DE102005023906A1

DE102005023906A1 - Verfahren zur Kombination von PET mit MR-Perfusion und -Diffusion

Info

Publication number: DE102005023906A1
Application number: DE102005023906A
Authority: DE
Inventors: Robert Dr. Krieg; Rainer Kuth; Ralf Ladebeck; Ralph Dr. Oppelt; Sebastian Dr. Schmidt; Markus Dr. Vester
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2025-05-25
Also published as: US20060284096A1; US7482592B2; DE102005023906B4

Abstract

Verfahren zur Ermittlung von Positronen-Emissions-Messinformationen im Rahmen der Positronen-Emissions-Tomographie, umfassend die Schritte: DOLLAR A - Unter Verwendung einer Markersubstanz Durchführung einer Positronen-Emissions-Messung in einem zu untersuchenden Körperbereich eines Untersuchtungsobjekts zur Ermittlung von Positronen-Emissions-Messinformationen (S1), DOLLAR A - zeitgleich Erstellung von Bildaufnahmen des zu untersuchenden Körperbereichs mittels eines zweiten medizinischen Verfahrens mit einer zur Bestimmung von Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen geeigneten zeitlichen Auflösung (S2), DOLLAR A - anhand der Bildaufnahmen des zweiten Verfahrens Bestimmung von Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen für zumindest einen Teil des Messzeitraums (S3) und DOLLAR A - Auswertung der Positronen-Emissions-Messinformationen in Abhängigkeit der Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen (S4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Positronen-Emissionen-Messinformationen im Rahmen der Positronen-Emissions-Tomographie

Bei der Positronen-Emissions-Tompgraphie wird die Verteilung einer radioaktiven Markersubstanz im Organismus eines Untersuchungsobjekts ermittelt, um so hauptsächlich funktionelle Bilder der ablaufenden biochemischen und physiologischen Vorgänge zu erhalten. Die zeitliche Auflösung, die bei der Positronen-Emissions-Tomographie erreicht werden kann, ist im Vergleich zu anderen diagnostischen Verfahren eher gering. Die Markersubstanz, auch als Radiotracer bezeichnet, benötigt sehr unterschiedliche Zeiten, um verschiedene Körperareale zu erreichen, wobei die unterschiedlichen Zeiten durch die Strömungseigenschaften des Gefäßsystems sowie die Diffusionseigenschaften an den Blut-Gewebe-Grenzen bedingt sind. Deshalb bleibt es bei einer nachfolgenden Analyse eines Bildes aus der Positronen-Emissions-Tomographie unklar, welche Konzentration der Markersubstanz zu welchem Zeitpunkt und an welcher Stelle zur Verfügung stand.

Dadurch wird die Aussagekraft, die eine Untersuchung aufweist, die mit der Positronen-Emissions-Tomographie durchgeführt wurde, stark beschränkt. Eine Differenzierung zwischen im Organismus des Untersuchungsobjekts eventuell auftretenden Störungen, die eine verringerte Stoffwechselaktivität zur Folge haben, sowie Störungen, die durch einen verringerten Transport von Substanzen in das Gewebe selbst verursacht werden, wie beispielsweise eine mangelnde Perfusion, ist nur schlecht möglich. Andererseits ist eine derartige Differenzierung für eine Reihe von Anwendungen bedeutsam, wenn beispielsweise die Frage zu beantworten ist, welche Erfolgsaus sichten für eine Revaskularisierungsmaßnahme bei einem Patienten bestehen.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zu Grunde, ein diesbezüglich verbessertes Verfahren zur Ermittlung von Positronen-Emissions-Messinformationen anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgesehen, das die folgenden Schritte umfasst:

– Unter Verwendung einer Markersubstanz Durchführung einer Positronen-Emissions-Messung in einem zu untersuchenden Körperbereich eines Untersuchungsobjekts zur Ermittlung von Positronen-Emissions-Messinformationen,
– zeitgleich Erstellung von Bildaufnahmen des zu untersuchenden Körperbereichs mittels eines zweiten bildgebenden Verfahrens mit einer zur Bestimmung von Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen geeigneten zeitlichen Auflösung,
– anhand der Bildaufnahmen des zweiten Verfahrens Bestimmung von Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen für zumindest einen Teil des Messzeitraums und
– Auswertung der Positronen-Emissions-Messinformationen in Abhängigkeit der Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen.

Es werden also zunächst die Tracer-Substanzen, die mit Radionucleiden markiert sind, in den Organismus eingebracht, um dort in den Stoffwechsel einzugehen und mittels Gammadetektoren nachgewiesen zu werden. So wird über eine bestimmte Messzeit eine Positronen-Emissions-Messung durchgeführt, mittels der Positronen-Emissions-Messinformationen erhalten werden. Die zeitliche Auflösung dieser Positronen-Emissions-Messinformationen ist eher gering, ein typischer Wert liegt im Sekundenbereich.

Gemäß der Erfindung wird nun zeitgleich ein weiteres bildgebendes medizinisches nicht invasives Verfahren angewandt, um ebenfalls Bildaufnahmen des zu untersuchenden Körperbereichs, beispielsweise des Gehirns eines Patienten, zu erstellen. Auch andere Körperbereiche können im Rahmen der Positronen-Emissions-Messung sowie der Bildaufnahme mittels des zweiten medizinischen Verfahrens aufgenommen werden, beispielsweise der Oberkörper, insbesondere das Herz oder die Lunge. Das zweite medizinische bildgebende Verfahren wird so ausgewählt, dass es eine im Vergleich zur Positronen-Emissions-Tomographie bessere zeitliche Auflösung aufweist, beispielsweise im Millisekunden-Bereich. Maßstab für die benötigte zeitliche Auflösung sind die Zeitkonstanten, die durch Perfusions- und Diffusionsvorgänge im Gewebe eines Untersuchungsobjekts vorgegeben sind. Beispielhaft sei hier auf eine typische Diffusionskonstante in biologischem Gewebe verwiesen, die bei etwa 10^–5 bis 10^–6 cm²/s liegt. Typische Strömungsgeschwindigkeiten, beispielsweise von Blut oder zerebrospinaler Flüssigkeit, liegen bei einigen cm/s.

Die zeitliche Auflösung der Bildaufnahmen des zweiten medizinischen Verfahrens reicht erfindungsgemäß aus, um Perfusions- und/oder Diffusions-Informationen für den Zeitraum der Positronen-Emissions-Messung zu bestimmen. Damit sind Aussagen zur Perfusion und Diffusion im Zielgewebe möglich. Diese Informationen können für den gesamten Zeitraum der Messung bestimmt werden, werden jedoch wenigstens für einen Teil des Messzeitraums ermittelt. Damit ist es möglich, zusätzlich zu den Positronen-Emissions-Messinformationen die Perfusions- und Diffusionseigenschaften des zu untersuchenden Gewebes zu bestimmen, um die im Hinblick hierauf ergänzungsbedürftigen Ergebnisse der Positronen-Emissions-Messung zu vervollständigen. Hierzu werden die Positronen-Emissions-Messinformationen aus den Stoffwechselprozessen im Untersuchungsbereich unter Berücksichtigung der mit Hilfe des zweiten bildgebenden Verfahrens erhaltenen Perfusions- bzw. Diffusionsinformationen ausgewertet.

Damit ist es vorteilhaft möglich, Untersuchungsergebnisse aus der Positronen-Emissions-Tomographie bezüglich ihrer Ursachen zu unterscheiden. Das Signal, das durch die Markersubstanz entsteht, kann im Hinblick darauf differenziert werden, ob sich die Substanz noch in der Blutbahn oder schon im Gewebe befunden hat, als das Signal aufgenommen wurde.

Erfindungsgemäß kann mittels der Bildaufnahmen des zweiten Verfahrens ein Zeitraster der Messung erstellt werden. Wird die zeitgleiche Erstellung der Bildaufnahmen mit Hilfe des zweiten bildgebenden Verfahrens während der gesamten Zeitdauer der Positronen-Emissions-Messung durchgeführt, so kann mit Hilfe dieser Bildaufnahmen ein Zeitraster der gesamten Untersuchung erstellt werden und demgemäß ein Zeitraster der Perfusions- und Diffusionsvorgänge im Gewebe während der Messzeit. Ebenso ist es möglich, ein solches Zeitraster nur für einen Teil des Messzeitraums, beispielsweise einen besonders im Hinblick auf die Perfusion oder Diffusion bedeutenden Zeitraum zu erstellen. Mit Hilfe des Zeitrasters kann differenziert werden, ob sich die Markersubstanz der Positronen-Emissions-Messung, die dem Patienten injiziert oder sonstwie verabreicht worden ist, zum Zeitpunkt der Aufnahme einer Messinformation noch in der Blutbahn, oder bereits im Gewebe befand. Dies spielt insbesondere im Hinblick darauf, dass beispielsweise bei einem Tumor die Blut-Gewebe-Schranke besonders durchlässig ist, eine bedeutende Information für die Bewertung der aufgenommenen Messinformationen. Derartige Informationen hinsichtlich der Blut-Gewebe-Schranke bzw. ihrer Durchlässigkeit erlauben beispielsweise Aussagen über das Alter oder die Bösartigkeit eines Tumors. Das Zeitraster aus dem zweiten bildgebenden Verfahren ermöglicht allgemein eine Differenzierung zwischen frühen, Perfusionsvorgängen zuzuordnenden und späteren, sich aus Diffusionsvorgängen ergebenden Signalen der Positronen-Emissions-Tomographie.

Erfindungsgemäß können die Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen nach einer Kontrastmittelgabe bestimmt werden. Das zweite bildgebende Verfahren ermöglicht dann Aussagen über die Verteilung eines Kontrastmittels im Zeitablauf, die in die Auswertung der Positronen-Emissions-Tomographie einbe zogen werden können. Es können einige Minuten vergehen, bis eine Markersubstanz der Positronen-Emissions-Tomographie und ein Kontrastmittel zur Verwendung mit einem weiteren bildgebenden Verfahren einen bestimmten Bereich im Körper des zu untersuchenden Patienten erreicht haben. Positronen-Emissions-Messinformationen, die aus Signalen hervorgehen, nachdem ein Kontrastmittelbolus einen entsprechenden Abschnitt der Blutbahn passiert hat, weisen auf Diffusionsvorgänge hin. Eine mangelhafte Perfusion andererseits kann durch die Verfolgung der Verteilung des Kontrastmittels im Körperbereich, der untersucht werden soll, zweifelsfrei festgestellt werden und führt nicht zu Fehldiagnosen.

Erfindungsgemäß können im Rahmen der Auswertung die Positronen-Emissions-Messinformationen über mittels des zweiten Verfahrens erhaltene Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen und/oder Bildinformationen gewichtet und/oder bestimmten Vorgängen im Körper des Untersuchungsobjekts zugeordnet werden. So kann anhand von Perfusions- bzw. Diffusionsinformationen eine Messinformation, die im Rahmen der Positronen-Emissions-Messung erhalten wurde, beispielsweise im Hinblick auf eine abzuklärende Stoffwechselstörung als mehr oder weniger aussagekräftig gekennzeichnet werden. Eine Zuordnung zu bestimmten Vorgängen im Körper des Untersuchungsobjekts wie beispielsweise einem verringerten Transport der Markersubstanz der Positronen-Emissions-Tomographie in das Gewebe, wird erst durch die zusätzlichen Informationen überhaupt oder mit hinreichender Sicherheit möglich. Die derart nachbearbeiteten Messinformationen können mit den ergänzenden Angaben hinsichtlich ihrer Wichtung bzw. Zuordnung abgespeichert werden.

Weiterhin sieht die Erfindung vor, dass die Bildaufnahmen mit dem zweiten Verfahren zumindest während eines Teils des Messzeitraums kontinuierlich oder in Intervallen erstellt werden können. Dementsprechend ist es im Ablauf der gesamten Messung möglich, dass in Teilen des Messzeitraums kontinuierlich Bildaufnahmen erstellt werden, während in anderen Teilen nur in bestimmten Intervallen Bildaufnahmen erstellt werden. Die kontinuierliche Anwendung und Aufzeichnung des bzw. mittels des zweiten Bildgebungsverfahrens für den zu untersuchenden Körperbereich parallel zur Positronen-Emissions-Messung ermöglicht die Erstellung eines sehr genauen Zeitrasters und im Rahmen der Auswertung die Berücksichtigung aller Informationen, die bei der Kombination der beiden Verfahren ermittelt werden können. Je nach der zeitlichen Auflösung, die das zweite bildgebende Verfahren liefert, bzw. je nach den abzuklärenden Fragestellungen, die der Untersuchung zugrunde liegen, kann eine Bildaufnahme in Intervallen bzw. kontinuierlich nur für einen Teil des Messzeitraums ausreichend sein, um so gegebenenfalls die Aufnahme unnötigen Datenmaterials oder zusätzlich entstehende Kosten bzw. zusätzliche Belastungen für den Patienten zu vermeiden.

Die ausgewerteten Positronen-Emissions-Messinformationen können bildlich dargestellt werden, insbesondere gemeinsam mit mittels des zweiten Verfahrens erhaltenen Informationen. Die Positronen-Emissions-Messinformationen, die unter Berücksichtigung der Diffusions- bzw. Perfusionsdaten aus dem zweiten bildgebenden Verfahren korrigiert bzw. ausgewertet wurden, werden vorteilhafter Weise bildlich dargestellt, um einem medizinischen Assistenten bzw. Arzt eine Übersicht über die erhaltenen Informationen zu ermöglichen. Bildinformationen werden in der Regel durch den Betrachter besonders gut aufgenommen und erinnert. Die Darstellung kann zusammen mit der Darstellung von Informationen aus dem zweiten bildgebenden Verfahren erfolgen, beispielsweise um die Informationen aus der Positronen-Emissions-Tomographie hinsichtlich struktureller bzw. anatomischer Informationen aus dem zweiten Verfahren zu ergänzen und bezüglich ihres Informationsgehalts aufzuwerten.

Weiterhin können die ausgewerteten Positronen-Emissions-Messinformationen und/oder die mittels des zweiten bildgebenden Verfahrens erhaltenen Informationen in einem bereits Positronen-Emissions-Messinformationen enthaltenden Bild dargestellt werden. In diesem Fall reicht ein einfaches Hinzufügen neu hinzugekommener Messinformationen aus der Positronen-Emissions-Tomographie bzw. neuer Informationen, die aus dem zweiten bildgebenden Verfahren hervorgegangen sind, aus, wodurch die Zeit für eine Bilderstellung gegebenenfalls reduziert werden kann, wenn gezielt nur Zusatzinformationen eingefügt werden. Die Darstellung kann dann bei schneller Informationsbestimmung und Auswertung beinahe in Echtzeit erfolgen. Zudem liefert eine Darstellung in einem bereits Positronen-Emissions-Messinformationen enthaltenen Bild, das beispielsweise zu einem früheren Zeitpunkt der Messung also für ein anderes Zeitfenster, erstellt wurde, den Vorteil, dass zeitliche Entwicklungen der aufgenommenen Signale bzw. Informationen nachvollzogen werden können. Vergleichbares ist auch möglich, wenn die Darstellung in einem Bild mit Positronen-Emissions-Messinformationen einer früheren Messung bzw. einem Referenzbild erfolgt, das normalen Funktionen des Organismus zuzuordnen ist.

Die Positronen-Emissions-Messinformationen können in Abhängigkeit des Ergebnisses der Auswertung unterschiedlich bildlich dargestellt werden, insbesondere unterschiedlich farbcodiert und/oder in Verbindung mit weiteren graphischen und/oder textlichen Angaben. So wird eine im Hinblick auf die Fragestellung der Untersuchung vorzunehmende Wichtung der erhaltenen Messinformationen dem auswertenden medizinischen Assistenten bzw. Arzt so dargestellt, dass dieser die unterschiedlichen Bedeutungen der einzelnen Informationen anhand des dargestellten Bildes sofort erkennen kann. So können unterschiedliche Farben beispielsweise in Abhängigkeit davon verwendet werden, ob ein Kontrastmittelbolus zum Zeitpunkt der Signalaufnahme einen entsprechenden Bereich bereits passiert hatte oder nicht. Beispielsweise kann in dem einen Fall eine Darstellung der Messinformationen in einem roten Farbton, im anderen Fall in einem blauen Farbton erfolgen, wobei auch Mischfarben verwendet werden können, um differenziertere Wichtungen anzuzeigen. Dies kann unter anderem im Hinblick darauf geschehen, Varianzen bzw. Fehler bei der Auswertung oder Bildaufnahme zu berücksichtigen. Ebenso ist es möglich, die dargestellten Messinformationen je nach ihrer Wichtung graphisch abzutrennen, beispielsweise durch umgebende geometrische Elemente oder durch einen Text, der erscheint, wenn ein entsprechender Bildbereich mit zugehörigen Messinformationen mit einem Mauszeiger oder dergleichen ausgewählt wird.

Erfindungsgemäß kann als zweites Verfahren ein Magnetresonanzverfahren und/oder Computertomographieverfahren und/oder Ultraschallverfahren und/oder Verfahren der optischen Tomographie und/oder Magnetfeldsensorverfahren und/oder ein bildlich umsetzbare medizinische Messinformationen, insbesondere Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen, lieferndes Verfahren verwendet werden. Entscheidend für das zweite Verfahren ist lediglich, dass die zeitliche Auflösung gut genug ist, um eine Differenzierung der Messinformationen aus der Positronen-Emissions-Tomographie im Hinblick auf die Perfusions- und Diffusionseigenschaften des Gewebes zu ermöglichen. Es ist also nicht erforderlich, dass das zweite Verfahren ein bildgebendes Verfahren im traditionellen Sinne ist, sondern es reicht aus, wenn die Messinformationen bildlich umsetzbar in dem Sinne sind, dass eine räumliche Zuordnung vorgenommen werden kann, um mit Hilfe dieser zusätzlichen Daten die Positronen-Emissions-Messinformationen auswerten und gegebenenfalls anpassen zu können.

Es bietet sich insbesondere ein Verfahren an, dass ohne die Gefahr von Schädigungen für den Patienten parallel insbesondere während des gesamten Zeitraums der Positronen-Emissions-Messung angewandt werden kann, wie beispielsweise die Magnetresonanztomographie. Die Wahl des zweiten Verfahrens wird dabei durch die geforderte zeitliche Auflösung sowie die abzuklärende Fragestellung und die Schwere einer möglichen Erkrankung des Patienten bestimmt. Es ist auch möglich, dass als zweites Verfahren eine Kombination verschiedener unterschiedlicher Verfahren verwendet wird, wie zum Beispiel der optischen Tomographie und eines Ultraschallverfahrens. Eine Kombination unterschiedlicher medizinischer Verfahren kann dabei so erfolgen, dass mit diesen mehreren Verfahren gemein sam der zu untersuchende Körperbereich abgedeckt wird oder auch derart, dass jedes Verfahren einzeln den Untersuchungsbereich im Hinblick auf die Informationsermittlung abdeckt, wobei sich in diesem Falle ergänzende bzw. durch Vergleich miteinander zu korrigierende Informationen ergeben.

Die Auswertung der Positronen-Emissions-Messinformationen kann unmittelbar nach dem Ende eines ein Zeitfenster bildenden Teils des Messzeitraums durchgeführt werden. Eine solche Nachbearbeitung bzw. nachfolgende Auswertung direkt nach dem Abschluss einer Teilmessung erlaubt es, die ausgewerteten Messinformationen näherungsweise in Echtzeit zu erhalten. Demgemäß kann direkt die bildliche Darstellung dieser ausgewerteten und somit angepassten Positronen-Emissions-Messinformationen erfolgen, so dass diese noch während der Messung unter Berücksichtigung der Perfusions- und Diffusionsinformationen aus dem zweiten bildgebenden Verfahren bewertet werden können, beispielsweise durch einen Arzt oder medizinischen Assistenten.

Insgesamt kann somit die Ausagekraft einer Positronen-Emissions-Messung und damit der Wert einer derartigen Untersuchung durch das erfindungsgemäße Verfahren deutlich erhöht werden, indem die Perfusions- und Diffusioneigenschaften in die Auswertung mit einbezogen werden. Damit kann in lediglich einem einzigen Untersuchungsschritt und somit bequem für den Patienten mit einer hohen Genauigkeit eine Diagnose erstellt werden, auf deren Basis anschließend eine optimierte Behandlung des Patienten erfolgen kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Ausführungsbeispiele sowie aus den Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine Ablaufskizze eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 eine beispielhafte Skizze aufgenommener Messinformationen im Zeitverlauf für einen Ort des Untersuchungsbereichs und
3 eine Skizze einer zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Einrichtung.
Die 1 zeigt eine Ablaufskizze eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit den Schritten S1 bis S5. In den Schritten S1 sowie S2, die gleichzeitig ablaufen, wird einerseits eine Positronen-Emissions-Messung durchgeführt, indem dem Untersuchungsobjekt eine Markersubstanz mit Radionucleiden verabreicht wird. Die Radionucleide senden Positronen aus, die in Wechselwirkung mit einem Elektron treten, wodurch im Zuge einer Paarvernichtung Gammastrahlung entsteht, die als Positronen-Emissions-Messinformation über Detektoren aufgenommen wird.
Während des Zeitraums der Positronen-Emissions-Messung werden andererseits parallel kontinuierlich Bildaufnahmen mit einem zweiten bildgebenden Verfahren aufgenommen, die, wie im Schritt S2 dargestellt, dazu dienen, Perfusions- und Diffusionsinformationen des zu untersuchenden Körperbereichs zu bestimmen. Die Bestimmung kann, wie im Schritt S2a dargestellt, unter Verwendung einer Kontrastmittelgabe erfolgen, beispielsweise im Rahmen einer Magnetresonanzuntersuchung.
Das zweite bildgebende Verfahren weist also eine im Vergleich zur Positronen-Emissions-Messung verbesserte zeitliche Auflösung auf, so dass Aussagen zur Perfusion und Diffusion im Zielgewebe getroffen werden können, indem, wie im Schritt S3 dargestellt, Perfusions- und Diffusionsinformationen bestimmt werden.
Die Informationen aus den beiden bildgebenden Verfahren werden zusammengeführt und im Rahmen der Auswertung des Schrittes S4 für eine Wichtung der Positronen-Emissions-Messinformationen verwendet, um so ausgewertete Informationen zu erhalten, die eine Differenzierung im Hinblick auf ihre Entstehung und Zuordnung zu bestimmten Vorgängen im Körper des Untersuchungsobjekts erlauben. Diese ausgewerteten Informationen können beispielsweise dazu dienen, eine fundierte Abschätzung der Erfolgsaussichten einer Revaskularisierung vorzunehmen. Auch weitere Informationen aus dem zweiten bildgebenden Verfahren können, obwohl dies hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist, in die Auswertung des Schrittes S4 einfließen. So ist durch die Kombination der unterschiedlichen bildgebenden Verfahren der Positronen-Emissions-Messung sowie des zweiten Verfahrens eine gleichzeitige Messung von beispielsweise Perfusion und Stoffwechsel von Tumoren möglich, um eventuell den Erfolg bestimmter Therapien wie einer Embolisierung zu kontrollieren. Ebenso ist bei neurologischen und kardiologischen Anwendungen eine Differenzierung zwischen ruhendem und bereits totem Gewebe beispielsweise durch eine Verknüpfung der Positronen-Emissions-Tomographie mit der Magnetresonanztomographie möglich.
Die Auswertung des Schrittes S4 kann direkt im Anschluss an ein Zeitfenster der Messung durchgeführt werden, so dass bei einer nachfolgenden bildlichen Darstellung, auf die im Schritt S5 Bezug genommen wird, eine Darstellung der Messergebnisse beinahe in Echtzeit möglich ist. Die bildliche Darstellung erfolgt dabei so, dass die Positronen-Emissions-Messionformationen, die in Abhängigkeit der Perfusions- und Diffusionsinformationen unterschiedlich gewichtet werden, entsprechend der Wichtung farbcodiert dargestellt werden, damit mit einem Blick auf die Bilddarstellung sofort eine Bewertung der Positronen-Emissions-Informationen hinsichtlich ihrer Aussagekraft bzw. Zuordnung zu verschiedenen Körpervorgängen möglich ist. Um eine zeitnahe bildliche Darstellung im Schritt S5 zu erhalten, werden diese zusätzlichen Daten nach Abschluss eines Auswerteschrittes in ein bereits vorhandenes Bild mit Positronen-Emissions-Messinformationen eingefügt.
2 zeigt eine beispielhafte Skizze aufgenommener Messinformationen im Zeitverlauf für einen Ort des Untersuchungsbe reichs. Hierbei ist auf der horizontalen Achse A1 die Zeit aufgetragen, während auf der vertikalen Achse A2 die Signalstärke aufgetragen ist. Die einzelnen, hier als Balken dargestellten Positronen-Emissions-Signale S sind hier zusammen mit der Kurve K aufgetragen, die lediglich qualitativ den Durchfluss eines Kontrastmittelbolus durch den entsprechenden Untersuchungsort wiedergibt. Im Bereich des Maximums der Kurve K treten die Positronen-Emissions-Signale S sehr häufig auf, während in dem Bereich, in dem der Kurve K sehr niedrige Werte auf der Achse A2 zugeordnet sind, weniger Signale S gemessen werden, insbesondere in dem Zeitraum, der vor der Ankunft des Kontrastmittelbolus am betroffenen Ort einzuordnen ist. Auch nach dem Abfallen der Kurve K treten noch Signale S auf, die entsprechend auf später erfolgende Diffusionsvorgänge zurückgeführt werden können.
Eine Perfusionsstörung im untersuchten Bereich kann so mit Hilfe des zweiten bildgebenden Verfahrens, das auf die Kontrastmittelgabe zurückgreift, festgestellt werden, wenn entsprechend der Transport des Kontrastmittels und auch des Tracers der Positronen-Emissions-Tomographie gehemmt ist. So liefern die Informationen, die mit Hilfe des zweiten bildgebenden Verfahrens gewonnen werden, die Möglichkeit, die Positronen-Emissions-Signale S Perfusions- bzw. Diffusionsvorgängen zuzuordnen und somit zusätzlich zu den herkömmlichen Möglichkeiten bei der Bewertung von Positronen-Emissions-Informationen die Möglichkeit einer Analyse dahingehend, wann und an welcher Stelle im Untersuchungsbereich welche Konzentration der Markersubstanz zur Verfügung stand.
3 zeigt eine Skizze einer zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Einrichtung 1. Die Einrichtung 1 verfügt über eine Messeinrichtung 2, die die Aufnahme von Positronen-Emissions-Messinformationen sowie von Magnetresonanzinformationen ermöglicht. In die Messeinrichtung 2 wird der auf einer Patientenliege 3 befindliche Patient 4 zur Durchführung der Messung eingeschoben. In der Messeinrichtung 2 werden beim hier durchgeführten erfindungsgemä ßen Verfahren zeitgleich die Positronen-Emissions-Messung und die Erstellung von Bildaufnahmen mittels der Magnetresonanztomographie durchgeführt. Die Messinformationen aus der Positronen-Emissions-Tomographie geben dabei Hinweise auf funktionelle Vorgänge im Körper des Patienten 4, während aus der Magnetresonanztomographie Perfusions- sowie Diffusionsinformationen zusammen mit zusätzlichen Strukturinformationen gewonnen werden.
Die Informationen, die in der Messeinrichtung 2 aufgenommen wurden, werden an eine Verarbeitungseinrichtung 5 weitergeleitet, die aus den aufgenommenen Signalen zum einen Perfusions- und Diffusionsdaten, zum anderen Positronen-Emissions-Daten sowie weitere Bilddaten herleitet, wobei die zunächst aufgenommenen Positronen-Emissions-Messinformationen der Messeinrichtung 2 in Abhängigkeit der Perfusions- bzw. Diffusionsinformationen des in der Messeinrichtung 2 durchgeführten Magnetresonanzverfahrens gewichtet werden. Die Bildaufnahmen der Messeinrichtung 2, sofern diese Magnetresonanzaufnahmen sind, dienen dazu, ein Zeitraster der Messung zu erstellen, das genau genug ist, um Perfusion und Diffusion im Körper des Patienten 4 aufzulösen. Die ausgewerteten Messinformationen der Messeinrichtung 2 werden anschließend an einem Bildanzeigemittel 6 bildlich dargestellt. Hierzu werden die Messinformationen der Positronen-Emissions-Tomographie jeweils nach Ende eines Zeitabschnitts des Messzeitraums in ein bereits vorhandenes Bild mit Positronen-Emissions-Informationen eingefügt. So erfolgt am Bildanzeigemittel 6 eine zeitnahe Darstellung der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführten Messung.

Claims

Verfahren zur Ermittlung von Positronen-Emissions-Messinformationen im Rahmen der Positronen-Emissions-Tomographie, umfassend die Schritte: – Unter Verwendung einer Markersubstanz Durchführung einer Positronen-Emissions-Messung in einem zu untersuchenden Körperbereich eines Untersuchungsobjekts zur Ermittlung von Positronen-Emissions-Messinformationen, – zeitgleich Erstellung von Bildaufnahmen des zu untersuchenden Körperbereichs mittels eines zweiten bildgebenden Verfahrens mit einer zur Bestimmung von Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen geeigneten zeitlichen Auflösung, – anhand der Bildaufnahmen des zweiten Verfahrens Bestimmung von Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen für zumindest einen Teil des Messzeitraums und – Auswertung der Positronen-Emissions-Messinformationen in Abhängigkeit der Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Bildaufnahmen des zweiten Verfahrens ein Zeitraster der Messung erstellt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen nach einer Kontrastmittelgabe bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Auswertung die Positronen-Emissions-Messinformationen über mittels des zweiten Verfahrens erhaltene Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen und/oder Bildinformationen gewichtet und/oder bestimmten Vorgängen im Körper des Untersuchungsobjekts zugeordnet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmen mit dem zweiten Verfahren zumindest während eines Teils des Messzeitraums kontinuierlich oder in Intervallen erstellt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewerteten Positronen-Emissions-Messinformationen bildlich dargestellt werden, insbesondere gemeinsam mit mittels des zweiten Verfahrens erhaltenen Informationen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewerteten Positronen-Emissions-Messinformationen und/oder die mittels des zweiten bildgebenden Verfahrens erhaltenen Informationen in einem bereits Positronen-Emissions-Messinformationen enthaltenden Bild dargestellt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positronen-Emissions-Messinformationen in Abhängigkeit des Ergebnisses der Auswertung unterschiedlich bildlich dargestellt werden, insbesondere unterschiedlich farbcodiert und/oder in Verbindung mit weiteren graphischen und/oder textlichen Angaben.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Verfahren ein Magnetresonanzverfahren und/oder Computertomographieverfahren und/oder Ultraschallverfahren und/oder Verfahren der optischen Tomographie und/oder Magnetfeldsensorverfahren und/oder ein bildlich umsetzbare medizinische Messinformationen, insbesondere Perfusions- und/oder Diffusionsinformationen, lieferndes Verfahren verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Positronen-Emissions-Messinformationen unmittelbar nach dem Ende eines ein Zeitfenster bildenden Teils des Messzeitraums durchgeführt wird.