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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer medizinischen
Bildgebungseinheit, umfassend eine erste Bildgebungseinrichtung
mit hoher Ortauflösung
eine zweite nuklear-medizinische
Bildgebungseinrichtung mit hoher Sensitivität, die jeweils bildgebende
Messsignale aus einem gemeinsamen Untersuchungsvolumen erfassen.
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Hybride
Bildgebungseinheiten gewinnen im Bereich der medizinischen Bildgebung
zunehmend an Bedeutung, denn sie ermöglichen es, einen Patienten
in kürzester
Zeit, mitunter sogar ohne Umlagerung, mit zwei unterschiedlichen
Modalitäten
untersuchen zu können,
also Bildinformationen mit zwei unterschiedlichen Bildaufnahmeeinrichtungen
erstellen zu können.
Solche hybriden Bildgebungseinheiten umfassen dabei eine erste Bildgebungseinrichtung
mit hoher Ortsauflösung,
beispielsweise einen Computertomographen oder ein Magnetresonanzgerät, und eine
zweite im vorliegenden Fall nuklearmedizinische Bildgebungseinrichtung
mit hoher Sensitivität,
beispielsweise für
PET (Positionen-Emissions-Tomographie) oder SPECT (Single-Photon-Emission-Computed-Tomographie).
Beide Verfahren sind tomographische Verfahren, die die Verteilung
eines dem Patienten gegebenen Radionuklids, also eines Radiopharmakons,
im Körper
zeigen. Solche Radionuklide haben die Eigenschaft, sich an bestimmten
pathologischen Zonen verstärkt
anzulagern. PET- oder SPECT-Bildaufnahmeverfahren lassen die Erfassung
der Radionuklidverteilung im Körper
zu, aus den erfassten Messsignalen können entsprechende Bilddarstellungen,
die letztlich Wahrscheinlichkeitsverteilungen zeigen bzw. eine „Aktivitätskarte" darstellen, ermittelt
und angezeigt werden. Die Arbeitsweise dieser Verfahren ist grundsätzlich bekannt,
ein näheres
Eingehen hierauf ist nicht erforderlich.
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Besonders
zweckmäßig ist
die Kombination einer ersten Bildgebungseinrichtung in Form eines Magnetresonanzgeräts mit einer
zweiten Bildgebungseinrichtung in Form einer PET-Einrichtung. Denn
die Magnetresonanztomographie lässt
zum einen eine sehr hohe Ortsauflösung zu, zum anderen beeinflusst
sie die PET-Messung
nicht. Dies ermöglicht
es, die PET-Detektoren im Inneren der zylindrischen Patientenbohrung
einer üblichen
Magnetresonanzanlage anzuordnen, so dass beide mit dem gleichen
Isozentrum messen können
und sogar beide Messungen zeitgleich ablaufen können. Die PET-Untersuchung
liefert des Weiteren sehr aussagekräftige Bilder, was auf die Entstehung
der Messsignale (zeitaufgelöste
Detektion von Gamma-Quanten) zurückzuführen ist.
Es handelt sich hierbei um ein Koinzidenz-Messverfahren mit hoher Zählausbeute
und damit sehr hoher Sensitivität.
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Besonders
vorteilhaft ist die Kombination einer Magnetresonanzanlage mit einer
PET- oder SPECT-Bildgebungseinrichtung, da hierbei die Möglichkeit
besteht, gleichzeitig mit beiden Modalitäten zu messen, da die beide
auf völlig
unterschiedlichen Messprinzipien beruhen und einander nicht beeinflussen.
Die PET- oder SPECT-Detektoren sind im Inneren der Patientenbohrung
der Magnetresonanzanlage angeordnet, kleiden diese also aus, so
dass die PET- oder SPECT-Bildgebungseinrichtung und die Magnetresonanz-Bildgebungseinrichtung
isozentrisch messen und das gleiche Untersuchungsvolumen abtasten
können.
Ungünstig
dabei ist jedoch, dass die Protokolle der verschiedenen Bildgebungsmodalitäten, die
im Rahmen der jeweiligen Messung abgearbeitet werden bzw. die der
jeweiligen Messung parameterbestimmend zugrunde liegen, unterschiedliche
Messzeiten aufweisen, das heißt,
dass beispielsweise die PET-Messung schneller vonstatten geht, als
die Magnetresonanzmessung. Die PET-Bildgebung akquiriert damit keine
Daten mehr, während
die MR-Messung noch läuft.
Umgekehrt ruht das Magnetresonanzsystem, wenn dieses vor Beendigung
der PET-Messung fertig ist. Die jeweilige Bildgebungseinrichtung
ist damit grundsätzlich
betriebsbereit, arbeitet jedoch nicht, da das ursprüngliche
Messprotokoll bereits vollständig
abgearbeitet ist. Hinsichtlich des Auslastungsgrades der hybriden Bildgebungseinheit
ist dies jedoch ineffizient.
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Der
Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art anzugeben, das einen effizienteren, zu einer besseren
Anlagenauslastung führenden
Betrieb bei gleichzeitiger Möglichkeit
einer verbesserten Bildgebung ermöglicht.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Dauer der Messsignalerfassung der einen Bildgebungseinrichtung
in Abhängigkeit
der Dauer der Messsignalerfassung der anderen Bildgebungseinrichtung,
die durch den Eintritt eines bestimmten Abbruchkriteriums definiert
ist, bestimmt wird.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird
die Messzeit einer bildgebenden Modalität während der Untersuchung anhand
der Dauer der Messzeit für
die andere bildgebenden Modalität
festgelegt, das heißt,
es erfolgt eine dynamische Steuerung der Untersuchungsdauer der
einen Bildgebungseinrichtung aufgrund von bildgebenden Daten, also
Messergebnissen der anderen bildgebenden Modalität. Der Betrieb der zuerst fertigen
Bildgebungseinrichtung ist damit nicht mehr nach einmaligem Abarbeiten
des Messprotokolls beendet, sondern flexibel und dynamisch verlängerbar,
die Messung wird also erneut angestoßen. Daraus resultiert, dass
die jeweilige Bildgebungseinrichtung wesentlich mehr Bilddaten akquiriert,
was natürlich
der Bildqualität
zugute kommt, die hierdurch zum Teil erheblich gesteigert werden kann.
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Hat
beispielsweise eine Magnetresonanz-Messsequenz gemäß dem entsprechenden Messprotokoll
zur Untersuchung des Zielvolumens eine Dauer von 20 Minuten, und
beträgt
die Messzeit der PET-Bildgebungseinrichtung für die Abtastung desselben Volumens
5 Minuten, so ist, unterstellt, beide Bildgebungseinrichtungen fangen
zum selben Zeitpunkt mit dem Messen an, die PET-Akquisition wesentlich
schneller abgeschlossen. Hier besteht also erfindungsgemäß nun die
Möglichkeit,
automatisch die PET-Messzeit auszudehnen, beispielsweise auf die
maximale Messzeit, die auch die MR-Anlage benötigt, hier also von 20 Minuten.
Die PET-Bildgebungseinrichtung kann also um ein Vielfaches mehr an
Messsignalen und damit Bilddaten akquirieren, so dass sich eine
deutlich bessere Bildqualität
erzielen lässt,
mit einem wesentlich besseren Signal-zu-Rausch-Verhältnis. Für den Patienten
selbst hat dieses Vorgehen keine Nachteile, da eine PET-Messung
mit keinerlei Belastungen verbunden ist.
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Im
umgekehrten Beispielsfall wird z. B. eine PET-Bildaufnahme hinsichtlich
der Messzeit solange geplant, bis eine bestimmte Zahl an Messsignalen, hier
also Zerfallsereignissen über
die PET-Detektoren registriert wurde. Diese Zeit ist von nicht bekannten
Größen (Aktivität der Radionuklide
(Tracer), dem Patienten etc.) abhängig, sie ist also nicht vorher
bekannt. Die angenommene Messzeit der MR-Abtastung ist gemäß deren
Protokoll deutlich kürzer.
In diesem Fall wird beispielsweise die MR-Messsequenz solange wiederholt,
z. B. in Zeitreihen nach der Applikation eines Kontrastmittels,
bis die PET-Bildgebungseinrichtung das Erreichen des Abbruchkriteriums,
hier also das Erreichen der vorbestimmten Ereignisanzahl, und damit
das Ende der PET-Untersuchung signalisiert. Anschließend kann
beispielsweise die gerade laufende MR-Sequenzmessung noch zu Ende
geführt
werden, wonach dann beide Untersuchungen beendet sind und beispielsweise
zur nächsten
Tischposition weitergefahren werden kann.
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In
beiden Fällen
stehen seitens der jeweils in der Messzeit verlängerten Bildgebungseinrichtung wesentlich
mehr Bildsignale und damit bildrelevante Informationen zur Verfügung, so
dass sich eine deutliche Bildqualitätsverbesserung erzielen lässt. Auch werden
die Funktionalitäten
und damit die Leistungsfähigkeiten
der einzelnen Bildgebungseinrichtungen wesentlich effizienter genutzt,
da sie, verglichen mit der bis herigen Arbeitsweise, wesentlich häufiger und lang
dauernder betrieben werden.
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Hinsichtlich
des verwendeten Abbruchkriteriums sind unterschiedliche Ausgestaltungen
denkbar. In einer ersten Erfindungsalternative kann das die Dauer
bestimmende Abbruchkriterium der Ablauf einer vorbestimmten oder
sich aus einem der Messsignalerfassung zugrunde liegenden Messprotokoll
ergebende Messzeitdauer sein. Bei einer Magnetresonanzmessung ergibt
sich die tatsächliche
Messdauer aus dem verwendeten Messprotokoll, das die relevanten
Abtast- bzw. Signalerfassungsparameter die Schichtdicke, Schichtabstand,
Schichtanzahl, Größe des fiels
of view etc. definiert, wie auch die entsprechende Art der Messung
(T1, T2, etc.). Das heißt,
mit dem Auswählen
des erforderlichen Messprotokolls kann bereits die voraussichtliche
Messzeit der Magnetresonanz-Bildgebungseinrichtung ermittelt werden.
Diese Messzeit kann nun das bestimmende Abbruchkriterium für die PET-Messung
sein, die beispielsweise für
eine bestimmte Zeit, z. B. 5 Minuten, durchgeführt werden soll. Die vorbestimmte MR-Messzeit
ist länger
und definiert folglich auch die maximale Messzeitverlängerung
der PET-Messung. Im umgekehrten Fall kann beispielsweise die vorbestimmte
PET-Messzeit länger
sein als die sich aus dem MR-Protokoll ergebende Magnetresonanzmesszeit.
In diesem Fall wäre
dann die vorbestimmte PET-Messzeit das Abbruchkriterium für die MR-Messung,
also das definierende Kriterium dafür, wie lange die MR-Messzeit
verlängert
wird.
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Alternativ
kann das die Dauer bestimmte Abbruchkriterium das Erreichen einer
vorbestimmten oder sich aus einem der Messsignalerfassung zugrunde
liegende Messprotokoll ergebende erfasste Mindestsignalanzahl sein.
Dieses Abbruchkriterium betrifft die PET-Messung oder bei Einsatz
von SPECT-Detektoren die SPECT-Messung. In diesen Fällen werden
einzelne Messsignale, die aus einem Radionuklidzerfall resultieren, über die
Zeit akkumuliert. Es ist nun möglich,
die Anzahl solcher erfassten Ereignisse als Abbruchkriterium zu
definieren, wobei man davon ausgeht, dass bei Erreichen dieser Anzahl
hinrei chend viele Signale gegeben sind, die eine Bilderzeugung mit
einem eindeutigen Aussagegehalt ermöglicht. Die Zeit, bis die geforderte
Mindestanzahl an Ereignissen erfasst wurde, ist unbestimmt, sie hängt von
diversen Faktoren wie dem gegebenen Radionuklid bzw. dessen Zerfallseigenschaften,
dem Untersuchungsbereich, der über
die PET- oder SPECT-Messung abgetastet werden soll, etc. ab. Die Magnetresonanzmessung
erfolgt nun solange, bis dieses Abbruchkriterium erreicht ist, das
heißt,
ein Messprotokoll wird mitunter mehrfach abgearbeitet, letztlich
abhängig
davon, wann das Abbruchkriterium erreicht ist. Auch hier führt zwangsläufig die
Mehrfachabtastung zu einer Potentierung der vorhandenen Bilddaten,
woraus eine verbesserte Bildqualität resultiert.
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Eine
weitere alternative Möglichkeit,
das Abbruchkriterium zu bilden, sieht vor, dass das die Dauer bestimmende
Abbruchkriterium das Erreichen einer vorbestimmten oder sich aus
einem der Messsignalerfassung zugrunde liegenden Messprotokoll ergebende
Mindestsignalintensität
oder Mindestkontrast ist. Bei dieser Erfindungsausgestaltung wird letztlich
die Bildqualität,
wie sie sich aus den kontinuierlich akkumulierten Bilddaten der
jeweiligen Bildgebungseinrichtung ergibt, verwendet. Insbesondere bei
der PET-Messung kann dies ein probates Abbruchkriterium sein. Denn
dort hängt
die Bildqualität entscheidend
von der Anzahl der aufgenommenen Messsignale, also der jeweiligen
Ereignisse, ab. Je mehr Messsignale aufgenommen und verarbeitet werden
können,
umso intensiver, also heller bildet sich ein Bereich im daraus rekonstruierten
Bild des Untersuchungsvolumens aus. Diese Bereiche erscheinen bekanntlich
hell, verglichen mit der deutlich dunkleren Umgebung. Es kann nun
entweder die Mindestsignalintensität, also die Intensität und bzw. Helligkeit
dieses im Bild dargestellten Bereichs als Abbruchkriterium verwendet
werden, wozu die erfasste Ist-Helligkeit oder Ist-Intensität mit einem
Vergleichswert verglichen wird. Denkbar ist aber auch ein Kontrastvergleich,
also der Kontrast, der sich zwischen dem helleren Bereich und der
dunkleren Umgebung einstellt. Der Begriff „Mindestsignalintensität" ist also die Intensität oder Helligkeit
im jeweiligen Bild, unter dem „Mindestkontrast" wird der Kontrast zwischen
diesem helleren Bereich und der dunkleren Umgebung verstanden. Die
Verwendung dieses Abbruchskriteriums setzt voraus, dass kontinuierlich
anhand der aufgenommenen Messsignale eine Signalverarbeitung bzw.
eine Bildrekonstruktion erfolgt, um die Messsignale bzw. das rekonstruierte
Bild entsprechend auszuwerten.
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In
einer konkreten Erfindungsausgestaltung kann zur Ermittlung des
Abbruchkriteriums die Signalintensität oder der Kontrast in einem
anhand der mit der zweiten Bildgebungseinrichtung erfassten Messsignale
erzeugten Bild verwendet werden, wobei in einem mit der ersten Bildgebungseinrichtung aufgenommenen,
und mit dem Bild der zweiten Bildgebungseinrichtung in den Bildkoordinaten
registrierten Übersichtsbild
des Untersuchungsvolumens ein oder mehrere Bereiche benutzerseitig
oder automatisch gewählt
werden, und die Signalintensität
im entsprechenden Bereich oder das Signalintensitätsverhältnis der
Intensitäten
der beiden entsprechenden Bereiche oder der Kontrast des oder der
Bereiche zur Umgebung im Bild der zweiten Bildgebungseinrichtung
zueinander bestimmt und mit einem ein Maß für die Mindestsignalintensität oder den
Mindestkontrast darstellenden Vergleichswert verglichen werden. Wenn
die Intensität
oder der Kontrast als Abbruchskriterium verwendet werden soll, kann
gemäß dieser Erfindungsausgestaltung
ein oder beispielsweise zwei bestimmte Bereiche definiert werden,
die hierbei betrachtet werden sollen. Hierzu bedient man sich eines Übersichtsbilds,
das üblicherweise
zuerst mit einer Magnetresonanzanlage aufgenommen wird. Die Koordinatensysteme,
in denen die beiden Bildgebungseinrichtungen Bildsignale aufnehmen, entsprechen
einander bzw. sind miteinander registriert, so dass eine eindeutige
Signalzuordnung möglich
ist. Im Übersichtsbild
werden nun anhand dieser Koordinatensystemregistrierung ein oder
zwei oder mehr interessante Bereiche bestimmt. Diese entsprechen
beispielsweise Organe, in denen eine besonders hohe oder niedrige
Aktivität
eines Radionuklids erwartet wird, z. B. ein Bereich betreffend den Herzmuskel,
ein anderer Bereich mit Fettgewebe, die sich im PET-Bild deutlich
unterscheiden. Anschließend
kann beispielsweise die PET-Messung solange durchgeführt werden,
bis der Quotient der ermittelten Intensitäten dieser Bereiche, also quasi
der Quotient der Helligkeiten im rekonstruierten PET-Bild, oder beispielsweise
auch das Signal-zu-Rausch-Verhältnis
einen entsprechenden Schwellwert überschreitet. Dies kann aber
auch anhand nur eines einzelnen Bereichs erfolgen, wenn dessen Helligkeit überprüft wird.
In entsprechender Weise kann auch mit dem Bildkontrast gearbeitet
werden, indem das Kontrastverhältnis
des ausgewählten
Bereichs zur Umgebung bestimmt wird. Die Auswahl des oder der Bereiche
kann automatisch über
einen geeigneten automatischen Segmentierungsalgorithmus erfolgen,
der beispielsweise selbständig
nach entsprechenden Organen oder Strukturen im Übersichtsbild sucht, gegebenenfalls
in Abhängigkeit
einer bestimmten klinischen Fragestellung, also der Vorgabe einer
bestimmten vermuteten Pathologie, die, wenn gegeben, dazu führt, dass
sich die Radionuklide in einem bestimmten Bereich ansammeln. Denkbar
ist aber auch eine manuelle Bereichsbestimmung durch den Benutzer.
Beispielsweise kann für
eine Skelett-SPECT-Untersuchung das gesamte Skelett aus den Magnetresonanzdaten
segmentiert werden und solange gemessen werden, bis ein ausreichender Kontrast
zwischen dem Skelett und anderem Gewebe erreicht wird. Dabei kann
diese Auswahl erfolgen, bevor die Messungen begonnen haben, sobald
das Übersichtsbild
vorliegt. Denkbar ist aber auch, diese Auswahl vorzunehmen, wenn
bereits die Akquisition der nuklearmedizinischen PET- oder SPECT-Daten läuft, wobei
diese Untersuchung dann solange dauert, bis eben das Abbruchkriterium
erreicht ist.
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Der
ausgewählte
Bereich kann dabei ein solcher sein, der pathologisch interessant
ist, mithin also ein Bereich, wo von Haus aus, weil pathologisch
bedingt, eine verstärkte
Ansammlung an Radionuklid vermutet wird, beispielsweise der Bereich,
wo ein Tumor vermutet wird. Denkbar ist aber auch, einen anderen
Bereich auszuwählen,
z. B. die Blase, in der sich vom Körper ausgeschiedenes Radionuklid
ansammelt. Wenn die Radionuklidkonzentration in diesem Bereich ausreichend
ist, kann davon ausgegangen werden, dass hinreichend viel Zeit vergangen
ist, so dass nicht mehr genug an Radionuklidmaterial im Körper an
den pathologisch interessanten Stellen vorhanden sein kann, weshalb
die Messung dann abgebrochen werden kann. Auch hier kann die Bereichsintensität, also
Bereichshelligkeit, oder der Bereichskontakt als Abbruchkriterium
verwendet werden.
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In
einer konkreten Verfahrensausgestaltung handelt es sich bei der
ersten Bildgebungseinrichtung um eine Magnetresonanzeinrichtung
und bei der zweiten Bildgebungseinrichtung um eine PET-Einrichtung,
wobei die Messdauer der gemäß deren
Messprotokoll bereits fertigen PET-Einrichtung solange verlängert wird,
bis die Magnetresonanzeinrichtung die Messsignalerfassung gemäß dem zugrunde
liegenden Messprotokoll beendet hat. Hier orientiert sich also die
Dauer der schnelleren PET-Messung
nach der Dauer der MR-Messung und wird zeitgleich mit dieser beendet.
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Alternativ
kann im umgekehrten Fall bei Verwendung einer ersten Bildgebungseinrichtung
in Form einer Magnetresonanzeinrichtung und einer zweiten Bildgebungseinrichtung
in Form einer PET-Einrichtung die Messdauer der gemäß deren Messprotokoll
bereits fertigen Magnetresonanzeinrichtung solange verlängert werden,
bis die PET-Einrichtung die Messsignalerfassung gemäß dem zugrunde
liegenden Messprotokoll beendet hat. Dabei kann bei Verlängerung
der Magnetresonanzmessung ein durch das zugrunde liegende Messprotokoll
definierter Messvorgang vollständig
durchgeführt
werden, wobei die vor dem Ende dieses verlängerten Messvorgangs ihrerseits
mit der Messung fertige PET-Einrichtung solange weiter Messsignale
aufnimmt, bis die Magnetresonanzmessung beendet ist. Hier erfolgt
also quasi eine iterative Messzeitverlängerung beider Bildgebungseinrichtungen.
Die Messzeit der Magnetresonanzeinrichtung bestimmt sich zunächst nach
der Dauer der PET-Messung. Beispielsweise beträgt diese 15 Minuten, während die MR-Messung
10 Minuten dauert. Nach Ablauf der 10 Minuten wird das MR-Protokoll
nochmals abgearbeitet, da die PET-Einrich tung signalisiert hat,
dass sie eben deutlich länger,
nämlich
15 Minuten messen wird. Nach Ablauf der PET-Messzeit wäre nun die PET-Einrichtung
fertig, gleichwohl wurde das MR-Protokoll noch nicht vollständig abgearbeitet. Hier
wird nun gemäß dieser
Verfahrensvariante die MR-Messung noch beendet, das heißt, das
laufende Messprotokoll wird vollständig abgearbeitet. Gleichzeitig
verlängert
sich die Dauer der PET-Messung entsprechend, das heißt, wenngleich
gemäß dem originären PET-Protokoll bereits
fertig, misst die PET-Einrichtung noch weiter, akquiriert also noch mehr
Bilddaten, was der Bildqualität
ebenfalls zuträglich
ist.
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Sollte
es während
der Verlängerung
der Messdauer der einen oder anderen Bildgebungseinrichtung zu Patientenbewegungen
kommen, die sich nachteilig auf die Bildqualität auswirken können, z.
B. eine zu starke Atmung oder dergleichen, insbesondere im Bereich
der PET- oder SPECT-Bilderzeugung, so können geeignete Korrekturmaßnahmen vorgesehen
sein, die derartige Bewegungen kompensieren. Für den Fall, dass die beispielsweise
innerhalb der Magnetresonanzbilddaten festgestellte Bewegung einen
vorher eingestellten Schwellwert überschreitet, mithin also zu
stark wird, kann die Akquisition der PET- oder SPECT-Daten, die
ja dann ebenfalls beeinträchtigt
werden, und gegebenenfalls auch die MR-Messung vorzeitig abgebrochen
und gegebenenfalls neu gestartet werden.
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Neben
dem Verfahren betrifft die Erfindung ferner eine hybride medizinische
Bildgebungseinheit umfassend eine erste Bildgebungseinrichtung mit
hoher Ortsauflösung
und eine zweite nuklearmedizinische Bildgebungseinrichtung mit hoher
Sensitivität, die
jeweils bildgebende Messsignale aus einem gemeinsamen Untersuchungsvolumen
erfassen, ausgebildet zur Durchführung
des Verfahrens der beschriebenen Art. Dabei kann die erste Bildgebungseinrichtung
eine Magnetresonanzeinrichtung und die zweite Bildgebungseinrichtung
eine PET-Einrichtung sein.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der
Zeichnung. Diese zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen hybriden
medizinischen Bildgebungseinheit 1, umfassend eine erste
Bildgebungseinrichtung 2 mit hoher Ortsauflösung, im
gezeigten Beispiel eine Magnetresonanzeinrichtung. Diese ist nicht
näher dargestellt,
der grundsätzliche Aufbau
einer solchen Magnetresonanzeinrichtung ist dem Fachmann hinlänglich bekannt.
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Ferner
ist eine zweite, nuklearmedizinische Bildgebungseinrichtung 3 vorgesehen,
hier in Form eines PET-Scanners umfassend viele einzelne, zu einem
Zylinder zusammengesetzte Detektorelemente 4, die die Patientenbohrung 5 auskleiden.
Auch der grundsätzliche
Aufbau einer solchen PET-Einrichtung ist dem Fachmann hinlänglich bekannt
und bedarf keiner näheren
Erläuterung.
Der Betrieb der ersten und der zweiten Bildgebungseinrichtung 2, 3 wird im
gezeigten Beispiel über
eine zentrale, gemeinsame Steuerungseinrichtung 6 gesteuert,
es können aber
auch zwei miteinander kommunizierende Steuerungseinrichtungen vorgesehen
sein. Mit einer derartigen Bildgebungseinrichtung ist es möglich, gleichzeitig
MR-Bilder und PET-Bilder aufnehmen zu können, da die Magnetresonanzbildgebung
die PET-Bildgebung nicht beeinflusst und umgekehrt. Die Steuerungseinrichtung 6 steuert
wie beschrieben den Betrieb beider Bildgebungseinrichtungen 2, 3 und
nimmt die Auswertung und Verarbeitung der aufgenommenen Messsignale
vor, eine Ausgabe etwaiger Bilddarstellungen etc. erfolgt an einem
Monitor 7.
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Jede
Bildgebungseinrichtung 2, 3 arbeitet mit einem
bezüglich
der gewünschten
Untersuchung ausgewählten
Messprotokoll, das definiert, wie, wo, wann etc. Messsignale aus
dem Untersuchungsvolumen aufgenommen werden sollen, die anschließend zu
einem ausgebbaren MR- oder PET-Bild verarbeitet werden. Die jeweiligen
Messzeiten sind protokollspezifisch unterschiedlich. Erfindungsgemäß wird nun
die Messzeit derjenigen Bildgebungseinrichtung, die früher fertig
ist, verlängert,
und zwar mindest solange, bis die andere Bildgebungseinrichtung,
die gemäß deren
Messprotokoll länger
misst, die Datenakquisition beendet hat. Hierbei sind unterschiedliche Ausgestaltungen
denkbar.
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So
kann beispielsweise von Haus aus die MR-Messung gemäß dem gewählten Messprotokoll länger sein
als die PET-Messung gemäß deren
Messprotokoll. Beispielsweise kann die MR-Messung 15 Minuten betragen,
während
die PET-Messung bereits nach 8 Minuten beendet wäre. In diesem Fall verändert die
Steuerungseinrichtung 6, die die MR-Messzeit kennt, automatisch
die PET-Messzeit entsprechend, so dass diese ebenfalls 15 Minuten beträgt, das
heißt,
das PET-Protokoll wird entsprechend dynamisch angepasst oder geändert. Das
Abbruchkriterium für
die PET-Messung ist hier also der Ablauf der MR-Messzeit. Dies ist
für die
PET-Messung sehr vorteilhaft, da über einen viel längeren Zeitraum
Messsignale akkumuliert werden, mithin also für die Bilderzeugung wesentlich
mehr Bildsignale vorliegen.
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Denkbar
wäre auch
der Fall, dass die PET-Messung länger
dauert, beispielsweise wird diese gemäß Protokoll zu 20 Minuten definiert,
während die
MR-Messung wesentlich schneller ist. Die Steuerungseinrichtung 6 passt
nun das MR-Protokoll entsprechend an bzw. steuert die Magnetresonanzeinrichtung
derart, dass das Messprotokoll entsprechend häufig wiederholt wird. Beträgt die MR-Messzeit
gemäß Protokoll
beispielsweise nur 5 Minuten, ist es möglich, innerhalb der 20-minütigen PET-Messzeit
vier vollständige
Durchgänge
des MR-Protokolls abzuarbeiten. Betrüge die MR-Messzeit beispielsweise
8 Minuten, so besteht die Möglichkeit,
den dritten MR-Messvorgang nach Ablauf der 20-minütigen PET-Messzeit
abzubrechen, es lägen
dann trotz allem deutlich mehr MR-Bildsignale als bei nur einmaligen
Protokolldurchlauf vor. Alternativ besteht die Möglichkeit, quasi iterativ auch
die PET-Messzeit zu verlängern,
im gezeigten Beispiel also nach Ablauf der 20 Minuten um weitere
4 Minuten bis zum Ende des dritten MR-Messvorgangs, der dann seinerseits
das Abbruchkriterium darstellen würde. Hier erfolgt also quasi
eine iterative dynamische Messzeitanpassung beider Bildgebungseinrichtungen.
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Denkbar
wäre auch,
als Abbruchkriterium die Bildqualität beispielsweise des aus den
kontinuierlich akkumulierten PET-Messsignalen
erzeugbaren, zwangsläufig
auch kontinuierlich erzeugten PET-Bilds zu verwenden. Sofern sich
dort ein hellerer Bereich ausbildet, resultierend aus einer Anhäufung von
entsprechenden Messsignalen in diesem über das Koordinatensystem definierten
Bereich, so kann die Bereichshelligkeit, also die Signalintensität der kumuliert
diesem Bereich zuzuordnenden Signale als Abbruchkriterium verwendet
werden, wenn diese einen bestimmten Mindestgrenzwert erreicht oder überschreitet.
In entsprechender Weise könnte
hier auch der Kontrast zwischen diesem helleren Bereich zur dunkleren
Umgebung verwendet werden und mit einem entsprechenden Kontrastvergleichswert
verglichen werden.
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Ferner
wäre es
denkbar, in einem Übersichtsbild,
das mit der Magnetresonanzeinrichtung 2 zu Beginn der MR-Messung
erstellt wird, um anhand diesem etwaige Schwächungskonturen zu bestimmen,
einen oder mehrere Bereiche auszuwählen, die nachfolgend hinsichtlich
der PET-Intensität
oder dem PET-Kontrast dem PET-Bild untersucht werden sollen, um
daran das Abbruchskriterium feststellen zu können, z. B. durch Vergleich
mit einem Vergleichsbild oder dergleichen. Die Koordinatensysteme
der Magnetresonanzeinrichtung 2 und der PET-Einrichtung 3 sind
miteinander registriert, so dass die jeweiligen aufgenommenen Messsignale
exakt koordinatensystemmäßig einander
zugeordnet werden können.
Wird also ein Bereich im MR-Koordinatensystem ausgewählt, kann
dieser Bereich exakt auf einen entsprechenden Bereich im PET-Koordinatensystem abgebildet
werden. Dies ermöglicht
es nun, dass die Steuerungseinrichtung nach Auswahl eines oder mehrerer
Bereiche im MR-Übersichtsbild
die entsprechenden Bereiche – seien
diese zwei- oder dreidimensional – im PET-Koordinatensystem
bestimmt und im laufend neu rekonstruierten PET-Bild diesen oder
diese Bereiche hinsichtlich des Abbruchkriteriums der auszuwertenden
Bildqualität, sei
es eben durch die Bereichsintensität, also Bereichshelligkeit oder
den Bereichskontrast zur Umgebung, überprüft. Ist das Abbruchskriterium
gegeben, wird die MR-Messung, die bereits, weil früher fertig,
verlängert
wurde, abgebrochen, oder das noch abgearbeitete Protokoll wird zu
Ende abgearbeitet, wenn gleichzeitig die PET-Messung ebenfalls verlängert werden
kann.
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Schließlich ist
es noch denkbar, als Abbruchkriterium die Anzahl der aufgenommenen
PET-Signale über
die Zeit zu erfassen um festzustellen, ob eine Mindestanzahl an
Signalen, mithin eine Mindestanzahl an Ereignissen (Counts) vorliegt,
wobei man hier davon ausgeht, dass bei Erreichen dieser Mindestsignalanzahl
eine hinreichende Bildqualität gegeben
ist. Hier ist also die PET-Messzeit völlig unbestimmt. Die MR-Messung
wird hier solange verlängert,
bis die PET-Messung das Abbruchskriterium erreicht hat, wonach wiederum
die MR-Messung beendet oder das laufende Protokoll noch abgearbeitet werden
kann.