DE102009008793A1 - Verfahren zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme (23). Gemäß dem Verfahren wird eine erste Schichtbildaufnahme (19) einer Schicht (18) eines Patienten (4) zu einem ersten Zeitpunkt erfasst und ein Bereich (20) eines Knorpelgewebes (16) in der ersten Schichtbildaufnahme (19) bestimmt. Zu einem späteren zweiten Zeitpunkt wird eine zweite Schichtbildaufnahme (21) der Schicht (18) des Patienten (4) erfasst und der Bereich (22) des Knorpelgewebes in der zweiten Schichtbildaufnahme (21) bestimmt. Aus der ersten Schichtbildaufnahme (19) und der zweiten Schichtbildaufnahme (21) wird die Schichtbildaufnahme (23) erzeugt, indem jedem Bildpunkt der Schichtbildaufnahme (23) jeweils ein Differenzwert zwischen einem entsprechenden Bildpunkt der ersten Schichtbildaufnahme (19) und einem entsprechenden Bildpunkt der zweiten Schichtbildaufnahme (21) zugeordnet wird. Durch Summieren aller Bildpunkte in dem Bereich (24) des Knorpelgewebes in der Schichtbildaufnahme (23) wird eine Bewertungszahl bestimmt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme, insbesondere bei einer Magnetresonanztomographieuntersuchung oder einer Computertomographieuntersuchung und insbesondere ein Erzeugen einer Schichtbildaufnahme eines Knorpelgewebes.
  • Gelenkschmerzen und insbesondere Rückenschmerzen, beispielsweise im Hals-, Brust- und Lendenbereich, sind in unserer Gesellschaft eine Hauptursache für Arbeits- und Berufsunfähigkeit. Millionen von Menschen sind davon betroffen und sie führen zu einem Verlust von Arbeitszeit und zu Aktivitätsbeschränkungen. Hauptprobleme sind die derzeitigen Diagnosebeschränkungen von vor allem der biomechanischen Strukturen und Funktionen der Bandscheiben. Es gibt eine hohe Rate von bis zu 80% von falschen positiven Befunden bei Patienten ohne Schmerzsymptomen und eine hohe Rate von falschen negativen Befunden bei Patienten mit Rückenschmerzen. Deshalb ist eine bessere Unterstützung des Arztes erforderlich, um die Diagnose des Arztes und eine entsprechende Therapie zu verbessern.
  • Derzeit wird dieses Problem in einem rein symptomatischen Zusammenhang gelöst. Der subjektive Grad von Schmerzen und neurologischen Symptomen bis hin zu einer vollständigen Parese sind die grundlegenden Bestandteile des Therapiekonzepts. Basierend auf dieser symptombasierten Diagnose und einem Mangel an objektiven Parametern zum Einstufen der Erkrankung und einer nachfolgenden Therapie gibt es eine Vielzahl von Therapiekonzepten mit unterschiedlichen Ergebnissen, welche in der Literatur beschrieben sind. Eine bildbasierte Diagnose unter Verwendung einer Magnetresonanzbildgebung und einer Computertomographie ist ein gebräuchliches Hilfsmittel, um eine symptombasierte Diagnose zu bestätigen und genauer zu beschreiben, aber aufgrund der hohen Rate von falschen positiven und falschen negativen Befunden kann keine standardisierte praktische Regel definiert werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, verbesserte Hilfsmittel bereitzustellen, welche einen Arzt bei der Diagnose von Gelenk- und Rückenschmerzen unterstützen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme nach Anspruch 1, eine Magnetresonanzanlage zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme nach Anspruch 7, eine Computertomographieanlage zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme nach Anspruch 9, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 11 und einen elektronisch lesbaren Datenträger nach Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme bereitgestellt, welche im Folgenden auch Ergebnisschichtbildaufnahme genannt wird. Bei dem Verfahren wird zu einem ersten Zeitpunkt eine erste Schichtbildaufnahme einer Schicht eines Patienten erfasst und ein Bereich eines Knorpelgewebes in der ersten Schichtbildaufnahme bestimmt. Zu einem zweiten Zeitpunkt, beispielsweise 20 bis 40 Minuten später, vorzugsweise 30 Minuten später als der erste Zeitpunkt, wird eine zweite Schichtbildaufnahme der Schicht des Patienten erfasst und der Bereich des Knorpelgewebes in der zweiten Schichtbildaufnahme bestimmt. Die einem behandelnden Arzt anzuzeigende Ergebnisschichtbildaufnahme wird erzeugt, indem automatisch jedem Bildpunkt dieser Ergebnisschichtbildaufnahme jeweils ein Differenzwert zwischen einem entsprechenden Bildpunkt der ersten Schichtbildaufnahme und einem entsprechenden Bildpunkt der zweiten Schichtbildaufnahme zugeordnet wird. Weiterhin wird automatisch eine Bewertungszahl durch Summieren aller Bildpunkte der Ergebnisschichtbildaufnahme in dem Bereich des Knorpelgewebes bestimmt. Die Ergebnisschichtbildaufnahme kann dem behandelnden Arzt zusammen mit der Bewertungszahl zur Diagnose des Knor pelgewebes beispielsweise auf einer Anzeigeeinheit angezeigt werden. Die Bewertungszahl kann zusätzlich auf die Größe des Bereichs des Knorpelgewebes normiert werden.
  • Die Erfassungen der ersten und der zweiten Schichtbildaufnahme, welche durch die Zeitdauer zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt getrennt sind, führen aufgrund eines Unterschieds in der mechanischen Belastung von beispielsweise der Wirbelsäule oder eines Gelenks des Patienten zu unterschiedlichen Messergebnissen. Die Ergebnisschichtbildaufnahme zeigt dementsprechend unterschiedliche Auswirkungen der unterschiedlichen mechanischen Belastungen in einzelnen Bereichen des Knorpelgewebes bzw. der Bandscheibe. Somit kann die Ergebnisschichtbildaufnahme zusätzliche qualitative Informationen bereitstellen, beispielsweise die Richtung eines möglichen Bandscheibenvorfalls anzeigen. Die Bewertungszahl kann als eine Anzeige für den Gesundheitszustand der Bandscheibe oder des Knorpelgewebes verwendet werden. Es hat sich gezeigt, dass niedrige Werte eine gesunde Bandscheibe anzeigen. Eine weitere qualitative Information kann beispielsweise zum Vorhersagen eines Bereichs eines möglichen Knorpelrisses verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die erste Schichtbildaufnahme und die zweite Schichtbildaufnahme zueinander ausgerichtet, bevor die Ergebnisschichtbildaufnahme erzeugt wird. Da sich der Patient zwischen den beiden Aufnahmezeitpunkten bewegt haben kann, sorgt das Ausrichten der beiden Schichtbildaufnahmen zueinander dafür, dass in der Ergebnisschichtbildaufnahme die Bereiche des Knorpelgewebes exakt voneinander abgezogen werden. Ein Ausrichten der beiden Schichtbildaufnahmen zueinander ist mit in der Bildverarbeitung bekannten Mitteln auf einfache Art und Weise automatisch möglich. Ebenso ist das Bestimmen des Bereichs des Knorpelgewebes in der ersten bzw. zweiten Schichtbildaufnahme mit in der Bildverarbeitung bekannten Mitteln in der ersten bzw. zweiten Schichtbildaufnahme einfach automatisch ausführbar.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform verläuft die Schicht des Patienten im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Patienten und das Knorpelgewebe umfasst eine Bandscheibe des Patienten. Da Erkrankungen der Bandscheibe eine sehr häufige Ursache für Rückenschmerzen sind, ist eine Untersuchung dieses Knorpelgewebes besonders vorteilhaft, um Rückenschmerzen zu therapieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die erste Schichtbildaufnahme und die zweite Schichtbildaufnahme bei unterschiedlichen körperlichen Belastungen des Patienten erfasst. Beispielsweise kann die erste Schichtbildaufnahme erfasst werden, nachdem der Patient eine längere Zeit gestanden oder gesessen hat, beispielsweise eine halbe Stunde, und die zweite Schichtbildaufnahme kann erfasst werden, nachdem der Patient für die Zeit zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt gelegen ist. Durch den Belastungswechsel ergeben sich unterschiedliche Messungen für das Knorpelgewebe in der ersten und der zweiten Schichtbildaufnahme. Gleichmäßige und geringe Veränderungen zwischen den beiden Schichtbildaufnahmen deuten im Allgemeinen auf ein gesundes Knorpelgewebe hin, wohingegen eine starke Veränderung, insbesondere eine starke partielle Veränderung des Knorpelgewebes zwischen den beiden Schichtbildaufnahmen auf ein erkranktes Knorpelgewebe hindeutet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die erste Schichtbildaufnahme und die zweite Schichtbildaufnahme mit Hilfe einer Magnetresonanztomographie oder einer Computertomographie erfasst werden. Dadurch ist das zuvor beschriebene Verfahren in einer Vielzahl im Klinikbereich üblicher Untersuchungsvorrichtungen verwendbar.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine Magnetresonanzanlage zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme bereitgestellt. Die Magnetresonanzanlage umfasst eine Steuereinheit zur Ansteuerung eines Tomographen der Magnetresonanzanlage und zum Empfang von Signalen, welche von dem Tomographen auf genommen werden, und eine Auswertevorrichtung zur Auswertung der Signale und zur Erstellung eines Magnetresonanzschichtbilds. Die Magnetresonanzanlage ist derart ausgestaltet, dass sie eine erste Schichtbildaufnahme einer Schicht eines Patienten zu einem ersten Zeitpunkt erfasst und einen Bereich eines Knorpelgewebes in der ersten Schichtbildaufnahme bestimmt. Zu einem zweiten Zeitpunkt erfasst die Magnetresonanzanlage eine zweite Schichtbildaufnahme der Schicht des Patienten und bestimmt den Bereich des Knorpelgewebes in der zweiten Schichtbildaufnahme. Dann erzeugt die Magnetresonanzanlage die Ergebnisschichtbildaufnahme, indem die Magnetresonanzanlage jedem Bildpunkt der Ergebnisschichtbildaufnahme jeweils einen Differenzwert zwischen einem entsprechenden Bildpunkt der ersten Schichtbildaufnahme und einem entsprechenden Bildpunkt der zweiten Schichtbildaufnahme zuordnet. Schließlich summiert die Magnetresonanzanlage alle Bildpunkte der Ergebnisschichtaufnahme im Bereich des Knorpelgewebes, um daraus eine Bewertungszahl zu bestimmen. Somit ist die Magnetresonanzanlage zum Durchführen des zuvor beschriebenen Verfahrens geeignet. Die Magnetresonanzanlage stellt somit einem Arzt wertvolle Informationen zur Diagnose von Knorpelerkrankungen, insbesondere Bandscheibenerkrankungen, bereit.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Computertomographieanlage zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme bereitgestellt. Die Computertomographieanlage umfasst eine Steuereinheit zur Ansteuerung eines Tomographen und zum Empfangen von von dem Tomographen aufgenommenen Signalen und eine Auswertevorrichtung zur Auswertung der Signale und Erstellung eines Computertomographieschichtbilds. Die Computertomographieanlage ist derart ausgestaltet, dass sie eine erste Schichtbildaufnahme einer Schicht eines Patienten zu einem ersten Zeitpunkt erfasst und in der ersten Schichtbildaufnahme einen Bereich eines Knorpelgewebes bestimmt. Zu einem zweiten Zeitpunkt wird von der Computertomographieanlage eine zweite Schichtbildaufnahme der Schicht des Patienten erfasst und wiederum der Bereich des Knorpelgewebes in der zweiten Schichtbildaufnahme bestimmt. Schließlich wird die Ergebnis schichtbildaufnahme erzeugt, indem die Computertomographieanlage jedem Bildpunkt der Ergebnisschichtbildaufnahme jeweils einen Differenzwert zwischen einem entsprechenden Bildpunkt der ersten Schichtbildaufnahme und einem entsprechenden Bildpunkt der zweiten Schichtbildaufnahme zuordnet. Abschließend wird eine Bewertungszahl durch Summieren aller Bildpunkte der Ergebnisschichtbildaufnahme in dem Bereich des Knorpelgewebes bestimmt. Ebenso wie die zuvor beschriebene Magnetresonanzanlage ist diese Computertomographieanlage zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens geeignet und stellt somit einem Arzt hilfreiche Informationen zur Diagnose von Knorpel- und Bandscheibenerkrankungen bereit.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Computerprogrammprodukt, insbesondere eine Software, welche in einem Speicher einer programmierbaren Steuerung einer Magnetresonanzanlage oder Computertomographieanlage geladen werden kann, bereitgestellt. Mit Programmmitteln dieses Computerprogrammprodukts können alle zuvor beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Computerprogrammprodukt in der Magnetresonanzanlage bzw. Computertomographieanlage ausgeführt wird.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst ferner einen elektronisch lesbaren Datenträger, wie zum Beispiel eine CD oder DVD, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software, gespeichert sind. Wenn diese Steuerinformationen von dem Datenträger gelesen und in einer Steuereinheit der Magnetresonanzanlage oder Computertomographieanlage gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des zuvor beschriebenen Verfahrens mit der Magnetresonanzanlage bzw. der Computertomographieanlage durchgeführt werden.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
  • 1 zeigt schematisch eine Magnetresonanzanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2a2c zeigen Schichtbildaufnahmen einer gesunden Bandscheibe und 2d zeigt eine Schichtbildaufnahme der gesunden Bandscheibe, welche gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt wurde.
  • 3a3c zeigen Schichtbildaufnahmen einer erkrankten Bandscheibe und 3d zeigt eine Schichtbildaufnahme der erkrankten Bandschreibe, welche gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt wurde.
  • 1 zeigt eine Magnetresonanzanlage 1, welche den eigentlichen Tomographen 2, einen Untersuchungstisch 3 für einen Patienten 4, welcher sich in einer Öffnung 5 des Tomographen 2 befindet, eine Steuereinheit 6, eine Auswertevorrichtung 7 und eine Antriebseinheit 8 umfasst. Die Steuereinheit 6 steuert den Tomographen 2 an und empfängt Signale von dem Tomographen 2, welche von dem Tomographen 2 aufgenommen werden. Weiterhin steuert die Steuereinheit 6 die Antriebseinheit 8 an, um den Untersuchungstisch 3 entlang einer Richtung z zusammen mit dem Patienten 4 durch die Öffnung 5 des Tomographen 2 zu bewegen. Die Auswertevorrichtung 7 wertet die von dem Tomographen 2 aufgenommenen Signale zur Erstellung eines Magnetresonanzbilds (MR-Bild) aus. Die Auswertevorrichtung 7 ist beispielsweise ein Computersystem mit einem Bildschirm, einer Tastatur, einem Zeigereingabegerät, wie zum Beispiel einer Maus, und einem Datenträger, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen gespeichert sind, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in der Auswertevorrichtung 7 das nachfolgend beschriebene Verfahren zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme bei einer Magnetresonanztomographieuntersuchung durchführen.
  • Bei dem Verfahren wird der Patient 4 auf dem Untersuchungstisch 3 angeordnet und mit Hilfe der Steuereinheit 6 und der Antriebseinheit 8 derart in dem Tomographen 2 angeordnet, dass sich ein zu untersuchender Bereich des Patienten 4 in einem so genannten Field of View, d. h. einem Untersuchungsbereich 9, des Tomographen 2 befindet. Durch geeignetes Ansteuern des Tomographen können mit Hilfe der Steuereinheit 6 Messdaten aufgezeichnet werden, welche durch eine Weiterverarbeitung in der Auswertevorrichtung 7 zu so genannten Schichtbildaufnahmen weiterverarbeitet werden können.
  • 2a zeigt eine derartige Schichtbildaufnahme eines Bereichs einer Wirbelsäule des Patienten 4, wobei sich die in 2a dargestellte Schichtbildaufnahme in dem in 1 dargestellten Koordinatensystem 10 in x- und z-Richtung erstreckt. Unter anderem sind in 2a mehrere Wirbelkörper 1114 und dazwischen liegende Bandscheiben 1517 zu erkennen. Weiterhin ist in 2a eine Schnittachse 18 eingezeichnet, entlang derer nachfolgend weitere Schichtbildaufnahmen in einer x-/y-Ebene aufgenommen werden.
  • Zu einem ersten Zeitpunkt wird eine erste Schichtbildaufnahme 19 der Schicht 18 des Patienten 4 erfasst. 2b zeigt das Ergebnis dieser Schichtbildaufnahme 19. In dieser ersten Schichtbildaufnahme 19 wird ein Bereich 20 bestimmt, welcher die Bandscheibe 16 darstellt. 30 Minuten später wird eine zweite Schichtbildaufnahme derselben Schicht 18 des Patienten 4 erfasst. Das Ergebnis dieser zweiten Schichtbildaufnahme 21 ist in 2c dargestellt. Auch in dieser zweiten Schichtbildaufnahme 21 wird der Bereich 22 der Bandscheibe 16 bestimmt. Da sich der Patient 4 unter Umständen in der Zeit zwischen der ersten Schichtbildaufnahme 19 und der zweiten Schichtbildaufnahme 21 bewegt hat, werden die beiden Schichtbildaufnahmen 19 und 21 zueinander derart ausgerichtet, dass die Bereiche 20 und 22 der Bandscheibe 16 zur Deckung gebracht werden. Dann wird auf Bildpunktbasis eine weitere Schichtbildaufnahme 23, eine so genannte Ergebnisschichtbildaufnahme, erzeugt, indem jedem Bildpunkt der Schichtbildaufnahme 23 jeweils ein Differenzwert zwischen einem entsprechenden Bildpunkt der ersten Schichtbildaufnahme 19 und einem entsprechenden Bildpunkt der zweiten Schichtbildaufnahme 21 zugeordnet wird. Diese Ergebnisschichtbildaufnahme 23 ist in 2d dargestellt. Ein Bereich 24 in der Ergebnisschichtbildaufnahme 23, welcher die Bandscheibe 16 darstellt, ergibt sich aus den zur Deckung gebrachten Bereichen 20 und 22 der ersten und zweiten Schichtbildaufnahme 19 bzw. 21. In der Ergebnisschichtbildaufnahme 23 wird weiterhin durch Summieren aller Bildpunkte, die in dem Bereich 24 liegen, eine Bewertungszahl bestimmt. Zu Normierungszwecken kann die so erhaltene Bewertungszahl beispielsweise durch die Anzahl der Bildpunkte in dem Bereich 24 dividiert werden.
  • Mit Hilfe der Ergebnisschichtbildaufnahme 23 und der daraus ermittelten Bewertungszahl kann ein Arzt einen Zustand der Bandscheibe 16 diagnostizieren. Die Unterschiede der gemessenen Bandscheibenstrukturen in den beiden Schichtbildaufnahmen 19 und 21 resultieren daher, dass die erste Schichtbildaufnahme 19 einen Zustand der Bandscheibe 16 zeigt, nachdem die Bandscheibe 16 durch beispielsweise Sitzen oder Stehen des Patienten 4 belastet wurde. Die zweite Schichtbildaufnahme 21 zeigt hingegen einen Zustand der Bandscheibe 16, welche für längere Zeit, beispielsweise die 30 Minuten zwischen den beiden Schichtbildaufnahmen, unbelastet war, da der Patient 4 in dieser Zeit auf dem Untersuchungstisch 3 lag. Mit Hilfe der Ergebnisschichtbildaufnahme 23 kann ein Arzt erkennen, ob bestimmte Bereiche der Bandscheibe 16 einer stärkeren Veränderung unterliegen, oder ob sich der gesamte Bereich der Bandscheibe 16 im Verlauf der Untersuchung gleichmäßig verändert hat. Untersuchungen haben ergeben, dass eine gesunde Bandscheibe bei dem zuvor genannten Wechsel von dem belasteten Zustand zu dem unbelasteten Zustand eine über den gesamten Bandscheibenquerschnitt gleichmäßige Veränderung und im Wesentlichen geringe Veränderung aufweist. Dementsprechend ist bei einer gesunden Bandscheibe der Bereich 24 der Bandscheibe 16 in der Ergebnisschichtbildaufnahme 23 homogen und die daraus bestimmte Bewertungszahl gering. Die in 2 gezeigten Schnittbilder stellen eine gesunde Bandscheibe dar, wohingegen die nachfolgend erörterten Schichtbilder der 3 eine erkrankte Bandscheibe darstellen.
  • 3a zeigt zunächst vergleichbar zu 2a eine Schnittbildansicht eines Ausschnitts einer Wirbelsäule eines Patienten 4 in einer x-/z-Ebene. Die Wirbelsäule umfasst mehrere Wirbelkörper 1114 sowie dazwischen liegende Bandscheiben 1517. Die Bandscheibe 16 wird entlang der x-/y-Ebene 18 zu einem ersten Zeitpunkt und 30 Minuten später zu einem zweiten Zeitpunkt aufgenommen. 3b und 3c zeigen die beiden aufgenommenen Schichtbildaufnahmen 19 bzw. 21.
  • Wie bereits im Zusammenhang mit 2b und 2c beschrieben, wird in der ersten Schichtbildaufnahme 19 und der zweiten Schichtbildaufnahme 21 der 3b bzw. 3c jeweils der Bereich 20 bzw. 22 der Bandscheibe 16 bestimmt. Diese Bestimmung kann beispielsweise von einer entsprechenden Bildverarbeitungssoftware unter Zuhilfenahme anatomischen Vorwissens in der Auswertevorrichtung 7 automatisch bestimmt werden. Alternativ können die Bereiche 20 und 22 auch manuell durch einen Arzt bestimmt werden, indem der Arzt beispielsweise an einem Bildschirm der Auswerteeinheit 7 mit Hilfe eines geeigneten Zeigegeräts, wie zum Beispiel einer Maus oder einem elektronischen Zeigestift, die Bereiche 20 bzw. 22 markiert. Anhand der bestimmten Bereiche 20 und 22 werden dann die beiden Schichtbildaufnahmen 19 und 21 zueinander ausgerichtet, so dass eine Ergebnisschichtbildaufnahme 23 durch Bilden von Differenzwerten zwischen entsprechenden Bildpunkten der ersten Schichtbildaufnahme 19 und der zweiten Schichtbildaufnahme 21 erzeugt werden kann. Ein Bereich 24, welcher die Bandscheibe 16 in der Ergebnisschichtbildaufnahme 23 darstellt, kann direkt aus den zueinander ausgerichteten Bereichen 20 und 22 bestimmt werden. Schließlich wird eine Bewertungszahl durch Summieren aller Bildpunkte in dem Bereich 24 der Ergebnisschichtbildaufnahme 23 bestimmt. Die Bewertungszahl kann zusätzlich normiert werden, indem sie durch die Anzahl der Bildpunkte in dem Bereich 24 dividiert wird. Die Ergebnisschichtbildaufnahme 23 ist in 3d dargestellt.
  • Die in 3 untersuchte Bandscheibe 16 ist eine erkrankte Bandscheibe, wie für einen Arzt aus der erzeugten Ergebnisschichtbildaufnahme 23 der 3d und der daraus bestimmten Bewertungszahl ersichtlich ist. Der Bandscheibenbereich 24 der Ergebnisschichtbildaufnahme 23 ist inhomogen und weist im Wesentlichen zwei unterschiedliche Strukturbereiche 25 und 26 auf, welche sich in der Ergebnisschichtbildaufnahme 23 deutlich unterscheiden. Auch die sich aus der Ergebnisschichtbildaufnahme 23 ergebende Bewertungszahl der 3 ist erheblich höher als die entsprechende Bewertungszahl der 2. Auch dies deutet auf eine Erkrankung der Bandscheibe 16 hin. Weitere diagnostische Aussagen, wie zum Beispiel eine Richtung, in welcher ein Bandscheibenvorfall auftreten kann, lassen sich zusammen mit Erfahrungswerten, die der Arzt bei der Auswertung der gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugten Ergebnisschichtbildaufnahmen sammelt, aus den Ergebnisschichtbildaufnahmen leicht ablesen.
  • Das zuvor beschriebene Verfahren wurde im Zusammenhang mit einer Untersuchung einer Bandscheibe eines Patienten beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Bandscheibenuntersuchungen beschränkt, sondern kann auf beliebige Untersuchungen, insbesondere beliebiger Knorpelgewebe des Bewegungsapparats des Patienten angewendet werden, beispielsweise auf Knorpel in einem Fußgelenk, einem Knie oder einer Hüfte. Auch der zeitliche Abstand zwischen der ersten Schichtbildaufnahme im belasteten oder kurz nach einem belasteten Zustand und der zweiten Schichtbildaufnahme im unbelasteten oder für eine längere Zeit unbelasteten Zustand kann in Abhängigkeit des untersuchten Gewebes unterschiedlich gewählt werden. Geeignete Abstände zwischen den beiden Schichtbildaufnahmen liegen beispielsweise in einem Bereich zwischen 10 und 60 Minuten. Geeignete Schwellwerte zum Unterscheiden von gesundem Knorpelgewebe und erkranktem Knorpelgewebe anhand der bestimmten Bewertungszahl hängen von der Art der verwendeten Anlage zur Erfassung der Schichtbildaufnahmen sowie der Art des untersuchten Gewebes (Bandscheibe, Knorpel im Knie, Knorpel in der Hüfte, usw.) ab und können empirisch be stimmt werden. Neben der zuvor beschriebenen Summenbildung aller Bildpunkte des Bereichs des Knorpelgewebes sind auch andere mathematische Verknüpfungen zur Bestimmung der Bewertungszahl denkbar, wie zum Beispiel die Bestimmung einer Varianz oder einer mittleren Abweichung der Bildpunkte in dem Bereich des Knorpelgewebes.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme, umfassend die Schritte: – Erfassen einer ersten Schichtbildaufnahme (19) einer Schicht (18) eines Patienten (4) zu einem ersten Zeitpunkt, – Bestimmen eines Bereichs (20) eines Knorpelgewebes (16) in der ersten Schichtbildaufnahme (19), – Erfassen einer zweiten Schichtbildaufnahme (21) der Schicht (18) des Patienten (4) zu einem zweiten Zeitpunkt, – Bestimmen des Bereichs (22) des Knorpelgewebes (16) in der zweiten Schichtbildaufnahme (21), – Erzeugen der Schichtbildaufnahme (23) indem jedem Bildpunkt der Schichtbildaufnahme (23) jeweils ein Differenzwert zwischen einem entsprechenden Bildpunkt der ersten Schichtbildaufnahme (19) und einem entsprechenden Bildpunkt der zweiten Schichtbildaufnahme (21) zugeordnet wird, und – Bestimmen einer Bewertungszahl durch Summieren aller Bildpunkte der Schichtbildaufnahme (23) in dem Bereich (24) des Knorpelgewebes (16).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Ausrichten der zweiten Schichtbildaufnahme (21) zu der ersten Schichtbildaufnahme (19) bevor die Schichtbildaufnahme (23) erzeugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt in einem Bereich von 20 bis 40 Minuten, vorzugsweise 30 Minuten, liegt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (18) des Patienten (4) im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse (z) des Patienten verläuft und dass das Knorpelgewebe eine Bandscheibe (16) des Patienten (4) umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schichtbildaufnahme (19) und die zweite Schichtbildaufnahme (21) nach unterschiedlichen körperlichen Belastungen des Patienten (4) erfasst werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schichtbildaufnahme (19) und die zweite Schichtbildaufnahme (21) mit Hilfe einer Magnetresonanztomographie oder einer Computertomographie erfasst werden.
  7. Magnetresonanzanlage zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme, wobei die Magnetresonanzanlage (1) eine Steuereinheit (6) zur Ansteuerung eines Tomographen (2) und zum Empfang von von dem Tomographen (2) aufgenommenen Signalen und eine Auswertevorrichtung (7) zur Auswertung der Signale und Erstellung eines Magnetresonanzschichtbilds (19, 21) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzanlage (1) derart ausgestaltet ist, dass sie – eine erste Schichtbildaufnahme (19) einer Schicht (18) eines Patienten (4) zu einem ersten Zeitpunkt erfasst, – einen Bereich (20) eines Knorpelgewebes (16) in der ersten Schichtbildaufnahme (19) bestimmt, – eine zweite Schichtbildaufnahme (21) der Schicht (18) des Patienten (4) zu einem zweiten Zeitpunkt erfasst, – den Bereich (22) des Knorpelgewebes (16) in der zweiten Schichtbildaufnahme (21) bestimmt, – die Schichtbildaufnahme (23) erzeugt, indem sie jedem Bildpunkt der Schichtbildaufnahme (23) jeweils einen Differenzwert zwischen einem entsprechenden Bildpunkt der ersten Schichtbildaufnahme (19) und einem entsprechenden Bildpunkt der zweiten Schichtbildaufnahme (21) zuordnet, und – eine Bewertungszahl durch Summieren aller Bildpunkte der Schichtbildaufnahme (23) in dem Bereich (24) des Knorpelgewebes (16) bestimmt.
  8. Magnetresonanzanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetresonanzanlage (1) zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–6 ausgestaltet ist.
  9. Computertomographieanlage zum Erzeugen einer Schichtbildaufnahme, wobei die Computertomographieanlage eine Steuereinheit zur Ansteuerung eines Tomographen und zum Empfang von von dem Tomographen aufgenommenen Signalen und eine Auswertevorrichtung zur Auswertung der Signale und Erstellung eines Computertomographieschichtbilds (19, 21) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Computertomographieanlage derart ausgestaltet ist, dass sie – eine erste Schichtbildaufnahme (19) einer Schicht (18) eines Patienten (4) zu einem ersten Zeitpunkt erfasst, – einen Bereich (20) eines Knorpelgewebes (16) in der ersten Schichtbildaufnahme (19) bestimmt, – eine zweite Schichtbildaufnahme (21) der Schicht (18) des Patienten (4) zu einem zweiten Zeitpunkt erfasst, – den Bereich (22) des Knorpelgewebes (16) in der zweiten Schichtbildaufnahme (21) bestimmt, – die Schichtbildaufnahme (23) erzeugt, indem sie jedem Bildpunkt der Schichtbildaufnahme (23) jeweils einen Differenzwert zwischen einem entsprechenden Bildpunkt der ersten Schichtbildaufnahme (19) und einem entsprechenden Bildpunkt der zweiten Schichtbildaufnahme (21) zuordnet, und – eine Bewertungszahl durch Summieren aller Bildpunkte der Schichtbildaufnahme (23) in dem Bereich (24) des Knorpelgewebes (16) bestimmt.
  10. Computertomographieanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Computertomographieanlage zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–8 ausgestaltet ist.
  11. Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Auswertevorrichtung (7) einer Magnetresonanzanlage (1) oder Computertomographieanlage lad bar ist, mit Programmmitteln, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–6 auszuführen, wenn das Programm in der Auswertevorrichtung (7) der Magnetresonanzanlage (1) bzw. Computertomographieanlage ausgeführt wird.
  12. Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Auswertevorrichtung (7) einer Magnetresonanzanlage (1) oder Computertomographieanlage das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6 durchführen.
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