DE102005043024A1

DE102005043024A1 - Verfahren zur Erstellung einer eine Präparation erfordernden Bildaufnahme des Herzens

Info

Publication number: DE102005043024A1
Application number: DE102005043024A
Authority: DE
Inventors: Katrin Christel Sprung
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-03-22
Also published as: US20070073138A1; US7945306B2; CN1927116A

Abstract

Verfahren zur Erstellung einer eine Präparation erfordernden Bildaufnahme des Herzens eines Untersuchungsobjekts mit einer bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung, insbesondere einer Magnetresonanzeinrichtung, umfassend die Schritte: DOLLAR A - Präparation des Herzenz in einer für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition und Bestimmung der zugehörigen Herzposition, DOLLAR A - im weiteren Verlauf des Herzzyklus Bestimmung wenigstens einer aktuellen Herzposition, DOLLAR A -Vergleich der ermittelten aktuellen Herzposition mit der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition und DOLLAR A - bei Übereinstimmung der aktuellen und der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition Starten der Bildaufnahme mittels einer Steuerungseinrichtung der bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer eine Präparation erfordernden Bildaufnahme des Herzens eines Untersuchungsobjekts mit einer bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung, insbesondere einer Magnetresonanzeinrichtung.

Sollen für ein menschliches oder tierisches Untersuchungsobjekt Herzbildaufnahmen erstellt werden, so ist hierzu ggf. eine Präparation erforderlich. So wird beispielsweise bei der sogenannten "Dark-Blood"-Technik das Signal des Blutes unterdrückt und das umgebende Gewebe besser erkennbar, so dass in den Bilddarstellungen der Herzmuskel besser zu sehen ist. Hierzu werden beispielsweise direkt nach der sogenannten R-Zacke, also dem höchsten positiven Ausschlag des Elektrokardiogramms, Präparationspulse zur Vorbereitung der eigentlichen, in der Enddiastole stattfindenden Messung, angewandt.

Wenn schließlich die Bilddatenaufnahme in der enddiastolischen Phase stattfinden soll, muss derjenige, der mit der Bilddatenaufnahme betraut ist, beispielsweise ein medizinisch technischer Assistent, ein Arzt oder ein Techniker, eine manuelle Parametrisierung vornehmen, damit die Bilddaten zur vorgesehenen Zeit aufgenommen werden. Dabei entscheidet die Erfahrung des Anwenders über die spätere Bildqualität, da verschiedene Möglichkeiten für Fehler bestehen. Beispielsweise kann die Messung zu einem Zeitpunkt ausgelöst werden, zu dem sich die präparierte Schicht bei einer Schichtaufnahme nicht in identischer Position wie bei der initialen Präparation befindet, oder aber die Datenaufnahme kann zu einem Zeitpunkt ausgelöst werden, zu dem sich das zuvor gesättigte Blut bereits wieder erholt hat.

Derartige Fehler führen zu Einschränkungen der Bildqualität, so dass ggf. die erhaltene Messung diagnostisch nicht verwertet werden kann und eine Wiederholungsaufnahme erforderlich wird. Dadurch entstehen jedoch zusätzliche Belastungen für den Patienten, beispielsweise dadurch, dass die Bilddatenaufnahme bei Atemstillstand stattfinden muss bzw. Atemkommandos eingehalten werden müssen. Die Liegezeit in einer Untersuchungseinrichtung wie einem Scanner in der Magnetresonanztomografie wird verlängert und das entsprechende System damit länger blockiert mit der Folge, dass sich nachfolgende Untersuchungen verzögern können. Die Fehler durch eine falsche manuelle Parametrisierung können auch durch eine gute Schulung der Anwender wie den technischen Assistenten oder Ärzten nicht vollständig ausgeschlossen werden, so dass die Bildqualität mit der Person und Tagesform des Anwenders und Besonderheiten beim Patienten starken Schwankungen unterliegt und häufiger Messungen wiederholt werden müssen.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erstellung einer eine Präparation erfordernden Bildaufnahme des Herzens eines Untersuchungsobjekts mit einer bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung, insbesondere einer Magnetresonanzeinrichtung, anzugeben, das diesbezüglich verbessert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren mit den folgenden Schritten vorgesehen:

– Präparation des Herzens in einer für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition und Bestimmung der zugehörigen Herzposition,
– im weiteren Verlauf des Herzzyklus Bestimmung wenigstens einer aktuellen Herzposition,
– Vergleich der ermittelten aktuellen Herzposition mit der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition und
– bei Übereinstimmung der aktuellen und der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition Starten der Bildaufnahme mittels einer Steuerungseinrichtung der bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung.

Erfindungsgemäß wird somit direkt nach der Präparation des Herzens die für die Präparation und damit für die intendierte Bildaufnahme maßgebliche Herzposition bestimmt. Damit wird die für eine spätere Bildaufnahme präparierte Position bzw. eine zugehörige Schicht wiedererkennbar festgehalten.

Im weiteren Verlauf des Herzzyklus werden die Herzphasen wie die Kontraktion des Herzens weiterverfolgt und so eine Reihe von aktuellen Herzpositionen bestimmt.

Die jeweils ermittelten aktuellen Herzpositionen dienen als Masken für den Vergleich mit der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition, die direkt nach der Präparation bestimmt wurde, und werden mit dieser verglichen.

Bei einer Übereinstimmung der gerade aktuellen mit der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition wird über eine Steuerungseinrichtung der bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung der Start der Bildaufnahme initiiert, wobei Fehlaufnahmen durch ein zu frühes oder zu spätes Timing durch die entsprechende Automatisierung der Aufnahme wirksam verhindert werden. Damit entfallen zeitintensive und für den Patienten belastende Wiederholungsaufnahmen.

Während beim heutigen Verfahren der Anwender zunächst einen Zeitwert für den durchschnittlichen Herzzyklus in Millisekunden feststellt und dieser beispielsweise über einen Knopfdruck in ein Aufnahmeprotokoll eingetragen wird und der Anwender anschließend basierend auf eigenen Erfahrungen mit der jeweiligen Untersuchungstechnik den Zeitpunkt für die eigentliche Bildaufnahme in die Enddiastole verschiebt, ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach der Feststellung des Wertes für den durchschnittlichen Herzzyklus keine weitere Parametrisierung erforderlich. Das Messsystem stellt vielmehr erfindungsgemäß automatisch während der Aufnahme fest, wann das Herz in der für die Messung günstigen Position ist und löst die Aufnahme eigenständig aus. Damit wird im Unterschied zum bisherigen Vorgehen nicht erst nach der Beendigung der eigentlichen Bildaufnahme ersichtlich, ob der eingestellte Wert für den Zeitpunkt der Bildaufnahme zu einer diagnostisch ausreichenden Bildqualität geführt hat. Eine Wiederholung von Bildaufnahmen, weil das Bild zu einem falschen Zeitpunkt gemessen wurde und somit ggf. das oder die aufgenommenen Bilder nicht aussagekräftig genug sind, wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden.

Erfindungsgemäß kann die Bildaufnahme vollautomatisch oder unter Berücksichtigung von Eingaben eines Bedieners durch die Steuerungseinrichtung halbautomatisch gestartet werden. Bei einem vollautomatischen Start der Bildaufnahme wird beispielsweise über ein Programmmittel der Steuerungseinrichtung eine Bestimmung der aktuellen Herzposition in bestimmten Zeitintervallen durchgeführt und nach einem anschließenden vollautomatischen Bildvergleich die Bildaufnahme gestartet, wobei Parameter verwendet werden, die für die jeweilige Aufnahmetechnik geeignet sind. Das Programmmittel kann zudem patientenspezifische Informationen beispielsweise über vorliegende oder vermutete Erkrankungen berücksichtigen. Hierzu kann ggf. ein Zugriff auf Datenbanken oder wissensbasierte Systeme möglich sein.

Des Weiteren kann die Bildaufnahme halbautomatisch gestartet werden, indem zusätzlich Eingaben eines Bedieners wie eines Technikers oder Arztes berücksichtigt werden, wobei beispielsweise eine manuelle Parametereingabe seitens eines Programmmittels der Steuerungseinrichtung verarbeitet und bewertet werden kann oder Zusatzinformationen für den Herzzyklus des jeweiligen Patienten bzw. dessen Erkrankungen, die der Bediener eingibt, für den Bildaufnahmestart herangezogen werden. In jedem Fall findet keine rein manuelle Bildaufnahme statt, so dass Probleme durch ein falsches Timing der Messung weitgehend verhindert werden können.

Die für die Bildaufnahme maßgebliche Herzposition und/oder die aktuelle Herzposition können durch Erstellung von Bildaufnahmen, insbesondere im Rahmen von Kurzmessungen, gegebenenfalls unter Unterstützung durch Erstellung eines Elektrokardiogramms bestimmt werden. Durch das Elektrokardiogramm bzw. wiederholte Kurzmessungen für Bilddaten, die in der Regel kombiniert verwendet werden, können die Herzphasen aktiv verfolgt werden. Beispielsweise können in vorgegebenen Zeitintervallen Bildaufnahmen erstellt werden, die mit der ersten Bildaufnahme für die maßgebliche Herzposition bei der Präparation verglichen werden. Zur besseren Beurteilung der Bildaufnahmen kann zusätzlich ein Elektrokardiogramm herangezogen werden, dessen Signale weiteren Aufschluss über die jeweilige Herzphase geben. So ist beispielsweise die R-Zacke der Enddiastole zuzuordnen.

Die für die Bildaufnahme maßgebliche Herzposition und/oder die aktuelle Herzposition können automatisch oder durch eine vorherige Parametrisierung bestimmt werden. Es ist also möglich, dass die Datenaufnahme in Form von Kurzmessungen zur Bestimmung der aktuellen Herzposition automatisch ausgelöst wird oder auch, dass diese im wesentlichen automatisch erfolgt, wobei allerdings ein Bediener ein solches Protokoll zur automatischen Ermittlung aktueller Herzpositionen durch vorhergehende Eingaben verändern kann, beispielsweise um eine höhere Dichte der Kurzmessungen im Zeitverlauf zu erhalten.

Die maßgebliche bzw. aktuelle Herzposition kann daneben durch eine vorherige Parametrisierung bestimmt werden, durch die ein Nutzer Kurzaufnahmen entweder aktiv auslöst bzw. zugehörige Zeiten oder Zeiträume vorher aktiv eingibt. Die Bestimmung der Herzpositionen auf Basis einer vorangehenden Parametrisierung kann dadurch unterstützt werden, dass bestimmte Aufnahmeprotokolle vorgegeben werden, die durch entsprechende Parameter einen Mindeststandard für die Bestimmung der Positionen sichern, so dass in diesem Sinne die Parametrisierung seitens des Nutzers durch Vorgaben eingeschränkt wird. Ist der Vergleich der aktuellen Herzposition mit der maßgeblichen Herzposition für die Bildaufnahme positiv, besteht also eine Übereinstimmung, so wird anschließend vollautomatisch oder halbautomatisch die eigentliche Bildaufnahme gestartet.

Für die Bestimmung der Herzpositionen und bei der Bildaufnahme können Schichtbilder erstellt werden und beim Vergleich der Herzpositionen die Übereinstimmung der jeweiligen Schicht überprüft werden. So werden beispielsweise bei Aufnahmen mit Magnetresonanztomografen Schichten von einigen Millimetern Dicke aufgenommen. Eine typische Schichtdicke liegt beispielsweise bei 8 mm, also im Bereich von etwa 10 mm. Sollen nun die Herzpositionen verglichen werden, so wird die Übereinstimmung der jeweiligen Schicht überprüft, da die für die Bildaufnahme maßgebliche Herzposition die Schicht identifiziert, die im Rahmen der vorgesehenen Bildaufnahme beispielsweise in der Enddiastole gemessen werden soll.

Erfindungsgemäß kann ein Programmmittel die ermittelte aktuelle Herzposition mit der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition vergleichen, insbesondere ein auf der Steuerungseinrichtung implementiertes Programmmittel. Das Programmmittel kann hierzu ggf. Eingaben eines Bedieners erhalten, beispielsweise hinsichtlich der Kriterien, die zur Feststellung einer Übereinstimmung anzulegen sind. Des Weiteren kann der Bediener dem Programmmittel verschiedene Algorithmen zuweisen, auf die dieses zurückgreifen soll. Hierzu werden zweckmäßigerweise über eine Bedieneroberfläche unterschiedliche Vergleichsprotokolle oder -arten zur Auswahl bereitgestellt, deren Auswahl beispielsweise davon abhängt, wie sorgfältig der Vergleich durchzuführen ist bzw. wie kritisch ein leichtes Abweichen der Aufnahmeposition von der gewünschten Aufnahmeposition für die jeweilige Bildaufnahme ist. Das Programmmittel kann zum Vergleich auf Methoden der Bilderkennung oder -verarbeitung oder auch Methoden der Kurvenerkennung und -evaluierung zur Verarbeitung der Signale des Elektrokardiogramms zurückgreifen.

Im Rahmen des Vergleichs der ermittelten aktuellen Herzposition mit der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition kann eine Bildsubtraktion und/oder eine Bildüberlagerung und/oder eine Erkennung von Kanten und/oder Strukturen durchgeführt werden, gegebenenfalls unter Verwendung von Informationen einer medizinischen Datenbank. Mittels einer Bildsubtraktion kann eine hohe Übereinstimmung dadurch erkannt werden, dass im verbleibenden Subtraktionsbild nur noch sehr wenige Bildinformationen vorliegen. Daneben kann eine Bildüberlagerung durchgeführt werden, um zu überprüfen, inwieweit zwei Bilder deckungsgleich sind. Über eine Kantenerkennung bzw. eine Erkennung von typischen Strukturen im gegebenen anatomischen Bereich wird ebenfalls ein Vergleich ermöglicht, indem beispielsweise die gefundenen Kanten, ggf. nach Bestimmung ihrer räumlichen Position, anatomischen Strukturen zugeordnet und gemäß ihrer Lage in den verschiedenen Aufnahmen der Herzpositionen verglichen werden.

Hierzu kann unter Umständen auf Informationen einer medizinischen Datenbank zurückgegriffen werden, die beispielsweise eine Reihe typischer Bildaufnahmen dieser oder anderer Patienten enthält oder Informationen dazu, wie ein Subtraktionsbild auszusehen hat, damit die Position für die folgende Bildaufnahme richtig gewählt wird. Der Vergleich kann dabei unter Verwendung von Lernmechanismen adaptiv durchgeführt werden, so dass nach und nach eine bessere Bestimmung des richtigen Zeitpunkts für die Bildaufnahme möglich wird. Hierzu können ggf. ergänzende Bewertungen durch einen Bediener vorgesehen sein, der die entstandene Bildqualität auswertet.

Die aktuelle Herzposition kann in Abständen von 10 ms bis 200 ms bestimmt werden, insbesondere alle 50 ms oder alle 100 ms. Selbstverständlich können ggf. andere Abstände gewählt werden. Es ist auch möglich, dass die Intervalle zwischen den einzelnen Kurzmessungen nicht konstant sind, sondern zunächst beispielsweise größere Abstände aufweisen, wobei mit einem Naherücken des vermutlich für die Bildaufnahme geeigneten Zeitpunkts häufigere Messungen durchgeführt werden, mögli cherweise jede Millisekunde oder häufiger oder zumindest alle 10 ms. Dabei sind jeweils hinreichend schnell Schichtübereinstimmungen oder dergleichen durch Überlagerung der Konturen bzw. Vergleich zumindest eines Teils der Bilddaten zu überprüfen. Der Vergleich der jeweiligen aktuellen Herzposition mit der für die Bildaufnahmen maßgeblichen Herzposition muss dabei während der Messung begonnen bzw. danach rechtzeitig durchgeführt werden, so dass ggf. die Bildaufnahme zeitnah gestartet werden kann. In der Regel wird hier lediglich ein beschränkter Bilddatensatz der Kurzmessungen ausgewertet werden können bzw. die Datenaufnahme wird direkt eingeschränkt, je nachdem, welche Rechenleistung für den Vergleich zur Verfügung steht.

Die Übereinstimmung der aktuellen und der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition kann unter Berücksichtigung einer zulässigen Abweichung bestimmt werden. Durch die Vorgabe einer solchen Abweichung in einem Programmmittel oder ergänzend durch eine Bedienereingabe kann die gewünschte Bildqualität für die abschließende Bildaufnahme festgelegt werden. Dabei wird berücksichtigt, dass die aktuelle Herzposition im Rahmen der Intervallmessungen in der Regel nicht genau der ursprünglich als maßgebliche Herzposition bestimmten Position entsprechen wird. Dennoch kann eine Übereinstimmung mit einem bestimmten Fehlerbereich durchaus ausreichend sein, um eine Bildaufnahme bei einer guten Qualität zu gewährleisten. Beispielsweise können die Konturen bei einer Bildsubtraktion nicht vollständig, sondern lediglich, je nach der zugelassenen Abweichung, zu z.B. 98% verschwinden. Dann kann unter Berücksichtigung einer beispielsweise durch einen Bediener eingegebenen zulässigen Abweichung von 2 oder 3% dennoch die endgültige Messung ausgelöst werden, die zu Bildaufnahmen führt, die eine sichere Diagnoseerstellung ermöglichen. Eine zulässige Abweichung kann mit der Art der zu erstellenden Bildaufnahmen und deren diagnostischer Bedeutung und dergleichen stark unterschiedliche Werte annehmen.

Als Bildaufnahme kann eine Dark-Blood-Aufnahme oder eine andere Aufnahme in der Enddiastole des Herzens erstellt werden. Bei Aufnahmen in der Dark-Blood-Technik wird dabei durch Präparationspulse das Signal des Blutes unterdrückt, wodurch der Herzmuskel besser zu erkennen ist.

Des Weiteren können andere Bildaufnahmen verwendet werden, die in einer bestimmten Phase des Herzens, die auch von der enddiastolischen Phase abweichen kann, nach einer vorhergehenden Präparation durchgeführt werden müssen, so dass eine maßgebliche Herzposition durch eine Präparation, die im weitesten Sinne als eine Vorbereitung für eine nachfolgende Bildaufnahme zu verstehen ist, vorgegeben wird.

Im Rahmen der Präparation können Präparationspulse angewandt werden. Beispielsweise bewirken hochfrequente Pulse bei der Bildaufnahme mit einer Magnetresonanzeinrichtung eine Sättigung des Blutes derart, dass in den Bildaufnahmen das Signal des Blutes unterdrückt wird. Dadurch wird beispielsweise bei der Dark-Blood-Technik die Messung vorbereitet. Alternativ oder ergänzend können andere Präparationsverfahren verwendet werden, durch die ebenfalls die für die Bildaufnahmen maßgebliche Schicht bzw. Herzposition vorgegeben wird.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung, die zur Durchführung des im vorstehenden geschilderten Verfahrens ausgebildet ist. Diese bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung verfügt über Mittel, um nach einer Präparation des Herzens die maßgebliche Herzposition zu bestimmen und anschließend den Herzzyklus weiterzuverfolgen, wobei wenigstens einmal eine aktuelle Herzposition bestimmt wird. Desgleichen sind Mittel vorhanden, um die aktuelle Herzposition mit der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition zu vergleichen, wozu insbesondere ein Programmmittel geeignet ist, das über eine Steuerungseinrichtung der bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung zugänglich ist. Bei einer Übereinstimmung der Positionen veranlasst schließlich die Steuerungseinrichtung den Beginn der Bildaufnahme.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1A und 1B eine Skizze eines Elektrokardiogramms mit einem Zeitbalken sowie ein zugehöriges Herzbild der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition,
2A und 2B eine Skizze eines Elektrokardiogramms mit einem Zeitbalken sowie ein zugehöriges Herzbild einer aktuellen Herzposition,
2C eine Skizze eines Subtraktionsbildes der maßgeblichen Herzposition nach 1B sowie der aktuellen Herzposition nach 2B,
3A und 3B eine Skizze eines Elektrokardiogramms mit einem Zeitbalken sowie ein zugehöriges Herzbild einer weiteren aktuellen Herzposition,
3C eine Skizze eines Subtraktionsbildes der maßgeblichen Herzposition nach 1B sowie der aktuellen Herzposition nach 3B,
4A und 4B eine Skizze eines Elektrokardiogramms mit einem Zeitbalken sowie ein zugehöriges Herzbild einer weiteren, späteren aktuellen Herzposition,
4C eine Skizze eines Subtraktionsbildes der maßgeblichen Herzposition nach 1B sowie der aktuellen Herzposition nach 4B und
5 eine erfindungsgemäße bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung.
Die 1A zeigt eine Skizze eines Elektrokardiogramms E1 mit einem Zeitbalken B1. Im Zeitbalken B1 ist ein Zeitpunkt T1 vergleichsweise früh in der Darstellung markiert, durch den eine Bildaufnahme direkt im Anschluss an eine Präparation festgelegt wird. Eine Bilddatenaufnahme zum markierten Zeitpunkt T1 führt zu dem in der 1B gezeigten Herzbild der Bildaufnahme A1, durch das die für die eigentliche Bildaufnahme maßgebliche Herzposition bestimmt wird. Bei dieser Herzposition der 1B soll später die eigentliche Bildaufnahme mit der bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung durchgeführt werden.
Im weiteren Verlauf des Herzzyklus wird mit Hilfe der Steuerung durch das Elektrokardiogramm von Zeit zu Zeit die aktuelle Herzposition bestimmt.
So ist in der 2A ein Elektrokardiogramm E2 dargestellt, unter dem ein Zeitbalken B2 aufgetragen ist, in dem ein Zeitpunkt T2 markiert ist, der im Vergleich zum Zeitpunkt T1 des Zeitbalkens B1 einem späteren Zeitpunkt im Herzzyklus zuzuordnen ist. Zu diesem späteren Zeitpunkt T2 wird eine aktuelle Herzposition durch eine Kurzmessung bestimmt, wobei sich eine Bildaufnahme A2 ergibt, die in der 2B gezeigt ist. Durch die Bildaufnahme A2 zum Zeitpunkt T2 wird eine aktuelle Position des Herzens zum Vergleich mit einer für die abschließende Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition, die durch die Bildaufnahme A1 der 1B vorgegeben ist, bestimmt.
Zum Vergleich der Herzpositionen der 1B und 2B wird eine Bildsubtraktion durchgeführt, deren Ergebnis in der 2C gezeigt ist. Auf dem Subtraktionsbild 2C sind noch deutlich Konturen zu erkennen, so dass ein entsprechendes Programmmittel die Information erhält, dass die identische Herzposition noch nicht erreicht wurde und die eigentliche Bildaufnahme dementsprechend noch nicht gestartet werden kann.
Im weiteren Verlauf des Herzzyklus wird zu einem Zeitpunkt T3 wie in der 3A gezeigt einige 10 ms später erneut eine Bildaufnahme A3 im Rahmen einer Kurzmessung angefertigt, die eine weitere aktuelle Herzposition zeigt, wie in der 3B dargestellt ist. Die Herzposition wird dabei durch das Elektrokardiogramm E3 mit dem Zeitbalken B3 sowie die durch die Kurzmessung ermittelten Bilddaten festgelegt. Das Subtraktionsbild zwischen der Bildaufnahme A3 der 3B sowie der Aufnahme A1 der 1B ist in der 3C dargestellt. Auch hier enthält das Subtraktionsbild S3 ähnlich wie das Subtraktionsbild S2 noch eine Vielzahl von Bilddaten. Bereichsweise ist allerdings ein Schwächerwerden der Konturen zu erkennen. Die verbleibenden Konturen des Subtraktionsbildes S3 zeigen nichts desto trotz deutlich, dass noch keine Übereinstimmung der maßgeblichen mit der aktuellen Herzposition vorliegt.
Weiterhin wird nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls zum Zeitpunkt T4 wie in der 4A gezeigt unter Verwendung des Elektrokardiogramms E4 erneut eine Kurzmessung mit dem in der 4B dargestellten Ergebnis angefertigt. Auch zur Bildaufnahme A4 der 4B wird eine Bildsubtraktion angefertigt, wobei zur Bewertung verbleibender Konturen auf Datenbankinformationen zurückgegriffen wird. Das Subtraktionsbild S4 ist in der 4C gezeigt. Die Konturen sind deutlich schwächer als die bei den früheren Subtraktionsbildern S2 und S3.
Die Abweichung ist jedoch noch zu deutlich, als das von einer hinreichend identischen Herzposition auszugehen wäre. Demgemäß wird erneut eine hier nicht dargestellte Bildaufnahme erstellt, wobei bei einem hinreichenden Verschwinden der Konturen des zugehörigen Subtraktionsbildes die ursprüngliche Herzposition im Rahmen einer zulässigen Abweichung genau genug erreicht wird, woraufhin die endgültige Messung ausgelöst wird. Dadurch werden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zuverlässig Fehler durch eine falsche Positionierung des Herzens bei einer Bildaufnahme vermieden, wodurch Wiederho lungsaufnahmen mit ihren Belastungen für den Patienten entfallen.
Die 5 zeigt schließlich eine erfindungsgemäße bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung 1, die aus einer Aufnahmeeinrichtung 2 sowie einer Steuerungseinrichtung 3 und einem zugehörigen Bildausgabemittel 4 besteht. In die Aufnahmeeinrichtung 2 wird ein Patient 5 auf einem Patiententisch 6 liegend eingefahren. Unter gleichzeitiger Erstellung eines Elektrokardiogramms wird nach einer Präparation des Herzens des Patienten 5 mit der Aufnahmeeinrichtung 2 eine Bildaufnahme als Schichtbild erstellt, die die für eine eigentliche spätere Bildaufnahme maßgebliche Herzposition bestimmt.
Im weiteren Verlauf des Herzzyklus des Patienten 5 werden in bestimmten Zeitintervallen erneut Kurzmessungen mit der Aufnahmeeinrichtung 2 durchgeführt, über die weitere aktuelle Herzpositionen aufgenommen werden können. Die Aufnahme dieser Kurzmessungen wird über die Steuerungseinrichtung 3 der bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung 1 gesteuert. Über die Steuerungseinrichtung 3 ist des Weiteren ein Zugriff auf ein Programmmittel möglich, das einen Vergleich der jeweils ermittelten aktuellen Herzposition mit der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition durchführt.
Das Ausgabemittel 4 in Form eines Monitors ist mit einer Eingabeeinrichtung versehen, über die ein Bediener 7 Eingaben vornehmen kann, um im Vorfeld die Bestimmung der aktuellen Herzposition und die eigentliche Bildaufnahme durch Vorgaben wie Parameter zu beeinflussen. Unter Berücksichtigung dieser Vorgaben des Bedieners 7 wird bei einer Übereinstimmung zwischen der maßgeblichen Herzposition mit der gerade aktuellen Herzposition im Rahmen einer zugelassenen Abweichung die Bildaufnahme durch die Steuerungseinrichtung 3 automatisch gestartet. Der Vergleich der Herzpositionen erfolgt dabei unter Verwendung von Techniken der Bildverarbeitung bzw. -auswertung wie einer Bildsubtraktion sowie einer Kantenerken nung und dergleichen. Hierzu kann die Steuerungseinrichtung 3 auf hier nicht dargestellte Datenbanksysteme zurückgreifen.
Durch die automatische Auslösung der Bildaufnahme ist gewährleistet, dass die Messung zu einem Zeitpunkt ausgelöst wird, zu dem sich die präparierte Schicht bei der Erstellung von Schichtaufnahmen mit der Aufnahmeeinrichtung 2 in einer identischen Position wie bei der initialen Präparation befindet. Dies geschieht rechtzeitig, solange die Präparationswirkung noch gegeben ist. Damit werden Wiederholungsaufnahmen vermieden und die Liegezeiten für Patienten in der Aufnahmeeinrichtung 2 niedrig gehalten.

Claims

Verfahren zur Erstellung einer eine Präparation erfordernden Bildaufnahme des Herzens eines Untersuchungsobjekts mit einer bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung, insbesondere einer Magnetresonanzeinrichtung, umfassend die Schritte: – Präparation des Herzens in einer für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition und Bestimmung der zugehörigen Herzposition, – im weiteren Verlauf des Herzzyklus Bestimmung wenigstens einer aktuellen Herzposition, – Vergleich der ermittelten aktuellen Herzposition mit der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition und – bei Übereinstimmung der aktuellen und der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition Starten der Bildaufnahme mittels einer Steuerungseinrichtung der bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahme vollautomatisch oder unter Berücksichtung von Eingaben eines Bedieners durch die Steuerungseinrichtung halbautomatisch gestartet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Bildaufnahme maßgebliche Herzposition und/oder die aktuelle Herzposition durch Erstellung von Bildaufnahmen, insbesondere im Rahmen von Kurzmessungen, gegebenenfalls unter Unterstützung durch Erstellung eines Elektrokardiogramms bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Bildaufnahme maßgebliche Herzposition und/oder die aktuelle Herzposition automatisch oder durch eine vorherige Parametrisierung bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bestimmung der Herzpositionen und bei der Bildaufnahme Schichtbilder erstellt werden und beim Vergleich der Herzpositionen die Übereinstimmung der jeweiligen Schicht überprüft wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Programmmittel die ermittelte aktuelle Herzposition mit der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition vergleicht, insbesondere ein auf der Steuerungseinrichtung implementiertes Programmmittel.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen des Vergleichs der ermittelten aktuellen Herzposition mit der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition eine Bildsubtraktion und/oder eine Bildüberlagerung und/oder eine Erkennung von Kanten und/oder Strukturen durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Herzposition in Abständen von 10 ms bis 200 ms bestimmt wird, insbesondere alle 50 ms oder alle 100 ms.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übereinstimmung der aktuellen und der für die Bildaufnahme maßgeblichen Herzposition unter Berücksichtung einer zulässigen Abweichung bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bildaufnahme eine Dark-Blood-Aufnahme oder eine andere Aufnahme in der Enddiastole des Herzens erstellt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Präparation Präparationspulse angewandt werden.
Bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung (1), ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.