DE102007044860A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Schwächungswerten für PET-Daten eines Patienten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Schwächungswerten für PET-Daten eines Patienten Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zur Ermittlung von Schwächungswerten für PET-Daten eines Patienten, umfasst folgende Verfahrensschritte:
- Aufnahme eines Oberflächendatensatzes mit Oberflächeninformationen des Patienten (109) mittels eines Sensors,
- Vergleich des Oberflächendatensatzes mit Daten einer Datenbank und
- Zuordnung von in der Datenbank enthaltenen Schwächungswerten zu den Oberflächeninformationen des Oberflächendatensatzes anhand des Vergleichs.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung von Schwächungswerten für PET-Daten eines Patienten.
  • Neben der Magnetresonanztomographie (MR) findet in den letzten Jahren auch die Positronenemissionstomographie (PET) zunehmend weitere Verbreitung in der medizinischen Diagnose. Während es sich bei der MR um ein bildgebendes Verfahren zur Darstellung von Strukturen und Schnittbildern im Inneren des Körpers handelt, ermöglicht die PET eine Visualisierung und Quantifizierung von Stoffwechselaktivitäten in-vivo.
  • Die PET nutzt die besonderen Eigenschaften der Positronenstrahler und der Positronen-Annihilation aus, um quantitativ die Funktion von Organen oder Zellbereichen zu bestimmen. Dem Patienten werden dabei vor der Untersuchung entsprechende Radiopharmaka verabreicht, die mit Radionukliden markiert sind. Die Radionuklide senden beim Zerfall Positronen aus, die nach kurzer Distanz mit einem Elektron in Wechselwirkung treten, wodurch eine so genannte Annihilation eintritt. Dabei entstehen zwei Gamma-Quanten, die in entgegengesetzter Richtung (um 180° versetzt) auseinander fliegen. Die Gamma-Quanten werden von zwei gegenüberliegenden PET-Detektormodulen innerhalb eines bestimmten Zeitfensters erfasst (Koinzidenz-Messung), wodurch der Ort der Annihilation auf eine Position auf der Verbindungslinie zwischen diesen beiden Detektormodulen bestimmt wird.
  • Zum Nachweis muss das Detektormodul bei der PET im Allgemeinen einen Großteil der Gantry-Bogenlänge bedecken. Es ist in Detektorelemente von wenigen Millimetern Seitenlänge unterteilt. Jedes Detektorelement generiert bei Detektion eines Gamma-Quants eine Ereignisaufzeichnung, die die Zeit sowie den Nachweisort, d. h. das entsprechende Detektorelement angibt. Diese Informationen werden an eine schnelle Logik übermittelt und verglichen. Fallen zwei Ereignisse in einem zeitlichen Maximalabstand zusammen, so wird von einem Gamma-Zerfallsprozess auf der Verbindungslinie zwischen den beiden zugehörigen Detektorelementen ausgegangen. Die Rekonstruktion des PET Bildes erfolgt mit einem Tomografiealgorithmus, d. h. der sog. Rückprojektion.
  • Bei bekannten Kombinationsverfahren, wie der PET-MR- und der PET-CT-Bildgebung muss für die PET-Daten eine sogenannte Schwächungskorrektur durchgeführt werden. Die Stärke des durch den PET-Detektor erfassten Messsignals hängt signifikant von der Wegstrecke ab, die die Gamma-Quanten von ihrem Entstehungsort im Körper des Patienten bis zum PET-Detektor zurücklegen mussten. Insbesondere sind die auf den Weg der Gamma-Quanten auftretenden Gewebeeigenschaften relevant für die Abschwächung der Gamma-Quanten. Die im Allgemeinen mit einer Energie von 511 keV emittierten Gamma-Quanten werden beim Durchdringen des Gewebes des Patienten auf ihrem Weg zum PET-Detektor durch Streuung und Absorption in ihrer Intensität geschwächt. Bei PET-CT-Untersuchungen werden aus CT-Daten der Messung die Absorptionseigenschaften des Gewebes ermittelt, um damit eine Schwächungskorrektur des PET-Signals durchzuführen. Vor allem zur quantitativen Auswertung der Anreicherungen von PET-Radionukliden, aber auch zur Steigerung der Ortauflösung der PET-Bilder wird die Schwächungskorrektur entlang der Emmisionstrajektorie der Gamma-Quanten benötigt.
  • Im Gegensatz zu CT-Aufnahmen, bei denen die zur Schwächungskorrektur erforderlichen Schwächungswerte in ausreichend guter Näherung aus den Hounsfield Units ermittelt werden können, sind die bei PET-MR-Aufnahmen gemessenen MR-Daten zu diesem Zweck nur bedingt geeignet. Die Bildintensitäten in den MR-Daten spiegeln in Abhängigkeit von der gewählten MR-Sequenz und deren Parametern die Eigenschaften der Protonen in den Gewebemolekülen wieder. Aus diesen Eigenschaften lassen sich zugehörigen Schwächungswerte für die Gamma-Quanten durch bekannte Bildverarbeitungsmethoden, wie Segmentierungsalgorithmen oder Region-Growing ermitteln.
  • Da die grundsätzliche Anatomie der Patienten in Bezug auf die verschiedenen Gewebetypen vergleichbar ist, ist es möglich, die zu den verschiedenen Gewebetypen gehörenden Schwächungswerte in einer Datenbank (Atlas) abzulegen. Durch Ermittlung der Gewebetypen in Schnittbildern des MR und deren Registrierung mit Daten des Atlas ist eine Ermittlung der Schwächungswerte anhand der gemessenen Schnittbilder im MR möglich. Dazu ist es erforderlich Transformationsparameter zwischen dem Atlas und dem Patienten zu ermitteln. Dies kann beispielsweise durch Morphing oder elastische Transformation erfolgen. Die mittels MR gewonnenen Daten sind dazu zwar grundsätzlich geeignet, sind aber durch das eingeschränkte Gesichtsfeld mit einem Durchmesser von beispielsweise nur 40 cm relativ beschränkt. Für Patienten mit gewöhnlicher Körpergröße ist es im Allgemeinen nicht möglich den Oberkörper im Querschnitt vollständig zu erfassen. Insbesondere die Positionen der Arme sind meistens außerhalb des Gesichtsfeldes des MR-Geräts. Durch das Fehlen entsprechender Daten ist eine Zuordnung der Schwächungswerte aus dem Atlas zu den Daten nur eingeschränkt möglich.
  • Es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Ermittlung von Schwächungswerten für PET-Daten anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Ermittlung von Schwächungswerten für PET-Daten eines Patienten angegeben, dass folgende Verfahrensschritte umfasst:
    • – Aufnahme eines Oberflächendatensatzes mit Oberflächeninformationen eines Patienten mittels eines Sensors,
    • – Vergleich des Oberflächendatensatzes mit Daten einer Datenbank und
    • – Zuordnung von in der Datenbank enthaltenen Schwächungswerten zu den Oberflächeninformationen des Datensatzes anhand des Vergleichs.
  • Das genannte Verfahren bietet den Vorteil der Aufnahme von Oberflächeninformationen des Patienten. Diese Oberflächeninformationen werden analog zu den MR-Daten mit einer Datenbank abgeglichen, aus der Schwächungswerte ausgelesen werden können. Je nach Art der Oberflächeninformationen und der absoluten Werte, werden verschiedene Schwächungswerte in der Datenbank zu den Oberflächeninformationen zugeordnet.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird als Oberflächeninformation des Oberflächendatensatzes ein Höhenprofil der Oberfläche des Patienten über einen Patiententisch ermittelt. Der Patiententisch dient bei bildgebenden Geräten im Allgemeinen als Basis für das zugrundeliegende Koordinatensystem durch Erfassung des Höhenprofils der Oberfläche über den Patiententisch liegen die Oberflächeninformationen automatisch im Koordinatensystem des bildgebenden Gerätes vor, so dass mit weiteren bildgebenden Daten in Verbindung gebracht werden können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird durch den Sensor zum Ermitteln des Höhenprofils eine auf den Patienten durch einen Positionierungslaser projizierte Positionslinie erfasst. Ein derartiger Positionierungslaser wird im Allgemeinen beim Einfahren des Patienten in ein MR- oder CT-Gerät verwendetet, um Untersuchungsorte zur Aufnahme von MR- bzw. CT-Schnittbildern festzulegen. Dazu wird eine quer zur Einschubrichtung des Patienten liegende Linie oder ein Kreuz mittels eines oberhalb des Patienten angebrachten Lasers auf den Patienten projiziert. Der behandelnde Arzt oder Radiologe kann somit den Patienten in eine Position bringen, mittels der die vom Projektionslaser projizierte Positionslinie auf einen zu untersuchenden Bereich fällt. Diese Position wird automatisch in das Koordinatensystem des Geräts übertragen, so dass exakt dieser angewählte Punkt in das Abbildungsvolumen innerhalb des Gerätes durch Verschieben des Patiententisches gebracht wird. Da der Positionierungslaser den Patienten quer zur Einschubrichtung außerhalb des Geräts beleuchtet ist es möglich, diese Linie mittels eines Sensors zu erfassen. Das resultierende Höhenprofil wird als Oberflächeninformation verwendet, das automatisch im Koordinatensystem des Gerätes registriert ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Positionslinie durch den Sensor unter einem Winkel α erfasst und die unterschiedlichen Höhen h von Punkten des Höhenprofils der Positionslinie durch eine Verschiebung des aufgenommenen Abbildes der Positionslinie auf dem Sensor im Vergleich zu einer Projektion der Positionslinie auf den Patiententisch um den Wert d gemäß h = d / tanα berechnet. Dies bildet eine einfache Methode, die Höhen der Punkte des senkrecht zur Einschubrichtung liegenden Höhenprofils der Positionslinie zu ermitteln. Dieses Verfahren ist unter den Namen Triangulation grundsätzlich bekannt.
  • In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen lässt sich die Genauigkeit der Messung des Höhenprofils verbessern. So kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein Streifenmuster mit mehreren Linien auf den Patienten projiziert werden. Der Abstand wird vorteilhaft so groß gewählt, dass sich die einzelnen Streifen im Bild des Sensors nicht überlagern. Damit lassen sich Mehrdeutigkeiten vermeiden. In einer alternativen Ausführungsform kann durch schnelle Variation eines Musters die Schichtinformation codiert werden. Das Höhenprofil lässt sich so schneller erfassen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Sensor beweglich angeordnet und die Positionslinie wird wenigstens zweimal unter verschiedenen Winkeln α erfasst und die resultierende Höhe h ermittelt. Das resultierende Ergebnis entsteht aus einer Ermittlung der wenigstens zwei gemessenen Höhen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim Einfahren des Patienten in das Gerät gleichzeitig mit einer Festlegung von Untersuchungspunkten des Patienten mittels des Positionierungslasers eine Vielzahl von Höhenprofilen quer zur Einfahrtsrichtung erfasst und die Oberflächeninformation gebildet. Auf diese Weise stehen zu jedem Untersuchungspunkt des PET-MR-Geräts Höhenprofile mit Schwächungswerten aus dem Atlas bereit.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden weitere Schwächungswerte aus Schnittbildern ermittelt, die wenigstens teilweise Daten über den Patienten umfassen. Auf diese Weise lassen sich die Informationen der aufgenommenen Höhenprofile weiter durch die Identifikation von Gewebetypen in Schnittbildern verbessern.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei der Erfassung der Oberflächeninformationen die Positionen von Lokalspulen für die Aufnahme von MR-Signalen erfasst, aus denen weitere Schwächungswerte ermittelt werden. Auch die am Patienten für MR-Aufnahmen positionierten Lokalspulen tragen zu einer Schwächung der Gamma-Quanten bei. Sie sind insofern bei einer Schwächungskorrektur der PET-Daten zu berücksichtigen.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines PET-MR-Kombigeräts,
  • 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Verfahrens,
  • 3 und 4 schematische Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung und
  • 5 bis 7 schematische Darstellungen von Höhenprofilen.
  • Die Ausführungsbeispiele der Erfindung lassen sich bevorzugt auf einem kombinierten PET-MR-Gerät verwenden. Ein kombiniertes Gerät hat den Vorteil, dass sowohl MR- als auch PET-Daten isozentrisch gewonnen werden können. Dies ermöglicht, das Untersuchungsvolumen innerhalb der interessierenden Region mit den Daten der ersten Modalität (PET) genau zu definieren und diese Informationen in der weiteren Modalität (z. B. Magnetresonanz) zu nutzen. Eine Übertragung der Volumeninformation der interessierenden Region von einem externen PET- auf ein MR-Gerät ist zwar möglich, jedoch ist ein erhöhter Aufwand für die Registrierung der Daten gegeben. Im Allgemeinen lassen sich an der auf dem PET-Datensatz ausgewählten interessierenden Region sämtliche mit Magnetresonanz oder sonstigen bildgebenden Verfahren bestimmbaren Daten ermitteln. Beispielsweise können statt der Spektroskopiedaten auch fMR-Daten, Diffusions-Karten, T1 oder T2 gewichtete Bilder oder quantitative Parameter-Karten mittels Magnetresonanzuntersuchungen in der interessierenden Region gewonnen werden. Ebenfalls können Methoden der Computertomographie (z. B. Perfusionsmessung, Mehrfachenergiebildgebung) oder Röntgen eingesetzt werden. Vorteilhaft an dem beschriebenen Verfahren ist jeweils, dass sich die interessierende Region mittels des PET-Datensatzes sehr gezielt auf eine spezifisch vorliegende Pathologie des Patienten einengen lässt.
  • Ergänzend ist jedoch auch möglich, durch Verwendung mehrerer so genannter Tracer verschiedene biologische Eigenschaften im PET-Datensatz darzustellen und so die interessierende Region und das dadurch festgelegte Volumen noch weiter zu optimieren oder mehrere verschiedene Untersuchungsvolumina auf einmal auszuwählen, die dann in nachfolgenden Untersuchungen analysiert werden.
  • Die 1 zeigt eine bekannte Vorrichtung 1 zur überlagerten MR- und PET-Bilddarstellung. Die Vorrichtung 1 besteht aus einer bekannten MR-Röhre 2.
  • Die MR-Röhre 2 definiert eine Längsrichtung z, die sich orthogonal zur Zeichnungsebene der 1 erstreckt.
  • Wie dies in der 1 gezeigt ist, sind koaxial innerhalb der MR-Röhre 2 mehrere, um die Längsrichtung z paarweise gegenüberliegend angeordnete PET-Detektionseinheiten 3 angeordnet. Die PET-Detektionseinheiten 3 bestehen vorzugsweise aus einem APD-Fotodiodenarray 5 mit einem vorgeschalteten Array aus LSO-Kristallen 4 und einer elektrischen Verstärkerschaltung (AMP) 6. Die Erfindung ist aber nicht auf die PET-Detektionseinheiten 3 mit dem APD-Fotodiodenarray 5 und dem vorgeschalteten Array aus LSO-Kristallen 4 beschränkt, sondern zur Detektion können gleichsam auch anders geartete Fotodioden, Kristalle und Vorrichtungen verwendet werden.
  • Die Bildverarbeitung zur überlagerten MR- und PET-Bilddarstellung erfolgt durch einen Rechner 7.
  • Entlang ihrer Längsrichtung z definiert die MR-Röhre 2 ein zylindrisches, erstes Gesichtsfeld. Die Vielzahl der PET-Detektionseinheiten 3 definiert entlang der Längsrichtung z ein zylindrisches, zweites Gesichtsfeld. Erfindungsgemäß stimmt das zweite Gesichtsfeld der PET-Detektionseinheiten 3 im wesentlichem mit dem ersten Gesichtsfeld der MR-Röhre 2 überein. Realisiert wird dies durch eine entsprechende Anpassung der Anordnungsdichte der PET-Detektionseinheiten 3 entlang der Längsrichtung z.
  • 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt S1 dem Patienten ein Radionuklid und PET-Biomarker verabreicht, der sich spezifisch für die abzubildende vorliegende Pathologie, beispielsweise einen Tumor, eignet. In einem zweiten Verfahrensschritt S3 wird vor dem Einbringen des Patienten in das PET-MR-Gerät mittels einer Positionierungslasers eine Positionslinie auf den Patiententisch projiziert, die von einer CCD-Kamera in einem ersten Bild aufgenommen wird. In einem dritten Verfahrensschritt S5 wird ebenfalls vor dem Einfahren des Patienten ein Untersuchungspunkt durch den Positionierungslaser auf dem Patienten markiert. In einem vierten Verfahrensschritt S7 wird die resultierende Positionslinie mittels der CCD-Kamera in einem zweiten Bild aufgenommen. In einem fünften Verfahrensschritt S9 wird die Verschiebung des Abbilds der Positionslinie vom ersten zum zweiten Bild ermittelt. Daraus wird ein Höhenprofil des Patienten ermittelt. Dies ist in den folgenden Figuren detailliert erläutert.
  • In einem sechsten Verfahrensschritt S11 wird abgefragt, ob noch weitere Untersuchungspunkte festzulegen sind. Falls dies der Fall ist, wird mit dem Verfahrensschritt S5 fortgefahren. Auf diese Weise lassen sich mehrere Untersuchungspunkte festlegen. Wenn alle Untersuchungspunkte festegelegt sind, werden in einem siebten Verfahrensschritt S13 MR- und PET-Daten des Patienten an den festgelegten Untersuchungspunkten aufgenommen. In einem achten Verfahrensschritt S15 werden die MR-Daten im Hinblick auf die Schwächungswerte des Patienten ausgewertet. Dazu werden die Oberflächeninformationen aus den gemessenen Höhenprofilen des Patienten ausgewertet und mit Daten eines Atlas verglichen. Dadurch lassen sich insbesondere für Stellen des Höhenprofils, an denen keine MR-Daten vorliegen Schwächungswerte auslesen. Für Regionen, in denen MR-Daten vorliegen, werden ebenfalls entsprechende Schwächungswerte aus dem Atlas entnommen. Hier können die Informationen aus dem Höhenprofil zur Verbesserung des Abgleichs mit dem Atlas verwendet werden. Die ermittelten Schwächungswerte werden in einem neunten Verfahrensschritt S17 zu einer Schwächungskarte zusammengefügt, die zur Schwächungskorrektur der PET-Daten genutzt wird.
  • In der 3 ist beispielhaft ein PET-MR-Gerät 101 in einer Seitenansicht gezeigt. Es umfasst nicht dargestellte Kompo nenten zur Aufnahme von MR- und PET-Daten. Weiterhin umfasst es eine Patientenöffnung 103 die einen Zugang zu einem Untersuchungsvolumen 105 ermöglicht. Auf einem Patiententisch 107 ist ein Patient 109 gelagert, der mittels des Patiententisches 107 in die Öffnung 103 und damit in das Untersuchungsvolumen 105 verfahrbar ist. Bei der in 3 dargestellten Situation ist der Patiententisch 107 mit den Patienten 109 noch außerhalb des PET-MR-Geräts 101 gelagert. Oberhalb des Patiententisches 107 ist ein Positionierungslaser 111 mit dem PET-MR-Gerät 101 verbunden. Der Positionslaser 101 ist in der Lage eine senkrecht zur Bilddarstellungsebene liegende Positionslinie 113 auf den Patiententisch zu projizieren. Ebenfalls oberhalb des Patiententisches ist ein CCD-Sensor 115 angeordnet. Der CCD-Sensor umfasst einen CCD-Detektor 117, dessen Signal an das PET-MR-Gerät 101 übertragen werden kann. Der CCD-Sensor 115 ist derart oberhalb des Patiententisches angeordnet, dass reflektiertes Licht der Positionslinie 113 unter einem Winkel α zur senkrechten Projektionsrichtung des Positionslasers 111 auf den CCD-Detektor 117 fällt. Bei der Situation der 3 fällt die Positionslinie 113 als Abbild 119 auf eine Position 119 des CCD-Detektors 117. Diese Position dient zur Festlegung der Höhe des Patiententisches als Bezugsgröße. Der CCD-Sensor 115 und der CCD-Detektor 117 sind senkrecht zur Zeichnungsebene derart ausgedehnt, dass die senkrecht zur Zeichnungsebene ausgedehnte Positionierungslinie 113 erfassbar ist.
  • In 4 ist dieselbe Anordnung wie in 3 gezeigt. Im Unterschied zu 3 ist in der 4 der Patient bereits derart weit in das PET-MR-Gerät 101 geschoben, dass die vom Positionierungslaser 111 projizierte Positionslinie 113 auf den Abdomen des Patienten 109 fällt. Durch die Positionslinie 113 wird der Abdomen und die seitlich am Patienten 109 und hier nicht dargestellten Arme des Patienten 109 beleuchtet. Als Bezugsgröße ist die ohne den Patienten projizierte Positionslinie dargestellt und deren Reflektion auf den CCD-Detektor 117 als gestrichelte Linie 123 dargestellt. Durch die Einbringung des Patienten ist die Höhe der Positionslinie 113 über den Patiententisch 107 verändert worden. Dadurch wandert die Projektion der Positionslinie 113 im CCD-Detektor 117 um den Abstand d an eine Position 121. Die zu ermittelnde Höhe h des Patienten ist über die Beziehung
    h = d / tanα
    verknüpft.
  • Durch die Verschiebung des Abbilds der Projektionslinie 113 von der Position 119 zur Position 121 auf dem CCD-Detektor 117 ist folglich nach Ausmessung der Positionslinie auf dem Patiententisch 113 die Höhe des Patienten 109 ermittelbar. Dies kann wahlweise an beliebig vielen Positionen des Patienten 109 erfolgen.
  • In der 5 ist die Situation in schematischer Darstellung perspektivisch gezeigt. Der auf dem Patiententisch 107 gelagerte Patient 109 wird vom Positionslaser bestrahlt, der hier nicht dargestellt ist. Die im Koordinatensystem angegebene Richtung X liegt quer zur Einschubrichtung des Patiententischs 107. Gemäß der variierenden Höhe des Patienten in Bezug auf die Oberfläche des Patiententisches 107 in X-Richtung bildet die Positionslinie 113 des Positionierungslasers verschiedene Höhen ab. In X-Richtung gesehen, verschieben sich folglich die verschiedenen Punkte im Querschnitt des Patienten auf dem CCD-Detektor der 3 und 4 um verschiedene Distanzen d, was aus den verschiedenen Höhen des Patienten in X-Richtung resultiert. Durch die verschiedenen Verschiebungen lässt sich über die oben angegebene Beziehung das Höhenprofil quer zur Einschubsrichtung ermitteln.
  • Das Höhenprofil ist in 6 nochmals quer zur Einschubsrichtung ohne Darstellung des Patienten schematisch dargestellt. Es zeigt zentral den Abdomen des Patienten mit seitlich angelegten Armen. Dieses Höhenprofil ist nun mit entsprechenden Daten des vorhandenen Atlas mit Schwächungswerten für die vorliegenden Höhen zu registrieren, so dass für den zu untersuchenden Bereich, der ebenfalls durch die Positionslinie 113 festgelegt wird vorliegen.
  • Im Abbildungsvolumen des MR-Geräts wird die Anatomie des Patienten in der untersuchten Region dargestellt. Wird beispielsweise der Abdomen des Patienten mittels MR untersucht, so ist es möglich, die anatomischen Daten zusätzlich zu dem Höhenprofil der Positionslinie 113 zur Ermittlung der Schwächungswerte für die Gamma-Quanten zu verwenden. Es ist ebenfalls möglich, dass lediglich die Abschwächungsinformationen der Körperteile, die mittels MR nicht abgebildet werden können (beispielsweise der Arme) aus dem Atlas durch Analyse des Höhenprofils entnommen werden. Für Körperregionen, für die MR-Daten vorliegen, wird die Information über die Abschwächung aus den Daten des Atlas nach Registrierung der MR-Daten mit dem Atlas gewonnen. Die Oberflächeninformation kann dabei zur Verbesserung der Registrierung verwendet werden.
  • In 7 ist schematisch die Situation aus 5 dargestellt. Der Abdomen des Patienten 109 wird jedoch durch die auszuführende MR-Messung mittels einer Lokalspule 201 untersucht. Diese Lokalspule 201 ist auf dem Abdomen des Patienten angeordnet. Durch die Positionierungslinie 113a wird die Lokalspule 201 in das Höhenprofil des Patienten 109 mit aufgenommen. Über die Positionierung des Patienten 109 und der Lokalspule 201 kann die Information der Lokalspule 201 in die Registrierung des Höhenprofils mit den Atlasdaten übernommen werden und bei der Auswahl der Schwächungswerte berücksichtigt werden.
  • Mit den gewonnenen Schwächungswerten lassen sich PET-Daten korrigieren. Gegenüber bekannten Verfahren zur Schwächungskorrektur wird hier insbesondere bei PET-MR-Geräten eine genauere Schwächungskorrektur erreicht.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Ermittlung von Schwächungswerten für PET-Daten eines Patienten, umfassend folgende Verfahrensschritte: – Aufnahme eines Oberflächendatensatzes mit Oberflächeninformationen des Patienten (109) mittels eines Sensors, – Vergleich des Oberflächendatensatzes mit Daten einer Datenbank und – Zuordnung von in der Datenbank enthaltenen Schwächungswerten zu den Oberflächeninformationen des Oberflächendatensatzes anhand des Vergleichs.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Oberflächeninformation des Oberflächendatensatzes ein Höhenprofil der Oberfläche des Patienten (109) über einem Patiententisch (107) ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem durch den Sensor zum Ermitteln des Höhenprofils eine auf den Patienten (109) durch einen Positionierungslaser (111) projizierte Positionslinie (113, 113a) erfasst wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Sensor unter einem Winkel α die Positionslinie erfasst und die unterschiedlichen Höhen h von Punkten des Höhenprofils der Positionslinie (113, 113a) durch eine Verschiebung des aufgenommenen Abbildes der Positionslinie auf dem Sensor im Vergleich zu einer Projektion der Positionslinie (113, 113a) auf den Patiententisch (107) um den Wert d gemäß h = d / tanα berechnet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem mehrere Positionslinien (113, 113a) gleichzeitig auf den Patienten (109) projiziert und vom Sensor erfasst werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, bei dem ein variierendes Muster aus mehreren Positionslinien (113, 113a) auf den Patienten (109) projiziert und vom Sensor erfasst wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem der Sensor beweglich ist und die Positionslinie (113, 113a) wenigstens zweimal unter verschiedenen Winkeln α erfasst und die resultierende Höhe h ermittelt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei dem gleichzeitig mit einer Festlegung von Untersuchungspunkten des Patienten (109) mittels des Positionierungslasers (111) eine Vielzahl von Höhenprofilen quer zur Einfahrtsrichtung erfasst wird und die Oberflächeninformation bilden.
  9. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem der PET-Datensatz MR-Daten umfasst, aus denen weitere Schwächungswerte ermittelt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die weiteren Schwächungswerte aus MR-Schnittbildern ermittelt werden, die wenigstens teilweise Daten über die Oberfläche des Patienten (109) umfassen.
  11. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Datenbank einen Atlas enthält, der Oberflächendaten mit Schwächungswerten verbindet.
  12. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem der Oberflächendatensatz Informationen über die Position von Lokalspulen (201) für die Aufnahme von MR-Signalen umfasst, aus denen weitere Schwächungswerte ermittelt werden.
  13. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem der Sensor ein CCD-Sensor (115) ist.
  14. Verfahren zur Schwächungskorrektur von PET-Daten eines Patienten, umfassend folgende Verfahrensschritte: – Aufnahme eines Oberflächendatensatzes des Patienten (109) mittels eines Sensors, – Vergleich des Oberflächendatensatzes mit Daten einer Datenbank, – Ermittlung von Schwächungswerten für Gamma-Quanten anhand des Vergleichs, – Aufnahme eines PET-Datensatzes und – Schwächungskorrektur von PET-Daten des PET-Datensatzes anhand der Schwächungswerte.
  15. Vorrichtung zur Ermittlung schwächungskorrigierter PET-Daten eines Patienten, mit einem PET-MR-Gerät zur Aufnahme der PET-Daten, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Sensor zur Erfassung eines mit Oberflächeninformationen des Patienten (109) und eine Datenbank mit Vergleichsmitteln zum Vergleichen der Oberflächeninformationen mit Daten der Datenbank und Zuordnungsmitteln zur Zuordnung von in der Datenbank enthaltenen Schwächungswerten zu den Oberflächeninformationen des Oberflächendatensatzes.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, weiter umfassend einen Positionierungslaser (111), der derart ausgebildet ist, dass durch ihn eine Positionslinie (113, 113a) auf den Patienten (109) projizierbar ist und der Sensor derart ausgebildet ist, dass durch ihn die Positionslinie (113, 113a) als Oberflächeninformation erfassbar ist.
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