DE102013214023A1

DE102013214023A1 - Verfahren zu einem Auswerten und Vergleichen von zeitlich aufeinander folgenden kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen sowie ein medizinisches Bildgebungssystem, das zu einem Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist

Info

Publication number: DE102013214023A1
Application number: DE201310214023
Authority: DE
Inventors: Sebastian Schmidt; Matthias Fenchel; Björn Heismann; Kirstin Jattke; Ralf Ladebeck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2033-07-18
Also published as: DE102013214023B4; US20150025359A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zu einem Auswerten und Vergleichen von zumindest zwei zeitlich aufeinander folgenden, kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen, wobei jeweils eine kombinierte medizinische Bildgebungsuntersuchung mittels einer ersten Bildgebungsvorrichtung und mittels einer zweiten Bildgebungsvorrichtung, die von einer Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung gebildet ist, durchgeführt wird. Anhand der mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten Bilddaten wird eine Transformationsvorschrift erstellt und diese auf die mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten Bilddaten angewendet, so dass ein direkter Vergleich der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten ersten und zweiten Bilddaten ermöglicht wird.

Description

Verfahren zu einem Auswerten und Vergleichen von zeitlich aufeinander folgenden kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen sowie ein medizinisches Bildgebungssystem, das zu einem Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist.
Bei kombinierten Bildgebungssystemen, insbesondere mit einer Kombination einer Magnetresonanzvorrichtung mit einer Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung, erfolgt die Bilddatenerfassung mittels zweier Bildgebungsverfahren gleichzeitig oder direkt nacheinander, wobei die beiden Bildgebungsverfahren in technischer Hinsicht unterschiedlich ausgebildet sind. Hierbei werden zwei oder mehr Bilddatensätze erfasst, die dieselben anatomischen Strukturen darstellen jedoch unterschiedliche Bildinhalte, beispielsweise hinsichtlich eines Bildkontrastes und/oder hinsichtlich einer Voxelgröße, aufweisen.
Kombinierte Bildgebungsuntersuchungen werden häufig für eine Darstellung von einzelnen Körperbereichen des Patienten in zeitlichen Abständen von mehreren Tagen oder Wochen an dem Patienten durchgeführt, um eine Änderung einer Signalintensität über die Zeit zu ermitteln. Beispielsweise zeigt eine abnehmende Signalintensität eine abnehmende Stoffwechselaktivität an und damit eine Wirksamkeit einer Therapie, die unabhängig von einer Größe einer Läsion sein kann.
Jedoch ist ein Vergleich von Untersuchungen und/oder Bilddaten, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst wurden, besonders schwierig, da die beobachteten Körperbereiche, insbesondere Läsionen, ihre Form und Lage aufgrund von unterschiedlichen Einflüssen ändern können. Diese Einflüsse können beispielsweise einen Ernährungszustand des Patienten und/oder einen Allgemeinzustand des Patienten und/oder eine zwischenzeitliche erfolgte Operation und/oder eine Lagerung des Patienten und/oder eine Größenänderung der unter Beobachtung stehenden Läsionen usw. umfassen. Dies erschwert jedoch eine Zuordnung der einzelnen Körperbereiche, insbesondere Läsionen, für eine zeitabhängige Auswertung.
Aus der US 2010 0254 584 ist die Auswertung von zeitlich aufeinander folgenden Magnetresonanzbilddatensätzen bekannt. Hierbei werden die einzelnen Datensätze miteinander registriert, segmentiert und anschließend ausgewertet. Jedoch kann eine derartige Auswertung nicht auf Positron-Emissions-Tomographie-Bilddaten übertragen werden, da in den Positron-Emissions-Tomographie-Bilddaten eine anatomische Darstellung ungenügend ist. Zudem können einzelne Areale und/oder Bereiche in den Positron-Emissions-Tomographie-Bilddaten nur ungenügend abgegrenzt werden aufgrund einer geringen Randschärfe und/oder eines schlechten Signal/Rausch-Verhältnisses.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Auswertung und/oder einen Vergleich von zeitlich aufeinanderfolgenden Positron-Emissions-Tomographie-Bilddatensätzen zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zu einem Auswertung und Vergleichen von zumindest zwei zeitlich aufeinander folgenden, kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen, wobei jeweils eine kombinierte medizinische Bildgebungsuntersuchung mittels einer ersten Bildgebungsvorrichtung und mit mittels einer zweiten Bildgebungsvorrichtung, die von einer Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung gebildet ist, durchgeführt wird, mit den folgenden Schritten:

– einem Bereitstellen von ersten, mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten Bilddaten und ersten, mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten Bilddaten der ersten Bildgebungsuntersuchung,
– einem Bereitstellen von zweiten, mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten Bilddaten und zweiten, mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten Bilddaten der zweiten Bildgebungsuntersuchung, wobei zwischen der ersten Bildgebungsuntersuchung und der zweiten Bildgebungsuntersuchung eine Zeitdauer von mindestens einem Tag vergangen ist,
– einem Erstellen einer Transformationsvorschrift anhand der mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten und zweiten Bilddaten,
– einem Anwenden der Transformationsvorschrift auf die mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten zweiten Bilddaten,
– einem Segmentieren der der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten ersten und/oder zweiten Bilddaten,
– einem Ermitteln einer Signaländerung zwischen den segmentierten und/oder transformierten, mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten ersten und zweiten Bilddaten.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann besonders einfach und schnell eine zeitliche Auswertung von unterschiedlichen Positron-Emissions-Tomographie-Untersuchungen (PET-Untersuchungen), die zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst wurden, an einem Patienten in Korrelation zueinander erfolgen. Insbesondere können hierbei Signaländerungen in dem untersuchten Körperbereich, insbesondere einem Läsionsbereich, des Patienten zwischen den unterschiedlichen PET-Untersuchungen besonders schnell ermittelt werden und damit einer Änderung des untersuchten Körperbereichs, insbesondere einer Läsion und/oder deren Umgebung, während beispielsweise eines Krankheitsverlaufs und/oder eines Behandlungszeitraums von mehreren Tagen oder Wochen bestimmt werden. Insbesondere können hierbei auch Änderungen in einer Position des Patienten zwischen den beiden medizinischen Bildgebungsuntersuchungen und/oder eine Änderung einer Läsionsform und/oder eine Änderung eines Patientenzustands bei der Ermittlung der Signaländerung konstruktiv einfach berücksichtigt werden. Zwischen der ersten Bildgebungsuntersuchung und der zweiten Bildgebungsuntersuchung ist vorzugsweise eine Zeitdauer von mehreren Tagen oder Wochen vergangen. Während dieser Zeitdauer kann der Patient beispielsweise einer Behandlung, insbesondere einer Therapie des Läsionsbereichs, ausgesetzt sein.
In diesem Zusammenhang soll unter einem Segmentieren insbesondere eine Auswahl an Bildvoxeln und/oder Bildbereichen in den Bilddaten verstanden werden, wobei die ausgewählten Bildvoxel und/oder ausgewählten Bildbereiche vorzugsweise eine Läsion und/oder einen Läsionsbereich des Patienten umfassen. Das Segmentieren der mittels der PET-Vorrichtung erfassten ersten und/oder zweiten Bilddaten kann hierbei auch eine Segmentieren der mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten und/oder zweiten Bilddaten und/oder ein Segmentieren einer Überlagerung der Bilddaten der ersten und/ oder zweiten Bildgebungsuntersuchung umfassen, wobei hierzu eine Segmentierungsvorschrift ermittelt werden kann und diese auf die mittels der PET-Vorrichtung erfassten ersten und/oder zweiten Bilddaten übertragen und/oder angewendet werden kann. Des Weiteren soll unter einem Bereitstellen von Bilddaten insbesondere ein Abrufen und/oder Laden von gespeicherten Bilddaten aus einer Speichereinheit und/oder ein Erfassen bzw. Akquirieren von Bildgebungsrohdaten mittels der Bildgebungsvorrichtungen verstanden werden, wobei die Bildgebungsrohdaten anschließend zu Bilddaten weiterverarbeitet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann grundsätzlich bei allen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Kombinationssystemen von medizinischen Bildgebungssystemen, die insbesondere eine PET-Vorrichtung in Kombination mit einer weiteren Bildgebungsvorrichtung aufweisen, ausgeführt werden. Besonders vorteilhaft jedoch ist die erste Bildgebungsvorrichtung von einer Magnetresonanzvorrichtung gebildet, da hier die Magnetresonanzbilddaten und die PET-Bilddaten gleichzeitig erfasst werden können und damit die erfassten Magnetresonanzbilddaten und die PET-Bilddaten ein gleiches Volumen zu einer gleichen Erfassungszeit abbilden. Zudem können mittels der Magnetresonanzvorrichtung Bilddaten mit einer hohen räumlichen Auflösung, insbesondere zu einer Darstellung von Weichteilen, zur Verfügung gestellt werden, die in Kombination mit den PET-Bilddaten wiederum eine exakte Lokalisierung und/oder Zuordnung von Signalen in den PET-Bilddaten zu einem Körperbereich des Patienten ermöglichen.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass eine Erfassung von mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten Bildgebungsrohdaten und eine Erfassung von mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten ersten Bildgebungsrohdaten zeitgleich oder mit kurzem zeitlichem Abstand nacheinander erfolgt, wobei aus den ersten Bildgebungsrohdaten die ersten Bilddaten ermittelt werden. Derart kann besonders einfach und Zeit sparend eine Transformationsvorschrift und/oder eine Segmentierungsvorschrift zwischen den mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten ersten Bilddaten und den mittels der der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten Bilddaten übertragen und/oder ausgetauscht werden, da die erfassten Bilddaten vorzugsweise auch eine gleiches Volumen bzw. einen gleichen Körperbereich des Patienten abbilden. Zudem kann auch eine einfache Überlagerung der beiden mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung und der mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten Bilddaten erreicht werden.
In diesem Zusammenhang soll unter einer zeitgleichen Erfassung von Bildgebungsrohdaten insbesondere verstanden werden, dass die Erfassung der mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten Bildgebungsrohdaten und die Erfassung der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten Bildgebungsrohdaten von einem Körperbereich des Patienten zumindest teilweise gleichzeitig und/oder simultan erfolgt, wobei der Patient hierzu in seiner Position innerhalb eines Patientenuntersuchungsbereichs des kombinierten Bildgebungssystems keine Positionsänderung erfährt. Des Weiteren soll unter einem kurzen zeitlichen Abstand, mit dem die Erfassung der ersten Bildgebungsrohdaten und die Erfassung der zweiten Bildgebungsrohdaten nacheinander erfolgen, insbesondere ein zeitlicher Abstand von maximal 15 Minuten, vorteilhafterweise ein zeitlicher Abstand von maximal zehn Minuten und besonders bevorzugt ein zeitlicher Abstand von maximal fünf Minuten verstanden werden.
Besonders vorteilhaft erfolgt ferner eine gemeinsame Registrierung der mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten Bilddaten und der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten ersten Bilddaten. Die gemeinsame Registrierung von Bilddaten umfasst insbesondere, dass die mittels der PET-Vorrichtung erfassten ersten Bilddaten und die mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten Bilddaten ein gleiches Volumen zu einem gleichen Aufnahmezeitpunkt abbilden und/oder darstellen. In den beiden ersten Bilddaten werden korrespondierende Strukturen an einer gleichen Position in den ersten Bilddaten abgebildet. Hierdurch kann eine direkter Vergleich zwischen den beiden ersten Bilddaten und/oder eine einfache Überlagerung der ersten Bilddaten erreicht werden.
Eine ebenfalls einfache Übertragung und/oder ein einfacher Austausch einer Transformationsvorschrift und/oder einer Segmentierungsvorschrift zwischen den mittels der PET-Vorrichtung erfassten zweiten Bilddaten und den mittels der der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten zweiten Bilddaten kann vorteilhaft erreicht werden, wenn eine Erfassung von mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten zweiten Bildgebungsrohdaten und eine Erfassung von mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten zweiten Bildgebungsrohdaten zeitgleich oder mit kurzem zeitlichem Abstand nacheinander erfolgt, wobei aus den zweiten Bildgebungsrohdaten die zweiten Bilddaten ermittelt werden.
Besonders vorteilhaft erfolgt eine gemeinsame Registrierung der mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten zweiten Bilddaten und der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten zweiten Bilddaten, so dass auch bei den zweiten Bilddaten direkter Vergleich zwischen den beiden zweiten Bilddaten und/oder eine einfache Überlagerung der zweiten Bilddaten erreicht werden kann.
Eine vorteilhafte Erfassung von ersten Bildgebungsrohdaten und/oder von zweiten Bildgebungsrohdaten mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung kann erreicht werden, wenn die Erfassung der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten ersten Bildgebungsrohdaten und/oder zweiten Bildgebungsrohdaten während und/oder nach einer Verabreichung eines Radiopharmakons erfolgt. Vorzugsweise ist das Radiopharmakon für eine Anwendung in der Onkologie geeignet, wie beispielsweise 18-FDG (18-Fluordesoxyglucose) und/oder 18-FLT (Fluorothymidin) und/oder 18-F-L-Tyrosin und/oder 11-C-Methionin und/oder 11-C-Cholin und/oder 18-F-Cholin und/oder weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Radiopharmaka. Die Erfassung der Bildgebungsrohdaten beginnt ca. 30 min bis zu 90 min nach der Verabreichung des Radiopharmakons.
Besonders vorteilhaft ist das vor und/oder während der Erfassung der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten ersten Bildgebungsrohdaten verabreichte Radiopharmakon gleich zu einem vor und/oder während der Erfassung der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten zweiten Bildgebungsrohdaten verabreichte Radiopharmakon. Derart kann ein vorteilhafter Vergleich zwischen den mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten ersten Bilddaten und den mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten zweiten Bilddaten während einer Auswertung der Bilddaten erreicht werden und damit ein Krankheitsverlauf und/oder ein Therapiefortschritt vorteilhaft dargestellt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Transformationsvorschrift eine Verschiebung und/oder eine Skalierung von einzelnen Voxeln mit einem gleichen Ausschnitt des Patienten zwischen den mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten und zweiten Bilddaten umfasst. Hierdurch kann vorteilhaft eine Transformationsvorschrift für die Auswertung der PET-Bilddaten zur Verfügung gestellt werden, die geänderte Positionsparameter und/oder geänderte Patientenparameter berücksichtigt. Vorzugsweise umfasst die Verschiebung und/oder Skalierung einzelner Voxel eine Verschiebung und/oder Skalierung bezüglich eines Koordinatensystems der ersten Bildgebungsvorrichtung und/oder des kombinierten Bildgebungssystems, so dass die ersten, mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten Bilddaten und die zweiten, mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten Bilddaten gleiche Koordinaten innerhalb des Koordinatensystems der ersten Bildgebungsvorrichtung und/oder des kombinierten Bildgebungssystems aufweisen.
Die Verschiebung kann hierbei eine Translationsverschiebung und/oder eine Rotationsverschiebung umfassen. Vorzugsweise weisen hierbei die mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten und zweiten Bilddaten eine höhere räumliche Auflösung auf als eine räumliche Auflösung der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung erfassten ersten und zweiten Bilddaten.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Signaländerung eine Änderung einer Signalintensität und/oder eine Änderung eines SUV umfasst. Es kann derart besonders einfach und direkt eine Änderung eines Krankheitsverlaufs und/oder eines Tumorgewebes und/oder einer Läsion und/oder eines erkrankten Körperbereichs des Patienten usw. erfasst werden und anhand dieser Signaländerung eine aussagekräftige Befundung erstellt werden. Vorzugsweise umfasst der SUV (standardized uptake value) eine physiologischen Quantifizierung lokaler Konzentrationen einer Radioaktivität. In den SUV geht quantitativ ein Stoffwechsel des für die Positron-Emissions-Tomographie-Untersuchung verwendeten Radiopharmakons mit dem untersuchten Körperbereich, beispielsweise einem Tumor, ein. Hierbei stellt der SUV im Wesentlichen eine Radioaktivitätskonzentration im Verhältnis zu einer applizierten Radioaktivität dar.
Besonders vorteilhaft wird eine Signalintensität mittels eines pharmakokinetischen Modells korrigiert, wodurch auch Prozesse, die das dem Patienten applizierte Radiopharmakon mit dem Körper des Patienten ausführt, für die Bestimmung der Signalintensität und/oder für die Ermittlung der Signaländerung berücksichtigt werden können. Beispielsweise kann hierbei eine arterielle Input-Funktion bei der Aufnahme von medizinischen Substanzen, insbesondere des Radiopharmakons, bei der Berechnung und/oder Bestimmung der Änderung der Signalintensität berücksichtigt werden. Pharmakokinetische Modelle berücksichtigen hierbei möglichst eine Gesamtheit aller Prozesse, die ein dem Patienten appliziertes Radiopharmakon im Körper des Patienten erfährt. Zu diesen Prozessen zählen unter anderem eine Aufnahme des Radiopharmakons, eine Verteilung des Radiopharmakon im Körper, ein Abbau des Radiopharmakon und eine Ausscheidung des Radiopharmakons.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Parameter für die Korrektur mittels eines pharmakokinetischen Modells aus den mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten und/oder zweiten Bilddaten ermittelt wird. Ist hierbei die erste Bildgebungsvorrichtung eine Magnetresonanzvorrichtung, kann besonders vorteilhaft aus den ersten Bilddaten und/oder den zweiten Bilddaten einer Magnetresonanzmessung eine arterielle Input-Funktion bestimmt werden, die insbesondere eine arterielle Aufnahme von verabreichten medizinischen Substanzen umfasst.
Die Erfindung geht des Weiteren aus von einem medizinischen Bildgebungssystem mit einer ersten Bildgebungsvorrichtung, einer Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung, und einer Recheneinheit, wobei die medizinische Bildgebungsvorrichtung zu einem Ausführen des Verfahrens zu einem Auswerten und Vergleichen von zumindest zwei zeitlich aufeinander folgenden, kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen, wobei jeweils eine kombinierte medizinische Bildgebungsuntersuchung mittels einer ersten Bildgebungsvorrichtung und mittels einer zweiten Bildgebungsvorrichtung, die von einer Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) gebildet ist, durchgeführt wird, mit den folgenden Schritten ausgelegt ist:

– einem Bereitstellen von ersten, mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten Bilddaten und ersten, mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten Bilddaten der ersten Bildgebungsuntersuchung,
– einem Bereitstellen von zweiten, mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten Bilddaten und zweiten, mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten Bilddaten der zweiten Bildgebungsuntersuchung, wobei zwischen der ersten Bildgebungsuntersuchung und der zweiten Bildgebungsuntersuchung eine Zeitdauer von mindestens einem Tag vergangen ist,
– einem Erstellen einer Transformationsvorschrift anhand der mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten und zweiten Bilddaten,
– einem Anwenden der Transformationsvorschrift auf die mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten zweiten Bilddaten,
– einem Segmentieren der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten ersten und/oder zweiten Bilddaten und
– einem Ermitteln einer Signaländerung zwischen den segmentierten und/oder transformierten, mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten ersten und zweiten Bilddaten.

Ein derartiges medizinisches Bildgebungssystem ermöglicht besonders einfach und schnell eine zeitliche Auswertung von unterschiedlichen PET-Untersuchungen, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst wurden, an einem Patienten in Korrelation zueinander. Insbesondere können hierbei Signaländerungen in dem untersuchten Körperbereich, insbesondere einem Läsionsbereich, eines Patienten zwischen den unterschiedlichen PET-Untersuchungen besonders schnell ermittelt werden und damit einer Änderung des untersuchten Körperbereichs, insbesondere der Läsion und/oder deren Umgebung, während beispielsweise eines Krankheitsverlaufs und/oder eines Behandlungszeitraums von mehreren Tagen oder Wochen bestimmt werden. Insbesondere können hierbei auch Änderungen in einer Position des Patienten zwischen den beiden medizinischen Bildgebungsuntersuchungen und/oder eine Änderung einer Läsionsform und/oder eine Änderung eines Patientenzustands bei der Ermittlung der Signaländerung konstruktiv einfach berücksichtigt werden.
Ferner geht die Erfindung aus von einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit des medizinischen Bildgebungssystems ladbar ist, mit Programmmitteln, um ein Verfahren zu einem Auswerten und Vergleichen von zumindest zwei zeitlich aufeinander folgenden, kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Recheneinheit des medizinischen Bildgebungssystems ausgeführt wird. Eine derartige softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass bisherige Recheneinheiten von medizinischen Bildgebungsgeräten, die eine Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung aufweisen, durch Implementierung des Computerprogramms in geeigneter Weise modifiziert werden können, um in der erfindungsgemäßen Weise zumindest zwei zeitlich aufeinander folgende, kombinierte medizinische Bildgebungsuntersuchungen auszuwerten und zu vergleichen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen.
Es zeigen:
1 ein Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem Auswerten und Vergleichen von zumindest zwei zeitlich aufeinander folgenden, kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen und
2 ein erfindungsgemäßes medizinisches Bildgebungssystem in einer schematischen Darstellung.
In 2 ist das medizinisches Bildgebungssystem 10 schematisch dargestellt. Das medizinische Bildgebungssystem 10 umfasst ein kombiniertes Bildgebungssystem, das eine erste Bildgebungsvorrichtung und eine zweite Bildgebungsvorrichtung umfasst. Die zweite Bildgebungsvorrichtung ist von einer Positronen-Emissions-Tomographie-Vorrichtung 20 (PET-Vorrichtung 20) gebildet. Die erste Bildgebungsvorrichtung ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einer Magnetresonanzvorrichtung 30 gebildet. Grundsätzlich ist auch eine Ausbildung der ersten Bildgebungsvorrichtung als Computertomographie-Vorrichtung usw. denkbar, die mit der PET-Vorrichtung 30 kombinierbar ist.
Die Magnetresonanzvorrichtung 30 des medizinischen Bildgebungssystems 10 umfasst eine Magneteinheit 31. Die Magneteinheit 31 umgibt einen Patientenaufnahmebereich 32 zu einer Aufnahme eines Patienten 11, wobei der Patientenaufnahmebereich 32 in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 31 zylinderförmig umgeben ist. Der Patient 11 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 12 des medizinischen Bildgebungssystems 10 in den Patientenaufnahmebereich 32 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 12 ist hierzu bewegbar innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 32 angeordnet.
Die Magneteinheit 31 umfasst einen Hauptmagneten 33, der im Betrieb der Magnetresonanzvorrichtung 30 zu einer Erzeugung eines starken und insbesondere konstanten Hauptmagnetfelds 34 ausgelegt ist. Die Magneteinheit 31 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 35 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet wird. Zudem umfasst die Magneteinheit 31 eine Hochfrequenzantenneneinheit 36, die zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Hauptmagneten 33 erzeugten Hauptmagnetfeld 34 einstellt, ausgelegt ist.
Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 33 der Gradientenspuleneinheit 35 und zur Steuerung der Hochfrequenzantenneneinheit 36 weist die Magnetresonanzvorrichtung 30 eine von einer Recheneinheit gebildete Steuereinheit 37 auf. Die Steuereinheit 37 steuert zentral die Magnetresonanzvorrichtung 30, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Hierzu umfasst die Steuereinheit 37 eine nicht näher dargestellte Gradientensteuereinheit und eine nicht näher dargestellte Hochfrequenzantennensteuereinheit. Zudem umfasst die Steuereinheit 37 eine nicht näher dargestellte Auswerteeinheit zu einer Auswertung von Magnetresonanzbilddaten.
Die dargestellte Magnetresonanzvorrichtung 30 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzvorrichtungen gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise einer Magnetresonanzvorrichtung 30 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der allgemeinen Komponenten verzichtet wird.
Die PET-Vorrichtung 20 des medizinischen Bildgebungssystems 10 umfasst mehrere Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule 21 (PET-Detektormodule 21), die zu einer Ringform an geordnet sind und den Patientenaufnahmebereich 32 in der Umfangsrichtung umgeben. Die PET-Detektormodule 21 sind hierbei zwischen der Hochfrequenzantenneneinheit 36 und der Gradientenspuleneinheit 35 der Magnetresonanzvorrichtung 30 angeordnet und damit besonders platzsparend in die Magnetresonanzvorrichtung 30 integriert.
Die PET-Detektormodule 21 weisen jeweils mehrere, nicht näher dargestellte Positronen-Emissions-Tomographie-Detektorelemente (PET-Detektorelemente) auf, die zu einem PET-Detektorarray angeordnet sind, das ein Szintillationsdetektorarray mit Szintillationskristallen, beispielsweise LSO-Kristalle, umfasst. Des Weiteren umfassen die PET-Detektormodule 21 jeweils ein Photodiodenarray, beispielsweise Avalanche-Photodiodenarray oder APD-Photodiodenarray, die dem Szintillationsdetektorarray nachgeschaltet innerhalb der PET-Detektormodule 21 angeordnet sind. Das PET-Detektorarray weist zudem eine nicht näher dargestellte Detektorelektronik auf, die eine elektrische Verstärkerschaltung und weitere, nicht näher dargestellte Elektronikkomponenten umfasst.
Zu einer Steuerung der PET-Detektormodule 21 weist die PET-Vorrichtung 20 eine Steuereinheit 22 auf. Die dargestellte PET-Vorrichtung 20 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die PET-Vorrichtungen gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise einer PET-Vorrichtung 20 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der allgemeinen Komponenten verzichtet wird.
Mittels der PET-Detektormodule 21 werden Photonenpaare, die aus der Annihilation eines Positrons mit einem Elektron resultieren, erfasst. Trajektorien der beiden Photonen schließen einen Winkel von 180° ein. Zudem weisen die beiden Photonen jeweils eine Energie von 511 keV auf. Das Positron wird hierbei von einem Radiopharmakon emittiert, wobei das Radiopharmakon über eine Injektion dem Patienten 11 verabreicht wird. Beim Durchlaufen von Materie können die bei der Annihilation entstandenen Photonen absorbiert werden, wobei die Absorptionswahrscheinlichkeit von der Pfadlänge durch die Materie und dem entsprechenden Absorptionskoeffizienten der Materie abhängt.
Das medizinische Bildgebungssystem 10 weist zudem eine zentrale Recheneinheit 13 auf, die beispielsweise eine Erfassung von Magnetresonanzbilddaten mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 und der Erfassung von PET-Bilddaten mittels der PET-Vorrichtung für eine gemeinsame Datenerfassung aufeinander abstimmt. Die Recheneinheit 13 umfasst zudem eine nicht näher dargestellt Auswerteeinheit. Die Recheneinheit 13 umfasst weiterhin eine Prozessoreinheit 14 und eine Speichereinheit 15. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Bilddaten können auf einer Anzeigeeinheit 16, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, des medizinischen Bildgebungssystems 10 für einen Bediener angezeigt werden. Zudem weist das medizinische Bildgebungssystem 10 eine Eingabeeinheit 17 auf, mittels der Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von einem Bediener eingegeben werden können.
Das dargestellte medizinische Bildgebungssystem 10 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die medizinische Bildgebungssysteme gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise eines medizinischen Bildgebungssystems 10 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der allgemeinen Komponenten verzichtet wird.
In 1 ist ein Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem Auswerten und Vergleichen von zumindest zwei zeitlich aufeinanderfolgenden, kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen, wobei jeweils eine kombinierte medizinische Bildgebungsuntersuchung mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 und mittels der PET-Vorrichtung 20 durchgeführt wird, schematisch dargestellt.
In einem ersten Verfahrensschritt 100 werden erste, mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 erfasste Bilddaten, die von ersten Magnetresonanzbilddaten gebildet sind, und erste, mittels der PET-Vorrichtung 20 erfasste Bilddaten, die von ersten Positron-Emissions-Tomographie-Bilddaten (PET-Bilddaten) gebildet sind, einer ersten Bildgebungsuntersuchung von der Recheneinheit 13 für eine weitere Auswertung bereitgestellt. Die Magnetresonanzbilddaten weisen eine höhere räumliche Auflösung auf als die PET-Bilddaten, so dass mittels der Magnetresonanzbilddaten eine insbesondere eindeutige Zuordnung von PET-Signalen in den PET-Bilddaten zu einem Entstehungsort im menschlichen Körper während einer Auswertung der PET-Bilddaten ermöglicht wird.
Die Bereitstellung der ersten Magnetresonanzbilddaten und der ersten PET-Bilddaten in dem ersten Verfahrensschritt 100 umfasst dabei ein Abrufen von bereits gespeicherten Bilddaten aus einer Speichereinheit oder auch ein Erfassen und/oder Akquirieren der ersten Bildgebungsrohdaten mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 und der PET-Vorrichtung 20. Aus den ersten Bildgebungsrohdaten werden hierbei die ersten Bilddaten ermittelt.
Die Erfassung der bereitgestellten, ersten Bildgebungsrohdaten mittels der PET-Vorrichtung 20 erfolgt während und/oder nach der Verabreichung eines Radiopharmakons. Vorzugsweise ist das verwendete Radiopharmakon für eine Anwendung in der Onkologie geeignet, wie beispielsweise 18-FDG (18-Fluordesoxyglucose) und/oder 18-FLT (Fluorothymidin) und/oder 18-F-L-Tyrosin und/oder 11-C-Methionin und/oder 11-C-Cholin und/oder 18-F-Cholin und/oder weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Radiopharmaka. Die Erfassung der ersten Bildgebungsrohdaten kann bis zu 90 min nach der Verabreichung des Radiopharmakons beginnen. Zudem kann es auch vorgesehen sein, dass die Erfassung der bereitgestellten, ersten Bildgebungsrohdaten mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 während und/oder nach der Verabreichung eines Magnetresonanzkontrastmittels, beispielsweise Gd-DTPA, erfolgt.
Die Erfassung der bereitgestellten, ersten Bildgebungsrohdaten mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 und die Erfassung der bereitgestellten, ersten Bildgebungsrohdaten mittels der PET-Vorrichtung 20 erfolgt zeitgleich bzw. simultan. Alternativ hierzu kann die Erfassung der bereitgestellten, ersten Bildgebungsrohdaten mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 und die Erfassung der bereitgestellten, ersten Bildgebungsrohdaten mittels der PET-Vorrichtung 20 auch mit einem kurzen zeitlichen Abstand nacheinander erfolgen, wobei der kurze zeitliche Abstand zwischen der Erfassung der ersten Bildgebungsrohdaten mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 und der ersten Bildgebungsrohdaten mittels der PET-Vorrichtung 20 einen zeitlichen Abstand von maximal 15 Minuten, vorteilhafterweise von maximal zehn Minuten und besonders bevorzugt von maximal fünf Minuten aufweist.
Zudem erfolgt in dem ersten Verfahrensschritt 100 eine gemeinsame Registrierung der ersten Magnetresonanzbilddaten und der ersten PET-Bilddaten. Durch die gemeinsame Registrierung bilden die ersten Magnetresonanzbilddaten und die ersten PET-Bilddaten ein gleiches Volumen eines Körperbereichs des Patienten 11 zu einem gleichen Aufnahmezeitpunkt ab. Insbesondere werden hierbei korrespondierende Strukturen an einer gleichen Position in den ersten Bilddaten abgebildet.
In einem weiteren Verfahrensschritt 101 werden zweite, mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 erfasste Bilddaten, die von zweiten Magnetresonanzbilddaten gebildet sind, und zweite, mittels der PET-Vorrichtung 20 erfasste Bilddaten, die von zweiten PET-Bilddaten gebildet sind, einer zweiten Bildgebungsuntersuchung von der Recheneinheit 13 bereitgestellt. Die Bereitstellung der ersten Magnetresonanzbilddaten und der ersten PET-Bilddaten in dem weiteren Verfahrensschritt 101 umfasst dabei ein Abrufen von bereits gespeicherten, zweiten Bilddaten aus einer Speichereinheit oder auch ein Erfassen und/oder Akquirieren von zweiten Bildgebungsrohdaten mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 und der PET-Vorrichtung 20. Aus den zweiten Bildgebungsrohdaten werden hierbei die zweiten Bilddaten ermittelt.
Die Erfassung der bereitgestellten, zweiten Bildgebungsrohdaten mittels der PET-Vorrichtung 20 erfolgt während und/oder nach der Verabreichung eines Radiopharmakons. Vorzugsweise ist das verwendete Radiopharmakon für eine Anwendung in der Onkologie geeignet, wie beispielsweise 18-FDG (18-Fluordesoxyglucose) und/oder 18-FLT (Fluorothymidin) und/oder 18-F-L-Tyrosin und/oder 11-C-Methionin und/oder 11-C-Cholin und/oder 18-F-Cholin und/oder weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Radiopharmaka. Insbesondere ist für die Erfassung der bereitgestellten, zweiten Bildgebungsrohdaten verabreichte Radiopharmakon gleich zu dem für die Erfassung der bereitgestellten, ersten Bildgebungsrohdaten verabreichten Radiopharmakon ausgebildet. Die Erfassung der ersten Bildgebungsrohdaten mittels der PET-Vorrichtung 20 kann bis zu 90 min nach der Verabreichung des Radiopharmakons beginnen, wobei bevorzugt ein zeitlicher Verlauf der Erfassung der bereitgestellten zweiten, mittels der PET-Vorrichtung 20 erfassten Bildgebungsrohdaten im Wesentlichen einem zeitlichen Verlauf der Erfassung der bereitgestellten ersten, mittels der PET-Vorrichtung 20 erfassten Bildgebungsrohdaten entspricht.
Zudem kann es auch vorgesehen sein, dass die Erfassung der bereitgestellten, zweiten Bildgebungsrohdaten mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 während und/oder nach der Verabreichung eines Magnetresonanzkontrastmittels, beispielsweise Gd-DTPA, erfolgt, wobei auch hier bevorzugt ein zeitlicher Verlauf der Erfassung der bereitgestellten zweiten, mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 erfassten Bildgebungsrohdaten im Wesentlichen einem zeitlichen Verlauf der Erfassung der bereitgestellten ersten, mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 erfassten Bildgebungsrohdaten entspricht.
Die Erfassung der bereitgestellten, zweiten Bildgebungsrohdaten mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 und die Erfassung der bereitgestellten, zweiten Bildgebungsrohdaten mittels der PET-Vorrichtung 20 erfolgt zeitgleich bzw. simultan. Alternativ hierzu kann die Erfassung der bereitgestellten, zweiten Bildgebungsrohdaten mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 und die Erfassung der bereitgestellten, zweiten Bildgebungsrohdaten mittels der PET-Vorrichtung 20 auch mit einem kurzen zeitlichen Abstand nacheinander erfolgen, wobei der kurze zeitliche Abstand zwischen der Erfassung der zweiten Bildgebungsrohdaten mittels der Magnetresonanzvorrichtung 30 und der zweiten Bildgebungsrohdaten mittels der PET-Vorrichtung 20 einen zeitlichen Abstand von maximal 15 Minuten, vorteilhafterweise von maximal zehn Minuten und besonders bevorzugt von maximal fünf Minuten aufweist. Zudem erfolgt in dem zweiten Verfahrensschritt 101 eine gemeinsame Registrierung der zweiten Magnetresonanzbilddaten und der zweiten PET-Bilddaten.
Zwischen der Erfassung der ersten Bildgebungsrohdaten und der Erfassung der zweiten Bildgebungsrohdaten ist eine Zeitdauer von mindestens einem Tag, bevorzugt jedoch von mehreren Tagen oder Wochen vergangen, so dass mittels eines Vergleichs der ersten Bilddaten und der zweiten Bilddaten insbesondere ein Krankheitsverlauf und/oder ein Therapieverlauf einer Therapie, die zwischen der ersten Bildgebungsuntersuchung und der zweiten Bildgebungsuntersuchung erfolgt ist, dargestellt und/oder ermittelt werden kann.
In einem weiteren Verfahrensschritt 102 wird eine Transformationsvorschrift von der Recheneinheit 13 erstellt. Die Transformationsvorschrift wird von der Recheneinheit 13 anhand der ersten Magnetresonanzbilddaten und der zweiten Magnetresonanzbilddaten erstellt, da die Magnetresonanzbilddaten eine höhere räumliche Auflösung aufweisen als die PET-Bilddaten und damit auch eine höhere Genauigkeit hinsichtlich einer Darstellung und/oder einer Abbildung von Körperbereichen des Patienten 11 aufweisen. Die Transformationsvorschrift umfasst eine Verschiebung und/oder eine Skalierung von einzelnen Voxeln eines Ausschnitts der ersten oder zweiten Magnetresonanzbilddaten, so dass diese mit einem entsprechenden Ausschnitt der zweiten oder ersten Magnetresonanzbilddatenverglichen und/oder überlagert werden können. Der Ausschnitt der ersten Magnetresonanzbilddaten und der Ausschnitt der zweiten Magnetresonanzbilddaten bilden dabei einen gleichen Körperbereich des Patienten 11 ab.
Hierbei umfasst die Verschiebung und/oder Skalierung einzelner Voxel eine Verschiebung und/oder Skalierung bezüglich eines Koordinatensystems der Magnetresonanzvorrichtung 30, so dass die ersten Magnetresonanzbilddaten und die zweiten Magnetresonanzbilddaten gleiche Koordinaten innerhalb des Koordinatensystems der Magnetresonanzvorrichtung 30 aufweisen.
Die Verschiebung kann hierbei eine Translationsverschiebung und/oder eine Rotationsverschiebung umfassen.
In einem weiteren Verfahrensschritt 103 wird die Transformationsvorschrift auf die zweiten PET-Bilddaten angewendet, so dass die zweiten PET-Bilddaten und die ersten PET-Bilddaten gleiche Koordinaten innerhalb des Koordinatensystems aufweisen. Der weitere Verfahrensschritt 103 wird von der Recheneinheit 13 ausgeführt.
Daran anschließend erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt 104 ein Segmentieren der ersten PET-Bilddaten und/oder der zweiten PET-Bilddaten. Der Verfahrensschritt 104 des Segmentierens wird hierbei von der Recheneinheit 13 ausgeführt, wobei hierbei eine Segmentierungsvorschrift auf bereits mittels der Transformationsvorschrift transformierte erste und/oder zweite PET-Bilddaten angewendet wird.
Alternativ oder zusätzlich kann das Segmentieren der ersten und/oder der zweiten PET-Bilddaten hierbei auch ein Segmentieren der ersten und/oder der zweiten Magnetresonanzbilddaten und/oder ein Segmentieren einer Überlagerung der ersten Magnetresonanzbilddaten mit den ersten PET-Bilddaten und/oder einer Überlagerung der zweiten Magnetresonanzbilddaten mit den zweiten PET-Bilddaten umfassen. Hierbei kann von der Recheneinheit 13 eine Segmentierungsvorschrift anhand der segmentierten ersten und/oder zweiten Magnetresonanzbilddaten und/oder anhand der segmentierten Überlagerung der ersten Magnetresonanzbilddaten mit den ersten PET-Bilddaten und/oder anhand der segmentierten Überlagerung der zweiten Magnetresonanzbilddaten mit den zweiten PET-Bilddaten erstellt werden. Anschließend kann in diesem Verfahrensschritt 104 von der Recheneinheit 13 diese Segmentierungsvorschrift auf die ersten und/oder zweiten PET-Bilddaten angewendet werden.
Mittels der Segmentierung und/oder der Segmentierungsvorschrift werden die ersten und/oder die zweiten PET-Bilddaten auf einen relevanten Bilddatenbereich, beispielsweise auf einen abgebildeten Tumorbereich und/oder auf einen Läsionsbereiche usw. des Patienten 11, eingeschränkt.
Anschließend wird von der Recheneinheit 13 in einem weiteren Verfahrensschritt 105 eine Signaländerung zwischen den segmentierten und/oder transformierten ersten PET-Bilddaten und den segmentierten und/oder transformierten zweiten PET-Bilddaten ermittelt. Die segmentierten und gegebenenfalls transformierten ersten und zweiten PET-Bilddaten umfassen hierbei einen gleichen Bildausschnitt eines mittels der PET-Bilddaten abgebildeten Körperbereichs des Patienten 11, so dass durch einen direkten Vergleich der ersten PET-Bilddaten und der zweiten PET-Bilddaten eine Signaländerung zwischen den beiden PET-Bilddaten und damit eine Änderung des beobachteten und/oder dargestellten Körperbereichs ersichtlich ist.
Die Signaländerung umfasst hierbei eine Änderung einer Signalintensität und/oder eine Änderung eines SUVs. Zudem kann in dem Verfahrensschritt 105 die Signalintensität der ersten PET-Bilddaten und/oder der zweiten PET-Bilddaten mittels eines pharmakokinetischen Modells korrigiert werden. Beispielsweise kann hierbei eine arterielle Input-Funktion zur Aufnahme des Radiopharmakons bei der Berechnung und/oder Bestimmung der Änderung der Signalintensität berücksichtigt werden. Hierzu wird von der Recheneinheit 13 zumindest ein Parameter für die Korrektur mittels des pharmakokinetischen Modells aus den ersten Magnetresonanzbilddaten und/oder aus den zweiten Magnetresonanzbilddaten ermittelt. Beispielsweise kann hierbei aus den ersten Magnetresonanzbilddaten und/oder den zweiten Magnetresonanzbilddaten eine arterielle Input-Funktion bestimmt werden, die insbesondere eine arterielle Aufnahme von verabreichten medizinischen Substanzen, beispielsweise des Radiopharmakons und/oder des Magnetresonanzkontrastmittels, umfasst und/oder beschreibt.
In einem sich daran anschließenden Verfahrensschritt 106 wird mittels der Recheneinheit 13 eine optische Darstellung und/oder Ausgabe für die ermittelte Signaländerung generiert und mittels der Anzeigeeinheit 16 für ein medizinisches Bedienpersonal dargestellt.
Die Verfahrensschritte 100 bis 106 werden von der Recheneinheit 13 zusammen mit der Magnetresonanzvorrichtung 30 und der PET-Vorrichtung 20 ausgeführt. Hierzu umfasst die Recheneinheit 13 eine dazu erforderliche Software und/oder Computerprogramme, die in der Speichereinheit 15 gespeichert sind. Die Software und/oder Computerprogramme umfassen Programmmittel, die dazu ausgelegt sind, dass beschriebene Verfahren zu einem Auswerten und Vergleichen von zumindest zwei zeitlich aufeinander folgenden, kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen auszuführen, wenn das Computerprogramm und/oder die Software in der Recheneinheit 13 mittels der Prozessoreinheit 14 der medizinischen Bildgebungsvorrichtung 10 ausgeführt wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 20100254584 [0005]

Claims

Verfahren zu einem Auswerten und Vergleichen von zumindest zwei zeitlich aufeinander folgenden, kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen, wobei jeweils eine kombinierte medizinische Bildgebungsuntersuchung mittels einer ersten Bildgebungsvorrichtung und mittels einer zweiten Bildgebungsvorrichtung, die von einer Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) gebildet ist, durchgeführt wird, mit den folgenden Schritten: – einem Bereitstellen von ersten, mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten Bilddaten und ersten, mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten Bilddaten der ersten Bildgebungsuntersuchung, – einem Bereitstellen von zweiten, mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten Bilddaten und zweiten, mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten Bilddaten der zweiten Bildgebungsuntersuchung, wobei zwischen der ersten Bildgebungsuntersuchung und der zweiten Bildgebungsuntersuchung eine Zeitdauer von mindestens einem Tag vergangen ist, – einem Erstellen einer Transformationsvorschrift anhand der mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten und zweiten Bilddaten, – einem Anwenden der Transformationsvorschrift auf die mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten zweiten Bilddaten, – einem Segmentieren der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten ersten und/oder zweiten Bilddaten und – einem Ermitteln einer Signaländerung zwischen den segmentierten und/oder transformierten, mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten ersten und zweiten Bilddaten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bildgebungsvorrichtung von einer Magnetresonanzvorrichtung (30) gebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung von mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten Bildgebungsrohdaten und eine Erfassung von mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten ersten Bildgebungsrohdaten zeitgleich oder mit kurzem zeitlichen Abstand nacheinander erfolgt, wobei aus den ersten Bildgebungsrohdaten die ersten Bilddaten ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Registrierung der mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten Bilddaten und der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten ersten Bilddaten erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung von mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten zweiten Bildgebungsrohdaten und eine Erfassung von mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten zweiten Bildgebungsrohdaten zeitgleich erfolgt, wobei aus den zweiten Bildgebungsrohdaten die zweiten Bilddaten ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Registrierung der mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten zweiten Bilddaten und der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten zweiten Bilddaten erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten ersten Bildgebungsrohdaten und/oder zweiten Bildgebungsrohdaten während und/oder nach einer Verabreichung eines Radiopharmakons erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das vor und/oder während der Erfassung der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten ersten Bildgebungsrohdaten verabreichte Radiopharmakon gleich zu einem vor und/oder während der Erfassung der mittels der Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20) erfassten zweiten Bildgebungsrohdaten verabreichte Radiopharmakon ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformationsvorschrift eine Verschiebung und/oder eine Skalierung von einzelnen Voxeln mit einem gleichen Ausschnitt des Patienten zwischen den mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten und zweiten Bilddaten umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaländerung eine Änderung einer Signalintensität und/oder eine Änderung eines SUV umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalintensität mittels eines pharmakokinetischen Modells korrigiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Parameter für die Korrektur mittels eines pharmakokinetischen Modells aus den mittels der ersten Bildgebungsvorrichtung erfassten ersten und/oder zweiten Bilddaten ermittelt wird.
Medizinisches Bildgebungssystem (10) mit einer ersten Bildgebungsvorrichtung, einer Positron-Emissions-Tomographie-Vorrichtung (20), und einer Recheneinheit (13), wobei die medizinische Bildgebungsvorrichtung (10) zu einem Ausführen des Verfahrens zu einem Auswerten und Vergleichen von zumindest zwei zeitlich aufeinander folgenden, kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit (13) des medizinischen Bildgebungssystems (10) ladbar ist, mit Programmmitteln, um ein Verfahren zu einem Auswerten und Vergleichen von zumindest zwei zeitlich aufeinander folgenden, kombinierten medizinischen Bildgebungsuntersuchungen nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Recheneinheit (13) des medizinischen Bildgebungssystems (10) ausgeführt wird.