CN109199423A - 执行成像检查的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于执行成像检查的方法。本发明的方法包括：捕获患者的呼吸运动，根据患者的呼吸运动确定描述呼吸运动的呼吸周期的持续时间的呼吸相关参数Tcycle；指定成像检查的测量区域，测量区域具有至少一个z位置；根据呼吸运动自动计算至少一个测量参数，呼吸相关参数Tcycle被用作自动计算至少一个测量参数的输入参数，使得当根据至少一个测量参数执行成像检查时，在呼吸周期的完整持续时间上可以捕获至少一个z位置处的投影数据；以及借助于计算机断层扫描仪在测量区域中根据至少一个测量参数来执行对患者的成像检查，其中，捕获投影数据，其在呼吸周期的完整持续时间上在至少一个z位置处描绘患者的呼吸周期。
Description
技术领域
本发明涉及一种借助于计算机断层扫描仪来执行对患者的成像检查的方法、相关联的计算机断层扫描仪和相关联的计算机程序产品。
背景技术
例如，在z方向上延伸的测量区域的三维3D图像通常被用于患有肺癌或腹部癌的患者的辐照规划。特别地，使用计算机断层扫描仪，可以在成像检查期间捕获投影数据，而从投影数据可以重构3D图像。借助于计算机断层扫描仪的成像检查通常需要电离x射线。特别地，3D图像包括患者的多个切片图像。为了能够在患者的特定呼吸阶段重构患者的解剖结构(尤其是肺癌或腹部癌，其与辐照规划相关)，在成像检查期间实时地捕获患者的呼吸运动。优选地，针对测量区域的每个z位置，重构呼吸周期的所有呼吸阶段上的切片图像，所述呼吸周期特别地表示患者的吸气和呼气并且对应于呼吸运动的周期性区段。这导致生成4D图像或与呼吸相关的一系列3D图像。由此，特别是可以确保剂量分布以特别适合的方式被调整，以适合于正在移动的规划目标体积。
4D图像的图像质量对辐照规划至关重要。与图像质量主要相关的是成像检查的测量参数，所述测量参数优选地被计算为是优化的。到目前为止，测量参数通常特别地由用户从一个列表中选择，该列表包含用于成像检查的、不可改变的测量参数。不可改变的测量参数通常没有关于图像质量进行优化。这具有如下缺点：用户的操作错误将导致选择不适合的一组测量参数。
发明内容
本发明的目的是指定一种方法、相关联的计算机断层扫描仪和相关联的计算机程序产品，该方法被单独地定制到患者，以用于借助于计算机断层扫描仪执行对患者的成像检查。
该目的通过独立权利要求中的特征来实现。有利的实施例是在从属权利要求中被指定。
根据下文参考所要求保护的计算机断层扫描仪和所要求保护的方法而描述的本发明来实现该目的。这里所引用的特征、优点或备选实施例变体同样可以传递到其他所要求保护的技术方案，反之亦然。换而言之，例如，针对计算机断层扫描仪的那些代表性权利要求也由结合该方法所描述或所要求保护的特征来发展。在这样的情况下，该方法的对应功能特征采取对应的表示模块的形式。
借助于计算机断层扫描仪执行对患者的成像检查的本发明方法包括以下步骤：
-捕获患者的呼吸运动，其中根据患者的呼吸运动确定呼吸相关参数Tcycle，其描述呼吸运动的呼吸周期的持续时间，
-指定成像检查的测量区域，其中测量区域具有至少一个z位置，
-根据呼吸运动自动地计算至少一个测量参数，其中呼吸相关参数Tcycle被用作用于自动地计算至少一个测量参数的输入参数，使得当根据至少一个测量参数执行成像检查时，能够在呼吸周期的完整持续时间上捕获至少一个z位置处的投影数据，以及
-借助于计算机断层扫描仪，在测量区域中根据至少一个测量参数来执行对患者的成像检查，其中捕获投影数据，其在呼吸周期的完整持续时间上在z位置处描绘患者的呼吸周期。
特别地，借助于传感器(例如，借助相机或呼吸带)来实现对患者的呼吸运动的捕获。呼吸运动通常描述患者的不受限制的呼吸，并且特别地包括患者的至少一个呼吸周期。特别地，在患者的完整呼吸周期上捕获呼吸运动，其中，完整的呼吸周期包括患者的至少一个单次吸入和一个单次呼出。呼吸周期优选地对应于呼吸运动的周期性区段。周期性区段的持续时间对应于呼吸周期的持续时间。呼吸相关参数Tcycle的确定特别地根据适合的算法被自动地实现。特别地，患者的呼吸越慢，呼吸相关的参数Tcycle就越高。呼吸相关参数优选地对应于呼吸周期的持续时间。
成像检查的测量区域的指定可以由计算机断层扫描仪的用户来实现。为此，计算机断层扫描仪具有规划单元，规划单元具有监视器和至少一个输入设备。用户特别地借助于至少一个输入设备在监视器的图形用户界面上指定测量区域。例如，在图形用户界面上向用户显示概览图像，其是从在概览测量期间捕获的概览数据重构的。原则上可以自动指定成像检查的测量区域，特别是借助于患者的基于传感器的扫描和/或借助于标记识别。
成像检查的测量区域特别地沿着纵向轴线延伸，纵向轴线在患者的纵向方向上行进。患者的纵向轴线优选地平行于在患者台的纵向方向行进的纵向轴线。计算机断层扫描仪的z方向通常对应于患者台的纵向轴线。测量区域包括至少一个z位置，其中至少一个z位置描述沿着患者台的纵向轴线的切片的位置。特别地，沿着患者台的纵向轴线的切片由切片图像描绘。
特别地，切片图像具有在计算机断层扫描仪的z方向上延伸的切片厚度。测量区域优选地包括在计算机断层扫描仪的z方向上延伸的3D体积。在这样的情况下，可以重构具有大切片厚度的单一切片图像或具有小切片厚度的多个切片图像。随着相应切片图像的切片厚度的减小，通常相应地更多的切片图像将被重构。
在成像检查的情况下，可以区分至少三个参数组。特别地，例如，第一参数组包括固定参数，其由患者或由计算机断层扫描仪的技术实施例预先确定。固定参数的示例包括患者的年龄或管检测器速度，管检测器速度描述了计算机断层扫描仪的至少一个x射线源和计算机断层扫描仪的至少一个x射线检测器可围绕患者旋转的速度。特别地，呼吸相关参数Tcycle与第一参数组相关联。
第二参数组包括可修改的参数，其可以特别地由计算机断层扫描仪的用户例如经由图形用户界面来指定。可修改的参数的示例包括：总剂量Iges，其与在成像检查期间患者的辐射剂量CTDI(计算机断层剂量指数)的另外测量变量直接成比例；以及重构内核，其用于从投影数据重构切片图像。总剂量Iges特别地确定在执行成像检查期间切片图像的图像质量和患者的辐射剂量。
第三参数组包括从属参数，从属参数可以根据例如第一参数组和/或第二参数组的参数来计算。例如，可以计算重构角度间隔theta。通常至少一个测量参数可以与第三参数组相关联。特别地，根据呼吸运动自动地计算至少一个测量参数描述了根据来自第一参数组的固定参数(特别是根据呼吸-相关参数Tcycle)从第三参数组自动计算从属参数。呼吸相关参数Tcycle和来自第二参数组的可修改参数作为自动计算的输入参数，特别是使得在执行成像检查时能够在呼吸周期的完整持续时间内获取至少一个z位置处的投影数据。换而言之，自动计算至少一个测量参数，使得针对呼吸周期的每个时间点捕获至少一个z位置处的投影数据。因此，可以借助于至少一个z位置处的投影数据来描绘在成像检查期间在至少一个z位置处患者的吸气和呼气。如果至少一个z位置处的投影数据描绘在呼吸周期的完整持续时间内患者的呼吸周期，则这通常被称为呼吸相关成像检查。
特别地，自动计算包括至少一个公式，其中根据至少一个公式自动地计算至少一个测量参数，使得当执行成像检查时，至少一个z位置处的投影数据可以描绘在呼吸周期的完整持续时间内患者的呼吸周期。呼吸相关参数Tcycle然后特别地表示公式中的算术元素，借助于该运算元素自动地计算至少一个测量参数。
特别地，自动计算在计算机断层扫描仪的算术单元中实现。为此，算术单元有利地具有存储器，程序代码部件可以被加载到存储器中。程序代码部件特别地包括用于自动计算至少一个测量参数的至少一个公式。
自动计算是特别有利的，因为至少一个测量参数是针对每个患者单独地自动地计算的，并且因此成像检查以特别适合的方式被调整以适合患者，因为至少一个测量参数不是选自预定的参数集，预定的参数集是在患者组上进行了平均。
如果使用间距执行成像检查，则患者台连续移动通过计算机断层扫描仪的最大视野。这个程序通常被称为投影数据的螺旋捕获。当在计算机断层扫描仪中执行测量时，通常的间距值大于0且小于2。作为螺旋捕获的备选方案，患者台可以以离散的步骤移动通过计算机断层扫描仪的最大视野。在这样的情况下，在每个离散步骤之后，优选地在呼吸周期的完整持续时间内捕获至少一个z位置的投影数据。
该间距与患者台的台面前进和x射线检测器在计算机断层扫描仪的z方向上的程度成比例。特别地，最大视野取决于所述程度。成像检查优选地以0.1数量级的小间距和0.5s的计算机断层扫描仪最小管旋转时间Trot执行。
特别地，该间距对应于最小管旋转时间Trot与呼吸相关参数Tcycle之间的比。通过技术实施例，通常为每个计算机断层扫描仪特定地设定最小管旋转时间Trot，并且最小管旋转时间Trot不能被改变。最小管旋转时间Trot越低，管检测器速度就越高，并且特别地x射线源和x射线检测器围绕患者旋转得就越快，和/或每时间单位捕获的投影数据就越多。特别地，至少一个x射线源和至少一个x射线检测器通常在成像检查期间连续旋转。
当在捕获投影数据期间患者台移动通过最大视野时，通常例如参考投影数据来存储角度和患者台的当前z位置，至少一个x射线源和至少一个x射线检测器相对于患者卧榻处于所述角度处。
特别地，在至少一个测量参数已经被自动地计算之后，并且优选地以患者特定的方式，特别是根据患者的呼吸运动，来实现成像检查的执行。根据所提出的程序，可以有利地执行成像检查，特别地这是因为投影数据可以在呼吸周期的完整持续时间内描绘患者的呼吸周期。由此，特别地可以抑制由患者的呼吸运动引起的伪影。此外，可以借助于自动计算来将成像检查优化到以下效果：患者在计算机断层扫描仪中暴露于电离x射线的时间不长于在呼吸周期的完整持续时间内捕获至少一个z位置处投影数据所需要的时间。
特别地，对于自动计算至少一个测量参数而言不需要用户交互。由此，可以避免对至少一个测量参数的错误指定。
投影数据在至少一个z位置处描绘了在呼吸周期的完整持续时间内患者的呼吸周期。通常从所捕获的投影数据重构图像数据，特别是切片图像，并且将其存储在数据库中和/或显示在监视器上以用于医生评估。重构的切片图像有利地用作产生放射治疗规划的基础。
根据一个实施例变体，呼吸相关参数Tcycle通过将呼吸运动分成周期性区段，并且根据周期性区段的持续时间的中值计算呼吸周期的持续时间来确定。呼吸运动的划分优选地生成周期性区段的采样，其中特别地为每个周期性区段计算持续时间，然后推导持续时间的中值。呼吸相关参数Tcycle可以特别地基于这样计算的持续时间来确定。持续时间的中值，特别是这样计算的持续时间，通常被设定为呼吸相关参数Tcycle。
根据一个实施例变体，根据周期性区段的持续时间的标准偏差来调整呼吸相关参数Tcycle。周期性区段的持续时间的标准偏差可以根据周期性区段的采样来计算。标准偏差特别提供了周期性区段的持续时间的任何不规则性的测量，并且因此提供了患者的呼吸运动的不规则性的测量。呼吸相关参数Tcycle乘以一个因子，特别地，标准偏差越大，所述因子就越高，。在这样的情况下，特别地，该因子总是高于1。
根据一个实施例变体，至少一个测量参数的自动计算包括：计算在成像检查期间计算机断层扫描仪的管电流Itube，使得管电流Itube与呼吸相关参数Tcycle间接地成比例。特别地，呼吸相关参数Tcycle越高，管电流Itube越低。由此，管电流Itube优选地越低，患者呼吸就越慢。特别地，如果管电流Itube与呼吸相关参数Tcycle间接地成比例，则总剂量Iges保持恒定。由于以这种方式自动地计算至少一个测量参数，所以成像检查的总剂量Iges有利地不改变。
根据一个实施例变体，至少一个测量参数的自动计算包括：计算切片-有效管电流-时间乘积Irot，使得切片-有效管电流-时间乘积Irot对应于在成像检查期间计算机断层扫描仪的管电流Itube和在成像检查期间计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot的乘积。特别地，管电流Itube越高，切片有效-管电流-时间乘积Irot越高。同样地，在成像检查期间计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot越高，切片-有效管电流-时间乘积Irot越高。切片-有效管电流-时间乘积Irot特别地提供了发射的x射线量的测量，并且通常与辐射剂量成比例。一般地，切片-有效管电流-时间乘积Irot越高，辐射剂量就越高。
与呼吸相关参数Tcycle间接地成比例的管电流Itube特别用于计算切片-有效管电流-时间乘积Irot。
重构角度间隔theta特别指定用于重构切片图像的角度间隔。重构角度间隔theta特别包括：至少180°的角度范围，其通常表示重构切片图像的最小值。重构角度间隔theta越大，在重构切片图像期间就使用越多的具有在重构角度间隔theta内的至少一个角度的投影数据。如果重构角度间隔theta至少为180°，通常可以最小化切片图像中的、特别是由小于180°的重构角度间隔所引起的那些图像伪影。
根据一个实施例变体，至少一个测量参数的自动计算包括：计算至少一个z位置的重构角度间隔theta，使得至少一个z位置的重构角度间隔theta与呼吸相关参数Tcycle直接地成比例。特别地，呼吸相关参数Tcycle越高或患者呼吸越慢，则重构角度间隔theta就越大。重构角度间隔theta特别取决于呼吸相关参数Tcycle，并且因此以患者特定的方式自动地计算重构角度间隔theta，使得特别地至少一个z位置处的投影数据描绘在呼吸周期的完整持续时间内患者的呼吸周期。
根据一个实施例变体，至少一个测量参数的自动计算包括：计算至少一个z位置的重构角度间隔theta，使得至少一个z位置的重构角度间隔theta与在成像检查期间计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot间接地成比例。特别地，在成像检查期间计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot越大，重构角度间隔theta就越小。特别地，管检测器速度越低，重构角度间隔theta就越小。重构角度间隔theta特别取决于在成像检查期间计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot，并且因此根据计算机断层扫描仪的技术实施例自动地计算重构角度间隔theta，特别地使得至少一个z位置处的投影数据描绘在呼吸周期的完整持续时间内患者的呼吸周期。
根据一个实施例变体，至少一个测量参数的自动计算包括：使得至少一个z位置的重构角度间隔theta和在成像检查期间计算机断层扫描仪的切片-有效管电流-时间乘积Irot的乘积保持恒定。例如，如果重构角度间隔theta乘以一个因子，则在成像检查期间计算机断层扫描仪的切片-有效管电流-时间乘积Irot自动乘以该因子的倒数。特别地，切片图像的图像质量BQ因此对于患者整体保持恒定。如果在不同的z位置处的切片数据分别被重构，则这些切片图像优选地展现相同的图像质量BQ。
根据一个实施例变体，投影数据以相对于患者的至少一个角度被捕获，并且选择具有在至少一个z位置处的重构角度间隔theta内的至少一个角度的投影数据，作为用于重构至少一个z位置处的切片图像的基础。投影数据特别地包括：在成像检查期间患者台的当前z位置，以及特别地在成像检查期间至少一个x射线源和至少一个x射线检测器的至少一个角度。在重构角度间隔theta内的至少一个角度中的投影数据优选地用于重构至少一个z位置处的切片图像。
特别地，如果重构多个切片图像，则相应的重构角度间隔theta的至少一个角度中的投影数据优选地用于重构单个切片图像。换言之，对于每个重构的切片图像，重构角度间隔theta覆盖至少180°。
如果在呼吸周期的完整持续时间内捕获至少一个z位置处的投影数据，则特别有利的是，从至少一个z位置处的投影数据不仅可以重构切片图像，而且可以重构时间分辨切片图像。与单独在切片图像中相比，在时间分辨切片图像中，患者的呼吸周期通常可以被更简单和更好地描绘。时间分辨切片图像的时间分辨率特别地由在成像检查期间计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot限制和/或预先确定。为了重构时间分辨切片图像中的时间分辨切片图像，重构角度间隔theta优选地覆盖至少180°的角度范围。
特别地，时间分辨率定义了由呼吸运动移动的结构的最大时间相干性，特别地这些结构为患者的皮肤表面、器官、癌和/或肿瘤。如果时间分辨率N包括秒，则至少一个z位置处的投影数据优选地根据N秒内的重构角度间隔theta来捕获。最大时间相干性可以取决于患者的其他类型的运动。特别地，如果不存在运动，特别地没有通过呼吸运动而移动的结构的运动，则可以优化成像检查期间的最大时间相干性。换而言之，患者的运动越少，最大时间相干性就越好。
根据一个实施例变体，至少一个z位置的重构角度间隔theta与相对时间分辨率ΔTrel和呼吸相关参数Tcycle的乘积直接地成比例。
时间分辨切片图像的时间分辨率优选地通过定义相对时间分辨率ΔTrel来被调整以适应患者的呼吸运动。相对时间分辨率ΔTrel特别被定义为呼吸相关参数Tcycle的百分比，优选5％。在这样的情况下，从至少一个z位置处的投影数据重构20个时间分辨切片图像，其描绘呼吸周期的完整持续时间。相对时间分辨率ΔTrel可以与第二参数组相关联，因为相对时间分辨率ΔTrel通常可以被修改，特别是由用户修改。
如果根据自动计算的重构角度间隔theta小于180°，则相对时间分辨率ΔTrel优选自动地调整，特别是增加，使得重构角度间隔theta至少为180°。在这样的情况下，管电流Itube和最小管旋转时间Trot通常保持不改变。换而言之，所有患者优选地被测量，使得重构角度间隔theta至少为180°。
根据一个实施例变体，至少一个测量参数的自动计算，考虑一下各项：
-呼吸相关参数Tcycle，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪的管电流Itube，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪的切片-有效管电流-时间乘积Irot，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot，
-相对时间分辨率ΔTrel，以及
-至少一个z位置的重构角度间隔theta。根据该实施例，可以以患者特定的方式来计算和指定至少一个测量参数，特别是考虑到患者的呼吸运动。
根据一个实施例变体，根据以下各项借助于计算机断层扫描仪在测量区域中执行对患者的成像检查：
-呼吸相关参数Tcycle，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪的管电流Itube，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪的切片-有效管电流-时间乘积Irot，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot，
-相对时间分辨率ΔTrel，以及
-至少一个z位置的重构角度间隔theta。根据该实施例，特别地，以患者特定的方式执行对患者的成像检查，特别是考虑患者的呼吸运动。
根据一个实施例变体，在执行成像检查期间，实时附加捕获患者的呼吸运动，并且从投影数据重构至少一个z位置处的切片图像是根据患者呼吸运动的呼吸阶段来实现的。特别地，如果在至少一个z位置处重构时间分辨切片图像，则呼吸阶段可以与时间分辨切片图像中的至少一个相关联。时间分辨切片图像中的至少一个特别地根据呼吸阶段示出z位置。例如，待显示的呼吸阶段可以由用户在监视器上选择，并且规划单元特别地显示时间分辨切片图像中的至少一个。
如果测量区域是在计算机断层扫描仪的z方向上延伸的3D体积，并且测量区域包括患者的胸部，则特别地，例如可以根据患者的所选择的呼吸阶段在监视器上示出患者的胸部。例如，根据由用户所做的选择，患者可以在吸气时被显示一次，并且在呼气时被显示一次。
特别地，借助于计算机断层扫描仪在测量区域中根据至少一个测量参数执行对患者的成像检查可以包括：重构呼吸相关的4D图像或呼吸相关的3D图像系列。
根据本发明的计算机断层扫描仪，包括：
-规划单元，
-算术单元，以及
-测量单元，其具有至少一个x射线源和至少一个x射线检测器，计算机断层扫描仪被设计为施行根据本发明的方法。
可以直接地加载到可编程算术单元的存储器中的计算机程序产品具有程序代码部件，以用于当在算术单元中执行计算机程序产品时执行根据本发明的方法。
计算机程序产品可以是计算机程序或包括计算机程序。因此，可以以快速和健壮的并且能够被精确重复的方式执行本发明的方法。计算机程序产品被配置为使得其可以经由算术单元执行本发明的方法步骤。在这样的情况下，算术单元必须满足关于例如对应的主存储器、对应的图形卡或对应的逻辑单元的相应要求，使得相应的方法步骤可以被有效地执行。该计算机程序产品被存储在计算机可读介质上或者网络或服务器上，例如从计算机可读介质上或者网络或服务器可以将计算机程序产品加载到算术单元的处理器中，其中，例如这可以被设计为计算机断层扫描仪的一部分。此外，计算机程序产品的控制信息可以被存储在电子可读数据介质上。电子可读数据介质上的控制信息可以这样被实施，以便当数据介质被用于算术单元时执行根据本发明的方法。因此，计算机程序产品也可以是电子可读数据介质。电子可读数据介质的示例包括DVD、磁带、固定盘或USB棒，在其上存储电子可读控制信息，特别是如上文所描述的软件。如果从数据介质读取该控制信息软件并且将其存储在计算机断层扫描仪的算术单元和/或规划单元和/或测量单元中，则可以执行先前所描述的方法的所有发明实施例变体。因此，本发明还可以涉及所记载的计算机可读介质和/或所记载的电子可读数据介质。
附图说明
下文参考附图中图示的示例性实施例更详细地描述和解释本发明，其中：
图1示出了根据本发明的计算机断层扫描仪，
图2示出了根据本发明的方法的流程图，
图3示出了根据本发明的方法的一个示例性实施例，以及
图4示出了根据本发明的方法的一个示例性实施例计算的示例性测量参数的表格。
具体实施方式
图1示出了本发明的计算机断层扫描仪10，其包括规划单元11、算术单元12和测量单元13。测量单元13包括至少一个x射线源14和至少一个x射线检测器15。患者17被布置在患者台16上。
规划单元11可以包括具有图形用户界面的显示器和输入设备。用户通常可以特别是经由输入设备与规划单元11交互。例如，计算机断层扫描仪投影数据和/或切片图像可以在监视器上显示给用户。用户可以优选地在监视器上选择患者的呼吸阶段，并且相应的切片图像根据呼吸阶段被显示给用户。
计算机断层扫描仪10被连接到规划单元11和算术单元12，以用于交换数据。
计算机断层扫描仪10可以优选地旋转至少一个x射线源14和至少一个x射线检测器15，至少一个x射线源14和至少一个x射线检测器15围绕患者台16(特别是患者17)相对于彼此以固定距离布置。当执行成像检查时，计算机断层扫描仪10捕获至少一个x射线源14和至少一个x射线检测器15相对于患者台17所处的角度。计算机断层扫描仪10优选地将角度的描述分配给投影数据，该投影数据在至少一个x射线源14和至少一个x射线检测器15相对于患者台16的角度中被捕获，由此该角度可以被考虑作为从投影数据重构切片图像的一部分。
图2示出了用于借助于计算机断层扫描仪10执行对患者17的成像检查的本发明方法的流程图。本发明的方法包括方法步骤201-204。
方法步骤201标识捕获患者17的呼吸运动，其中从患者17的呼吸运动确定呼吸相关参数Tcycle，其描述呼吸运动的呼吸周期的持续时间。
方法步骤202标识指定成像检查的测量区域，其中，测量区域具有至少一个z位置。
方法步骤203标识根据呼吸运动自动计算至少一个测量参数，其中，呼吸相关参数Tcycle被用作自动计算至少一个测量参数的输入参数，使得当根据至少一个测量参数执行成像检查时，可以在呼吸周期的完整持续时间内捕获至少一个z位置处的投影数据。
方法步骤203具有呼吸相关参数Tcycle和至少一个z位置作为输入。
方法步骤204标识借助于计算机断层扫描仪在测量区域中根据至少一个测量参数来执行对患者的成像检查，其中，捕获投影数据，其在呼吸周期的完整持续时间上在至少有一个z位置处描绘了患者17的呼吸周期。
方法步骤204具有测量区域和至少一个自动计算的测量参数作为输入。
图3示出了根据本发明的方法的一个示例性实施例。
以下描述基本限于相对于图2中的示例性实施例的不同之处，参考对于保持相同的方法步骤，参考图2中的示例性实施例的描述。那些保持基本相同的方法步骤分别由相同的附图标记表示。
方法步骤201.1标识通过将呼吸运动划分为周期性区段并且根据周期性区段的持续时间的中值计算呼吸周期的持续时间，来确定呼吸相关参数Tcycle。
方法步骤201.1.1标识根据周期性区段的持续时间的标准偏差来调整呼吸相关参数Tcycle。
方法步骤203.1标识至少一个测量参数的自动计算包括：计算在成像检查期间计算机断层扫描仪10的管电流Itube，使得管电流Itube与呼吸相关参数Tcycle间接地成比例。
方法步骤203.2标识至少一个测量参数的自动计算包括：计算切片-有效管电流-时间乘积Irot，使得切片-有效管电流-时间乘积Irot对应于在成像检查期间计算机断层扫描仪的管电流Itube和在成像检查期间计算机断层扫描仪10的最小管旋转时间Trot的乘积。
方法步骤203.3标识至少一个测量参数的自动计算包括：计算至少一个z位置的重构角度间隔theta，使得至少一个z位置的重构角度间隔theta与呼吸相关参数Tcycle直接地成比例。
方法步骤203.4标识至少一个z位置的重构角度间隔theta与相对时间分辨率ΔTrel和呼吸相关参数Tcycle的乘积直接地成比例。
方法步骤203.5标识至少一个测量参数的自动计算包括：计算至少一个z位置的重构角度间隔theta，使得至少一个z位置的重构角度间隔theta与在成像检查期间计算机断层扫描仪10的最小管旋转时间Trot间接地成比例。
方法步骤203.6标识至少一个测量参数的自动计算包括：使得以下两项的乘积保持恒定：至少一个z位置的重构角度间隔theta以及在成像检查期间计算机断层扫描仪10的切片-有效管电流-时间乘积Irot。
根据该程序，由此，至少一个测量参数的自动计算考虑以下各项：
-呼吸相关参数Tcycle，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪10的管电流Itube，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪10的切片-有效管电流-时间乘积Irot，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪10的最小管旋转时间Trot，
-相对时间分辨率ΔTrel，以及
-至少一个z位置的重构角度间隔theta。
方法步骤204.1标识以相对于患者17的至少一个角度捕获投影数据，并且选择具有至少一个z位置的重构角度间隔theta内的至少一个角度的投影数据，作为重构至少一个z位置处的切片图像的基础。
根据该程序，由此，根据以下各项来执行借助于计算机断层扫描仪10在测量区域中对患者17的成像检查：
-呼吸相关参数Tcycle，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪10的管电流Itube，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪10的切片-有效管电流-时间乘积Irot，
-在成像检查期间计算机断层扫描仪10的最小管旋转时间Trot，
-相对时间分辨率ΔTrel，以及
-至少一个z位置的重构角度间隔theta。
方法步骤204.2标识在执行成像检查期间，附加地实时捕获患者17的呼吸运动，并且根据患者17的呼吸运动的呼吸阶段来实现从投影数据重构至少一个z位置处的切片图像。
方法步骤204.2具有根据方法步骤201捕获呼吸运动作为输入。
在该程序的上下文中，方法步骤201.1、201.1.1、203.1、203.2、203.3、203.4、203.5、203.6、204.1和204.2已被共同考虑。显然，对于这些方法步骤而言，根据需要单独地和/或组合地执行也是可行的。
用于计算从属参数Itube的第一公式如下：
管电流Itube具有单位[mA]。总剂量Iges具有单位[mAs]。呼吸相关参数Tcycle具有单位[s]。
用于计算从属参数Irot的第二公式如下：
Irot＝Itube·Trot
切片-有效管电流-时间乘积Irot具有单位[mAs]。
用于计算从属参数theta的第三公式如下：
重构角度间隔theta具有单位[°]。
用于计算图像质量BQ的第四公式如下：
BQ＝theta·Irot＝const
呼吸相关参数Tcycle可以被转换为参数呼吸-周期-每分钟ApM。
图4示出了根据本发明方法的一个实施例变体，特别地根据第一、第二、第三和第四公式计算的示例性测量参数的表格。
以下描述基本限于相对于图2和图3中的示例性实施例的不同之处，对于保持相同的方法步骤，参考图2和图3中的示例性实施例的描述。那些保持基本相同的方法步骤分别由相同的附图标记表示。
所呈现的值仅仅用于说明这里所示的示例性实施例。
图4示出了管电流Itube与呼吸相关参数Tcycle间接地成比例。
图4示出了切片-有效管电流-时间乘积Irot对应于在成像检查期间计算机断层扫描仪10的管电流Itube和在成像检查期间计算机断层扫描仪10的最小管旋转时间Trot的乘积。
图4示出了至少一个z位置的重构角度间隔theta与相对时间分辨率ΔTrel和呼吸相关参数Tcycle的乘积直接地成比例。
图4示出了至少一个z位置的重构角度间隔theta与呼吸相关参数Tcycle直接地成比例。
图4示出了至少一个z位置的重构角度间隔theta和在成像检查期间计算机断层扫描仪的切片-有效管电流-时间乘积Irot的乘积BQ是恒定的。
尽管参考优选示例性实施例详细说明和描述了本发明，但是本发明不受本文所公开的示例的限制。本领域技术人员可以从中推导变体，而不偏离由下文专利权利要求所定义的本发明的范围。
Claims (15)
1.一种用于借助于一个计算机断层扫描仪执行对一个患者的成像检查的方法，所述方法包括以下多个步骤：
-捕获所述患者的呼吸运动，其中一个呼吸相关参数Tcycle根据所述患者的所述呼吸运动被确定，所述呼吸相关参数Tcycle描述所述呼吸运动的一个呼吸周期的持续时间，
-指定所述成像检查的一个测量区域，其中所述测量区域具有至少一个z位置，
-根据所述呼吸运动自动计算至少一个测量参数，其中所述呼吸相关参数Tcycle被用作用于自动计算所述至少一个测量参数的一个输入参数，使得当所述成像检查根据所述至少一个测量参数被执行时，所述至少一个z位置处的投影数据能够在所述呼吸周期的完整持续时间上被捕获，以及
-借助于所述计算机断层扫描仪，在所述测量区域中根据所述至少一个测量参数来执行对所述患者的所述成像检查，其中所述投影数据被采集，所述投影数据在所述呼吸周期的所述完整持续时间上在所述至少一个z位置处描绘所述患者的所述呼吸周期。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述呼吸相关参数Tcycle是通过将所述呼吸运动划分为多个周期性区段，并且根据所述多个周期性区段的持续时间的一个中值计算所述呼吸周期的所述持续时间来确定的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述呼吸相关参数Tcycle根据所述多个周期性区段的所述持续时间的一个标准偏差来调整。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中自动计算所述至少一个测量参数包括：计算在所述成像检查期间所述计算机断层扫描仪的管电流Itube，使得所述管电流Itube与所述呼吸相关参数Tcycle间接地成比例。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中自动计算所述至少一个测量参数包括：计算一个切片-有效的管电流-时间乘积Irot，使得所述切片-有效的管电流-时间乘积Irot对应于以下两项的乘积：在所述成像检查期间所述计算机断层扫描仪的管电流Itube以及在所述成像检查期间所述计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中自动计算所述至少一个测量参数包括：计算所述至少一个z位置的一个重构角度间隔theta，使得所述至少一个z位置的所述重构角度间隔theta与所述呼吸相关参数Tcycle直接地成比例。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述至少一个z位置的所述重构角度间隔theta与以下两项的乘积直接地成比例：一个相对时间分辨率ΔTrel以及所述呼吸相关参数Tcycle。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中自动计算所述至少一个测量参数包括：计算所述至少一个z位置的一个重构角度间隔theta，使得所述至少一个z位置的所述重构角度间隔theta与在所述成像检查期间所述计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot间接地成比例。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中自动计算所述至少一个测量参数包括使以下两项的乘积保持恒定：所述至少一个z位置的一个重构角度间隔theta，以及在所述成像检查期间所述计算机断层扫描仪的一个切片-有效的管电流-时间乘积Irot。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述投影数据以相对于所述患者的至少一个角度被捕获，并且具有所述至少一个z位置的一个重构角度间隔theta内的所述至少一个角度的所述投影数据被选择，作为用于重构所述至少一个z位置处的切片图像的一个基础。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中自动计算所述至少一个测量参数考虑以下各项：
-所述呼吸相关参数Tcycle，
-在所述成像检查期间所述计算机断层扫描仪的管电流Itube，
-在所述成像检查期间所述计算机断层扫描仪的一个切片-有效的管电流-时间乘积Irot，
-在所述成像检查期间所述计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot，
-一个相对时间分辨率ΔTrel，以及
-所述至少一个z位置的一个重构角度间隔theta。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中借助于所述计算机断层扫描仪在所述测量区域中对所述患者的所述成像检查根据以下各项被执行：
-所述呼吸相关参数Tcycle，
-在所述成像检查期间所述计算机断层扫描仪的管电流Itube，
-在所述成像检查期间所述计算机断层扫描仪的一个切片-有效的管电流-时间乘积Irot，
-在所述成像检查期间所述计算机断层扫描仪的最小管旋转时间Trot，
-一个相对时间分辨率ΔTrel，以及
-所述至少一个z位置的一个重构角度间隔theta。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在执行所述成像检查期间，所述患者的所述呼吸运动附加地被实时捕获，并且从所述投影数据重构所述至少一个z位置处的一个切片图像根据所述患者的所述呼吸运动的一个呼吸阶段被实现。
14.一种计算机断层扫描仪，包括：
-一个规划单元，
-一个算术单元，以及
-一个测量单元，具有至少一个x射线源和至少一个x射线检测器，
其中所述计算机断层扫描仪被设计为执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
15.一种计算机程序产品，能够被直接加载到一个可编程算术单元的一个存储器中，所述计算机程序产品具有程序代码部件，所述程序代码部件用于当所述计算机程序产品在所述算术单元中被执行时执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。
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