DE102008048305A1 - Retrospektive Rekonstruktion von Magnetresonanz-Bildern - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein System, zum Berechnen von Bildern (B) auf Grundlage von Rohdaten (RD) eines MR-Gerätes (M). Die von dem MR-Gerät (M) erfassten Rohdaten (RD) werden in einem Speicher (10) zwischengespeichert. Nach dem Auslesen der Rohdaten (RD) aus dem Zwischenspeicher (10) werden die Parameter (P) von einer Berechnungseinheit (12) erfasst, die aus den Rohdaten (RD) ein Bten (RD) kann mehrfach für unterschiedlich parametrisierte Berechnungen der Berechnungseinheit (12) verwendet werden, ohne dass eine erneute Erfassung der Rohdaten (RD) notwendig ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung liegt auf den Gebieten der Medizintechnik und der Informationstechnologie und betrifft insbesondere das Berechnen von medizinischen Bildern auf Grundlage von Rohdaten, wobei die Rohdaten von bildgebenden medizinischen Geräten erfasst worden sind.
  • In der bildgebenden Medizintechnik ist es grundsätzlich vorgesehen, Rohdaten, die mittels eines bildgebenden Verfahrens akquiriert worden sind, einem Computer zuzuführen, der dazu ausgebildet ist, aus den Rohdaten für einen Anwender verwertbare medizinische Bilder zu erzeugen und der gegebenenfalls noch weitere Bearbeitungsschritte – etwa im Rahmen eines Post-Processings – ausführen kann. Die Berechnung der Bilder erfolgt auf Grundlage der vom Magnetresonanztomographen (im Folgenden auch kurz MR-Gerät bzw. MR-Modalität genannt) erfassten Rohdaten. Für die Berechnung der Bilder sind jedoch neben den Rohdaten noch weitere Parameter zu bestimmen, so dass die Berechnung zu einem Bild überhaupt ausgeführt werden kann.
  • In der medizinischen Praxis ist es jedoch häufig notwendig und üblich, auf ein und demselben Datensatz von Rohdaten unterschiedliche Parameter zur Anwendung zu bringen, was dazu führt, dass unterschiedliche Bilder generiert werden.
  • Bei den bekannten Systemen aus dem Stand der Technik ist es nachteiligerweise notwendig, eine neue Messung mit einem Patienten durchführen zu müssen, falls die Berechnung der Bilder mit geänderten Messparametern ausgeführt werden soll. Es liegt auf der Hand, dass eine wiederholte medizinische Untersuchung eines Patienten sowohl nachteilig für den Patienten ist (erhöhte Strahlenbelastung und unnötige wiederholte Untersuchung) als auch Nachteile für ein computerbasiertes, klinisches System birgt (unnötige Belegung des Magnetreso nanztomographen oder der jeweiligen medizinischen Modalität, Binden von Ressourcen in Hinblick auf Rechenleistung und Übertragungskapazität).
  • Die vorliegende Erfindung hat sich deshalb zum Ziel gesetzt, einen Weg aufzuzeigen, mit dem das Berechnen von medizinischen Bildern auf Grundlage von Rohdaten, die mittels eines bildgebenden Verfahrens akquiriert worden sind, zu verbessern, insbesondere zu vereinfachen und zu flexibilisieren.
  • Diese Aufgabe wird durch die beiliegenden Hauptansprüche gelöst. Nachstehend wird die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe anhand des Verfahrens beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile und/oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen Anspruchskategorien (also auf das System, auf das Computerprogrammprodukt und auf das Speicher-Modul) zu übertragen und umgekehrt. Entsprechende funktionale Merkmale des Verfahrens sind für eine gegenständliche Lösung dann als entsprechende gegenständliche Module, insbesondere Hardware-Module, ausgebildet. Da nach den Grundsätzen der Informatik und insbesondere nach der Church'schen These eine software-basierte Lösung grundsätzlich äquivalent zu einer hardware-basierten Lösung ist, ist es unerheblich, ob die Lösung des jeweiligen Problems in Software oder in entsprechenden Hardware-Modulen implementiert ist. So ist beispielsweise der Verfahrensschritt „Berechnen von Bildern” im Rahmen einer gegenständlichen Lösung der Aufgabe zu übertragen in eine entsprechende „Berechnungseinheit”, wobei die Berechnungseinheit zum Berechnen von Bildern bestimmt ist. Die jeweiligen Module (beispielsweise die vorstehend erwähnte Berechnungseinheit) sind dann auf einem Mikroprozessor oder auf einem Chip implementiert.
  • Die vorstehend erwähnte Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird insbesondere gelöst durch ein Verfahren zum Berechnen zumindest eines Bildes auf Grundlage von Rohdaten, die im Rahmen eines medizinischen Messvorganges mittels eines bildgebenden Verfahrens (beispielsweise mittels einer MR-Tomogra phie) akquiriert worden sind und die in einem Speicher zwischengespeichert werden, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
    • – Bereitstellen der Rohdaten;
    • – Erfassen von Parametern zur Berechnung des Bildes;
    • – Berechnen des Bildes aus den bereitgestellten Rohdaten anhand der erfassten Parameter.
  • Im Folgenden werden die für die Beschreibung der vorliegenden Erfindung verwendeten Begrifflichkeiten näher erläutert bzw. präzisiert.
  • Bei den Bildern handelt es sich üblicherweise um medizinische Bilder, die im Rahmen eines medizinischen Vorganges, wie beispielsweise einer medizinischen Untersuchung einer Befundung und/oder einer Diagnose ausgewertet werden. Die Bilder werden aus sogenannten Rohdaten berechnet.
  • Bei den Rohdaten handelt es sich um digitale Daten, die von einer computergestützten bildgebenden Modalität akquiriert worden sind. Die Bilder können also MR-Aufnahmen, CT-Aufnahmen (Aufnahmen einer Computertomographen), Ultraschallbilder oder PET-Bilder betreffen. Vorzugsweise ist die vorliegende Erfindung auf Bilder eines MR-Gerätes ausgelegt. Alternative Ausführungsformen sehen es jedoch vor, dass neben der Magnetresonanztomographie andere bildgebende Verfahren zum Einsatz kommen können. Dementsprechend liegt es für einen Fachmann auf der Hand, dass der in den Ansprüchen verwendete Begriff „MR-Gerät” auch auf andere medizinische Modalitäten erweitert werden kann. Die Rohdaten umfassen eine Vielzahl von Datensätzen, die sich beispielsweise auf bestimmte Schichtaufnahmen des jeweiligen Scans beziehen, und können in dieser Form und ohne weitere Berechnung für eine medizinischen Diagnose oder Untersuchung nicht verwertet werden. Sie dienen jedoch als Grundlage zur Berechnung der Bilder, die dann vom medizinischen Personal ausgewertet werden können. Die Rohdaten werden im Rahmen eines medizinischen Messvorganges akquiriert, also beispielsweise mittels einer CT- oder mittels einer MR-Untersuchung.
  • Der Speicher dient zur Zwischenspeicherung der akquirierten Rohdaten. Er ist vorzugsweise als Pufferspeicher oder Cache ausgebildet. Der Speicher kann grundsätzlich auf unterschiedlichen Speichermedien basieren. So kann der Speicher beispielsweise eine Festplatte oder ein Verbund von Festplatten sein. Im letzteren Fall kann der Speicher als sogenanntes RAID-System (RAID – Redundant Array of Independent Discs) ausgebildet sein. Alternativ kann der Speicher als (interner) Hauptspeicher eines Computers oder als RAM-Disc oder als externes Speichermedium zur Speicherung von digitalen Daten ausgebildet sein.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, den Speicher als so genannten Ringspeicher auszubilden. Dies hat den Vorteil, dass jeweils die aktuellsten Daten im Speicher vorhanden sind, da bei einem Speicherüberlauf die jeweils ältesten Daten wieder überschrieben werden. Alternativ sind auch andere Verfahren zum Verwalten von Speichersystemen einsetzbar, die beispielsweise nach dem LIFO-Prinzip arbeiten können.
  • Der Speicher kann als interner Speicher von Computern bzw. Recheneinheiten ausgebildet sein, die innerhalb eines Systems zum Berechnen von Bildern ohnehin bereitgestellt werden. Alternativ ist es auch möglich, den Speicher auszulagern und als externe Speicherinstanz auszubilden, die über eine entsprechende Schnittstelle mit dem erfindungsgemäßen System verbunden ist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Speicher als Server agieren und die dort abgelegten Rohdaten auf einem Client zur Berechnung und/oder zur weiteren Verarbeitung der Rohdaten bereitstellen. Diese Erweiterung birgt den Vorteil, dass Clients, die zur Berechnung von medizinischen Bildern ausgebildet sind, die benötig ten Rohdaten vom Server (Speicher) aktiv abrufen können. Alternativ können sie durch eine POP-Verfahren über „neu im Speicher gespeicherte Daten” informiert werden. Alternativ ist es möglich, dass nicht die Clients aktiv die benötigten Rohdaten von Server bzw. Speicher abrufen, sondern, dass der Server (Speicher) die Rohdaten in der Art eines PUSH-Verfahrens den jeweiligen Clients automatisch bereitstellt.
  • Der Speicher dient vornehmlich zur Zwischenspeicherung der Rohdaten vor der Berechnung der Bilder. Die aus den Rohdaten berechneten Bilder können entweder ebenfalls auf demselben Speicher oder auf anderen Speichermedien abgelegt werden. Der Speicher umfasst Schnittstellen zu dem bildgebenden Gerät (z. B. dem MR-Gerät) und zu einer Berechnungseinheit, die zur Berechnung der jeweiligen Bilder bestimmt ist. Die Berechnungseinheit kann beispielsweise eine Auswertekonsole sein.
  • Der Begriff „Bereitstellen” der Rohdaten ist umfassend zu verstehen und birgt grundsätzlich mehrere Alternativen. Zum einen ist es möglich, dass die Rohdaten zusätzlich zum indirekten Bereitstellen der Rohdaten über den Pufferspeicher auch direkt von der bildgebenden Modalität (z. B. von dem MR-Scanner) bereitgestellt werden können. Zum anderen ist es möglich und bevorzugt, dass die Rohdaten stets indirekt aus dem als Pufferspeicher agierenden Zwischenspeicher bereitgestellt werden.
  • Für die Berechnung der Bilder ist es notwendig, Parameter zu bestimmen. Bei den Parametern handelt es sich um alle Parameter, die für die Berechnung der Bilder relevant sind und die Rohdaten nicht betreffen bzw. verändern. Hier sind beispielsweise Filtereinstellungen (z. B. normalize filter, Bi-Filter), Metadaten für die Rohdaten, Glättungsparameter, Parameter zur Wichtung von Diffusionen, Parameter zur Akzentuieren von Konturen oder Parameter zur Korrektur von Faltungen oder zur Berechnung von Wavelet-Transformationen und weitere Parameter zu nennen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist computer-implementiert und basiert auf der Verarbeitung von digitalen Daten. Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Verfahren auch auf bestehende Systeme anwendbar, ohne dass diese weitergehend modifiziert werden müssen. Mit anderen Worten können bestehende Systeme durch den erfindungsgemäßen Speicher bzw. durch das entsprechende Speicher-Modul weitergebildet sein, das über die vorstehend erwähnten Schnittstellen kommuniziert bzw. in ein Netzwerk eingebunden ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Rohdaten von dem Speicher bereitgestellt werden. Die Berechnung der Bilder erfolgt in diesem Fall also nicht mehr auf Basis von direkt bzw. online vom MR-Gerät gelieferten Rohdaten, sondern erfolgt auf Basis der in dem Speicher zwischengespeicherten Rohdaten. Dies hat den Vorteil, dass der Vorgang der Datenakquisition und der Vorgang der Bilddatenberechnung voneinander entkoppelt werden können und die Bilddatenberechnung somit unabhängig (oder offline) von der Erfassung ausgeführt werden kann. Insbesondere ist es möglich, dass die Berechnung der Bilder zu einem beliebig späteren Zeitpunkt erfolgt, als der Akquisitionszeitpunkt der Rohdaten. Durch die Zwischenspeicherung der akquirierten Rohdaten, können diese für unterschiedliche oder wiederholte Berechnungen verwendet werden, ohne dass der Patient nochmals einer MR-Untersuchung unterzogen werden muss. Mit anderen Worten kann aus ein und denselben Rohdatensatz ein Satz von unterschiedlichen Bildern erzeugt werden, wobei die Bilder aufgrund von unterschiedlichen Parametern berechnet werden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Auslastung des jeweiligen MR-Gerätes verbessert werden kann, indem eine MR-Messung eines zweiten Patienten direkt im Anschluss an eine Messung eines ersten Patienten ausgeführt werden kann, obwohl die erste Messung aufgrund von zu ändernden Parametern wiederholt werden müsste. Diese Wiederholung der Messung ist erfindungsgemäß nicht mehr notwendig, da die Berechnung entkoppelt von der Akquisition der Rohdaten erfol gen kann und auch mit dynamisch veränderlichen Parametern ausführbar ist.
  • Alternativ zu der indirekten Bereitstellung der Rohdaten über den Speicher ist es natürlich jederzeit möglich, bedarfsweise und möglicherweise für einen Teil der Datensätze auf das direkte Bereitstellen der Rohdaten zurückzugreifen. Dann werden die für eine Berechnung der Bilder notwendigen Rohdaten nicht mehr indirekt über den Speicher, sondern direkt von dem MR-Gerät bereitgestellt. Je nach medizinischem Anwendungsfall ist es auch möglich, die vorstehend erwähnten Arten der Bereitstellung zu kombinieren. Mit anderen Worten kann das indirekte Bereitstellen der Rohdaten und das direkte Bereitstellen der Rohdaten kombiniert werden. Dann wird ein Rohdatenstrom aufgeteilt in einen direkten Strom von Rohdaten (ohne Zwischenspeicherung) und in einen zwischengespeicherten Strom von Rohdaten (der über den erfindungsgemäßen Speicher geführt wird).
  • Erfindungsgemäß und vorteilhafterweise ist das Berechnen der Bilder variabel parametrisierbar. Das parametrisierte Berechnen der Bilder erfolgt anhand der erfassten Parameter. Diese Parameter können zu einem beliebigen Zeitpunkt geändert werden, um unterschiedliche Bilder zu erzeugen, ohne dass eine erneute Erfassung der zugrunde liegenden Rohdaten notwendig ist. Damit entsteht der Vorteil, dass die Parameter für die jeweilige Berechnung dynamisch konfiguriert werden können und flexibel auf den jeweiligen medizinischen Anwendungsfall hin einstellbar sind, ohne dass eine erneute Akquisition der Rohdaten notwendig ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Parameter in einer Parameter-Erfassungsphase erfasst werden. Diese Parameter-Erfassungsphase ist zeitlich unabhängig von einer Akquisitionsphase, in der die Rohdaten akquiriert werden. Darüber hinaus ist die Parameter-Erfassungsphase unabhängig von einer Bildberechnungsphase, in der das jeweilige Bild berechnet wird. Die Parameter müssen lediglich spätestens dann erfasst sein, wenn der Prozess zur Bildberechnung gestartet werden soll. Vorteilhafterweise können die Parameter demnach auch nach der Erfassung der Rohdaten bestimmt werden. Alternativ ist es möglich, die Parameter bereits in einer Vorbereitungsphase zu bestimmen, die zu einem Setup des Systems dient und der Akquisitionsphase und der Bildberechnungsphase zeitlich vorangeht.
  • Die Parameter können von einer externen Instanz über eine Schnittstelle eingelesen werden. Alternativ ist es auch möglich, dass die Parameter von einem Anwender über eine entsprechende Benutzerschnittstelle eingegeben werden. Damit kann vorteilhafterweise das Bestimmen der notwendigen Parameter sehr flexibel gestaltet werden.
  • Aufgrund der Zwischenspeicherung der Rohdaten in dem Speicher ist es möglich, die Bildberechnung bzw. Rekonstruktion auf unterschiedliche Auswertekonsolen zu verteilen oder auf eine andere als die vorbestimmte Konsole zu verlagern. Diese Verteilung kann last-basiert erfolgen, so dass diejenige oder die diejenigen Auswertekonsole/n ausgewählt wird/werden, die zu dem jeweiligen Zeitpunkt die meisten Ressourcen hat/haben. Mit diesem Merkmal ist eine weitere Entkopplung zwischen Bildberechnung und Rohdatenakquisition möglich. Dies wird dadurch möglich, dass die jeweiligen Rohdatensätze von dem Speicher abgezogen und auch wieder auf den Speicher eingespielt werden können. Sobald die Rohdatensätze auf dem Speicher abgelegt sind, können sie zur Bildberechnung verwendet werden. Es ist aber nicht notwendig, dass die Bildberechnung unmittelbar zu diesem Zeitpunkt gestartet wird. Vorteilhafterweise kann sie zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt gestartet werden, was auch den Begriff der „Retrospektiven Rekonstruktion” erklärt.
  • Mit der erfindungsgemäßen Lösung entsteht der weitere Vorteil, dass die Messzeit verkürzt werden kann, in dem ein Patient nicht wiederholt gemessen werden muss, um auf Grundlage desselben Rohdatensatzes und auf Grundlage unterschiedlicher Parameter das Bild zu berechnen. Damit kann der Patientendurchsatz erhöht werden.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass auf ein und demselben Rohdatensatz auch unterschiedliche Berechnungen und unterschiedliche Weiterverarbeitungsschritte ausgeführt werden können. Bei den Weiterverarbeitungsschritten kann es sich beispielweise um Algorithmen zum Testen der Datenbasis oder um Fehlerbehebungsmodule handeln. Falls beispielsweise ein Hardware-Modul der Bildberechnungseinheit aufgrund eines Fehlers ausfällt, kann derselbe Datensatz nach Behebung des Fehlers nochmals neu berechnet werden, ohne dass der Patient nochmals untersucht werden muss. Der Rohdatensatz geht somit nicht verloren.
  • Bedarfsweise kann ein Rohdatensatz auch aus dem Speicher ausgelesen werden, um diesen einer anderweitigen Analyse zukommen zu lassen (z. B. im Fehlerfall).
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass die Messzeit und/oder die Bildberechnungszeit verkürzt werden kann. Typische Bildberechnungszeiten liegen in einem Bereich zwischen mehreren Sekunden bis zu zwei Minuten. Insbesondere ist es möglich, diese Zeiten dadurch zu verkürzen, indem der Bildberechnungsprozess modular aufgebaut ist und nur solche Module des Bildberechnungsprozesses nochmals erneut berechnet werden, bei denen es Änderungen gab. Beispielsweise muss der Bildberechnungsprozess nicht vollständig wiederholt werden, wenn in dem Parametersatz nur ein Parameter oder wenige Parameter verändert worden sind. Die Module, die von dieser Änderung nicht betroffen sind, können unverändert von dem bisherigen Berechnungsvorgang übernommen werden, ohne nochmals erneut berechnet zu werden. Es ist lediglich notwendig, die Module erneut zu berechnen, die aufgrund der/s modifizierten Parameter/s zu einem modifizierten Ergebnis führen.
  • Eine weitere Aufgabenlösung besteht in einem System zur Rekonstruktion von Bildern auf Grundlage von Rohdaten, wobei das System Folgendes umfasst:
    • – Zumindest ein MR-Gerät oder eine andere bildgebende Modalität zur Erfassung der Rohdaten;
    • – Zumindest einen Speicher zur Zwischenspeicherung der von dem MR-Gerät erfassten Rohdaten;
    • – Zumindest eine Berechnungseinheit mit einem Parameter-Erfassungsmodul, wobei das Parameter-Erfassungsmodul zum Erfassen von Parametern zur Berechnung der Bilder bestimmt ist und wobei die Berechnungseinheit zum Berechnen der Bilder aus den im Speicher zwischengespeicherten Rohdaten anhand der vom Parameter-Erfassungsmodul erfassten Parameter bestimmt ist.
  • Üblicherweise ist das MR-Gerät, der Speicher und die Berechnungseinheit mit dem Parameter-Erfassungsmodul über ein Netzwerk datentechnisch miteinander verbunden.
  • Vorzugsweise sind das MR-Gerät, der Speicher und die Berechnungseinheit als separate Module ausgebildet. In diesem Fall ist das System modular aufgebaut und flexibler. Ebenso kann jedoch auch der Speicher entweder dem MR-Gerät oder der Berechnungseinheit zugeordnet sein. In einem Fall wäre das MR-Gerät mit dem Speicher erweitert; im anderen Fall wäre ein Bildberechnungsrechner (Auswertekonsole) mit dem Speicher erweitert.
  • Vorzugsweise ist die Berechnungseinheit mit dem Parameter-Erfassungsmodul ausgebildet. Es ist jedoch alternativ ebenso möglich, das Parameter-Erfassungsmodul als separate Instanz vorzusehen.
  • Eine weitere Aufgabenlösung besteht in einem Speichermodul zum Zwischenspeichern von Rohdaten, die zur Rekonstruktion (Berechnung) von medizinischen Bildern dienen, umfassend:
    • – Zumindest eine Akquisitions-Schnittstelle zu einem MR-Gerät, über die auf dem MR-Gerät erfasste Rohdaten eingelesen werden;
    • – Zumindest einen Speicher zur Zwischenspeicherung der Rohdaten;
    • – Zumindest eine Berechnungs-Schnittstelle zu zumindest einer Berechnungseinheit, auf der die Bilder parametrisierbar (also aufgrund von konfigurierbaren Parametern) berechnet werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Speichermoduls ist das Speichermodul darüber hinaus ausgebildet, um zusätzlich zu den dort gespeicherten Rohdaten die berechneten Bilder zu speichern.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Speichermoduls, kann das Speichermodul ausgebildet sein, um zusätzlich die jeweils verwendeten Parametersätze zu speichern, die zur Berechnung eines jeweiligen Bildes herangezogen worden sind. Üblicherweise wird der verwendete Parameterdatensatz dem jeweiligen Bild und/oder dem jeweiligen Rohdatensatz zugeordnet, so dass die Bildberechnung nachvollziehbar und wiederholbar wird.
  • Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die berechneten Bilder in einer Datenbank abgelegt werden. Dafür greift die Bildberechnungseinheit auf einen Datenbank-Schreiber zu, der dazu ausgebildet ist, die berechneten Bilder in die Datenbank zu laden. Vorteilhafterweise können hier herkömmliche aus dem Stand der Technik bekannte Datenbank-Schreiber verwendet werden.
  • In der folgenden detaillierten Figurenbeschreibung werden nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsbeispiele mit deren Merkmalen und weiteren Vorteilen anhand der Zeichnung besprochen. In dieser zeigen:
  • 1 eine übersichtsartige Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und
  • 2 ein schematisches Ablaufdiagramm gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
  • In 1 ist schematisch und übersichtsartig ein Aufbau eines erfindungsgemäßen Systems zum Berechnen von Bildern B auf Grundlage von Rohdaten RD gezeigt, wobei die Rohdaten RD von eine bildgebenden Modalität M akquiriert bzw. erfasst werden. Dies ist in 1 auf der linken Seite dargestellt. Die von der Modalität M, z. B. von einem MR- oder CT-Gerät M, erfassten Rohdaten RD sind für einen Arzt grundsätzlich nicht verwendbar, da sie noch kein Bild darstellen. Ein Bild B muss erst in einem nachfolgenden Berechnungsvorgang (Rekonstruktion) berechnet werden.
  • Erfindungsgemäß werden die von der Modalität M erfassten Rohdaten RB an einen Speicher 10 weitergeleitet, der zur Zwischenspeicherung der Rohdaten RB dient. Wie in 1 dargestellt, verfügt der Speicher 10 über mindestens zwei Schnittstellen, eine Akquisitions-Schnittstelle 16 zur Modalität M und eine Berechnungs-Schnittstelle 18 zu einer Berechnungseinheit 12. Die Berechnungseinheit 12 ist auf der rechten Seite der 1 dargestellt. Die Berechnungseinheit 12 umfasst in einer vorteilhaften Ausführungsform ein Parameter-Erfassungsmodul 14. Das Parameter-Erfassungsmodul 14 dient zum Erfassen von Parametern P, die für die Berechnung der Bilder B relevant sind und die die Messdaten bzw. Rohdaten nicht beeinflussen.
  • Das Berechungsmodul 12 verfügt über die Berechnungs-Schnittstelle 18 zum Speicher 10, über eine Schnittstelle zum Erfas sen der Parameter P mittels des Parameter-Erfassungsmoduls 14 und über eine Ausgabe-Schnittstelle 20, über die das berechnete Bild B ausgegeben wird.
  • Kumulativ zu diesen Schnittstellen ist es möglich, dass die Berechnungseinheit 12 zusätzlich eine weitere Schnittstelle zur Modalität M umfasst (diese Schnittstelle ist in 1 nicht dargestellt). Über diese Schnittstelle zwischen Modalität M und Berechnungseinheit 12 können die Rohdaten RD dann direkt der Berechnung über die Berechnungseinheit 12 zugeführt werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist es jedoch vorgesehen, dass grundsätzlich alle von der Modalität M generierten Rohdaten RD stets in dem Speicher 10 zwischengespeichert werden. Dies hat den Vorteil, dass dieselben Rohdaten RD mehrfach für unterschiedliche Berechnungsprozesse verwendbar sind.
  • In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Parameter-Erfassungsmodul 14 in die Berechnungseinheit 12 integriert. Alternativ kann das Parameter-Erfassungsmodul 14 auch als externe Instanz ausgebildet sein, die in Datenaustausch mit der Berechnungseinheit 12 steht. Einmal gespeicherte Rohdaten RD können für mehrere Berechnungen der Berechnungseinheit 12 verwendet werden, so dass insbesondere für eine modifizierte Berechnung der Bilder B keine erneute Erfassung der Rohdaten RD notwendig ist. Die Parameter P, die zur Berechnung erfasst werden, können zu jedem Zeitpunkt beliebig verändert bzw. angepasst werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zusätzliche Informationen in Bezug auf die Rohdaten RD bereitgestellt werden. Diese zusätzlichen Informationen können folgendes umfassen:
    • – Name der Datei für die Rohdaten RD,
    • – Verwendetes Protokoll (insbesondere für die Akquisition der Rohdaten RD),
    • – Akquisitionszeitpunkt,
    • – Status in Bezug auf die Rohdaten RD (beispielsweise ob der Akquisitionsvorgang noch läuft oder vollständig abgeschlossen ist) und
    • – Weitere Metainformationen in Bezug auf die Akquisition der Rohdaten RD.
  • Diese zusätzlichen Informationen können ebenfalls in dem Speicher 10 abgelegt sein. Darüber hinaus ist es möglich, noch eine weitere Information bereitzustellen. Diese weitere Information kann sich darauf beziehen, zu kennzeichnen, ob der jeweilige Satz von Rohdaten RD bereits für eine Berechnung verwendet worden ist oder nicht. Üblicherweise erfolgt dies über ein Flag in den jeweiligen Datensatz. Es ist auch möglich, zu kennzeichnen, wie häufig der jeweilige Datensatz von Rohdaten RD bereits für eine Berechnung der Berechnungseinheit 12 verwendet worden ist.
  • Die von der Berechnungseinheit 12 generierten Bilder B können dann weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt werden. Dies ist in 1 mit den Punkten auf der rechten Seite dargestellt. Hier kann es sich beispielsweise um Post-Processingschritte handeln oder um die Darstellung des Bildes B auf einem Monitor.
  • In 2 wird ein möglicher Ablauf gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Nach einem Start des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt in Schritt S1 das Erfassen der Rohdaten RD. Dies erfolgt durch einen Zugriff auf die Modalität M. Üblicherweise umfasst die Modalität M einen ihr zugeordneten Rechner, der einem MR-Gerät zugeordnet ist (wie in 1 dargestellt).
  • Anschließend werden die von dem MR-Gerät M erfassten Rohdaten RD in den Speicher 10 zwischengespeichert. Dies erfolgt in Schritt S2.
  • In Schritt S3 werden die Rohdaten RD aus dem Speicher 10 zum Zwecke der Berechnung des Bildes B bereitgestellt.
  • In Schritt S4 werden von der Berechnungseinheit 12 Parameter P erfasst, die für die jeweilige Berechnung des Bildes B notwendig sind. In 2 ist dieser Schritt S4 nach dem Schritt S3 dargestellt. Dies ist jedoch nur eine Möglichkeit. Alternativ ist es ebenso möglich, die beiden Schritte S3, S4 zeitlich zu vertauschen, so dass erst die Parameter P erfasst werden und anschließend die Rohdaten RD bereitgestellt werden. Alternativ ist es möglich, das Erfassen der Parameter P im Schritt S4 bereits zu einem anderen früheren Zeitpunkt aufzuführen, der beispielsweise auch vor oder während der Akquisition der Rohdaten RD liegen kann.
  • In Schritt S5 wird das Bild B aus den Rohdaten RD und anhand der erfassten Parameter P berechnet. Spätestens zum Zeitpunkt der Berechnung des Bildes B in Schritt S5 müssen die Parameter P vorliegen.
  • Nach dem Berechnen des Bildes B endet das Verfahren.
  • Wie in 2 dargestellt, gliedert sich das Verfahren in zwei grundsätzliche Phasen. Zum einen ist eine Akquisitionsphase vorgesehen, in der die Rohdaten RD von dem MR-Gerät M erfasst werden und in dem (in Schritt S2) die erfassten Rohdaten RD in dem Speicher 10 gespeichert werden. Darauf folgt eine zweite Phase, eine sogenannte Bildberechnungsphase. In dieser Bildberechnungsphase erfolgt die Rekonstruktion des Bildes B aus den aus dem Speicher 10 ausgelesenen Rohdaten. In der in 2 dargestellten Ausführungsform sind die Schritte S1, S2 der Akquisitionsphase zugeordnet, während die Schritte S3, S4 und S5 der Bildberechnungsphase zugeordnet sind. Alternativ können hier jedoch auch andere Zuordnungen getroffen werden.
  • Wie in 2 durch die horizontale gepunktete Linie angedeutet, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine weitere Entkopplung von der Akquisition und der Bildberechnung erreicht werden. Dies bringt den Vorteil, dass die Bildbe rechnungen noch flexibler und unabhängig von der Rohdatenakquisition ausgeführt werden kann.
  • Die klinische Praxis zeigt, dass es im Vorfeld nicht immer eindeutig definierbar ist, welche Parameter P verwendet werden müssen, um eine optimale Bildqualität zu erreichen. Bei den bisherigen Systemen aus dem Stand der Technik war es notwendig, dass beispielsweise eine medizinisch-technische Assistentin mehrere Filter als Parameter P ausprobiert. Dazu musste die Akquisition der Rohdaten RD stets erneut ausgeführt werden, da diese bisher nicht zwischengespeichert werden konnten. Falls die Bilder B also mit den voreingestellten Filterwerten nicht optimal waren, musste der Patient einer erneuten Messung unterzogen werden. Dies ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr notwendig, da ein und derselbe Satz von Rohdaten RD für unterschiedlich parametrisierte Berechnungen verwendet werden kann.
  • Für den Fachmann liegt es auf der Hand, dass das erfindungsgemäße System zusätzlich weitere Module zum Bedienen und zum Verwalten des Speichers 10 umfassen kann. Beispielsweise kann das System darüber hinaus mit einem Reader (Lese-Modul) zum Lese-Zugriff auf den Speicher 10 und mit einem Writer (Schreib-Modul) zum Schreib-Zugriff auf den Speicher 10 ausgebildet sein. Ebenso können weitere Module zum Betrieb des Speichers 10 vorgesehen sein. Des Weiteren können andere Module zum Betrieb des Speichers 10 vorgesehen sein. Darüber hinaus ist es möglich, an den Speicher 10 eine weitere Datenbank anzuschließen, etwa um gezielte Zugriffe auf spezifische Datensätze der Datenbank ausführen zu können.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass auf eine Regelbasis zugegriffen wird, in der Regeln konfigurierbar sind, die bestimmen, welcher Satz von Parametern P für eine bestimmte Art von Rohdaten RD und/oder für eine bestimmte Art der Berechnung geeignet sind. Mit diesem Merkmal können die Parameter P vorkonfiguriert sein. Es ist jedoch jederzeit möglich, diese vorkonfigurierten Parameterwerte P automatisch oder manuell zu modifizieren.
  • Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung der Erfindung und die Ausführungsbeispiele grundsätzlich nicht einschränkend in Hinblick auf eine bestimmte physikalische Realisierung der Erfindung zu verstehen sind. Für einen Fachmann ist es insbesondere offensichtlich, dass die Erfindung teilweise oder vollständig in Soft- und/oder Hardware und/oder auf mehrere physikalische Produkte – dabei insbesondere auch Computerprogrammprodukte oder auf die Modalität M oder die Berechnungseinheit 12 – verteilt realisiert werden kann.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Berechnen von Bildern (B) auf Grundlage von Rohdaten (RD), wobei die Rohdaten (RD) mittels eines MR-Gerätes (M) erfasst wurden und in einem Speicher (10) zwischengespeichert werden, umfassend folgende Verfahrensschritte: – Bereitstellen der Rohdaten (RD); – Erfassen von Parametern (P) zur Berechnung der Bilder (B); – Berechnen der Bilder (B) anhand der erfassten Parameter (P) und aufgrund der bereitgestellten Rohdaten (RD).
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei die Rohdaten (RD) von dem Speicher (10) bereitgestellt werden.
  3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Parameter (P) von einer externen Instanz über eine Schnittstelle eingelesen werden oder über eine Benutzerschnittstelle eingegeben werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Parameter (P) dynamisch veränderlich sind und insbesondere auf denselben Rohdaten (RD) unterschiedliche Parametersätze angewendet werden können, um unterschiedliche Bildberechnungen auszuführen.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die vom Speicher (10) bereitgestellten Rohdaten (RD) auf unterschiedlichen Auswertekonsolen berechnet werden können.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei auf ein und demselben Satz von Rohdaten (RD) unterschiedliche Berechnungen und/oder unterschiedliche Algorithmen zur Berechnung angewendet werden können.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei von den bereitgestellten Rohdaten (RD) lediglich Ausschnitte zur Berechnung verwendet werden und/oder wobei die Berechnung auf unterschiedlichen Sätzen von Rohdaten (RD) basiert.
  8. System zum Berechnen von Bildern (B) auf Grundlage von Rohdaten (RD), umfassend: – Zumindest ein Magnetresonanz-Gerät (M) zu Erfassung der Rohdaten; – Zumindest einen Speicher (10) zur Zwischenspeicherung der Rohdaten (RD), der über eine Akquisitions-Schnittstelle (16) mit dem Magnetresonanz-Gerät (M) und der über eine Berechnungs-Schnittstelle (18) mit einer Berechnungseinheit (12) in Datenaustausch steht; – Zumindest eine Berechnungseinheit (12) mit einem Parameter-Erfassungsmodul (14), wobei das Parameter-Erfassungsmodul (14) zum Erfassen von Parametern (P) zur Berechnung der Bilder (B) bestimmt ist und wobei die Berechnungseinheit (12) zum Berechnen der Bilder (B) aus den im Speicher (10) zwischengespeicherten Rohdaten (RD) anhand der vom Parameter-Erfassungsmodul (14) erfassten Parameter (P) bestimmt ist.
  9. Computerprogrammprodukt, welches in einen Speicher eines Computers ladbar ist mit Programm-Code-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach zumindest einem der Verfahrensansprüche 1 bis 7 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in dem Computer ausgeführt wird.
  10. Speichermodul zum Zwischenspeichern von Rohdaten (RD), die zur Berechnung von medizinischen Bildern (B) dienen, umfassend: – Zumindest eine Akquisitions-Schnittstelle (16) zu einem Magnetresonanz-Gerät (M), auf dem die Rohdaten (RD) erfasst werden; – Zumindest einen Speicher (10) zur Zwischenspeicherung der Rohdaten (RD); – Zumindest eine Berechnungs-Schnittstelle (18) zu zumindest einer Berechnungseinheit (12), wobei auf der Berechnungseinheit (12) jeweils die Bilder (B) aus den in dem Speicher (10) zwischengespeicherten Rohdaten (RD) anhand konfigurierbaren Parametersätze (P) berechnet werden.
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