控制方法和控制系統的制作方法

控制方法和控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于確定來自于借助斷層成像系統(9)對檢查結構(P)的造影劑支持的斷層成像掃描(B)的醫學技術拍攝結果數據(RD，RTD)的質量指標的控制方法(Z)。在此，在斷層成像掃描(B)期間和/或結束之后立即自動地由關于造影劑圖像區域的拍攝結果數據(RD，RTD)導出至少一個控制參數值(CPW)，該控制參數值表示在所述造影劑圖像區域中的拍攝結果數據(RD，RTD)的質量。本發明還涉及一種用于這樣的確定的控制系統(7)。
【專利說明】控制方法和控制系統

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于確定來自于借助斷層成像系統對檢查結構的造影劑支持的 斷層成像掃描的醫學技術拍攝結果數據的質量指標（QualitStindikator)的控制方法。本 發明還涉及一種用于確定這樣的質量指標的控制系統。

【背景技術】
[0002] 造影劑支持的斷層成像掃描目前是成像醫學技術不可缺少的。這樣，目前所有計 算機斷層成像檢查的大約80% (并且磁共振斷層成像檢查還具有更大的分量）在使用造影 劑的條件下進行。這意味著，除了各個圖像拍攝系統的參數值設置之外還必須正確地設置 另外的用于給予各個造影劑的重要參數值，以便達到采集的斷層成像圖像數據的足夠的圖 像質量。醫學技術圖像拍攝系統或斷層成像系統原則上包括所有自動化的或部分自動化的 圖像拍攝系統，諸如超聲波、計算機斷層成像設備（CT)、磁共振斷層成像設備（MR)以及特 別為基于造影劑的斷層成像拍攝構造的特殊斷層成像設備，例如對于SPECT(Einzelphoto nen-Emissionscomputer-Tomographie,單光子發身寸計算機斷層成像，英文 "Single Photon Emission Computed Tomography"）或PET (Positronen-Emissions-Tomographie,正電子發 射斷層成像）。
[0003] 造影劑一般被定義為這樣的試劑，其在諸如X射線診斷、磁共振斷層成像（MRT)和 超聲波檢查法（超聲波）的成像方法的情況下改善了身體的結構和功能的顯示。造影劑的 作用在于，其修改了在各個檢查中記錄的信號。使用的目的是，在檢查中獲得附加信息。例 如在放射性照相中通常使用比正常軟組織更強烈地吸收X射線的造影劑。通常人們在X射 線圖像上看不見血管。例如如果將含碘的溶液作為造影劑來注射，則溶液到達其中的血管 去掉X射線陰影并且使得其變得可見。造影劑通常與所謂的示蹤物不同。在此是人造的、 通常放射性地標記的身體本身或身體外部的物質，該物質在引入到生命體中之后參與新陳 代謝并且還能夠實現或易化不同的檢查。在本申請的范圍內既將通常作為造影劑定義的試 劑也將示蹤物總地稱為"造影劑"。
[0004] 造影劑可以以純的形式給出或者也可以與另外的稀釋劑混合。由此例如通常的 是，將特定數量的生理鹽水（Koehsat/Uisuiig )與造影劑的特定劑量混合或者同時給予這 兩種試劑。
[0005] 在醫學技術成像中需要在檢查對象（通常是患者）中積聚足夠數量且分布均勻的 造影劑，以便隨后基于采集的拍攝結果數據為醫生診斷提供基礎。同樣，為了能夠在所謂 的后處理應用，也就是分析裝置中分析拍攝結果數據，必須達到特定的圖像質量，因為否則 所需的算法，例如在后處理中的分割（Segmentierung)的情況下提供錯誤的或不充分的結 果。
[0006] 對于不足夠的對比度的理由可以是多種多樣的。例如包括：
[0007] -在造影劑注射之后成像掃描器的錯誤定時，例如在狹窄的情況下：例如在靜脈 注射造影劑的情況下在血管系統中的造影劑分布可以通過例如頸動脈中的血管狹窄，也就 是變窄來延遲，從而而還沒有足夠的造影劑到達例如腦部，盡管實際上已經將其計算之內。
[0008] -過短的掃描持續時間，如其例如在所謂的Flash掃描的情況下可以是這種情況。 Flash掃描被理解為這樣的斷層成像掃描，其極其快速地、特別是隨著患者臺的快速進給進 行。
[0009] -沒有注射造影劑或生理鹽水造影劑混合物而是疏忽地注射了純的生理鹽水。
[0010] -錯誤地設置了造影劑參數，例如關于造影劑的流和/或體積。通常在控制造影劑 自動給予的注射協議中事先規定造影劑參數。其中例如規定了單位為ml/s的造影劑流和 /或待給予的造影劑的總體積以及（通過這兩個參數間接引起的）為造影劑給予而設置的 時間。此外，還可以給出注射壓力的壓力最大界限以及大量另外的參數值。在定義了所有 重要的參數值之后造影劑給予系統按照注射協議自動地進行造影劑給予（也就是如果在 造影劑協議中已經對于規劃的斷層成像掃描設置了不合適的參數值，則這間接地對由斷層 成像掃描得出的圖像數據的得到的圖像質量產生影響）。
[0011]-錯誤的針定位，例如浮起的定位，在該浮起的定位的情況下目標靜脈在注射時不 能被正常地碰到，從而沒有或僅少量造影劑到達靜脈。
[0012] 圖1示出了來自于造影劑支持的CT掃描的人體胸腔的截面圖像，其中發生了過高 的造影劑積聚，而圖2示出了在足夠的造影劑積聚的情況下的相同的胸腔的截面圖像。可 以看出，在圖1中過高的造影劑積聚的情況下各個器官彼此之間的界限不清楚，從而不太 能夠清楚地界定。相反，該界定根據圖2中的示圖能夠容易地進行。
[0013] 圖3示出了來自于造影劑支持的CT掃描的胸部的截面圖像，其中在目標結構中的 造影劑積聚僅不充分地進行。結果是，最多隱隱約約地可以識別患者的脊柱。該截面圖像 對于診斷沒有實際價值。
[0014] 迄今為止完全不能或僅基于所謂的實時顯示數據（Real Time Display-Daten)或 實時顯示圖像的純粹的視覺查閱（Inaugenscheinahme)進行來自于造影劑支持的掃描過 程的圖像的控制。在本申請的范圍內進行圖像數據的如下原則上的區分：
[0015] -原始圖像數據是在采集時直接產生的數據。其由此包括還沒有為圖像顯示而整 理的探測器信號的匯集。
[0016] -重建圖像數據是在根據原始圖像數據進行完整圖像重建之后推導出的圖像數 據。其表示對于由醫學專業人員隨后進行診斷的基礎。
[0017] -實時顯示數據是由原始圖像數據粗略轉換為圖像而得出的并且由此實際上能夠 與圖像采集并行地產生的圖像數據。實時顯示數據具有比按照上述定義的重建圖像數據明 顯更差的圖像質量，特別是分辨率和信息量。實時顯示數據尤其大多是未過濾的，從而其在 極端情況下由于偽影等具有強烈的噪聲效應。其由此僅對在斷層成像系統處現場的人員給 出極其簡單的概覽。
[0018] -拍攝結果數據僅是原始圖像數據和/或實時顯示數據，但不是重建圖像數據。 艮P，總是涉及這樣的圖像數據，從該圖像數據中使用者僅能困難地（如果不是根本不能的 話）推導出圖像數據的實際圖像質量。
[0019] 對于第一質量控制，在最好的情況下僅考慮實時顯示數據并且由此推導出的圖像 圖示通過視覺查閱粗略地評估。然而操作人員在此通常可以僅不充分地評估，在圖像數據 中是否實現了足夠的對比度；此外通常缺少足夠的時間用于更徹底的檢查。同時圖像數據 的實際的全面的重建大多在后臺或在斷層成像掃描之后進行，從而重建圖像數據明顯更晚 地才呈現。圖像數據的實際上有說服力的質量控制由此目前在通過診斷醫生診斷的情況下 或在應用后處理應用的情況下才進行。
[0020] 如果拍攝結果數據的質量在最終效果中不足夠，則這通常導致通過后處理應用的 診斷或分析是不可能的或在期望的范圍內是不可能的，因為沒有按照對于診斷足夠的質量 提供臨床重要的目標結構，例如血管。通常在患者（一般來說是檢查對象）不再處于斷層 成像系統附近，而是例如已經脫離有關的放射學的部門時才確定該缺少。由此當在隨后時 刻必須完整重復整個檢查時，產生在管理以及經濟方面的提高的開銷、進一步診斷的可能 的延遲以及特別是提高的輻射負荷。


【發明內容】

[0021] 相對于【背景技術】，本發明要解決的技術問題是，提供一種關于怎樣提供來自于造 影劑支持的斷層成像掃描的醫學技術拍攝結果數據的質量指標的改善的可能性。在此尤其 涉及，提供一種可能性，在存在質量問題時能夠盡可能提早地干預，從而必要時校正斷層成 像掃描的流程。
[0022] 上述技術問題通過按照權利要求1的控制方法以及按照權利要求12的控制系統 來解決。
[0023] 相應地，在開頭提到的類型的控制方法中在斷層成像掃描期間和/或結束之后立 即自動地由關于造影劑圖像區域的拍攝結果數據導出至少一個控制參數值，其表示在造影 劑圖像區域中的拍攝結果數據的質量。
[0024] 如已經提到的，拍攝結果數據尤其包括還沒進行完整重建的圖像數據，也就是特 別是原始圖像數據和/或實時顯示數據，但也可以是通過其它方式"半完成的"圖像數據， 其按照其形式至少還不能完整地（也就是最多是不完整地）被用于由專家進行的按規定的 診斷和/或用于后處理步驟的按規定的執行。
[0025] 檢查對象（例如患者）的結構被定義為檢查結構，其原則上也可以包括整個檢查 對象，但優選是其部分結構。作為"檢查"結構的定義最終由隨后進行診斷的專業人員的認 識興趣，即由在執行掃描之前在數據要求的意義上提供的說明或參數值給出。檢查結構例 如可以是一個器官或在患者體內的多個器官，但也可以是骨骼結構、血液系統和/或其它 血管系統。
[0026] 也就是在斷層成像掃描期間已經或在斷層成像掃描結束后立即分析從檢查結構 采集的拍攝結果數據，其中重要的是，該分析自動化地，即，自動地基于事先定義的算法或 機器控制地進行。"在斷層成像掃描結束之后立即地"意味著，在按規定地傳送到診斷者或 后處理應用之前或在患者或其它方式的檢查對象仍在場時分析拍攝結果數據。在斷層成像 掃描結束之后立即進行的分析在時間上優選地在從斷層成像掃描結束起一個小時之內進 行。
[0027] 分析基于預先定義的控制參數進行，從而導出的控制參數值是可再現的并且在事 后也可驗證。控制參數值涉及造影劑圖像區域，也就是涉及這樣的區域：在表示檢查對象的 有效區域的拍攝結果數據內，在所述區域內部可以識別造影劑的積聚或在所述區域內部按 照規定方式預計造影劑的積聚。控制參數值表示拍攝結果數據的質量。
[0028] 與拍攝結果數據的純視覺的質量控制不同，按照本發明的控制方法使用基于客觀 標準或基于推導算法的自動化的檢查。由此可以確保，質量識別可以更有效、更快速和特別 是更精確和更精確地進行，由此實現了有缺陷的質量的明顯提高的精確性。最終在沒有已 經存在來自于斷層成像掃描的完整重建圖像數據的情況下進行系統的檢查。本發明的另一 方面是，在時間上直接接近斷層成像掃描的執行或時間上直接與執行斷層成像掃描相連進 行控制方法的實施，由此除了別的之外也可以確保，如果還在現場發生有缺陷的質量指標， 檢查對象特別優選地甚至還位于斷層成像系統的患者臺上并且由此又優選地還與造影劑 給予系統連接。特別地在這種情況下可能地能夠棄用重復特定的掃描過程，特別是棄用執 行預掃描（定位片掃描）、測試團注掃描（也就是在測試注射之后的掃描）或團注跟蹤掃 描。
[0029] 本發明的擴展在于一種用于控制調整醫學技術斷層成像系統的造影劑支持的斷 層成像掃描流程的方法，其中依據在按照本發明的方法中確定的質量指標和/或在其范圍 內導出的控制參數值和/或為導出控制參數值而引入的檢查數據來調整用于斷層成像掃 描流程的多個控制值。也就是執行按照本發明的控制方法并且基于其結果或基于在方法的 過程中產生的和/或使用的數據隨后導出用于之后的斷層成像掃描的醫學技術斷層成像 系統和/或造影劑給予系統的控制的微調。也就是將來自于按照本發明的控制方法的中間 結果和/或最終結果進一步用于在將來的自學習系統的意義上排除如在按照本發明的控 制方法的范圍內也許會出現的錯誤。為此優選地也記錄中間和/或最終結果并且將其存入 相應的協議，例如電子存檔。通過按照本發明的控制調整可以有效地確保，在將來盡可能有 效地消除曾經識別的錯誤或問題。
[0030] 開頭提到的類型的按照本發明的控制系統至少包括：
[0031] -用于拍攝結果數據的輸入接口，
[0032] -推導單元，其在運行中在斷層成像掃描期間和/或在斷層成像掃描結束之后直 接自動地從關于造影劑圖像區域的拍攝結果數據中導出至少一個控制參數值，該控制參數 值表示在造影劑圖像區域中的拍攝結果數據的質量。附加地，優選為傳輸控制參數值而設 置輸出接口。
[0033] 提到的接口不一定必須被構造為硬件組件，而是也可以作為軟件模塊實現，例如 拍攝結果數據可以由已經在相同的設備上實現的另外的組件接收，或者僅須軟件地傳輸到 另外的組件。同樣，接口可以由硬件和軟件組件組成，例如標準硬件接口，其通過軟件出于 具體的應用目的而特定地配置。此外，也可以將多個接口綜合為一個共同的接口，例如輸 入-輸出接口。
[0034] 總之，以按照本發明的方式用于實現控制系統的大部分組件，特別是推導單元可 以完全或部分地以軟件模塊的形式在處理器上實現。
[0035] 本發明因此也包括計算機程序產品，其可直接加載到可編程圖像處理系統的處理 器中，具有程序代碼裝置，用于當在控制系統上執行程序產品時實施按照本發明的控制方 法和/或用于控制調整的按照本發明的方法的所有步驟。
[0036] 此外，本發明包括具有拍攝單元和按照本發明的控制系統的斷層成像系統，和具 有造影劑給予控制器和按照本發明的控制系統的造影劑給予系統。因為如上述已經提到 的，基于（中間和/或最終）結果根據按照本發明的控制方法既可以導出用于斷層成像系 統又可以導出用于造影劑給予系統的后續的細微控制，所以在斷層成像系統和造影劑給予 系統之間的區別是重要的。按照本發明的控制系統因此可以實現為外部模塊或實現為在斷 層成像系統中和/或在造影劑給予系統中布置的模塊。作為外部模塊也可以至少要么與斷 層成像系統要么與造影劑給予系統對應，從而這兩個系統中的每一個都可以同時包括按照 本發明的控制系統。
[0037] 本發明的另外的特別有利的構造和擴展也由從屬權利要求以及隨后的描述得出。 在此控制系統也可以相應于關于控制方法的從屬權利要求而擴展。
[0038] 優選地，在按照本發明的控制方法中的控制參數值通過斷層成像系統和/或通過 造影劑給予系統導出。拍攝結果數據不需要被傳輸到數據進一步處理系統才在那里進一步 處理，而是直接現場在斷層成像系統中或在造影劑給予系統中以按照本發明的方式來進一 步處理。這首先節省了時間并且第二由此確保了，斷層成像系統或造影劑給予系統在采集 期間已經或至少在采集結束之后直接開始處理拍攝結果數據。
[0039] 控制參數值的推導例如可以在使用兩個方案的條件下進行，這兩個方案可以彼此 替換地或補充地應用：
[0040] 第一方案在于，基于閾值地導出控制參數值。拍攝結果數據的基于閾值的分析以 簡單的方式導出控制參數值，其最終包括類型為是或否的結論。也就是該結論在于，是達到 了通過閾值表示的特定的質量閾值還是沒有達到。在此可以事先定義單獨的閾值或多個、 優選兩個閾值，基于其，算法推導出以控制參數值的形式的質量結論。低的閾值例如可以包 括應當達到的最小值，由此可以假定，進行足夠的造影劑積聚（參見圖2)。低于該閾值也就 意味著，造影劑還沒積聚到足夠高（參見圖3)。高的閾值可以包括不應超過的最大值，因為 否則會達到過高的造影劑積聚，如圖1所示那樣。
[0041] 作為推導基礎的閾值例如可以包括造影劑的最小輻射值和/或在檢查對象的重 要結構的區域中的最小吸收值。在此例如可以將在檢查對象內部的如下那個結構定義為重 要結構，其作為一種目標結構（或檢查結構）隨后應當通過診斷者來進一步檢查。重要結構 也可以包括在檢查對象內部或甚至在其一起拍攝的周圍內部的其它重要的或顯著的（解 剖學）結構，由其可以特別簡單地推導出，拍攝結果數據中的圖像質量是否足夠高。由此例 如可以從圍繞目標結構的結構（例如骨骼）的最小輻射值或最小吸收值中必要時更簡單地 導出，剛才提到的值是否足夠高，以便能夠可靠地證實，在拍攝結果數據中的數據質量總體 上是足夠高的。在重要結構的區域中的最小輻射值或最小吸收值例如可以是豪恩斯弗爾德 值（Hounsfieldwert)。在圖像采集的范圍內能夠簡單地確定豪恩斯弗爾德值，更確切地說由 原始圖像數據，而不必執行拍攝結果數據中的第一進一步處理步驟（例如產生實時顯示數 據）。按照該第一方案的過程因此能夠特別簡單地實施，有效、快速且還具有代表性。
[0042] 如果基于豪恩斯弗爾德值的方法基于閾值地執行，則將根據檢查種類的不同而可 以是不同的至少一個最小豪恩斯弗爾德值事先定義為閾值。由此在所謂的CTA(Computer Tomographic Angiography-CT Angiography,計算機斷層成像血管成像）的情況下與在三 階段肝臟檢查的情況下不同地定義最小豪恩斯弗爾德值。最小豪恩斯弗爾德值在任何情況 下都表示足夠的造影劑積聚，并且拍攝結果數據被完全地或也部分地借助算法關于足夠的 對比度進行檢查。在此算法可以檢查最小豪恩斯弗爾德值的達到以及（可選地）豪恩斯弗 爾德值在檢查的拍攝結果數據內的均勻分布，這例如在所謂的Run-Off檢查，也就是檢查 (腿部）血管閉塞，即狹窄的情況下是特別重要的。
[0043] 第二方案在于，控制參數值表示檢查對象的重要結構的（優選解剖學的）對象識 別的結果。也就是為此在拍攝結果數據中有明確目標地據此找到，在其中能否識別特定的 重要結構。如果這樣的識別是可能的，則這又意味著拍攝結果數據的足夠的質量，相反在不 能識別的情況下，可以假定質量是不充分的或至少可疑的。與按照第一方案的基于閾值的 方法不同，在此有明確目標地查找檢查對象內的特定的結構，從而該結構也是可識別的。由 此該第二方案在某些情況下比第一方案更精確并且由此特征在于不易于出現錯誤。通過該 第二方案可以得出實際上無錯的結論，該拍攝結果數據是否具有足夠高的質量，特別是目 標明確地關于檢查對象中的隨后應當被傳送用于診斷的各個結構。
[0044] 在此特別優選地，對象識別包括將重要結構與檢查對象的周圍結構（特別優選 解剖學地）分割。分割方法在現有技術中足夠已經并且最終導致，彼此區別不同的結 構，從而然后由此可以識別特定的重要結構。例如從Zheng, Yefeng/Georgescu, Bogdan/ Ling, Haibin/Zhou, S. Kevin/Scheuering, Michael/Comaniciu, Dorin 的文章 〃Constrained Marginal Space Learning for Efficient 3D Anatomical Structure Detection in Medical Images〃，In:Proc.CVPR, 2009, pages 194-201 中公知基于學習的分割算法。
[0045] 也就是借助所謂的基于學習的算法可以在體積數據組內找到并分割解剖學結構。 該算法嵌入到訓練方法中用于找到寬的種類的解剖學結構（例如心臟及其功能腔）。如 果在體積數據組內沒有出現或遇到訓練的特征，則也不能找到目標結構。在CTA數據組中 的重要且通常的訓練特征用于識別造影劑本身或其在檢查對象，即身體或身體區域中的分 布。僅當正確地施加了造影劑時，才在血管或灌注軟組織中積聚造影劑。正是該特征在本發 明的第二方案的范圍內被利用，從而確定造影劑是否已經足夠地到達特定的解剖學區域。 例如如果正確地施加了造影劑，則僅在分割的情況下可以通過造影劑識別心臟及其心室包 括血管。如果算法不能夠找到適合的結構，則以極其高的概率假定，圖像采集是缺乏的，也 就是拍攝結果數據具有質量缺乏。然后可以在使用分割算法之后立即通知使用者。
[0046] 為了盡可能良好地確保來自于按照本發明的控制方法的結果對于使用者是可控 制和可使用的，進一步優選地基于質量指標，在拍攝結果數據的質量足夠和/或不充分和 /或可疑的情況下，特別優選地關于事先定義的斷層成像掃描的拍攝目的，將信號傳輸給使 用者。也就是使用者獲得以聲音或光或圖像或文本信號形式的合格的信息，其能夠讓使用 者立即且盡可能直觀地確定，由使用者實施的斷層成像掃描最終是否成功完成。使用者由 此可以立即在接收各個信息之后要么（在成功掃描的情況下）結束掃描過程并且將拍攝結 果數據傳輸到相應的進一步處理單元，要么（在拍攝結果數據的質量不充分或可疑的情況 下）完整或部分地重復掃描過程，優選基于來自于按照本發明的控制調整的調整了的控制 值。
[0047] 在這樣的按照本發明的用于控制調整的方法的范圍內優選地如下地調整用于斷 層成像掃描流程的多個控制值，即，在基本上與如在按照本發明的控制方法的范圍內已經 規定的掃描場景類似地構造的隨后的掃描場景中，按照仿真和/或預先估計而待預計的參 數值如下地改變，使得其表示拍攝結果數據的改善的質量。也就是控制調整直接針對，在時 間上之后存在的后續掃描中盡可能地改善拍攝結果數據的質量。為此使用類似的掃描場 景，也就是形成表示這樣的特定的掃描場景的輸入參數值的集合（Pool)。如果執行具有輸 入參數值的至少類似的集合的斷層成像掃描，則使用調整了的控制參數。
[0048] 特別優選地，多個調整的控制值包括至少一個造影劑給予控制參數值，其用于控 制在斷層成像掃描的范圍內的自動的造影劑給予。也就是再控制造影劑給予，從而由此進 一步改進如下的造影劑支持的斷層成像掃描，使得為了改善隨后掃描的圖像質量而進行改 善的造影劑給予。造影劑給予控制參數值尤其涉及有關數量和關于時間的劑量或造影劑的 成分的參數值。可以視為該特別優選的實施方式的擴展的是，通過改變注射協議中的造影 劑給予控制參數值來修改用于自動的造影劑給予的注射協議。將改變的造影劑給予參數值 存儲在這樣的注射協議中確保了，當應用該注射協議時總是自動地應用新的造影劑給予參 數值。為此也可以設置，基于按照本發明的控制方法的最終結果或中間結果同時改變多個 注射協議。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0049] 下面對照所附的附圖根據實施例再次對本發明作進一步的說明。在此在不同的附 圖中相同的部件具有相同的附圖標記。附圖中：
[0050] 圖1示出了來自于造影劑支持的CT掃描的人體胸部的第一截面圖像，
[0051] 圖2示出了來自于造影劑支持的CT掃描的相同的人體胸部的第二截面圖像，
[0052] 圖3示出了來自于造影劑支持的CT掃描的胸部的截面圖像，
[0053] 圖4示出了在按照本發明的控制方法的實施例以及在后設置的用于控制調整的 方法的實施例的范圍內的流程的示意框圖，
[0054] 圖5示出了來自于圖4按照第一方案的流程的詳細示意圖，
[0055] 圖6示出了來自于圖4按照第二方案的流程的詳細示意圖，和
[0056] 圖7示出了按照本發明的斷層成像系統和按照本發明的造影劑給予系統的實施 方式的示意圖。

【具體實施方式】
[0057] 圖1至圖3已經在上述關于本發明要解決的問題中被解釋。
[0058] 圖4示意性示出了造影劑支持的斷層成像掃描和兩個在后設置的分別按照實施 例的按照本發明的方法的流程。
[0059] 在第一步驟A中向檢查對象，即患者，注射造影劑并且接著在第二步驟B中借助斷 層成像系統，例如計算機斷層成像設備執行斷層成像掃描。由此得出原始圖像數據RB或必 要時隨后的實時顯示數據RTD，這兩者也分別稱為拍攝結果數據。在兩個替換地或補充地可 用的方案中在第三步驟C、C'中（參見圖5和圖6)基于拍攝結果數據RD、RTD推導出控制 參數值CPW，該控制參數值表示拍攝結果數據RD、RTD的質量。該控制參數值CPW經由輸出 接口在第四步驟D中被輸出并且可選地在第五步驟E中被轉換為向使用者輸出的信號。
[0060] 步驟C、CT、D和可選的E是在按照本發明的控制方法Z的范圍內的步驟。在按 照本發明的控制方法Z之后可以在步驟F中進行用于執行隨后的類似或相同的造影劑支持 的斷層成像掃描的控制值的調整。在此推導出控制參數值SPW和/或造影劑給予控制參數 值KSPW。控制參數值SPW用于涉及的斷層成像系統，也就是已經執行了前面的步驟B的掃 描的斷層成像系統的控制的調整。該調整在步驟Η中執行。替換地或補充地可以在步驟G 中進行注射協議的調整，該注射協議用于控制造影劑給予系統。通過調整的造影劑給予控 制參數值KSPW在隨后的利用相同的斷層成像給予系統進行的斷層成像掃描中又實現了精 細的控制。也就是，基于步驟C、(T、D、可選的E、F、G、H和/或G的控制參數值SPW或造 影劑給予控制參數值KSPW的調整表示本身的按照本發明的控制調整方法Y。
[0061] 圖5示出了第三步驟C的第一方案（參見圖4)。在此在第一子步驟(^中基于閾 值地過濾拍攝結果數據RD、RTD。為此由數據庫DB提供最小吸收值MAW和/或最小輻射值 MSW作為閾值。最小吸收值MAW在此表示輻射通過重要結構（包括在那里淀積的造影劑） 的最小待實現的吸收，而最小輻射值M SW表示來自于重要結構的區域的最小照射，例如通 過造影劑、特別是示蹤物的淀積。
[0062] 也就是最小吸收值MAW以及最小輻射值MSW最終都表示閾值，從該閾值起在各個 重要結構淀積了足夠的造影劑，從而然后也能夠輸出拍攝結果數據RD、RTD的足夠的圖像 質量。基于在第一子步驟q中的基于閾值的過濾在第二子步驟C 2中產生控制參數值CPW， 其最終得出拍攝結果數據RD、RTD的質量是否足夠的結論。
[0063] 圖6示出了第三步驟C'的第二方案的流程的框圖。在此在第一子步驟C/中 基于拍攝結果數據RD、RTD進行分割，基于該分割將各個結構，例如檢查對象內部的器官、 骨骼結構或血管彼此區分。由此得出的分割的原始圖像數據SRD或分割的實時顯示數據 SRTD，其然后在第二子步驟(V中被輸送到對象識別。也就是試圖識別在分割的原始圖像 數據SRD或分割的實時顯示數據SRTD內部的特定結構，特別是隨后，即在分析斷層成像掃 描的結果時經受進一步檢查的這樣的結構。作為對象識別(V的結果產生對象識別數據 0ED，基于其在第三子步驟(V中產生控制參數值CPW，該控制參數值CPW又與拍攝結果數 據RD、RTD的質量有關。
[0064] 圖7在基本上示意性的框圖中示出了按照本發明的斷層成像系統9,在此為計算 機斷層成像系統9,以及按照本發明的造影劑給予系統100的實施例。斷層成像系統9包括 中央處理單元21和掃描器單元19。掃描器單元19包括患者臺11和機架17,在該機架內 部可圍繞檢查區域20旋轉地安裝了 X射線輻射源13以及探測器裝置15。在患者臺11上 安置檢查對象P，即患者P，并且可以將其駛入檢查區域20。患者P通過注射針24被注射造 影劑，對于造影劑的給予由造影劑給予單元23向注射針24傳輸（第四）控制信號SS 4。
[0065] 中央處理單元21除了一系列輸出或輸入接口 29、31、33、35、37、39之外還包括控 制單元41，在該控制單元內布置按照本發明的控制系統7。通過第一輸出接口 35將第一控 制信號SSi傳輸到患者臺11，基于該第一控制信號通過移動患者臺11來改變患者P的位置。 第二輸出接口 31向探測器單元15輸出第二控制信號SS2，基于該第二控制信號在采集原始 圖像數據RD的情況下控制探測器單元15。經由第三輸出接口 29將第三控制信號SS3輸出 到X射線輻射源13,基于該第三控制信號控制X射線輻射源13發射X射線輻射。輸入接口 33從探測器單元15接受原始圖像數據RD。經由第一輸入和輸出接口 37將信號CPW、AS， 也就是控制參數值CPW和報警信號AS傳輸到計算機終端25,以用于顯示或進一步處理。在 計算機終端25中也可以將控制命令SB傳輸到中央處理單元21。第二輸入和輸出接口 39 用于將原始圖像數據RD以及必要時實時顯示數據RTD和/或整理的（即重建的）圖像數 據BD饋入患者數據存檔系統27。
[0066] 在控制單元41中除了控制系統7之外還布置圖像整理單元40和控制信號產生單 元43。控制系統7包括用于接收拍攝結果數據RD、RTD的輸入接口 3、推導單元5和輸出接 □ 8。
[0067] 在造影劑支持的斷層成像掃描中借助造影劑給予單元23經由注射針24將造影劑 導入患者P體內。這相應于按照圖4的步驟A。接著基于第一控制信號SSi將患者P駛入 檢查區域20并且基于施加到X射線輻射源13或探測器單元15處的第二控制信號SS 2和第 二控制信號SS3進行按照圖4中步驟B的掃描過程。由此得出的原始圖像數據RD，經由第 一輸入接口 33到達中央處理單元21并且在那里被傳輸到控制單元41，更確切地說是圖像 處理單元40。在那里可以由原始圖像數據RD推導出所謂的實時顯示數據RTD。原始圖像 數據RD和/或實時顯示數據RTD然后經由控制系統7的輸入接口 3被饋入控制系統7并 且在那里在處理單元5中被檢查。該檢查相應于按照圖4(或圖5或圖6)的替換的或補充 的步驟C、（T。因此，從處理中得出控制參數值CPW，該控制參數值CPW經由控制系統7的 輸出接口 8被傳輸到中央處理單元21內的其它單元并且也向中央處理單元21之外傳輸： 也就是控制參數值CPW經由第一輸入和輸出接口 37被傳輸到計算機終端25并且必要時附 加地產生報警信號AS，使得例如當在控制參數值的解釋中沒有達到所需的圖像質量時通知 使用者。接著，獲得這樣的報警信號AS的使用者可以重復掃描過程或造影劑給予并且執行 用于提高圖像質量所需的步驟。為了提高將來的圖像質量也可以將參數值CPW傳輸到控制 信號產生單元43,該控制信號產生單元由此導出用于斷層成像掃描的控制參數值或用于控 制造影劑給予系統100的造影劑給予控制參數值的微調。也就是，由此實施控制參數值SPW 或造影劑給予控制參數值KSPW的根據步驟F、H、G (圖4)解釋的調整。
[0068] 控制系統7在該情況下空間地與斷層成像系統9對應，但也可以被解釋為造影劑 給予系統100的部件，該造影劑給予系統由此包括造影劑給予單元23和控制系統7。
[0069] 最后還要再次指出的是，所詳細描述的方法以及所描述的裝置僅是實施例，其可 以由專業人員以不同的方式修改，而不脫離本發明的范圍。此外，不定冠詞"一"或"一個" 的使用不排除有關的特征也能多次出現。
【權利要求】
1. 一種用于確定來自于借助斷層成像系統（9)對檢查結構（P)的造影劑支持的斷層成 像掃描（B)的醫學技術拍攝結果數據（RD，RTD)的質量指標的控制方法（Z)，其中，在斷層 成像掃描（B)期間和/或結束之后立即自動地由關于造影劑圖像區域的拍攝結果數據（RD， RTD)導出至少一個控制參數值（CPW)，所述控制參數值表示在所述造影劑圖像區域中的拍 攝結果數據（RD，RTD)的質量。
2. 根據權利要求1所述的控制方法，其中，通過斷層成像系統（9)和/或通過造影劑給 予系統（100)導出所述控制參數值（CPW)。
3. 根據上述權利要求中任一項所述的控制方法，其中，基于閾值地導出所述控制參數 值（CPW)。
4. 根據權利要求3所述的控制方法，其中，作為推導基礎的閾值包括造影劑的最小輻 射值（MSW)和/或在檢查對象⑵的重要結構的區域中的最小吸收值（MAW)。
5. 根據上述權利要求中任一項所述的控制方法，其中，所述控制參數值（CPW)表示檢 查對象（P)的重要結構的對象識別（C')的結果。
6. 根據權利要求5所述的控制方法，其中，所述對象識別（C')包括所述重要結構與 檢查對象（P)的周圍結構的分割（C/ )。
7. 根據上述權利要求中任一項所述的控制方法，其中，基于所述質量指標，在拍攝結果 數據（RD，RTD)的質量足夠和/或不充分和/或可疑的情況下，優選地關于事先定義的斷層 成像掃描（B)的拍攝目的，將信號傳輸給使用者。
8. -種用于控制調整（Y)醫學技術斷層成像系統（9)的造影劑支持的斷層成像掃描流 程的方法，其中，依據在按照上述權利要求中任一項所述的控制方法（Z)中確定的質量指 標和/或在其范圍內導出的控制參數值（CPW)和/或為導出所述控制參數值（CPW)而考慮 的檢查數據（RD，RTD)來調整用于斷層成像掃描流程的多個控制值（SSp SS2, SS3, SS4)。
9. 根據權利要求8所述的方法，其中，如下地調整用于斷層成像掃描流程的多個控制 值（SSp SS2, SS3, SS4)，S卩，在基本上與如在按照上述權利要求中任一項所述的控制方法（Z) 的范圍內已經規定的掃描場景類似地構造的隨后的掃描場景中，如下地改變按照仿真和/ 或預先估計而待預計的參數值，使得所述參數值表示拍攝結果數據（RD，RTD)的改善的質 量。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中，多個調整的控制值（SPW，KSPW)包括至少一個 造影劑給予控制參數值（KSPW)，其用于控制在斷層成像掃描（B)的范圍內的自動的造影劑 給予⑷。
11. 根據權利要求10所述的方法，其中，通過改變注射協議中的造影劑給予控制參數 值（KSPW)來修改用于自動的造影劑給予（A)的注射協議。
12. -種用于確定來自于借助斷層成像系統（9)對檢查結構（P)的造影劑支持的斷層 成像掃描（B)的醫學技術的拍攝結果數據（RD，RTD)的質量指標的控制系統（7)，至少包 括： -用于所述拍攝結果數據（RD，RTD)的輸入接口（3)， -推導單元（5)，其在運行中在斷層成像掃描（B)期間和/或在斷層成像掃描結束之后 直接自動地從關于造影劑圖像區域的拍攝結果數據（RD，RTD)中導出至少一個控制參數值 (CPW)，該控制參數值表示在所述造影劑圖像區域中的拍攝結果數據（RD，RTD)的質量。
13. -種具有拍攝單元（19)和按照權利要求12所述的控制系統（7)的斷層成像系統 (9)。
14. 一種具有造影劑給予控制器（23)和按照權利要求12所述的控制系統（7)的造影 劑給予系統（100)。
15. -種計算機程序產品，其可直接加載到可編程控制系統（7)的處理器中，具有程序 代碼裝置，用于當在所述控制系統（7)上執行程序產品時實施按照權利要求1至7中任一 項所述的控制方法和/或按照權利要求8至11中任一項所述的方法的所有步驟。
【文檔編號】A61B6/03GK104125841SQ201280070301
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2012年12月11日 優先權日:2011年12月28日
【發明者】H-C.貝克爾, U.福伊爾萊因, M.朔伊林 申請人:西門子公司