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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Patienten beim erneuten Einnehmen einer bestimmten Atemanhalteposition für eine Bildaufnahme, insbesondere eine Magnetresonanzaufnahme, sowie eine Magnetresonanzeinrichtung mit einer solchen Vorrichtung.
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In der Magnetresonanz-Bildgebung, insbesondere bei der Herzbildgebung (Kardio-Bildgebung) ist es bekannt, Atemkommandos einzusetzen, um Bildartefakte aufgrund der Atembewegung zu vermeiden. Dabei hält der zu untersuchende Patient idealerweise für die gesamte Dauer der Datenaufnahme den Atem an. Aufgrund der begrenzten Dauer einer solchen Atemanhaltephase ist es jedoch oft nicht möglich, alle benötigten Bilddaten in einer solchen Atemanhaltephase aufzunehmen, die später in einer Rekonstruktion und/oder einer Auswertung zusammengeführt werden sollen. Da aber die Atemanhalteposition nicht ohne weiteres reproduzierbar ist, ergeben sich bei der Zusammenführung der Daten Registrierungsprobleme bzw. die Daten sind nicht konsistent.
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Zur Lösung dieses Problems wurde bislang lediglich vorgeschlagen, Registrierungsalgorithmen einzusetzen, um die während verschiedener Atemanhaltephasen aufgenommenen Bilddaten nachträglich aneinander anzupassen. Dies ist jedoch aufwendig und nicht immer von Erfolg gekrönt, insbesondere dann, wenn die Atemanhaltepositionen voneinander abweichen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die das möglichst genaue Wiedereinnehmen einer Atemanhalteposition erlauben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Unterstützung eines Patienten beim erneuten Einnehmen einer bestimmten Atemanhalteposition für eine Bildaufnahme vorgesehen, bei dem
- – in einer ersten Atemanhaltephase mittels einer Messvorrichtung die bestimmte Atemanhalteposition beschreibende Referenzdaten aufgenommen werden,
- – bei der Vorbereitung einer weiteren Atemanhaltephase die aktuelle Atemanhalteposition beschreibende Messdaten mit der Messvorrichtung aufgenommen und mit den Referenzdaten verglichen werden, und
- – eine die Abweichung der Messdaten von den Referenzdaten beschreibende Information an einer Ausgabevorrichtung ausgegeben wird.
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Damit wird erstmalig ein Verfahren beschrieben, das die möglichst genaue Reproduktion einer gewünschten Referenz-Atemanhalteposition ermöglicht. Hierzu wird zunächst in einer ersten Messung während einer ersten Atemanhaltephase eine Atemanhalteposition, die als Referenz-Atemanhalteposition verwendet wird, vermessen. Beschrieben wird diese Atemanhalteposition durch Referenzdaten, aus denen beispielsweise ein Referenzwert abgeleitet werden kann. In den folgenden Atemanhaltephasen, in denen weitere Daten mit der Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere einer Magnetresonanzeinrichtung, aufgenommen werden sollen, wird dann nach dem Atemkommando, aber vor der Bildaufnahme, eine erneute Messung durchgeführt und dem Patienten wird über die Ausgabevorrichtung ein Hinweis gegeben, wie nahe er der Referenz-Atemanhalteposition ist, so dass er sich orientieren kann und es ihm mithin leichter fällt, die Referenz-Atemanhalteposition, beschrieben durch die Referenzdaten, wieder einzunehmen. Dies alles erfolgt selbstverständlich automatisch, so dass eine zyklische, häufige Aktualisierung und Wiederausgabe der Information möglich ist, die den Patienten auf einfache Art und Weise wieder zu der Referenz-Atemanhalteposition zurückführt.
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Dies hat den Vorteil, dass Bilddaten, die in den unterschiedlichen Atemanhaltephasen aufgenommen werden, besonders leicht gemeinsam im Rahmen einer Rekonstruktion und/oder Auswertung verwendet werden können, nachdem keine oder nur äußerst geringe Abweichungen auftreten. So werden beispielsweise Bildartefakte vermieden und es treten weniger Auswertungsfehler auf. Registrierungsalgorithmen können aufgrund der großen Nähe der Daten der verschiedenen Atemanhaltephasen besser eingesetzt werden.
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Dabei sind erfindungsgemäß mehrere Varianten von Messvorrichtungen denkbar, die selbstverständlich auch kumulativ eingesetzt werden können.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass als Messvorrichtung eine Magnetresonanzeinrichtung verwendet wird, indem zur Ermittlung wenigstens eines Teils der Referenzdaten und der Messdaten ein Navigator in einem die Atemorgane, insbesondere das Zwerchfell, umfassenden Bereich aufgenommen wird. In diesem Fall ist also die Magnetresonanzeinrichtung, die auch zur Magnetresonanzbildaufnahme verwendet wird, auch die Messvorrichtung, nachdem die Messung der Referenzdaten bzw. der Messdaten ohnehin vor der eigentlichen Bildaufnahme stattfindet. Dabei bietet sich die Verwendung eines grundsätzlich bekannten Navigators als Messbildaufnahme an. Ein Navigator ist eine eindimensionale Magnetresonanzaufnahme, die äußerst schnell und mit geringem Aufwand erzeugt werden kann. Wird beispielsweise mittels des Navigators das Zwerchfell aufgenommen, so kann über die Nachverfolgung einer den Rand des Zwerchfells markierenden Kante die Bewegung des Zwerchfells und somit die Atemposition nachverfolgt werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn ein in longitudinaler Richtung gemessener Navigator verwendet wird, um eine deutliche Kante des Zwerchfells als ausgezeichneten Punkt nachverfolgen zu können. Die Lage eines derartigen ausgezeichneten Punktes kann auch als aus den Referenzdaten bzw. Messdaten abgeleiteter Referenzwert oder Messwert verwendet werden. Dies gestaltet den Vergleich einfach.
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Alternativ oder zusätzlich kann als Messvorrichtung auch ein Atemsensor verwendet werden. In diesem Fall wird also nicht die Bildaufnahmeeinrichtung selbst, insbesondere die Magnetresonanzeinrichtung, als Messvorrichtung eingesetzt, sondern es wird ein externes Gerät, der Atemsensor, vorgesehen. Solche Atemsensoren sind grundsätzlich bekannt. Im Rahmen der Magnetresonanz sind beispielsweise als konkrete Ausgestaltung von Atemsensoren Druckluftkissen bekannt, die beispielsweise zwischen einer Lokalspule und dem Torso des Patienten angeordnet werden können, so dass durch die Atmung des Patienten das Kissen zusammengedrückt wird und beispielsweise eine Druckmessung stattfinden kann. Selbstverständlich sind auch andere Varianten eines Atemsensors denkbar und einsetzbar.
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Wie bereits erwähnt, kann vorgesehen sein, dass aus den Referenzdaten ein Referenzwert ermittelt wird, der mit einem aus den Messdaten ermittelten Messwert verglichen wird. Ein Beispiel für einen solchen Referenzwert bzw. Messwert ist die Position eines ausgezeichneten Punktes des Zwerchfells in einem Navigator, wobei sich allgemein alle Größen eignen, die eine Atemphase in ihrem Verlauf möglichst genau beschreiben können. Im Falle eines externen Atemsensors, der mit einem Druckluftkissen arbeitet, kann beispielsweise der Druck bzw. das Volumen verdrängter Luft herangezogen werden.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn bei der weiteren Atemanhaltephase die Aufnahme der Messdaten, der Vergleich und die Ausgabe kontinuierlich und/oder zyklisch wiederholt werden, bis die bestimmte Atemanhalteposition, insbesondere innerhalb eines Toleranzbereichs, wieder eingenommen ist. Damit wird der Patient, wie bereits beschrieben wurde, durch kontinuierliche Unterstützung wieder zu der bestimmten Atemanhalteposition (Referenz-Atemanhalteposition) zurückgeführt, wobei ein gewisser Toleranzbereich definiert sein kann, innerhalb dessen die Atemanhaltepositionen als identisch gelten sollen.
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Die Messrate wird dabei so gewählt, dass die Zeitabstände deutlich kürzer als die relevanten Zeitkonstanten (beispielsweise 3–5s) der Atmung sind, insbesondere kleiner als 100 ms. Bei der Verwendung von Navigatoren können die Messungen alle 40 bis 60 ms vorgenommen werden, es sind jedoch auch kürzere Zeitabstände, in denen neue Messdaten aufgenommen werden, denkbar, beispielsweise 20 ms. Bei einem Atemsensor kann auch eine kontinuierliche Messung vorgesehen sein.
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Während es grundsätzlich möglich ist, dass bei Wiedererreichen der bestimmten Atemanhalteposition der Patient die korrekte Position, eventuell auch nach mehreren Annäherungen bestätigt, beispielsweise durch Drücken eines zusätzlich vorgesehenen Knopfes und/oder über eine vorher vereinbarte Geste, woraufhin die Bedienperson die eigentliche Bildaufnahme, beispielsweise ein Messprotokoll, startet, ist doch festzuhalten, dass dem System durch den vorgenommenen Vergleich selbst bekannt ist, wann die bestimmte Atemanhalteposition wieder eingenommen ist. Dann kann in bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass bei, insbesondere innerhalb eines Toleranzbereichs, wieder eingenommener bestimmter Atemanhalteposition die Bildaufnahme automatisch gestartet wird, insbesondere nach dem Halten der Atemanhalteposition für eine vorbestimmte Zeitspanne. Es kann also beispielsweise automatisch überprüft werden, ob für eine vorbestimmte Zeitspanne – beispielsweise 2s – die bestimmte Atemanhalteposition gehalten wird, woraufhin vollkommen automatisch die Bildaufnahme gestartet werden kann. Dann ist keine komplexe Kommunikation mit einem Bediener oder ein zusätzliches Betätigen von Bedienelementen wie einen Knopf notwendig.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Information als ein akustisches Signal ausgegeben wird. Nachdem es innerhalb der Patientenaufnahme grundsätzlich schwierig ist, optische Informationen für einen Patienten gut sichtbar wiederzugeben, bietet sich ein akustisches Signal an, um den Patienten zu der bestimmten Atemanhalteposition zurückzuführen. Vorzugsweise kann dabei als Signal ein mit einer Frequenz an- und ausgeschalteter Ton verwendet werden, wobei die Frequenz von der Abweichung der Messdaten von den Referenzdaten abhängig ist und mit zunehmender Annäherung der Messdaten an die Referenzdaten erhöht wird, bis ein Dauerton erreicht ist. Dem Patienten wird also ein akustisches Signal zugespielt, das ähnlich einem Abstandswarner in einem Kraftfahrzeug die An/Aus- Frequenz steigert, je mehr sich die Messdaten an die Referenzdaten annähern. Ist die bestimmte Atemposition erreicht, ertönt ein Dauerton, so dass der Patient erkennt, dass er diese momentane Atemposition halten soll. Dadurch, dass ein bekanntes Signalkonzept, nämlich die Abstandswarnung in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise bei einer Einparkhilfe, verwendet wird, kann der Patient intuitiv die Bedeutung des akustischen Signals nachvollziehen und somit auf einfache Weise die bestimmte Atemanhalteposition wieder einnehmen. Bei Übereinstimmung der Messdaten und der Referenzdaten, insbesondere innerhalb eines Toleranzbereichs, wird dann ein Dauerton ausgegeben.
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Grundsätzlich können verschiedene Ausgabemittel als Teil der Ausgabevorrichtung verwendet werden, um das akustische Signal auszugeben, beispielsweise dediziert vorgesehene Lautsprecher und/oder ein Kopfhörer, den der Patient ohnehin trägt, um Anweisungen des Bedienpersonals entgegennehmen zu können. In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das akustische Signal durch Gradientenspulen einer Magnetresonanzeinrichtung ausgegeben wird. In diesem Fall kann also wiederum die Bildaufnahmeeinrichtung selbst, hier die Magnetresonanzeinrichtung, eingesetzt werden, um auch als Ausgabevorrichtung zu dienen. Dabei werden die Gradientenspulen letztlich als Lautsprecher verwendet, indem sie mit Gradientenpulsen derart angesteuert werden, dass die sich insbesondere an einer Verkleidung der Magnetresonanzeinrichtung als Schwingkörper ergebenden Schwingungen den Ton ergeben. Nachdem die Messung der Atemanhalteposition ja außerhalb der eigentlichen Bildaufnahme stattfindet, ist eine solche „Mehrfachnutzung“ der Gradientenspulen durchaus machbar und vermeidet das Vorsehen eines externen Ausgabemittels der Ausgabevorrichtung. Insbesondere ist es denkbar, wenn die Magnetresonanzeinrichtung sowohl als Ausgabevorrichtung als auch als Messvorrichtung dient, ohne weitere externe Mittel auszukommen. Auf diese Weise kann, ohne zusätzliche Vorrichtungen zu benötigen, eine Magnetresonanzeinrichtung selbst die notwendigen Funktionalitäten zur Verfügung stellen.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die Information optisch ausgegeben wird, wobei eine solche Ausgabe vor allem im Hinblick auf eine Bedienperson sinnvoll sein kann. Selbstverständlich ist es auch denkbar, ein optisches Anzeigemittel, insbesondere einen Monitor, so anzuordnen, dass auch ein innerhalb der Patientenaufnahme positionierter Patient die Information darauf wahrnehmen und entsprechend darauf reagieren kann. Bevorzugt ist jedoch die Verwendung eines akustischen Signals.
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In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können nach Beendigung der Messung in einer Atemanhaltephase erneut Messdaten mit der Messvorrichtung aufgenommen und mit den Referenzdaten verglichen werden. Auf diese Weise ist es möglich, zu überprüfen, ob die Atemposition zur Beendigung der Bildaufnahme noch immer der Atemanhalteposition zu Beginn der Atemanhaltephase entspricht. Beispielsweise kann ein weiterer Navigator ausgespielt und aufgenommen werden, nachdem die Bildaufnahme beendet ist. Mittels eines Atemsensors ist es auch während der gesamten Bildaufnahme möglich, das Halten der bestimmten Atemanhalteposition zu überprüfen. Sollten beispielsweise einen oder mehrere Schwellwerte überschreitende Abweichungen auftreten, kann vorgesehen sein, dass die Bildaufnahme wiederholt wird und/oder die Daten verworfen werden.
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Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Patienten beim erneuten Einnehmen einer bestimmten Atemanhalteposition für eine Bildaufnahme, umfassend eine Messvorrichtung, eine Ausgabevorrichtung und eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, das bedeutet, sie ist zur Ansteuerung einer Messvorrichtung zur Aufnahme von Referenzdaten in einer ersten Atemanhaltephase, insbesondere unmittelbar vor der Bildaufnahme, und ferner zur Ansteuerung der Messvorrichtung bei der Vorbereitung einer weiteren Atemanhaltephase zur Aufnahme von die aktuelle Atemposition beschreibenden Messdaten ausgebildet. Innerhalb der Steuereinrichtung können die Referenzdaten mit den Messdaten verglichen werden, wobei die Steuereinrichtung zur Ausgabe einer die Abweichung der Messdaten von den Referenzdaten beschreibenden Information an einer Ausgabevorrichtung ausgebildet ist. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf die erfindungsgemäße Vorrichtung übertragen, so dass auch damit die aufgezeigten Vorteile erreicht werden können.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung einen Atemsensor und/oder eine Magnetresonanzeinrichtung umfasst. So können, wie bereits oben beschrieben wurde, mittels der Magnetresonanzeinrichtung, die auch zur Bildaufnahme verwendet wird, Navigatoren aufgenommen werden, aus denen aktuelle Atempositionen gefolgert werden können.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die Ausgabevorrichtung ein akustisches Ausgabemittel, insbesondere umfassend Gradientenspulen einer Magnetresonanzeinrichtung, und/oder ein optisches Ausgabemittel umfasst. Über ein derartiges akustisches Ausgabemittel kann ein in seiner An/Aus-Frequenz variabler Ton erzeugt werden, der ähnlich wie eine Abstandswarnung in einem Kraftfahrzeug immer mehr zu einem durchgehenden Ton wird, je mehr man sich der gewollten bestimmten Atemanhalteposition (Referenz-Atemanhalteposition) nähert. Dabei können insbesondere die Gradientenspulen der Magnetresonanzeinrichtung, die auch zur Bildaufnahme verwendet wird, eingesetzt werden, um den Ton auszugeben.
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Die Vorrichtung kann ferner eine Bedieneinrichtung umfassen, insbesondere einen Knopf, der zur Gabe eines Bestätigungssignals bei Einnahme der bestimmten Atemanhalteposition durch den Patienten dient. Auf diese Weise kann eine Bedienperson also davon in Kenntnis gesetzt werden, dass es den Patienten gelungen ist, die bestimmte Atemanhalteposition wieder einzunehmen und die Aufnahme kann gestartet werden. Selbstverständlich kann alternativ auch die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, bei, insbesondere innerhalb eines Toleranzbereichs, wieder eingenommener Atemanhalteposition die Bildaufnahme automatisch zu starten, insbesondere nach dem Halten der Atemanhalteposition für eine vorbestimmte Zeitspanne.
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Die Erfindung betrifft schließlich eine Magnetresonanzeinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung einer solchen Magnetresonanzeinrichtung ist diese als Messvorrichtung zur Aufnahme eines Navigators im Bereich der Atemorgane ausgebildet und/oder ein akustisches Ausgabemittel der Ausgabevorrichtung umfasst Gradientenspulen. Sind beide eben genannten Ausgestaltungen realisiert, sind keine gegebenenfalls aufwendigen externen Komponenten erforderlich, nachdem die Magnetresonanzeinrichtung sowohl als Messvorrichtung als auch als Ausgabevorrichtung wirkt. Die Steuereinrichtung kann dabei die ohnehin vorgesehene Steuereinrichtung der Magnetresonanzeinrichtung sein.
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Ansonsten gelten auch für die Magnetresonanzeinrichtung die Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung selbstverständlich analog fort.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine den Zeitablauf bei der ersten Atemanhaltephase bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zeigende Darstellung,
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2 eine den Zeitablauf bei weiteren Atemanhaltephasen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigende Darstellung,
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3 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
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4 eine erfindungsgemäße Magnetresonanzeinrichtung.
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Im Folgenden soll nun ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens näher dargestellt werden. Dabei geht es darum, einen Patienten, der in einer ersten Atemanhaltephase eine erste bestimmte Atemanhalteposition eingenommen hatte, dabei zu unterstützen, diese bestimmte Atemanhalteposition auch während weiterer Atemanhaltephasen wieder erreichen zu können.
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Daher zeigt nun 1 einen Zeitablauf im Bereich der ersten Atemanhaltephase in Form einer Prinzipskizze. In diesem Ausführungsbeispiel sollen Magnetresonanzdaten verteilt über mehrere Atemanhaltephasen aufgenommen werden, die dann später zur weiteren Auswertung und/oder Rekonstruktion zusammengefasst werden sollen. Mithin wird als Bildaufnahmeeinrichtung eine Magnetresonanzeinrichtung verwendet, die im vorliegenden Beispiel auch als eine Messvorrichtung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird. Dabei wird ein Navigator in longitudinaler Richtung, also Kopf-Fuß-Richtung, des Patienten aufgenommen, der eine Begrenzung des Zwerchfells zeigt. Diese Kante in dem eindimensionalen Magnetresonanzbild ist die relevante Größe, die im Folgenden betrachtet werden soll.
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So zeigt nun der Verlauf 1 in dem Kasten 2 der 1 gerade den Verlauf dieser Kante im Navigator, der später auch als Messwert angesehen wird. Ersichtlich erfolgt vor diesem Zeitpunkt, also vor der Bildaufnahme und vor einem Atemanhaltekommando, noch ein freies Atmen des Patienten. In dem Kasten 2 sind der einfacheren Darstellung halber die Zeitpunkte der Aufnahme der einzelnen Navigatoren nicht dargestellt. Zu einem Zeitpunkt 3 erfolgt dann das Atemanhaltekommando für den Patienten, welcher den Atem in einer bestimmten „Navigatorposition“ anhält, welche im Folgenden als Referenzwert 4 bezeichnet werden soll. Diese aus den Referenzdaten des unmittelbar vor der nun folgenden Bildaufnahme, Kasten 5, aufgenommenen, als Referenzdaten zu betrachtenden Navigators ermittelte Referenz-Atemanhalteposition beschreibt mithin die bestimmte Atemanhalteposition, die auch während folgender Atemanhaltephasen und entsprechender Bildaufnahmen wieder eingenommen werden soll.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird auch unmittelbar nach der durch den Kasten 5 angedeuteten Bildaufnahme von Magnetresonanzdaten wiederum ein Navigator aufgenommen, Kasten 6, wobei überprüft werden kann, die Navigatorposition, also der Messwert 7 unmittelbar nach der Bildaufnahme, noch – insbesondere innerhalb eines Toleranzbereiches – dem Referenzwert 4 entspricht. Treten zu große Abweichungen auf, können die aufgenommenen Magnetresonanzdaten verworfen werden und/oder die Bildaufnahme kann wiederholt werden.
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Nach dieser ersten Atemanhaltephase ist nun folglich der Referenzwert 4 basierend auf den Referenzdaten bekannt. 2 zeigt nun den Verlauf zur Vorbereitung und Durchführung einer weiteren Atemanhaltephase, die wiederum gemäß einem Kasten 8 zur Bildaufnahme genutzt wird. Die Vorbereitungsphase dieser Atemanhaltephase und mithin der Bildaufnahme ist durch einen Kasten 9 symbolisiert, der zur besseren Darstellung etwas gestreckt ist. Der Verlauf 10 innerhalb des Kastens 9 gibt wiederum den Messwert im Navigator wieder, das bedeutet, die Position einer Kante des Zwerchfells als ausgezeichneter Punkt, der in dem eindimensionalen Magnetresonanzbild, das der Navigator darstellt, verfolgt wird. Zur besseren Darstellung sind ferner beispielhaft drei Aufnahmezeitpunkte 11, 12 und 13 von Navigatoren dargestellt; es sei jedoch an dieser Stelle angemerkt, dass die Navigatoren in der tatsächlichen Ausführung häufiger aufgenommen werden, beispielsweise in einem Abstand von 100 ms oder weniger.
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In einer Steuereinrichtung der Magnetresonanzeinrichtung werden nun die jeweiligen Messwerte 14, 15 und 16 mit dem Referenzwert 4 verglichen. Zur Unterstützung des Patienten dabei, möglichst wieder die bestimmte Atemanhalteposition einzunehmen, der der Referenzwert 4 entspricht, wird ein akustisches Signal ausgegeben, dem ein Ton mit einer bestimmten Frequenz an- und ausgeschaltet wird. Diese Frequenz steigt an, je mehr man sich mit dem Messwert 14, 15, 16 dem Referenzwert 4 nähert. Bei Übereinstimmung oder innerhalb eines Toleranzbereiches von beispielsweise einem Prozent oder weniger an dem Referenzwert 4 liegenden Messwert 14, 15, 16 entsteht ein Dauerton. Dies ist in 2 ebenso dem Prinzip nach dargestellt. Der Messwert 14 weicht stark von dem Referenzwert 4 ab, so dass ein akustisches Signal 17 mit einer niedrigen Frequenz entsteht. Der Messwert 15 liegt bereits näher an dem Referenzwert 4, so dass ein akustisches Signal 18 entsteht, dessen Frequenz höher als die des akustischen Signals 15 ist. Der Messwert 16 stimmt – gegebenenfalls innerhalb des Toleranzbereichs – mit dem Referenzwert 4 überein, so dass als akustisches Signal 19 ein Dauerton vorliegt. Durch die akustischen Signale 17, 18 und 19 erhält der Patient also eine Information, wie er sich der bestimmten Atemanhalteposition nähert und ob er diese bereits erreicht hat. Bei Dauerton ändert der Patient mithin seine Atemposition nicht mehr und die weitere Atemanhaltephase beginnt.
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Stellt die Steuereinrichtung der Magnetresonanzeinrichtung fest, dass die durch den Referenzwert 4 beschriebene Atemanhalteposition für eine vorbestimmte Zeitspanne, beispielsweise zwei Sekunden, gehalten wurde, beginnt vollautomatisch die Bildaufnahme, Kasten 8.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es aber auch denkbar, dass der Patient das Wiedereinnehmen der Atemanhalteposition bestätigt, beispielsweise durch eine Geste oder durch das Drücken eines Bedienelements, insbesondere eines Knopfes, das für diesen Zweck vorgesehen wurde. Dann kann die Bedienperson die Bildaufnahme starten.
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Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass es durchaus möglich sein kann, dass der Patient mehrere Anläufe benötigt, die bestimmte Atemanhalteposition wieder einzunehmen. Dies ist problemlos möglich, nachdem in der Vorbereitungsphase, Kasten 9, regelmäßig, also zyklisch, Navigatoren aufgenommen werden, um die Abweichung zu dem Referenzwert 4 zu ermitteln und entsprechend die Information, hier als akustisches Signal auszugeben. Es ist auch eine zusätzliche optische Ausgabe denkbar, beispielsweise ein Bildschirm für eine Bedienperson.
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Vorliegend wird das akustische Signal 17, 18, 19 im Übrigen durch die Gradientenspulen der Magnetresonanzeinrichtung erzeugt. Dabei werden die Gradientenspulen mit bestimmten Gradientenpulsen angesteuert, so dass beispielsweise eine Verkleidung der Magnetresonanzeinrichtung als Klangkörper wirkt und den Ton erzeugt. Alternativ ist es selbstverständlich auch denkbar, insbesondere dann, wenn beispielsweise ohnehin ein Kopfhörer für den Patienten verwendet wird, ein anderes akustisches Ausgabemittel als Teil der oder die Ausgabevorrichtung zu verwenden, insbesondere den bereits erwähnten, häufig ohnehin vorgesehenen Kopfhörer, den der Patient während der Untersuchung mit der Magnetresonanzeinrichtung trägt.
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Nach der Bildaufnahme, Kasten 8, wird analog 1 unmittelbar nach der Bildaufnahme, Kasten 20, wiederum ein Navigator für einen Messwert 21 aufgenommen, um zu überprüfen, ob die bestimmten Atemanhalteposition auch über die Bildaufnahme hinweg gehalten wurde.
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Das Vorgehen, das bezüglich 2 beschrieben wurde, lässt sich für eine beliebige Anzahl weiterer Atemanhaltephasen wiederholen.
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Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass zusätzlich zu den Navigatoren oder alternativ dazu auch eine dedizierte Messvorrichtung, die extern zu der Magnetresonanzeinrichtung ist, verwendet werden kann, beispielsweise ein Atemsensor. Ein derartiger Atemsensor kann ein Druckluftkissen umfassen, das zwischen einer Lokalspule und dem Körper des Patienten eingefügt wird und dessen Druck bzw. das Volumen der verdrängten Luft vermessen wird. Dabei ergeben sich ähnliche Verläufe wie die Verläufe 1, 10.
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3 zeigt nun eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Unterstützung eines Patienten beim erneuten Einnehmen einer bestimmten Atemanhalteposition für eine Bildaufnahme, mithin einer Vorrichtung, mit der das beschriebene erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt werden kann.
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Eine solche Vorrichtung 22 umfasst allgemein gesprochen eine Steuereinrichtung 23, die den Betrieb der Gesamtvorrichtung 22 und seiner Komponenten steuert. Die Steuereinrichtung 23 kann dabei die Steuereinrichtung der verwendeten Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere der Magnetresonanzeinrichtung sein.
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Ferner weist die Unterstützungsvorrichtung 22 eine Messvorrichtung 24 auf, mit der die aktuelle Atemposition beschreibende Messdaten aufgenommen werden können, mithin die genannten Referenzdaten und auch die Messdaten nach der Bildaufnahme und bei weiteren Atemanhaltephasen. Die Messvorrichtung 24 kann, wie bereits beschrieben, die Magnetresonanzeinrichtung sein, möglich ist es jedoch auch, einen gestrichelt angedeuteten Atemsensor 25 zu verwenden.
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Schließlich ist noch die Ausgabevorrichtung 26 vorgesehen, die hier ein akustisches Ausgabemittel 27 zur Ausgabe des Tons als akustisches Signal und ein optisches Ausgabemittel 28 aufweist. Das akustische Ausgabemittel 27 kann beispielsweise durch die Gradientenspulen oder durch einen durch den Patienten zu tragenden Kopfhörer gebildet werden, während das optische Ausgabemittel 28 beispielsweise ein Bildschirm einer Anzeigevorrichtung der Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere der Magnetresonanzeinrichtung, sein kann. Ferner, hier nicht näher dargestellt, kann die Vorrichtung 22 auch ein Bedienelement, insbesondere einen Knopf, zur Bestätigung der eingenommenen bestimmten Atemanhalteposition durch den Patienten umfassen.
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Relevant ist, dass die Steuereinrichtung 23 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist, das bedeutet, sie kann die Messvorrichtung 24 und die Ausgabevorrichtung 26 so ansteuern, dass die Messdaten aufgenommen werden, welche die Steuereinrichtung 23 dann vergleicht und entsprechend die Information, insbesondere als akustisches Signal, ausgegeben wird.
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4 zeigt abschließend eine Magnetresonanzeinrichtung 29, in die eine erfindungsgemäße Vorrichtung 22 integriert ist. Die Magnetresonanzeinrichtung 29 weist wie üblich eine Grundfeldmagneteinheit 30 auf, die eine Patientenaufnahme 31 aufweist, in die ein Patient zur Bildaufnahme eingefahren werden kann. Die Patientenaufnahme 31 umschließend sind eine Hochfrequenzspule 32 (Körperspule) und die Gradientenspulen 33 vorgesehen, die mehrere Teilspulen für verschiedene Richtungen umfasst. Die Gradientenspulen 33 wirken hier als akustisches Ausgabemittel 27, während die Magnetresonanzeinrichtung an sich als Messvorrichtung 24 wirkt. Die Steuereinrichtung 23 dient hier sowohl zur Steuerung der üblichen Funktion der Magnetresonanzeinrichtung 29 wie auch der Funktion der hier integrierten Vorrichtung 22, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
