用于成像诊断设备的运行的方法以及医学成像系统

摘要

本发明涉及一种用于成像诊断设备(1)的运行的方法，其具有下述特征：-借助所述诊断设备(1)，依据模态参数(PM)在使用根据注射协议所应用的造影剂的情况下生成原始数据，-从所述原始数据中借助图像重建(P1)依据重建参数(PB)来生成图像数据，-借助分析应用(P2)来评估所述图像数据，其中实施定量的测量，-辅助应用(P3)在使用所存储的对比数据的情况下自动地建议适合于所述分析应用(P2)的参数值组(PB、PI、PM)，其至少涉及注射协议。

说明书

技术领域

本发明涉及一种方法，用于运行医学成像诊断设备，通常也被称为模态 ，尤其是用于运行计算机断层造影设备；本发明还涉及一种用 于实施所述方法的医学成像系统。

背景技术

在DE102010043849B3中公开了一种用于依据统计学的CCTA拍摄 (冠状动脉的CT血管造影)来确定和显示心肌供血的计算机断层造影装置。 在此，设置了分割单元用于从心脏的CCTA图像中分割出心脏冠状动脉和左 侧的心肌，设置了第一模拟单元用于对通过心脏冠状动脉的血流进行模拟， 以及设置了第二模拟单元，通过该第二模拟单元可以基于在心肌不同区域中 所测定的血流来确定其局部的供血。在借助计算机断层造影装置所进行的检 查中，根据患者特定的注射协议(Injektionsprotokoll)来使用造影剂。

用于计算机断层造影、尤其是用于螺旋计算机断层造影的基本信息例如 可以从“Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik”(第3版，1995 年，由Heinz Momeburg出版，(ISBN3-89578-002-2，尤其参见第5.5章)) 这本书中获得。

在接着公开的德国专利申请102011078278.8中描述了一种在医学领 域中用于图像生成和图像评估的方法，其中借助医学模态(也就是计算机断 层造影)依据预给定的模态参数来生成原始数据。从原始数据中借助图像重 建依据预给定的重建参数来生成图像数据，借助分析应用来对所述图像数据 进行评估。辅助应用自动地建议用于模态参数和/或重建参数的、与分析应 用和/或预给定的患者信息相适应的参数值组。

借助诸如计算机断层造影装置或者磁共振断层造影装置的成像诊断设 备所生成的图像，原则上提供了进行定量的图像评估的可能性。通过这样的 评估，例如可以对在检查对象内部的辨识出的连续区域的尺寸进行确定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，在考虑到定量的图像评估的可能性的情况 下相对于所述现有技术进一步完善一种用于运行成像诊断设备的方法。

该技术问题按照本发明通过一种带有本发明特征的方法和一种带有本 发明特征的医学成像系统来解决。从属权利要求给出了具有优势的构造。

按照本发明的方法具有下述特征：

-借助成像医学诊断设备，特别是借助计算机断层造影装置，依据模态 参数在使用按照注射协议所应用的造影剂的情况下生成原始数据，

-从原始数据中借助图像重建依据重建参数来生成图像数据，

-借助分析应用来对图像数据进行评估，其中实施定量的测量，

-在使用所存储的对比数据的情况下，辅助应用自动地建议至少与注射 协议相关的、与分析应用相适应的参数值组。

本发明从这样的想法出发，即，在成像诊断中所实施的并且在诊断中可 以起关键作用的定量测量的结果与众多的影响因素有关，这会损害到在不同 时刻实施的测量的可比性。为了获得对借助成像诊断设备以较大时间间隔所 拍摄的结构改变的客观估计，具有重要意义的是，进行拍摄所处的条件尽可 能地保持不变。即使在当采集图像数据时的条件保持不变的情况下，评估结 果的可比性通常也是有限制的。这例如可能基于这样的原因，即，通过不同 的人员进行评估，所述不同的人员对由诊断设备所拍摄的结构进行不同解 释。

由此如果不能排除或者补偿对定量测量的可比性造成损害的所有影响， 也可以通过技术措施使诊断图像数据的评估的变化性减小到最小程度。在 此，在使用造影剂所进行的检查期间，造影剂注射的参数也发挥作用。相应 地，根据本发明自动地建议与对于造影剂的应用起决定性作用的注射协议有 关的参数值。在此，对造影剂应用的参数的建议一方面基于当前的借助成像 诊断设备待实施的检查和随后的评估，另一方面基于所存储的对比数据。辅 助应用通常是指这样的算法，借助该算法来自动地对存在的数据进行评估并 且从中推导确定和至少建议合适的参数值。

用于确定造影剂注射参数的对比数据可以从医学技术的信息系统中、尤 其是从放射学信息系统(RIS)中获取并且不是必须涉及当前的成像诊断设 备待检查的患者。

然而，在有利的构造中使用在相同的检查对象(典型的也就是指患者) 的先前检查中所获取的对比数据(只要其存在)。在此要使用这样的数据， 所述数据在先前的具有和当前检查相同的指征(Indikation)但是不必借助相 同诊断设备或借助相同型号的诊断设备所进行的检查中获得。

来源于至少一个先前检查中的对比数据包含例如在先前检查中使用的 诊断设备的型号、所使用的扫描协议、造影剂注射协议以及实施检查的人员 的名字。

优选至少扼要地将对比数据显示给诊断设备的操作者。同样地，为操作 者显示针对当前检查所建议的特别是与造影剂应用有关的参数设置。在最简 单的情况下，注射协议相对于先前的检查保持不变。如果由于改变了的情况 使得先前的注射协议不再带来可比较的、可定量评估的图像数据，那么自动 地导出新的造影剂注射参数保存在被最新的注射协议中并且加以显示。改变 了的在自动建议与造影剂注射有关的参数组时要考虑的情况包括例如患者 的体重、身高、心率和定位。

同样地，在确定当前的造影剂使用参数时考虑并且为诊断设备的操作者 显示施加造影剂所使用的注射针的注射位置(Einstichstelle)(只要从先前检 查中已知)。在也许由于由化学疗法所引起的改变而不能在和先前检查相同 的位置上注射的情况下，实施检查的人员要确定新的注射位置并且进行数据 技术地采集。在考虑该信息的情况下，诊断设备基于参数化的解剖学的患者 模型来执行对注射参数的重新计算。在此，特别考虑血液流过的路程以及其 流动的速度，以便确定在引入造影剂和开始借助诊断设备进行数据拍摄之间 的正确的时间偏移(Zeitversatz)。将所确定的合适的参数以清楚的形式作为 注射协议显示给操作者。由此，通常在确定参数值组时考虑可能存在的几何 差别，例如注射位置或者在不同时刻使用造影剂时要考虑的路程长度。

在诊断设备的操作者选择非建议参数的情况下，优选地对定量测量的可 比较性进行自动地检验，所述定量测量的基础是不同时刻获取的图像数据。 在不同定量测量不具有可比性或者具有限制的可比性的情况下，在优选的构 造中自动生成警告信息。

按照有利的构造，自动建议的参数值组除了包含与造影剂注射有关的参 数之外还包含模态参数，也就是与成像诊断设备的运行有关的参数。借助这 样的参数例如来对初级和/或次级的准直仪、扫描模式、扫描持续时间或扫 描速度进行设置。扫描模式可以是例如螺旋扫描或者按照步进采集方法 (Step-and-Shoot-Methode)的扫描。

参数值组可以附加地或者替换地包含重建参数，也就是在图像重建中所 使用的参数。图像重建的参数值可以特别地依赖于对比度要求或清晰度要 求，其中考虑：在图像重建中图像的清晰度和噪声典型地不能彼此独立地变 化，并且对这些数值进行有利地加权。

在所有的情况下，不管参数值组是否只包含和造影剂注射有关的参数或 者附加地包含模态参数或者附加地包含重建参数或者附加地既包含模态参 数又包含重建参数，都通过基于用户选择的包含定量测量的分析应用的辅助 应用来自动地确定相关的参数。

分析应用首先借助成像诊断设备以生成原始数据为基础，其中要确定模 态参数以及注射协议。此外，分析应用基于借助所设置的重建参数从原始数 据中生成的图像数据。在规划检查和随后的数据评估中，成像诊断设备的用 户首先考虑分析应用，特别是在本应用范围内待进行的定量测量。定量测量 可以是纯粹的几何特征的测量，可以是确定物质(例如组织或沉积 (Ablagerungen))的类型或浓度的测量，或者可以是组合地确定几何的和物 质的属性的测量。

操作者可以按照有利的方法变形从有限数量的分析应用中选择出也被 称为后处理应用的分析应用。在成功地选择出典型地以软件实现的分析应用 之后，自动地通过辅助应用在参考优选地患者特定的对比数据的情况下来确 定待建议的参数值组。

在通过操作者确认或改变参数值之后，借助成像诊断设备开始真正的检 查。特别有利的是这种情况，数据采集和处理直到定量测量的总过程的全部 步骤在检查开始之前已经是彼此协调的，并且合适地确定了在各个单独步骤 中待选择的参数。

合乎目的地，在真正的检查之前首先借助成像诊断设备进行概要扫描 优选进行待检查区域(Field of View，视野)的自动调 整，所述待检查区域尤其同样优选地自动地借助图像评估来得出。由此，可 以在真正的检查之前借助造影剂来例如确定与预先检查相比的待检查器官 的位置改变。因此，借助成像诊断设备待扫描的区域通常被目标正确地设置 到感兴趣的身体部位。

附图说明

下文中结合附图进一步阐述本发明的实施例。其中：

图1在示意图中示出了医学成像系统，其包含成像诊断设备和与其连接 的数据处理系统，

图2在流程图中示出了借助图1的诊断设备可以实施的方法。

具体实施方式

在图1中仅仅示意性示出的医学技术的诊断设备1(也就是计算机断层 造影装置，在开头处援引的现有技术中涉及到其原理性功能)数据技术地与 数据处理系统2相连接。在最简单的情况下理论上可以将数据处理系统2实 现为单独的数据处理设备。但是事实上优选将数据处理系统2构造为数据处 理网络，其中特别地提供与放射学信息系统(RIS)的联接或者在这样的系 统中的嵌入。

数据处理系统2包含计算单元3以及数据存储器4，其中(就像上面所 实施的)按照图1的象征性图示不涉及关于实际硬件结构的说明。数据存储 器4具有不同的存储器区域，也就是参数存储器PS和文档数据存储器DS。 文档数据存储器又被划分为通用的数据存储器DSA和患者特定的数据存储 器DSP。

构造计算单元3，以便满足不同的功能，也就是从成像诊断设备1所获 得的原始数据中重建图像数据以及包含定量测量在内地对图像数据进行分 析。借助计算单元3可以运行不同的程序模块，也就是用于图像重建的第一 程序模块P1、作为第二程序模块P2的实现了定量测量的分析应用以及作为 第三程序模块P3的辅助应用。

在诊断设备1中集成了内部计算机5，其(本质上类似于数据处理系统 2)实现了对数据的处理以及存储。此外设置了造影剂投放设备6，以便借 助诊断设备1在使用造影剂的情况下进行检查。

在下文中也参照图2详细解释了借助图1的装置可实施的方法。

假定，患者被送到诊所，并且在借助诊断设备1通过添加造影剂以X 光技术检查患者之前首先采集患者数据。在紧急情况中也可以考虑直接将患 者带至诊断设备1。在任何情况下，从被标识为S1的第一方法步骤开始对 患者的实际检查。

在该步骤S1中已经确定了最终要执行图像数据的哪种分析。为此目的， 为诊断设备1的操作者提供相应的选择目录。借助该选择目录，操作者例如 首先确定要检查哪个身体部位。此外可能需要组织类型的确定，所述组织应 当是后续定量测量的对象(Gegenstand)。

除了待实施的检查的类型，其他的(特别是患者的)数据对于在检查中 的参数设置也是有关的。为此，诊断设备1对在诊所中的患者数据管理系统， 也就是数据存储器4进行访问(zugreifen)。在此检验：是否存在待检查的 患者的任何数据，其涉及和当前情况(也可能是紧急情况)相同的指征。如 果存在这样的数据，则通常从患者特定的数据存储器DSP中检索该数据。

特别地在不能与数据存储器4建立快速数据连接的紧急情况下，可以替 换地(只要存在)对这样的患者特定的数据进行访问，所述数据存储在诊断 设备1的内部计算机5的存储器中。

不管患者特定的数据(例如年龄、身高、体重和先前检查结果以及在这 些检查中采用的参数设置)以何种形式和在哪里被存储，访问存在的患者特 定的数据作为对比数据始终是在支持当前检查的规划时优选的变形。

如果不存在患者特定的数据，则作为替代对通用的数据存储器DSA进 行访问。通用的数据存储器DSA包含例如在放射学信息系统中可以使用的 信息，其基于较大患者群体所实施的研究和/或基于模拟并且作为比较数据 起作用。按照本方法的扩展，也可以将患者特定的信息与存储在通用数据存 储器DSA中的非患者特定的数据相结合，以便支持待进行的检查的参数选 择。

在各种情况下软件支持地借助辅助应用P3来进行对参数选择的支持， 所述辅助应用与分析应用P2共同起作用并且在下一个方法步骤S2中自动地 生成建议用于确定检查的参数和后续的图像重建的参数。

所建议的参数值组包含模态参数PM、图像重建参数PB(也被简称为 重建参数)以及注射参数PI，所述注射参数涉及造影剂投放设备6的运行。 如果患者特定的数据与先前检查相比没有发生实质的改变并且检查和包括 定量测量在内的评估也至少近似地与先前的检查和评估是相同的，那么通过 辅助应用P3来建议：对于当前的检查和评估，也不变地使用在参数存储器 PS中所存档的参数设置PB、PI、PM。

如果反之借助辅助应用P3得出可以通过修改后确定参数PB、PI、PM 来改进在不同时刻实施的或待实施的检查(和基于此的定量测量)的可比性， 那么分析应用同样在方法步骤S2中建议相应地匹配地确定参数PB、PI、PM。

无论建议与先前的检查相比较不变地采用参数PB、PI、PM还是建议改 变参数，(包括造影剂投放设备6的)诊断设备1的操作者在方法步骤S3中 都要确定是否应当使用所建议的参数PB、PI、PM。如果不应当使用，则操 作者在该方法的该位置处可以改变参数PB、PI、PM。

在首先提到的情况中，也就是在采用所建议的参数设置的情况下，从步 骤S5(在按照图2的流程图中的左侧分支)继续本方法。在该方法步骤S5 中在造影剂投放的情况下借助诊断设备1来实施真正的成像检查。

在至少部分地改变所建议的参数PB、PI、PM的情况下，在方法步骤 S3之后接着执行步骤S4(在按照图2的流程图中的右侧分支)。在该方法步 骤S4中生成自动的消息，借助所述消息为用户指示出与参数PB、PI、PM 的推荐设置相偏离的参数设置，其特别地涉及造影剂投放设备6的运行。如 果由用户确定的参数设置导致了所规划的定量测量与先前的测量之间没有 可比性或者具有受限制的可比性或者通过所选择的参数设置产生了其他的 缺点，那么将待输出的消息表达为警告提示。在用户确认了消息之后，通过 步骤S6来继续本方法，该步骤代表了实际的成像检查并且由此(除了不一 致的参数设置之外)对应接受所建议的参数PB、PI、PM的方法变形的步骤 S5。

在步骤S5中或在步骤S6中结束了数据拍摄之后，在步骤S7或S8中 借助分析应用P2来对重建的图像数据进行评估，其中也进行定量的测量。 将所确定的数据合适地存档在患者特定的数据存储器DSP中，以便在未来 在借助诊断设备1或其他模态的检查中使用。