专利名称：用于对动态信号进行核自旋断层造影测量的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对动态信号进行核自旋断层造影测量的方法。
背景技术：
在对动态信号变化进行核自旋断层造影测量时，要求将测量的时间分辨率与出现的信号变化的速度进行匹配。因此，必须利用比缓慢变化的信号更高的时间分辨率来检查快速的信号变化。快速的信号变化尤其出现在注射了造影剂之后很短的时间内，而信号在所谓的“初次通过效应”之后、即造影剂一旦经过了患者的肝脏之后变化明显变慢。就此而言，希望的是在测量期间将时间分辨率与信号变化的速度匹配。在各种情况下，例如通过患者的运动或者呼吸形成的不希望的信号变化将产生测量伪影，因此必须对其加以补偿或者进行预防。
一种减小由于患者的运动或者呼吸造成的测量伪影的方法在于，利用尽可能高的时间分辨率进行整个测量。由此，例如通过患者的运动或者呼吸形成的器官运动在测量单个图像中不起作用，因为该器官运动明显比图像拍摄进行得更为缓慢。不过，该运动对图像序列的影响是可见的，从而在此必须采取校正措施。特别是在运动垂直于断层平面的条件下，这种校正措施仅仅在三维测量中才可以进行，其中的时间分辨率明显低于在纯粹二维测量中的时间分辨率。此外，由于高时间分辨率特别是在较慢的检查中产生了巨大的数据量。
另一种防止由于患者呼吸造成的测量伪影的方法在于，在患者屏住呼吸的条件下进行测量。在屏住呼吸期间利用尽可能高的时间分辨率测量信号。不过，在比较短暂的测量时间之后需要一个间歇，以便患者可以再次呼吸。在与此前相同的呼吸位置上重复患者再一次屏住呼吸时的测量几乎是不可能的。为了平衡不同的呼吸位置，在测量期间又必须采用麻烦的校正方法。
此外，还可以在一次独立的测量中例如通过导航回波采集呼吸运动，并用来对实际的测量数据进行校正。不过，该方法需要很多时间，因为必须在单独测量中采集呼吸运动。此外难以在呼吸周期期间对器官的复杂三维运动进行校正。
此外，还存在将不同测量方法进行组合的可能性。这样，首先在患者屏住呼吸的条件下利用尽可能高的时间分辨率采集迅速变化的信号，然后在患者自由呼吸的条件下测量缓慢变化的信号。在此，特别在自由呼吸条件下进行的测量中，原理上出现与上面已经解释的相同的困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于对动态信号进行核自旋断层造影测量的方法，其中，既采集快速变化的也采集缓慢变化的信号，并且使得测量伪影最小。
上述技术问题是通过一种用于对动态信号进行核自旋断层造影测量的方法解决的。在此，在起始阶段利用尽可能高的时间分辨率测量变化的信号。在随后的测量运动阶段自动采集患者的生理过程，并继续测量变化的信号。将在该运动阶段进行的测量与该生理过程(例如患者的呼吸)建立关联。如已经描述的那样，在迄今已知的方法中由于在测量具有可变动态特性的信号时产生的测量伪影而造成问题，也就是说该信号首先迅速变化然后缓慢变化。在此，与公知的测量方法相比，所描述的对于不同信号变化的两个测量阶段的组合决定性地减小了测量伪影。例如，在起始阶段利用尽可能高的时间分辨率测量快速变化的信号，而在随后的运动阶段测量缓慢变化的信号。与仅仅连续利用最大时间分辨率进行测量的方法相比，另一个优点是极大地减小了数据量，因为在对缓慢变化的信号测量时不必拍摄很多对检查诊断可能不必要的图像。
在一种优选的方法中，在事先于起始阶段进行了确定数量的测量之后，自动在运动阶段对生理过程进行分析。在此，对于测量数据的采集仅仅在生理过程(例如患者的呼吸)的特定部分进行。这种采集通过事先确定的触发条件触发，例如一个对采集测量数据有利的呼吸位置。通过确定的触发条件在每次采集测量数据时待检查器官都处于几乎相同的位置上，从而进一步避免了测量伪影。
优选地，在该方法中集合了用于在运动阶段改变触发条件的可能性。由此可以在测量流程中对生理过程的变化作出反应。
在一种优选的方法中，在测量流程的起始阶段之前设置了学习阶段，在该学习阶段采集并分析生理过程，以及对触发条件进行匹配。由此，在每个测量流程中将触发条件按照各个患者及其生理过程进行设定。
一个优选扩展的方法包括，在时间上位于所述学习阶段和起始阶段之间的开始阶段结束时注射造影剂。紧随其后，在起始阶段中开始对由该注射产生的快速信号变化进行测量。这样，可以对由于造影剂流入而造成的信号变化进行最佳成像。
一种特别适合于监测的生理过程是患者的呼吸。在一种优选的方法中监测呼吸并且将一种选择出的呼吸位置(优选为呼气结束)定义为触发条件。在此，对于呼吸的监测例如可以通过导航回波或者呼吸带(Atemgurt)进行。不过，该方法并不将呼吸限制为唯一的生理过程。例如也可以将心率用作生理过程。
优选地，在患者屏住呼吸的条件下进行对起始阶段期间迅速变化的信号的测量。由此避免了在测量流程的该阶段期间的运动伪影。
在一种优选的方法中，在开始阶段期间向患者发出屏住呼吸的提示。在此，继续测量呼吸。由此，可以利用高时间分辨率测量的最佳开始来控制患者的呼吸运动。
优选地，可以将公知的用于校正测量伪影的方法与这里介绍的方法进行组合，以便必要时校正残留的小的测量伪影。
本发明的其它优点和细节由下面借助于附图对优选实施方式的描述给出。图中图1表示按照本发明方法的测量流程的示意图。
具体实施例方式
图1示出了按照在此介绍的方法的测量流程的示意图。在此，将患者的呼吸周期作为曲线1相对于时间轴2进行了记录，其中，呼吸周期的最大值3在此表示患者呼气的间隔。在学习阶段4对呼吸周期进行检查并对相应的运动进行跟踪，以及确定在图1中标记的触发条件5。在开始阶段6患者得到一个指示在一个半呼吸周期之后将呼吸保持在呼气状态。同时注入造影剂。在随后的起始阶段7在屏住呼吸的条件下按照尽可能高的时间分辨率测量快速变化的核自旋断层造影信号，其中，通过矩形8表示出对单个图像的采集。其中没有标出呼吸曲线。在10次测量之后自动开始对呼吸的监测，并且在运动阶段9在患者自由呼吸的条件下通过触发条件5自动触发对单个图像的采集8。这点随后在每个呼吸周期中继续进行。图像的采集分别在患者的呼气状态下进行，因为待检查器官的该位置的可再现性最大。
权利要求
1.一种用于对动态信号进行核自旋断层造影测量的方法，其特征在于，-在测量流程的起始阶段(7)借助于按照尽可能高的时间分辨率的测量(8)采集变化的信号，-自动在测量流程的随后的运动阶段(9)采集患者的生理过程，-在该运动阶段(9)期间通过测量(8)采集变化的信号，和-将在该运动阶段(9)进行的测量(8)与该生理过程建立关联。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在于起始阶段(7)期间进行了确定数量的测量(8)之后自动过渡到所述运动阶段(9)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述运动阶段(9)期间根据事先确定的触发条件(5)触发对变化信号的测量(8)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述触发条件(5)在所述运动阶段(9)期间是可以改变的。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在测量流程的一个时间上位于所述起始阶段(7)之前的学习阶段(4)，为了确定触发条件而采集患者的生理过程并对该生理过程进行分析。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在测量流程的一个时间上位于所述学习阶段(4)和起始阶段(7)之间的开始阶段(6)注射造影剂。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述生理过程是患者的呼吸。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在患者屏住呼吸的条件下进行所述在测量流程的起始阶段(7)中的测量(8)。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在所述测量流程的开始阶段(6)，在预定数量的呼吸周期之后向患者发出屏住呼吸的提示。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述测量(8)之后通过对测量数据进行校正来消除所采集的测量数据中的测量伪影。
全文摘要
在一种用于对动态信号进行核自旋断层造影测量的方法中，在学习阶段(4)监测患者的呼吸周期(1)。在起始阶段(7)利用尽可能高的时间分辨率在患者屏住呼吸时进行对变化信号的测量(8)。然后，在运动阶段(9)在患者自由呼吸的条件下利用较小的时间分辨率测量缓慢变化的信号，其中，通过事先确定的触发条件(5)触发该测量(8)。
文档编号A61B6/00GK1689515SQ20051006692
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月22日 优先权日2004年4月22日
发明者伯索德·基弗, 尼尔斯·奥辛曼, 阿尔托·斯泰莫尔 申请人:西门子公司