用于计算机断层摄影的呼吸监控器制造技术

一种诊断成像系统（１０），包括：诊断成像扫描器（１２），其采集检查区域（２０）内对象的成像数据；重建处理器（４６），其将采集到的成像数据重建成图像表示；电极对（３０，３２），其适于与对象的胸区相接触；电表（３ ４），其测量随时间变化的电极对（３０，３２）之间的电学参数（７０）；以及监控器（３６），其根据测量到的随时间变化的电学参数（７０）提取随时间变化的呼吸特征（９０，９８，１１０，１２０）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及诊断成像领域。特别地，本专利技术可用于呼吸补偿或门控诊断成像方面，并将具体参考这方面进行描述。然而，本专利技术也可用于各种诊断成像器械，例如计算机断层摄影、单光子发射计算机断层摄影、正电子发射断层摄影、磁共振成像等。在医学诊断成像期间，在位监控患者的呼吸有利地促进了呼吸循环期间的图象配准、相对于呼吸状态将采集到的成像数据进行分类或分库(bin)、基于呼吸状态的数据过滤、预期的呼吸门控、与呼吸循环同步的辐射剂量的调制等。呼吸监控对于自动成像也是有用的。例如，可通过检测到患者开始屏息触发成像的开始。迄今为止，患者的呼吸是由监控胸部运动的机电传感器来进行监控的。这些机电装置的体积相对庞大，患者会感到不舒服的限制，并且可能限制胸部的运动和呼吸。在一个实例中，空气管包覆着患者的躯干。吸气增加了管中的压力，这由相关的压力传感器检测得到。此外，机电呼吸监控器会对成像造成干扰，这取决于传感器的材料以及成像所应用的设备。为患者装配机电传感器是费时的，并增加了成像对话准备阶段的复杂性。在呼吸循环和心动周期都被监控的心脏或其它类型的成像中，成像所作的准备包括为患者装备机电呼吸监控器以及心电图机的电极。本专利技术设想了一种改进的装置和方法，其克服了上述以及其它限制。根据一个方面，公开了一种诊断成像系统。诊断成像扫描器采集检测区域内对象的成像数据。重建处理器对采集到的成像数据进行重建形成图像表示。一对电极用于接触对象的胸区。电表测量电极对之间随时间变化的电学参数。监控器从测量得到的随时间变化的电学参数中提取出随时间变化的呼吸特征。根据另一个方面，提供了一种医学诊断成像方法。采集对患者进行医学成像的成像数据。采集到的成像数据的至少一部分被重建形成图像表示。在成像数据采集期间，跨过电极对测量随时间变化的电学参数。基于测量得到的随时间变化的电学参数计算出随时间变化的呼吸特征。本专利技术的一个优点在于提供了呼吸门控医学诊断成像，而不会使进行成像的患者承受庞大的、不舒服的机电传感器的重负。本专利技术的另一个优点在于提供了一种呼吸活动(例如吸气或屏气)方面的电信号指示。本专利技术的又一个优点在于在心脏计算机断层摄影期间提供了呼吸信息，而不需要用另外的探针来接触患者。本领域的普通技术人员将基于详细阅读下面的优选实施例的描述看出本专利技术许多的其他优点和益处。本专利技术可具体化为不同的部件以及部件的配置，并可具体化不同的处理操作以及处理操作的安排。附图仅仅用于对优选实施例进行图解的目的，并不解释为对本专利技术的限制。附图说明图1概略地示出了一种包括在位呼吸循环监控的计算机断层摄影系统。图2概略地示出了图1中的计算机断层摄影成像系统的阻抗计的适合的实施例。图3概略地示出了图1中的计算机断层摄影成像系统的呼吸监控器的适合的实施例。图4概略地示出了图1中的计算机断层摄影成像系统的呼吸监控器的又一适合的实施例。参考图1，计算机断层成像系统10包括计算机断层摄影扫描器12。虽然本专利技术示例性地参考计算机断层摄影进行描述，但是可以理解本专利技术将可应用于使用其它成像设备(例如单光子发射计算机断层摄影、正电子发射断层摄影、磁共振成像、超声成像等)的其它医学诊断成像系统。该计算机断层摄影扫描器12包括X射线源14和关于成像区域20相对设置的接收X射线的探测器阵列16，所述成像区域20由旋转机架18限定。将要进行成像的对象被放置在对象支撑22上并被插入到成像区域20中。该X射线源14产生被引导进入成像区域20内的锥形、楔形、或者其它形状的X射线束，在此处X射线部分地被患者吸收。在穿过成像区域20之后，被吸收削弱的X射线强度在X射线探测器阵列16处得到测量，并且由探测器产生的X射线吸收数据被存储于成像数据存储器24中。优选地，机架18在成像期间连续地旋转以采集至少180度角范围的投影视图。在螺旋计算机断层摄影成像中，该对象支撑22在成像期间线性前进。对象支撑22的线性移动与机架18的圆形旋转的结合产成了X射线源14关于成像区域20的螺旋轨道运动，在此期间采集到三维的体成像数据并将其存储于成像数据存储器24中。在成像之前，一对电极30、32被电地和机械地连接到患者的胸区。优选地，电极30、32设置成其间有胸区的相当大的部分。该电极30、32适合地采用低X射线吸收特性的一种材料或多种材料制成。类似地，对于其它成像设备来说，优选将所述电极构造成对成像的干扰最小。对于磁共振成像应用来说，例如，所述电极应该由非磁性的一种材料或多种材料制成。该电极30、32与阻抗计34电连接，从而对电极30、32之间的阻抗进行测量。测量到的阻抗可包括电阻、电容、电感、电抗或者结合电阻和电抗的复合阻抗。测量到的阻抗随电极30、32的空间分离而变化。当胸部随着吸气和呼气而扩张和收缩时，这一空间分离变化，使得测量到的阻抗携带了呼吸循环的信息。当呼吸循环进行时，测量阻抗随时间变化的函数。呼吸监控器36接收测量得出的阻抗函数并计算一个或多个呼吸特征。例如，阻抗函数的周期与呼吸率一致。阻抗函数的斜率涉及呼吸状态。如果该阻抗是电阻，该电阻随肺中的空气潮气量(tidalvolume)的增加而增加，这是因为电极30、32之间的路径长度增加了。因此，吸气由随时间改变的电阻函数的正斜率表示。类似地，呼气由电阻函数的负斜率来表示。屏气或其它的吸气和呼气之间的延长的间隔由大致水平的斜率来表示。随时间变化的阻抗函数的极值(例如峰值和谷值，或者最大值和最小值)表示了吸气和呼气之间的转变，并为估算呼吸循环相位提供了时间的标记。由呼吸监控器3 6输出的一个或多个呼吸特征能用于多个方面。例如，在一个应用中，呼吸循环分库处理器40根据通过呼吸监控器36表示的呼吸循环相位(φ)对采集到的投影视图进行分类。该呼吸循环分库处理器40将投影视图进行分类成呼吸循环相位库42，每一库对在选定呼吸循环相位间隔采集到的投影视图进行存储。为了满足数据采样的需要，一些数据可以来自类似配置的其它相位。呼吸循环相位选择器44选择一个或多个呼吸相位用于重建。重建处理器46对存储于选定呼吸循环相位库42的成像数据重建，形成存储于图像存储器48内的一个或多个体图像表示。通过对在有限的呼吸循环相位间隔采集到的数据进行重建，由于呼吸而导致的图像运动模糊减少。视频处理器50根据体图像表示产生可显示图像，例如最大强度投影、提取出的二维切片或者三维再现，所述图像显示于计算机52或其它用户界面装置。在另一个应用中，呼吸特征用于在成像数据采集期间识别呼吸活动。图像呼吸处理器60基于监控的呼吸活动来相对地空间记录呼吸表示，从而校正感兴趣的被成像器官的与呼吸相关的运动。例如，重建图像的部分被扩展或收缩以将图像调整到恒定呼吸状态。该视频处理器50产生空间记录图像表示的可显示图像，由于图像记录处理所述图像减少了与呼吸相关的运动模糊。在另一个应用中，呼吸特征用于触发图像数据的采集或者用于完成数据采集的预期呼吸门控。例如，呼吸特征可被监控以检测屏气状态。当检测到屏气时，通过用户界面52提供给计算机断层摄影(CT)扫描器控制器64的成像序列被触发。作为该触发的响应，控制器64使计算机断层摄影扫描器12执行被选择的成像序列。在预期的呼吸门控中，控制器64在选择的通过呼吸监控器36表示的呼吸循环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·W·格林，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：