专利名称：预测患者搏动的心脏的特定周期阶段的方法以及ct系统的制作方法在使用CT进行心脏成像时，所选择的心脏阶段对于良好的图像质量是关键标准。 因此，对于心脏周期长度的可靠预测是对于所有心脏CT的透视模式(序列、高间距螺旋) 的中心标准。若无高质量的预测，则透视触发的扫描不能可靠地执行，并且无法实现希望的 图像质量。根据目前的现有技术，在实践中使用相对简单的机制用于预测下一个R尖峰的时 刻。通常，这是最后三个心脏周期的长度的平均值，其中另外地确定其内发生下一个R尖峰 的区间。在此该区间借助于心律的方差计算得到。通过计算出的区间，在CT检查时可控制 X光管的剂量功率，使得分别在用于重建的静止阶段提供最大剂量功率，但在与成像关系不 大的周期阶段内仅施加小的或不施加辐射剂量。以此，一方面在随后的重建中具有在希望 的心脏阶段内的数据可供使用，而也将所施加的辐射剂量在总体上保持为尽可能小。在大 多数情况中，此方式是充分的且带来良好的结果。当然，也存在例如由于室性早搏所导致的无节律心脏周期的患者，从而使得以上 所述的多个心脏周期的平均值不给出对于周期长度的可靠预测。然而，这样的无节律心脏 周期在多个周期上具有典型的模式，所述典型模式可通过更长的观察识别出，使得预测成 为可能。相应地通常也已知，借助于长时间的心电图对这样的模式进行识别、统计评估并且 然后做出相应的预测。然而，这样的基于长时间心电图的预测存在如下问题，即在记录长时间心电图的 时间期间，存在与CT检查期间基本上不同的生命环境，并且因此在CT检查期间出现的且影 响心律的生理和心理情况事先不出现并且因此不能被考虑。此外，此外，心脏CT检查通常 在给出造影剂的情况下进行，所述造影剂也对于循环具有负担影响。此情况也仅能在花费 很大的情况下事先引入到测量中。
因此，本发明要解决的技术问题是，找到一种方法和一种CT系统，其预测数据源 自实际检查期间的测量，并且同时也可靠地预测无节律心脏周期。本发明人已认识到，可以基于通常在5至20个先前的心脏周期的范围内的相对小 数量的当前测量以很好的命中率基于概率密度估计来预测无节律心脏周期。为此，可将在 较少数量的心脏周期上记录的更短的周期模式以状态向量的形式转换到状态空间内，其中 每个状态向量与随后的周期长度的值相关联。如果所使用的权重与为周期长度所记入的状 态向量和预测应达到的当前考虑的状态向量之间的距离成反比，则通过对随后测量的周期长度进行加权平均能够以很好的近似预测出未来周期的值。在此特别地有利的是如下的反 比例性，即，在分母中将距离以状态向量的维度为幂指数乘方。这一般地表达如下基于当 前在CT检查期间确定的周期模式，基于概率考虑对最后确定的周期模式之后的周期长度 进行预测。以此实现，系统也对于周期模式起反应并且很好地预测在更长的区间内或不规则 地出现的周期长度，而不需要对于长时间心电图的费时的检查和估计。此外，在此所述的方 法具有如下优点，即，对于CT检查之前不出现的短期的心脏周期改变起反应。然而，如果存 在有规则的心律，则预测结果对应于简单的求平均值，如从现有技术中已知的那样。根据此认知，本发明人建议了一种在CT检查中预测患者搏动的心脏的特定周期 阶段的方法，其中在检查期间持续记录多个心脏周期上的心脏的信号历程，并且执行如下 方法步骤-根据信号历程和其中包含的特征性信号历程确定带有相同特征的相继的周期位 置的时刻，-根据所确定的时刻确定心脏周期的相继的周期长度，-以当前的时间滑动地，在预先确定的第一数量的以前的且相继的心脏周期上寻 找相继的周期长度的典型模式，-通过如下方式确定当前的或未来的周期长度-在第一数量的当前的过去周期长度中记录第二更少数量的周期长度的周期模 式，所述第二更少数量的周期长度包括其典型的随后的周期长度，和-基于当前的在CT检查期间确定的周期模式，基于概率考虑对最后确定的周期模 式之后的周期长度进行预测。在此，在确定待预测的周期长度时进行反比例加权，特别地进行以第二数量为幂 指数的反比例加权。关于此加权还要指出的是，该加权一方面可借助于恒定因数影响其效 果。另一方面，也涉及程序技术方面的预防措施，当与先前的测量值相同而因除以距离“零” 而导致无穷的权重时，所述预防措施防止方法中断或程序中断。例如，可在分母中在所计算 的距离上加上小的恒定因数，或如果距离为接近零的值或直至距离为零值，则可设置预先 给定的权重。如果预测出周期长度，则可使用所预测的周期长度预测特定的周期范围的时间位 置。通常，在此例如是周期长度的特定的百分比范围内的静止阶段的确定。以上所描述的方法可主要用于如下情况，即，在CT扫描中通过使用所预测的周期 范围的时间位置控制至少一个为扫描而运行的X光管的剂量功率的匹配。此外，如果在CT检查中进行图像重建而其中仅使用来自预先给定的心脏周期阶 段的检测器数据或应将该数据特别强地加权，则此方法可用于基于所预测的周期长度单独 地确定每个周期的此预先给定的心脏周期阶段。该方法的一种具体的特定构造可具有如下方法步骤-在当前周期之前的带有特定的总数N个相继的心脏周期的总区间内测量周期长 度，-在此总区间内，形成-必要时重叠地形成-带有少数L个相继的周期的子区间， 并且为每个子区间确定在L维空间中的状态向量和随后的心脏周期的相关联周期长度，其中L对应于每个子区间的相继周期的个数，-通过从相关联的周期长度中计算出加权平均值来确定当前心脏周期的周期长 度，其中，该加权是与L维空间内的所考虑的带有待预测的随后周期长度的状态向量和带 有已知的随后周期长度的另外状态向量之间的欧几里得距离成反比例的加权，特别是以状 态向量的L维空间的维度为幂指数的反比例加权。在此，待预测的周期长度0(f)可使用下式计算本发明涉及在CT检查中预测患者搏动的心脏的特定周期阶段的方法和CT系统，其中在检查期间持续记录多个心脏周期内的心脏的信号历程，其中根据信号历程确定带有相同特征的相继的周期位置的时刻，并且根据所确定的时刻确定心脏周期的相继的周期长度，在预先确定的第一数量(N)的以前的且相继的心脏周期上寻找相继的周期长度的典型模式，并且通过如下方式确定当前的或未来的周期长度在第一数量(N)的当前的过去周期长度中记录第二更少数量(L)的周期长度(F1，F2)的周期模式(TI-1，TI-2，TI-3，TI-4，TI-5)，所述第二更少数量的周期长度包括其典型的随后的周期长度(F3)，和基于当前的在CT检查期间确定的周期模式(TI-1，TI-2，TI-3，TI-4，TI-5)基于概率考虑对最后确定的周期模式(TI)之后的周期长度(FE)进行预测。