直到估计时刻预期的R偏转还没有被检测到，则合适地启动额外的拍摄脉冲，从而将延长的心脏周期最佳地用于图像拍摄。在R偏转提前(下面称为期前收缩)的情况下，一旦检测到了该提前的R偏转，则合适地启动一个新的拍摄脉冲。该措施有利于在期前收缩和因此心脏周期强列不规则的条件下也以相对较高的可靠性确定图像拍摄的最佳时间窗口。图像拍摄方法优选是基于X射线辐射的成像方法、特别是X射线断层造影方法。在此，按照拍摄脉冲的比例这样来控制图像拍摄，使得对患者施加的X射线在拍摄脉冲期间提高到X射线剂量的比较高的拍摄值，而将X射线辐射在拍摄脉冲之外降低到X射线剂量的比较低的基本值、特别是拍摄值的约25％。不过，此外按照本专利技术的ECG脉冲调制的原理也可以优选地应用到其中要求或合适的是图像拍摄与心脏跳动同步的、其它的医疗成像方法中。按照本专利技术的装置包括用于产生患者的心脏和/或血管的图像数据组的图像拍摄单元，以及用于采集患者心率的EKG信号的EKG单元。该装置还包括控制单元，用来按照上面描述的方法“触发”图像拍摄单元，即，以与患者心率调谐一致地进行脉冲调制的控制。图像拍摄单元按照其它意义特别是X射线断层造影仪、计算机断层造影仪或者旋转血管造影仪。附图说明下面对照附图对本专利技术的一种实施方式进一步的说明。图中图1按照示意图示出了用于利用图像拍摄单元产生患者的心脏和/或血管的图像数据组的X射线断层造影装置，EKG单元以及用于控制图像拍摄单元的控制单元。图2按照相对于时间的示意曲线示出了由EKG单元采集的EKG信号，由控制单元输出到图像拍摄单元的、包括一系列从EKG信号中推断出来的拍摄脉冲的控制信号，以及按照拍摄脉冲的比例所设置的图像拍摄单元的X射线剂量，图3和图4按照图2示出了EKG信号，控制信号，以及在EKG信号的R偏转滞后条件下的X射线剂量，并且图5按照图2示出了EKG信号，控制信号，以及在期前收缩、即EKG信号的R偏转提前条件下的X射线剂量。在所有的附图中为相互对应的部件或参数标记相同的附图标记。具体实施例方式图1示出了X射线断层造影装置1，用于产生患者2的心脏和/或血管的特别是三维图像数据组B(或断层照片)。装置1主要包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生患者（２）的心脏和／或血管的图像数据组（Ｂ）的图像拍摄方法，其中，从患者（２）的心率的ＥＫＧ信号（Ｅ）中推导出与该心率协调一致的拍摄脉冲（Ａ↓［ｉ］，Ａ↑［＊］）的序列，借助于该序列脉冲调制地控制图像拍摄，其中，在考虑至少一个表征心率不规则的波动参数（Ｔ↓［ｍａｘ］，Ｔ↓［ｍｉｎ］，ａ，ｂ，σ）的条件下确定未来拍摄脉冲（Ａ↓［０］）的起始时刻（ｔ↓［ａ０］）和结束时刻（ｔ↓［ｅ０］）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赫伯特布鲁德，雷纳劳帕克，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]