DE102007006142A1

DE102007006142A1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Bestimmung eines Flusses von einer Körperflüssigkeit innerhalb von Gefäßen eines Lebewesens

Info

Publication number: DE102007006142A1
Application number: DE200710006142
Authority: DE
Inventors: Stefan Dr. Assmann; Okan Ekinci
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2008-08-14
Also published as: US20080188737A1; US9026191B2

Abstract

Ein Verfahren zur automatischen Bestimmung eines Flusses von einer Körperflüssigkeit innerhalb von Gefäßen eines Lebewesens mittels einer Magnetresonanzanlage wird zusammen mit einer entsprechend ausgestalteten Vorrichtung offenbart. Dabei weist das - Durchführen einer Magnetresonanzangiographie zur Erstellung von Magnetresonanzangiographiebildern, - Durchführung von Magnetresonanzflussmessungen zur Erstellung von Magnetresonanzflussbildern und - Anwenden der Magnetresonanzangiographiebilder als Maske auf die Magnetresonanzflussbilder zur Bestimmung von Gefäßen mit Fluss.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Bestimmung eines Flusses von einer Körperflüssigkeit innerhalb von Gefäßen eines Lebewesens, insbesondere eines Menschen, mittels einer Magnetresonanzanlage und eine entsprechend ausgestaltete Vorrichtung, wobei insbesondere über eine Analyse des Flusses Stenosen und Aneurysmen lokalisiert und dargestellt werden.
Magnetresonanzanlagen werden zur radiologischen Untersuchung von Patienten verstärkt eingesetzt, da sie eine relativ belastungsfreie Untersuchung des Patienten sowie eine Begutachtung unterschiedlichster Körperbereiche des Patienten ermöglichen. Die Funktionsweise solcher Magnetresonanzanlagen ist hinreichend bekannt.
Mit einer Magnetresonanzanlage kann zum einen eine Magnetresonanzangiographie und zum anderen eine Magnetresonanzflussmessung vorgenommen werden. Mit der Magnetresonanzangiographie werden mittels einer Kernspintomographie Gefäße, insbesondere Blutgefäße, innerhalb eines Lebewesens lokalisiert und in für einen Arzt zu interpretierende Bilder umgesetzt. Dagegen werden bei der Magnetresonanzflussmessung sich bewegende bzw. fließende Elemente innerhalb des Lebewesens bestimmt und in für einen Arzt zu interpretierende Bilder umgesetzt. Sowohl die Magnetresonanzangiographie als auch die Magnetresonanzflussmessung (zweidimensionale als auch dreidimensionale) sind dem Fachmann wohl bekannt, weshalb sie hier im Folgenden nicht weiter erläutert werden.
Die Magnetresonanzangiographie wird bisher dafür eingesetzt, dass z. B. ein Arzt damit nach Läsionen, wie z. B. Stenosen und Aneurysmen, sucht und diese anhand der entsprechenden Magnetresonanzangiographiebilder auswertet. Mit der Magnetresonanzflussmessung kann der Arzt darüber hinaus prüfen, ob die mit der Magnetresonanzangiographie erfassten Läsionen hämodynamisch relevant sind.
Nach dem Stand der Technik muss der Arzt Magnetresonanzangiographiebilder und Magnetresonanzflussbilder getrennt voneinander manuell auswerten, um Läsionen, wie z. B. Stenosen oder Aneurysmen, in einem Patienten zu identifizieren.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, womit Läsionen, wie z. B. Stenosen oder Aneurysmen, in einem Lebewesen einfacher identifiziert werden können, als es nach dem Stand der Technik heutzutage möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur automatischen Bestimmung eines Flusses von einer Körperflüssigkeit innerhalb von Gefäßen eines Lebewesens nach Anspruch 1 und eine entsprechend ausgestaltete Vorrichtung nach Anspruch 15 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur automatischen Bestimmung eines Flusses von einer Körperflüssigkeit innerhalb von Gefäßen eines Lebewesens mittels einer Magnetresonanzanlage bereitgestellt. Dieses Verfahren umfasst folgende Schritte:

– Erstellen von Magnetresonanzangiographiebildern durch eine Magnetresonanzangiographie.
– Erstellen von Magnetresonanzflussbildern durch Magnetresonanzflussmessungen (zweidimensionale oder dreidimensiona le).
– Maskieren der Magnetresonanzflussbilder durch die Magnetresonanzangiographiebilder, so dass nach der Maskierung Gefäße mit einer entsprechenden Flussinformation in dem Lebewesen identifiziert werden.

Indem durch das erfindungsgemäße Verfahren die Magnetresonanzangiographiebilder und die Magnetresonanzflussbilder derart überlagert werden, dass als Resultat die Gefäße mit einem Fluss bestimmt bzw. identifiziert werden, können beispielsweise einem Arzt wesentliche Informationen aus den Magnetresonanzangiographiebildern und den Magnetresonanzflussbildern kombiniert dargestellt werden. Damit kann der Arzt beispielsweise Stenosen und/oder Aneurysmen in den Gefäßen mit geringerem Aufwand ermitteln, als es mit Verfahren nach dem Stand der Technik möglich ist. Es sei daraufhingewiesen, dass es für das erfindungsgemäße Verfahren unerheblich ist, ob die Magnetresonanzangiographiebilder vor den Magnetresonanzflussbildern erstellt werden oder nicht.
Herkömmliche Magnetresonanzbilder, welche Flussinformationen enthalten und zur Flussmessung verwendet werden, enthalten Informationen von dem gesamten aufgenommenen Körperbereich, welcher ruhendes Gewebe und Gefäße aufweist. Für den Arzt, welcher die Flussbilder zur Diagnosefindung analysiert, ist es schwierig, die Flussinformation optisch aus den Flussbildern herauszufiltern. Durch die Verwendung von Magnetresonanzangiographiebildern als Maske können erfindungsgemäß automatisch die Bereiche in den Flussbildern identifiziert werden, welche Gefäßen entsprechen. Darüber hinaus können mit Hilfe der Angiographieinformation automatisch die Bereiche im Flussbild ausgeblendet werden, welche keine Gefäßinformation enthalten.
Insbesondere wird durch eine Registrierung und die anschließende Überlagerung bzw. Maskierung der Magnetresonanzflussbilder mit den Magnetresonanzangiographiebildern nur der Fluss von Körperflüssigkeiten bestimmt, welcher durch die Gefäße des Lebewesens fließt. Anders ausgedrückt wird jegliche Flussinformation außerhalb der Gefäße entfernt, so dass dem Arzt nur der Fluss durch die Gefäße dargestellt werden kann.
Dies bietet den Vorteil, dass der Arzt nicht durch Fließbewegungen außerhalb der Gefäße bei der Analyse des Flusses durch die Gefäße abgelenkt wird.
Dabei wird unter der Registrierung verstanden, dass die Magnetresonanzflussbilder derart mit dem Magnetresonanzangiographiebildern fusioniert oder synchronisiert werden, dass sie bei der anschließenden Überlagerung exakt zueinander ausgerichtet sind, so dass bei einer Überlagerung eines Magnetresonanzflussbildes mit einem zugehörigen Magnetresonanzangiographiebild dabei sich überlagernde Bereiche der beiden Bilder denselben Körperbereichern entsprechen.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Fluss in den Gefäßen automatisch analysiert, um Bereiche innerhalb der Gefäße zu identifizieren, in welchen der Fluss Unregelmäßigkeiten aufweist. Eine Analyse kann dabei beispielsweise Gebiete innerhalb der Gefäße identifizierten, in welchen ein Geschwindigkeitsgradient (eine Änderung einer Fließgeschwindigkeit abhängig vom Ort) betragsmäßig größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Darüber hinaus kann die Analyse Gebiete innerhalb der Gefäße identifizieren, in welchen eine nicht laminare Strömung vorhanden ist bzw. in welchen die Strömung Turbulenzen aufweist.
Da beispielsweise vor und nach einer Stenose (Engstelle) eine Blutgeschwindigkeit durchschnittlich ist, während sie innerhalb der Stenose hoch (also höher als in Flussrichtung vor oder nach der Stenose) ist, kann durch eine Analyse der Geschwindigkeitsgradienten die Stenose identifiziert werden. Dagegen ist bei einem Aneurysma die Fließgeschwindigkeit vor und nach dem Aneurysma durchschnittlich und innerhalb des Aneurysma gering (geringer als in Flussrichtung vor oder nach dem Aneurysma), so dass auch ein Aneurysma durch die Analyse der Geschwindigkeitsgradienten identifiziert werden kann. Ein weiterer Indikator einer Läsion ist der Grad von Turbulenzen innerhalb des Flusses, wobei es in Gebieten, in welchem entsprechende Turbulenzen auftreten, zu Auslöschungen oder Wir beln in den Magnetresonanzflussbildern kommen kann, so dass anhand dieser Auslöschungen oder Wirbel bzw. Inhomogenitäten auf Turbulenzen und damit auf eine Läsion geschlossen werden kann.
Vorteilhafter Weise können die Bereiche, in welchen eine Unregelmäßigkeit des Flusses ermittelt worden ist, derart dargestellt werden, dass sie von einem Arzt von anderen Bereichen, in welchen der Fluss regelmäßig oder homogen fließt, zu unterscheiden sind. Beispielsweise können dazu die Magnetresonanzangiographiebilder als Shaded Surface Display oder mittels der Volume Rendering Technique dargestellt werden, wobei Gebiete einer potentiellen Läsion durch eine farbliche Überlagerung gekennzeichnet werden. Dabei kann eine Farbintensität der farblichen Überlagerung genutzt werden, um durch die Farbintensität ein Gefährdungspotenzial der entsprechenden Läsion darzustellen. Beispielsweise könnte die Farbintensität einer hochgradigen Stenose größer sein, als diejenige einer niedergradigen Stenose. Darüber hinaus ist es möglich, die Art der Läsion mittels eines entsprechenden Farbtons zu kennzeichnen, so dass beispielsweise Stenosen mit einem anderen Farbton gekennzeichnet werden als Aneurysmen.
Darüber hinaus ist es möglich, die Magnetresonanzangiographiebilder mittels der zweidimensionalen oder dreidimensionalen Maximum Intensity Projection darzustellen, wobei Bereiche einer möglichen Läsion farblich gekennzeichnet werden.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann der Fluss innerhalb der Gefäße durch sich bewegende Partikel simuliert werden, wobei die Magnetresonanzangiographiebilder halbtransparent dargestellt werden können. Dabei bewegen sich die Partikel entsprechend der Geschwindigkeiten und Richtungen der Flussmessung. Auch eine Dichte der Partikel an einer Stelle kann derart eingestellt oder simuliert werden, dass die Dichte umso größer ist, je größer die Strömungsgeschwindigkeit des Flusses an dieser Stelle vorherbestimmt oder berechnet worden ist. Dadurch würde sich die Dichte und die Farbe der Partikel bei einem Durchgang durch eine Läsion, z. B. eine Stenose, entsprechend verändern und so als eine Animation eine optische Hilfe zur Analyse der entsprechenden Läsion durch einen Arzt dienen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann entweder "inline" (d. h. zeitgleich mit der Erstellung der entsprechenden Magnetresonanzangiographiebilder und Magnetresonanzflussbilder direkt nach einer Aufnahme eines letzten Datensatzes erfolgen) oder "offline" (d. h. die Überlagerung der Magnetresonanzflussbilder durch die Magnetresonanzangiographiebilder erfolgt nachträglich auf bereits vorher ermittelten Magnetresonanzangiographiebildern und Magnetresonanzflussbildern) erfolgen, z. B. indem eine Bedienperson, z. B. ein Arzt, eine entsprechende Bildverarbeitung anstößt.
Zur Bestimmung von Läsionen können auch zwei Gruppen von Magnetresonanzangiographiebildern und Magnetresonanzflussbildern ausgewertet werden. Dabei wird eine Gruppe von Bildern vor einer Verabreichung eines Medikaments, z. B. eines Vasodilators zur Erweiterung der Gefäße oder eines Blutverdünners, erstellt, während die andere Gruppe von Bildern nach der Verabreichung des Medikaments erstellt wird. Bei Medikamenten, wie zum Beispiel einem Vasodilator, welche quasi sofort wirken, können erfindungsgemäß nur die Magnetresonanzflussbilder nach der Verabreichung des Medikaments erstellt werden. Da der Patient in diesem Fall in der Magnetresonanzanlage verbleibt, können die vor der Verabreichung des Medikaments erstellten Magnetresonanzangiographiebilder, welche in einem Speicher der Magnetresonanzanlage gespeichert sein können, auch als die nach der Verabreichung erstellten Magnetresonanzflussbilder verwendet werden, welche im Folgenden noch erwähnt werden. Anders ausgedrückt wird auf eine Erstellung der Magnetresonanzangiographiebilder nach der Verabreichung des Medikaments verzichtet, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhafterweise beschleunigt wird, da die Erstellung der Magnetresonanzangiographiebilder in der Regel mehrere Minuten dauert.
Auch bei dieser Ausführungsform werden nach der Verabreichung des Medikaments eine Registrierung der Magnetresonanzangiographiebilder mit den erstellten Magnetresonanzflussbildern und eine Maskierung der Magnetresonanzangiographiebilder mit den nach der Verabreichung des Medikaments erstellten Magnetresonanzflussbildern durchgeführt. Dabei werden Unterschiede hinsichtlich des Flusses vor und nach der Verabreichung des Medikaments bestimmt, indem die Ergebnisse der Flussmessung bezüglich der vor der Verabreichung erstellten Magnetresonanzflussbilder mit den Ergebnissen der Flussmessung bezüglich der nach der Verabreichung erstellten Magnetresonanzflussbilder verglichen wird, und zum Beispiel Bereiche, in denen diese Ergebnisse deutlich unterschiedlich sind, durch eine entsprechende farbliche Überlagerung dargestellt.
Beispielsweise können Bereiche innerhalb der Gefäße ermittelt werden, in welchen ein Unterschied hinsichtlich der durch die Flussmessung gemessenen Geschwindigkeit zwischen den Ergebnissen vor der Verabreichung und den Ergebnissen nach der Verabreichung oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt. In ähnlicher Weise können Bereiche bestimmt werden, in denen ein Unterschied hinsichtlich der Turbulenz in dem Fluss zwischen den Ergebnissen vor der Verabreichung und den Ergebnissen nach der Verabreichung oberhalb eines weiteren vorbestimmten Schwellenwerts liegt.
Bei einer Verabreichung eines Blutverdünners, welcher seine Wirkung in der Regel erst nach vielen Stunden entfaltet, können beispielsweise Stenosen, welche vor der Verabreichung des Blutverdünners aufgrund einer Verklumpung von Blutelementen ausgebildet waren, durch die Blutverdünnung eliminiert worden sein, so dass eine entsprechende Stenose bei einer Analyse der Ergebnisse nach der Verabreichung des Blutverdünners nicht mehr erfasst wird. Indem ein entsprechender Bereich, welcher der Stenose aufgrund der Blutverklumpung vor Verabreichung des Blutverdünners entspricht, durch den erfindungsgemäßen Vergleich zwischen den Ergebnissen vor und nach der Verabreichung dem behandelnden Arzt entsprechend dargestellt wird, kann der Arzt zwischen Stenosen, welche aufgrund einer Blutverklumpung auftreten, und Stenosen, welche eine andere Ursache aufweisen, unterscheiden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur automatischen Identifizierung eines Flusses einer Körperflüssigkeit innerhalb von Gefäßen eines Lebewesens bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst dabei eine Einheit zur Erstellung von Magnetresonanzangiographiebildern und eine weitere Einheit zur Erstellung von Magnetresonanzflussbildern. Die Vorrichtung ist derart ausgebildet, dass sie die Magnetresonanzflussbilder mittels der Magnetresonanzangiographiebilder derart maskiert, dass die Gefäße mit Fluss bestimmt werden.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen dabei den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab ausgeführt worden sind, weshalb diese Vorteile hier nicht wiederholt werden.
Die vorliegende Erfindung eignet sich vorzugsweise zur Auswertung von Ergebnissen, welche mit einer Magnetresonanzanlage erstellt worden sind. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich beschränkt, sondern kann überall dort eingesetzt werden, wo zum einen Bilder irgendeines Rohrsystems vorliegen und zum anderen Bilder bzw. Ergebnisse von sich durch dieses Rohrsystem bewegenden Elementen vorliegen, so dass durch eine Überlagerung dieser Bilder das Rohrsystem z. B. hinsichtlich Engstellen analysiert werden kann.
Im Folgenden soll die vorliegende Erfindung mit Bezug zu der beigefügten Zeichnung anhand von erfindungsgemäßen Ausführungsformen im Detail dargestellt werden.
1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
2 ist ein Flussablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
3 ist eine Darstellung eines bildhaften Ergebnisses einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur automatischen Bestimmung und Darstellung von Flussunregelmäßigkeiten einer Körperflüssigkeit innerhalb von Gefäßen 11 eines Lebewesens dargestellt. Dabei umfasst die Vorrichtung 1 eine Einheit 3 zur Erstellung von Magnetresonanzflussbildern, eine Einheit 6 zur Erstellung von Magnetresonanzangiographiebildern, einen Prozessor 4 und einen Monitor 5, um aus den erstellten Bildern ermittelte Ergebnisse darstellen zu können. Schließlich umfasst die Vorrichtung 1 noch einen Speicher 2, um die Magnetresonanzflussbilder und die Magnetresonanzangiographiebilder für bestimmte erfindungsgemäße Verfahren speichern zu können.
In 2 ist ein Programmablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem ersten Schritt des Verfahrens werden Magnetresonanzangiographiebilder eines Patienten in einer Magnetresonanzanlage erstellt. In einem zweiten Schritt werden von demselben Patienten in der Magnetresonanzanlage Magnetresonanzflussbilder derselben Körperbereiche erstellt, von denen im ersten Schritt die Magnetresonanzangiographiebilder erstellt wurden. Anschließend werden in einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens die Magnetresonanzangiographiebilder und die Magnetresonanzflussbilder registriert, d. h. jeweils gleiche Körperregionen entsprechende Magnetresonanzangiographiebilder und Magnetresonanzflussbilder werden zueinander derart ausgerichtet, dass sie sich quasi bezüglich der entsprechenden Körperregionen einander exakt überlappen. Nach diesem Registrierungsschritt werden die Magnetresonanzflussbilder mit den Magnetresonanzangiographiebildern derart maskiert, dass die sich daraus ergebenden Bilder nur Gefäße darstellen, wobei innerhalb der Gefäße durch die Magnetresonanzflussbilder eine Information über den Fluss in diesen Gefäßen vorliegt. Nun kann in einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens der Fluss in den Gefäßen analysiert werden, um Bereiche zu identifizieren, in welchen Flussunregelmäßigkeiten in den Gefäßen vorliegen. Aus diesen Flussunregelmäßigkeiten können dann in diesem Schritt Bereiche innerhalb der Gefäße bestimmt werden, in denen Läsionen, wie z. B. Stenosen oder Aneurysmen, vorliegen. Die identifizierten Läsionen werden dann in einem weiteren Schritt beispielsweise farblich gekennzeichnet und im letzten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer Anzeigeeinheit z. B. einem behandelnden Arzt dargestellt.
Es sei daraufhingewiesen, dass die beiden Schritte "Erstellung von Magnetresonanzangiographiebildern" und "Erstellung von Magnetresonanzflussbildern" auch in einer zu der in 2 dargestellten Reihenfolge umgekehrten Reihenfolge ausgeführt werden können.
In 3 ist eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform zur Darstellung von Flussunregelmäßigkeiten dargestellt. Auf einem Monitorbild 10 ist ein Blutgefäß 11 mit einer Stenose 14 dargestellt. Diese Stenose 14 wird dadurch identifiziert, dass das erfindungsgemäße Verfahren den Fluss innerhalb des Blutgefäßes 11 analysiert und einen Bereich 14 mit erhöhten Geschwindigkeitsgradienten ermittelt. Das heißt, bei einer Analyse der Geschwindigkeit einzelner Blutpartikel 12 erfasst das erfindungsgemäße Verfahren, dass es in dem Bereich 14 abhängig vom Ort unterschiedliche Geschwindigkeiten für die einzelnen Partikel 12 gibt. An einer Stelle, in welcher das Blutgefäß 11 am meisten verengt ist, ist die Geschwindigkeit der Blutpartikel 12 am größten, während die Geschwindigkeit der Blutpartikel 12 von dieser Stelle her sowohl in Flussrichtung 15 als auch entgegen der Flussrichtung 15 abnimmt.
In einem mit einem Bezugszeichen 13 gekennzeichneten Bereich ist die Fließgeschwindigkeit der Partikel 12 bereits durch schnittlich, wobei in dem Bereich 13 eine laminare Strömung auftritt. Neben den erhöhten Geschwindigkeitsgradienten wird der Bereich 14 auch dadurch gekennzeichnet, dass hier Verwirbelungen bzw. Turbulenzen in der Strömung auftreten, was erfindungsgemäß auch erfasst wird und dazu beiträgt, dass das erfindungsgemäße Verfahren an dieser Stelle eine Stenose identifiziert.
Auf dem Monitorbild 10 wird der Fluss durch das Blutgefäß 11 erfindungsgemäß dadurch dargestellt, dass einzelne Partikel 12 innerhalb des Gefäßes 11 dargestellt werden. Dabei weisen diese Partikel 12 eine Fließgeschwindigkeit des Flusses an der entsprechenden Stelle auf bzw. das erfindungsgemäße Verfahren simuliert die Partikel 12 mit der entsprechenden Fließgeschwindigkeit, so dass sich die Partikel 12 bei dem in 3 dargestellten Fall in dem Bereich 14 aufgrund der dort befindlichen Engstelle bzw. Stenose schneller bewegen als in dem Bereich 13. Darüber hinaus ist die Anzahl der Partikel pro Volumeneinheit in dem Bereich 14 aufgrund der dort vorhandenen Engstelle höher als in dem Bereich 13 (das erfindungsgemäße Verfahren simuliert in dem Bereich 14 mehr Partikel 12 als in dem Bereich 13), wodurch zusätzlich dargestellt wird, dass die Geschwindigkeit in diesem Bereich 14 gegenüber der Geschwindigkeit in dem Bereich 13 erhöht ist. Schließlich wird der Bereich 14 farblich derart gekennzeichnet, dass er sich von anderen Bereichen, wie z. B. dem Bereich 13 unterscheidet, so dass ein Betrachter des Monitorbildes 10 darauf hingewiesen wird, dass das erfindungsgemäße Verfahren in dem Bereich 14 eine potentielle Läsion erkannt bzw. identifiziert hat.

Claims

Verfahren zur automatischen Bestimmung eines Flusses von einer Körperflüssigkeit innerhalb von Gefäßen (11) eines Lebewesens mittels einer Magnetresonanzanlage, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: – Durchführen einer Magnetresonanzangiographie zur Erstellung von Magnetresonanzangiographiebildern, – Durchführung von Magnetresonanzflussmessungen zur Erstellung von Magnetresonanzflussbildern, – Anwenden der Magnetresonanzangiographiebilder als Maske auf die Magnetresonanzflussbilder zur Bestimmung von Gefäßen mit Fluss.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzflussbilder durch die Magnetresonanzangiographiebilder, welche nur die Gefäße (11) darstellen, derart registriert und maskiert werden, dass nur der Fluss der Körperflüssigkeit durch die Gefäße (11) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluss in den Gefäßen analysiert wird, um Bereiche (14) innerhalb der Gefäße (11) zu ermitteln, in welchen eine Unregelmäßigkeit des Flusses vorliegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bereiche (14) innerhalb der Gefäße (11) ermittelt werden, in welchen ein Geschwindigkeitsgradient des Flusses betragsmäßig größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist und/oder in welchen der Fluss keine laminare Strömung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Bereiche (14) für einen Menschen unterscheidbar zu Bereichen (13) dargestellt werden, welche nicht zu den ermittelten Bereichen (14) zählen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzangiographiebilder als Shaded Surface Display oder mittels der Volume Rendering Technique dargestellt werden, wobei die ermittelten Bereiche (14) farblich überlagert werden, oder dass die Magnetresonanzangiographiebilder mittels der zweidimensionalen oder dreidimensionalen Maximum Intensity Projection dargestellt werden, wobei die ermittelten Bereiche (14) farblich überlagert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Bereiche (14) farblich für einen Menschen unterscheidbar zu Bereichen (13) dargestellt werden, welche nicht zu den ermittelten Bereichen (14) zählen, und dass eine Farbintensität an einer Stelle umso höher ist, je größer ein Geschwindigkeitsgradient an dieser Stelle betragsmäßig bestimmt wird und/oder je größer Turbulenzen des Flusses an dieser Stelle bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluss mit Hilfe von simulierten Partikeln (12) dargestellt wird, welche durch die Gefäße (11) fließen, dass eine Richtung der Partikel (12) einer Richtung des Flusses entspricht, und dass eine Dichte und/oder eine Geschwindigkeit der Partikel (12) an einer Stelle umso größer simuliert wird, umso größer eine Strömungsgeschwindigkeit des Flusses an dieser Stelle bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Anwendens der Magnetresonanzangiographiebilder zeitgleich mit den Schritten Durchführen der Magnetresonanzangiographie und Durchführen der Magnetresonanzflussmessungen erfolgt oder dass der Schritt des Anwendens der Magnetresonanzangiographiebilder nachträglich erfolgt, um das Verfahren auf bereits beliebig vorher ermittelte Magnetresonanzangiographiebilder und Magnetresonanzflussbilder anzuwenden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Lebewesen ein den Fluss beeinflussendes Medikament verabreicht wird, dass der Schritt der Durchführung der Magnetresonanzflussmessungen nach der Verabreichung nochmals durchgeführt wird, um weitere Magnetresonanzflussbilder zu erstellen, und dass den Fluss betreffende Unterschiede zwischen den Magnetresonanzflussbildern und den weiteren Magnetresonanzflussbildern bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Bereiche innerhalb der Gefäße ermittelt werden, in welchen ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen einer Geschwindigkeit des Flusses gemäß der Magnetresonanzflussbilder und einer Geschwindigkeit des Flusses gemäß der weiteren Magnetresonanzflussbilder betragsmäßig größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist und/oder in welchen ein Unterschied zwischen einer Turbulenz in dem Fluss gemäß der Magnetresonanzflussbilder und einer Turbulenz in dem Fluss gemäß der weiteren Magnetresonanzflussbilder über einem zweiten Schwellenwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Bereiche durch eine farbliche Überlagerung dargestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussmessung eine dreidimensionale Flussmessung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bestimmung von Gefäßen mit Fluss Stenosen und Aneurysmen lokalisiert und dargestellt werden.
Vorrichtung zur automatischen Identifizierung eines Flusses einer Körperflüssigkeit innerhalb von Gefäßen (11) eines Lebewesens, wobei die Vorrichtung eine Einheit (6) zur Erstellung von Magnetresonanzangiographiebildern und eine Einheit (3) zur Erstellung von Magnetresonanzflussbildern umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (1) die Magnetresonanzflussbilder mit den Magnetresonanzangiographiebildern derart maskiert, dass die Gefäße mit Fluss identifiziert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (1) die Magnetresonanzflussbilder durch die Magnetresonanzangiographiebilder, welche nur die Gefäße (11) darstellen, derart registriert und maskiert, dass nur der Fluss der Körperflüssigkeiten durch die Gefäße (11) bestimmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (1) den Fluss in den Gefäßen (11) analysiert und dadurch Bereiche (14) innerhalb der Gefäße (11) ermittelt, in welchen der Fluss eine Unregelmäßigkeit aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (1) Bereiche (14) innerhalb der Gefäße (11) ermittelt, in welchen ein Geschwindigkeitsgradient des Flusses betragsmäßig größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist und/oder in welchen der Fluss keine laminare Strömung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die ermittelten Bereiche (14) für einen Menschen unterscheidbar zu Bereichen (13), welche nicht zu den ermittelten Bereichen (14) zählen, auf einer Anzeigevorrichtung (5) der Vorrichtung (1) dargestellt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die Magnetresonanzangiographiebilder als Shaded Surface Display oder mittels der Volume Rendering Technique überarbeitet auf einer Anzeigevorrichtung (5) der Vorrichtung (1) dargestellt werden, wobei die ermittelten Bereiche (14) farblich überlagert sind, oder dass die Vorrichtung (1) die Magnetresonanzangiographiebilder als zweidimensionale oder dreidimensionale mittels der Maximum Intensity Projection dargestellt werden, wobei die ermittelten Bereiche (14) farblich überlagert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die ermittelten Bereiche (14) farblich für einen Menschen unterscheidbar zu Bereichen (13), welche nicht zu den ermittelten Bereichen (14) zählen, auf einer Anzeigevorrichtung (5) der Vorrichtung (1) dargestellt werden, und dass eine Farbintensität an einer Stelle umso höher dargestellt wird, je größer der Geschwindigkeitsgradient an dieser Stelle betragsmäßig ist und/oder je größer Turbulenzen des Flusses an dieser Stelle sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (1) Partikel (12) derart simuliert, dass der Fluss mit Hilfe der simulierten Partikeln (12) auf einer Anzeigevorrichtung (5) der Vorrichtung (1) dargestellt wird, dass eine Richtung der Partikel (12) einer Richtung des Flusses entspricht, und dass eine Dichte und/oder eine Geschwindigkeit der Partikel (12) an einer Stelle von der Vorrichtung (1) umso größer simuliert wird, desto größer eine Strömungsgeschwindigkeit des Flusses an dieser Stelle bestimmt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen Speicher (2) umfasst, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (1) erste Magnetresonanzflussbilder in dem Speicher (2) abspeichert, dass die Vorrichtung (1) weitere Magnetresonanzflussbilder mit den Magnetresonanzflussbildern vergleicht und dadurch den Fluss betreffende Unterschiede zwischen den Magnetresonanzflussbildern und den weiteren Magnetresonanzflussbildern bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (1) Bereiche innerhalb der Gefäße ermittelt, in welchen ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen einer Geschwindigkeit des Flusses, welche durch die Vorrichtung (1) von den Magnetresonanzflussbildern abgeleitet ist, und einer Geschwindigkeit des Flusses, welche durch die Vorrichtung (1) von den weiteren Magnetresonanzflussbildern abgeleitet ist, betragsmäßig größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist und/oder in welchen ein Unterschied zwischen einer Turbulenz in dem Fluss, welche durch die Vorrich tung (1) von den Magnetresonanzflussbildern abgeleitet ist, und einer Turbulenz in dem Fluss, welche durch die Vorrichtung (1) von den weiteren Magnetresonanzflussbildern abgeleitet ist, über einem zweiten Schwellenwert liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (1) die ermittelten Bereiche durch eine farbliche Überlagerung auf einer Anzeigevorrichtung (5) der Vorrichtung (1) darstellt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussmessvorrichtung (3) derart ausgestaltet ist, dass eine Flussmessung als eine dreidimensionale Flussmessung durchgeführt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (1) mittels der Bestimmung des Flusses Stenosen und Aneurysmen lokalisiert und darstellt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgestaltet ist.