专利名称：确定管电压值的方法、x射线装置、计算程序和数据载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在对患者的特定的待检查的组织进行多阶段检查时在多阶段检查的每一阶段中确定用来拍摄X射线投影的X射线装置的X射线管的管电压值的方法。本发明还涉及一种构造为用于执行该方法的X射线装置，特别是计算机断层造影设备。 此外，本发明还涉及一种实现该方法的计算程序以及一种具有所述计算程序的数据载体。
背景技术：
在医学技术中在利用X射线辐射成像的情况下，例如在计算机断层造影中，始终致力于向患者施加尽可能少的X射线辐射剂量以产生患者的组织的一个或多个图像。然而，对于借助所产生的图像解决临床问题来说，必须也达到特定的图像质量，这要求一个最小剂量。对于图像质量的相关度量例如是图像噪声或图像对比度。特别地，特定的元素和物质(如在计算机断层造影中作为造影剂使用的碘)的图像对比度，具有与使用的X射线辐射的谱的相当强的依赖性。在使用相对低的管电压时，X射线辐射的谱是这样的，S卩，碘的图像对比度增加。就此而言，特别是在使用碘的情况下，向患者施加的用于实现尽可能高的图像质量的X射线辐射剂量也取决于X射线辐射的谱。在用于显示流过血液的血管的CT血管造影中(其中事实上仅碘的可见度是重要的)，由此通过使用相对低的管电压来降低向患者施加的X射线辐射剂量(也参见 M. J. Siegel 等人的 “Radiation Dose and Image Quality in Pediatric CT Effect of Technical Factors and Phantom Size and Shape，，，Radiology 2004 ；233 :第 515 至 522 页)。在“Automatic selection of tube potential for radiation dose reduction in CT A general strategy”中L. Yu等人提出一种用于考虑到为此要向患者施加的X射线辐射剂量，选择对于特定的检查合适的管电压的方法，在该方法中与噪声条件a相结合使用碘-对比度-噪声比(Iod-Kontrast-zu-Rausch- VerhaltniS )作为图像质量指数，以便能够表征和考虑对于不同的检查对图像质量的不同要求。对于不同的检查，提供用于匹配的不同噪声条件a。利用该噪声条件要实现，绝对的图像噪声不超过一定的值。对于CT血管造影(其中事实上仅碘-对比度-噪声比是重要的)，在I. 5和2. 0之间选择噪声条件。 对于利用造影剂的胸部检查、躯干检查或骨盆检查，在I. I和I. 25之间选择噪声条件a，而对于没有造影剂的胸部检查、躯干检查或骨盆检查，a选择为等于I。基于在其中讨论碘的对比度-噪声比以及噪声条件a的“相对剂量因数”(relative dose factor, RDF)，确定管电压，利用该管电压对于特定的检查向患者施加最小剂量的X射线辐射。在对特定的组织(例如肝脏的组织)的多阶段检查中产生如下特别的问题对该特定的组织在不同阶段中或不同状态中分别产生至少一个图像，以便能够为了诊断的目的互相区别肝脏中的不同损伤。在肝脏情况下通过给予造影剂来产生不同阶段或状态，该造影剂由不同种类的损伤在时间上不同地吸收。因此，对肝脏的多阶段检查包括对肝脏的没有造影剂的所谓的自然扫描(nativen Scan)作为检查的第一阶段，在肝脏的第二动脉阶段在给予造影剂之后对肝脏的扫描以及在肝脏的第三静脉阶段在给予造影剂之后对肝脏的扫描，其中产生肝脏的各个图像。为了能够评估通过不同的损伤对造影剂的吸收在时间上的改变，需要的是，X射线装置的主要的吸收参数如管电压在所有扫描中或在X射线投影的所有拍摄中是一致的或者说是相同的。然而，该要求与如下事实不兼容，即，在每个扫描中在保持高图像质量的情况下应当向患者施加最小剂量的X射线辐射。这是由于在自然扫描期间以及在利用造影剂(造影剂的浓度在肝脏中在动脉和静脉阶段中是不同的)进行的两个扫描期间，肝脏组织是不同的并且由用户要求的图像质量在不同的阶段中可以是不同的。由此，特别是在必要地考察或遵守X射线装置的关于拍摄参数如管电压、其管电流等的可调整性的技术限制的条件下，考虑到在每个扫描中要向患者施加最小剂量的X射线辐射，对于三个阶段可以得到不同的优化的管电压。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，这样提供用于对多阶段检查确定管电压值的一种方法、一种X射线装置、一种计算程序和一种数据载体，使得在对拍摄患者的X射线投影期间在调整管电压值的情况下在多阶段检查的所有阶段中，向患者总共施加的X射线辐射剂量尽可能小。本发明基于如下思路对于对患者的特定的待检查的组织的多阶段检查的每一阶段，预先规定确定了至少一个对于该阶段要产生的图像的期望的图像质量的对比度-噪声比，在保持恒定的对比度-噪声比的情况下，也就是在对于不同的潜在的、适合于调整的管电压几乎恒定的图像质量的情况下，确定分别对应的管电流并且对于每个潜在的合适的管电压连同对应的确定的管电流，确定对于在用于拍摄X射线投影的该参数配置情况下要向患者施加的X射线辐射剂量的值Du，其中，i G [1，2， ，X]所考虑的管电压j G [I，II，…，y]多阶段检查的一个阶段。以这种方式，对于多阶段检查的不同阶段，呈现包括了管电压、对应的管电流以及剂量值Dij的参数配置，根据它们，在考察X射线装置的对应的拍摄参数的技术上可调整性的条件下，可以选择特定的待检查的组织的多阶段检查的如下管电压，在对该管电压进行调整的情况下在拍摄患者的X射线投影期间在多阶段检查的所有阶段中向患者总共施加的X射线辐射尽剂量可能小。也就是几乎对于所有考虑的管电压确定总剂量值Di = Dn+Dni+. . . +Diy(其中，iG [1，2， ，X]所考虑的管电压)并且，最后在考察X射线装置的对应的拍摄参数的技术上可调整性的条件下选择如下管电压，其总剂量值最小或尽可能小。以这种方式，对于多阶段检查的X射线投影拍摄向患者不仅施加尽可能小剂量的X射线辐射，而且通过对于每阶段保持恒定的对比度-噪声比也满足了如下条件，即，在每一阶段中产生特定的待检查的组织的高质量图像。按照本发明的一种变形，对于每一阶段，为了确定对于每一阶段预先规定的并且对于每一阶段要保持恒定的对比度-噪声比，预先给出参考管电压和参考管电流和/或要从对于一个阶段所拍摄的X射线投影中产生的患者的特定的待检查的组织的图像的参考噪声。参考管电压和参考管电流表示对于各个期望的图像质量的参考值，其确定了对于要从特定的待检查的组织中产生的图像的确定的噪声电平。附加地或替换地，参考噪声优选地可以按照对于图像噪声的参考噪声电平的形式直接预先给出。参考管电压和参考管电流以及参考噪声电平的预先给出可以在X射线装置方面得到支持，方法是，在预先给出特定的待检查的组织之后由用户根据经验值建议它们以供选择。按照本发明的另一种变形，对于每一阶段，在保持恒定的对比度-噪声比的情况下基于在每一阶段中特定的待检查的组织的对比度与X射线管的管电压值的不同依赖关系并且基于在每一阶段中由特定的待检查的组织产生的图像的噪声与X射线管的管电压和管电流的值的不同的依赖关系，进行对与每个潜在的合适的管电压对应的管电流的确定。在对肝脏应用多阶段检查中这意味着，没有造影剂或者说没有碘的肝脏组织的对比度、具有造影剂的肝脏组织在动脉阶段中的对比度以及具有造影剂的肝脏组织在静脉阶段中的对比度，分别具有与管电压或X射线辐射的谱的不同的依赖关系，特别是由于在每一阶段中肝脏组织中碘的不同的浓度。对于噪声同样成立。如果对于每一阶段借助参考管电压和参考管电流和/或参考噪声电平预先给出的对比度-噪声比保持恒定，则可以基于已知的依赖关系对于所有潜在的可调整的合适的管电压分别确定对应的管电流。按照本发明的一种实施方式，对于患者的不同的待检查的组织，例如对于肝脏组织、心脏组织等，对于每一阶段在数据存储器中存储了在对组织的多阶段检查的每一阶段中待检查的组织的对比度与X射线管的管电压值的不同依赖关系，从该依赖关系对于各个阶段可以获得对比度的各个依赖性。在多阶段检查的每一阶段中不同的待检查的组织的对比度与X射线辐射的谱或与X射线管的管电压值的不同依赖关系，事先借助仿真或借助校准来测量，例如在使用相应准备的模体的条件下已经被确定，并且存储在提到的数据存储器中或在数据库中以供调用。按照本发明的一种构造，特定的待检查的组织的多阶段检查，被手动地在X射线装置上预先给出或者从医院或放射信息系统的患者的具有特定的待检查的组织的电子病历中获悉。因为由此已知所述特定的待检查的组织，所以在组织的多阶段检查的每一阶段中特定的待检查的组织的对比度与X射线辐射的谱或与X射线管的管电压值的不同依赖关系可以从提到的数据存储器中获取。按照本发明的另一种实施方式，在多阶段检查的每一阶段中特定的待检查的组织的对比度与X射线管的管电压值的不同依赖关系的说明(Angabe)基于如下，即，组织的谱依赖关系可以表示为两个已知的其他化学元素或物质的已知的谱依赖关系的线性组合，其中，利用调节装置在两个已知的其他化学元素或物质之间进行特定的待检查的组织的阶段的选择。调节装置优选地包括滑动控制器并且包括了带有检查种类、组织和/或组织的阶段的标尺。在此，将各个组织对比度的参数化映射到以滑动控制器的调节形式的一维问题， 这可以特别有利地在例如图形的用户界面中实现。按照本发明的一种构造，第一化学元素是水并且第二化学元素是碘。在末端位置水和碘之间的位置代表了水和碘以不同比例的混合物，以该比例，可以分别按照该标尺在特定的位置上对应特定的组织的对比度。按照本发明的另一种构造，对于患者的不同的待检查的组织，在数据存储器中存储了在组织的多阶段检查的每一阶段中由特定的待检查的组织产生的图像的噪声对于每一阶段与X射线管的管电压和管电流的值的不同依赖关系，从其可以获取各个阶段噪声的各个依赖关系。对于特定的待检查的组织，在组织的多阶段检查的每一阶段中噪声与管电压和管电流的值的各个不同依赖关系又可以事先通过计算机仿真或通过校准测量，例如在使用相应准备的模体的条件下来确定。按照本发明的另一种构造，作为对于要向患者施加的X射线辐射剂量，确定CTDI 值(“计算机断层造影剂量指数”)和/或DLP值(“剂量长度乘积”)。CTDI值在计算机断层造影中指示了在一个拍摄层中向患者施加的以毫戈瑞(mGy)为单位的剂量。如果将CTDI 值与检查体积的长度相乘，则可以获得DLP值，即，在一个扫描的过程中向患者施加的X射线辐射剂量。在本发明的一种扩展中，对于每一阶段，对于每个潜在的合适的管电压，关于X射线装置的与各个潜在的合适的管电压对应的、待调整的其他拍摄参数，例如管电流等，确定冲突值，该冲突值指示了，是否能够在X射线装置的系统限制之内利用所述其他参数对患者的特定的待检查的组织进行X射线投影拍摄。也就是，对拍摄参数的每个配置，检查其在 X射线装置上的可调整性或其对于X射线装置的技术许可性。由此对于每个参数配置，呈现原则上可以自由定义的冲突值Kij，其中i G [1，2， ，X]所考虑的管电压j G [I，II， ，y]多阶段检查中的一个阶段。对于冲突值例如可以确定从零至十的标尺，其中，值零可以意味着“无冲突”，也就是可以无问题地执行，而值十意味着“最高的冲突”或者说不可执行。以这种方式可以将参数配置分类。按照本发明的实施方式，对于每个潜在的合适的在X射线管上要调整的管电压， 基于对各个管电压对于每一阶段所确定的冲突值Ku，确定一个全局的冲突值Ki,其指示了， 对患者的特定的待检查的组织的X射线投影的拍摄在多阶段检查的每一阶段中是否可以在X射线装置的系统限制之内利用所述其他拍摄参数来执行。优选地，对于每个全局冲突值，指定预计的最大图像质量损失(Ki max IKil,
Kjjj J ，Kj j})。按照本发明的另一种构造，从潜在的合适的可调整的管电压中最后选择如下的具有全局冲突值Ki的管电压根据该全局冲突值，在每一阶段中对患者的特定的待检查的组织的X射线投影的拍摄可以在X射线装置的已知的系统限制之内利用所述其他拍摄参数无冲突地或者以最小的全局冲突值来执行。如果多阶段检查应当是可以以小的全局冲突值来执行的，则将引起冲突的拍摄参数限制到在系统限制之内刚好还允许的值。本发明要解决的技术问题还通过一种X射线装置，特别是具有计算单元的计算机断层造影设备来解决，该计算单元包括实现前面描述的方法的计算程序。上述技术问题还通过一种实现前面描述的方法的计算程序，以及通过一种具有这样的计算程序的数据载体来解决。
以下借助附图详细解释本发明。其中，
图I示出了一种计算机断层造影设备，并且图2至8示出了涉及按照本发明的方法的图。
具体实施例方式图I示出了适合于执行按照本发明的方法的计算机断层造影设备I。计算机断层造影设备I具有用于支撑待检查的患者P的患者卧榻2。计算机断层造影设备I还包括机架4，该机架具有围绕系统轴5可旋转支撑的管-探测器系统。管-探测器系统具有互相相对设置的X射线管6和X射线探测器7。在运行中，X射线8从X射线管6在X射线探测器 7的方向上发出，并且借助后者被采集。患者卧榻2具有卧榻基座9，在卧榻基座上设置了用于实际支撑患者P的患者支撑板10。可以相对于卧榻基座9这样调节患者支撑板10，使得患者支撑板10与患者P —起能够被驶入到机架4的开口 3中，以便用于例如为了定位片(Topogramm)或在螺旋扫描中拍摄患者P的X射线投影。利用X射线计算机断层造影设备I的示意性示出的图像计算机 11，进行对X射线投影的计算的处理，例如，产生定位片、产生层图像、或者基于X射线投影的重建患者P的身体区域或组织的体数据组。计算机设备I还具有计算单元12，利用该计算单元可以运行或运行用于操作和控制计算机断层造影设备I的计算程序。计算单元12在此不必构造为独立的计算单元12，而是还可以集成在计算机断层造影设备I中。在本发明的该实施例的情况下，要利用计算机断层造影设备I对特定的组织(本例中是患者P的肝脏组织)进行多阶段检查。在本发明的该实施例的情况下，肝脏组织的多阶段检查包括三阶段或三个扫描，其中，肝脏组织由于给予以碘形式的造影剂而分别具有另一种状态或另一种成分。第一扫描是肝脏组织中不存在碘的情况下对肝脏或肝脏组织的所谓的自然扫描，其表示了检查的第一阶段I。然后，在给予了作为造影剂的碘之后在肝脏组织的第二动脉阶段II中在肝脏组织中相对高的碘浓度的条件下进行对肝脏组织的第二扫描。对肝脏组织的第三扫描在肝脏的第三静脉阶段III中进行，在该阶段中肝脏组织中碘浓度相对地小。如已经提到的那样，在肝脏组织中存在的不同种类的损伤在时间上不同地吸收碘，从而基于由在三个阶段中对肝脏组织拍摄的X射线投影所产生的层图像，可以诊断不同种类的损伤。在此，扫描被理解为利用管-探测器系统从不同的方向拍摄肝脏组织的X射线投影。多阶段检查理解为对于检查的三个阶段产生图像，在本发明的该实施例的情况下是产生患者P的肝脏组织的层图像，对所述图像的分析构成了对于临床诊断或临床问题的解决的基础。对于对三个阶段的层图像的产生，分别在保持对于临床诊断或临床问题的解决所需的或期望的图像质量的条件下应当向患者P总共施加尽可能小剂量的X射线辐射。计算单元12为此具有计算程序13，利用该计算程序可以确定X射线管6的如下管电压的值，在设置以及使用所述管电压的情况下，在拍摄患者P的具有肝脏的身体区域的X 射线投影期间，对于或在多阶段检查的所有阶段中，向患者P总共施加的X射线辐射剂量尽可能小。计算程序13在此实现用于确定提到的管电压的以下描述的方法，该计算程序例如可以从便携式存储介质，例如从CD 14或存储棒，或通过网络16从作为数据载体的服务器 15加载到计算单元12中。CN 102525496 A通过计算单元12的未示出的图形用户界面，用户可以输入检查种类，也就是作为特定的待检查的组织的肝脏组织的多阶段检查。对肝脏组织的多阶段检查的选择还可以基于患者P的电子病历来进行，该电子病历例如可以通过网络16从HIS 17 (Hospital Information System,医院信息系统)或 RIS 17 (Radiology Information System,放射信息系统)调用并且从该电子病历中获悉肝脏组织的待进行的多阶段检查。因为以这种方式已知了肝脏组织的多阶段检查，所以可以从计算单元12的数据存储器18获悉关于在多阶段检查的每一阶段中肝脏组织的图像对比度与X射线辐射的谱或与管电压的不同依赖关系的数据。因为管电压与X射线辐射的谱是具有因果关系的，所以以下仅讨论管电压。在图2的图中示意性示出了对于多阶段检查的三个阶段1、11和III，肝脏组织的图像对比度与管电压U的依赖关系，如从数据载体18中所获悉的那样。在自然阶段I中事实上仅肝脏组织的图像对比度是重要的。在肝脏组织中具有高的碘浓度的第二动脉阶段 II中，事实上仅碘的图像对比度是重要的。在肝脏组织中具有低的碘浓度的第三静脉阶段 III中，图像对比度关于管电压的依赖关系位于第一和第二阶段的之间。但是，对于阶段I 至III的数据不必非要作为图来呈现，而是也可以作为表格或以其他方式存储在数据存储器18中以供调用。此外，在数据存储器18中对于肝脏组织的三个阶段I至III存储图像噪声与管电压U和管电流的对于多阶段检查的每一阶段I至III不同的依赖关系以供调用。在本发明的该实施例中，对于每一阶段，对于不同的管电流，以曲线变化的形式对于肝脏组织分别确定了噪声与管电压的依赖关系。即，从曲线变化中可以对于每一阶段查明与特定的噪声电平和特定的管电压对应的管电流。这些数据也可以以表格形式或者以其他合适的方式存储在数据存储器18中以供调用。在数据存储器18中包含的在图像对比度和管电压之间以及在图像噪声、管电压和管电流之间的关系，是对于不同组织的不同阶段事先借助计算机仿真或校准测量(例如在使用对于各个组织相应准备的模体的条件下)来确定的。替换地，对于三个阶段I至III，肝脏组织的图像对比度的参数化还可以利用图形的用户界面的滑动控制器(Schieberegler)来进行，后者与具有检查种类、组织和/或组织的阶段的标尺对应。在此利用了，组织或物质的谱依赖关系一般可以表示为两个已知的不同化学元素或物质的已知谱依赖关系的线性组合。这是可能的，因为X射线辐射的吸收基本上总是通过光电效应和康普顿效应来确定。形成标尺的第一末端的水和形成标尺的第二末端的碘作为特征物质或化学元素。在末端位置水或碘之间的位置代表由水和碘以不同的比例的混合物，其在确定的位置上按照该标尺分别可以对应于特定的组织的或特定的组织成分(Gewebezusammensetzung)的对比度。在对患者P的肝脏组织的多阶段检查的进一步准备中，在本发明的该实施例的情况下，以本身公知的方式，利用计算机断层造影设备I拍摄患者P的具有肝脏的身体区域的定位片。用于肝脏组织的自然扫描的扫描协议通常已经包含了对于对肝脏的扫描要设置的管电压和管电流的建议。在使用定位片的条件下，用户可以在必要时保留它们或者关于待产生的肝脏组织的层图像的期望的图像质量来调整它们。以这种方式，用户可以预先规定包括参考管电压和参考管电流的参考协议。替换地或附加地，作为图像质量参数，还可以由用户对于待产生的层图像预先给出允许的图像噪声电平的参考值。为了进一步确定管电压，在考虑参考管电压和参考管电流和/或图像噪声的参考值的条件下，保持对于肝脏组织的对比度-噪声比为恒定。也就是，参考管电压和参考管电流和/或图像噪声的参考值，在管电压改变的情况下将要保持恒定的对比度-噪声比确定为对于相同的图像质量的图像质量特征。在图3中示例性地对于自然阶段I绘出参考管电压RF和参考噪声电平RR。在图4中对于自然阶段I示出基于管电压RF和参考噪声电平 RR保持恒定的对比度-噪声比CNR。图3对于自然阶段I对于保持恒定的对比度-噪声比 CNR示出了噪声与管电压的依赖关系，该依赖关系是对于自然阶段I对于保持恒定的对比度-噪声比CNR从前面提到的对于不同的管电流所确定的、噪声与管电压的依赖关系以及对于自然阶段I的对比度与管电压的依赖关系中确定的。对于阶段II和III或对于与阶段II和III对应的组织成分的曲线变化定性地相应于图3中示出的曲线变化。最后，对于每一个潜在的对于肝脏组织的自然扫描所考虑的X射线管6的管电压， 在保持恒定的对比度-噪声比的情况下对于肝脏组织分别确定与其对应的管电流。根据对于肝脏组织的图像对比度和图像噪声在不同的管电压的情况下如何改变，得到不同的电流，由此对比度-噪声比如预先给定的那样是恒定的。如果对于自然阶段确定了与所考虑的不同的潜在的管电压对应的管电流，则对于每个潜在的可调整的管电压，在考虑分别确定的管电流的情况下分别确定至少一个对于要向患者施加的X射线辐射剂量的值Dil (其中i e [l，2，...，x])。在本发明的该实施例的情况下，对于每个潜在的考虑的管电压，作为剂量值，确定CTDI值或者说计算机断层造影剂量指数以及DLP值或者说剂量长度乘积，其中后者从CTDI值中通过乘以检查体积的长度得到。在图5中关于管电压绘出了对于自然阶段I与潜在的考虑的管电压U对应的DLP值。对于动脉阶段II和静脉阶段III，以相应的方式确定与潜在的考虑的管电压U对应的DLP值，即，对于动脉阶段II和静脉阶段III也分别从参考管电压和参考管电流和/ 或图像噪声的参考值出发在管电压改变的情况下保持对于肝脏组织的对比度-噪声比为恒定，并且基于与不同的管电压对应的管电流来确定DLP值。图6对于动脉阶段II示出了剂量值Dm(其中i G [1，2，...，X])随着管电压的曲线变化。图7以相应的方式对于静脉阶段III示出了剂量值Dim (其中i e [1,2,
X])随着管电压的曲线变化。对于每个考虑的管电压最后确定总剂量值Di = DiJDilJDim其中，i G [1,2, , x]所考虑的管电压。此外，据此建立潜在的对于多阶段检查所考虑的管电压的顺序，其中以对应于最小的总剂量值的管电压开始。因为在每个阶段中其他拍摄参数例如管电流等与每个管电压对应，所以必须附加地检查，利用哪个潜在的合适的管电压连同对应的其他拍摄参数才可以在计算机断层造影设备I的系统限制之内利用计算机断层造影设备I进行扫描。因此，在本发明的该实施例的情况下，对于每个潜在的考虑的管电压和与其对应的其他拍摄参数对于每个阶段I至III确定冲突值Ku (其中i G [1，2，...，x])，该冲突值指示了，对肝脏组织的X射线投影的拍摄是否可以在计算机断层造影设备I的系统限制内部利用所述其他拍摄参数来进行。例如必须检查，与潜在的考虑的管电压对应的管电流是否超过系统侧的最大允许的管电流或者对于扫描的持续时间是否超过最大允许的管负载。 如果对于参数配置出现了超出，则根据超出的范围在本发明的该实施例的情况下预先给出在零和十之间的冲突值，其中，值零意味着“没有冲突”，也就是可以无问题地进行，而值十意味着“最闻的冲突”或者说不可进行。在图5中附加地关于考虑的管电压绘出了对于自然扫描或者说第一阶段I所确定的冲突值。从图5中可以看出，在较大管电压的情况下不出现冲突，因为冲突值是“零”。以相应的方式在图6中对于静脉阶段或第二阶段II关于考虑的管电压绘出了冲突值Km (其中i E [l，2，...，x])并且在图7中对于静脉或第三阶段III中关于考虑的管电压绘出了冲突值 Kim (其中 i G [1，2，...，x])。基于这些所确定的冲突值，最后对于每个潜在的考虑的管电压确定全局的冲突值Ki = Kjj+Kjjj+Kijjj,该冲突值指示了，对患者的肝脏组织的X射线投影的拍摄是否可以在X射线装置的系统限制内部利用所述其他拍摄参数无冲突地进行。优选地，对于每个全局冲突值Ki给出图像质量的预计最大损失(Ki=IiiaxlKil,
Kjjj J ，Kj j})。最后，从潜在的合适的可调整的管电压中，确定或选择具有如下的全局冲突值的那个管电压根据该全局冲突值，在每个阶段I至III中对患者P的肝脏组织的X射线投影的拍摄可以在X射线装置的已知系统限制内部利用其他拍摄参数无冲突地或必要时以最小的全局冲突值进行，并且与其对应的总剂量值最小。如果多阶段检查只能以小的全局冲突值进行，则将导致冲突的拍摄参数限制到在系统限制内部刚好还允许的值。图8示出了对于本发明的该实施例的情况对要调整的管电压的最终确定或选择。 图8中关于管电压U绘出了总剂量值Di和全局冲突值Ki。按照图8选择无冲突地在最小的总剂量情况下适合于在所述三个阶段中拍摄X射线投影的那个管电压UA。但是，管电压的选择还可以首先面向最小的总剂量值，即使当该总剂量值对应于全局冲突值时，只要三个扫描必要时在限制各个拍摄参数的条件下(例如在限制最大管电流的情况下)是可以执行的。如果确定了管电压，则利用管电压进行多阶段检查或者说进行扫描。前面以肝脏组织为例描述了本发明。然而按照本发明的方法不限于肝脏组织，而是还可以对于其他任何组织进行。
权利要求
1.一种用于在对患者的特定的待检查的组织进行多阶段检查以在多阶段检查的每一相中产生特定的待检查的组织的至少一个图像的情况下确定用来拍摄X射线投影的X射线装置(I)的X射线管(6)的管电压的值的方法，其中，-对于每一阶段，预先规定确定了至少一个对于该阶段要产生的图像的期望的图像质量的对比度-噪声比，-对于每一阶段，在对不同的潜在的合适的管电压(U)保持恒定的对比度-噪声比的情况下，确定与每个管电压(U)对应的管电流，-对于每一阶段，对于每个潜在的合适的管电压(U)和与之对应的所确定的管电流，确定对于要向患者施加的X射线剂量的值，并且-其中，从不同的潜在的合适的管电压(U)中这样地确定在X射线管(6)上要设置的管电压(U)的值，使得在设置该值的情况下，在拍摄患者(P)的X射线投影期间对于多阶段检查的所有阶段，总共向患者(P)施加的X射线辐射剂量尽可能小。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，对于每一阶段，为了确定对于每一阶段预先给出的并且对于每一阶段要保持恒定的对比度-噪声比，预先给出参考管电压(RF)以及参考管电流和/或要从对于一个阶段拍摄的X射线投影产生的、患者(P)的特定的待检查的组织的图像的参考噪声(RR)。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其中，对于每一阶段，在保持对比度-噪声比恒定的情况下基于在每一阶段中特定的待检查的组织的对比度与X射线管￠)的管电压(U) 的值的不同依赖关系并且基于在每一阶段中从特定的待检查的组织产生的图像的噪声与X 射线管￠)的管电压(U)和管电流的值的不同依赖关系，进行对与每个潜在合适的管电压对应的管电流的确定。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的方法，其中，对于患者的不同的待检查的组织， 在多阶段检查的每一阶段中待检查的组织的对比度与X射线管(6)的管电压(U)的值的不同依赖关系，对于每一阶段存储在数据存储器(18)中，从中能够获悉对于各个阶段的对比度的各个依赖关系。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的方法，其中，特定的待检查的组织的多阶段检查，手动地预先给出或者从医院信息系统或放射信息系统(17)的患者(P)的具有特定的待检查的组织的电子病历中获悉。
6.根据权利要求I至3中任一项所述的方法，其中，在多阶段检查的每一阶段中特定的待检查的组织的对比度与X射线管的管电压的值的不同依赖关系的说明基于如下，S卩，组织的谱依赖关系能够表示为两个已知的其他化学元素或物质的已知的谱依赖关系的线性组合，其中，利用调节装置在所述两个已知的其他化学元素或物质之间进行对特定的待检查的组织的阶段的选择。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述调节装置包括滑动控制器并且包括了带有检查种类、组织和/或组织的阶段的标尺。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，第一化学元素是水，并且第二化学元素是碘。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的方法，其中，对于患者的不同的待检查的组织， 在数据存储器中存储了在组织的多阶段检查的每一阶段中由特定的待检查的组织产生的图像的噪声对于每一阶段与X射线管的管电压和管电流的值的不同依赖关系，从其能够获取各个阶段噪声的各个依赖关系。
10.根据权利要求I至9中任一项所述的方法，其中，确定CTDI值(“计算机断层造影剂量指数”)和/或DLP值(“剂量长度乘积”)，作为对于要向患者施加的X射线辐射剂量的值。
11.根据权利要求I至10中任一项所述的方法，其中，对于每一阶段，对于每个潜在的合适的管电压，关于X射线装置(I)的与各个潜在的合适的管电压(U)对应的、待调整的其他拍摄参数，确定冲突值，该冲突值指示了，是否能够在X射线装置的系统(I)限制之内利用这些其他参数对患者(P)的特定的待检查的组织进行X射线投影拍摄。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，对于每个潜在的合适的在X射线管(6)上要设置的管电压(U)，基于对各个管电压(U)对于每一阶段所确定的冲突值，确定一个全局的冲突值，该全局的冲突值指示了，在多阶段检查的每一阶段中对患者的特定的待检查的组织的X射线投影的拍摄是否能够在X射线装置(I)的系统限制之内利用所述其他拍摄参数来执行。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，对于每个全局冲突值，指定预计的最大图像质量损失。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，从潜在的合适的可调整的管电压中选择具有如下全局冲突值的那个管电压根据该全局冲突值，在每一阶段中对患者(P)的特定的待检查的组织的X射线投影的拍摄能够在X射线装置(I)的已知的系统限制之内利用所述其他拍摄参数无冲突地或者以最小的全局冲突值来执行。
15.一种具有计算单元(12)的X射线装置(I)，该计算单元包括实现权利要求I至14 中任一项所述的方法的计算程序(13)。
16.一种实现权利要求I至14中任一项所述的方法的计算程序(13)。
17.一种数据载体(14，15)，具有按照权利要求16所述的计算程序(13)。
全文摘要
本发明涉及一种在多阶段检查中确定X射线装置的X射线管的管电压值的方法，其中，对于每一阶段，预先规定确定了至少一个对于该阶段要产生的图像的期望的图像质量的对比度-噪声比，对于每一阶段，在对不同的潜在的合适的管电压(U)保持恒定的对比度-噪声比的情况下，确定与每个管电压(U)对应的管电流，对于每一阶段，对于每个潜在的合适的管电压(U)和与之对应的确定的管电流，确定对于要向患者施加的X射线剂量的值，并且其中，在X射线管(6)上要调整的管电压(U)的值从不同的潜在的合适的管电压(U)中这样地确定，使得在调整该值的情况下，在拍摄患者(P)的X射线投影期间对于多阶段检查的所有阶段，总共向患者施加的X射线辐射剂量尽可能小。
文档编号A61B6/00GK102525496SQ20111035468
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者C.科克, R.劳佩克, S.格尔希兹, U.福伊尔雷恩 申请人:西门子公司