[发明专利]用于确定患者特定的造影剂脉冲响应函数的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定患者特定的造影剂脉冲响应函数的一种方法和一种装置。此外，本发明涉及一种用于预测前瞻性造影剂分布的方法，以及一种用于在使用该前瞻性造影剂分布的情况下操控医疗技术成像系统的方法。最后，本发明涉及一种用于成像系统的控制装置，该成像系统具有用于确定患者特定的造影剂脉冲响应函数的装置，本发明还涉及一种用于以这种控制装置产生检查对象的内部结构的图像数据组的成像系统。 

背景技术

产生检查对象的内部结构的图像的成像系统如今属于现代医学的现有技术。典型地为此使用超声系统、磁共振系统、伦琴装置或者以伦琴辐射工作的计算机断层成像系统（CT系统）。为了更容易地识别检查对象的内部结构中的确定结构而多次使用造影剂，并且在造影剂在检查对象中扩散期间在一个或不同时刻完成目标区域（Region of Interest=ROI）的图像数据。通过在确定的结构之中或之上以特别的方式扩散、积聚并且再次分解的造影剂，可以更好地在图像中区分这些结构并且可以看到故障功能的病理。此外，于是可以更容易地在图像数据中分割例如为血管的确定器官或者其它对象。 

对于许多领域或评估而言，在确定的对象或器官中精确地确定或者甚至控制造影剂的积聚状态（通常也称作“Enhancement（增强）”）是有利或者甚至是必需的。这例如尤其适用于CT血管造影术，其中应尽可能精确地确定血管中的增强。即，一方面应实现确定的最小积聚，由此可以对于以后的评估最优地在图像数据中分割血管。另一方面，增强不可过高，由此例如不使钙沉积劣化。还应在正确的时刻开始采集（CT扫描的）图像数据，以便尽可能在最大积聚状态的时刻测量组织。为了实现这一点，对于每个单独的患者可靠地预测造影剂分布是所希望的。 

为了可以在确定的时刻尽可能精确地预测增强，通常给予所谓的测试团注。在此，事先给予患者或者被试者少量造影剂，并且然后评估在确定的层 中、优选在目标区域中或至少接近该区域处的增强。为此，在CT拍摄中通常以小的伦琴剂量测量原则上正交于身体轴线的、大约10mm厚的仅一层。对于CT血管造影术，该测量通常进行为使得观察心脏上大动脉的横截面中的增强。如果要检查其它器官，则相应地优选在相应器官附近的层中进行测量，例如在肝脏检查中测量肝脏旁的大动脉中的横截面。其然后在评估中将所涉及的大动脉横截面用作ROI，并且借助该区域中的图像数据观察造影剂的时间相关的积聚。然后尝试从这样确定的患者特定的测试团注造影剂分布数据中得出患者特定的造影剂脉冲响应函数（通常也称作“患者函数”）。然后，可以借助该患者函数对于其它造影剂给药预测造影剂分布，或者反之可以当希望得到确定的造影剂分布时确定为此所需的注射协议。在此，注射协议理解为在何时给予多少造影剂的控制规定。描述该时间相关的造影剂给药的函数也一般化地称作“输入函数”。 

如果例如将血液循环系统看作线性时间不变系统，则可以以数学方式将造影剂分布描述为输入函数与患者函数的卷积（或者褶积）。为了在已知的测试团注输入函数的情况下从测试团注造影剂分布数据中确定患者函数，例如可以在频域中在进行注射协议和测试团注造影剂分布数据的傅里叶变换之后进行反褶积。然而这一点的前提在于，在足够长的时段上并且以高的时间分辨率测量测试团注造影剂分布数据，由此例如还在这些数据中随之检测造影剂的再循环。如果时间分辨率过低或者测试团注造影剂分布数据没有足够长地完整测量，则非常难以生成可靠的患者函数。 

发明内容

本发明的目的是提出一种更简单的方法和一种相应的装置，借助其在测试团注造影剂分布数据不完整的情况下也能可靠地确定患者特定的造影剂脉冲响应函数。 

在根据本发明的方法中，执行以下步骤来确定患者特定的造影剂脉冲响应函数： 

-一方面，基于限定的测试团注输入函数提供患者特定的造影剂分布数据。这例如可以通过访问之前存储在存储器中的患者特定的造影剂分布数据的方式来进行。所需的是，已测量这些患者特定的造影剂分布数据、即在待检查的患者中的造影剂分布，其中以已知的、精确限定的方式进行测试团注 的给药。这就是说，还必需为根据本发明的方法提供测试团注的输入函数，例如与患者特定的造影剂分布数据一起存储。 

-另一方面，必需提供一定数目的、即一个或多个基础脉冲响应函数。这些基础脉冲响应函数例如可以存储在存储器、尤其存储在然后在方法中被访问的数据库中。存在多种用于建立基础脉冲响应函数的可能性，其稍后还详细阐述。