专利名称：具有x射线系统和导管定位系统的诊断装置及其运行方法
技术领域：
本发明涉及一种诊断装置，其包括以图像频率产生X射线图像的X射线系统、以运行频率定位对象的系统以及针对该系统的控制装置，其中该X射线系统具有X射线设备和用于该X射线设备的图像系统。本发明还涉及用于运行该诊断装置的方法，该诊断装置包括用于以图像频率产生图像信号的X射线系统和以运行频率定位对象的系统，其中在该定位系统中测量穿过对象的不同磁场的振幅，并从中确定对象的位置。这种诊断装置用于各种医疗过程，例如PCI(经皮肤介入冠状动脉)和心脏EP(电生理学)介入。
背景技术：
在US 5757884A中公开了一种具有平面图像转换器的上述X射线系统，该平面图像转换器具有闪烁器和具有设置为矩阵的像素元件的半导体层。这种所谓的平面图像检测器只是最近才进入市场的。
在医疗技术领域中存在导管定位系统，其中导管利用磁场或电磁场工作。在US5752513A中描述了一种这样的用于导管的磁定位系统。该定位系统对于越来越多地用于X射线技术的平面图像检测器来说，由于其强烈的磁场而干扰了图像。这些干扰例如可以是图像中的水平条纹，其作为附加成分叠加到实际的图像信息中。
过去作为图像转换器首先采用具有耦合的CCD摄像机的图像放大器。图像放大器和CCD摄像机不会受到定位系统辐射场的影响。因此以前对这个问题不了解。但很快在新型的X射线设备中将只采用平面图像检测器。
在US5265610A中公开了一种具有产生X射线图像的X射线系统和用于定位对象的系统的诊断设备，该X射线系统包括具有X射线图像放大器的X射线设备和用于该X射线设备的图像系统，其中X射线系统的图像频率和用于定位对象的系统的运行频率都可以在12至60Hz之间。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种本文开头所述类型的诊断装置，使得能大大减少或完全消除图像干扰。
根据本发明该技术问题是这样来解决的，-具有用于至少更改所述系统的图像频率或运行频率的调节装置，利用该调节装置可将系统相互调谐，使得在相继的X图像中干扰几乎是静态的，-所述图像系统包括用于消除静态干扰的校正装置。
通过该校正可以完全消除在与X射线设备一起应用导管定位系统时出现的图像伪影。
如果在诊断装置中存在用于至少一个系统的控制装置，则该控制装置可以包括用于更改至少一个系统的频率的调节装置。
根据本发明，所述校正装置包括用于存储校正图像的图像存储器，该校正图像与后续X射线图像一起被输入减法级。
在优选方式中，调节装置可以用于更改用于定位对象的系统的运行频率。
优选地，X射线系统的图像频率为30Hz，其中用于定位对象的装置的运行频率可以是30Hz的倍数。
或者，调节装置可以更改X射线系统的图像频率，其中X射线系统的图像频率是用于定位对象的系统的运行频率的整数部分。
在具有多个运行频率的用于定位对象的系统中，有利的是这样构成调节装置，使得用于定位对象的系统的这些运行频率之差为200Hz。
本发明的方法的技术问题是这样解决的，将两个系统的频率这样相互调谐，使得X射线图像中定位系统的干扰在相继的X射线图像中几乎是静态的，并且在最小化静态干扰的意义下校正图像信号。
有利的是，产生校正图像并以此校正后续的、曝光过的X射线图像。
根据本发明，将在校正图像后面的X射线图像与校正图像相减。
合适的是，作为用于定位对象的系统的运行频率选择X射线系统的图像频率的整数倍。
如果可用多个频率运行用于定位对象的系统，则根据本发明建议将这些频率之差选择为图像系统的运行频率的整数倍。
在优选方式中，可以在开始检查时产生校正图像，并将该校正图像从检查中的所有X射线图像中减去。或者可以在数量可调的X射线图像之后重复产生该校正图像，并将当前的校正图像与直接在后的X射线图像相减。
下面借助附图中的实施例详细描述本发明。其中图1示出具有X射线系统和定位系统的诊断装置，图2示出公知诊断装置的信号脉冲序列，图3示出根据本发明的诊断装置的信号脉冲序列。
具体实施例方式
在图1中示出具有C型臂1的诊断装置，在C型臂上固定了X射线辐射器2和平面图像检测器3。通过该X射线诊断装置可以用X射线透视躺在X射线辐射器2和平面图像检测器3之间的患者卧榻4上的患者15。穿过患者15而衰减的X射线由平面图像检测器3检测。
X射线诊断装置的C型臂1的支撑架没有示出。但可以采用公知的支撑架，其可以安装在地板或屋顶上。
为平面图像检测器3配备了公知的读取电路5，该电路用于读取图像数据。这些数据被输入X射线图像系统6，该图像系统6将这些数据转换为再现在显示器7上的图像。
在X射线辐射器2上连接由控制装置9通过控制导线10驱动的高压发生器8。控制装置9通过控制导线11与用于平面图像检测器3的读取电路5连接。
此外诊断装置还具有例如用于导管14的磁定位系统12，该磁定位系统利用线圈13产生磁场。通过对象、导管14或支架(Stent)测量不同磁场的振幅，并从中确定导管14的位置和/或跟踪导管的轨迹。磁定位系统12可以具有自身的独立的再现装置。
图2中给出公知X射线系统6的时钟信号。视频时钟(帧请求)20例如可以具有25Hz或30Hz的频率。该视频时钟20由X射线图像系统6发送到平面图像检测器3。该平面图像检测器接着将作为框形21的X射线释放信号(X射线使能)发送回X射线图像系统6。X射线图像系统6在该框形21内进行X射线辐射22。通过读取电路5的控制来读取由X射线辐射22产生的X射线图像23。
这种例如用于心脏病学的X射线系统提供了连续的X射线图像序列。通常以30Hz来拍摄和显示X射线图像。导管14的定位系统12可以用多个固定频率工作。
根据本发明，在第一步骤中将两种系统的频率相互调谐，使得从一个X射线图像周期到下一个周期的干扰实际上是静态的。例如当导管14的定位系统12的频率(在此可以是多个频率)为X射线系统的基本频率的整数倍时就是这样。
X射线图像系统6例如可以用30Hz的频率工作，而导管14的定位系统12可以用例如2100Hz、2190Hz或2280Hz等频率来驱动。
因此必须尽可能精确的地将两个系统的频率相互调谐。其中两个系统中的哪一个系统是被匹配的并不重要。
由此获得“静止”的图像干扰或只是非常缓慢地从一个图像移动到另一个图像的干扰。如果现在在产生X射线图像序列期间偶然拍摄了也包含该干扰的暗图像，则可以将该暗图像用于校正后续的曝光过的图像。
由于该原因，根据本发明的X射线图像系统6具有作为校正装置的图像存储器17和减法级18。此外控制装置9还具有调节装置19用于更改和校准图像系统6的运行频率。这可以是手动的调节装置19，利用它可以通过选择开关或旋转钮调节X射线系统1至11的运行频率。还可以通过未示出的键盘进行，利用键盘例如可以直接输入数值作为频率。
因此首先将两个系统1至13的频率相互调谐，使得干扰不会在图像间移动。特别是在导管14的磁定位系统12的运行频率是X射线图像系统6的运行频率的整数倍时就会这样。如果磁定位系统12具有多个运行频率，则合适的是这些运行频率之差是X射线图像系统6的运行频率的整数倍。这例如会导致X射线系统1至11的运行频率在定位系统的运行频率为200Hz步长下减小到28.571Hz或增加到33.333Hz。
利用图3详细解释本发明的X射线图像系统6的其它功能。如果采集暗图像，虽然X射线释放信号的框形21从平面图像检测器3发送回X射线图像系统6，但X射线图像系统6决定不进行X射线辐射。为此基于视频时钟20利用读取电路5将暗图像作为校正图像24从平面图像检测器3借助读取电路5存储到图像存储器17中。然后进行脉冲式的透视，基于该透视产生多个X射线图像23，在所示例中是3幅。然后又进行暗扫描，其作为下一幅校正图像24被存储到图像存储器17中。
基于从图像存储器17中读取的校正图像24，通过校正装置18例如利用减法在校正装置18中校正X射线图像23，如箭头25所示。
还可以不通过调节装置19来更改和校准图像系统的运行频率而将该调节装置19配置给定位系统12。
除了旧有的在一个序列期间采集校正图像24之外，还可以选择在所谓的“补偿更新(Offset Update)”下均衡或确定校正图像24，其一般在辐射间隙或在初始化检测器时进行。这在两个系统的频率相互间完美调谐时是可行的。为此控制装置9还通过控制导线16与磁定位系统12连接以进行同步。
其优点是，X射线系统1至11和导管14的定位系统12可以在没有相互影响的情况下(这是医疗过程的无条件要求)同时运行。
此外还可以将现代平面图像检测器技术和导管14的定位系统12结合起来运行，如果这两个系统的频率相互间是足够调谐的。由此可以不需要另外选择很快就不会再提供的图像放大器系统。
权利要求
1.一种诊断装置，具有以图像频率产生X射线图像(23)的X射线系统(1-11)，以运行频率定位对象(14)的系统(12)，其中该X射线系统(1-11)包括X射线设备(1-3)和用于该X射线设备(1-3)的图像系统(6)，其特征在于，-具有用于至少更改所述系统(1-12)的图像频率或运行频率的调节装置(19)，利用该调节装置(19)可将这些系统(1-12)相互调谐，使得干扰在相继的X射线图像(23)中几乎是静态的，-所述图像系统(6)包括用于消除静态干扰的校正装置(17，18)。
2.根据权利要求1所述的诊断装置，具有用于至少一个所述系统(1-12)的控制装置(9)，其特征在于，该控制装置(9)包括用于更改至少一个系统(1-12)的频率的调节装置(19)。
3.根据权利要求1或2所述的诊断装置，其特征在于，所述校正装置(17，18)包括用于存储校正图像(24)的图像存储器(17)，该校正图像与后续X射线图像(23)一起输入减法级(18)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的诊断装置，其特征在于，所述调节装置(19)用于更改所述用于定位对象(14)的系统(12)的运行频率。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的诊断装置，其特征在于，所述X射线系统(1-11)的图像频率为30Hz。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的诊断装置，其特征在于，所述用于定位对象(14)的系统(12)的运行频率是30Hz的倍数。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的诊断装置，其特征在于，所述调节装置(19)更改所述X射线系统(1-11)的图像频率。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的诊断装置，其特征在于，所述X射线系统(1-11)的图像频率是所述用于定位对象(14)的系统(12)的运行频率的整数部分。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的诊断装置，其中所述用于定位对象(14)的系统(12)可以多个运行频率运行，其特征在于，所述调节装置这样构成，使得所述用于定位对象(14)的系统(12)的运行频率之差为200Hz。
10.一种用于运行诊断装置的方法，该诊断装置具有用于以图像频率产生图像信号的X射线系统(1-11)和以运行频率定位对象(14)的系统(12)，其特征在于，将该两种系统(1-13)的频率这样相互调谐，使得X射线图像(23)中定位系统(12)的干扰在相继的X射线图像(23)中几乎是静态的，并且在最小化静态干扰的意义下校正图像信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，产生校正图像(24)并以此对后续的、曝光过的X射线图像(23)进行校正。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将所述校正图像(24)的后续X射线图像(23)与该校正图像(24)相减。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，作为所述用于定位对象(14)的系统(12)的运行频率可选择所述X射线系统(1-11)的图像频率的整数倍。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中所述用于定位对象(14)的系统(12)可以多个运行频率运行，其特征在于，这些运行频率之差为所述X射线系统(1-11)的图像频率的整数倍。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，在开始检查时产生所述校正图像(24)，并将该校正图像(24)从检查中的所有X射线图像(23)中减去。
16.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，在数量可调的X射线图像(23)之后重复产生所述校正图像(24)，并将当前的校正图像(24)与直接在后的X射线图像(23)相减。
全文摘要
本发明涉及一种诊断装置及其运行方法，该诊断装置包括用图像序列产生X射线图像(23)的X射线系统(1－11)，以运行频率定位对象(14)的系统(12)，该X射线系统具有X射线设备(1－3)和用于该X射线设备(1－3)的图像系统(6)，其中具有用于至少更改所述系统(1－12)的图像频率或运行频率的调节装置(19)，利用该调节装置可将这些系统(1－12)相互调谐，使得干扰在相继的X图像(23)中几乎是静态的，图像系统(6)包括用于消除静态干扰的校正装置(17，18)。这种诊断装置用于不同的医疗过程，如PCI(经皮肤介入冠状动脉)和心脏EP(电生理学)介入。
文档编号H04N5/225GK1837953SQ20061007147
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月24日 优先权日2005年3月24日
发明者安东·尼科瓦, 伯恩哈德·桑德坎普 申请人:西门子公司