專利名稱：考慮運(yùn)動過程的患者測量數(shù)據(jù)拍攝方法及有關(guān)醫(yī)療設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種考慮運(yùn)動過程的患者測量數(shù)據(jù)拍攝方法，以及一種相應(yīng)的 醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。該方法所采用的醫(yī)學(xué)設(shè)備是被構(gòu)造為既用于以成像方法和/或借 助至少 一個傳感器元件來拍攝與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)、尤其是具有高時間分辨 率的測量數(shù)據(jù)和/或?qū)τ谶\(yùn)動過程可插值的測量數(shù)據(jù)，又用于拍攝核醫(yī)學(xué)測量數(shù) 據(jù)、尤其是具有低時間分辨率的測量數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
在核醫(yī)學(xué)成像、例如在正電子發(fā)射斷層造影(PET)中，在圖像重建時采 用不同的所謂衰減校正。在PET成像中，由于正電子與電子湮滅而沿相反方向 發(fā)射的光子在理想情況下由一對探測器記錄。這通過在所定義的碰撞間隔內(nèi)測 量到兩個事件而發(fā)生。在此，這兩個光子的路線不受影響并繼續(xù)直線傳播的概 率取決于它們傳播路徑上的物質(zhì)的吸收特性等。強(qiáng)吸收材料(例如骨、塑料和 金屬)導(dǎo)致探測率的下降。
這也意味著，在沒有校正機(jī)制的情況下，位于吸收范圍之"后"的發(fā)射區(qū) 在圖像中以過小的強(qiáng)度(也即誤量化，德語falscher Quantifiziemng)或者甚 至失真地(如果存在不對稱的吸收幾何分布)顯示。對其要進(jìn)行所謂衰減校正 (AC, 英語attenuation correction ， 德語Schwaechungskorrektur )。
在衰減校正的范圍內(nèi)，根據(jù)模型或者事先進(jìn)行的測量來確定吸收特性的空 間分布。這種模型可以按最簡化的情形呈球狀，例如在頭部拍攝中?？梢岳?不同的模態(tài)或者說是核醫(yī)學(xué)探測器本身來進(jìn)行測量，例如利用具有附加的旋轉(zhuǎn) X射線源的PET探測器。關(guān)鍵是，借助測量能夠估計吸收材料在檢查范圍內(nèi)是 如何空間分布的。
在既可以用來完成磁共振斷層造影拍攝又能完成核醫(yī)學(xué)拍攝的若干模態(tài) 的組合情況下(尤其是混合模態(tài))，通常借助磁共振斷層造影數(shù)據(jù)來產(chǎn)生衰減校 正或者i兌相應(yīng)的衰減4交正圖。
然而對圖像重建所必需的衰減校正來說，問題在于，患者以及必要時在圖 像范圍內(nèi)與患者對應(yīng)的或者說在患者身體上或身體內(nèi)布置的其它的組成部分， 在患者的運(yùn)動過程中可能會改變其位置。在這種運(yùn)動過程中，例如呼吸或心臟 運(yùn)動的周期性過程或者肢體等的運(yùn)動過程中，原始建立的衰減校正圖不再反映 當(dāng)前衰減，由此在以迄今為止常見的類型和方式重建核醫(yī)學(xué)圖像時，借助初始 衰減校正圖可能會產(chǎn)生錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種與此有關(guān)的改進(jìn)方法。 為解決這一技術(shù)問題，提供了 一種考慮運(yùn)動過程的患者測量數(shù)據(jù)拍攝方 法，該方法所采用的醫(yī)學(xué)設(shè)備是被構(gòu)造為既用于以成像方法和/或借助至少 一個 傳感器元件來拍攝與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)、尤其是具有高時間分辨率的測量數(shù) 據(jù)和/或?qū)τ谶\(yùn)動過程可插值的測量數(shù)據(jù)，又用于拍攝核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)、尤其是
具有低時間分辨率的測量數(shù)據(jù)，該方法具有如下步驟 利用醫(yī)學(xué)設(shè)備拍攝核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)； 利用醫(yī)學(xué)設(shè)備同時拍攝與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)；
通過借助醫(yī)學(xué)設(shè)備的計算機(jī)裝置對所拍攝的與運(yùn)動有關(guān)的至少一部分測 量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而確定至少一個涉及患者的和/或患者體內(nèi)的至少 一個運(yùn)動 過程的運(yùn)動信息；以及
根據(jù)至少一個所確定的運(yùn)動信息，匹配計算機(jī)裝置提供的至少一個用于重 建核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)的衰減校正信息。
因此，出發(fā)點是醫(yī)學(xué)設(shè)備、尤其是醫(yī)學(xué)成像設(shè)備、利用該醫(yī)學(xué)設(shè)備一方面 可以拍攝核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)、尤其是PET測量數(shù)據(jù)，另一方面可以拍攝與運(yùn)動有 關(guān)的測量數(shù)據(jù)、例如相對于核醫(yī)學(xué)方法范圍內(nèi)的測量數(shù)據(jù)具有更高時間分辨率 的測量數(shù)據(jù)。為確定運(yùn)動，可替換地或可補(bǔ)充地，也可以在兩個運(yùn)動探測之間 插值與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)。在此，時間分辨率高的數(shù)據(jù)不必一定是圖像數(shù)據(jù)， 而是也可以是例如由一個或多個傳感器(例如光學(xué)傳感器)所確定的。這些傳 感器的信息不必 一 定作為圖像顯示。
醫(yī)學(xué)成像設(shè)備例如可以是混合設(shè)備，該混合設(shè)備同樣被構(gòu)造用于拍攝核醫(yī) 學(xué)測量數(shù)據(jù)例如用于拍攝磁共振數(shù)據(jù)或計算機(jī)斷層造影數(shù)據(jù)。作為補(bǔ)充或替代，
可以替代拍攝磁共振數(shù)據(jù)、計算機(jī)斷層造影數(shù)據(jù)或超聲波數(shù)據(jù)等的可能性，在 根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)設(shè)備中利用 一個或多個傳感器元件進(jìn)行測量數(shù)據(jù)拍攝。例如， 可以采用光學(xué)或電氣傳感器，以便以高時間分辨率或在利用插值方法的情況下 探測運(yùn)動過程。
在核醫(yī)學(xué)測量、例如在PET測量的過程中，同時地、也就是在必要時連續(xù) 地或以固定的或變化的間隔實現(xiàn)同核醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)拍攝相比例如具有更高時間分辨 率的、與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)的拍攝。這種與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)、例如以具 有更高時間分辨率的測量數(shù)據(jù)的形式，是圖像數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)，并且用于釆集 檢查對象的運(yùn)動，或者用于采集與患者一起運(yùn)動的或由于患者的運(yùn)動而運(yùn)動的 成像設(shè)備的設(shè)備組成部分的運(yùn)動，必要時也有其它用途。因此，這種測量數(shù)據(jù) (必要時作為獲得其它信息的補(bǔ)充)目的在于，至少獲得一種運(yùn)動信息，該運(yùn) 動信息在任何條件下都與患者的運(yùn)動有關(guān)，或者與和患者有關(guān)的設(shè)備部件的運(yùn) 動有關(guān)、也就是與例如患者的呼吸或他的心臟運(yùn)動、或是身體運(yùn)動、或身體上 或是身體附近的物體(如運(yùn)動的局部線圈等)的運(yùn)動有關(guān)。
從具有高時間分辨率的、與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)所獲得的運(yùn)動信息，或是 通過在運(yùn)動探測之間插值獲得的運(yùn)動信息，最終用于匹配或是校正例如按照衰 減校正圖的形式的一個或是多個衰減校正信息，以便從"校正的"(當(dāng)前的)衰 減校正圖出發(fā)實現(xiàn)對核醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的重建。
因此根據(jù)本發(fā)明，對核醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)重建所基于的衰減校正信息進(jìn)行運(yùn)動校 正，使得衰減校正信息與患者的當(dāng)前運(yùn)動狀態(tài)、或者與和患者運(yùn)動相聯(lián)系或相 關(guān)聯(lián)的醫(yī)學(xué)設(shè)備部件的當(dāng)前運(yùn)動狀態(tài)相匹配。
待匹配的衰減校正信息存儲在計算機(jī)裝置內(nèi)，例如作為由數(shù)據(jù)拍攝開始時 進(jìn)行的衰減校正測量所得出的初始信息。
因此，由于衰減校正信息的精確性對核醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量和可量化性具有直接 影響而可以明顯地改進(jìn)核醫(yī)學(xué)成像。
根據(jù)本發(fā)明，特別的優(yōu)點在于，匹配至少一個用于構(gòu)成測量數(shù)據(jù)拍攝范圍 的衰減校正圖的組成部分的衰減校正信息。在此情形下，通過運(yùn)動校正規(guī)則， 根據(jù)例如具有高時間分辨率的測量數(shù)據(jù)拍攝方法、或是獲得可插值數(shù)據(jù)的測量 數(shù)據(jù)拍攝方法，作為對用于核醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)重建的衰減校正系數(shù)的跟蹤，來適當(dāng)?shù)?匹配患者體內(nèi)相應(yīng)的檢查范圍或是拍攝范圍或是(成像)醫(yī)學(xué)設(shè)備的拍攝范圍 的衰減校正圖。因此，對衰減校正圖進(jìn)行運(yùn)動校正，該衰減校正圖對全部拍攝 范圍顯示在拍攝范圍內(nèi)的組織或是其它材料的吸收特性的空間分布。
可以為稍后的匹配而根據(jù)已拍攝的與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)來確定至少一 個初始衰減校正信息、尤其是初始衰減校正圖。因此，如果在測量數(shù)據(jù)拍攝開 始時有允許外圍地或是稍后地重建醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)的衰減校正數(shù)據(jù)，則可以確定 初始衰減校正信息、通常是多個這種信息、它們優(yōu)選呈初始衰減校正圖的形式， 為此采用已經(jīng)事先拍攝的與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)或相應(yīng)的圖像拍攝，例如借助 磁共振斷層造影數(shù)據(jù)產(chǎn)生的衰減校正圖。稍后，在本發(fā)明方法的范圍內(nèi)在考慮 對患者運(yùn)動所確定的運(yùn)動信息的情況下校正這種初始衰減校正圖或初始衰減校 正信息。
為了對核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動校正，可以在使用至少一個由至少一個運(yùn) 動信息所確定的映射規(guī)則時，對至少一個衰減校正信息進(jìn)行匹配。由此可以采 用必要時總是對一般運(yùn)動校正所確定的映射規(guī)則。
有利的是，將計算機(jī)裝置提供的至少 一個或多個衰減校正信息分類為靜態(tài) 或動態(tài)的衰減校正信息，其中，尤其是相應(yīng)地將用于測量數(shù)據(jù)拍攝范圍的衰減 校正圖的所有衰減校正信息進(jìn)行分類。因此，根據(jù)涉及的是靜態(tài)還是動態(tài)測量 數(shù)據(jù)拍攝范圍，將一個或是多個衰減校正信息分類為靜態(tài)的或動態(tài)的。相應(yīng)地， 衰減校正圖被分成靜態(tài)部分和動態(tài)部分。如果計算機(jī)裝置提供的衰減校正信息 來自于根據(jù)至少 一個運(yùn)動信息的匹配，則在對運(yùn)動引起的改變進(jìn)行了匹配的情 況下，該運(yùn)動信息涉及動態(tài)部分。
另一方面，靜態(tài)部分例如歸因于患者臥榻(通常在測量時靜止不動)或是 醫(yī)學(xué)設(shè)備的防護(hù)部件的吸收。動態(tài)部分或是衰減校正信息涉及患者、和在相應(yīng) 的、尤其是醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中可能存在的具有不確定位置的運(yùn)動的(柔性的)局 部線圈、以及患者固定裝置等。
優(yōu)選地首先在初始進(jìn)行這種分類，并且然后根據(jù)在進(jìn)行按照本發(fā)明的測量 數(shù)據(jù)拍攝時所獲得的運(yùn)動信息進(jìn)行匹配。對固定的(特定于設(shè)備的)靜態(tài)部分 的 一次性的確定使得可以將衰減校正圖的匹配限定于特定范圍。
因此，尤其是在至少已經(jīng)進(jìn)行了一次分類為靜態(tài)和動態(tài)衰減校正信息的情 況下，可以這樣執(zhí)行隨后的至少一個衰減校正信息的匹配，使得僅僅考慮這種 已經(jīng)被分類為動態(tài)的衰減校正信息。不過必要時也可以考慮確定的、在衰減圖 中相鄰的范圍。根據(jù)本發(fā)明，在此可以利用同時拍攝的運(yùn)動信息來校正衰減校
正圖(英語Attenuation-Correction-Card)的動態(tài)部分，從而以這種方式實現(xiàn) 了核醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量的改進(jìn)、尤其是在強(qiáng)烈運(yùn)動時的核醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量改進(jìn)。如果 僅僅考慮被分類為動態(tài)校正信息的衰減校正信息，那么就簡化了計算開銷，因 為對于靜態(tài)部分不需要校正，因此，與此相應(yīng)地不會由于僅僅采用動態(tài)衰減校 正信息而對圖像質(zhì)量造成任何不利影響。
例如，可以將至少一個涉及通過醫(yī)療設(shè)備的患者臥榻和/或至少一個防護(hù)部 件和/或固定的(磁共振拍攝用)局部線圈的吸收的衰減校正信息分類為靜態(tài)衰 減校正信息，和/或?qū)⒅辽僖粋€涉及患者臥榻和/或用于磁共振數(shù)據(jù)拍攝的柔性 局部線圈和/或患者固定裝置的衰減校正信息分類為動態(tài)衰減校正信息。因此， 靜態(tài)衰減校正信息涉及例如在測量數(shù)據(jù)拍攝過程中靜止不動的患者臥榻(在患 者臥榻運(yùn)動的情況下需要被分類為動態(tài)衰減校正信息)或是醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的防 護(hù)部件或其它靜止不動的部件。這種直接涉及運(yùn)動的設(shè)備組成部分以及患者的 信息可以被分類為動態(tài)衰減校正信息，并隨后例如在衰減校正圖的匹配時被考 慮。舉例而言是指，患者本身或是患者的特定身體部位、可能存在的用于磁共 振拍攝的柔性局部線圈或是患者固定裝置等。
根據(jù)所拍攝的與運(yùn)動有關(guān)的(例如具有高時間分辨率的)測量數(shù)據(jù)可以確 定至少一個涉及患者相對于醫(yī)療設(shè)備的靜態(tài)部件的相對運(yùn)動的運(yùn)動信息，并將 所述運(yùn)動信息用于匹配至少一個衰減校正信息。在此要考慮到，患者相對于靜 態(tài)部件在才莫態(tài)的一見野中是如何運(yùn)動的。通過這樣一種對相對運(yùn)動的定義，例如 可以將患者臥榻的或其它設(shè)備組成部分、如(固定的)局部線圈的靜止位置用 所定義的位置按照適當(dāng)?shù)姆绞脚c運(yùn)動部分或是患者的身體部分一起綜合到衰減 校正圖中。
與此無關(guān)的是，可以一次性地定義醫(yī)學(xué)(成像)設(shè)備(例如掃描儀等)的 各種型號的靜止元件或設(shè)備組成部分，并隨后存儲在系統(tǒng)內(nèi)的計算機(jī)裝置中。
根據(jù)本發(fā)明，作為與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)，可以拍攝磁共振數(shù)據(jù)和/或計算 機(jī)斷層造影數(shù)據(jù)和/或超聲波數(shù)據(jù)和/或傳感器數(shù)據(jù)、尤其是至少一種光學(xué)和/或 電傳感器元件；和/或作為低時間分辨率的核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)拍攝，可以拍攝正電 子發(fā)射斷層造影數(shù)據(jù)和/或單光子發(fā)射計算機(jī)斷層造影數(shù)據(jù)。因此，與運(yùn)動有關(guān) 的例如高時間分辨率的測量數(shù)據(jù)例如可以是一種快速成像方法如磁共振斷層造 影方法或計算機(jī)斷層造影方法的數(shù)據(jù)或者超聲波數(shù)據(jù)。必要時，也可以根據(jù)利 用不同成像方法所獲得的測量數(shù)據(jù)的組合來確定運(yùn)動信息，例如根據(jù)由計算機(jī) 斷層造影方法和超聲波方法得出的融合圖像。此外或者作為替代的是，可以采 用傳感器元件，它輸出傳感器數(shù)據(jù)作為測量數(shù)據(jù)。在此，傳感器數(shù)據(jù)可以是光 學(xué)或電數(shù)據(jù)等，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以得出運(yùn)動信息，例如照相機(jī)數(shù)據(jù)等。
除了 PET方法，核醫(yī)學(xué)方法還可以是使用了衰減校正信息的其它的核醫(yī)學(xué) 方法。必要時也可以在利用醫(yī)學(xué)(成像)設(shè)備進(jìn)行的測量數(shù)據(jù)拍攝的范圍內(nèi)相 互組合地使用多個核醫(yī)學(xué)方法。
根據(jù)本發(fā)明，與測量數(shù)據(jù)拍攝并行地，根據(jù)至少一個所確定的運(yùn)動信息實 時地通過計算機(jī)裝置對至少一部分核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動校正。因此，運(yùn)動 信息不僅用于對衰減校正系數(shù)的校正或是對它們的匹配，而且同樣用于對核醫(yī) 學(xué)測量數(shù)據(jù)的運(yùn)動校正、尤其是實時地伴隨于進(jìn)一步進(jìn)行的測量數(shù)據(jù)拍攝進(jìn)行 運(yùn)動校正。可以在考慮對于患者運(yùn)動的映射規(guī)則的情況下進(jìn)行這種運(yùn)動校正， 所述映射規(guī)則例如根據(jù)高時間分辨率的方法的與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)獲得。顯 然，同樣可以將衰減校正信息的匹配與運(yùn)動校正相組合，所述運(yùn)動校正不是實 時的，而是隨后例如應(yīng)用于所存儲的核醫(yī)學(xué)方法的原始數(shù)據(jù)上。然后，在各種 情況下，運(yùn)動信息不僅用于與衰減校正圖等的匹配，而且同樣用于(一般)運(yùn) 動校正，以改進(jìn)核醫(yī)學(xué)拍攝的圖像質(zhì)量。
此外，本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)設(shè)備，例如醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，該設(shè)備被構(gòu)造為用 于考慮運(yùn)動過程同時拍攝患者的與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)、尤其是具有高時間分 辨率的測量數(shù)據(jù)和/或針對運(yùn)動過程可插值的測量數(shù)據(jù)，和拍攝核醫(yī)學(xué)測量數(shù) 據(jù)、尤其是具有低時間分辨率的測量數(shù)據(jù)，并且另外具有計算機(jī)裝置，該計算 機(jī)裝置用于通過分析所拍攝的與運(yùn)動有關(guān)的至少一部分測量數(shù)據(jù)來確定至少一 個涉及患者和/或患者體內(nèi)的至少一個運(yùn)動過程的運(yùn)動信息，并用于根據(jù)至少一 個所確定的運(yùn)動信息來匹配計算機(jī)裝置提供的至少一個用于重建核醫(yī)學(xué)測量數(shù) 據(jù)的衰減校正信息。在此，(例如成像)醫(yī)學(xué)設(shè)備尤其被構(gòu)造用于執(zhí)行如上所述 的方法。
因此，醫(yī)學(xué)設(shè)備具有核醫(yī)學(xué)拍攝設(shè)備、如正電子發(fā)射斷層造影儀。此外， 該設(shè)備例如作為混合模態(tài)也被構(gòu)造用于拍攝磁共振數(shù)據(jù)和/或計算機(jī)斷層造影 數(shù)據(jù)或是超聲波數(shù)據(jù)。作為成像方法的替代或補(bǔ)充，可以為具有高時間分辨率的測量數(shù)據(jù)的拍攝提供諸如光學(xué)或電傳感器的傳感器元件。因此，這些傳感器 元件用于獲取補(bǔ)充或替代于磁共振數(shù)據(jù)等確定的運(yùn)動信息。
此外醫(yī)學(xué)設(shè)備還具有計算機(jī)裝置，該計算機(jī)裝置從高分辨率數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出 至少 一個運(yùn)動信息，使用該運(yùn)動信息以便使衰減校正信息與系統(tǒng)或是患者的當(dāng) 前運(yùn)動狀態(tài)相匹配。為此，在計算機(jī)裝置上執(zhí)行相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)處理算法。計 算機(jī)裝置尤其可以產(chǎn)生基于當(dāng)前新確定的運(yùn)動信息相匹配的衰減校正圖。因此， 在測量過程中伴隨著進(jìn)一 步的數(shù)據(jù)拍攝進(jìn)行衰減校正圖的匹配，使得可以避免 尤其是在強(qiáng)烈運(yùn)動時可能產(chǎn)生的誤差，從而保持高的圖像質(zhì)量。


本發(fā)明的優(yōu)點、特征及細(xì)節(jié)將結(jié)合以下附圖并根據(jù)實施例得到闡釋。在附
圖中
圖1是用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的原理框圖2是根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備；以及
圖3是根據(jù)本發(fā)明的對衰減校正圖的匹配的原理框圖。
具體實施例方式
圖1示出了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的原理框圖。在此，框a是利用醫(yī) 學(xué)成像設(shè)備實現(xiàn)核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)的拍攝，而框b同樣利用醫(yī)學(xué)設(shè)備同時拍攝高 時間分辨率的或是針對運(yùn)動過程可插值的與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)作為圖像數(shù)據(jù) 或是光學(xué)傳感器和/或電傳感器(例如以一維采集呼吸運(yùn)動的位置傳感器)的數(shù) 據(jù)。在此核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)例如是PET測量數(shù)據(jù)，而與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)可以 是來自磁共振斷層造影儀、計算機(jī)斷層造影儀的數(shù)據(jù)、超聲波數(shù)據(jù)或是光學(xué)傳 感器或電傳感器或其它傳感器元件的數(shù)據(jù)，其中必要時也可以使用拍攝例如高 時間分辨率的與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)的不同方法的組合。
如框c所示，在測量數(shù)據(jù)拍攝過程中按照序列，例如按照特定的時間間隔， 在醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的計算機(jī)裝置方面通過分析所拍攝的與運(yùn)動有關(guān)的至少一部分 測量數(shù)據(jù)(考慮到其高時間分辨率或是通過插值)確定至少一個涉及患者和/ 或患者體內(nèi)的至少一個運(yùn)動過程的運(yùn)動信息。如果運(yùn)動探測的時間分辨率不夠 高，那么可以在兩次運(yùn)動探測之間進(jìn)行插值。然后，如框d所示，該一個或多個運(yùn)動信息用于根據(jù)至少一個所確定的運(yùn) 動信息來匹配計算機(jī)裝置提供的至少 一個用于重建核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)的衰減校正 信息。
然后或同時可以繼續(xù)進(jìn)行測量數(shù)據(jù)拍攝，如從框d指向框a和框b的箭頭 所示的那樣。
因此，如框c所示，利用根據(jù)本發(fā)明的方法將根據(jù)與運(yùn)動有關(guān)的數(shù)據(jù)所確 定的運(yùn)動信息應(yīng)用于衰減校正數(shù)據(jù)，以便匹配相應(yīng)的衰減校正圖的至少動態(tài)部 分或是通常受到運(yùn)動影響的衰減校正信息，必要時根據(jù)所拍攝的患者運(yùn)動過程、 也即例如四肢、身體的運(yùn)動或體內(nèi)的運(yùn)動過程，如呼吸等或是與患者運(yùn)動相聯(lián)
系的設(shè)備部件的運(yùn)動過程來校正該衰減校正圖的至少動態(tài)部分或通常受到運(yùn)動 影響的衰減校正信息。在衰減校正圖上進(jìn)行匹配時，對衰減校正圖的動態(tài)部分 進(jìn)行適當(dāng)校正，其中那些標(biāo)識為靜態(tài)的部分保持不變。借助運(yùn)動信息可以從拍 攝中一次性地來確定這種分類，其結(jié)果是對將來進(jìn)行的匹配不再考慮靜態(tài)部分。 而且，可以在最初就為(成像)醫(yī)學(xué)設(shè)備定義特定的靜態(tài)元或是靜止元件，例 如對于拍攝操作而言總是帶到相同位置的患者臥搨、防護(hù)部件等。
圖2示出了一種根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1，具有在所示情形下用于拍 攝磁共振數(shù)據(jù)以及PET測量數(shù)據(jù)的斷層造影儀2。在其它實施例中，可以采用 其它圖像拍攝方法、例如計算機(jī)斷層造影或超聲波方法。同樣，可以提供其它 核醫(yī)學(xué)拍攝方法。而且，可以以傳感器元件、如光學(xué)或電傳感器跟蹤運(yùn)動過程。
在此于實施例中提供的斷層造影儀2具有患者臥榻3,要進(jìn)行測量數(shù)據(jù)拍 攝的患者4位于其上。
而且，醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1具有計算機(jī)裝置5，該計算機(jī)裝置具有相應(yīng)的顯示 器6和鍵盤形式的輸入裝置。利用斷層造影儀2同時拍攝高時間分辨率的磁共 振數(shù)據(jù)以及核醫(yī)學(xué)PET測量數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)鏈接與斷層造影儀2相連的計算機(jī) 裝置5從高時間分辨率的磁共振數(shù)據(jù)中確定運(yùn)動信息，這些運(yùn)動信息最終被用 于適當(dāng)?shù)仄ヅ銹ET數(shù)據(jù)的衰減校正圖。在此，在該實施例中這樣進(jìn)行這種匹配， 將醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1的靜態(tài)部分和動態(tài)部分在初始得出的衰減校正圖中相互分 開。在此靜態(tài)部分涉及這樣的部分，即，歸因于固定(不動的)設(shè)備元件的吸 收。這在示出的例子中是已為拍攝而設(shè)在適當(dāng)位置的患者臥榻3以及固定的、 在此僅示意性地表示的局部線圈8。與此相反，動態(tài)部分根據(jù)拍攝范圍的不同例如歸因于與患者4 一起運(yùn)動的患者固定裝置7。
此時可以用與核醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)同時拍攝的運(yùn)動信息對衰減校正圖的運(yùn)動部分 進(jìn)行校正，從而改進(jìn)核醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量，尤其是在發(fā)生強(qiáng)烈運(yùn)動過程 的情況下。這種對衰減校正圖的運(yùn)動校正可以在測量過程中在出現(xiàn)新的運(yùn)動信 息時多次執(zhí)行。
最后，圖3示出根據(jù)本發(fā)明對衰減校正圖9進(jìn)行匹配的原理框圖。如在此 以不同陰影線10a-10f表示的那樣，僅粗略表示的衰減校正圖示出了在測量拍 攝范圍內(nèi)吸收特性的空間分布。
在實施本發(fā)明的方法時，在相應(yīng)地分開的衰減校正圖13中將衰減校正圖9 劃分成靜態(tài)部分11及動態(tài)部分12。為清楚起見，靜態(tài)部分11與動態(tài)部分12 由線14分開地顯示。對于動態(tài)部分12,隨后從具有高時間分辨率的方法得出 運(yùn)動信息，以得到所匹配的衰減校正圖15，所述衰減校正圖關(guān)于運(yùn)動部分與當(dāng) 前運(yùn)動狀態(tài)相匹配，即在此示出了與動態(tài)部分的原始陰影10a、 10c、 10e和10f 相比、用陰影16a-16d表示的不同的校正信息。在此為清楚起見不再示出不變 的靜態(tài)部分。
因此，通過應(yīng)用符合當(dāng)前狀態(tài)的衰減校正圖、即必要時在數(shù)據(jù)拍攝時多次 匹配的衰減校正圖15，可以改進(jìn)核醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量，尤其是在出現(xiàn)強(qiáng)烈運(yùn)動的情 況下。
權(quán)利要求
1.一種考慮運(yùn)動過程的患者(4)測量數(shù)據(jù)的拍攝方法，該方法所采用的醫(yī)學(xué)設(shè)備(1)被構(gòu)造為既用于以成像方法和/或借助至少一個傳感器元件拍攝與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)、尤其是具有高時間分辨率的測量數(shù)據(jù)和/或?qū)τ谶\(yùn)動過程可插值的測量數(shù)據(jù)，又用于拍攝核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)、尤其是具有較低時間分辨率的測量數(shù)據(jù)，該方法具有如下步驟利用所述醫(yī)學(xué)設(shè)備(1)拍攝核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)(a)；利用所述醫(yī)學(xué)設(shè)備(1)同時拍攝與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)(b)；通過借助所述醫(yī)學(xué)設(shè)備(1)的計算機(jī)裝置(5)對所拍攝的具有高時間分辨率的至少一部分測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析而確定至少一個涉及患者(4)和/或患者(4)體內(nèi)的至少一個運(yùn)動過程的運(yùn)動信息(c)；以及根據(jù)至少一個所確定的運(yùn)動信息來匹配計算機(jī)裝置(5)提供的至少一個用于重建核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)的衰減校正信息(d)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，匹配至少一個構(gòu)成了用于測 量數(shù)據(jù)拍攝范圍的衰減校正圖(9, 13, 15)的組成部分的衰減校正信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，為稍后的匹配而根據(jù)已 經(jīng)拍攝的與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)確定至少一個初始衰減校正信息、尤其是初始 衰減校正圖(9， 13, 15)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，在應(yīng)用至少一 個根據(jù)所述至少一個運(yùn)動信息所確定的映射規(guī)則的情況下，對所述至少一個衰 減校正信息進(jìn)行匹配，以對核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動校正。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，將計算機(jī)裝置(5) 提供的至少一個或多個衰減校正信息分類為靜態(tài)或動態(tài)衰減校正信息，尤 其是將用于測量數(shù)據(jù)拍攝范圍的衰減校正圖(9， 13， 15)的所有衰減校正信息 都相應(yīng)地分類。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在僅考慮被分類為動態(tài)的衰 減校正信息的情況下進(jìn)行隨后的匹配。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，將至少一個涉及所述醫(yī) 療設(shè)備(1)的患者臥榻和/或至少一個防護(hù)部件和/或固定的局部線圈(8)的吸收的衰減校正信息分類為靜態(tài)衰減校正信息，和/或?qū)⒅辽僖粋€涉及患者臥榻 和/或用于磁共振數(shù)據(jù)拍攝的柔性局部線圈和/或患者固定裝置(7)的衰減校正 信息分類為動態(tài)衰減校正信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，根據(jù)所拍攝的 測量數(shù)據(jù)確定涉及患者(4)相對于所述醫(yī)療設(shè)備(1)的靜態(tài)部件的相對運(yùn)動 的至少一個運(yùn)動信息，并將該運(yùn)動信息用于匹配至少一個衰減校正信息。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，作為與運(yùn)動有 關(guān)的測量數(shù)據(jù)，拍攝磁共振數(shù)據(jù)和/或計算機(jī)斷層造影數(shù)據(jù)和/或超聲波數(shù)據(jù)和/ 或傳感器數(shù)據(jù)、尤其是至少一個光學(xué)和/或電傳感器元件的數(shù)據(jù)；和/或作為低 時間分辨率的核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)，拍攝正電子發(fā)射斷層造影數(shù)據(jù)和/或單光子發(fā)射 計算機(jī)斷層造影數(shù)據(jù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在于，與測量數(shù)據(jù) 拍攝并行地根據(jù)至少一個所確定的運(yùn)動信息實時地通過所述計算機(jī)裝置(5 )對 至少 一部分核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動校正。
11. 一種特別是用于實施根據(jù)權(quán)利要求1 _ IO所述的方法的醫(yī)學(xué)設(shè)備(1 ), 該醫(yī)學(xué)設(shè)備(1)被構(gòu)造為用于以成像方法和/或借助至少一個傳感器元件、考 慮運(yùn)動過程、同時拍攝患者(4)的與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)、尤其是具有高時間 分辨率的和/或關(guān)于運(yùn)動過程可插值的測量數(shù)據(jù)，和拍攝核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)、尤其是具有低時間分辨率的測量數(shù)據(jù)，該設(shè)備具有計算機(jī)裝置(5 ),該計算機(jī)裝置 用于通過分析所拍攝的與運(yùn)動有關(guān)的至少一部分測量數(shù)據(jù)來確定至少一個涉及 患者(4)的和/或患者(4)體內(nèi)的至少一個運(yùn)動過程的運(yùn)動信息，并用于根據(jù) 至少一個所確定的運(yùn)動信息與計算機(jī)裝置(5)提供的至少一個用于重建核醫(yī)學(xué) 測量數(shù)據(jù)的衰減校正信息相匹配。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種考慮運(yùn)動過程的患者測量數(shù)據(jù)拍攝方法，所采用的醫(yī)學(xué)設(shè)備被構(gòu)造為既用于以成像方法和/或借助至少一個傳感器元件拍攝與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)、尤其是具有高時間分辨率的測量數(shù)據(jù)和/或關(guān)于運(yùn)動過程可插值的測量數(shù)據(jù)，又用于拍攝核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)、尤其是具有較低時間分辨率的測量數(shù)據(jù)，該方法具有如下步驟利用醫(yī)學(xué)設(shè)備拍攝核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)；利用醫(yī)學(xué)設(shè)備同時拍攝與運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)；通過借助醫(yī)學(xué)設(shè)備的計算機(jī)裝置對所拍攝的與運(yùn)動有關(guān)的至少一部分測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析而確定至少一個涉及患者和/或患者體內(nèi)運(yùn)動過程的運(yùn)動信息；以及根據(jù)至少一個所確定的運(yùn)動信息來匹配計算機(jī)裝置提供的至少一個用于重建核醫(yī)學(xué)測量數(shù)據(jù)的衰減校正信息。
文檔編號A61B8/00GK101352348SQ20081012817
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月26日
發(fā)明者哈拉爾德·沃思納, 哈特維格·紐威格, 拉爾夫·拉德貝克, 索爾斯滕·費維爾, 約瑟夫·福伊弗, 邁克爾·西姆特寧斯, 黛安娜·馬丁 申請人:西門子公司