專利名稱：對(duì)生物的運(yùn)動(dòng)身體部位產(chǎn)生圖像的方法和放射線診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)由于生物的呼吸而運(yùn)動(dòng)的生物身體部位產(chǎn)生圖像的方法和X射線診斷裝置。采用具有X射線源和X射線探測(cè)器的放射性測(cè)量系統(tǒng)，從不同的投影方向?qū)ι锏脑撋眢w部位拍攝X射線投影，采用計(jì)算機(jī)從這些投影中再現(xiàn)生物的圖像。
背景技術(shù)：
在對(duì)由于生物的呼吸而運(yùn)動(dòng)的生物身體部位產(chǎn)生圖像時(shí)，通常希望僅在呼吸循環(huán)的確定階段對(duì)該生物身體部位產(chǎn)生圖像。例如US 6,633,775公開了與患者的呼吸同步獲取X射線圖像。為此測(cè)定患者的呼吸循環(huán)并在患者吸氣達(dá)到一定程度時(shí)獲取待成像患者身體部位的X射線圖像。
在例如利用第三代X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描儀進(jìn)行的X射線計(jì)算機(jī)斷層造影中，其中包括X射線源和X射線探測(cè)器的測(cè)量系統(tǒng)連續(xù)環(huán)繞患者旋轉(zhuǎn)，在從不同的投影方向獲取患者身體部位的X射線投影時(shí)，與獲取X射線投影的同時(shí)記錄患者的呼吸循環(huán)是公知的。X射線投影的獲取在此可以在檢查臺(tái)連續(xù)移動(dòng)的情況下，也就是在位于患者檢查臺(tái)上的患者相對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)連續(xù)移動(dòng)的情況下(螺旋式)或者在患者檢查臺(tái)的位置固定時(shí)(順序式)進(jìn)行。通過同時(shí)記錄患者的呼吸循環(huán)，可以在從患者的呼吸循環(huán)選出的階段中拍攝X射線投影之后有針對(duì)性地再現(xiàn)患者身體部位的圖像。但這種方法的缺點(diǎn)是，在不需要或不希望患者身體部位圖像信息的患者呼吸循環(huán)時(shí)刻，患者也要受到X射線輻射。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，提供一種開頭所述類型的方法和一種X射線診斷裝置，可減少為了對(duì)由于生物呼吸運(yùn)動(dòng)的生物身體部位產(chǎn)生圖像而使生物受到的X射線劑量。
依據(jù)本發(fā)明該目的通過這樣一種方法實(shí)現(xiàn)，其中，采用用于接收呼吸信號(hào)的裝置測(cè)定生物的呼吸信號(hào)，同時(shí)從不同的投影方向?qū)ι锷眢w部位拍攝X射線投影，其中，在拍攝X射線投影時(shí)對(duì)從X射線源發(fā)出的X射線的強(qiáng)度這樣進(jìn)行調(diào)制，使X射線的強(qiáng)度在獲取X射線投影時(shí)根據(jù)當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值和/或者當(dāng)前測(cè)量的生物呼吸狀態(tài)而采取額定值或者比該額定值低的數(shù)值。在此，可與各生物相適應(yīng)地預(yù)先給定所述強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)采取該額定值時(shí)的呼吸信號(hào)的(多個(gè))振幅值或(多個(gè))呼吸位置。因此依據(jù)本發(fā)明，僅在應(yīng)當(dāng)再現(xiàn)生物身體部位的一個(gè)或者多個(gè)圖像時(shí)的呼吸循環(huán)階段和/或生物呼吸狀態(tài)，才以可以再現(xiàn)該身體部位的較高質(zhì)量圖像的強(qiáng)度對(duì)生物輻射X射線。在呼吸循環(huán)的其余時(shí)間內(nèi)，強(qiáng)度不是降到零，而是降到可預(yù)先規(guī)定的數(shù)值，從而雖然從不同方向繼續(xù)拍攝生物身體部位的X射線投影，但降低了X射線的強(qiáng)度。依據(jù)本發(fā)明方法的結(jié)果是，生物為產(chǎn)生身體部位的圖像所受到的X射線劑量整體上低于現(xiàn)有技術(shù)中公開的方法中的那種情況。在本來無需產(chǎn)生圖像的呼吸循環(huán)階段有意識(shí)地不完全切斷X射線輻射，因?yàn)樵谌狈Ω邚?qiáng)度的X射線投影時(shí)可能需要在這些階段內(nèi)記錄的X射線投影，以便能夠完全再現(xiàn)生物的該身體部位的圖像。因此，在保持低強(qiáng)度X射線輻射的情況下是出于可靠性考慮，以便在缺乏單個(gè)X射線投影時(shí)，可以將利用低強(qiáng)度記錄的X射線投影作為補(bǔ)充的X射線投影用于再現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明的變化，如果當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與最后測(cè)量的振幅最大值之比大于等于或小于等于至少一個(gè)預(yù)先規(guī)定的極限值，則X射線的強(qiáng)度就采用額定值。因此，根據(jù)當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與事先測(cè)量的振幅最大值之比來調(diào)制強(qiáng)度。最好使用兩個(gè)不同的極限值，以便在生物呼吸循環(huán)的特定階段中調(diào)整強(qiáng)度的額定值。因?yàn)樯锏暮粑h(huán)一般情況下并不是精確的周期性的，所以強(qiáng)度額定值的調(diào)整時(shí)間點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的調(diào)整也不是精確地定期進(jìn)行，而是恰好與各受檢生物的呼吸循環(huán)一致。
依據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，如果當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與基于多個(gè)呼吸循環(huán)的振幅最大值測(cè)定的比較值之比大于等于或小于等于至少一個(gè)分別預(yù)先規(guī)定的極限值，則X射線的強(qiáng)度就采用額定值。在這種情況下基準(zhǔn)值不是最后測(cè)量的振幅最大值。確切地說，為所希望的觀察例如對(duì)多個(gè)呼吸循環(huán)的多個(gè)振幅最大值取平均值或者也使用中值濾波器以獲得該比較值。這一點(diǎn)特別建議在下述情況下使用，即為了使強(qiáng)度采用額定值而在需要獲取高強(qiáng)度X射線投影的吸氣時(shí)選定呼吸循環(huán)的一個(gè)確定階段。因?yàn)樵谶@種情況下還根本不存在用于當(dāng)前呼吸循環(huán)的基準(zhǔn)值，即當(dāng)前呼吸循環(huán)的振幅最大值。
依據(jù)本發(fā)明的另一種變化，X射線的強(qiáng)度在吸氣的整個(gè)階段期間或者在呼氣的整個(gè)階段期間都采用額定值。因此本發(fā)明的這種變化在下述情況下具有優(yōu)點(diǎn)，即生物的該身體部位的圖像應(yīng)在吸氣階段期間或者在呼氣階段期間產(chǎn)生。
依據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，如果呼氣階段期間當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與最后測(cè)量的振幅最大值之比或者與在多個(gè)呼吸循環(huán)振幅最大值基礎(chǔ)上測(cè)定的比較值之比小于等于第一預(yù)定極限值且大于等于第二預(yù)定極限值，則X射線的強(qiáng)度就采用額定值。X射線的強(qiáng)度可以相應(yīng)的方式這樣進(jìn)行調(diào)制，如果吸氣階段期間當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與最后測(cè)量的振幅最大值之比或者與在多個(gè)呼吸循環(huán)振幅最大值基礎(chǔ)上測(cè)定的比較值之比大于等于第一預(yù)定極限值且小于等于第二預(yù)定極限值，則X射線的強(qiáng)度采用額定值。在第一實(shí)施方式中，為了以高強(qiáng)度拍攝生物身體部位的X射線投影在呼氣期間選定呼吸循環(huán)的呼吸間隔，而在第二實(shí)施方式中，生物呼吸循環(huán)的呼吸間隔在吸氣階段期間選定，以便有針對(duì)性地產(chǎn)生該身體部位的圖像作為后面診斷的依據(jù)。
依據(jù)本發(fā)明另一具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式，如果當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值處于預(yù)先規(guī)定的固定下絕對(duì)振幅極限值和預(yù)先規(guī)定的固定上絕對(duì)振幅極限值之間，則X射線的強(qiáng)度采用額定值。在本發(fā)明的該變化中，例如在呼吸信號(hào)的振幅值相當(dāng)大或者相當(dāng)小的呼吸循環(huán)階段不用高強(qiáng)度的X射線記錄該生物身體部位的X射線圖像。
依據(jù)本發(fā)明的其他變化，生物的絕對(duì)振幅極限值借助事先測(cè)量的生物呼吸信號(hào)的振幅值確定，而且X射線的強(qiáng)度只有在生物處于吸氣階段或者呼氣階段的情況下才采用額定值。
呼吸信號(hào)最好連續(xù)測(cè)量，為此可以采用如呼吸帶、鼻鏡等公知的裝置或者用于記錄呼吸信號(hào)的視頻或激光系統(tǒng)。
X射線診斷儀最好為計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀，其X射線源和X射線探測(cè)器在拍攝X射線投影期間連續(xù)環(huán)繞生物旋轉(zhuǎn)。但X射線診斷儀也可以是C型臂X射線儀，其中，為獲取用于再現(xiàn)生物身體部位的3D圖像的X射線投影僅在生物呼吸循環(huán)的確定階段上記錄X射線投影。
依據(jù)本發(fā)明一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式，為產(chǎn)生圖像基本上只采用在X射線的強(qiáng)度出現(xiàn)額定值期間拍攝的X射線投影。
本發(fā)明的目的也通過一種X射線診斷裝置得以實(shí)現(xiàn)，其中，X射線診斷儀的計(jì)算機(jī)尤其要這樣設(shè)立，使其具有用于實(shí)施上述方法之一的程序介質(zhì)。
依據(jù)本發(fā)明的變化，X射線診斷裝置具有特別是用于輸入強(qiáng)度的額定值、相對(duì)于額定值下降的強(qiáng)度值以及用于輸入所有類型極限值的裝置。
正如已經(jīng)提到的那樣，X射線診斷裝置的X射線診斷儀可以是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀或者C型臂X射線儀。


附圖中示出本發(fā)明的實(shí)施例。其中圖1示出用于實(shí)施依據(jù)本發(fā)明方法的X射線診斷裝置；圖2示出具有不同的呼吸循環(huán)振幅和呼吸循環(huán)長(zhǎng)度的已測(cè)量的呼吸信號(hào)的曲線；以及圖3-7示出說明依據(jù)本發(fā)明方法的作用原理的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1所示實(shí)施例的情況下，圖1所示用于實(shí)施依據(jù)本發(fā)明方法的X射線診斷裝置包括計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀1。計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀1具有支架2，連同設(shè)置在支架2中可環(huán)繞計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀1的系統(tǒng)軸Z旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)框架3。旋轉(zhuǎn)框架3上設(shè)置X射線管形式的X射線源4，從其焦點(diǎn)F發(fā)出X射線束5，該射線束被圖1中未示出但本身公知的光闌形成為例如扇形或者棱錐形，并具有扇形角或開口角β。在本實(shí)施例情況下的多行X射線探測(cè)器6與X射線源4相對(duì)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)框架3上。旋轉(zhuǎn)框架3利用分配給旋轉(zhuǎn)框架3的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置7進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀1還包括本身公知的患者檢查臺(tái)裝置，圖1中出于概略的原因僅示出其中的檢查臺(tái)面8，在本實(shí)施例的情況下患者躺在臺(tái)面上，而且它可在系統(tǒng)軸線Z的方向上相對(duì)于位置固定的旋轉(zhuǎn)框架3移動(dòng)。
為檢查圖1中所示的患者P，將其定位在檢查臺(tái)面8上地移動(dòng)到旋轉(zhuǎn)框架3的開口9內(nèi)或穿過該開口。與患者P是以順序模式還是在檢查臺(tái)面8的連續(xù)進(jìn)動(dòng)下的螺旋模式檢查無關(guān)，從X射線源4的焦點(diǎn)F發(fā)出的X射線5穿透患者P所要檢查的身體部位并擊中X射線探測(cè)器6。在此，旋轉(zhuǎn)框架3連同X射線源4和X射線探測(cè)器6在方向上環(huán)繞計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀1的系統(tǒng)軸Z或環(huán)繞患者P旋轉(zhuǎn)，其中，從不同的投影方向獲取患者P該身體部位的X射線投影。每個(gè)X射線投影穿過患者P而到達(dá)X射線探測(cè)器6并且X射線由于穿過患者P而減弱。X射線探測(cè)器6在此過程中產(chǎn)生與到達(dá)的X射線的強(qiáng)度相應(yīng)的信號(hào)。計(jì)算機(jī)10隨后以本身公知的方式，從利用X射線探測(cè)器6測(cè)定的信號(hào)中計(jì)算曾從不同投影方向被拍攝了X射線投影的患者P該身體部位的一維或者多個(gè)二維或者三維圖像，這些圖像可以在顯示器11上顯示。為了操作計(jì)算機(jī)，X射線斷層掃描儀1具有輸入裝置，如圖1示例性示出的鍵盤12和計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)13。
為連續(xù)獲取患者P的呼吸信號(hào)，在本實(shí)施例的情況下X射線診斷裝置具有所謂的呼吸帶14，它是一種可膨脹的皮帶，在本實(shí)施例的情況下圖1示意性示出環(huán)繞在患者P的胸部。壓力傳感器15處于呼吸帶的未詳細(xì)示出的袋內(nèi)。通過壓力傳感器15在袋內(nèi)的相應(yīng)設(shè)置和呼吸帶14的預(yù)應(yīng)力(Vorspannung)，壓力傳感器15在患者P呼吸時(shí)——此時(shí)患者P胸部起伏——連續(xù)輸出信號(hào)，該信號(hào)被輸送到需要時(shí)處理、例如放大信號(hào)的信號(hào)處理裝置16，并為進(jìn)一步分析而傳送到計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀1的計(jì)算機(jī)10。傳送到計(jì)算機(jī)10上的信號(hào)下面稱為患者P的呼吸信號(hào)，并如圖2中示范示出的那樣可以作為呼吸曲線在顯示器11上顯示。圖2示范示出患者P的三個(gè)呼吸循環(huán)，其中，每個(gè)呼吸循環(huán)的特征在于吸氣階段和呼氣階段。如從圖2可看到的那樣，患者P和其他人的呼吸循環(huán)一般情況下并不相同，也就是并不絕對(duì)是周期性的，而是在振幅值的持續(xù)時(shí)間和大小上彼此有所不同。
患者P呼吸循環(huán)的這些變化在獲取由于患者P呼吸而運(yùn)動(dòng)的身體部位的圖像時(shí)會(huì)在圖像中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影。此外，為了對(duì)由于患者P呼吸而運(yùn)動(dòng)的身體部位產(chǎn)生圖像，通常期望由呼吸觸發(fā)地、也就是根據(jù)患者P呼吸來獲取該圖像所基于的X射線投影。這里示范性地介紹獲取肺部的X射線投影，它們可以在吸氣階段或者在呼氣階段中獲取，這對(duì)于圖像產(chǎn)生之后的診斷來說是至關(guān)重要的。
因此，為使患者P在對(duì)由于呼吸而運(yùn)動(dòng)的身體部位產(chǎn)生圖像時(shí)受到盡可能小劑量的X射線放射，建議在拍攝X射線投影時(shí)對(duì)從X射線源4發(fā)出的X射線強(qiáng)度這樣進(jìn)行調(diào)制，使強(qiáng)度根據(jù)呼吸信號(hào)的振幅值和/或患者P的呼吸狀態(tài)而采用額定值或者相對(duì)于額定值下降的數(shù)值。具體來說，在為產(chǎn)生由于呼吸而運(yùn)動(dòng)的患者P身體部位的圖像而對(duì)該身體部位拍攝X射線投影的患者P呼吸循環(huán)的階段中，X射線的強(qiáng)度應(yīng)采用額定值，而在一般情況下對(duì)成像不重要的其他階段中采用相對(duì)于額定值下降的數(shù)值。例如在呼吸循環(huán)的不重要的階段中，X射線的強(qiáng)度降到額定值強(qiáng)度的20％。額定值應(yīng)該多高和該降低的程度，可根據(jù)每個(gè)患者的個(gè)人情況通過計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀1的輸入裝置預(yù)先規(guī)定。
下面列舉用于調(diào)制X射線強(qiáng)度的不同例子。
正如借助圖3中所示患者P的三個(gè)呼吸循環(huán)所表明的那樣，在患者P的呼氣階段對(duì)由于患者P的呼吸而運(yùn)動(dòng)的身體部位從不同投影方向拍攝X射線投影。如果利用呼吸帶測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與最后測(cè)量的呼吸循環(huán)振幅最大值之比處于90％和10％之間，那么對(duì)患者P的身體部位以高強(qiáng)度拍攝X射線圖像。因此，如果當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與最后測(cè)量的振幅最大值之比達(dá)到90％的標(biāo)記處，就一直以高強(qiáng)度對(duì)患者P從不同投影方向拍攝X射線投影，直至達(dá)到10％的標(biāo)記處。接著在下個(gè)呼吸循環(huán)中的患者P呼氣時(shí)直至達(dá)到下個(gè)90％的標(biāo)記處，以低于額定值的X射線強(qiáng)度從不同投影方向拍攝X射線投影。這一過程持續(xù)進(jìn)行，直至記錄了圖像再現(xiàn)所要求的X射線投影。X射線強(qiáng)度的調(diào)制這樣進(jìn)行，根據(jù)各極限值的預(yù)先規(guī)定借助于輸入裝置(呼氣情況下極限值的90％和10％)，計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀1的計(jì)算機(jī)10連續(xù)分析呼吸信號(hào)，與最后測(cè)量的振幅最大值相比并根據(jù)該比例控制分配給X射線源4的發(fā)生器裝置17。這一點(diǎn)例如可以通過相應(yīng)調(diào)制X射線管4的管電流來進(jìn)行。該方法因此使患者P在拍攝X射線投影時(shí)，僅在呼吸循環(huán)的對(duì)成像重要的階段中受到產(chǎn)生高質(zhì)量X射線圖像所需強(qiáng)度的X射線放射。一般情況下，以高強(qiáng)度拍攝X射線投影的呼吸循環(huán)的范圍或間隔不要過小選擇，以便為再現(xiàn)患者P所要顯示的身體部位的圖像提供足夠的測(cè)量數(shù)據(jù)。但出于可靠性考慮，在對(duì)成像本身不重要的呼吸循環(huán)階段X射線的強(qiáng)度不能降為零，這等于切斷X射線源，以便在高強(qiáng)度階段中拍攝的X射線投影不足以再現(xiàn)圖像的情況下，在不重要的階段也拍攝需要時(shí)必須作為補(bǔ)充X射線投影使用的X射線投影。在這種情況下，產(chǎn)生的或再現(xiàn)的圖像雖然不是最高質(zhì)量的圖像，但是可以再現(xiàn)圖像而無需再次實(shí)施全部測(cè)量方法。
如已經(jīng)提到的那樣，計(jì)算機(jī)10這樣設(shè)立，也就是具有可以實(shí)施本發(fā)明方法的相應(yīng)稱為程序介質(zhì)的程序、程序模塊和例行子程序。在預(yù)先規(guī)定的極限值、強(qiáng)度的額定值、強(qiáng)度的下降值和連續(xù)分析當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的基礎(chǔ)上確定以高強(qiáng)度拍攝X射線投影的階段。據(jù)此相應(yīng)控制發(fā)生器單元17。
從圖3可以看出，基于本發(fā)明的方法X射線投影的拍攝與各患者相適應(yīng)。盡管呼吸循環(huán)不同，但在90％和10％標(biāo)記之間的呼氣階段中，始終以高強(qiáng)度的X射線拍攝X射線投影。因此根據(jù)各呼吸循環(huán)，以高強(qiáng)度拍攝X射線投影的開始時(shí)刻并非絕對(duì)有規(guī)律，而且以高強(qiáng)度拍攝X射線投影的這些階段的持續(xù)時(shí)間也有所不同。
現(xiàn)借助圖4利用患者P三個(gè)呼吸循環(huán)示范性說明在患者P吸氣階段拍攝患者P由于呼吸而運(yùn)動(dòng)的身體部位的X射線投影。據(jù)此，如果當(dāng)前測(cè)量的患者P的呼吸信號(hào)振幅值與最后測(cè)量的振幅最大值之比大于等于30％或者小于等于70，那么就以高強(qiáng)度拍攝X射線投影。因?yàn)樵趫D4所示的呼吸循環(huán)情況下，在吸氣階段，也就是在尚未達(dá)到最大值的呼吸循環(huán)時(shí)刻，該最大值不能用于觸發(fā)以高強(qiáng)度拍攝X射線投影，所以必須采用前面呼吸循環(huán)的最大值，這在可能情況下是不利的。出于這一原因，在這種情況下有益的是作為基準(zhǔn)值使用一個(gè)在多個(gè)前面呼吸循環(huán)所測(cè)量的振幅最大值基礎(chǔ)上的比較值。適用的比較值例如可以這樣確定，對(duì)多個(gè)呼吸循環(huán)的多個(gè)振幅最大值取平均值并將該平均值作為比較值使用。可替換的，可以使用中值濾波器用于從多個(gè)振幅最大值中獲取比較值。
圖5中作為另一變化示出以高強(qiáng)度拍攝X射線投影可以從呼氣階段延續(xù)到吸氣階段。如圖5所示，如果在第一呼吸循環(huán)的呼氣階段中，當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與可作為最后測(cè)量的振幅最大值或者另外測(cè)定的比較值的比較值之比達(dá)到50％，則開始以高強(qiáng)度拍攝X射線投影。如果在接下來的呼吸循環(huán)的吸氣階段中當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)值與比較值之比達(dá)到30％，則結(jié)束以高強(qiáng)度拍攝X射線投影。
圖6示出以高強(qiáng)度拍攝X射線投影也可以僅在呼氣階段進(jìn)行。也就是說，如果在一次呼吸循環(huán)中達(dá)到所測(cè)量的呼吸信號(hào)的當(dāng)前最大值，那么開始以高強(qiáng)度拍攝X射線投影，然后在該呼吸循環(huán)結(jié)束時(shí)，也就是達(dá)到所測(cè)量的呼吸信號(hào)的最小值時(shí)結(jié)束。以高強(qiáng)度拍攝X射線投影也可以相同的方式在吸氣階段進(jìn)行。強(qiáng)度的調(diào)制在此分別在下述情況下進(jìn)行，即借助所測(cè)量的呼吸信號(hào)通過計(jì)算機(jī)10識(shí)別吸氣的最大值或呼氣的最小值。
圖7示出以高強(qiáng)度拍攝X射線投影也可以根據(jù)絕對(duì)振幅極限值而與各患者P相匹配，需要時(shí)還與吸氣階段或者呼氣階段有關(guān)。正如圖7所示，在絕對(duì)振幅值低于1000時(shí)在呼氣階段中記錄高強(qiáng)度的X射線投影，在絕對(duì)振幅值低于200時(shí)結(jié)束高強(qiáng)度的拍攝。
因此其表明，通過根據(jù)當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值和/或患者P的呼吸狀態(tài)對(duì)患者P以高強(qiáng)度拍攝X射線投影，為了對(duì)由于患者P的呼吸而運(yùn)動(dòng)的身體部位產(chǎn)生圖像，患者P整體上受到較小的X射線劑量。此外，通過有針對(duì)性地選擇以高強(qiáng)度拍攝X射線投影的范圍，防止得到具有運(yùn)動(dòng)偽影的圖像。在這種情況下最好選擇圖像中所要顯示的身體部位由于呼吸而發(fā)生相當(dāng)小運(yùn)動(dòng)的呼吸循環(huán)階段。特別是在計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀的螺旋模式中獲取高強(qiáng)度X射線投影時(shí)上述方法的優(yōu)點(diǎn)是，可以獲得患者P由于呼吸而運(yùn)動(dòng)的身體部位在實(shí)際任意呼吸階段和患者P在系統(tǒng)軸線Z方向的每個(gè)位置上的圖像。此外，圖像的重疊再現(xiàn)在此導(dǎo)致3D圖像質(zhì)量明顯提高。通過在拍攝X射線投影期間檢查臺(tái)的連續(xù)進(jìn)動(dòng)，對(duì)要用圖像反映的患者P的體積的掃描明顯快于順序觸發(fā)的模式。通過對(duì)該體積的更快速掃描，也可以產(chǎn)生患者P更薄體層的圖像，這一點(diǎn)又會(huì)導(dǎo)致更高的分辨率。
上面借助第三代計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀介紹了所述方法和X射線診斷裝置。然而第四代和第五代計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀也適用于該方法。
可替換的，為從不同投影方向獲取隨后再現(xiàn)3D圖像所需的X射線投影，可以采用C型臂X射線儀來取代計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀，其設(shè)置在C型臂上的X射線源和X射線探測(cè)器為從不同的投影方向拍攝X射線投影而環(huán)繞所要拍攝的患者身體部位運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，以高強(qiáng)度拍攝X射線投影也可以取決于患者呼吸信號(hào)的當(dāng)前測(cè)量值，以便使患者在獲取X射線投影時(shí)整體上受到更小的X射線劑量。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)由于生物(P)的呼吸而運(yùn)動(dòng)的生物(P)身體部位產(chǎn)生圖像的方法，采用X射線診斷儀(1)，具有發(fā)出從不同方向穿透該生物(P)身體部位的X射線的X射線源(4)，分配給X射線源(4)并獲取穿透該生物(P)身體部位的X射線的X射線探測(cè)器(6)，和計(jì)算機(jī)(10)，該計(jì)算機(jī)從利用X射線探測(cè)器(6)測(cè)量的信號(hào)中建立該生物(P)身體部位的圖像，以及采用用于接收生物(P)的呼吸信號(hào)的裝置(14、15、16)，具有以下方法步驟-測(cè)定生物(P)的呼吸信號(hào)，-從不同投影方向拍攝該生物(P)身體部位的X射線投影，其中，在拍攝X射線投影時(shí)對(duì)從X射線源(4)發(fā)出的X射線的強(qiáng)度這樣進(jìn)行調(diào)制，使該強(qiáng)度根據(jù)呼吸信號(hào)的振幅值和/或生物(P)的呼吸狀態(tài)而采用額定值或者相對(duì)于額定值下降的數(shù)值。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，如果當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與最后測(cè)量的振幅最大值之比大于等于至少一個(gè)預(yù)先規(guī)定的極限值，則X射線的強(qiáng)度采用額定值。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，如果當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與最后測(cè)量的振幅最大值之比小于等于至少一個(gè)預(yù)先規(guī)定的極限值，則X射線的強(qiáng)度采用額定值。
4.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，如果當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與在多個(gè)呼吸循環(huán)振幅最大值基礎(chǔ)上確定的比較值之比大于等于至少一個(gè)預(yù)先規(guī)定的極限值，則X射線的強(qiáng)度采用額定值。
5.按權(quán)利要求1或4所述的方法，其中，如果當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與在多個(gè)呼吸循環(huán)振幅最大值基礎(chǔ)上確定的比較值之比小于等于至少一個(gè)預(yù)先規(guī)定的極限值，則X射線的強(qiáng)度采用額定值。
6.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，X射線的強(qiáng)度在吸氣階段或者在呼氣階段采用額定值。
7.按權(quán)利要求1-6之一所述的方法，其中，如果在呼氣階段當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與最后測(cè)量的振幅最大值之比或者與在多個(gè)呼吸循環(huán)振幅最大值基礎(chǔ)上確定的比較值之比小于等于第一預(yù)定極限值且大于等于第二預(yù)定極限值，則X射線的強(qiáng)度采用額定值。
8.按權(quán)利要求1-7之一所述的方法，其中，如果在吸氣階段當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值與最后測(cè)量的振幅最大值之比或者與在多個(gè)呼吸循環(huán)振幅最大值基礎(chǔ)上確定的比較值之比大于等于第一預(yù)定極限值且小于等于第二預(yù)定極限值，則X射線的強(qiáng)度采用額定值。
9.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，如果當(dāng)前測(cè)量的呼吸信號(hào)的振幅值處于一個(gè)下振幅極限值和一個(gè)上振幅極限值之間，則X射線的強(qiáng)度采用額定值。
10.按權(quán)利要求9所述的方法，其中，生物(P)的振幅極限值借助事先測(cè)量的生物(P)呼吸信號(hào)的振幅值來確定。
11.按權(quán)利要求9或10所述的方法，其中，X射線的強(qiáng)度僅在生物(P)處于吸氣階段或者呼氣階段的情況下才采用額定值。
12.按權(quán)利要求1-11之一所述的方法，其中，連續(xù)測(cè)量所述呼吸信號(hào)。
13.按權(quán)利要求1-12之一所述的方法，其中，所述X射線診斷儀為計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀(1)。
14.按權(quán)利要求1-13之一所述的方法，其中，所述X射線源(4)和X射線探測(cè)器(6)在拍攝X射線投影期間連續(xù)環(huán)繞生物(P)旋轉(zhuǎn)。
15.按權(quán)利要求1-12之一所述的方法，其中，所述X射線診斷儀為C型臂X射線儀。
16.按權(quán)利要求1-15之一所述的方法，其中，為產(chǎn)生圖像基本上只采用在X射線射強(qiáng)度采用額定值期間接收的X射線投影。
17.一種用于對(duì)由于生物(P)的呼吸而運(yùn)動(dòng)的生物(P)身體部位產(chǎn)生圖像的X射線診斷裝置，具有X射線診斷儀(1)，該診斷儀包括發(fā)出從不同方向穿透該生物(P)身體部位的X射線的X射線源(4)，分配給X射線源(4)并測(cè)定穿透該生物(P)身體部位的X射線的X射線探測(cè)器(6)，和計(jì)算機(jī)(10)，該計(jì)算機(jī)從利用X射線探測(cè)器(6)測(cè)量的信號(hào)中建立該生物(P)身體部位的圖像，該X射線診斷裝置還具有用于接收生物(P)呼吸信號(hào)的裝置(14、15、16)，其中，計(jì)算機(jī)(10)具有用于實(shí)施按權(quán)利要求1-16之一所述方法的程序介質(zhì)。
18.按權(quán)利要求17所述的X射線診斷裝置，其具有用于輸入額定值、相對(duì)于額定值下降的數(shù)值以及極限值的裝置(12、13)。
19.按權(quán)利要求17或18所述的X射線診斷裝置，其包括計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描儀(1)。
20.按權(quán)利要求17或18所述的X射線診斷裝置，其包括C型臂X射線儀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)由于生物(P)的呼吸而運(yùn)動(dòng)的生物(P)身體部位產(chǎn)生圖像的方法和X射線診斷裝置。X射線診斷裝置包括X射線診斷儀(1)和用于接收生物(P)呼吸信號(hào)的裝置(14、15、16)。測(cè)定生物(P)的呼吸信號(hào)并從不同投影方向拍攝生物(P)的X射線投影，其中，在拍攝X射線投影時(shí)對(duì)從X射線診斷儀(1)的X射線源(4)發(fā)出的X射線的強(qiáng)度這樣進(jìn)行調(diào)制，使強(qiáng)度根據(jù)呼吸信號(hào)的振幅值和/或生物(P)的呼吸狀態(tài)而采用額定值或者相對(duì)于額定值下降的數(shù)值。
文檔編號(hào)A61B5/08GK1915170SQ20061013630
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月18日
發(fā)明者弗洛里安·韋斯 申請(qǐng)人:西門子公司