专利名称：对磁共振设备的测量序列进行心电图触发的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对磁共振设备的测量序列进行EKG(心电图)触发的方法，其中，通过两个通道采集患者的EKG信号。
背景技术：
对于磁共振断层造影(MR)来说需要采集患者的EKG信号，以便将MR测量序列的触发与患者的心跳同步。同样，可以通过在MR检查中采集的EKG信号获得关于当前心脏阶段的信息。如果EKG信号与测量序列的触发不同步，则存在MR图像包含运动伪影的危险。
然而，在实践中EKG信号的采集存在困难，因为在MR序列中起作用的电磁场以巨大的规模、干扰地耦合进了EKG电子电路中，由此影响到了对于心脏周期的可靠确定。除了这种进入EKG电子电路的不希望的耦合之外，在较高的磁通密度的条件下出现所谓的磁流体动力效应，其导致心跳的T波过高。在心电图中用字母标记出心脏周期的不同阶段，例如通过序列P-Q-R-S-T进行标记。在此，R锯齿示出了最大的偏移，它是触发的参考点，因此必须被可靠地确定。
US6070097公开了一种用于对磁共振设备的测量序列进行EKG触发的方法，不过在那里是通过单一通道采集患者的EKG信号。
在WO99/04688中提出了由两个EKG通道进行采集，从该采集导出在坐标系中的一种矢量表示。从该表示中应该可以得到心脏周期的R锯齿。不过，不确定的是该方法是否具有足够的可靠性，因为矢量投影取决于多种影响，例如患者屏住呼吸时矢量投影发生改变。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种可靠且无干扰地起作用的、触发磁共振设备的测量序列的方法。
为了解决上述技术问题，根据本发明在本文开始部分类型的方法中建议，在下列条件下进行对测量序列的触发至少一个通道的、要进行数字信号处理的EKG信号超过了阈值，同时该EKG信号的导数或者该EKG信号的导数的绝对值在两个通道中位于一个确定的间隔之内。
在按照本发明的方法中，只有同时满足多个条件时，才对磁共振设备的测量序列进行触发。只有在至少一个通道中超出了确定的阈值时才进行触发。在此，引入的另一判据是，EKG信号的导数或者其绝对值必须位于一个确定的间隔或值域之内。只有在对两个通道都满足该条件时，才对测量序列进行触发。
根据本发明，平行地进行判据的判断，以使得延迟时间最少。按照本发明，可以将对判据判断的平行提取近乎任意地扩展到其它的判据。在此，触发是专门的判据加权的结果。
按照本发明，EKG信号的数字信号处理可以包括下列步骤与特定于MR的干扰匹配的低通滤波，和/或计算导数绝对值函数，和/或借助于内插器计算所述阈值。在此，可以根据EKG信号的第一或第二导数或者它们的组合来构造导数绝对值函数。
在按照本发明的方法中，可以对两个通道分别确定定义该间隔的下边界值和上边界值。如果在学习阶段中获得定义该间隔的边界值，与此同时在对EKG信号的采集中不出现干扰或者出现个别可以忽略的干扰的话，则该方法具有特别高的可靠性。如果患者在该学习阶段期间位于磁共振设备的患者隧道的外部，则是特别有利的，因为在这种情况下信号采集不受到磁共振设备的磁铁影响。如果在另一个磁共振检查之前进行另一个学习阶段，则还可以实现更高的可靠性。该学习阶段也可以在患者隧道中进行。由此，可以补偿在过渡时间中出现的变动，该变动例如可能由于药物的扩散而造成。
此外，本发明涉及一种磁共振设备。按照本发明的磁共振设备被构造用来实施所述的方法。
下面对照附图所示的一种实施方式对本发明的其它优点和细节进行说明。这些附图是示意图并且图1示出了本发明方法的学习阶段的示意图；以及图2示出了本发明方法的示意图。
具体实施例方式
如图1中所示，通过EKG通道1、2接收数字输入数据。在此，通道1对应于导数I，通道2对应于导数aVF。在实际的磁共振测量之前进行图1中示出的起始学习阶段，在此，患者处于患者隧道的外部。由此保证了信号采集不被患者隧道内部的电磁场所干扰。在学习阶段确定对于EKG信号R锯齿的边界值。由此，下边界值和上边界值定义了一个间隔，该间隔确定了R锯齿的允许值域。
如图1中所示，将信号引入到形成导数或者导数绝对值的导数形成器3。在下面的分支中通过低通滤波器4，其与在磁共振设备中出现的干扰相匹配。随后，在导数绝对值形成器5中形成导数绝对值函数。在此，可以使用信号的第一或第二导数或者它们的组合。借助内插器在阈值形成器6中确定一个阈值，在比较器7中将该阈值与导数绝对值形成器5的输出值进行比较。按照这种方式确定了导数的最大值和最小值，并且在步骤8中进行存储。该最大值和最小值是对于允许值间隔的边界值。导数值或导数绝对值的最大值，相对于边沿陡峭的梯度干扰限定出了R锯齿。通过下边界值排除了错误触发到边沿陡峭的、心脏周期的T波上。在本发明之内可以集成其它算法组件，从中给出其它的触发判据或者限制判据。
在随后进行的MR检查中考虑在起始学习阶段确定的、所述间隔的边界值。必要时，在患者隧道中的其它学习阶段中对这些边界值或者其子集进行调整或者更新。
类似于第一通道进行对第二通道2的数字信号处理。同样按照两个分开的分支对信号进行处理，以便获得对于第二通道的上边界值和下边界值。
图2示意性地示出了在活动阶段中的触发算法。
第一通道1的输入数据在上面的分支中到达低通滤波器9，以及连接在后的导数绝对值形成器10。在比较器11中，将由导数绝对值形成器10确定的值与由阈值形成器12提供的阈值进行比较。该数字信号处理的流程分别对应于在图1中示出的学习阶段中的下面的分支。对于第二通道2的下面分支来说，利用低通滤波器13、导数绝对值形成器14、阈值形成器15和比较器16进行同样的信号处理。
分别在第一和第二通道1、2的另一个分支中使用了导数形成器17和18，它们分别提供有关EKG信号的导数或者导数的绝对值。随后，分别对两个通道在方法步骤19和20中检验由导数形成器17和18提供的值是否处于确定的间隔之内。为了使得该条件得到满足，值必须介于在前面的学习阶段中确定的下边界值和上边界值之间。两个分支通过与函数21相互耦合，也就是说，只有两个通道1、2的导数介于各自允许的值域内部的条件下，方法才可以继续。
此外，第一通道的上分支与第二通道的下分支通过或函数22相互耦合，也就是说，如果超出了第一通道的阈值或者第二通道的阈值或者两个阈值，则继续触发算法。与函数21的输出信号以及或函数22的输出信号被送至与逻辑23。只有在两个条件满足的情况下，才进行触发24。
权利要求
1.一种用于对磁共振设备的测量序列进行EKG触发的方法，其中，通过两个通道采集患者的EKG信号，其特征在于，在下列条件下进行对测量序列的触发至少一个通道的、要进行数字信号处理的EKG信号超过了阈值，同时该EKG信号的导数或者该EKG信号的导数的绝对值在所述两个通道中位于一个确定的间隔之内。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述EKG信号的数字信号处理包括下列步骤a)低通滤波和/或b)计算导数绝对值函数和/或c)借助于内插器计算所述阈值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述EKG信号的第一或第二导数或者它们的组合来构造所述导数绝对值函数。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对两个通道分别为所述间隔确定下边界值和上边界值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在学习阶段中获得定义所述间隔的边界值，与此同时在采集EKG信号时不出现干扰或者出现可以忽略的干扰。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述学习阶段期间，患者位于磁共振设备的患者隧道的内部或者外部。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在磁共振检查之前和/或在另一个磁共振检查之前，重新确定所述边界值，其中，更新个别的或全部的边界值和/或其它参数，患者优选地位于患者隧道之中。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在出现EKG信号的R锯齿时进行触发。
9.一种磁共振设备，其特征在于，该磁共振设备被构造用来实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
全文摘要
本发明公开了一种用于对磁共振设备的测量序列进行EKG触发的方法，其中通过两个通道采集患者的EKG信号，其中，在下列条件下进行对测量序列的触发至少一个通道的、要进行数字信号处理的EKG信号超过了阈值，同时该EKG信号的导数或者该EKG信号的导数的绝对值在所述两个通道中位于一个确定的间隔之内。
文档编号G01R33/567GK1879557SQ20061009365
公开日2006年12月20日 申请日期2006年6月14日 优先权日2005年6月14日
发明者迈克尔·弗兰克, 斯蒂芬·默克尔, 厄恩斯特·马斯塔法, 赫尔穆特·罗伯尔 申请人:西门子公司