控制医疗设备的方法、具有医疗设备的装置和数据载体制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于控制一种装置（1,11,60,14,21,31）的医疗设备（1,31）的方法，所述装置具有针对患者（P）的接触装置（11,60），在该接触装置中集成了至少一个可耦合到患者身体的电位传感器（20）；信号分析装置（14,21）；以及与信号分析装置（14,21）连接的所述医疗设备（1,31），其中在患者与接触装置接触时利用电位传感器来记录涉及患者的呼吸活动和/或心脏活动的测量信号，利用信号分析装置基于测量信号产生涉及患者的呼吸周期和/或心脏周期的触发信号，并且基于触发信号控制医疗设备的运行。本发明专利技术还涉及所述装置，该装置具有医疗设备以及用于执行所述方法的计算设备（14），以及涉及包括实现该方法的计算程序（15）的数据载体（16）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于控制医疗设备、尤其是用于尽可能无运动伪影地产生由于患者的心脏活动和/或呼吸而运动的患者组织的图像，和/或用于对由于患者的心脏活动和/或呼吸而运动的患者组织进行射线治疗的方法。本专利技术还涉及一种具有所述医疗设备并且具有用于执行所述方法的计算设备的装置，以及一种具有实现所述方法的计算程序。
技术介绍
在利用成像设备一例如利用X射线计算机断层造影设备检查患者组织的情况下，大多在所述组织或所述患者相对于X射线计算机断层造影设备的X射线拍摄系统进动的条件下从组织的不同投影方向拍摄多个二维X射线投影。检查的目的是基于二维X射线投影产生所述组织的高质量和有说服力的图像，这些图像通常形成医疗诊断的基础。 如果检查在患者躯干的区域中的组织，则应当在产生该组织的图像时也考虑通过患者的心脏活动或呼吸而引起的组织运动，以便能获得所述组织的没有运动伪影的高价值图像。从而例如在对作为待检查组织的心脏本身成像的情况下，始终追求在对层图像和三维图像进行基于所拍摄的心脏的二维X射线投影而进行的重建时仅使用在患者的心脏周期的以下心脏阶段中拍摄二维X射线投影来避免所提到的、在重建的心脏的层图像和三维图像中的运动伪影，即在该心脏阶段中心脏实际上不进行运动。在此为了确定患者心脏的心脏周期，通常记录患者心脏的心电图(EKG)。为了产生心脏的层图像和三维图像，一般超出多个心脏周期地在并行记录心电图的条件下拍摄二维X射线投影，并且此后基于心电图仅选择适用于重建的二维X射线投影，因此也称为回顾法。在替换的措施中，同样在多个心脏周期期间获得心脏的二维X射线投影，但是基于并行记录的心电图仅在心脏位于心脏实际上不进行运动的心脏周期中时才获得。该措施的优点是，患者被置于较小的X射线剂量下。如果患者具有低的和均匀的心脏频率或均匀的心脏周期，例如低于60bpm(每分钟心跳)，则可以通过分析EKG中的RR间隔识别出在RR间隔的大约60%位置附近的比较短的时间范围，在该时间范围中例如对每个心脏周期都拍摄二维X射线投影。在这种关联中也称为确定所谓“脉动窗口”，也就是其中施加X射线的时间窗。在此，通常心脏的静止阶段最为可能。如果该假定正确，则向所述患者施加对心脏图像进行重建所需要的低剂量的X射线，以从不同投影方向获得二维X射线投影。同时达到高的图象质量。在考虑患者的呼吸运动的条件下进行成像时按照类似的方式工作。在此通常使用所谓的呼吸带，该呼吸带具有运动传感器并且施加在患者的胸部区域以用于检测呼吸运动。最后在成像时考虑所检测的呼吸周期
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是，说明一种开始所述类型的方法、设备和数据载体，使得可以通过替换的方式来控制医疗设备的运行。根据本专利技术，该任务通过一种用于控制一种装置的医疗设备的方法解决，所述装置具有针对患者的接触装置，在该接触装置中集成了至少一个可耦合到患者身体的电位传感器；信号分析装置，向该信号分析装置输送用所述至少一个电位传感器所产生的测量信号以进行分析；以及与信号分析装置连接的所述医疗设备，其中在患者与接触装置接触时利用至少一个耦合到患者身体的电位传感器来记录涉及患者的呼吸活动和/或心脏活动的测量信号，利用所述信号分析装置基于所述测量信号产生涉及患者的呼吸周期和/或心脏周期的触发信号，并且其中基于所述触发信号对所述医疗设备的运行进行控制。本专利技术从以下考虑出发常规的EKG电极的使用通常是麻烦的并且对患者来说是不舒服的。从而至少在患者是人的情况下必须通过部分地除去毛发以设置EKG电极才使胸部区域准备好。为了将EKG电极布置在皮肤上，大多需要使用粘合剂或接触介质。此外，在使用EKG电极的情况下出现EKG信号关于患者皮肤的个体阻抗的一定的依赖性。 因此建议放弃电气耦合到患者身体的常规的EKG电极，而是替代地在接触装置中布置至少一个电位传感器。为了执行所建议的方法，所述至少一个电位传感器通过接触装置与患者身体相接触，并且通过这种方式耦合到患者身体以记录测量信号。在此，电位传感器与患者的接触间接进行，也就是说患者可以穿戴衣物。如果电位传感器在胸部区域与患者身体耦合，则可以利用所述电位传感器产生涉及、表征或标识患者的呼吸活动和/或心脏活动的测量信号。最后，利用从所述测量信号推导出的触发信号，可以对医疗设备的运行进行控制或影响。根据本专利技术的一种变型，所述医疗设备是成像医疗设备，从而基于所述触发信号利用该成像医疗设备可以拍摄患者的图像信息，尤其是在患者的胸部区域或者在患者的腹部区域。根据本专利技术的另一种变型，所述医疗设备是射线治疗设备，其中基于所述触发信号来控制对患者组织的射线治疗。根据本专利技术的实施方式，所述至少一个电位传感器具有至少两个、优选三个可电容式耦合到患者身体的电极，利用这些电极产生差测量信号形式的测量信号，所述测量信号涉及患者的呼吸活动和/或心脏活动并且被输送给所述信号分析装置。三个电极中的两个是有源电极，而第三个电极是对于两个有源电极的基准电极。基于两个有源电极的信号，产生至少一个电位传感器的差测量信号。电位传感器一般还包括用于信号处理的组件，如仪表放大器、滤波器、Α/D转换器等等。根据本专利技术的一种实施方式，借助傅立叶分析和/或小波分析由信号分析装置对测量信号、尤其是差测量信号进行分析，以产生涉及患者的呼吸周期和/或心脏周期的触发信号。借助傅立叶分析和/或小波分析，可以识别出测量信号中其频率例如位于分配给人心脏的频率带宽(每分钟大约60到140跳)内的那些测量信号或信号分量，包括它们的信号能量。按照相同的方式可以识别出应当分配给患者呼吸的测量信号。本专利技术的一种设计规定，所述接触装置是用于布置或设置在患者胸部的带子，在该带子中集成了至少一个电位传感器或者在该带子上布置了至少一个电位传感器。这样的带子一般实施为有弹性的，以保证电位传感器与患者身体表面的良好接触。本专利技术的一种替换的设计规定，接触装置是患者支承卧榻的患者支承板，或者是可以布置在患者支承卧榻的患者支承板上的支承垫，其中患者支承板或支承垫具有至少一个可耦合到患者身体的电位传感器，其测量信号被输送给所述信号分析装置。至少一个电位传感器稱合到患者身体是通过将患者支承在患者支承板或支承垫上来进行的。本专利技术的一种扩展规定，所述患者支承板或所述支承垫具有多个可耦合到患者身体的电位传感器，这些电位传感器被布置为二维矩阵并且它们的测量信号被输送给信号分析装置。多个电位传感器及其尤其是它们被布置为阵列或二维矩阵的使用简化了患者在患者支承板或支承垫上的支承，因为不需要明确地注意患者的胸部区域必须位于确定的电位传感器的上方。此外，现在还有多个来自不同电位传感器的测量信号可用，从而可以选择看起来最适用于产生所述触发信号的那些测量信号。根据本专利技术的一种变型，所述信号分析装置具有计算单元和复用器，其中来自电位传感器的测量信号被从复用器输送给计算单元。据此测量信号被以时分方式处理，其中 可以限于或选择对产生触发信号相关的那些。这一般是具有最大幅度值的测量信号，其来自例如布置在患者心脏附近的电位传感器。根据本专利技术的另一实施方式，利用所述信号分析装置例如基于电位传感器的测量信号的相关测量信号或相关信号分量的信号强度或信号幅度来确定患者心脏关于患者支承板或者支承垫的位置。优选的，基于对来自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制一种装置（1,11,60,14,21,31）的医疗设备（1,31）的方法，所述装置具有针对患者（P）的接触装置（11,60），在该接触装置中集成了至少一个可耦合到患者（P）身体的电位传感器（20）；信号分析装置（14,21），向该信号分析装置输送用所述至少一个电位传感器（20）所产生的测量信号以进行分析；以及与信号分析装置（14,21）连接的所述医疗设备（1,31），其中？在患者（P）与接触装置（11,60）接触时利用至少一个耦合到患者（P）身体的电位传感器（20）来记录涉及患者（P）的呼吸活动和/或心脏活动的测量信号，？利用所述信号分析装置（14,21）基于所述测量信号产生涉及患者（P）的呼吸周期和/或心脏周期的触发信号，并且？其中基于所述触发信号对所述医疗设备（1,31）的运行进行控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A亨宁，S波佩斯库，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：