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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Bildaufnahme
und/oder Auswertung einer Abfolge von einen Kontrastmittelfluss
in einem interessierenden Bereich eines Körpers eines Patienten zeigenden
Bildern, wobei die Bildaufnahme vor dem Eintreffen des Kontrastmittelbolus
in dem interessierenden Bereich begonnen wird, sowie eine zugehörige Bildaufnahmeeinrichtung.
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Es
ist bekannt, mit verschiedenen Bildgebungsverfahren – beispielsweise
Röntgenbildgebung,
Magnetresonanz und CT-Bilddaten bezüglich der Blutgefäße eines
Patienten aufzunehmen und gegebenenfalls auch im Hinblick auf hämodynamische
Parameter auszuwerten. Dazu wird dem Patienten intravenös oder intraarteriell
ein Kontrastmittel verabreicht, welches sich dann als sogenannter
Kontrastmittelbolus aufgrund der natürlichen Blutbewegung in den
interessierenden Bereich, beispielsweise den Kopf, bewegt, dort
durchfließt
und entsprechend aufgezeichnet werden kann. Dabei ist es üblich, in
regelmäßigen Abständen, bei
zweidimensionalen Röntgenbildern
beispielsweise mit 4 fps (frames per second/Bilder pro Sekunde),
Bilder des interessierenden Bereichs aufzuzeichnen, so dass eine
Abfolge von Bildern entsteht, die im Nachhinein ausgewertet werden
kann. Um insbesondere die Anflutung des Kontrastmittels im interessierenden
Bereich vollständig
aufnehmen zu können,
ist es üblich,
mit der Bildaufnahme bereits zu beginnen, bevor das Kontrastmittel
in diesen Bereich transportiert wurde.
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Fast
alle quantitativen Auswertungsmodelle modellieren die Entwicklung
der Kontrastmittelkonzentration im kapillaren Netzwerk als eine
Antwort auf den Kontrastmittelverlauf in der zuführenden Arterie. Dieser Kontrastmittelverlauf
wird daher meist als arterielle Eingabefunktion (arterial input
function, AIF) bezeichnet. Aufgrund der relativ langen Zeit bis zur
Anflutung bei der intravenösen
Injektion des Kontrastmittels und der weithin manuell durchgeführten arteriellen
Injektion ist der Zeitversatz zwischen der Injektion und der Ankunft
des Testbolus im interessierenden Bereich sehr variabel. Jedoch
ist die Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus für viele Auswertungen notwendig.
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Um
die Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus in beispielsweise angiographischen
Sequenzen zu bestimmen, wird manuell vorgegangen, indem ein Arzt
oder Techniker die Abfolge der Bilder manuell durchblättert, um
das die Anflutung zeigende Bild und somit die Ankunftszeit zu ermitteln.
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Eine
im Bereich der Kontrastmittelmessungen weit verbreitete und häufig genutzte
dynamische Bildgabetechnik ist die digitale Subtraktionsangiographie
(DSA). Ein Referenzbild (mask image), welches vor der Ankunft des
Kontrastmittels im interessierenden Bereich aufgenommen wurde, wird
von den Bildern der Abfolge abgezogen, so dass die kontrastmittelgefüllten Gefäße oder
das kapillare Netzwerk dann deutlicher zu erkennen sind, wobei Hintergrundstrukturen,
beispielsweise Muskeln oder Knochen, entfernt werden.
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Ein
inhärenter
Nachteil der digitalen Subtraktionsangiographie ist ihre Empfänglichkeit
für Bewegungen.
Eine Vielzahl von Algorithmen wurde vorgeschlagen, um das Problem
der Bewegungsartefakte zu lösen.
So ist es beispielsweise bekannt, mehrere Referenzbilder aufzunehmen
und entweder ein Kompositbild zu berechnen oder das Bild mit der
wenigsten Bewegung in Relation zu den ein Kontrastmittelsignal zeigenden
Bildern zu wählen.
Dafür sind
komplexe, teilweise aufwendige Berechnungen notwendig und es wird
nicht immer ein gut geeignetes Referenzbild aufgefunden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben,
das eine automatische und wenig aufwendige Methode zur Ermittlung der
Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus und zur vorteilhaften Nutzung
dieser Ankunftszeit angibt.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß vorgesehen,
dass zur Ermittlung einer zur Steuerung und/oder Auswertung zu berücksichtigenden
Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus in dem interessierenden Bereich
automatisch
- – eine Summe der Bilddaten
aller Bildpunkte für jedes
aufgenommene Bild und/oder ein daraus abgeleitetes vorläufiges Subtraktionsbild
als ein zeitlicher Verlauf von Summenwerten ermittelt wird, und
- – ein
Zeitpunkt einer ersten, einen Schwellwert übersteigenden Änderung
des Summenwerts im zeitlichen Verlauf als Ankunftszeit bestimmt
wird.
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Der
Erfindung liegt damit die Erkenntnis zugrunde, dass die Summe der
Bilddaten (Grauwerte) jedes Bildpunkts, also Pixels oder Voxels,
letztlich ein Maß für das zu
diesem Zeitpunkt vorhandene Kontrastmittel darstellt. Denn es wurde
bewiesen, dass die logarithmische Differenz der Pixelwerte in einem kontrastmittelfreiem
Referenzbild und einem kontrastmittelgefüllten Bild linear proportional
zur Dicke der kontrastmittelgefüllten
Gefäße, also
der Kontrastmittelmenge, entlang des Projektionsstrahls ist. Folglich
stellt im Allgemeinen die Summe der logarithmischen Differenzen über alle
Bildpunkte ein Maß für die gesamte
Kontrastmittelmenge dar, was sich qualitativ selbstverständlich auch
auf eine allgemeine Summe der Bilddaten in allen Bildpunkten übertragen
lässt.
Eine solche Summe – ob
nun aus dem ursprünglichen
Bild oder aus einem Subtraktionsbild – kann für jedes Bild der Abfolge, also
für jeden
vermessenen Zeitpunkt, bestimmt werden.
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Während folglich
in den Bildern, in denen noch kein Kontrastmittel im interessierenden
Bereich befindlich ist, hauptsächlich
Rauschen aufsummiert – und
somit vorteilhaftweise in seinen Schwankungen reduziert – wird,
tritt mit Anflutung des Kontrastmittels eine starke Veränderung
der Summenwerte auf, die durch einfache Betrachtung des Verlaufs
der Summenwerte vollautomatisch identifiziert werden kann. Dabei
sei hier allgemein von einer „Änderung” die Rede,
da zwar die große
Mehrzahl von Röntgenkontrastmitteln
die Strahlungsabschwächung
erhöht, aber
auch – beim
Röntgen
und auch in anderen Bereichen – Kontrastmittel
bekannt sind, die die Schwächung
erniedrigen. Gegebenenfalls kann es sinnvoll sein, bereits ein vorläufiges Subtraktionsbild
so zu modifizieren, dass letztlich qualitativ die Kontrastmittelmenge
durch den Summenwert wiedergegeben wird. Dann zeigt ein deutlicher
Anstieg des Summenwertes die beginnende Anflutung an. Um die Anflutung
des Kontrastmittelbolus von anderen Effekten wie beispielsweise
Rauschen oder einer Dosisregelung an einer Röntgenbildaufnahmeeinrichtung
zu unterscheiden, ist ein Schwellwert vorgesehen, den die Änderung überschreiten
muss.
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Durch
das erfindungsgemäße Verfahren
ist es also gelungen, eine einfach zu realisierende und insbesondere
automatische Ermittlung der Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus
(Englisch häufig
bolus arrival time, BAT) zu realisieren. Die ermittelte Ankunftszeit
kann auf vielerlei Art und Weise vorteilhaft genutzt werden, worauf
im Folgenden noch näher eingegangen
werden wird. Die automatische Bestimmung der Ankunftszeit hat allerdings
auch weitere Vorteile. Zunächst
wird lediglich Information innerhalb der Abfolge der Bilder verwendet,
so dass kein a priori-Wissen erforderlich ist. Zum anderen ist die automatische
Bestimmung reproduzierbar, da keine Benutzerinteraktion notwendig
ist. Im Beispiel der zweidimensionalen Röntgenbildaufnahme wird durch das
erfindungsgemäße Verfahren
zudem der Einfluss überlappender
Blutgefäße und der
Nichtrechtwinkligkeit, beides bei der Projektion unverhinderbare
Eigenschaften, vermieden. Erfolgt die Auswahl nämlich durch einen Benutzer,
so kann die Bestimmung der Ankunftszeit dadurch fehlerhaft sein,
dass die Amplitude für
einen Projektionsstrahl proportional zur gesamten Kontrastmittelmenge
entlang des Projektionsstrahls ist, also der gesamten Dicke ge füllter Blutgefäße. Diese
Dicke variiert jedoch durch das Überlappen
verschiedener Blutgefäße und die
Winkelstellung des Gefäßes relativ
zur Projektionsebene. Beim vorgeschlagenen automatischen Verfahren haben
derartige Effekte keinen Einfluss.
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Während in
der vorliegenden Beschreibung häufig
das Beispiel zweidimensionaler angiographischer Röntgendaten
herangezogen wird, ist es selbstverständlich auch für andere
Fälle zweidimensionaler
oder dreidimensionaler Daten, beispielsweise CT- oder Magnetresonanzaufnahmen, anwendbar,
solange die Summe über
alle Bildpunkte wenigstens qualitativ ein Maß für die Kontrastmittelmenge darstellt.
Im Falle dreidimensionaler Bilder wird die Summe über alle
Voxel für
jeden Zeitpunkt gebildet, während
in den zweidimensionalen angiographischen Aufnahmen eine Summation über die
Pixel ausreichend ist, da die Projektion inhärent bereits die Summierung
entlang der dritten Achse enthält.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass das vorläufige Summenbild aus der Subtraktion
eines vorläufigen
Referenzbildes, insbesondere des ersten Bildes der Abfolge, von
dem jeweiligen Bild bestimmt wird. Ein solches vorläufiges Referenzbild
kann beispielsweise das erste Bild der Abfolge sein, da dann sichergestellt
ist, dass in der Regel noch kein Kontrastmittelsignal in diesem
vorläufigen
Referenzbild vorhanden ist, auch wenn es möglicherweise nicht die am besten
geeignetste Wahl darstellt. Die Subtraktion kann selbstverständlich auch,
wie bereits oben angedeutet, logarithmisch sein, um somit auch quantitativ
ein Maß für die gesamte
Kontrastmittelmenge zum jeweiligen Zeitpunkt zu erhalten (sogenannte
logarithmische Subtraktion).
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Um
eine genauere Ermittlung der Ankunftszeit zu ermöglichen, kann vorgesehen sein,
dass aus dem Verlauf durch eine Interpolation und/oder einen Fit
eine Verlaufskurve ermittelt und zur Ermittlung der Ankunftszeit
ausgewertet wird. Beispielsweise kann ein Fit an eine typische,
aus vorangehenden Mes sungen bestimmte Normalverlaufskurve erfolgen.
Eine solche Interpolation bzw. ein solcher Fit liefert auch Informationen
zwischen den diskreten Zeitpunkten, zu denen Bilder aufgenommen
wurden, so dass die Ankunftszeit genauer bestimmt werden kann.
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Bezüglich des
Schwellwerts kann vorgesehen sein, einen vorbestimmten Wert zu verwenden, der
sich aus der Erfahrung bzw. Auswertung vorangegangener Kontrastmittelmessungen
unter vergleichbaren Umständen
ergibt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Schwellwert
bei abgeschlossener Bildaufnahme aus den Bildern der Abfolge, insbesondere
aufgrund einer Histogrammbetrachtung, ermittelt wird. Verfahren,
wie aus Histogrammbetrachtungen Schwellwerte ermittelt werden können, sind
grundsätzlich
bekannt und können,
falls die Bestimmung des Schwellwerts und somit der Ankunftszeit
nicht zeitkritisch ist, auch hier vorteilhaft angewandt werden.
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In
besonders vorteilhafter Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens
kann jedoch vorgesehen sein, dass vor der Ermittlung einer Ankunftszeit
für jedes
neu aufgenommene Bild unmittelbar nach der Aufnahme der Summenwert
ermittelt und der so ergänzte
aktuelle Verlauf auf das Vorliegen einer Ankunftszeit untersucht
wird. Die Ankunftszeit wird auf diese Weise also online in Echtzeit
bestimmt, indem der zeitliche Verlauf bei einem neu aufgenommenen
Bild immer ergänzt
wird und überprüft wird,
ob eine so starke Änderung
vorliegt, dass von der Ankunftszeit auszugehen ist. Ist die Ankunftszeit erst
ermittelt, ist selbstverständlich
eine weitere Überwachung
nicht mehr notwendig.
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Die
so aktuell ermittelte Ankunftszeit kann zur Steuerung der Bildaufnahmeeinrichtung
genutzt werden. Beispielsweise weisen Röntgensysteme, insbesondere
Angiographiesysteme, häufig
eine Dosisregelung auf, bei der die Strahlungsdosis am Detektor
automatisch während
der Bildaufnahme angepasst wird. Dabei wird ein bestimmter Punkt
oder Bereich in einem Bild ausgewertet und die Strahlungsleistung
wird derart angepasst, dass die durchschnittliche Helligkeit in
dem bestimmten Punkt oder Bereich auf eine bestimmte Höhe geregelt
wird. Gerade bei der digitalen Subtraktionsangiographie, aber auch
bei anderen Subtraktionsverfahren, ist es jedoch wichtig, die Strahlungsdosis
zwischen dem Referenzbild und dem auszuwertenden Bild möglichst konstant
zu halten, um eine vollständige
Entfernung von Hintergrundstrukturen durch die Subtraktion zu erlauben.
Daraus folgt aber, dass die automatische Dosisregelung spätestens
mit der Ankunft des Kontrastmittelbolus deaktiviert werden sollte.
Mithin kann beim erfindungsgemäßen Verfahren
vorteilhaft vorgesehen sein, dass mit Ermittlung der Ankunftszeit eine
noch laufende Dosisregelung bei der Bildaufnahme beendet wird. Es
wird also qualitativ die Gesamtkontrastmittelmenge ständig online überwacht und,
soweit die Dosisregelung noch aktiv ist, wird diese unmittelbar
zur Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus deaktiviert. Insbesondere
im Zusammenhang mit der später
noch zu diskutierenden Auswahl eines geeigneten Referenzbildes als
das unmittelbar vor dem Ankunftszeitpunkt aufgenommene Bild werden
folglich störende
Effekte der Dosisregelung weitgehend oder gar vollständig unterdrückt.
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Wie
bereits eben erwähnt,
kann nämlich auch
allgemein die Ankunftszeit für
die Ermittlung eines am besten geeigneten Referenzbildes zur Bildung
von Subtraktionsbildern im Rahmen der Auswertung berücksichtigt
werden. Die Ankunftszeit wird also genutzt, um wenigstens eine Beschränkung der Auswahl
für das
am besten geeignete Referenzbild vorzunehmen, indem lediglich die
unmittelbar vor der Ankunftszeit aufgenommenen Bilder als Kandidaten für das am
besten geeignete Referenzbild, beispielsweise durch einen Algorithmus,
betrachtet werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das unmittelbar
vor der Ankunftszeit aufgenommene Bild als am besten geeignetes
Referenzbild gewählt
wird. Eine derartige Berücksichtigung
der Ankunftszeit für die
Ermittlung des am besten geeigneten Referenzbildes, das später zur
Bildung von Subtraktionsbildern genutzt wird, hat den Vorteil, dass
zum einen weniger Bewegungsartefakte auftreten dürften, da ein Bild so zeitnah
wie möglich
gewählt
wird, zum anderen, wie oben bereits dargelegt, insbesondere in Verbindung
mit einer deaktivierten Dosisregelung, die Effekte der Dosisregelung
weitgehend ausgeblendet werden können.
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Neben
den Möglichkeiten
zur Steuerung der Bildaufnahmeeinrichtung, von denen eine wie oben beschrieben
durchgeführt
werden kann, kann die Ankunftszeit auch bei der Auswertung der Abfolge
der Bilder vorteilhaft genutzt werden. So kann vorgesehen sein,
dass die Ankunftszeit im Rahmen der Auswertung zur Ermittlung von
insbesondere hämodynamischen
Zielgrößen berücksichtigt
wird, insbesondere von Karten funktionaler Parameter. Hierzu soll später bezüglich der
Anpassung von Farbskalen nochmals genauer ausgeführt werden. Es sei jedoch an
dieser Stelle schon angemerkt, dass mit besonderem Vorteil auch
die Auswertung auf den oben genannten Erkenntnissen beruhen kann.
In der noch nicht veröffentlichten
US-Patentanmeldung Nr. 12/245,373, basierend auf der „provisional
application” Nr.
60/977,745, die hiermit durch Bezugnahme gänzlich in den Offenbarungsgehalt
der vorliegenden Erfindung aufgenommen ist, wurde von den Erfindern
gezeigt, wie der oben beschriebene Zusammenhang zwischen der Kontrastmittelmenge
und den Intensitäten
in den logarithmisch subtrahierten Bildern zur automatischen Bestimmung
der arteriellen Eingabefunktion (arterial input function, AIF) genutzt
werden kann. Hieraus kann beispielsweise ermittelt werden, wie viel
Kontrastmittel per Zeiteinheit in den interessierenden Bereich eintritt,
sowie die Rate der Konzentrationsveränderung des Kontrastmittels
ermittelt werden. Schließlich
können
daraus hämodynamische
Parameter wie beispielsweise im Fall des Kopfes das zerebrale Blutvolumen
(cerebral blond volume, CBV), der zerebrale Blutfluss (cerebral blond
flow, CBF) und die mittlere Durchflusszeit (mean transit time, MTT)
bestimmt werden.
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Konkret
soll im Folgenden die Anpassung von Farbskalen näher diskutiert werden. Die
Darstellung parametrischer Karten in funktionellen Bildgebung durch
Farben (colour mapping) ist eine bekannte Technik. Der Vorteil gegenüber Grauwertbildern ist eine
bessere Unterscheidung, die ein besseres Erfassen der Bildinhalte
durch einen Betrachter ermöglicht.
Es sind auch Farbräume,
beispielsweise RGBA und HSV, bekannt, die mehr als einen Kanal umfassen
und somit die Verschlüsselung
mehrerer Parameter erlauben. Eine Farbskala ist eine Liste von kontinuierlich
ineinander übergehenden
Farben, die angibt, wie die Werte in einem parametrischen Bild auf
Farben abgebildet werden sollen. Beispielsweise kann eine RGB-Skala
die kleinsten Werte auf rot abbilden, die größten Werte auf blau und die
mittleren Werte auf grün.
Eine besonders häufig
als Farbkarte abgebildete Größe ist der
zeitliche Fortschritt des Kontrastmittels durch den interessierenden
Bereich. Der zeitliche Verlauf des Kontrastmittels an einer bestimmten
Position kann durch eine Zeit-Intensitätskurve abgebildet werden.
Die zeitlichen wie auch die Grauwerteigenschaften dieser Kurve können automatisch
berechnet werden und als Parameterkarte bzw. Parameterbild abgebildet
werden. Als zeitlicher Parameter wird dabei meist die sogenannte
Time-To-Peak, also die Zeit, bis das Maximum des Kontrastmittels
an einem Punkt erreicht ist, betrachtet.
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Über die
Time-To-Peak (im Folgenden kurz TTP) kann zwischen den verschiedenen
Strukturen unterschieden werden. Zuerst erreicht das Kontrastmittel
die Arterien, die folglich niedrige TTP aufweisen. Dann durchströmt es das
Parenchym, wo mittlere Werte für
die TTP auftreten. Danach fließt
das Kontrastmittel durch die Venen wieder ab, welche die höchste TTP
aufweisen. Dabei wird nun versucht, eine Farbskala so zu wählen, dass
Arterien als rot abgebildet werden, Venen als blau und das Parenchym als
grün. Um
derartiges zu erreichen, ist es bekannt, die Farbskala durch einen
Benutzer so zu definieren, dass die gewünschte Darstellung erreicht
wird. Während
für andere
Farbskalen, beispielsweise für
den zerebralen Blutfluss und das zerebrale Blutvolumen die Farbskalen
durch a priori-Wissen bestimmt werden können, ist ein solches a priori-Wissen
für die TTP
nicht verfügbar.
So ist es im Stand der Technik aktuell nur bekannt, durch einen
Benutzer einen Punkt, den er in einer Arterie glaubt, markieren
zu lassen, die TTP an diesem Punkt zu erhalten und den Beginn der
Farbskala auf diesen Punkt zu setzen. Gleichermaßen wird mit einem vom Benutzer
als in der Vene liegend definierten Punkt verfahren, der das Ende
der Farbskala definieren kann. Hier bietet das erfindungsgemäße Verfahren
eine verbesserte, fehlerfreiere und automatische Herangehensweise.
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Es
kann nämlich
zweckmäßigerweise
vorgesehen sein, dass zur Ermittlung einer Farbskala zur Darstellung
einer im Rahmen der Auswertung für mehrere
Bildpunkte ermittelten, einen Zeitpunkt während der Aufnahme bestimmenden
Zielgröße, insbesondere
der Time-To-Peak (TTP),
- – zur Ermittlung eines Gesamtkontrastmittelverlaufs
für jedes
Subtraktionsbild einer Abfolge von durch Subtraktion eines Referenzbildes,
insbesondere eines am besten geeigneten Referenzbildes, von den
Bildern der Abfolge ermittelten Subtraktionsbilder eine Summe der
Bilddaten an allen Bildpunkten des Subtraktionsbildes gebildet wird,
- – aus
dem insbesondere zu einer Gesamtkontrastmittelverlaufskurve interpolierten und/oder
gefitteteten Gesamtkontrastmittelverlauf wenigstens eine den Abfluss
des Kontrastmittels aus dem interessierenden Bereich kennzeichnende
Abflussreferenzzeit ermittelt wird, und
- – als
Beginn der Farbskala die Ankunftszeit oder eine aus dem Gesamtkontrastmittelverlauf
gemeinsam mit der Abflussreferenzzeit ermittelte, die Anflutung
des Kontrastmittels in dem interessierenden Bereich kennzeichnende
Anflutungsreferenzzeit und als Ende der Farbskala die Abflussreferenzzeit
angesetzt wird.
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In
dieser Ausgestaltung wird also vorgeschlagen, den auch in der oben
schon genannten US-Anmeldung bestimmte Gesamtkontrastmittelverlauf
insbesondere als Gesamtkontrastmittelverlaufskurve zu ermitteln,
da aus dieser, wie im Folgenden noch näher dargelegt werden soll,
als Beginn und Ende der Farbskala hervorragend geeignete Referenzzeiten
ermittelt werden können.
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Eine
typische Gesamtkontrastmittelverlaufskurve beginnt bei niedrigen
Kontrastmittelmengen und ist häufig
aufgrund einer Dosisregulierung leicht abfallend. Tritt dann der
Kontrastmittelbolus in das interessierende Gebiet ein, so tritt,
wie bereits beschrieben, ein recht starker Anstieg der Gesamtkontrastmittelmenge
auf, und die Gesamtkontrastmittelverlaufskurve zeigt einen starken
Anstieg. An diesen Anstieg schließt sich normalerweise das sogenannte
Plateau an, wo die Gesamtkontrastmittelmenge recht konstant bleibt,
also der gesamte Kontrastmittelbolus im interessierenden Bereich
befindlich ist und der Abfluss noch nicht begonnen hat. Schließlich beginnt
der Abfluss (häufig
auch „wash
out” genannt),
was an einem Abfall der Kurve zu erkennen ist. Mit besonderem Vorteil
kann dabei vorgesehen sein, dass die Ableitung des Gesamtkontrastmittelverlaufs,
insbesondere der Gesamtkontrastmittelverlaufskurve, ermittelt wird,
wobei das Maximum der Ableitung als Anflutungsreferenzzeit und/oder
das Minimum der Ableitung als Abflussreferenzzeit bestimmt wird.
Es lässt
sich nämlich
zeigen, dass der maximale Anstieg der Kontrastmittelmenge im Wesentlichen
mit dem Peak der Kontrastmittelverlaufskurve in der zuführenden
Arterie zusammenfällt.
Mit anderen Worten entspricht das Maximum der Ableitung zumindest
näherungsweise
der frühest
möglichen
TTP in einer Arterie. Analog kann gezeigt werden, dass die spätest mögliche TTP
der das Kontrastmittel abtransportierenden Vene zumindest näherungsweise
dem Minimum der Ableitung entspricht. Folglich bestimmen diese beiden
Parameter relativ exakt den Bereich der Farbskala, so dass beispielsweise
das Abbilden von Arterien auf rot, Venen auf blau und des Parenchyms
auf grün
gesichert werden kann. Es sei darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäß die Bestimmung
des Beginns der Farbskala anhand des Maximums der Ableitung des
Gesamtkontrastmittelverlaufs bevorzugt wird, obwohl die Alternative
der Verwendung der Ankunftszeit (BAT), die der so bestimmten Anflutungsreferenzzeit meist
eng benachbart ist, auch gut und reproduzierbar eine Markierung
des Beginns der Farbskala ermöglicht.
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Es
sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass das Maximum
bzw. das Minimum der Ableitung selbstverständlich nicht angeben, wann das
erste Kontrastmittel den Bereich betritt bzw. das letzte den Bereich
verlässt,
sondern grundsätzlich die
Zeitpunkte angibt, in denen die Menge an Kontrastmittel im interessierenden
Bereich am schnellsten zu- bzw.
abnimmt. Jedoch hat sich gezeigt, dass diese Zeiten angenähert recht
gut die frühest-
bzw. spätest
möglichen
TTP annähern
und sich somit als Begrenzungen der Farbskala eignen. Rein grundsätzlich ist
es selbstverständlich
auch möglich,
Zeitpunkte zu bestimmten, in denen das Kontrastmittel einzuströmen beginnt
bzw. komplett ausgeströmt
ist. Das wären
dann die Zeitpunkte, wenn die Ableitung von Null ins Positive dreht
bzw. die Ableitung wieder im Wesentlichen Null erreicht.
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Die
hier beschriebene automatische Bestimmung der Farbskala auf einfache
verlässliche
Weise hat auch den Vorteil, dass sie reproduzierbar ist, das bedeutet,
dieselben Bilder können
mehrfach erzeugt werden. Die automatische Bestimmung ermöglicht auch
einen besseren Vergleich von verschiedenen Messungen. Dazu wird
lediglich Information aus der Abfolge der Bilder benötigt, es
ist kein a priori-Wissen notwendig. Auch hier werden mit besonderem
Vorteil besonders bei zweidimensionalen Projektionen häufig auftretende
Störfaktoren,
wie überlappende
Gefäße oder
dergleichen, vermieden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Ausführungsform
der Bestimmung der Farbskala kann auch vorgesehen sein, dass bei
wegen zu kurzer Gesamtaufnahmedauer nicht bestimmbarer Abflussreferenzzeit das
Ende der Bildaufnahme als Ende der Farbskala gesetzt wird. Häufig kann,
beispielsweise um die Strahlenbelastung für den Patienten möglichst
gering zu halten, vorgesehen sein, dass die Bildaufnahme den Abfluss
nicht oder nicht vollständig
umfasst, so dass beispielsweise das Minimum nicht mehr zu bestimmen
ist. Dann kann beispielsweise – da
normalerweise über
das Ende der Bildaufnahme hinaus ohnehin keine TTP bestimmt werden – das Ende
der Bildaufnahme als Ende der Farbskala gesetzt werden. Alternativ
kann jedoch auch vorgesehen sein, dass bei Beendung der Bildaufnahme
vor feststellbarem Eintritt des Kontrastmittelabflusses aus dem
interessierenden Bereich der Kontrastmittelverlauf extrapoliert
wird und aus dem extrapolierten Kontrastmittelverlauf die Abflussreferenzzeit
bestimmt wird. Liegen genug Daten vor, um den weiteren Verlauf abzuschätzen, so
kann – gegebenenfalls
auch unter Verwendung eines Gesamtkontrastmittelnormalverlaufs – dennoch
eine Abschätzung
für die
Abflussreferenzzeit erhalten werden.
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Allgemein
kann bei der Bestimmung der Farbskala vorgesehen sein, dass zusätzlich wenigstens
ein ein zwischen der Anflutung und dem Abfluss des Kontrastmittels
liegendes Gesamtkontrastmittelplateau in dem Gesamtkontrastmittelverlauf
beschreibender Plateauwert ermittelt und zur Anpassung der Farbskala
verwendet wird. Das bereits oben erwähnt Plateau spiegelt im Wesentlichen
die Zeit wieder, in der der gesamte Kontrastmittelbolus im interessierenden
Bereich vorhanden ist. Um nun eine bestimmte Zuordnung von Farben
oder Farbbereichen zu innerhalb des Plateaus liegenden Zeiten mit Sicherheit
zu ermöglichen,
kann beispielsweise vorgesehen sein, eine Plateauanfangszeit und
eine Plateauendzeit zu ermitteln, und diese zur Anpassung der Farbskala
zu verwenden, welche insbesondere auch eine nichtlineare Abbildung
der Zielgröße auf den
Farbverlauf beinhalten kann. Beliebige Möglichkeiten sind hier denkbar.
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Es
sei an dieser Stelle angemerkt, dass auch vollkommen losgelöst von der
erfindungsgemäßen Bestimmung
der Ankunftszeit eine solche Analyse des Gesamtkontrastmittelverlaufs
im Hinblick auf die Anpassung einer Zeitpunkte wiedergebenden Farbskala
alleinstehend nutzbringend und vorteilhaft einsetzbar ist.
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Neben
dem Verfahren betrifft die Erfindung zudem eine medizinische Bildaufnahmeeinrichtung, die
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ausgebildet ist. Hierzu umfasst die Bildaufnahmeeinrichtung, die
beispielsweise eine Magnetresonanzbildaufnahmeeinrichtung, eine CT-Bildaufnahmeeinrichtung
oder eine Röntgenbildaufnahmeeinrichtung,
beispielsweise eine C-Arm-Röntgenbildaufnahmeeinrichtung,
sein kann, eine Steuereinrichtung, die zur Ermittlung der für das Verfahren
relevanten Größen, Werte
und Zeiten sowie für
die notwendigen Operationen ausgebildet ist. Mit einer solchen Bildaufnahmeeinrichtung
kann vollkommen automatisch und insbesondere auch in Echtzeit die
Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus im interessierenden Gebiet
ermittelt und bei der Steuerung und Auswertung berücksichtigt
werden. Alle Ausführungen
bezüglich
des erfindungsgemäßen Verfahrens
lassen sich sinngemäß auf die
erfindungsgemäße Bildaufnahmeeinrichtung übertragen.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand
der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 einen
Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 einen
möglichen
Verlauf von Summenwerten,
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3 einen
Ablaufplan zur Bestimmung der Farbskala,
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4 eine
Prinzipskizze zur möglichen
Darstellung mit einer Farbskala und
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5 eine
erfindungsgemäße Bildaufnahmeeinrichtung.
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1 zeigt
grundsätzliche
Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
als Ablaufplan. Das erfindungsgemäße Verfahren findet bei funktionellen
Bildaufnahmen Anwendung, bei denen unter Gabe von Kontrastmittel
in den Blutkreislauf eines Patienten vor dem Eintreffen des Kontrastmittels
in einem interessierenden Bereich, beispielsweise dem Kopf, mit einer
regelmäßigen Bildaufnahme,
beispielsweise mit 3 fps, des interessierenden Bereichs begonnen wird.
Es entsteht schließlich eine
Abfolge von Bildern, die beispielsweise im Hinblick auf hämodynamische Parameter,
also Zielgrößen, ausgewertet
werden können.
Vorliegend sei als Beispiel von einer C-Bogen-Röntgeneinrichtung ausgegangen,
die zweidimensionale Bilder des Kopfes aufnimmt.
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Dabei
ist im Übrigen
auch eine Dosisregelung vorgesehen, die die Bildhelligkeit, also
die an einem bestimmten Punkt oder in einem bestimmten Bereich auf
dem Röntgendetektor
ankommende Röntgendosis
auf einen bestimmten Wert regeln soll, damit eine gleichbleibende
Bildhelligkeit vorliegt und der Patient keiner übermäßigen Bestrahlung ausgesetzt
wird. Üblicherweise
wird dabei zum Schutz des Patienten von niedrigeren Dosen ausgegangen,
so dass insgesamt zunächst
eine ansteigende Röntgendosis
zu beobachten sein wird, worauf im Folgenden noch näher eingegangen
werden wird.
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Vor
Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird dem Patienten also ein Kontrastmittel injiziert, im vorliegenden
Fall ein stark strahlungsabschwächendes
Kontrastmittel, wie es häufig
bei Röntgenuntersuchungen
genutzt wird. Die Injektion kann dabei intraarteriell oder intravenös erfolgen;
die meist manuelle intraarterielle Injektion hat den Vorteil einer
kürzeren
Transportzeit und eines geringeren Verlustes durch Verteilung im
Körper.
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Bevor
der so verabreichte Kontrastmittelbolus den interessierenden Bereich
erreicht hat, wird bereits mit der Aufnahme von zweidimensionalen Röntgenbildern
begonnen. Vorliegend wird letztlich mit der Methode der digitalen
Subtraktionsangiographie gearbeitet, das bedeutet, dass kontrastmittelfreie
Bilder von ein Kontrastmittelsignal zeigenden Bildern subtrahiert
werden, um so das Kontrastmittelsignal möglichst zu extrahieren. Aus
den vor Eintreffen des Kontrastmittelbolus im interessierenden Bereich,
der durch die Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus bestimmt werden
kann, aufgenommenen Bildern, die folglich noch kein Kontrastmittelsignal
aufweisen, wird meist ein Referenzbild gewählt, worauf im Folgenden noch
näher eingegangen
werden soll.
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Denn
gerade um diese Bestimmung der Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus
im interessierenden Bereich, die für die Steuerung und Auswertung der
Bildaufnahme genutzt werden kann, geht es in dem erfindungsgemäßen Verfahren,
welches vollkommen automatisch, beispielsweise auf einer Steuereinrichtung
der Bildaufnahmeeinrichtung, abläuft.
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In
einem Schritt 1 erfolgt eine Aufnahme eines neuen Bildes
der Abfolge, woraufhin dieses unmittelbar, also im Wesentlichen
in Echtzeit, ausgewertet wird. So wird in Schritt 2 ein
Summenwert als Summe über
die Bilddaten an allen Bildpunkten des gerade aufgenommenen Bildes
ermittelt. Alternativ ist es auch denkbar, dass bereits zu Beginn
der Bildaufnahme ein vorläufiges
Referenzbild definiert wird, insbesondere das erste Bild in der
Abfolge, um so bereits Subtraktionsbilder für jedes aufgenommene Bild bilden
zu können,
um danach eine Bildpunktsumme für
das Subtraktionsbild zu bilden. Wie gezeigt werden kann, ergibt
bei der logarithmischen Subtraktion eines ein Kontrastmittelsignal
aufweisenden Bildes und eines kontrastmittelfreien Referenzbildes
der entstehende Wert ein Maß für die Kontrastmittelmenge
im aufgenommenen, hier also interessierenden, Bereich. Aber auch
die anderen genannten Summen geben letztlich wenigstens qualitativ
den Gesamtmittelkontrastverlauf wieder: Erreicht der Kontrastmittelbolus
den aufgenommenen interessierenden Bereich, so ist eine stärkere Änderung
des ermittelten Summenwerts zu erwarten, bei dem vorliegend verwendeten
schwächenden
Kontrastmittel also ein starkes Absinken.
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Es
entsteht also in Schritt 2 ein immer aktuell gehaltener
zeitlicher Verlauf von Summenwerten, der wenigstens qualitativ eine
Aussage über
die Menge an Kontrastmittel im interessierenden Bereich, der durch
die Bilder aufgenommen wird, ermöglicht.
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Es
sei angemerkt, dass durch eine Interpolation und/oder einen Fit
auch bereits während
der Aufnahme eine Verlaufskurve der Summenwerte ermittelt werden
kann; dies erweist sich jedoch später bezüglich einer noch zu diskutierenden
Gesamtauswertung als nützlicher.
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In
einem Schritt 3 wird dann überprüft, ob eine starke Änderung
im zeitlichen Verlauf der Summenwerte auftritt, folglich, ob die Änderung
des Summenwerts einen Schwellwert übersteigt. Dieser Schwellwert
kann aus vorangegangenen Messungen, beispielsweise einer statistischen
Auswertung, oder auch anhand von a priori-Wissen bestimmt werden
und dient dazu, die tatsächliche
Anflutung des Kontrastmittels im interessierenden Bereich von Effekten
beispielsweise des Rauschens oder der Kontrastmittelregelung zu
unterscheiden. Dabei kann im Übrigen
auch das Vorzeichen der zu erwartenden Änderung berücksichtigt werden. Liegt eine
so starke Änderung
nicht vor, so wird, Pfeil 4, mit der Aufnahme des nächsten Bildes
der Abfolge fortgefahren.
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Liegt
jedoch eine Überschreitung
des Schwellwerts vor, so ist die Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus
im interessierenden Bereich bestimmt und die Bestimmung der Ankunftszeit
in Echtzeit kann folglicherweise beendet werden; das bedeutet, es
wird der Zeitpunkt der ersten, einen Schwellwert übersteigenden Änderung
des Summenwerts im zeitlichen Verlauf als Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus
in dem interessierenden Bereich bestimmt.
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In
einem Schritt 5 wird dann als unmittelbare Konsequenz die
Dosisregelung beendet, falls diese noch aktiv sein sollte. Das liegt
darin begründet, dass,
da später
ja Subtraktionsbilder ermittelt werden sollen, ein Einfluss der
Dosisregelung möglichst
vermieden werden soll, um eine genauere Auswertung zu erreichen.
Daher kann vorteilhaft mit Eintreffen des Kontrastmittelbolus die
Dosisregelung beendet werden. Mithin liegen gleiche Aufnahmebedingungen/Dosen
für die
ein Kontrastmittelsignal aufweisenden Bilder vor, die dann also
besser vergleichbar sind.
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2 illustriert
als Beispiel einen möglichen zeitlichen
Verlauf von Summenwerten als die durch Kreuze beschriebene Kurve.
Dabei ist auf der y-Achse der Summenwert aufgetragen, auf der x-Achse
die Zeit. Jedes Kreuz markiert einen Messpunkt, also ein aufgenommenes
Bild.
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Vorliegend
wurde zunächst
ein Subtraktionsbild durch logarithmische Subtraktion gebildet,
wobei das erste aufgenommene Bild (Zeitpunkt A) als vorläufiges Referenzbild
genutzt wurde. Die Summe über
alle Bildpunkte entspricht also im Wesentlichen der Kontrastmittelmenge
im interessierenden Bereich, wobei in 2 – da es
sich um ein signalabschwächendes
Kontrastmittel handelt – die
invertierte Kurve dargestellt wird, da die Unterschiede zwischen
dem Referenzbild und dem Bild mit Kontrastmittelsignal folglich
negativ sind. Auf diese Weise kann der Gesamtkontrastmittelmengenverlauf
besser abgebildet werden.
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Der
Abfall zwischen den Zeitpunkten A und B entspricht also einer Zunahme
der Röntgendosis
und ist der oben beschriebenen Dosisregelung zuzuschreiben. Mit
dem Zeitpunkt B ist eine starke Zunahme zu verzeichnen: Der Kontrastmittelbolus
hat den interessierenden Bereich erreicht, so dass der Zeitpunkt
B als Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus in Schritt 3 bestimmt
werden wird. Dann wird folglich auch die Dosisregelung gestoppt.
Ab einem Zeitpunkt C beginnt das sogenannte Plateau. Das Einströmen des
Kontrastmittels in den interessierenden Bereich ist also beendet,
aber der Abfluss hat noch nicht begonnen. Dieser beginnt mit dem
Abfall zum Zeitpunkt D bis die Kurve schließlich wieder abflacht. Auf
diese Phasen wird im weiteren Verlauf des Verfahrens noch näher eingegangen
werden, genau wie die mit Punkten markierte Kurve, die die Ableitung des
dargestellten zeitlichen Verlaufs darstellt.
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In 1 markiert
nun ein Schritt 6 die restliche noch verbleibende Bildaufnahme,
d. h., die Aufnahme von Bildern wird solange fortgesetzt, bis ein manueller
oder automatischer Abbruch eingeleitet wird.
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Es
sei noch angemerkt, dass die Ermittlung der Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus
auch im Rahmen der Auswertung nach Abschluss der Aufnahme der Bilder
noch erfolgen kann. Dann kann insbesondere auch vorgesehen sein,
dass der Schwellwert aus den Bildern der Abfolge selber, insbesondere
aufgrund einer Histogrammbetrachtung, ermittelt wird.
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In
einem Schritt 7 beginnt nun die Auswertung der aufgenommenen
Bilder, vorliegend mit der Wahl eines am besten geeigneten Referenzbildes zur
Bildung der dann weiter auszuwertenden Subtraktionsbilder. Dazu
wird in Schritt 7 das letzte vor der Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus
im interessierenden Bereich aufgenommene Bild der Abfolge als Referenzbild
hergenommen, da dann der geringste Einfluss der Dosisregelung vorliegt
(vgl. auch 2) und das Risiko von Bewegungsartefakten
verringert wird.
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Schließlich erfolgt
in einem Schritt 8 die Auswertung der Bilder, wobei insbesondere
hämodynamische
Zielgrößen ermittelt
werden können,
insbesondere aufgrund der ebenso auf Basis einer Summenbildung aus
logarithmisch subtrahierten Bildern bestimmten arteriellen Eingabefunktion
(AIF). Dies ist in der einleitend genannten nachveröffentlichten Patentanmeldung
der Erfinder näher
beschrieben und soll hier nicht näher dargelegt werden.
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Insbesondere
können
in Schritt 9 auch Karten funktionaler Parameter bestimmt
werden, bei der die Kenntnis der Ankunftszeit von Nutzen sein kann, wie
im Hinblick auf 3 näher dargestellt werden soll.
Die in 3 dargestellte Auswertung zur Ermittlung einer
Farbskala kann vorteilhaft im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
eingesetzt werden, ist jedoch auch unabhängig von dem in 1 dargestellten
Ver fahren und seinen Merkmalen vorteilhaft durchführbar. In
einem Schritt 9 wird darin zunächst ein Gesamtkontrastmittelverlauf
ermittelt. Dieser entspricht im Wesentlichen dem bereits bezüglich der 2 diskutierten
Gesamtkontrastmittelverlauf, ist jedoch genauer, wenn das am besten
geeignete Referenzbild vorher, insbesondere wie oben beschrieben,
aufgefunden wurde. Nichtsdestotrotz soll, da die wesentlichen Aspekte
auch aus der 2 zu entnehmen sind, diese zur
Diskussion herangezogen werden.
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Um
den Gesamtkontrastmittelverlauf also zu ermitteln, wird zunächst eine
Abfolge von Subtraktionsbildern bestimmt. Dabei wird das am besten
geeignete Referenzbild durch logarithmische Subtraktion von jedem
Bild der aufgenommenen Abfolge von Bildern subtrahiert. Logarithmische
Subtraktion bedeutet in diesem Zusammenhang, dass bildpunktweise
zunächst
in beiden Bildern der Logarithmus gebildet wird, woraufhin die beiden
logarithmierten Bilddaten an dem Bildpunkt voneinander subtrahiert werden.
So entsteht, wie eingangs bereits geschildert, ein Subtraktionsbild,
in dem jeder Wert letztlich die vom Projektionsstrahl durchlaufene
Länge kontrastmittelbelegter
Gefäße wiedergibt.
Die Summe der Bilddaten aller Bildpunkte der Subtraktionsbilder wird
dann für
jedes Subtraktionsbild gebildet, so dass sich letztlich ein quantitatives
Maß für die Gesamtkontrastmittelmenge
in dem aufgenommenen interessierenden Bereich ergibt.
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Bei
dem in 3 dargestellten Vorgehen soll nun eine Farbskala
bestimmt werden, der verschiedene Werte der sogenannten Time-To-Peak,
kurz TTP, zugeordnet werden können.
Die TTP wird letztlich bestimmt, indem für jeden Bildpunkt der zeitliche Verlauf
der Bilddaten ermittelt wird. Handelt es sich darin um ein Blutgefäß, so wird
die Anflutung und der Abfluss des Kontrastmittels aus dem entstehenden zeitlichen
Verlauf ersichtlich sein, wobei sich die TTP als die Zeit bis zum
maximalen Bildsignal in einem solchen Gefäß bestimmt. Um eine ideale
Skala ermitteln zu können,
wäre es
also optimal, die frühestmögliche TTP
und die spätestmögliche TTP
recht genau abschätzen
zu können.
Dies ist, wie nun dargestellt werden soll, aus dem Gesamtkontrastmittelverlauf gut
möglich.
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Bereits
vorweg sei jedoch angemerkt, dass grundsätzlich als Beginn der Farbskala
auch die im erfindungsgemäßen Verfahren
nach 1 ohnehin bestimmte Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus
gewählt
werden kann, da zwangsläufig
keine frühere TTP
auftreten kann.
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Nichtsdestotrotz
soll mit Bezug auf 3 ein alternatives Vorgehen
näher dargestellt
werden.
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In
einem Schritt 10 wird zunächst der Gesamtkontrastmittelverlauf,
der in Schritt 9 ermittelt wurde, zu einer Gesamtkontrastmittelverlaufskurve weiter
ausgewertet. Dies kann durch Interpolation und/oder durch einen
Fit geschehen. Daraus wird dann eine Ableitung der Gesamtkontrastmittelverlaufskurve
bestimmt, welche zumindest qualitativ der in 2 durch
Punkte gekennzeichneten Kurve entspricht. Ersichtlich kennzeichnet
dort das Maximum der Ableitung näherungsweise
die Anflutung, das Minimum der Ableitung den Abfluss.
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Im
Schritt 10 werden nun das genannte Maximum der Ableitung
als Anflutungsreferenzzeit und das Minimum der Ableitung als Abflussreferenzzeit bestimmt.
Es lässt
sich nämlich
zeigen, dass die so bestimmte Anflutungsreferenzzeit im Wesentlichen der
frühest
möglichen
TTP entspricht, die so bestimmte Abflussreferenzzeit der spätest möglichen TTP.
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Hieraus
wird nun die Farbskala in einem Schritt 11 definiert. Als
Beginn der Farbskala wird dabei die Anflutungsreferenzzeit gesetzt,
als Ende der Farbskala die Abflussreferenzzeit.
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Dabei
sei an dieser Stelle angemerkt, dass es vorkommen kann, dass der
Abfluss des Kontrastmittels aus dem interessierenden Bereich nicht
mehr oder nicht vollständig
aufgenommen wird, um die Strahlenbelastung auf dem Patienten gering
zu halten oder weil der Abfluss schlichtweg von geringerem Interesse ist.
Dann sind zwei alternative Vorgehensweisen denkbar, deren Anwendbarkeit
im Wesentlichen davon abhängt,
wie weit Messdaten vorliegen. Zum einen kann vorgesehen sein, dass,
da über
die Gesamtaufnahmedauer hinaus ohnehin keine TTP mehr bestimmt werden
können,
das Ende der Bildaufnahme als Ende der Farbskala gesetzt wird. Ist
jedoch der Abfluss wenigstens teilweise aus der Gesamtkontrastmittelverlaufskurve
zu erkennen, so kann vorgesehen sein, dass der Gesamtkontrastmittelverlauf
bzw. die Gesamtkontrastmittelverlaufskurve extrapoliert wird und
aus dem so extrapolierten Gesamtkontrastmittelverlauf die Abflussreferenzzeit dennoch
bestimmt wird und als Ende der Farbskala gesetzt werden kann.
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Häufig ist
ein Ziel bei der TTP, dass Arterien, Venen und Parenchym farblich
möglichst
deutlich voneinander unterschieden werden sollen. Dann kann auch
eine weitere Auswertung des Gesamtkontrastmittelverlaufs erfolgen,
indem nämlich
auch das oben bereits beschriebene Plateau zwischen den Zeitpunkten
C und D (vgl. 2) ermittelt wird. Beispielsweise
können
den Beginn und das Ende beschreibende Plateauwerte bestimmt werden.
Dann kann die Farbskala gegebenenfalls so modifiziert werden, dass
auf dem Plateau liegende Werte in einem bestimmten Farbton dargestellt
werden, das bedeutet, Eigenschaften des Gesamtkontrastmittelverlaufs
können
zu einer nichtlinearen Anpassung der Skala genutzt werden.
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In
einem Schritt 12 wird dann eine Darstellung erzeugt, in
der die verschiedenen TTP nach der Farbskala farbkodiert dargestellt
werden können,
so dass sich letztlich eine farbkodierte Karte des funktionalen
Parameters TTP ergibt. Ein Beispiel für eine solche Darstellung 13 ist
in 4 als Prinzipskizze am Beispiel eines Kopfes dargestellt.
Darin entspricht eine gepunktete Darstellung im Wesentlichen dem
Rotbereich einer RGB-Skala, eine waagerecht gestrichelte Darstellung
im Wesentlichen dem Grünbereich
einer RGB-Skala und eine schraffierte Darstellung im Wesentlichen
dem Blaubereich einer RGB-Skala. Ersichtlich werden die Arterien 14 mit
ihren frühen
Ankunftszeiten in rot dargestellt, die Venen 15 mit ihren
späten
TTP in blau und die Parenchyma 16 im Wesentlichen in grün. So ist
eine eingängige
Darstellung möglich,
wobei aufgrund der automatischen Ermittlung der Farbskala auch ein
Vergleich zwischen verschiedenen Bildaufnahmen vereinfacht wird.
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5 zeigt
schließlich
eine erfindungsgemäße Bildaufnahmeeinrichtung 17,
vorliegend eine Röntgeneinrichtung 18 mit
einem bewegbaren C-Bogen 19, an dem sich gegenüberliegend
eine Strahlungsquelle 20 und ein Detektor 21 befestigt
sind. Der C-Bogen 19 ist um einen Patiententisch 22 schwenkbar.
Gesteuert wird die Röntgeneinrichtung 18 von
einer Steuereinrichtung 23, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
und/oder des Verfahrens nach 3 ausgebildet
ist.
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Das
bedeutet, dass in der Steuereinrichtung 23 die aufgenommenen
Bilder in Echtzeit auf das Vorliegen der Ankunftszeit des Kontrastmittelbolus durch
entsprechende Summenbildung und Überprüfung der Änderungen
ausgewertet werden, so dass bei Bedarf durch die Steuereinrichtung 23 die
Dosisregelung beendet werden kann. Dies alles geschieht vollkommen
automatisch, wie auch eine automatische Auswertung im Hinblick auf
hämodynamische Zielgrößen wie
oben beschrieben mit der Steuereinrichtung 23 erfolgen
kann.