專利名稱：成像設備以及運行成像設備的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于建立對象的連續(xù)的層圖像的成像設備。本發(fā)明還涉及一種運行這類成像設備的方法。
背景技術：
用于建立連續(xù)的層圖像的成像設備用來取得關于檢查對象的內部的信息。從所述層圖像例如可以取得關于患者的內臟器官、骨組織或者其它的部分軟組織的位置、大小或者結構的有價值的信息。尤其是，還可以將所述連續(xù)的層圖像換算成一種三維表示。
這種用于拍攝連續(xù)的層圖像的成像設備，例如還可以是X射線計算機斷層造影設備、磁共振斷層造影設備、光子發(fā)射計算機斷層造影設備或者正電子發(fā)射斷層造影設備。還可以良好地在超聲的基礎上構成這樣的成像設備。
由這種成像設備產生的對象(例如患者)的圖像的對比度，由被檢查的材料相對于成像設備所采用的輻射、粒子輻射或者聲波的局部不同的激勵特性、吸收特性、反射特性或者發(fā)射特性引起。在X射線設備的情況下利用不同組織類型的不同吸收特性或者衰減特性形成對比度。例如，因為骨組織與軟組織在所提到的特性上強烈地不同，可以基于與之相關聯的圖像中的對比度分析患者的骨結構。在拍攝的圖像中構成對比度的所提到的特征與周圍的組織沒有重大區(qū)別的器官和血管，可能由于得出的過低的對比度不能夠用常規(guī)的方式被檢查。出于這種原因，在檢查流過血液的器官，例如檢查心臟、肝臟或者血管的情況下，在開始用成像設備檢查之前，在患者四肢的區(qū)域內向患者的血液循環(huán)通道中給入造影劑。由于所述造影劑按照足夠高的對比度將被檢查的器官相對于周圍組織進行成像。
在利用給予造影劑而產生層圖像的情況下，必須注意造影劑的同時存在性。為此，需要把成像設備的工作參數與在患者體內給予的造影劑擴散相互協調一致。為此，相應地為所希望的檢查區(qū)域相互適應地選擇一種所謂的掃描協議(Scanprotokoll)和一種所謂的造影劑協議(Kontrastmittel-protokoll)，在所述掃描協議中存儲拍攝的成像設備工作參數，而在所述造影劑協議中存儲給予造影劑的參數。
在掃描協議中作為工作參數例如存儲功率值、起作用的射線的持續(xù)時間、射線能量、進給速度，或者掃描延遲時間，即單個層圖像拍攝之間的延遲時間或在監(jiān)視階段與拍攝階段之間的延遲時間。
在檢查期間例如借助于造影劑設備根據對于掃描協議所選取的造影劑協議給予造影劑。在此，給予造影劑的參數例如可以是造影劑的濃度、流量或者絕對的輸給劑量。尤其是，造影劑協議可以包含多個不同的給予階段，它們有在所述參數上有所不同或者在要輸給的造影劑的種類有所不同。在復雜的造影劑協議中，可以在其中給予造影劑的階段之間再安排其中例如輸給生理鹽水的階段。
所述造影劑協議起的作用是，在患者中產生一個可預見的造影劑進程，使得在拍攝連續(xù)的層圖像期間在檢查區(qū)域中存在為構成對比度所相應要求的造影劑濃度。例如一個其中輸給生理鹽水的階段起的作用是，可預見地保持時間上的造影劑進程，而不會以不利的方式對患者加載過多的造影劑。
不利的是，在實踐中往往出現當對于拍攝層圖像完全不再要求造影劑時還根據造影劑協議給予造影劑的情況。這種不利的多余給予對患者沒有相應的太多用途。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是，給出一種產生對象的連續(xù)的層圖像的成像設備，該成像設備在造影劑檢查的情況下允許以盡可能少的要給予的造影劑的量以良好的對比度顯示要檢查的器官。此外，本發(fā)明要解決的技術問題還是，給出一種與相同的優(yōu)點相關聯的運行所述成像設備的方法。
根據本發(fā)明，針對裝置的技術問題是通過一種用于產生對象的連續(xù)的層圖像的成像設備解決的，該成像設備包括輻射源、檢測器、定位單元以及用于控制所述定位單元并且用于分析所述檢測器的拍攝數據的控制單元，其中，所述控制單元被設置用于在避免不必要的給予階段的條件下，使得為檢查而設置在造影劑設備上的、其中存儲了造影劑給予的參數的造影劑協議，與為檢查而設置的、其中存儲了用于產生所述連續(xù)的層圖像的工作參數的掃描協議進行匹配。
在此，在第一步驟中，本發(fā)明所考慮的出發(fā)點是，由于在掃描協議與造影劑協議之間的不完善的相關性而給予不必要的造影劑。從而例如會發(fā)生，在成像設備掃描結束以后還給予造影劑或者生理鹽水，而無相應的用途。如果檢查的位置遠離給予造影劑的位置，在掃描結束前給予的造影劑經常還有可能甚至不再在掃描協議結束之前抵達檢查位置。
在第二步驟中，本發(fā)明所考慮的出發(fā)點是，如果把造影劑協議對應地與為檢查所設定的掃描協議進行匹配，就可以避免不必要地給予的多余造影劑。為了匹配，既可以相互協調所述協議的持續(xù)時間也可以改動造影劑協議中的造影劑給予參數。從而，尤其可以在造影劑協議的各個給予階段中分別改動制劑的給予濃度、藥量或者流量。造影劑協議的匹配，還包含添加新的給予階段或者刪除已有的給予階段。此外，還可以推移在給予造影劑與給予另一種制劑(例如生理鹽水)之間轉換的時間點。
例如，在造影劑協議的給定的給予階段中在適當的時間點用生理鹽水代替造影劑給予，從而就可以把造影劑團塊因此保持為受檢查的那樣，其中，在檢查結束以后，后接的生理鹽水和不昂貴且不造成負荷的造影劑流過檢查位置。這樣一種推后的生理鹽水尤其被稱為所謂的團塊跟隨劑(Bolus-Chaser)。
為了進行匹配，所述控制單元例如從協議的各個階段推導出是否存在不必要的造影劑給予階段。為此，可以考慮造影劑的擴散速度、檢查位置、設定的掃描速度、在拍攝層圖像時設備特定的或者設定的延遲時間。在此，所考慮的參數可以基于測量值或者經驗值并且尤其還可以依賴于患者的體質。然后對應地匹配造影劑協議，從而在給予造影劑時避免這種不必要的給予階段。
有利的是，控制單元被設置用于在開始檢查以前確定掃描協議與造影劑協議之間的沖突情況，并且如果確定了不必要的給予階段，則顯示帶有匹配請求的對應的警告對話。為此，例如可以將所述警告對話輸出在圖形顯示單元上。例如，如果在掃描結束以后根據造影劑協議還輸送造影劑，則就出現一種沖突情況。在此，尤其可以向使用者建議其它的做法作為替代。例如，使用者可以盡管存在沖突還是使用所設定的造影劑協議進行檢查。作為替換，使用者還可以建議改變了的、尤其是縮短了的造影劑協議。
在本發(fā)明的一個有利的實施方式中，控制單元為了進行控制可以與造影劑設備連接，并且被設置為，使得尤其是在檢查期間所述造影劑協議自動地與掃描協議匹配。將所述控制單元連接在造影劑設備上，允許例如在確定沖突情況時自動地匹配造影劑協議。尤其是所述控制單元可以如此地控制所述造影劑設備使得在檢查期間所述造影劑協議自動地與掃描協議匹配。在此，必要時可以在執(zhí)行實際檢查時為了進行匹配而考慮延遲時間等等。
在另一個有利的實施方式中，所述控制單元被設置用于，作為造影劑給予參數延長、縮短或者重新產生給予階段。這使得能夠避免不必要的造影劑給予。
適當地，將所述控制單元設置用于緊靠在掃描協議結束前或者在達到掃描協議結束時停止造影劑協議。如果最遲在達到掃描協議結束時停止造影劑給予，就可以避免相應的此外不必要的造影劑給予或者生理鹽水給予。在掃描協議結束以后給予的制劑對于成像無論如何都不起作用。
通過另一個替代方案考慮，可以在達到掃描協議結束以前就已經停止給予造影劑。這以給予的造影劑的擴散速度為基礎。如果知道造影劑的擴散速度或者估計到造影劑的擴散速度，就可以預先計算出需要在什么時間給予造影劑以便抵達檢查位置?？梢园丛撗舆t時間縮短地在達到掃描協議結束前就停止給予造影劑。為此，在一個有利的實施方式中，將所述控制單元設置用于為了計算前置于掃描結束的匹配時間點或者停止時間點，而考慮掃描協議中的工作參數，尤其是考慮掃描延遲時間，就是說在各個層圖像拍攝之間的或者在監(jiān)視階段與拍攝階段之間的設備特定的或者設定的延遲時間。停止給予造影劑尤其是可以通過提前縮短造影劑協議的給予階段進行。
取代停止造影劑給予，可以緊靠在達到掃描結束之前或者在達到掃描結束時通過給予一種團塊跟隨劑匹配所述造影劑協議。最遲在達到掃描結束時或者對應地按上述的延遲時間縮短，可以在對應的給予階段中給予一種不會對患者造成負荷的制劑(例如生理鹽水)來代替造影劑。由此，前置的造影劑包含其分布功能，從而在所產生的層圖像中不會使圖像對比度變差。
有利地從工作參數中計算掃描結束本身。例如，如果預先給定檢查位置以及成像設備的掃描速度，從而在必要時可以在考慮掃描延遲時間的條件下確定掃描持續(xù)時間并且從而確定掃描結束。該掃描持續(xù)時間尤其是可以與造影劑協議的持續(xù)時間相比較。
適當地，所述控制單元還被設置用于，從造影劑的擴散速度和相對于造影劑給予的位置的檢查區(qū)域的位置中計算前置于掃描結束的匹配時間點或者停止時間點。為此，造影劑的擴散速度例如通過一個前置于真正的檢查的測試團塊的過程確定。為此，事先在患者的不同位置上例如通過一種圖像分析測量微少給予的造影劑的到達并且從中確定所述擴散速度。
尤其是所述實施方式還提供了，成像設備以一種所謂的團塊跟蹤方式工作。為此，在開始真正的檢查以前在一個固定的、前置于所述檢查區(qū)域的掃描位置上確定一系列連續(xù)的層圖像，并且在所選取的圖像區(qū)域中分析所述層圖像的對比度。按照這種方式可以直接確定所給予的造影劑的到達時間，并且在最佳時刻開始由此觸發(fā)的隨后的檢查。從所述到達時間又可以推斷出所述擴散速度。
檢查區(qū)域離造影劑給予的位置越遠，就可以相對掃描結束越早地停止或者改動造影劑協議。例如，尤其是在測量的基礎上或者在經驗值的基礎上的預先給定的造影劑的擴散速度的情況下，可以實施一種考慮檢查區(qū)域到造影劑給予的位置的距離的校正因數。按該校正因數縮短事先計算的掃描結束時間，并且提前停止造影劑的給予或者給予一種團塊跟隨劑代替造影劑。
可以有利地從定位單元的位置中推導出檢查區(qū)域的位置。在患者相對于定位單元固定的預先給定位置的情況下，可以從定位單元的位置推出檢查區(qū)域的位置。作為可替代方案，可以借助于圖像處理從所拍攝的層圖像中得出檢查區(qū)域。為此，例如可以自動地識別所拍攝的器官，并且由此推斷出檢查區(qū)域的位置。
根據本發(fā)明，針對方法的技術問題是通過一種運行成像設備的方法解決的，所述成像設備具有輻射源、檢測器以及定位單元，其中，將為檢查而設置在造影劑設備上的、其中存儲造影劑給予的參數的造影劑協議，與為檢查而設置的、其中存儲用于產生連續(xù)的層圖像的掃描協議進行匹配，以便避免不必要的給予階段。
在此，將對所述成像設備說明的優(yōu)點適當地轉移到對應的方法中。


下成參照附圖詳細地說明本發(fā)明的實施例。其中，圖1按照透視圖示出了帶有所配屬的控制單元的作為成像設備的X射線計算機斷層造影儀。
具體實施例方式
圖1中作為成像醫(yī)學設備示出用于檢查對象(這里是患者2)的計算機斷層造影儀1。計算機斷層造影儀1包含在支架4中可以繞旋轉軸6旋轉地設置的、用于發(fā)射X射線的輻射源8。與輻射源8相對地設置了弧形的檢測器9，其包含多個排列成檢測器行10、11、12的檢測器元件。
此外，計算機斷層造影儀1包含檢查臺面13，該檢查臺面可以沿旋轉軸6移動地被安裝在檢查臺14上。
作為計算機斷層造影儀1的另一個組成部分，從該圖中可以看出控制單元18，其具有操作臺20和圖像顯示單元21。所述控制單元18通過控制線22與計算機斷層造影儀1連接。
控制單元18設置用于，控制可移動的檢查臺面13的進給和支架4的轉動，以便拍攝連續(xù)的層圖像。支架4和檢查臺面13一起構成定位單元，該定位單元使得能夠在患者2的不同空間位置上拍攝層圖像。通過節(jié)距值(Pitch-Wert)、即支架4的旋轉速度與檢查臺面13的進給速度的比率，可以設定計算機斷層造影儀1的掃描速度。在此，支架4的旋轉起到拍攝患者2的一個縱向位置上的層圖像的作用，而檢查臺面13的進給負責要拍攝的層圖像的序列。
為了采集層圖像，利用檢測器9采集從輻射源8發(fā)射出并且透射患者2的X射線輻射。為此，在所示的計算機斷層造影儀1的情況下，輻射源8產生一種扇面形的X射線束。從而，在支架4的每個位置探測一個X射線的典型的衰減圖像。從支架4的不同的位置上獲得的投影下中重建層圖像，在所述層圖像上以不同的灰度顯示有不同的衰減特性的組織。
借助于在控制單元18上所選取的掃描協議通過控制支架4、檢查臺面13以及輻射源8進行層圖像的拍攝。在此，在所述掃描協議中存放了輻射源8的功率值、進給參數(例如節(jié)距值)以及掃描延遲值。
為了檢查流過血液的器官，例如心臟、肝臟或者血管，設置了造影劑的提供。為此，控制單元18通過控制線27與造影劑設備23連接，通過后者借助于造影劑軟管29根據預先給定的協議受控制地向患者2輸送造影劑24。作為造影劑給予的參數，相應的造影劑協議尤其包含了不同的給予階段的數量和種類，所述給予階段分別在輸送的制劑、其流量和絕對劑量方面各有不同。
在檢查開始時，控制單元18檢查在所選取的掃描協議與所選取的造影劑協議之間在什么程度上就不必要的給予階段而言存在沖突。為此，控制單元18尤其要檢驗是否在達到掃描結束時根據造影劑協議還在給予造影劑24。為此，根據掃描協議從工作參數中預先計算出該掃描結束。如果確定了在掃描結束時還不再必要地給予造影劑24，就在顯示單元21上輸出一個對話，用其向使用者指出，用所提供的造影劑協議在掃描結束后還在給予造影劑24。對此使用者可以通過一個輸入決定，他是想要使用所提供的造影劑協議進行檢查還是通過控制單元18自動地縮短所提供的造影劑協議。
如果使用者選擇通過控制單元18自動地縮短，則所述控制單元18首先如此地縮短造影劑協議，使得在掃描時間結束的最后給予階段停止造影劑給予。
在所提供的檢查區(qū)域中的檢查通過對一個前置于檢查區(qū)域的掃描位置分圖像分析來觸發(fā)。為此，計算機斷層造影儀1在所述前置的掃描位置上拍攝一系列的層圖像。在一個所選取的圖像區(qū)域(尤其是帶有血管的圖像區(qū)域)中，將拍攝的衰減值相加并且確定平均值。隨著造影劑24的抵達提高了所述衰減值，從而可以在超過一個預先給定的閾值時確定造影劑24到達所述掃描位置。如果超過所述閾值，控制單元18就安排計算機斷層造影1的監(jiān)視動作，并且如此地控制定位單元4、13，使得能夠根據所述掃描協議開始在檢查區(qū)域中拍攝連續(xù)的層圖像。從造影劑給予時間與到達時間的差中所述控制單元18可以確定造影劑24在患者2中的擴散速度。
此外，控制單元18還從定位單元4、13的當前位置中識別出檢查區(qū)域相對造影劑給予的位置處于何種距離。如果達到掃描結束，則控制單元18通過造影劑24的擴散速度和造影劑給予到檢查區(qū)域的距離計算一個從掃描結束的預先計算的時間扣除的校正時間。按該時間縮短地在達到掃描結束以前停止造影劑給予。
在一個作為替代的實施方式中，在考慮所得出的校正時間的條件下這樣地改動造影劑協議使得按該校正時間縮短地在掃描結束前將造影劑設備23從造影劑給予轉換成輸送生理鹽水。在此，所述生理鹽水起所謂的團塊跟隨劑的作用，其中，在患者2中的造影劑過程直到結束拍攝連續(xù)的層圖像為此保持不受影響。不會不必要地由造影劑給予為患者2造成負荷。
所描述的措施也可以在掃描協議的單個掃描階段中進行，而不必一般性地限制在檢查結束上。
權利要求
1.一種用于產生對象(2)的連續(xù)的層圖像的成像設備(1)，包括輻射源(8)、檢測器(9)、定位單元(4，13)以及用于控制所述定位單元(4，13)和用于分析所述檢測器(9)的拍攝數據的控制單元(18)，其中，所述控制單元(18)被設置用于在避免不必要的給予階段的條件下，使得為檢查而設置在造影劑設備上的、其中存儲了造影劑給予的參數的造影劑協議，與為檢查而設置的、其中存儲了用于產生所述連續(xù)的層圖像的工作參數的掃描協議進行匹配。
2.如權利要求1所述的成像設備(1)，其中，所述控制單元(18)被設置用于，在開始檢查以前，尤其是在不同的持續(xù)時間的情況下，確定掃描協議與造影劑協議之間的沖突情況并且輸出帶有匹配請求的對應的警告對話。
3.如權利要求1或2所述的成像設備(1)，其中，所述控制單元(18)為了進行控制可以與所述造影劑設備(23)連接，并且被設置用于，使得尤其是在檢查期間所述造影劑協議自動地與所述掃描協議匹配。
4.如權利要求3所述的成像設備(1)，其中，所述控制單元(18)被設置用于，作為造影劑給予參數延長、縮短或者重新產生給予階段。
5.如權利要求3或者4所述的成像設備(1)，其中，所述控制單元(18)被設置用于緊靠在達到掃描協議結束前或者在達到所述掃描協議結束時停止所述造影劑協議。
6.如權利要求5所述的成像設備(1)，其中，所述控制單元(18)被設置用于，通過給予階段的縮短來停止所述造影劑協議。
7.如權利要求3或4所述的成像設備(1)，其中，所述控制單元(18)被設置用于緊靠在達到掃描協議結束前或者在達到掃描協議結束時通過給予團塊跟隨劑來匹配所述造影劑協議。
8.如權利要求5至7中任一項所述的成像設備(1)，其中，所述控制單元(18)被設置用于，從所述工作參數中計算掃描結束。
9.如權利要求5至8中任一項所述的成像設備(1)，其中，所述控制單元(18)被設置用于從所述工作參數、尤其是從掃描延遲時間中計算前置于掃描結束的匹配時間點或者停止時間點。
10.如權利要求5至9中任一項所述的成像設備(1)，其中，所述控制單元(18)被設置用于從造影劑的擴散速度和相對于造影劑給予的位置的檢查區(qū)域的位置中計算前置于掃描結束的匹配時間點或者停止時間點。
11.如權利要求10所述的成像設備(1)，其中，所述控制單元(18)被設置用于從所述定位單元(4、13)的位置中推導或者借助于圖像處理識別所述檢查區(qū)域的位置。
12.一種用于運行成像設備(1)的方法，所述成像設備(1)具有輻射源(8)、檢測器(9)以及定位單元(4，13)，其中，在避免不必要的給予階段的條件下，將為檢查而設置在造影劑設備上的、其中存儲了造影劑給予的參數的造影劑協議，與為檢查而設置的、其中存儲了用于產生所述連續(xù)的層圖像的掃描協議進行匹配。
13.如權利要求12所述的方法，其中，在開始檢查以前，尤其是在不同的持續(xù)時間的情況下，確定掃描協議與造影劑協議之間的沖突情況并且輸出帶有匹配請求的對應的警告對話。
14.如權利要求12或者13所述的方法，其中，尤其是在檢查期間，將所述造影劑協議自動地與所述掃描協議進行匹配。
15.如權利要求14所述的方法，其中，作為造影劑給予參數延長、縮短或者重新產生給予階段。
16.如權利要求14或者15所述的方法，其中，緊靠在達到掃描協議結束前或者在達到掃描協議結束時停止所述造影劑協議。
17.如權利要求16所述的方法，其中，通過給予階段的縮短停止所述造影劑協議。
18.如權利要求14或者15所述的方法，其中，緊靠在達到掃描協議結束前或者在達到掃描協議結束時通過給予團塊跟隨劑匹配所述造影劑協議。
19.如權利要求16至18中任一項所述的方法，其中，從所述工作參數中計算掃描結束。
20.如權利要求16至19中任一項所述的成像設置(1)，從所述工作參數、尤其是從掃描延遲時間中計算前置于掃描結束的匹配時間點或者停止時間點。
21.如權利要求16至20中任一項所述的方法，其中，從造影劑的擴散速度和相對于造影劑給予的位置的檢查區(qū)域的位置中計算前置于掃描結束的匹配時間點或者停止時間點。
22.如權利要求21所述的方法，其中，從所述定位單元(4，13)的位置中推導或者借助于圖像處理識別所述檢查區(qū)域的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于產生對象(2)的連續(xù)的層圖像的成像設備(1)，包括輻射源(8)、檢測器(9)定位單元(4，13)以及用于控制所述定位單元(4，13)和用于分析所述檢測器(9)的拍攝數據的控制單元(8)。在此，所述控制單元(18)被設置用于使得為檢查而設置在造影劑設備上的、其中存儲了造影劑給予的參數的造影劑協議，與為檢查而設置的、其中存儲了用于產生所述連續(xù)的層圖像的掃描協議進行匹配，以避免不必要的給予階段。由此，允許利用盡可能少的造影劑給予進行造影劑檢查。
文檔編號A61B8/13GK101023876SQ20071010063
公開日2007年8月29日 申請日期2007年1月22日 優(yōu)先權日2006年1月20日
發(fā)明者尤特·福伊爾萊因, 加布里埃爾·哈拉斯, 馬賽厄斯·尼薩默 申請人:西門子公司