DE102005042328A1

DE102005042328A1 - Verfahren zur Bestimmung des Ausbreitungsverhaltens eines Kontrastmittelbolus

Info

Publication number: DE102005042328A1
Application number: DE102005042328A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Klingenbeck-Regn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2007-03-08
Also published as: US20070055148A1; CN1927119A

Abstract

Verfahren zur Bestimmung des Ausbreitungsverhaltens eines Kontrastmittelbolus im Blutgefäßsystem eines Untersuchungsobjekts für eine durchzuführende Rotationsangiographie, umfassend die Schritte:
- Einbringen des Kontrastmittels in das Blutgefäßsystem des Untersuchungsobjekts und Ermittlung des Zeitpunkts t1 des Einbringens,
- Erstellung von vorbereitenden Bildaufnahmen wenigstens eines Teils des Gefäßsystems zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufs der Anflutung des Kontrastmittelbolus im arteriellen Gefäßsystem und in Abhängigkeit davon Ermittlung eines Zeitpunkts t2 für eine Rotationsangiographieaufnahme einer arteriellen Phase,
- Erstellung von vorbereitenden Bildaufnahmen wenigstens eines Teils des Gefäßsystems zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufs der Anflutung des Kontrastmittelbolus im venösen Gefäßsystem und in Abhängigkeit davon Ermittlung eines Zeitpunkts t3 für eine Rotationsangiographieaufnahme einer venösen Phase und
- Bestimmung der Differenzen der ermittelten Zeitpunkte t1, t2 und t3 zum Vorhalt für die Rotationsangiographie.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Ausbreitungsverhaltens eines Kontrastmittelbolus im Blutgefäß eines Untersuchungsobjekts für eine durchzuführende Rotationsangiographie.

Moderne C-Bogen-Systeme ermöglichen es, eine dreidimensionale Darstellung von Gefäßbäumen zu erhalten. Dazu werden durch Drehung des C-Bogens um den Patienten herum zweidimensionale Projektionen aufgenommen, aus denen die interessierende anatomische Struktur anschließend dreidimensional rekonstruiert wird. Hierzu werden mathematische Algorithmen verwendet, mit denen es beispielsweise im Rahmen der sogenannten Cone-Beam-Computertomographie möglich ist, die dreidimensionale Rekonstruktion zu bestimmen.

Für die Durchführung von Rotationsangiographien müssen zur Klärung bestimmter medizinischer Fragestellungen die Zeiten bestimmt werden, zu denen das Kontrastmittel jeweils die Arterien bzw. die Venen erreicht, also im jeweiligen Gefäßsystem angeflutet wird. Solche Informationen sind beispielsweise dazu wichtig, um im Rahmen der Angiographie die Anbindung einer arterio-venösen Malformation an das arterielle und das venöse Gefäßsystem zu ermitteln. Bislang werden die Zeiten jedoch lediglich beispielsweise aus Erfahrungswerten abgeschätzt. Wird ein Kontrastmittel in die Gefäßbahn eines Untersuchungsobjekts injiziert, so färben sich jedoch die Arterien und die Venen durch das Kontrastmittel in erstellten Bildaufnahmen je nach Kreislaufzustand des Patienten, beispielsweise je nach Herzfunktion, zu individuell sehr unterschiedlichen Zeiten an.

Wenn diese Zeitpunkte falsch eingeschätzt werden, können bei der Rotationsangiographie unzureichende Bildergebnisse resul tieren, auf denen insbesondere die Trennung zwischen dem arteriellen und dem venösen System nicht deutlich ist. Dadurch wird die Auswertung der aufgenommenen dreidimensionalen Bilder erschwert.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung des Ausbreitungsverhaltens eines Kontrastmittelbolus im Blutgefäßsystem eines Untersuchungsobjekts für eine durchzuführende Rotationsangiographie anzugeben, das eine optimale Bestimmung des Ausbreitungsverhaltens ermöglicht.

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

– Einbringen des Kontrastmittels in das Blutgefäßsystem des Untersuchungsobjekts und Ermittlung des Zeitpunkts t1 des Einbringens,
– Erstellung von vorbereitenden Bildaufnahmen wenigstens eines Teils des Gefäßsystems zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufs der Anflutung des Kontrastmittelbolus im arteriellen Gefäßsystem und in Abhängigkeit davon Ermittlung eines Zeitpunkts t2 für eine Rotationsangiographieaufnahme einer arteriellen Phase,
– Erstellung von vorbereitenden Bildaufnahmen wenigstens eines Teils des Gefäßsystems zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufs der Anflutung des Kontrastmittelbolus im venösen Gefäßsystem und in Abhängigkeit davon Ermittlung eines Zeitpunkts t3 für eine Rotationsangiographieaufnahme einer venösen Phase und
– Bestimmung der Differenzen der ermittelten Zeitpunkte t1, t2 und t3 zum Vorhalt für die Rotationsangiograpie.

So wird zunächst ein Kontrastmittel in das Blutgefäßsystem eines Patienten injiziert und gelangt so in die Gefäßbahn. Der Beginn bzw. ein charakteristischer Zeitpunkt während der Kontrastmittelinjektion wird festgehalten, indem der zugehörige Zeitpunkt t1 des Einbringens gespeichert wird.

Anschließend werden vorbereitende Bildaufnahmen erstellt, die wenigstens einen Teil des Gefäßsystems beispielsweise in einer vorgegebenen Untersuchungsregion oder im Bereich eines Organs des menschlichen oder tierischen Untersuchungsobjekts zeigen, um mit Hilfe dieser Bildaufnahmen den zeitlichen Verlauf der Anflutung des Kontrastmittelbolus im arteriellen Gefäßsystem zumindest für einen bestimmten Bereich zu bestimmen. Aus dieser Bildsequenz, die z. B. als Angiographie erstellt wird, wird ein Zeitpunkt t2 ermittelt, der optimal für eine Rotationsangiographieaufnahme der arteriellen Phase ist. Dies geschieht durch die Beobachtung der Anfärbung der Arterien in der aufgenommenen Bildsequenz. Die Bildsequenz kann durchaus einen längeren Zeitraum umfassen, also auch das Abfließen des Kontrastmittels usw., so dass „Anflutun" hier als sehr weiter Begriff zu versehen ist. Im Regelfall liegt jedoch der optimale Zeitpunkt t2 im Bereich einer maximalen Anfärbung. Der bestimmte Zeitpunkt t2 wird ebenfalls abgespeichert.

Analog dazu werden vorbereitende Bildaufnahmen zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufs des Eingangs des Kontrastmittelbolus in das venöse Gefäßsystem und gegebenenfalls der Verbreitung im System erstellt, aus denen ein Zeitpunkt t3 als optimaler Zeitpunkt für Rotationsangiographieaufnahmen einer venösen Phase bestimmt wird.

Aus den ermittelten Zeitpunkten t1, t2 und t3 werden jeweils Differenzen gebildet, wobei die Differenzen t2 – t1, t3 – t1 und t3 – t2 für die nachfolgende dreidimensionale Aufnahme der arteriellen bzw. der venösen Phase bei der Rotationsangiographie abgespeichert werden. Die Differenzen bilden dabei Delays, die für die Aufnahme Rotationsangiographieaufnahme in einem C-Bogen-System einzustellen sind. Dabei sind die Differenzen bzw. Delays als Angaben von Zeiten, die beispielsweise zwischen der Injektion des Kontrastmittels und seiner Anflutung im arteriellen System vergehen, mit ihren Beträgen einzugeben.

Durch die Erstellung der Testaufnahmen vor der eigentlichen Rotationsangiographie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Zeiten, zu denen sich die Arterien und die Venen nach einer Injektion von Kontrastmittel anfärben, optimal und individuell für den einzelnen Patienten und für das injizierte Kontrastmittel usw. bestimmt. Diese Individualisierung führt vorteilhafterweise dazu, dass bei der anschließenden Rotationsangiographie dreidimensionale Aufnahmen mit optimalen Bildergebnissen erhalten werden, wobei insbesondere eine optimale Trennung des arteriellen und des venösen Systems erreicht werden kann.

Die vorbereitenden Bildaufnahmen können dabei gegebenenfalls als Kurzmessungen durchgeführt werden, bei denen eine begrenzte Bilddatenmenge aufgenommen wird. Entscheidend ist lediglich, dass aus der Anfärbung des Gefäßsystems der optimale Zeitpunkt für die nachfolgende dreidimensionale Aufnahme abgeleitet werden kann. Die Testaufnahmen müssen auch nicht zwangsläufig mit der gleichen Untersuchungsmodalität bzw. dem gleichen Bildaufnahmeverfahren erstellt werden wie die nachfolgenden Bildaufnahmen. Damit können als vorbereitende Aufnahmen zweidimensionale Aufnahmen ausreichend sein, so sie das Gefäßsystem hinreichend genau zeigen. Es ist jedoch ebenso möglich, bereits für die Testaufnahmen eine dreidimensionale Rekonstruktion durchzuführen.

Erfindungsgemäß kann der zeitliche Verlauf der Anflutung durch Verfolgung der kontrastmittelbedingten Einfärbung bestimmt werden. Hierbei wird ausgenutzt, dass das Einbringen von Kontrastmittel in der Regel zur Folge hat, dass sich die Gefäße in Bildaufnahmen in bestimmter Art und Weise anfärben, wenn der Bolus das Gefäß erreicht, und nach einer gewissen Zeit die ursprüngliche Färbung mit dem Abfluten des Kontrastmittelbolus zurückerhalten. Die injizierten Kontrastmittel modifizieren z.B. das Signal, das im Rahmen einer Röntgenuntersuchung oder Kernspinuntersuchung aufgenommen wird, indem sie die Strahlung stärker absorbieren bzw. paramagnetische Eigenschaften haben usw.. Beispielsweise kann als Kontrast mittel eine jodhaltige Lösung injiziert werden, durch die die Gefäße sichtbar werden.

Die vorbereitenden Bildaufnahmen können wenigstens teilweise im Rahmen einer Subtraktionsangiographie, insbesondere einer digitalen Subtraktionsangiographie, und/oder als native Aufnahmen erstellt werden.

Die Durchführung einer Subtraktionsangiographie, die vorteilhafterweise als digitale Substraktionsangiographie durchgeführt wird, wobei selbstverständlich auch die Durchführung einer analogen Subtraktionsangiographie möglich ist, empfiehlt sich für den Fall, dass statische Gebiete bzw. Objekte im bzw. des Untersuchungsobjekts Gegenstand der Bildaufnahmen sein sollen. Beispielhaft sind hier Schädelaufnahmen zu nennen. Die Bildaufnahmen können digital gespeichert werden und anschließend können die Bildobjekte, die frei von Kontrastmittel sind, von den Bildobjekten abgezogen werden, die Kontrastmittel zeigen, so dass sich als Ergebnis dieser Subtraktion eine gut auszuwertende Darstellung ergibt.

Bei nichtstatischen Objekten als Bestandteil der Bildaufnahmnen, beispielsweise im Bereich des Herzens, können als vorbereitende Aufnahmen native Aufnahmen erstellt werden, die direkt ohne eine Bearbeitung durch Subtraktion oder dergleichen ausgewertet werden können. Die nativen Aufnahmen sind zwar gegebenenfalls schwieriger zu bewerten, vermeiden jedoch Fehler durch Bewegungen der aufgenommenen Objekte bzw. Körperbereiche.

Wenigstens ein Zeitpunkt t2, t3 für vorbereitende Bildaufnahmen einer Phase kann automatisch ermittelt werden, insbesondere durch Verwendung einer Funktion der digitalen Subtraktionsangiographie zum Auffinden von Bildern maximaler Kontrastdichte. Zur Durchführung der digitalen Subtraktionsangiographie sind in den Steuerungseinrichtungen für beispielsweise entsprechend ausgebildete C-Bogen-Systeme bestimmte Programmmittel vorgesehen, die verschiedene Funktionen aufwei sen. Durch die Verwendung einer Funktion, die es erlaubt, automatisch Bilder mit einer maximalen Kontrastdichte aufzufinden, kann der zu diesen Bildern gehörige Zeitpunkt als Zeitpunkt, der für die Aufnahme der arteriellen bzw. venösen Phase optimal ist, ohne weiteres Zutun eines Bedieners bestimmt werden.

Selbstverständlich ist auch eine andere Methode zur automatischen Ermittlung der Zeitpunkte t2, t3 möglich, beispielsweise unter Rückgriff auf Datenbankinformationen oder bestimmte Bildverbeitungsverfahren.

Erfindungsgemäß können die Differenzen der ermittelten Zeitpunkte t1, t2 und t3 in einer Steuerungseinrichtung für die Rotationsangiographie gespeichert werden. Dort stehen sie direkt zur Einstellung für die in der Folge durchzuführende dreidimensionale Aufnahme zur Verfügung. Daneben ist es natürlich möglich, die Differenzen der ermittelten Zeitpunkte bzw. die Zeitpunkte selbst direkt in einer zentralen Speichereinrichtung beispielsweise für mehrere Untersuchungseinrichtungen eines Klinikums oder dergleichen abzulegen bzw. ein externes Speichermedium wie eine CD-Rom oder dergleichen zu verwenden. Die Speicherung in der Steuerungseinrichtung für eine Rotationsangiographie hat den Vorteil, dass die Abspeicherung so erfolgen kann, dass ein entsprechendes Programmmittel zur Durchführung der Untersuchung ohne eine weitere Verarbeitung die Zeitdaten auffinden und die entsprechende Einstellung des für die Bildaufnahme vorgesehenen C-Bogen-Systems veranlassen kann.

Das Kontrastmittel kann arteriell oder intravenös eingebracht werden. Die Art der Injektion des Kontrastmittels wird dabei von der Fragestellung der Untersuchung sowie von den Injektionsmöglichkeiten beim Patienten abhängen. Gegebenenfalls ist in Abhängigkeit der Art der Injektion in das Arterien- bzw. Venensystem die Reihenfolge der Erstellung der vorbereitenden Bildaufnahmen für die Bestimmung der arteriellen bzw. der venösen Phase anzupassen.

Das Kontrastmittel kann weiterhin durch manuelle und/oder automatische Injektion eingebracht werden. Dabei ist ein bzw. sind mehrere geeignete Injektoren zu wählen, um das Kontrastmittel beispielsweise teilweise automatisch einzubringen und zusätzlich manuell zu injizieren. In der Regel wird entweder eine manuelle oder eine automatische Injektion durchgeführt werden, in Abhängigkeit von der zu injizierenden Menge sowie einer vorgegebenen Injektionsgeschwindigkeit.

Als Zeitpunkt t1 des Einbringens des Kontrastmittels kann der Start einer Injektion bestimmt werden. Bei Verwendung eines automatischen Injektors kann dabei der Zeitpunkt t1 bereits durch die beispielsweise durch einen Arzt oder Techniker vorgenommene Einstellung dieses Injektors vorgegeben bzw. festgelegt sein. Dieser Zeitpunkt t1 kann an einem automatischen Injektor des Weiteren häufig nachträglich abgelesen werden, wenn der Injektor zur Speicherung bestimmter Injektionsinformationen wie der Uhrzeit oder dergleichen ausgebildet ist. Je nach Art des eingebrachten Kontrastmittels bzw. der Injektion können neben dem Start der Injektion weitere Zeitpunkte als Zeitpunkt t1 für das Einbringen bestimmt werden, beispielsweise der Zeitpunkt, zu dem die Hälfte des Kontrastmittels in den Körper des Patienten gelangt ist. In dem Fall, dass ein verwendetes C-Bogen-System eine Schnittstelle zu einem Injektor besitzt, ist es möglich, dass der Start der Injektion in ein Akquisitionsprotokoll für die Erstellung von Bildaufnahmen integriert ist, das in einer Steuerungseinrichtung zur Verfügung steht.

Daneben können weitere vorbereitende Bildaufnahmen zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufs der Anflutung des Kontrastmittelbolus im Gefäßsystem erstellt, und in Abhängigkeit davon kann wenigstens ein weiterer Zeitpunkt für eine Rotationsangiographieaufnahme wenigstens einer weiteren Phase, insbesondere einer Phase der Leber, ermittelt und in die Bestimmung der Differenzen einbezogen werden. So empfiehlt sich für bestimmte medizinische Fragestellungen eine dreiphasige Leberaufnahme, bei der eine frühe arterielle Phase, eine portal-venöse Phase sowie eine späte arterielle Phase unterschieden werden. Durch derartige Multiphasenuntersuchungen wird eine sichere Auffindung von Läsionen mit unterschiedlichsten Blutversorgungstypen ermöglicht. In einem solchen Fall ist im Rahmen der vorbereitenden Bildaufnahmen ein weiterer Zeitpunkt zu bestimmen, beispielsweise ein Zeitpunkt t4 für eine arterielle Spätphase. Selbstverständlich ist es denkbar, darüber hinaus weitere Zeitpunkte zu bestimmen und in die Differenzbildung einzubeziehen. Durch die Bestimmung der Differenzen und eine Einprogrammierung dieser Delays in eine Steuerungseinrichtung für die Rotationsangiographie können die nachfolgenden Aufnahmen zu ihren jeweils optimalen Zeitpunkten bzw. in dadurch festgelegten Zeiträumen durchgeführt werden.

Zur nachfolgenden Durchführung der Rotationsangiographie können die vorgehaltenen Differenzen wenigstens teilweise manuell in einer Steuerungseinrichtung eingestellt werden. Ein Bediener des C-Bogen-Systems, beispielsweise ein Arzt, Physiker oder ein Techniker, kann somit beispielsweise die Differenz t2 – t1 über eine entsprechende Eingabevorrichtung einstellen, so dass nach Ablauf der Zeitdifferenz die entsprechende Datenakquisition durch Rotation des C-Bogens durchgeführt wird. Die Einstellung kann des Weiteren derart erfolgen, dass der Bediener in Abhängigkeit der Zeitdifferenz die Aufnahme startet, die Delays also manuell einhält.

Des Weiteren können zur nachfolgenden Durchführung der Rotationsangiographie die vorgehaltenen Differenzen wenigstens teilweise automatisch seitens einer Steuerungseinrichtung eingestellt werden, insbesondere im Rahmen eines ablaufenden Protokolls. Hierzu kann das C-Bogen-System über ein automatisches Akquisitionsprotokoll verfügen, in dem für die Bildsequenz die Injektion, die arterielle Phase und die venöse Phase gespeichert sind. Über eine Benutzerschnittstelle gibt der Bediener die vorher bestimmten Zeiten oder Delays ein bzw. diese werden aus dem Speicher der Steuerungseinrichtung abge rufen und automatisch eingestellt, woraufhin das C-Bogen-System über die Steuerungseinrichtung derart angesteuert wird, dass das Aufnahmeprotokoll automatisch abläuft. Es ist auch ein halbautomatischer Ablauf denkbar, bei dem beispielsweise die Delays für zwei Phasen automatisch aufgenommen und eingestellt werden, während ein Bediener nach Bedarf einen weiteren Zeitpunkt für eine dritte Phase eingibt.

Wie bereits ausgeführt, können zur nachfolgenden Durchführung der Rotationsangiographie die ermittelten Zeitpunkte t1, t2 und t3 und/oder die vorgehaltenen Differenzen über eine Benutzerschnittstelle einer Steuerungseinrichtung eingegeben werden. Über die Benutzerschnittstelle hat der Bediener die Möglichkeit, mit einem Programmmittel, das die Datenakquisition steuert, in Interaktion zu treten, um gegebenenfalls Änderungen vorzunehmen, wie beispielsweise die Eingabe der hier ermittelten individuellen Zeitpunkte für die Datenaufnahme der einzelnen Phasen, so dass im Unterschied zu einem gegebenenfalls vorhandenen Standardprotokoll eine optimale Bildqualität der Aufnahmen erreicht werden kann.

Erfindungsgemäß kann zur nachfolgenden Durchführung der Rotationsangiographie seitens einer Steuerungseinrichtung das Einbringen des Kontrastmittels automatisch gestartet werden, insbesondere mit Hilfe einer hierzu vorgesehenen Schnittstelle zwischen der Steuerungseinrichtung und einem Injektor. Mit Hilfe eines Programmmittels der Steuerungseinrichtung kann über die Schnittstelle ein Zeitpunkt für die Injektion des Kontrastmittels vorgegeben werden, wozu einem elektronischen Injektor ein entsprechendes Signal übermittelt wird, das gegebenenfalls direkt zum Zeitpunkt des erwünschten Starts von diesem empfangen wird oder in einer Speichereinheit desselben abgelegt wird, um zu einem späteren Zeitpunkt die Injektion zu starten. Eine automatische Injektion ist sowohl für die Erstellung der Testaufnahmen als auch für die nachfolgende Rotationsangiographie möglich, die gegebenenfalls in Abhängigkeit der gespeicherten Delays vollständig automatisch ablaufen kann, nachdem ein Bediener die Art der durchzuführen den Aufnahmen vorgegeben hat oder die durchzuführende Aufnahme beispielsweise über einen Mausklick oder dergleichen bestätigt hat. Die Aufgabe des Bedieners besteht danach im Wesentlichen darin, die Datenakquisition zu überwachen.

Daneben betrifft die Erfindung eine Rotationsangiographievorrichtung mit einem C-Bogen-System zur Durchführung einer Rotationsangiographie unter Bestimmung des Ausbreitungsverhaltens eines Kontrastmittelbolus gemäß einem der vorangehenden Ansprüche. Die erfindungsgemäße Rotationsangiographievorrichtung verfügt somit über Mittel, um die vorstehend geschilderten Testaufnahmen zur Bestimmung der Zeitpunkte zur Aufnahme der arteriellen, venösen und gegebenenfalls weiterer Phasen zu ermitteln. Diese ermittelten Differenzen bzw. Delays können anschließend an einer Steuerungseinrichtung der Rotationsangiographievorrichtung eingestellt werden, um so die Rotationsangiographie mit optimalen Zeitpunkten zur Sicherung einer guten Bildqualität durchzuführen. Damit ist es beispielsweise bei Vorliegen einer arterio-venösen Malformation möglich, Bildergebnisse zu erhalten, die eine optimale Trennung des arteriellen und des venösen Systems zeigen.

Eine Steuerungseinrichtung der Rotationsangiographievorrichtung kann zur wenigstens teilweise automatischen Bestimmung der Zeitpunkte t1, t2 und t3 und/oder der Differenzen ausgebildet sein. Die Zeitpunkte können mit Hilfe eines Programmmittels, das eine entsprechende Bildauswertung ermöglicht, automatisch aus den vorbereitenden Bildaufnahmen abgeleitet werden. Anschließend werden sie in der Steuerungseinrichtung abgespeichert, die die Differenzen t2 – t1, t3 – t1 sowie t3 – t2 bildet, die für die nachfolgende Rotationsangiographie gegebenenfalls automatisch, unter Umständen nach einer Bestätigung durch einen Bediener, eingestellt werden. Des Weiteren ist es möglich, dass die Differenzen lediglich automatisch nach einer Eingabe der Zeitpunkte durch einen Bediener oder einer Übernahme der Zeitpunkte von einem externen Speichermedium bestimmt werden.

Des Weiteren kann das C-Bogen-System zur wenigstens teilweise automatischen und/oder manuellen Rotation und damit zur Bildaufnahme in Abhängigkeit der in einer Steuerungseinrichtung abgelegten Differenzen der ermittelten Zeitpunkte t1, t2 und t3 ausgebildet sein. Der C-Bogen kann also automatisch bzw. durch manuell gesteuerte Unterstützung durch einen Bediener um den Patienten gedreht werden, um so unterschiedliche zweidimensionale Projektionen aufzunehmen. Damit ist es möglich durch eine nachfolgende Rekonstruktion dreidimensionale Angiographieaufnahmen anzuertigen. Die Bildaufnahme erfolgt dabei in Abhängigkeit der in der Steuerungseinrichtung abgelegten Differenzen bzw. Delays der Zeitpunkte für die Injektion sowie für die arterielle und venöse Phase und gegebenenfalls weitere Phasen. Hierzu kann in der Steuerungseinrichtung ein automatisches Akquisitionsprotokoll gespeichert sein, das die Untersuchung in Abhängigkeit der ermittelten Zeitpunkte automatisch durchführt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine Ablaufskizze eines erfindungsgemäßen Verfahrens, und
2 eine erfindungsgemäße Rotationsangiographievorrichtung.
In der 1 ist eine Ablaufskizze eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Dabei wird zur Bestimmung des Ausbreitungsverhaltens eines Kontrastmittelbolus im Blutgefäßsystem zunächst Kontrastmittel in dasselbe eingebracht. Dies erfolgt zum Zeitpunkt t1 mit Hilfe eines geeigneten Injektors.
Anschließend werden im Schritt S2 vorbereitende Bildaufnahmen als Testaufnahmen erstellt, die wenigstens einen Teil des Gefäßsystems des Untersuchungsobjekts zeigen, um den zeitlichen Verlauf der Anflutung des Kontrastmittelbolus im arteriellen Gefäßsystem zu zeigen. Aus dem Einfluss des Kontrastmittels auf die Bildaufnahmen durch Verfärbung und dergleichen wird ein Zeitpunkt t2 für eine Rotationsangiographieaufnahme einer arteriellen Phase bestimmt, der durch die Anflutung im arteriellen Gefäßsystem vorgegeben ist. Gegebenenfalls können Testaufnahmen verschiedener arterieller Phasen erstellt werden, beispielsweise einer früharteriellen und einer spätarteriellen Phase.
Des Weiteren werden vorbereitende Bildaufnahmen erstellt, die den zeitlichen Verlauf der Ausbreitung des Kontrastmittelbolus im venösen Gefäßsystem zeigen, wie im Schritt S3 dargestellt. Die Bildaufnahmen der Schritte S2 sowie S3 können gegebenenfalls zu einer einzigen Sequenz gehören und die Reihenfolge der Beobachtung der jeweiligen Phasen kann in Abhängigkeit von der Injektion sowie der Anzahl der zu beobachtenden Phasen variieren.
Im jeden Fall wird im Schritt S3 wenigstens ein weiterer Zeitpunkt t3 bestimmt, der den Zeitpunkt für eine Rotationsangiographie einer venösen Phase vorgibt, wobei dieser Zeitpunkt t3 wiederum anhand der Änderungen in der Folge der Testaufnahmen bestimmt wird.
Da die für den jeweiligen Patienten individuellen Ausbreitungseigenschaften des Kontrastmittels vom Zeitpunkt des Einbringens desselben abhängen, werden im folgenden Schritt S4 die Differenzen der bestimmten Zeiten t1, t2 und t3 sowie gegebenenfalls weitere Differenzen für weitere ermittelte Zeitpunkte bestimmt. Die Beträge der Differenzen werden für die nachfolgende Rotationsangiographie abgespeichert bzw. notiert.
Im folgenden Schritt S5 wird schließlich fakultativ die geplante Rotationsangiographie durchgeführt, bei der in einer Steuerungseinrichtung des hierzu vorgesehenen C-Bogen-Systems die für den Patienten ermittelten individuellen Delays einge stellt werden können. Damit werden optimale Bildergebnisse erhalten, bei denen insbesondere die Trennung der einzelnen Gefäße in Arterien und Venen gewährleistet ist. Dabei werden im Rahmen der Testaufnahmen gemäß den Schritten ein S2 und S3 Funktionen zur Bildverarbeitung bzw. -auswertung wie beispielsweise die Substraktionsangiographie genutzt, um die Zeiten möglichst fehlerfrei zu bestimmen.
Die 2 zeigt schließlich eine erfindungsgemäße Rotationsangiographievorrichtung 1, die über ein röntgenbasiertes C-Bogen-System 2 verfügt. Der C-Bogen 3 des C-Bogen-Systems 2 kann um den Patienten 4 gedreht werden, der sich auf einem Patiententisch 5 befindet. Dabei werden jeweils zweidimensionale Projektionen aufgenommen, aus denen mit entsprechenden Algorithmen die interessierende anatomische Struktur dreidimensional rekonstruiert werden kann.
Die Rotationsangiographievorrichtung 1 verfügt des Weiteren über eine Steuerungseinrichtung 6, die mit einem Bildausgabemittel 7 verbunden ist, das neben einem Display des Weiteren über eine Eingabevorrichtung für einen Bediener 8 verfügt.
Mit Hilfe der Rotationsangiographievorrichtung 1, die über weitere, hier nicht dargestellte C-Bogen 3 verfügen kann, werden vorbereitende Bildaufnahmen des Patienten 4 erstellt, die zumindest teilweise das Gefäßsystem zeigen. Aus den vorbereitenden Bildaufnahmen werden nach der Injektion eines Kontrastmittels Zeiten bestimmt, die für Rotationsangiographieaufnahmen unterschiedlicher Phasen optimal sind. Hierzu werden die Bilddaten vom C-Bogen-System 2 an die Steuerungseinrichtung 6 weitergeleitet und dort mit Mitteln der Bildbearbeitung und -auswertung evaluiert, um aus der Anfärbung bei der Anflutung des Kontrastmittelbolus im arteriellen bzw. venösen System die entsprechenden Zeitpunkte für die Rotationsangiographieaufnahmen abzuleiten. Hierzu werden Funktionen verwendet, die vom darzustellenden Körperteil bzw. interessierenden Bereich abhängen. Beispielsweise kann bei der Aufnahme eines statischen Körperteils des Patienten 4 wie des Schädels eine Subtraktionsangiographie durchgeführt werden, um den optimalen Zeitpunkt zur Aufnahme einer arteriellen oder venösen Phase zu bestimmen.
Aus den Zeitpunkten werden anschließend die Beträge der Differenzen gebildet und in einer Speichereinheit zum Zugriff für die Steuerungseinrichtung 6 belegt. Die Differenzen bzw. Zeitpunkte können dem Bediener 8 am Bildausgabemittel 7 angezeigt werden, woraufhin dieser gegebenenfalls manuelle Änderungen vornehmen kann. Der Bediener 8 kann die Zeitpunkte bzw. Differenzen, wenn diese ihm plausibel erscheinen, einfach bestätigen und dadurch den Ablauf eines automatischen Akquisitionsprotokolls starten, nach dem die Rotationsangiographie mit Hilfe des C-Bogen-Systems 2 durchgeführt wird. So wird das Ausbreitungsverhalten des Kontrastmittelbolus bei der erfindungsgemäßen Rotationsangiographievorrichtung 1 nicht nur geschätzt oder anhand von Erfahrungswerten vorgegeben, sondern individuell für den einzelnen Patienten 4 in Abhängigkeit seines jeweiligen Zustands optimal bestimmt. Dadurch können mit der erfindungsgemäßen Rotationsangiographievorrichtung 1 qualitativ hochwertige Bildergebnisse erzielt werden.

Claims

Verfahren zur Bestimmung des Ausbreitungsverhaltens eines Kontrastmittelbolus im Blutgefäßsystem eines Untersuchungsobjekts für eine durchzuführende Rotationsangiographie, umfassend die Schritte: – Einbringen des Kontrastmittels in das Blutgefäßsystem des Untersuchungsobjekts und Ermittlung des Zeitpunkts t1 des Einbringens, – Erstellung von vorbereitender Bildaufnahmen wenigstens eines Teils des Gefäßsystems zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufs der Anflutung des Kontrastmittelbolus im arteriellen Gefäßsystem und in Abhängigkeit davon Ermittlung eines Zeitpunkts t2 für eine Rotationsangiographieaufnahme einer arteriellen Phase, – Erstellung von vorbereitenden Bildaufnahmen wenigstens eines Teils des Gefäßsystems zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufs der Anflutung des Kontrastmittelbolus im venösen Gefäßsystem und in Abhängigkeit davon Ermittlung eines Zeitpunkts t3 für eine Rotationsangiographieaufnahme einer venösen Phase und – Bestimmung der Differenzen der ermittelten Zeitpunkte t1, t2 und t3 zum Vorhalt für die Rotationsangiographie.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf der Anflutung durch Verfolgung der kontrastmittelbedingten Einfärbung bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbereitenden Bildaufnahmen wenigstens teilweise im Rahmen einer Subtraktionsangiographie, insbesondere einer digitalen Subtraktionsangiographie, und/oder als native Aufnahmen erstellt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass we nigstens ein Zeitpunkt t2, t3 für vorbereitende Bildaufnahmen einer Phase automatisch ermittelt wird, insbesondere durch Verwendung einer Funktion der digitalen Subtraktionsangiographie zum Auffinden von Bildern maximaler Kontrastdichte.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzen der ermittelten Zeitpunkte t1, t2 und t3 in einer Steuerungseinrichtung für die Rotationsangiographie gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrastmittel arteriell oder intravenös eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrastmittel durch manuelle und/oder automatische Injektion eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zeitpunkt t1 des Einbringens des Kontrastmittels der Start einer Injektion bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere vorbereitende Bildaufnahmen zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufs der Anflutung des Kontrastmittelbolus im Gefäßsystem erstellt und in Abhängigkeit davon wenigstens ein weiterer Zeitpunkt für eine Rotationsangiographieaufnahme wenigstens einer weiteren Phase, insbesondere einer Phase der Leber, ermittelt und in die Bestimmung der Differenzen einbezogen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur nachfolgenden Durchführung der Rotationsangiographie die vor gehaltenen Differenzen wenigstens teilweise manuell in einer Steuerungseinrichtung eingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur nachfolgenden Durchführung der Rotationsangiographie die vorgehaltenen Differenzen wenigstens teilweise automatisch seitens einer Steuerungseinrichtung eingestellt werden, insbesondere im Rahmen eines ablaufenden Protokolls.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur nachfolgenden Durchführung der Rotationsangiographie die ermittelten Zeitpunkte t1, t2 und t3 und/oder die vorgehaltenen Differenzen über eine Benutzerschnittstelle einer Steuerungseinrichtung eingegeben werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur nachfolgenden Durchführung der Rotationsangiographie seitens einer Steuerungseinrichtung das Einbringen des Kontrastmittels automatisch gestartet wird, insbesondere mit Hilfe einer hierzu vorgesehenen Schnittstelle zwischen der Steuerungseinrichtung und einem Injektor.
Rotationsangiographievorrichtung (1) mit einem C-Bogen-System (2) zur Durchführung einer Rotationsangiographie unter Bestimmung des Ausbreitungsverhaltens eines Kontrastmittelbolus gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
Rotationsangiographievorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinrichtung (6) der Rotationsangiographievorrichtung (1) zur wenigstens teilweise automatischen Bestimmung der Zeitpunkte t1, t2 und t3 und/oder der Differenzen ausgebildet ist.
Rotationsangiographievorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das C-Bogen-System (2) zur wenigstens teilweise automatischen und/oder manuellen Rotation und zur Bildaufnahme in Abhängigkeit der in einer Steuerungseinrichtung (6) abgelegten Differenzen der ermittelten Zeitpunkte t1, t2 und t3 ausgebildet ist.