DE102007029886B4

DE102007029886B4 - Verfahren zum Segmentieren einer Herzmuskelwand und Vorrichtung zur Detektion einer pathologisch veränderten Koronararterie

Info

Publication number: DE102007029886B4
Application number: DE102007029886.4A
Authority: DE
Inventors: Stefan Lautenschläger
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: DE102007029886A1; US8045773B2; US20090003680A1

Abstract

Verfahren (100) zum Segmentieren einer Herzmuskelwand (10) mit folgenden Schritten: – (102) Aufnehmen eines ersten Datensatzes (12) und eines zweiten Datensatzes (14) in gleicher Herzphase mittels Röntgenstrahlen, deren Strahlungsintensitäten unterschiedlich sind, – (104) Rekonstruieren der Herzmuskelwand (10) vom ersten und zweiten Datensatz (12, 14) gekennzeichnet durch – (106) Separieren einer Innenseite (20) und einer Außenseite (24) der Herzmuskelwand (10) vom mit höherer Strahlungsintensität aufgenommenen Datensatz (12, 14), und – (108) Separieren von die Herzmuskelwand (10) zwischen der Innenseite (20) und der Außenseite (24) durchsetzendem Gewebe vom mit niedrigerer Strahlungsintensität aufgenommenen Datensatz (12, 14).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Segmentieren einer Herzmuskelwand und eine Vorrichtung zur Detektion einer pathologisch veränderten Koronararterie.
Ein gattungsgemäßes Verfahren, insbesondere unter Verwendung eines Röntgentomographen mit zwei Röntgenstrahlenquellen ist aus der Veröffentlichung ”First performance evaluation of a dual-source CT (DSCT) system” von Flohr et al., erschienen in Eur. Radiol. 2006, 16, Seiten 256 bis 268, bekannt.
Durch Aufnehmen eines ersten Datensatzes und eines zweiten Datensatzes von der Herzmuskelwand in gleicher Herzphase mittels Röntgenstrahlung, deren Strahlungsintensitäten unterschiedlich sind, wird die Herzmuskelwand vom ersten Datensatz und dem zweiten Datensatz segmentiert. Ein entsprechendes Bild umfasst jedoch nur einen äußeren Umriss der Herzmuskelwand und zeigt die Koronararterien.
Aktuelle Studien belegen, dass kardiologische Erkrankungen stetig zunehmen. Es besteht daher ein Bedarf, mögliche pathologische Veränderungen, Stenosen, Verengungen oder Ähnliches möglichst frühzeitig zu erkennen. Dabei steht im Focus, die Pumpfunktion des Herzens und dabei hauptsächlich die der linken Kammer, des sogenannten Ventrikels und dessen Herzmuskelwand, des Myokards, zu segmentieren. Negativ auf diese Pumpfunktion wirken sich hauptsächlich stenotisierte oder verkalkte Koronararterien aus, welche nicht mehr imstande sind, den Herzmuskel ausreichend mit sauerstoffreichem Blut zu versorgen. Dadurch wird der Muskel des von der entsprechenden Koronararterie versorgten Gebietes geschwächt und nimmt mit der Zeit nicht mehr aktiv an der Kontraktionsbewegung teil, was zu einer Schwächung der Herzleistung führt. Im weiteren Krankheitsverlauf lagern sich Fettzellen speziell an diesen minder perfundierten Stellen des Myokards an.
Bei heutigen Standarduntersuchungen werden Koronarprotokolle gefahren, welche die Dosis einer Röntgenröhre eines CT-Scanners so einstellen, dass ein optimaler Kontrast zwischen kontrastmittelgefüllten Innenräumen der Koronararterien hell und äußerem Gewebe dunkel erzielt werden kann. Dieses Standardprotokoll ermöglicht zwar eine Unterscheidung zwischen Kontrastmittel und Gewebe, macht jedoch eine für kardiologische Anwendungen interessante Gewebeklassifizierung zwischen Myokard und dem umgebenden Gewebe nahezu unmöglich. Grund dafür ist eine relativ hohe Spannung einer Röntgenröhre, typischerweise ca. 120 kV, zum Aufnehmen eines ersten Datensatzes.
In aktuellen kardiologischen Untersuchungen wie beispielsweise induzierten Computertomographen-Scans – kurz CT-Scans – wird versucht, pathologische Veränderungen der Koronararterien durch Untersuchung der Koronararterien selbst zu finden. Das heißt, es wird versucht, Engstellen und Stenosen oder Verkalkungen dadurch zu finden, dass jede einzelne Koronararterie in den CT-Daten verfolgt und auf pathologische Veränderungen untersucht wird. Dieses Verfahren birgt drei wesentliche Nachteile:
Zum Ersten ist dieses Verfahren sehr zeitaufwendig, da jeder einzelne Ast der Koronararterien in CT-Aufnahmen zu verfolgen wäre. Eine hohe Anzahl an Verästelungen der Koronararterien führt zu einem nicht mehr vertretbaren Zeitaufwand. Um diesem Zeitaufwand Herr zu werden, werden oftmals nur wenige Hauptäste der Koronararterien untersucht, woraus eine stark reduzierte Entdeckungswahrscheinlichkeit resultiert. Das heißt, die pathologischen Veränderungen werden erst sehr spät und nicht im Anfangsstadium erkannt, woraus eine geringere Wahrscheinlichkeit zur Genesung beziehungsweise schwerwiegende und extrem kostenintensive Spätfolgen resultieren.
Zum Zweiten können im Anfangsstadium befindliche pathologische Veränderungen in den Koronararterien nicht anhand von Untersuchungen der Koronararterien selbst detektiert werden.
In der Offenlegungsschrift DE 10 2004 055 460 A1 wird ein bildgebendes Verfahren zur Visulisierung von koronaren Herzkrankheiten offenbart. Dabei wird mit der Technik der Computertomographie ein Bild des Herzens oder eines Bereiches des Herzens aufgezeichnet und rekonstruiert, das einen Teil des Myokards umfasst. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass durch eine Fensterung von Messdaten für das Bild oder daraus abgeleiteter Daten im Bereich des Myokards mangelhaft durchblutete und geschädigte Areale segmentiert und in dem Bild gekennzeichnet dargestellt werden. Mit dem Verfahren lässt sich insbesondere das Ausmaß der Schädigung nach einem Herzinfarkt bildlich darstellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Visualisierung der Pumpfunktion des Herzens zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit technisch einfachen Mitteln durch Anspruch 1 gelöst.
Es hat sich gezeigt, dass eine Überprüfung der Pumpfunktion lediglich anhand einer detailreichen Visualisierung der Herzmuskelwand möglich ist.
Um die Überprüfung der Pumpfunktion durchführen zu können, ist eine zuverlässige Segmentierung des Myokards, vorteilhafter Weise in verschiedenen Herzphasen, unerlässlich. Eine Innenseite der Herzmuskelwand, welche bei Bewegung Blut fördert, ist mittels des ersten Datensatzes mit höherer Strahlungsintensität zu segmentieren. Wird bei Aufnahme des ersten Datensatzes Kontrastmittel in den Blutkreislauf gegeben, kann die Innenseite aufgrund hoher Schwächungskoeffizienten besonders gut segmentiert werden. Auch kann die Außenseite der Herzmuskelwand segmentiert werden. Die hieraus ableitbare Wandstärke ist jedoch nur ein grobes Maß für die Leistungsfähigkeit der Herzmuskelwand. Zumeist wird die Herzmuskelwand von Fettgewebe umgeben, teilweise auch von Fettgewebe durchsetzt, und spiegelt somit eine höhere Mächtigkeit des Muskelgewebes wieder.
Die Herausforderung besteht hauptsächlich in einer Abgrenzung des Myokardgewebes zu umliegendem Lungen- und vor allem Fettgewebe. Diese Gewebeklassifizierung ist für eine zuverlässige, automatische Myokardsegmentierung von allerhöchstem Nutzen.
Die Gewebeklassifizierung Myokard gegen Fett zur optimalen automatischen Segmentierung des Myokards wird im Wesentlichen anhand des zweiten Datensatzes, welcher beispielsweise von einem Dual Energy CT-Scanner bereitgestellt wird, durchgeführt. Die Strahlungsintensität wird hierbei so eingestellt, dass Fettgewebe und Herzmuskelwand voneinander differenziert werden können. Die Rekonstruktion kann in Form von Visualisierungen eines Querschnitts des Patienten ausgeführt sein.
Aufgrund der hierfür verwendeten geringeren Strahlungsintensität der Röntgenstrahlung sind detaillierte Strukturinformationen, beispielsweise Fettgewebe an der Außenseite der Herzmuskelwand, zu visualisieren. Folglich kann die genaue Dicke der Herzmuskelwand bestimmt werden, wodurch Aussagen zu deren Muskelanteil und deren Leistungsfähigkeit getroffen werden können. Aus der Rekonstruktion des ersten Datensatzes sind zusätzliche Informationen über deren Blutversorgung ablesbar.
Die beiden durch oben genanntes Verfahren gewonnenen Datensätze ermöglichen eine Segmentierung mit einem automatischen, computergestützten Auswertetool. Die Berücksichtigung der Information aus beiden Datensätzen ermöglicht so eine optimale Segmentierung des Myokards. Die Abbildung der visualisierten Herzmuskelwand kann Hinweise auf Deformationen, Anomalien, insbesondere auf deren Durchblutung – kurz Perfusion –, geben. Die aufwendige Untersuchung der Koronararterien kann sich hierdurch auf bestimmte Verästelungen beschränken. Erkennt der Arzt eine Minderperfusion des Myokards an einer bestimmten Stelle, so kann er aufgrund seiner anatomischen Kenntnisse oder auch computergestützt die betroffene Koronararterie identifizieren und einer genaueren aufmerksamen Untersuchung unterziehen, um eine entsprechende pathologische Veränderung zu finden. Die Dauer der Untersuchung wird wesentlich verkürzt, da der untersuchende Arzt nicht mehr jede einzelne Koronararterie nachverfolgen muss, sondern sich auf die Verästelungen beschränken kann, welche eine Minderperfusion des Myokards beziehungsweise verminderte Wandbewegung hervorrufen.
Vorteilhafter Weise wird das Verfahren derart ausgeführt, dass eine Abbildung der Herzmuskelwand in Form eines Längs-, Kurzachsenschnitts oder einer Polarmapdarstellung erzeugt wird. Diese Abbildungen liefern eine Querschnittansicht der Herzmuskelwand. Es kann weiterhin die Wandstärke der Herzmuskelwand bestimmt werden. Die Polarmapdarstellung der Herzmuskelwand ermöglicht zudem eine sehr einfache und schnelle Analyse der Abbildung in Hinblick auf die Perfusion der Herzmuskelwand. Mittels einer Farbskala kann die Polarmapdarstellung auch die Wandstärke unter Berücksichtigung des Fettgewebes der Herzmuskelwand darstellen.
Hierzu kann es nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen werden, dass eine Reihe von ersten und zweiten Datensätzen in verschiedenen Herzphasen erzeugt werden. Diese Abbildungen können insbesondere EKG-getriggert aufgenommen werden, um eine Abbildung der Herzmuskelwand zum enddiastolischen und/oder endsystolischen Zeitpunkt zu erzeugen. Diese beiden Extremstellen bieten eine sichere Basis für eine Überprüfung der Pumpfunktion des Herzens. Auch kann ein Schlagvolumen aus diesen Abbildungen abgeschätzt werden. Dieses vorzugsweise in mehreren Herzphasen segmentierte Myokard kann somit sehr schnell und zuverlässig nach oben genannter Fragestellung bezüglich Versorgung mit Blut und Wandbewegungen untersucht werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die eine frühzeitige Erkennung pathologisch veränderter Koronararterien bereitstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Anspruch 5 gelöst.
Bei einem Dual-Source CT Scanner rotieren zwei Röntgenröhren und zwei deren Strahlengängen zugeordnete Detektoren um einen Patienten. Um die beiden oben genannten Klassifizierungen durchführen zu können, werden die beiden Röntgenröhren mit unterschiedlichen Spannungen betrieben. Die Segmentierung von Kontrastmittel-angereichertem Blut wird mit relativ hoher Spannung, ca. 120 kV, erreicht, während die Gewebeklassifizierung zwischen Muskelgewebe und Fettgewebe mit niedrigerer Spannung, ca. 80 kV, durchzuführen ist. Aus den beiden möglichen Modi ergeben sich zwei Datensätze mit unterschiedlicher beziehungsweise sich ergänzender Information.
Alternativ können 3D-Rotationsaufnahmen via C-Bogen verwendet werden. Dazu kann eine Röntgenröhre mit jeweils unterschiedlicher Spannung betrieben werden. Auch kann eine weitere Röntgenröhre mit zugeordnetem Detektor zur Aufnahme des zweiten Datensatzes hinzugefügt werden. Die Strahlengänge der beiden Röntgenröhren schneiden einen Kreismittelpunkt und sind mit den Detektoren in einer Ebene quer zur Rotationsachse angeordnet.
In beiden Fällen können zwei Datensätze von der Herzmuskelwand gleichzeitig aufgenommen werden.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung je ein Bewegungsprofil einer in Abschnitte eingeteilten Herzmuskelwand auf. Die Bewegungsprofile sind von Segmentierungen nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren abgeleitet. Mindestens ein Bewegungsprofil ist separiert, das von einem anderen Bewegungsprofil abweicht. Das andere Bewegungsprofil kann von einem benachbarten Abschnitt abgeleitet sein oder von der Vorrichtung zu Vergleichszwecken gespeichert sein. Das gespeicherte Bewegungsprofil kann ein früher aufgezeichnetes Bewegungsprofil von derselben Herzmuskelwand oder das Bewegungsprofil einer gesunden anderen Person sein.
Die Abweichung zwischen zwei Bewegungsprofilen der Herzmuskelwand weist beispielsweise auf eine verminderte Perfusion eines Abschnitts hin. Diesem Myokardareal, dessen Beweglichkeit reduziert ist, ist mindestens eine Koronararterie zugeordnet. Diese im Bild dargestellte Koronararterie ist markiert. Dazu kann die Koronararterie farbig visualisiert sein beziehungsweise Teile des Myokards können im Bild, beispielsweise durch einen Pfeil, hervorgehoben sein.
Mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen werden nunmehr bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
In den Zeichnungen zeigt
1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Segmentieren einer Herzmuskelwand;
2a eine Rekonstruktion eines mit hoher Strahlungsintensität aufgenommenen Datensatzes von der Herzmuskelwand in Kurzachsendarstellung;
2b eine Rekonstruktion eines mit niedriger Strahlungsintensität aufgenommenen Datensatzes von der Herzmuskelwand in Kurzachsendarstellung;
3 eine Reihe von Abbildungen über die Zeit nach einem erfindungsgemäßen Verfahren; und
4 eine schematische Funktionsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren 100 zum Segmentieren einer Herzmuskelwand 10 gezeigt. Ein erster Datensatz 12, der die Herzmuskelwand 10 umfasst, wird mittels Röntgenstrahlung in einem ersten Verfahrensschritt 102 aufgenommen. Ein zweiter Datensatz 14 wird in gleicher Herzphase von der Herzmuskelwand 10 aufgenommen. Die beiden Datensätze 12, 14 werden von einer Röntgenstrahlungsquelle mit unterschiedlicher Strahlungsintensität beim Durchleuchten einer Person von einem Detektor aufgezeichnet. Mittels Aufnahme unter EKG-Kontrolle werden die Datensätze 12, 14 in gleicher Herzphase aufgezeichnet. Alternativ wird mit einer zweiten Röntgenstrahlungsquelle und zugeordnetem Detektor der zweite Datensatz 14 gleichzeitig mit dem ersten Datensatz 12 aufgenommen.
Die Datensätze 12, 14 erfassen im Wesentlichen die nach dem Durchleuchten verbliebene Strahlungsintensität einer Röntgenstrahlung und werden in einem weiteren Verfahrensschritt 104 zum Rekonstruieren der Herzmuskelwand 10 herangezogen. Eine vom ersten Datensatz 12 erzeugte Rekonstruktion ist in 2a gezeigt. Die Strahlungsintensität der Röntgenstrahlung zum Aufnehmen des ersten Datensatzes 12 wird hierbei so gewählt, dass mit Blut 18 versehene Bereiche einen hohen Kontrast in der Rekonstruktion aufweisen. Somit wird eine Segmentierung einer Innenseite 20 (des Endokards) und einer Außenseite 24 (des Epikards) der Herzmuskelwand 10 möglich, wobei die übrigen Bereiche, z. B. auch das umliegende Gewebe 22, kaum zu unterscheiden sind. Zur Verbesserung des Kontrastes kann dem Blutkreislauf während des Aufnehmens des Datensatzes 12 mit hoher Strahlungsintensität ein Kontrastmittel zugesetzt werden.
Zur vollständigen Segmentierung der Herzmuskelwand 10 wird ein Separieren des die Herzmuskelwand 10 durchsetzenden Fettgewebes 16 gemäß eines weiteren Verfahrensschritts 108 benötigt. Dazu wird bei Aufnahme des zweiten Datensatzes 14 eine niedrigere Strahlungsintensität der Röntgenstrahlung benutzt. Eine Schichtaufnahme der entsprechenden Rekonstruktion mit der Herzmuskelwand 10 ist in 2b gezeigt. Die Strahlungsintensität wird hierbei derart abgesenkt, dass sowohl Fettgewebe 16 als auch die Herzmuskelwand 10 umgebendes Gewebe 22, z. B. Lungengewebe, einen niedrigeren Röntgenkontrast als Muskelgewebe aufweist.
Die Rekonstruktion der Herzmuskelwand 10 im Verfahrensschritt 104 erfolgt durch Separieren des mit Blut 18 gefüllten Bereichs und der Außenseite 24 von der Rekonstruktion des ersten Datensatzes 12, gefolgt von einer Separation der Bereiche zwischen Endokard 20 und Epikard 24 des zweiten Datensatzes 14. Im Wesentlichen wird eine Abbildung 26 mit dem Bereich der Rekonstruktion des zweiten Datensatzes 14 erzeugt, der weder dem umliegenden Gewebe 22 noch dem mit Blut 18 gefüllten Bereich zugeordnet wird. Hierzu sind die Rekonstruktionen der beiden Datensätze 12 und 14 ggf. zu registrieren und zu skalieren, falls dies nicht bereits geschehen ist, wie durch Vergleich der 2a und 2b ersichtlich. Werden der erste und zweite Datensatz 12, 14 isozentrisch aufgenommen, ist deren Registrierung besonders einfach möglich.
Die 2 vermittelt einen Eindruck von Größe und Form der Herzmuskelwand 10, wobei das Fettgewebe 16 besonders hervorgehoben ist oder in der Abbildung 26 weggelassen ist. Bei Segmentierung der Herzmuskelwand 10 durch Rekonstruktion der Abbildung 26 in Form eines Kurzachsenschnitts 28 ist insbesondere die Wandstärke ablesbar. Eine entsprechende Abbildung 26 ist in 3 links gezeigt. Aus der Visualisierung der reinen Muskelmasse sind Rückschlüsse über die Perfusion und damit die Pumpfunktion der Herzmuskelwand 10 abzuleiten.
Zur Bestimmung eines Schlagvolumens wird eine Reihe von ersten und zweiten Datensätzen 12, 14 in verschiedenen Herzphasen aufgenommen. Durch Rekonstruieren mehrerer Abbildung 26, wie in 3 gezeigt, wird eine sehr genaue Volumenberechnung über mindestens eine Herzphase möglich. Auch kann die Wandbewegung über die Zeit aufgelöst werden. Es können hierbei auch Areale der Herzmuskelwand 10 visualisiert werden, die über die Herzphase stärker bzw. weniger kontrahieren.
Durch Hinzufügen von Information aus dem ersten Datensatz 12, welcher insbesondere mit Blut 18 gefüllte Bereiche kontrastreich darstellt, kann eine Perfusion der Herzmuskelwand 10 zu einem bestimmten Zeitpunkt visualisiert werden. Dies ist schematisch in 3 Mitte gezeigt.
Durch Verfolgen eines beliebigen Punktes in den Abbildung 26, hier durch ein Kreuz gekennzeichnet, kann ein Bewegungsprofil 54 erzeugt und von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 zur Detektion einer pathologisch veränderten Koronararterie A gespeichert werden.
Wie in 4 gezeigt, weist die Vorrichtung 50 ein Bild 52 der Koronararterien A, B, C auf. Eine gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren 100 segmentierte Herzmuskelwand 10 ist in Abschnitte 56, 57 eingeteilt. Die Vorrichtung 50 umfasst eine aus dem Bild 52 ableitbare Zuordnung der Koronararterie A zum Abschnitt 57. Die Koronararterie B ist dem Abschnitt 56 zugeordnet. Durch Verfolgung einer Wandbewegung über die Zeit ist jeweils ein Bewegungsprofil 54 der Abschnitte 56, 57 erzeugbar. Durch Vergleich der Bewegungsprofile 54 jedes Abschnitts 56, 57 mit einem anderen Bewegungsprofil, beispielsweise einem Bewegungsprofil 55, ist ein hiervon abweichendes Bewegungsprofil 54 des Abschnitts 57 separierbar. Die den separierten Abschnitt 57 versorgende Koronararterie A ist im Bild 52 farbig oder durch einen Pfeil markiert.
Das für den Vergleich herangezogene Bewegungsprofil 55 ist ein unter anatomischen Gesichtspunkten simuliertes Bewegungsprofil 54. Diese Simulation berücksichtigt beispielsweise eine die Wandbewegung des Abschnitts 57 beeinflussende Blutversorgung durch die zugeordnete Koronararterie A. Auch ist ein Bewegungsprofil 55 von der Vorrichtung 50 gespeichert, welches beispielsweise von einem Abschnitt der Herzmuskelwand 10 einer früheren Segmentierung oder entsprechenden Referenzdaten stammt. Es kann durch die Markierung im Bild 52 eine bestimmte Verästelung zugeordnet werden, die aktuell für ein flacheres Bewegungsprofil 56, 57 eines Abschnitts verantwortlich sein kann. Auch kann zu Vergleichszwecken das gespeicherte Bewegungsprofil 55 einer fremden Person gespeichert werden. Selbstverständlich sind die Abschnitte 56, 57 der Herzmuskelwand 10 unter körperlicher Belastung der Person zu vergleichen.
Das Bild 52 ist mittels eines Röntgentomographen 60 erzeugbar, der auch zur Aufnahme eines ersten und zweiten Datensatzes 12, 14 verwendet werden kann.
Durch das vorstehend beschriebene Verfahren sind die vorstehend dargestellten Nachteile bei der Visualisierung von detaillierten Informationen der Herzmuskelwand ausgeräumt, insbesondere für kardiologische Untersuchungen. Die Genauigkeit der Untersuchung wird dadurch erhöht, dass die Segmentierung durch die parallele Verarbeitung zweier Datensätze wesentlich zuverlässiger wird. Minderperfusionen und schwächere Wandbewegungen können so deutlich verlässlicher erkannt werden.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung steigt die Entdeckungswahrscheinlichkeit pathologischer Veränderungen. Durch die Markierung von Koronararterien in Abschnitten mit auffälligem Bewegungsprofil können Zeit und somit Kosten gespart werden.
Durch die beschriebene Konzentration auf symptomatische Koronararterien wird zusätzlich eine höhere Entdeckungswahrscheinlichkeit ermöglicht. Die parallele Verarbeitung der Datensätze macht eine zuverlässige Segmentierung des Myokards möglich. Hierbei sind Symptome des Myokards, wie eine eingeschränkte Wandbewegung oder Perfusion, zu visualisieren. Dadurch ist die automatische Detektion pathologischer Veränderungen in den Koronararterien feststellbar. Dies hat den Vorteil der extrem frühzeitigen Erkennung pathologischer Änderungen. Durch diese Früherkennung ist eine entsprechende Therapie einzuleiten und eine vollständige Heilung des Patienten herbeizuführen, seine Arbeitskraft wieder herzustellen beziehungsweise zu erhalten und kostenintensive spätere Behandlungen zu vermeiden.

Claims

Verfahren (100) zum Segmentieren einer Herzmuskelwand (10) mit folgenden Schritten: – (102) Aufnehmen eines ersten Datensatzes (12) und eines zweiten Datensatzes (14) in gleicher Herzphase mittels Röntgenstrahlen, deren Strahlungsintensitäten unterschiedlich sind, – (104) Rekonstruieren der Herzmuskelwand (10) vom ersten und zweiten Datensatz (12, 14) gekennzeichnet durch – (106) Separieren einer Innenseite (20) und einer Außenseite (24) der Herzmuskelwand (10) vom mit höherer Strahlungsintensität aufgenommenen Datensatz (12, 14), und – (108) Separieren von die Herzmuskelwand (10) zwischen der Innenseite (20) und der Außenseite (24) durchsetzendem Gewebe vom mit niedrigerer Strahlungsintensität aufgenommenen Datensatz (12, 14).
Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsintensität hierbei so eingestellt wird, dass Fettgewebe (16) und Herzmuskelwand (10) voneinander differenzierbar sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abbildung (26) beim Rekonstruieren (104) der Herzmuskelwand (10) in Form eines Längs-, oder Kurzachsenschnitts (28) oder einer Polarmapdarstellung erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe (30) von ersten und zweiten Datensätzen (12, 14) in verschiedenen Herzphasen aufgenommen wird.
Vorrichtung (50) zur Detektion einer pathologisch veränderten Koronararterie, welche ein Bild (52) von Koronararterien aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (50) ein Bewegungsprofil (54) zu je einem Abschnitt (56, 57) einer Herzmuskelwand (10) über mindestens eine Herzphase aufweist, wobei jedes Bewegungsprofil (54) auf einer Segmentierung der Herzmuskelwand (10) nach einem der vorstehend genannten Ansprüche basiert, und den Abschnitten (56, 57) die entsprechenden Koronararterien des Bildes (52) zugeordnet sind, wobei der zum Bewegungsprofil (54) eines Abschnitts (56) ein abweichendes Bewegungsprofil (54) aufweisende Abschnitt (57) separiert ist, und eine dem separierten Abschnitt (57) zugeordnete Koronararterie in dem Bild (52) markiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungsprofil (54) des einen Abschnitts (56) dem Bewegungsprofil (54) eines benachbarten Abschnitt oder einem gespeicherten Bewegungsprofil (55) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das gespeicherte Bewegungsprofil (55) mittels einer Simulation der Bewegung des Abschnitts (56, 57) über die Herzphase erzeugbar ist oder ein Bewegungsprofil (54) des Abschnitts (56, 57) von einer anderen Person ist oder auf einer zeitlich vorangegangenen Segmentierung der Herzmuskelwand (10) derselben Person basiert.