专利名称：选择在x射线管上设置的电压值的方法、设备和数据载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在对患者的身体部位拍摄X射线投影之前选择为了扫描患者而要在计算机断层造影设备的X射线管上设置的电压的值以减小在该扫描过程中施加给该患者的X射线剂量的方法。本发明还涉及一种计算机断层造影设备，在该计算机断层造影设备的X射线管上要设置电压，以及涉及一种具有实现所述方法的程序的数据载体。
背景技术：
自从X射线计算机断层造影开始以来，人们始终追求在对患者进行放射检查的范围内将施加给患者的X射线剂量最小化。为此存在不同的建议。例如在DE 19905974A1中建议了在ζ方向上起作用的光阑，这些光阑在扫描期间被设置为，使得始终基本上只有用于重建图像的患者部位才被X射线束透射。在DE 19950794A1中，建议了可在φ方向上动态调节的光阑，这些光阑在扫描期间被依据旋转角调节，使得同样基本上只有用于重建图像的患者部位才被X射线束透射。此外，Siemens公司开发了一种名为“CAREDose”的产品，其中依据旋转角并由此依据待透射的患者身体截面来调制计算机断层造影设备的X射线管的管电流，以减小将施加给患者的X射线剂量。该管电流例如在前后位方向上的X射线投影中减小，而在横向方向的X射线投影中增大。
发明内容
本发明所基于的任务是，提供本文开头所述类型的方法、计算机断层造影设备和数据载体，使得实现以下前提，即进一步降低在利用计算机断层造影设备扫描期间将对患者施加的X射线剂量。根据本发明，该任务通过一种在对患者的身体部位拍摄X射线投影之前选择为了扫描患者而要在计算机断层造影设备的X射线管上设置的电压的值以减小在该扫描过程中将施加给该患者的X射线剂量的方法来解决，在该方法中对电压的值的选择是在考虑至少一个可从患者的所产生的定位片(Topogramm)中提取的信息以及至少一个可从患者的优选电子的患者档案中提取的关于患者的信息的情况下进行的。 本发明人建议，对将在用于扫描患者的计算机断层造影设备的X射线管上设置的电压的选择不仅依据定位片进行，而且附加地依据至少一个单独的、可从优选电子的患者档案中提取的信息来进行，所述定位片是在扫描之前对患者拍摄的并且从该定位片中估计出X射线穿过患者身体的衰减以选择该电压。为了选择合适电压，可从该定位片中提取的信息考虑纯物理的参数，即χ射线穿过患者身体的预计衰减，而通过所述至少一个可从患者档案中提取的信息则考虑患者的医疗既往病历或患者的个体身体条件。通过这种方式可以将对要设置的电压的选择附加地面向患者的医疗既往病历或患者的个体身体条件，而且如果情况允许，则选择并且设置比根据定位片确定的更低的电压以节省X射线剂量。根据本发明的变型，对电压的值的选择附加地在考虑患者的检查类型的情况下进行，也就是取决于将扫描什么组织、器官或什么身体部位。例如，对于CT血管造影扫描 (CTA)为X射线管的电压选择比针对扫描同一患者的肝脏更小的值，因为对图像质量的要求，尤其是在针对血管图像的噪声方面比针对肝脏图像的更低。扫描一般理解为从不同的投影方向对患者的身体部位拍摄X射线投影，其中计算机断层造影设备的包括至少一个X 射线管和至少一个X射线检测器的X射线系统以及患者一般相对移动以扫描该身体部位。 这样的移动也可以在X射线检测器具有在Z方向上的伸展而使得待扫描的整个身体部位被 X射线检测器覆盖或者采集到涉及待扫描的整个身体部位的测量数据时停止。根据本发明的实施方式，所述至少一个可从患者的患者档案中提取的信息，是对患者已经执行的扫描的数量或频度，是患者患有肿瘤的估计或概率，是关于患者既往病史的信息，是关于患者的健康状态、身体特性或组织特性的信息，是关于患者的造影剂不耐性的信息，和/或是关于允许对患者最大施加的造影剂的量的信息。如果这种关于患者的信息在患者档案中优选可电子调用地存在，则可以将这些信息用于例如在与从其他患者那里获得并例如组合在数据库或查找表中的经验值和知识比较时，必要时向下校正基于定位片所获得的要设置的X射线管电压的值。根据本发明的另一实施方式，所述至少一个关于患者的健康状态、身体特性和/ 或组织特性的信息是关于患者的肾脏的健康状态和/或患者静脉的静脉条件或直径的信息。在患者的静脉条件较差的情况下或者在患者静脉的直径比较小的情况下，在利用计算机断层造影设备检查静脉时注入造影剂会损伤患者的静脉，如果为此使用造影剂的常见流速率、即每时间单位注入到静脉中的造影剂的常见量以便用造影剂检查患者静脉的话。因此，必须依据静脉条件或静脉直径来降低用于检查具有差的静脉条件或比较小的静脉直径的患者的造影剂流速率。如果患者肾脏的健康状态受到削弱，则必须降低要施加给该患者的造影剂的量，以避免通过该造影剂对患者肾脏造成附加的损伤。但是，减小造影剂的流速率和/或降低施加给患者的造影剂的量会影响在拍摄X射线投影时可达到的对比度。这对于基于患者的定位片来选择待设置的X射线管电压不起作用。但是，如果在选择将设置在X 射线管上的电压时人们考虑关于差的静脉条件的信息、关于比较小的静脉直径的信息和/ 或关于患者肾脏的健康状态的信息，而且考虑与此关联的较小的造影剂流速率或量的信息或关于在检查时静脉中较小的造影剂密度的信息，则可以切换到比基于定位片确定的更低的电压，由此改善在静脉的重建图像中的对比度，并且按照期望的方式向患者施加更少的X 射线剂量。按照相同的方式，可以如上面提到的那样在患者具有可从患者档案中提取的造影剂不耐性(例如以对特定造影剂敏感症的形式)的情况下或者在只允许向该患者施加特定的造影剂的量的情况下，切换到比基于定位片确定的更低的电压。在这些情况下一般也要减少施加给该患者的造影剂的量，从而可以切换到更低的电压。根据本发明的变型，依据至少一个可从患者的患者档案中提取的信息来选择为了扫描患者而设置的rnAs乘积的值。通过例如在检查具有差的静脉条件的患者时减小要施加在X射线管上的电压，增大在拍摄测量数据时的噪声。在考虑对差的静脉条件和减小的电压的认识的情况下，可以增大mAs乘积以抵消噪声的增大。 优选地，所述患者档案电子地存储在医院信息系统(HIS = Hospital Information System)和/或放射信息系统(RIS = Radiology Information System)中，并且可以例如通过网络电子地调用。涉及计算机断层造影设备的任务通过一种计算机断层造影设备解决，该计算机断层造影设备具有被设计为以程序技术执行上述方法之一的计算单元。涉及数据载体的任务通过一种具有计算程序的数据载体解决，该计算程序实现上述方法之一，其中可由计算单元从数据载体中读取该计算程序，以便在该计算程序加载到计算单元中时执行上述方法之一。该数据载体例如可以是CD或其它可携带的存储介质。但是，该数据载体也可以是服务器，从该服务器可以调用该计算程序。
本发明的实施例显示在示意性的附图中。图1示出了用于检查患者的计算机断层造影设备。但是，下面以及不限制一般性地对在图1中示出的计算机断层造影设备1仅讨论到对理解本发明是必要的程度。
具体实施例方式在图1中示出的计算机断层造影设备1具有用于承载待检查患者P的患者卧榻 2。X射线计算机断层造影设备1还包括机架4，该机架4具有可围绕系统轴5旋转放置的管_检测器系统。该管_检测器系统具有相互对置的X射线管6和X射线检测器单元7。 在运行中，X射线8从X射线管6向X射线检测器单元7的方向发出，并借助该X射线检测器单元7被采集。患者卧榻2具有卧榻底座9，为了实际支撑患者P而设置的患者支撑板10被设置在该卧榻底座9上。患者支撑板10可相对于卧榻底座9移动，使得患者支撑板10可以与患者P—起进入机架4的开口 3中以拍摄患者P的X射线投影，例如用于定位片或在螺旋扫描中。对X射线投影的计算机处理，例如产生定位片或者基于X射线投影重建患者P的身体部位的体积数据组，是利用X射线计算机断层造影设备1的示意性示出的图像计算机 11进行的。计算机断层造影设备1还具有计算单元12，利用该计算单元12可以执行以及执行用于操作和控制计算机断层造影设备1的计算程序。在此，计算单元12不必构成为单独的计算单元12，而是也可以集成在计算机断层造影设备1中。在本发明的该实施例的情况下，应当利用计算机断层造影设备1进行扫描或对传导血液的血管进行检查，尤其是对患者P的静脉进行检查，为此应当向患者P注入造影剂。在对扫描的预处理中，首先以本身公知的方式利用计算机断层造影设备1对患者 P拍摄定位片。此外，在本发明的该实施例的情况下利用计算单元12从多个供不同检查所用的拍摄协议中选择适用于对传导血液的血管进行检查的拍摄协议。这样的拍摄协议具有大量拍摄参数，这些拍摄参数将针对各自的检查而设置或建议设置在计算机断层造影设备1上以用于获得患者身体的X射线投影。属于这些拍摄参数的例如有要设置在X射线管上的电压、卧榻进给、扫描时间，等等。对于本发明，尤其是将要设置在X射线管上的电压是有重大意义的，该电压的大小对于在扫描或检查期间施加给患者P的X射线剂量很重要。为了实现以下前提，即在扫描期间向患者P施加尽可能小的X射线剂量，在计算单元12中加载在图1中象征性地带有附图标记13的计算程序。该计算程序13可以从可携带的数据载体(例如CD 14)或从服务器15通过网络16加载到计算单元12中，并且实现一种方法，在该方法中在考虑至少一个可从患者P的定位片中提取的信息以及至少一个可从患者P的患者档案中提取的关于患者P的信息的情况下选择或建议要在X射线管6上为扫描而设置的电压的值。根据该方法，首先针对预计X射线穿过患者P的身体的衰减的信息来分析对患者拍摄的定位片。基于关于预计的X射线衰减的信息，可以保持来自拍摄协议的、要设置在计算机断层造影设备1的X射线管6上的电压的值，向上或向下校正该电压值，其中，一般地为待设置的电压建议一个具体值，该具体值从基于其他患者的大量经过分析的定位片的经验值中推导出来。通过这种方式，考虑用于选择待设置的电压值的纯物理情况。但此外，在该方法中还是用至少一个可从患者P的患者档案中提取的 、单独涉及该患者P的信息。该患者档案优选是电子患者档案，它们存储在医院信息系统中(HIS = Hospital Information System)、放身寸信息系统(RIS = Radiology Information System) 或其它在医院或诊所使用的电子信息系统中，并且可以通过网络调用。在本发明的该实施例的情况下，患者档案存储在医院信息系统中并可以通过网络16调用，该医院信息系统通过附图标记17象征表示。电子患者档案一般包含所有相关的、涉及患者P的已知医疗信息，属于这些已知医疗信息的除其它之外还有关于患者P既往病史的信息、关于患者P的健康状态、身体特性或组织特性的信息、关于患者P的造影剂不耐性的信息和/或关于允许最大施加给患者的造影剂的量的信息。此外，所述患者档案包含关于已经对患者P执行的扫描的数量或频度的信息以及关于患者P患有肿瘤的估计或概率的信息。在本发明的该实施例的情况下，所述患者档案包含与所拟定的检查相关的、关于患者P的组织特性的信息，即患者P具有差的静脉条件。差的静脉条件意味着，必须在检查或扫描时减小造影剂的流速率或注入速率，以便不对患者P的静脉造成损伤。例如，常见的5ml/s的流速率应当下降到2. 5ml/s。这样的措施例如还可能在从患者档案中得知患者 P患有通过造影剂引发的肾病的情况下成为必须，该肾病是由于医生的治疗而引起的、因此是通过医疗措施而引起的在造影剂暴露之后的功能干扰。在这样的减小造影剂流速率的情况下，由于造影剂在患者P的引导血液的血管中的体积比较小，在较高的管电压时不会在重建的图像数据中出现更好的对比度。出于这个原因，在考虑可从患者P的患者档案中提取的、关于患者P的差的静脉条件的信息的情况下，减小管电压或要在X射线管6上施加的电压。要设置的电压的实际大小例如可以从基于经验值和知识的数据库中提取。该数据库例如被开发为，使得在说明从定位片推导出的管电压以及关于差的静脉条件的信息的情况下从该数据库中提取要设置的电压的值，该值是在类似的情况下使用的并且曾经提供过良好的结果。替代数据库地，也可以使用包含所需信息或值的查找表。补充地，可以从数据库或查找表中提取以下信息，即在这种情况下应当提高mAs 乘积以便抵消通过降低电压带来的噪声，并且总的来说获得对诸如碘的造影剂的良好可视化。mAs乘积的值同样可以从数据库或查找表中提取出或者基于该数据库或查找表来被相应地建议，其中，如上面提到的，该值基于来自类似情况的经验值和经验知识。该方法可以被实现为，使得直接或自动地在计算机断层造影设备1上设置所确定或所选择的要设置的电压和/或所确定或所选择的要设置的mAs乘积。但是优选地，向计算机断层造影设备1的操作人员建议设置所确定或所选择的要设置的电压和/或所确定或所选择的要设置的mAs乘积，从而该操作人员可以接受或拒绝各个建议。 在本发明该实施例的情况下，基于定位片和关于患者P的差的静脉条件的信息来确定要设置的电压和要设置的mAs乘积。尤其是，针对可从患者的患者档案中提取的信息， 还可以使用其它关于患者的既往病史、关于患者的健康状态等的信息，来选择要设置的电压和要设置的mAs乘积。这些信息以及借助定位片所确定的电压的值近似形成针对数据库或查找表的输入参数的元组，从该数据库或查找表中基于这些输入参数选择或建议要设置的电压值或要设置的mAs乘积值。在此对mAs乘积的建议是可选的。
权利要求
1.一种在对患者(P)的身体部位拍摄X射线投影之前选择为了扫描患者而要在计算机断层造影设备(1)的X射线管(6)上设置的电压的值以减小在该扫描过程中将施加给该患者(P)的X射线剂量的方法，在该方法中，对所述电压的值的选择是在考虑至少一个可从该患者(P)的定位片中提取的信息以及至少一个可从该患者(P)的患者档案中提取的关于该患者(P)的信息的情况下进行的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述电压的值的选择是在考虑该患者(P)的检查类型的情况下进行的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个可从该患者(P)的患者档案中提取的信息是对该患者(P)已经执行的扫描的数量或频度，是该患者(P)患有肿瘤的估计或概率，是关于该患者(P)既往病史的信息，是关于该患者(P)的健康状态、身体特性或组织特性的信息，是关于该患者(P)的造影剂不耐性的信息，和/或是关于允许对该患者(P) 最大施加的造影剂的量的信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少一个关于该患者(P)的健康状态、身体特性和/或组织特性的信息是关于该患者(P)的肾脏的健康状态和/或该患者(P)的静脉的静脉条件或直径的信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，依据所述至少一个可从该患者(P) 的患者档案中提取的信息来选择为了扫描该患者(P)而设置的HlAs乘积的值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述患者档案电子地存储在医院信息系统(17)和/或放射信息系统中。
7.一种计算机断层造影设备(1)，该计算机断层造影设备具有被设计为以程序技术执行根据权利要求1至6之一所述方法的计算单元(12)。
8.一种数据载体(14，15)，该数据载体具有实现根据权利要求1至6之一所述方法的计算程序(13)，该计算程序存储在该数据载体(14，15)上并且能够由计算单元(12)从数据载体(14，15)中读取加载，以便在该计算程序(13)加载到计算单元(12)中时执行根据权利要求1至6之一所述的方法。
全文摘要
本发明涉及一种在对患者(P)的身体部位拍摄X射线投影之前选择为了扫描患者而要在计算机断层造影设备(1)的X射线管(6)上设置的电压的值以减小在该扫描过程中将施加给该患者(P)的X射线剂量的方法，在该方法中对电压的值的选择是在考虑至少一个可从患者(P)的定位片中提取的信息以及至少一个可从患者(P)的患者档案中提取的关于患者(P)的信息的情况下进行的。本发明还涉及一种计算机断层造影设备(1)，该计算机断层造影设备具有用于执行该方法的计算单元(12)，以及一种数据载体(14，15)，该数据载体具有实现所述方法的计算程序(13)。
文档编号A61B6/03GK102327124SQ20111014614
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月1日 优先权日2010年6月24日
发明者伯恩哈德.施密特, 克里斯琴.尤斯曼 申请人:美国西门子医疗解决公司, 西门子公司