專利名稱：控制醫(yī)療設備的方法、具有醫(yī)療設備的裝置和數(shù)據(jù)載體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于控制醫(yī)療設備、尤其是用于盡可能無運動偽影地產(chǎn)生由于患者的心臟活動和/或呼吸而運動的患者組織的圖像，和/或用于對由于患者的心臟活動和/或呼吸而運動的患者組織進行射線治療的方法。本發(fā)明還涉及一種具有所述醫(yī)療設備并且具有用于執(zhí)行所述方法的計算設備的裝置，以及一種具有實現(xiàn)所述方法的計算程序。
背景技術：
在利用成像設備一例如利用X射線計算機斷層造影設備檢查患者組織的情況下，大多在所述組織或所述患者相對于X射線計算機斷層造影設備的X射線拍攝系統(tǒng)進動的條件下從組織的不同投影方向拍攝多個二維X射線投影。檢查的目的是基于二維X射線投影產(chǎn)生所述組織的高質(zhì)量和有說服力的圖像，這些圖像通常形成醫(yī)療診斷的基礎。
如果檢查在患者軀干的區(qū)域中的組織，則應當在產(chǎn)生該組織的圖像時也考慮通過患者的心臟活動或呼吸而引起的組織運動，以便能獲得所述組織的沒有運動偽影的高價值圖像。從而例如在對作為待檢查組織的心臟本身成像的情況下，始終追求在對層圖像和三維圖像進行基于所拍攝的心臟的二維X射線投影而進行的重建時僅使用在患者的心臟周期的以下心臟階段中拍攝二維X射線投影來避免所提到的、在重建的心臟的層圖像和三維圖像中的運動偽影，即在該心臟階段中心臟實際上不進行運動。在此為了確定患者心臟的心臟周期，通常記錄患者心臟的心電圖(EKG)。為了產(chǎn)生心臟的層圖像和三維圖像，一般超出多個心臟周期地在并行記錄心電圖的條件下拍攝二維X射線投影，并且此后基于心電圖僅選擇適用于重建的二維X射線投影，因此也稱為回顧法。在替換的措施中，同樣在多個心臟周期期間獲得心臟的二維X射線投影，但是基于并行記錄的心電圖僅在心臟位于心臟實際上不進行運動的心臟周期中時才獲得。該措施的優(yōu)點是，患者被置于較小的X射線劑量下。如果患者具有低的和均勻的心臟頻率或均勻的心臟周期，例如低于60bpm(每分鐘心跳)，則可以通過分析EKG中的RR間隔識別出在RR間隔的大約60%位置附近的比較短的時間范圍，在該時間范圍中例如對每個心臟周期都拍攝二維X射線投影。在這種關聯(lián)中也稱為確定所謂“脈動窗口”，也就是其中施加X射線的時間窗。在此，通常心臟的靜止階段最為可能。如果該假定正確，則向所述患者施加對心臟圖像進行重建所需要的低劑量的X射線，以從不同投影方向獲得二維X射線投影。同時達到高的圖象質(zhì)量。在考慮患者的呼吸運動的條件下進行成像時按照類似的方式工作。在此通常使用所謂的呼吸帶，該呼吸帶具有運動傳感器并且施加在患者的胸部區(qū)域以用于檢測呼吸運動。最后在成像時考慮所檢測的呼吸周期
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所基于的任務是，說明一種開始所述類型的方法、設備和數(shù)據(jù)載體，使得可以通過替換的方式來控制醫(yī)療設備的運行。根據(jù)本發(fā)明，該任務通過一種用于控制一種裝置的醫(yī)療設備的方法解決，所述裝置具有針對患者的接觸裝置，在該接觸裝置中集成了至少一個可耦合到患者身體的電位傳感器；信號分析裝置，向該信號分析裝置輸送用所述至少一個電位傳感器所產(chǎn)生的測量信號以進行分析；以及與信號分析裝置連接的所述醫(yī)療設備，其中在患者與接觸裝置接觸時利用至少一個耦合到患者身體的電位傳感器來記錄涉及患者的呼吸活動和/或心臟活動的測量信號，利用所述信號分析裝置基于所述測量信號產(chǎn)生涉及患者的呼吸周期和/或心臟周期的觸發(fā)信號，并且其中基于所述觸發(fā)信號對所述醫(yī)療設備的運行進行控制。本發(fā)明從以下考慮出發(fā)常規(guī)的EKG電極的使用通常是麻煩的并且對患者來說是不舒服的。從而至少在患者是人的情況下必須通過部分地除去毛發(fā)以設置EKG電極才使胸部區(qū)域準備好。為了將EKG電極布置在皮膚上，大多需要使用粘合劑或接觸介質(zhì)。此外，在使用EKG電極的情況下出現(xiàn)EKG信號關于患者皮膚的個體阻抗的一定的依賴性。 因此建議放棄電氣耦合到患者身體的常規(guī)的EKG電極，而是替代地在接觸裝置中布置至少一個電位傳感器。為了執(zhí)行所建議的方法，所述至少一個電位傳感器通過接觸裝置與患者身體相接觸，并且通過這種方式耦合到患者身體以記錄測量信號。在此，電位傳感器與患者的接觸間接進行，也就是說患者可以穿戴衣物。如果電位傳感器在胸部區(qū)域與患者身體耦合，則可以利用所述電位傳感器產(chǎn)生涉及、表征或標識患者的呼吸活動和/或心臟活動的測量信號。最后，利用從所述測量信號推導出的觸發(fā)信號，可以對醫(yī)療設備的運行進行控制或影響。根據(jù)本發(fā)明的一種變型，所述醫(yī)療設備是成像醫(yī)療設備，從而基于所述觸發(fā)信號利用該成像醫(yī)療設備可以拍攝患者的圖像信息，尤其是在患者的胸部區(qū)域或者在患者的腹部區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的另一種變型，所述醫(yī)療設備是射線治療設備，其中基于所述觸發(fā)信號來控制對患者組織的射線治療。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述至少一個電位傳感器具有至少兩個、優(yōu)選三個可電容式耦合到患者身體的電極，利用這些電極產(chǎn)生差測量信號形式的測量信號，所述測量信號涉及患者的呼吸活動和/或心臟活動并且被輸送給所述信號分析裝置。三個電極中的兩個是有源電極，而第三個電極是對于兩個有源電極的基準電極。基于兩個有源電極的信號，產(chǎn)生至少一個電位傳感器的差測量信號。電位傳感器一般還包括用于信號處理的組件，如儀表放大器、濾波器、Α/D轉(zhuǎn)換器等等。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，借助傅立葉分析和/或小波分析由信號分析裝置對測量信號、尤其是差測量信號進行分析，以產(chǎn)生涉及患者的呼吸周期和/或心臟周期的觸發(fā)信號。借助傅立葉分析和/或小波分析，可以識別出測量信號中其頻率例如位于分配給人心臟的頻率帶寬(每分鐘大約60到140跳)內(nèi)的那些測量信號或信號分量，包括它們的信號能量。按照相同的方式可以識別出應當分配給患者呼吸的測量信號。本發(fā)明的一種設計規(guī)定，所述接觸裝置是用于布置或設置在患者胸部的帶子，在該帶子中集成了至少一個電位傳感器或者在該帶子上布置了至少一個電位傳感器。這樣的帶子一般實施為有彈性的，以保證電位傳感器與患者身體表面的良好接觸。
本發(fā)明的一種替換的設計規(guī)定，接觸裝置是患者支承臥榻的患者支承板，或者是可以布置在患者支承臥榻的患者支承板上的支承墊，其中患者支承板或支承墊具有至少一個可耦合到患者身體的電位傳感器，其測量信號被輸送給所述信號分析裝置。至少一個電位傳感器稱合到患者身體是通過將患者支承在患者支承板或支承墊上來進行的。本發(fā)明的一種擴展規(guī)定，所述患者支承板或所述支承墊具有多個可耦合到患者身體的電位傳感器，這些電位傳感器被布置為二維矩陣并且它們的測量信號被輸送給信號分析裝置。多個電位傳感器及其尤其是它們被布置為陣列或二維矩陣的使用簡化了患者在患者支承板或支承墊上的支承，因為不需要明確地注意患者的胸部區(qū)域必須位于確定的電位傳感器的上方。此外，現(xiàn)在還有多個來自不同電位傳感器的測量信號可用，從而可以選擇看起來最適用于產(chǎn)生所述觸發(fā)信號的那些測量信號。根據(jù)本發(fā)明的一種變型，所述信號分析裝置具有計算單元和復用器，其中來自電位傳感器的測量信號被從復用器輸送給計算單元。據(jù)此測量信號被以時分方式處理，其中 可以限于或選擇對產(chǎn)生觸發(fā)信號相關的那些。這一般是具有最大幅度值的測量信號，其來自例如布置在患者心臟附近的電位傳感器。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，利用所述信號分析裝置例如基于電位傳感器的測量信號的相關測量信號或相關信號分量的信號強度或信號幅度來確定患者心臟關于患者支承板或者支承墊的位置。優(yōu)選的，基于對來自相鄰的電位傳感器的測量信號或測量信號的信號分量進行的交叉相關分析來確定患者心臟關于患者支承板或支承墊的位置。對心臟位置的確定使得可以更為精確地識別出或選擇以下電位傳感器或來自這些電位傳感器的測量信號或信號分量，利用它們可以最好地檢測或記錄心臟活動。目標是對包括QRS綜合波在內(nèi)的患者的心臟周期進行質(zhì)量上高價值的檢測，以能夠推導出適用于對醫(yī)療設備進行控制的觸發(fā)信號。此外，對心臟關于患者支承板或支承墊的方位的確定具有以下優(yōu)點可以更好地識別出或定位其測量信號最適用于確定患者的呼吸周期的那些電位傳感器。在此附加地可以識別出或定位其測量信號涉及胸部呼吸的那些電位傳感器，以及其測量信號涉及腹部呼吸的那些電位傳感器。通過這種方式可以根據(jù)患者軀干的不同部位確定以及考慮呼吸周期的變化以產(chǎn)生合適的觸發(fā)信號。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，利用所述信號分析裝置基于對心臟關于患者支承板或支承墊的位置的確定來確定患者在患者支承板或支承墊上的方位或取向，和/或確定患者關于患者支承板或支承墊的身體片段，在該身體片段中為了對患者心臟進行成像而必須記錄圖像信息。通過這種方式，為了進行成像不僅自動確定患者的取向，而且還確定在成像過程中要掃描或采樣的患者身體區(qū)域，這些信息可以直接在成像設備中用于成像，而無需如在計算機斷層造影設備的情況下要利用粗略掃描才能獲得該信息。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，利用所述信號分析裝置基于所述測量信號確定患者的身高、患者的至少一個胳膊的方位、至少一個大腿、軀干和/或頭部關于患者支承板或支承墊的方位。對這些信息的確定優(yōu)選在患者合作下通過以下方式進行，即患者依據(jù)指示運動相應的身體部位并且由此產(chǎn)生可分析的測量信號。但是即使對于不太合作的患者也可以通過相應身體部位的強制運動一例如通過臥榻的強制振動一來產(chǎn)生相應的測量信號。此外，利用所述信號分析裝置可以基于所述測量信號確定并且例如在成像時考慮患者的至少一個胳膊、至少一個大腿、軀干和/或頭部關于患者支承板或支承墊的方位。例如，在利用磁共振設備對患者頭部進行時間上長期持續(xù)的圖像拍攝的情況下可能檢測到頭部的運動并由此在成像時可以執(zhí)行校正。根據(jù)本發(fā)明的另一種變型，利用所述信號分析裝置從有關患者方位、尤其是有關頭部、軀干、心臟、胳膊和大腿關于支承板或支承墊的方位的認識出發(fā)確定或估計患者的不同內(nèi)部器官或不同組織關于患者支承板或支承墊的方位，并且基于此來設定患者關于患者支承板或支承墊的以下不同身體片段，在這些身體片段中為了對患者的內(nèi)部器官或組織進行成像而必須分別記錄圖像信息。在成像醫(yī)療設備中可以將這些信息用于所謂的“自動對齊功能”，在該功能的情況下依據(jù)待檢查的組織并且基于所確定的有關組織關于患者支承板或支承墊的方位的信息自動地在包含所述組織的身體片段中用成像設備記錄圖像信息。本發(fā)明所基于的任務是還通過一種裝置解決，該裝置具有用于患者的接觸裝置， 在該接觸裝置中集成了至少一個可耦合到患者身體的電位傳感器，信號分析裝置，向該信號分析裝置輸送用所述至少一個電位傳感器產(chǎn)生的測量信號來用于分析，與所述信號分析裝置連接的醫(yī)療設備，以及計算設備，該計算設備包括實現(xiàn)上述方法的計算程序。根據(jù)本發(fā)明的一種變型，所述接觸裝置是帶子、患者支承臥榻的患者支承板或者用于患者支承臥榻的支承墊。所述醫(yī)療設備可以是計算機斷層造影設備、C弧X射線設備、PET設備、SPECT設備、磁共振設備或射線治療設備。此外，本發(fā)明所基于的任務還通過一種數(shù)據(jù)載體解決，該數(shù)據(jù)載體具有實現(xiàn)上述方法的計算程序。


本發(fā)明的實施例在所附的示意圖中示出。圖I示出計算機斷層造影設備形式的醫(yī)療設備，圖2示出圖I中的計算機斷層造影設備的患者支承板，具有多個集成的、布置為兩維矩陣的電位傳感器，圖3示出電位傳感器的原理性結(jié)構，圖4示出射線治療設備形式的醫(yī)療設備，圖5示出僅具有一個電位傳感器的患者支承板或支承墊，以及圖6示出圖I的計算機斷層造影設備，其中在患者上施加具有電位傳感器的帶子。
具體實施例方式在附圖中相同或功能相同的元件全部具有相同的附圖標記。在附圖中的顯示是示意性的并且不一定按照比例。醫(yī)療設備在本發(fā)明的當前實施例的情況下是計算機斷層造影設備和射線治療設備，下面將不限制一般性地僅對這些醫(yī)療設備闡述到理解本發(fā)明所需要的程度。在圖I中所示出的計算機斷層造影設備I包括機架2，所述機架具有靜止部件3和示意性表示的、可圍繞系統(tǒng)軸5旋轉(zhuǎn)的部件4，所述可旋轉(zhuǎn)的部件借助未在圖I中示出的軸承相對于靜止部件3可旋轉(zhuǎn)地支承?？尚D(zhuǎn)部件4在本發(fā)明的當前實施例中具有包括X射線源6和X射線檢測器7的X射線系統(tǒng)，X射線源6和X射線檢測器7相對置地布置在可旋轉(zhuǎn)部件4上。在計算機斷層造影設備I運行中，從X射線源6在X射線檢測器7的方向上發(fā)出X射線8，穿透測量對象并且由X射線檢測器7以檢測器測量數(shù)據(jù)或檢測器測量信號的形式米集。此外，計算機斷層造影設備I具有用于支承待檢查患者P的患者臥榻9?；颊吲P榻9包括臥榻底座10,在該臥榻底座上布置為了實際支承患者P而設置的患者支承板11?；颊咧С邪?1按照以下方式可相對于臥榻底座10在系統(tǒng)軸5的方向上電動地調(diào)節(jié)，即例如在螺旋掃描中患者支承板與患者P可以一起被引入機架2的開口 12中以用于拍攝患者P的二維X射線投影。對利用X射線系統(tǒng)拍攝的二維X射線投影進行的計算方式的處理或基于二維X射線投影的檢測器測量數(shù)據(jù)或檢測器測量信號對層圖像、三維圖像或三維數(shù)據(jù)組的重建是利 用計算機斷層造影設備I的示意性示出的圖像計算機13進行的。此外，計算機斷層造影設備I具有計算設備14，利用該計算設備可執(zhí)行以及將執(zhí)行用于對計算機斷層造影設備I進行操作和控制的計算程序。在此，計算設備14不必構成為單獨的計算設備14，而是還可以集成在計算機斷層造影設備I中。在本發(fā)明的當前實施例的情況下，在計算設備14中加載計算程序15，該計算程序?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的用于控制醫(yī)療設備、當前是計算機斷層造影設備I的方法。計算程序15除了別的之外是用于計算機斷層造影設備I的專用運行模式，并且可以通過網(wǎng)絡18從可攜帶的數(shù)據(jù)載體(例如從CD 16或記憶棒)或還從服務器17加載到計算設備14中，所述網(wǎng)絡18可以是公用的網(wǎng)絡以及診所或醫(yī)院內(nèi)部的網(wǎng)絡。在本發(fā)明的當前實施例的情況下，在患者支承板11中作為用于患者P的接觸裝置集成多個電位傳感器20，這些電位傳感器被布置為二維矩陣。圖2以示意性視圖示出電位傳感器20在患者支承板11的內(nèi)部的布置。電位傳感器20在患者支承板11的內(nèi)部的布置在此如下進行，即在將患者支承置于患者支承板11上時進行電位傳感器20到患者P的身體表面的耦合，從而可以利用電位傳感器20產(chǎn)生測量信號。圖3示出在本發(fā)明的當前實施例的情況下使用的電位傳感器20的原理性結(jié)構。電位傳感器20包括3個電容地可耦合到或當前已經(jīng)耦合到患者P的身體的電極41至43，其中電極41和42是有源電極。電極43是基準電極或所謂的“被驅(qū)動的接地層”。所有三個電極都在患者一側(cè)具有絕緣層44至46,并且按習慣通過患者P的衣物47稱合到患者P的身體?；谒鰞蓚€有源電極41，42的信號產(chǎn)生差測量信號。在此對于本發(fā)明來說，首先通過患者P的心臟活動以及通過因為患者P的呼吸而造成的胸腔的上升和下降而在患者P的身體表面與電位傳感器20的電極之間導致的動態(tài)距離變化是相關的。在本發(fā)明的當前實施例的情況下，每個電位傳感器20也具有用于對信號進行預處理的電氣組件。從而有源電極41，42的信號被輸送給儀表放大器48。此外可以設置濾波器49以及Α/D轉(zhuǎn)換器50。但是電位傳感器20不一定必須具有這種組件或用于對信號進行預處理或?qū)π盘栠M行處理的所有所述組件。只要測量技術上可行，有源電極的信號還可以首先從患者支承板11中引出，然后被進一步處理。在本發(fā)明的當前實施例的情況下，電位傳感器20與信號分析裝置連接，所述信號分析裝置具有復用器21以及用于對差信號進行分析的計算單元。在本發(fā)明的當前實施例的情況下，計算設備14形成所述信號分析裝置的計算單元。電位傳感器20的差測量信號通過復用器21被輸送給計算設備14。計算設備14對復用器2所獲得的差測量信號進行分析，其中在本發(fā)明的當前實施例的情況下，計算設備14對每個電位傳感器20的差測量信號進行傅立葉分析和/或小波分析，以尤其是首先識別出矩陣的以下電位傳感器20，這些電位傳感器20的差測量信號或差測量信號的信號分量具有對于心臟活動來說典型的信號能量以及具有位于分配給人類心臟的頻率帶寬(每分鐘大約60至140跳)內(nèi)的頻率。通過以這種方式識別出的電位傳感器20，確定患者P的心臟關于患者支承板11的位置。附加地，在本發(fā)明的當前實施例的情況下對來自所識別出的相鄰的電位傳感器20的
基于對所識別出的、靠近患者P的心臟布置的電位傳感器20的差測量信號的分析，確定患者心臟的活動。理想情況下，確定患者P的心臟周期或患者P的心臟的心電圖，從而基于所確定的心臟周期或心電圖可以產(chǎn)生用于設定開頭所提到的“脈動窗口”的觸發(fā)脈沖。通過這種方式例如可以控制對胸部區(qū)域、尤其是患者P的心臟的X射線投影的拍攝，也就是說，僅在通過觸發(fā)脈沖設定的“脈動窗口 ”期間拍攝X射線投影，在該脈動窗口中患者P的心臟實際上沒有進行運動。此外，如果確定心臟關于患者支承板11的方位，則可以對以下電位傳感器20進行更好地識別或定位，這些電位傳感器的差測量信號最適合于確定患者P的呼吸周期。尤其是可以對其差測量信號涉及胸部呼吸的電位傳感器20以及其差測量信號涉及腹部呼吸的電位傳感器20進行識別或定位。因此基于所識別的、其差測量信號涉及胸部呼吸的電位傳感器20可以確定涉及胸部呼吸的呼吸周期。最后，借助涉及胸部呼吸的呼吸周期，可以產(chǎn)生觸發(fā)信號，利用所述觸發(fā)信號來設定所述呼吸周期的至少一個時間段來對患者P的胸部區(qū)域拍攝X射線投影，尤其是對患者的肺部拍攝X射線投影。按照類似的方式，可以基于所識別的、其差測量信號涉及腹部呼吸的電位傳感器20來確定涉及腹部呼吸的呼吸周期。最后借助涉及腹部呼吸的呼吸周期，可以產(chǎn)生觸發(fā)信號，利用所述觸發(fā)信號來設定所述呼吸周期的至少一個時間段來對患者P的腹部區(qū)域拍攝X射線投影。分別確定或設定的觸發(fā)信號對計算機斷層造影設備I來說既可以用于已經(jīng)描述的前瞻性圖像產(chǎn)生方法，在該前瞻性圖像產(chǎn)生方法中僅當患者P的軀干盡可能沒有運動時才拍攝X射線投影，所述運動通過心臟活動和/或呼吸活動引起，也可以用于回顧性圖像產(chǎn)生方法，在該回顧性圖像產(chǎn)生方法中在基于觸發(fā)信號拍攝了X射線投影之后選擇在以下階段中拍攝的X射線投影來進行圖像重建，在所述階段中患者P的軀干盡可能沒有因為心臟活動和/或呼吸活動引起的運動。此外，電位傳感器20的差測量信號可以被用于確定患者P關于患者支承板11的取向、尺寸、至少一個胳膊的方位、至少一個大腿的方位、軀干的方位和/或頭部的方位。優(yōu)選的，這在患者P的配合下通過以下方式進行，即患者P進行相應身體部位的相應運動，使得產(chǎn)生限定的差測量信號，在計算設備14方面對所述限定的差測量信號的分析提供期望的信息。在本發(fā)明的當前實施例的情況下，基于所獲得的有關患者P關于患者支承板11的取向、尺寸、心臟的方位、頭部的方位、胳膊的方位和大腿的方位的信息，利用計算設備14確定和存儲患者P的不同內(nèi)部器官關于患者支承板11的方位，如肺部的方位、腸的方位等，或患者P的其它不同組織關于患者支承板11的方位，如脊柱的方位、骨盆的方位等，并且基于這些方位以及在考慮患者支承板11和機架2相對于彼此的已知方位和位置的情況下設定或定義患者P關于患者支承板11的不同身體片段或掃描片段，并且存儲起來，在這些身體片段或掃描片段中分別為了對患者P的內(nèi)部器官或組織進行成像而必須拍攝圖像信息。由此實現(xiàn)了所謂的“自動對齊功能”。如果掃描患者P的心臟，則已經(jīng)設定或定義了掃描區(qū)域，也就是其中在X射線系統(tǒng)圍繞系統(tǒng)軸5旋轉(zhuǎn)的條件下從不同投影方向拍攝心臟的X射線投影的區(qū)域，而不必首先還借助粗略掃描來確定所述掃描區(qū)域。對于患者P的其它器官 和組織來說也處于同樣的情況。此外，可以基于差測量信號和計算設備來確定尤其是在拍攝X射線投影期間患者關于患者支承板11的運動、患者胳膊的運動、大腿、軀干或頭部的運動，并且在考慮所確定的運動的情況下避免在患者P的組織的重建圖像中的運動偽影。計算機斷層造影設備I在此不僅能用于成像，而且還可用于計劃干預或者還可以用于計劃射線治療，以例如將患者的待治療組織與患者的呼吸階段相關聯(lián)。此外，成像醫(yī)療設備還可以是C弧X射線設備、PET設備、SPECT設備或磁共振設備。為了將電位傳感器在磁共振設備中使用，還可以由非磁性金屬來制造所述電位傳感器。此外，醫(yī)療設備還可以是射線治療設備。圖4以強烈示意性的顯示示出這種射線治療設備31，其包括固定部件33和示意性表示的、可圍繞系統(tǒng)軸35旋轉(zhuǎn)的部件34，所述可旋轉(zhuǎn)的部件借助圖4中未示出的軸承可相對于固定部件33旋轉(zhuǎn)地支承。可旋轉(zhuǎn)的部件34具有治療用X射線源36以及布置在該X射線源對面的X射線檢測器37以用于MeV成像。射線治療設備31的其余部件，如患者臥榻9等，基本上與計算機斷層造影設備I的部件相應，因此它們具有相同的附圖標記。治療用X射線源36用于向患者P的待治療組織施加具有在MeV范圍中的光子能量的治療用X射線。在射線治療設備的情況下，從患者支承板11的電位傳感器20的差測量信號中產(chǎn)生的觸發(fā)信號被用于，僅當待治療的組織盡可能沒有通過患者P的心臟活動或呼吸活動而引起的運動時和/或當待治療的組織位于確定的治療位置上從而使得不被治療的組織也不會被施加X射線時，才向患者P的待治療組織施加治療用X射線。與本發(fā)明的所描述的實施例不同，電位傳感器不需要集成在患者支承板中。還存在將電位傳感器布置在能夠或?qū)⒈恢С性诨颊咧С邪迳系闹С袎|中的可能性。這對業(yè)已存在的、可通過這種方式簡單事后裝備的醫(yī)療設備來說是特別有利的。也不是非得需要存在電位傳感器的矩陣。只要合適，在患者支承板或支承墊中也可以僅存在一個電位傳感器。圖5借助患者支承板11不出簡化的結(jié)構,其中僅存在一個電位傳感器20。在這種情況下不需要復用器。替換的，至少一個電位傳感器20還可以布置在帶子60中或者集成在帶子60中， 所述帶子施加在患者P的胸部。圖6示出按照圖I的本發(fā)明的實施方式。在該情況下，患者支承板11不需要具有電位傳感器。帶子一般是彈性的，以保證電位傳感器20與患者P身體的良好接觸。
權利要求
1.一種用于控制一種裝置(1，11，60，14，21，31)的醫(yī)療設備(1，31)的方法，所述裝置具有針對患者(P)的接觸裝置(11，60)，在該接觸裝置中集成了至少一個可耦合到患者(P)身體的電位傳感器(20);信號分析裝置(14，21)，向該信號分析裝置輸送用所述至少一個電位傳感器(20)所產(chǎn)生的測量信號以進行分析；以及與信號分析裝置(14，21)連接的所述醫(yī)療設備(1，31)，其中 -在患者(P)與接觸裝置(11，60)接觸時利用至少一個耦合到患者(P)身體的電位傳感器(20)來記錄涉及患者(P)的呼吸活動和/或心臟活動的測量信號， -利用所述信號分析裝置(14，21)基于所述測量信號產(chǎn)生涉及患者(P)的呼吸周期和/或心臟周期的觸發(fā)信號，并且 -其中基于所述觸發(fā)信號對所述醫(yī)療設備(1，31)的運行進行控制。
2.根據(jù)權利要求I的方法，其中所述醫(yī)療設備是成像醫(yī)療設備(1)，其中基于所述觸發(fā)信號利用該成像醫(yī)療設備(I)記錄患者(P)的圖像信息。
3.根據(jù)權利要求I或2的方法，其中所述醫(yī)療設備是射線治療設備(31)，其中基于所述觸發(fā)信號來控制對患者(P)組織的射線治療。
4.根據(jù)權利要求I至3之一的方法，其中所述至少一個電位傳感器(20)具有至少兩個、優(yōu)選三個可電容式耦合到患者(P)身體的電極(41-43)，利用這些電極產(chǎn)生差測量信號形式的測量信號，所述測量信號涉及患者(P)的呼吸活動和/或心臟活動并且被輸送給所述信號分析裝置(14，21)。
5.根據(jù)權利要求I至4之一的方法，其中借助傅立葉分析和/或小波分析由信號分析裝置(14，21)對測量信號進行分析，以產(chǎn)生涉及患者(P)的呼吸周期和/或心臟周期的觸發(fā)信號。
6.根據(jù)權利要求I至5之一的方法，其中所述接觸裝置是用于布置在患者(P)胸部的帶子(60)，在該帶子中集成了至少一個電位傳感器(20)或者在該帶子上布置了至少一個電位傳感器(20)。
7.根據(jù)權利要求I至5之一的方法，其中所述接觸裝置是患者支承臥榻(9)的患者支承板(11)，或者是能夠布置在患者支承臥榻(9)的患者支承板(11)上的支承墊，其中患者支承板(11)或支承墊具有至少一個可耦合到患者(P)身體的電位傳感器(20)，其測量信號被輸送給所述信號分析裝置(14，21)。
8.根據(jù)權利要求7的方法，其中所述患者支承板(11)或所述支承墊具有多個可耦合到患者(P)身體的電位傳感器(20)，這些電位傳感器被布置為二維矩陣并且它們的測量信號被輸送給信號分析裝置(14，21 )。
9.根據(jù)權利要求I至8之一的方法，其中所述信號分析裝置具有計算單元(14)和復用器(21)，其中來自電位傳感器(20)的測量信號被從復用器(21)輸送給計算單元(14)。
10.根據(jù)權利要求8或9的方法，其中利用所述信號分析裝置(14，21)確定患者心臟(P)關于患者支承板(11)或者支承墊的位置。
11.根據(jù)權利要求10的方法，其中利用所述信號分析裝置(14，21)基于對來自相鄰的電位傳感器(20)的測量信號進行的交叉相關分析來確定患者(P)心臟關于患者支承板(11)或支承墊的位置。
12.根據(jù)權利要求10或11的方法，其中利用所述信號分析裝置(14，21)基于對心臟關于患者支承板(11)或支承墊的位置的確定來確定患者(P)在患者支承板或支承墊上的方位或取向，和/或確定患者(P)關于患者支承板(11)或支承墊的身體片段，在所述身體片段中為了對患者(P)心臟進行成像而必須記錄圖像信息。
13.根據(jù)權利要求8至12之一的方法，其中利用所述信號分析裝置(14，21)確定患者(P)關于患者支承板(11)或支承墊的尺寸、至少一個胳膊的方位、至少一個大腿的方位、軀干的方位和/或頭部的方位。
14.根據(jù)權利要求13的方法，其中利用所述信號分析裝置(14，21)確定患者(P)的至少一個胳膊、至少一個大腿、軀干和/或頭部關于患者支承板(11)或支承墊的運動。
15.根據(jù)權利要求13或14的方法，其中利用所述信號分析裝置(14，21)確定患者(P)的不同內(nèi)部器官或不同組織關于患者支承板(11)或支承墊的方位，并且基于此來設定患者(P)關于患者支承板(11)或支承墊的以下不同身體片段，在這些身體片段中為了對患者(P)的內(nèi)部器官或組織進行成像而必須分別記錄圖像信息。
16.一種裝置，該裝置具有針對患者(P)的接觸裝置(11，60)，在該接觸裝置中集成了至少一個可耦合到患者(P)身體的電位傳感器(20);信號分析裝置(14，21)，向該信號分析裝置輸送用所述至少一個電位傳感器(20)產(chǎn)生的測量信號來用于分析；與所述信號分析裝置(14，21)連接的醫(yī)療設備(1，31);以及計算設備(14)，該計算設備包括實現(xiàn)根據(jù)權利要求I至15之一的方法的計算程序(15)。
17.根據(jù)權利要求16的設備，其中所述接觸裝置是帶子(60)、患者支承臥榻(9)的患者支承板(11)或者用于患者支承臥榻(9)的支承墊。
18.根據(jù)權利要求16或17的設備，其中所述醫(yī)療設備是計算機斷層造影設備(I)、C弧X射線設備、PET設備、SPECT設備、磁共振設備或射線治療設備(31)。
19.一種數(shù)據(jù)載體，該數(shù)據(jù)載體具有實現(xiàn)根據(jù)權利要求I至15之一的方法的計算程序(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制一種裝置(1,11,60,14,21,31)的醫(yī)療設備(1,31)的方法，所述裝置具有針對患者(P)的接觸裝置(11,60)，在該接觸裝置中集成了至少一個可耦合到患者身體的電位傳感器(20)；信號分析裝置(14,21)；以及與信號分析裝置(14,21)連接的所述醫(yī)療設備(1,31)，其中在患者與接觸裝置接觸時利用電位傳感器來記錄涉及患者的呼吸活動和/或心臟活動的測量信號，利用信號分析裝置基于測量信號產(chǎn)生涉及患者的呼吸周期和/或心臟周期的觸發(fā)信號，并且基于觸發(fā)信號控制醫(yī)療設備的運行。本發(fā)明還涉及所述裝置，該裝置具有醫(yī)療設備以及用于執(zhí)行所述方法的計算設備(14)，以及涉及包括實現(xiàn)該方法的計算程序(15)的數(shù)據(jù)載體(16)。
文檔編號A61B6/03GK102805638SQ20121016583
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權日2011年6月1日
發(fā)明者A.亨寧, S.波佩斯庫 申請人:西門子公司