醫學成像方法以及實施該醫學成像方法的醫學成像系統的製作方法

2023-10-11 05:08:49 1

專利名稱：醫學成像方法以及實施該醫學成像方法的醫學成像系統的製作方法
技術領域：
本發明以一種醫學成像方法為出發點，其用於將呼吸命令與患者的呼吸周期進行同步。
背景技術：
在醫學成像檢查中，例如在磁共振檢查和/或計算機斷層造影檢查中，特別是在患者腹部區域和/或心臟區域中的檢查時常見的是，在醫學圖像拍攝之前給患者呼吸命令，例如「吸氣」、「呼氣」、「屏住呼吸」等。這些呼吸命令由負責醫學成像方法的醫務人員藉助擴音裝置傳達給患者。依據患者的呼吸階段，這會在患者呼吸時帶來問題。例如患者可能在呼吸命令時刻正處於呼吸周期的與呼吸命令相反的階段中，從而患者必須迅速改變或者調整其呼吸。如果例如重複地進行測量和/或進行較長時間的測量，這會引起患者的呼吸困難 和/或喘氣，其中患者至少有時候不再能夠將其呼吸與測量或呼吸命令相匹配。這樣該測量不能用於有意義的分析，從而必須再次進行測量。

發明內容
本發明特別要解決的技術問題是，提供一種醫學成像方法，其中將給患者的用於醫學成像測量的呼吸命令與患者的呼吸周期相匹配。本發明以一種用於將呼吸命令與患者的呼吸周期進行同步的醫學成像方法為出發點，其具有以下方法步驟-採集患者的呼吸周期的呼吸參數，-根據所採集的呼吸參數重建患者的重建後的呼吸周期，-生成與醫學成像測量相協調的呼吸命令，以及-自動向患者輸出呼吸命令。可以通過按照本發明的構造來優選地將呼吸命令與患者的呼吸周期相匹配並且這樣優選地避免與患者實際呼吸階段相牴觸的呼吸命令。此外可以合適地構造針對患者的醫學成像測量，以便可以在醫學成像測量期間減輕和/或避免患者的呼吸負擔。由此可以成功地完成醫學成像測量並且此外可以有利地避免了非常耗時的或成本高的重複測量。由於避免重複測量，可以使患者例如暴露於低的輻射劑量中，其特別在藉助計算機斷層造影設備的醫學成像測量中是有優勢的，使得這樣可以降低對患者的危險。優選地，由磁共振測量和/或計算機斷層造影測量和/或其它的對專業人員來說有意義的測量來形成醫學成像測量。在該關聯中應當將呼吸參數理解為特別是至少部分地表徵了患者呼吸周期的參數，例如吸氣時間和/或呼氣時間等。優選地，在輸入手動的開始信號之後進行自動地輸出呼吸命令。手動的開始信號例如由負責醫學成像測量的醫務人員之一輸入和/或觸發。在此，呼吸命令可以被正確地選擇並且此外將開始信號優選地與醫學測量、特別是與具有患者特定呼吸位置的拍攝進行匹配。此外建議，根據平均呼吸周期來自動地輸出呼吸命令。呼吸命令可以特別有效地與患者的當前呼吸周期相匹配。如果在某一時刻進行例如手動觸發開始信號用於輸出呼吸命令，其中呼吸命令被構造為與患者的當前呼吸階段相牴觸，那麼，在此可以首先推遲自動輸出呼吸命令直到具有呼吸命令與患者當前呼吸階段之間的有利的協調和/或一致。平均的呼吸周期應當尤其理解為重建後的呼吸周期，其基本上形成來自患者多個呼吸周期的平均值。如果為了重建患者的平均呼吸周期考慮至少兩個患者呼吸周期的取平均，那麼可以實現輸出呼吸命令在時間關係上與患者的最優匹配。為重建所考慮的呼吸周期優選地由患者的在重建之前直接進行的呼吸周期來構造。為了重建，考慮優選對至少三個患者呼吸周期、特別優選對五個患者呼吸周期取平均。
此外，本發明以一種醫學成像系統為出發點，其用於實施醫學成像方法，具有用於實施醫學成像測量的探測器單元、用於採集患者呼吸參數的呼吸採集單元、分析單元以及輸出單元。建議將分析單元構造用於，依據所採集的呼吸參數來重建重建後的呼吸周期，並且根據該重建後的呼吸周期來生成針對患者的呼吸命令並且藉助輸出單元向患者輸出呼吸命令。可以進行在患者呼吸周期與輸出呼吸命令之間的有利的協調，方法是，在此可以將輸出呼吸命令與患者的呼吸周期相匹配。呼吸採集單元可以例如由胸部-呼吸帶和/或其它的對於專業人員來說有意義的呼吸採集單元所構成。如果呼吸命令至少部分地由自動化的語音輸出構成，那麼可以實現呼吸命令與患者呼吸周期之間的有效匹配。特別地，在此可以避免在輸出呼吸命令時的延遲和/或過早輸出呼吸命令。此外，建議醫學成像系統具有輸入單元，藉助所述輸入單元可以手動地輸入開始信號用於自動化的語音輸出。在此可以正確地選擇呼吸命令並且此外可以將開始信號有利地與醫學成像系統相匹配。輸入單元可以通過鍵盤和/或計算機滑鼠和/或其它的輸入單元來構造。在本發明的有利擴展中建議，分析單元重建平均的呼吸周期以用於與重建後的呼吸周期相匹配地輸出呼吸命令。可以特別有效地將呼吸命令與當前患者呼吸周期相匹配。


從下面描述的實施例中以及依據附圖給出了本發明的其它優點、特徵和細節，其中，圖1示出了按照本發明的方法，並且圖2以示意圖示出了按照本發明的醫學成像系統。
具體實施例方式在圖2示出了按照本發明的醫學成像系統10。所述醫學成像系統10在目前的實施例中示例性地由磁共振裝置構成。在此，醫學成像系統10也可以替換地由計算機斷層造影裝置和/或PET裝置等構成。
磁共振裝置包含由磁體單元11構成、具有主磁體12的探測器單元，所述主磁體用於產生強的並且特別恆定的主磁場13。此外，磁共振裝置具有圓柱形的用於拍攝患者15的拍攝區域14，其中拍攝區域14在圓周方向由磁體單元11圓柱形地圍繞。患者15可以藉助磁共振裝置的患者臥榻16被推進拍攝區域14中。在此將患者臥榻16可活動地布置在拍攝區域14的內部。此外，磁共振單元11具有用於生成磁場梯度的梯度線圈17，該磁場梯度在成像時被用於位置編碼。藉助梯度控制單元18來控制梯度線圈17。磁體單元11還包含高頻天線單元，所述高頻天線單元具有高頻天線19和高頻天線控制單元20，用於激勵在由主磁體12所產生的主磁場13中出現的極化。高頻天線19由高頻天線控制單元20控制並且在檢查空間中輻射高頻的磁共振頻率，所述檢查空間基本上由拍攝區域構成。由此，磁化從其平衡位置偏轉。此外，藉助高頻天線單元來接收磁共振信號。為了控制主磁體12、梯度控制單元18以及為了控制高頻天線控制單元20，磁共振裝置具有由計算單元構成的控制單元21。控制單元21對磁共振裝置進行中央地控制，例如實施預先給定的成像的梯度回聲序列。控制信息(例如成像參數)以及重建的磁共振圖像可 以為磁共振裝置的操作者顯示在磁共振裝置的顯示單元22上、例如在至少一個顯示器上。此外，磁共振裝置具有輸入單元23，藉助所述輸入單元可以在測量過程中由操作者輸入信息和/或參數。此外，磁共振裝置具有呼吸採集單元24，藉助所述呼吸採集單元採集患者15的呼吸周期的呼吸參數以用於磁共振檢查。在當前實施例中，呼吸採集單元24由胸部-呼吸帶構成。此外，隨時可以考慮其它的、對於專業人員來說有意義的呼吸採集單元24的構造。由呼吸採集單元24所採集的數據通過未進一步示出的數據導線被傳輸給分析單元23並且在那裡進行分析。在此，依據所採集的呼吸參數來重建和/或計算患者15的重建後的呼吸周期。此外，藉助分析單元25控制用於同步呼吸命令的醫學成像方法。分析單元25在此包含處理器並且具有對於控制和重建所必需的電腦程式和軟體，所述電腦程式和軟體存儲在分析單元25的未進一步示出的存儲單元中。此外，分析單元25也可以包含在控制單元21中。在下面進一步示出(圖1)用於同步患者15的呼吸命令的醫學成像方法。首先將患者15定位在患者臥榻16上並且這樣將呼吸採集單元24圍繞患者15進行定位,使得呼吸採集單元24可以採集參數、特別是呼吸參數，從中可以計算出患者15的重建後的呼吸周期。載有患者15的患者臥榻16接著被駛入到磁共振裝置的拍攝區域14中。隨後開始用於同步呼吸命令的醫學成像方法。在此，在採集步驟50中由呼吸採集單元24採集患者15的呼吸參數。然後在重建步驟51中，將由呼吸採集單元24所採集的數據傳輸給分析單元25並且在那裡進行分析。在分析單元25中，依據所採集的呼吸參數來重建患者的重建後的呼吸周期。然後，由分析單元25在生成步驟52中生成呼吸命令，其中呼吸命令與醫學成像測量、特別是磁共振測量相一致。呼吸命令可以包括例如命令「請吸氣」、「請呼氣」、「請現在屏住呼吸」等之一。分析單元25在此作為聲學的語音命令生成呼吸命令，其通過磁共振裝置的由擴音器單元所構造的輸出單元26來輸出。一旦提供了呼吸命令，也就是生成了呼吸命令，分析單元25就將其通過顯示單元通知給負責磁共振裝置的醫務人員。然後由醫務人員在輸出步驟53中通過輸入單元23輸入手動的開始信號並且將其傳輸給分析單元25。一旦存在手動的開始信號，就由分析單元25在輸出步驟53中藉助自動輸出來輸出呼吸命令。然而，在此將呼吸命令的自動輸出與患者15的當前呼吸周期藉助分析單元25進行匹配或者將呼吸命令的自動輸出與患者15的當前呼吸周期進行同步。如果患者15例如恰好處於呼吸周期的吸氣階段，那麼不由分析單元輸出要求患者吸氣的呼吸命令。相反，分析單元25等待輸出例如要求患者15吸氣的呼吸命令，一直到患者15的呼吸周期趕上這樣的階段，其中在輸出呼吸命令之後患者15馬上可以實施該呼吸命令，而不需中斷其當前的呼吸周期並且無需進行由當前呼吸周期階段相牴觸的呼吸周期。分析單元25在此與呼吸採集單元24 —起在自動輸出呼吸命令之前確定患者15的呼吸周期並且從中計算平均的呼吸周期，從而使得在用於重建呼吸周期的患者15呼吸中的波動保持儘可能地小。用於重建患者15的平均呼吸周期的呼吸周期數目在此至少為 兩個呼吸周期，優選三個呼吸周期並且特別優選五個呼吸周期。
權利要求
1.一種醫學成像方法，其用於將呼吸命令與患者(15)的呼吸周期相同步，具有下述方法步驟-採集患者的呼吸周期的呼吸參數，-依據所採集的呼吸參數重建所述患者(15)的重建後的呼吸周期，-生成與醫學成像測量相一致的呼吸命令，以及-自動向所述患者輸出所述呼吸命令。
2.按照權利要求1所述的醫學成像方法，其特徵在於，在輸入手動的開始信號之後自動地輸出所述呼吸命令。
3.按照上述權利要求中任一項所述的醫學成像方法，其特徵在於，根據平均呼吸周期自動地輸出所述呼吸命令。
4.按照權利要求3所述醫學成像系統，其特徵在於，為了重建所述患者(15)的平均呼吸周期，考慮對所述患者(15)的至少兩個呼吸周期求平均。
5.一種醫學成像系統，其被構造用於實施按照權利要求1所述的醫學成像方法，其具有用於執行醫學成像測量的探測器單元、用於採集患者(15)的呼吸參數的呼吸採集單元 (24)、分析單元(25)以及輸出單元(26)，其特徵在於，所述分析單元(25)被構造用於，依據所採集的呼吸參數來重建重建後的呼吸周期，並且根據該重建後的呼吸周期生成用於所述患者(15)的呼吸命令並且藉助所述輸出單元向所述患者(15)輸出所述呼吸命令。
6.按照權利要求5所述的醫學成像系統，其特徵在於，所述呼吸命令至少部分地由自動化的語音輸出形成。
7.按照權利要求6所述的醫學成像系統，其特徵在於輸入單元(23)，藉助其能夠手動地輸入用於自動化的語音輸出的開始信號。
8.按照權利要求5至7中任一項所述的醫學成像系統，其特徵在於，所述分析單元 (24)重建所述患者(15)的平均的呼吸周期用於與重建後的呼吸周期相匹配地輸出所述呼吸命令。
全文摘要
本發明以一種醫學成像方法為出發點，其用於將呼吸命令與患者(15)的呼吸周期相同步，具有下述方法步驟採集患者的呼吸周期的呼吸參數，依據所採集的呼吸參數重建所述患者(15)的重建後的呼吸周期，生成與醫學成像測量相一致的呼吸命令，以及自動向所述患者輸出所述呼吸命令。
文檔編號A61B6/03GK103006213SQ20121035512
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月21日 優先權日2011年9月26日
發明者M.林格霍爾茲 申請人:西門子公司