[发明专利]确定管电压值的方法、X射线装置、计算程序和数据载体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定用来产生患者的特定的待检查的组织的至少一个图像的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，即，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α相结合使用碘-对比度-噪声比(Iod-Kontrast-zu-Rausch-)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α。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1.5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1.1和1.25之间选择噪声条件α，而对于没有造影剂的胸部检查、躯干检查或骨盆检查，α选择为等于1。基于在其中讨论碘的对比度-噪声比以及噪声条件α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。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，这样提供本文开头提到种类的一种方法、一种X射线装置、一种计算程序和一种数据载体，使得以替换的方式来如下地确定用于产生特定的待检查的组织的至少一个图像的X射线管的管电压：为此向患者施加的X射线辐射剂量尽可能小。

本发明基于如下思路，对于利用X射线辐射对组织的几乎每个检查，在图像质量保持相同的情况下可以找到一个管电压，在该管电压下可以降低或优化对于该组织的检查向患者所施加的X射线辐射剂量。该优化在此取决于应当在至少一个图像中示出的待检查的组织。

按照本发明的方法的出发点是，对特定的待检查的组织的对比度与X射线管的X射线辐射的谱或与管电压的值(该值对于X射线辐射的产生的谱是重要的)的依赖关系的考虑。此外，对于借助特定的待检查的组织的至少一个所产生的图像来打算的诊断或对诊断或临床问题的解决所需的或期望的图像质量，通过至少一个确立或描述了该期望的图像质量的参数来预先给出。在考虑该至少一个确立或描述了该期望的图像质量的参数的条件下，在恒定的对比度-噪声比作为其他图像质量特征，确定如下的管电压，在调整该管电压的情况下在拍摄一个或多个X射线投影以产生患者的特定的待检查的组织的至少一个图像时向患者施加的X射线辐射剂量最小。

按照本发明的一种变形，预先给出用于拍摄特定的待检查的组织的至少一个X射线投影的参考协议。该参考协议可以由X射线装置的用户预先给出或者可以包括作为对于拍摄至少一个X射线投影的拍摄参数的参考管电压和参考管电流。通过该参考管电压和参考管电流，预先给出对于期望的图像质量的参考值，所述参考值对于待检查的组织确定了特定的噪声电平。