DE102011090047A1 - Kontrollverfahren und Kontrollsystem - Google Patents

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DE102011090047A1
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Hans-Christoph Becker
Ute Feuerlein
Michael Scheuering
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Klinikum Der Universitat Muenchen - Campus Innenstadt
Siemens AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kontrollverfahren (Z) zur Ermittlung eines Qualitätsindikators von medizintechnischen Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD) aus einem kontrastmittelunterstützten Tomographiescan (B) einer Untersuchungsstruktur (P) mittels eines Tomographiesystems (9). Dabei wird während und/oder in direktem Anschluss an den Tomographiescan (B) automatisch mindestens ein Kontroll-Parameterwert (CPW) aus den Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD) in Bezug auf einen Kontrastmittelbildbereich abgeleitet, der eine Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD) im Kontrastmittelbildbereich repräsentiert. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kontrollsystem (7) für eine solche Ermittlung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontrollverfahren zur Ermittlung eines Qualitätsindikators von medizintechnischen Aufnahme-Ergebnisdaten aus einem kontrastmittelunterstützten Tomographiescan einer Untersuchungsstruktur mittels eines Tomographiesystems. Sie betrifft außerdem ein Kontrollsystem zur Ermittlung eines solchen Qualitätsindikators.
  • Kontrastmittelunterstützte Tomographiescans sind mittlerweile aus der bildgebenden Medizintechnik nicht mehr wegzudenken. So werden heute etwa 80% aller Computer-Tomographie-Untersuchungen (und auch ein erheblicher Anteil der Magnetresonanz-Tomographieuntersuchungen) unter Verwendung von Kontrastmitteln durchgeführt. Dies bedeutet, dass zusätzlich zu den Parameterwerteinstellungen des jeweiligen Bildaufnahmesystems weitere wichtige Parameterwerte zur Gabe des jeweiligen Kontrastmittels richtig eingestellt werden müssen, um eine ausreichende Bildqualität der akquirierten Tomographie-Bilddaten zu erreichen. Zu den medizintechnischen Bildaufnahmesystemen oder Tomographiesystemen zählen prinzipiell alle automatischen oder teilautomatischen Bildaufnahmesysteme wie Ultraschall, Computertomographen (CT), Magnetresonanztomographen (MR) sowie spezielle Tomographen, die eigens für kontrastmittelbasierte Tomographieaufnahmen ausgebildet sind – etwa für SPECT (Einzelphotonen-Emissionscomputer-Tomographie – Englisch "Single Photon Emission Computed Tomography) oder PET (Positronen-Emissions-Tomographie).
  • Kontrastmittel werden allgemein als solche Mittel definiert, die die Darstellung von Strukturen und Funktionen des Körpers bei bildgebenden Verfahren wie Röntgendiagnostik, Magnetresonanz-Tomographie (MRT) und Sonographie (Ultraschall) verbessern. Die Wirkung von Kontrastmitteln besteht darin, dass sie das Signal, das in der jeweiligen Untersuchung registriert wird, modifizieren. Ziel des Einsatzes ist, bei der Untersuchung Zusatzinformationen zu gewinnen. Beispielsweise verwendet man in der Radiografie oft Kontrastmittel, die Röntgenstrahlen stärker absorbieren als normales Weichteilgewebe. Gewöhnlich sieht man auf einem Röntgenbild keine Blutgefäße. Wenn man beispielsweise eine jodhaltige Lösung als Kontrastmittel injiziert, werfen die Gefäße, in die die Lösung gelangt, Röntgenschatten und machen sie so sichtbar. Üblicherweise werden Kontrastmittel von sogenannten Tracern unterschieden. Hierbei handelt es sich um eine künstliche, oft radioaktiv markierte körpereigene oder körperfremde Substanz, die nach Einbringung in den lebenden Körper am Stoffwechsel teilnimmt und darüber unterschiedlichste Untersuchungen ermöglicht oder erleichtert. Im Rahmen der hier vorliegenden Anmeldung werden sowohl herkömmlicherweise als Kontrastmittel definierte Mittel als auch Tracer allgemein als "Kontrastmittel" bezeichnet.
  • Kontrastmittel können in Reinform gegeben oder mit weiteren, verdünnenden Mitteln gemischt werden. So ist es beispielsweise üblich, einer bestimmten Kontrastmitteldosis eine bestimmte Menge an Kochsalzlösung beizumischen bzw. diese beiden Mittel simultan zu geben.
  • In der medizintechnischen Bildgebung ist sowohl eine von der Menge her ausreichende als auch in der Verteilung gleichmäßige Kontrastmittelanreicherung im Untersuchungsobjekt (üblicherweise also einem Patienten) nötig, um im Nachgang auf Basis der akquirierten Aufnahme-Ergebnisdaten eine Grundlage für eine ärztliche Diagnose bereitzustellen. Auch um die Aufnahme-Ergebnisdaten in einer sogenannten Postprocessing-Applikation, also einer automatischen Auswertungseinrichtung, auswerten zu können, muss eine bestimmte Bildqualität erreicht werden, da sonst die nötigen Algorithmen, beispielsweise bei einer Segmentierung im Postprocessing, falsche oder unzureichende Ergebnisse liefern.
  • Gründe für eine nicht ausreichende Kontrastierung können vielfältig sein. Beispielsweise zählen hierunter:
    • – Ein falsches Timing des bildgebenden Scanners nach einer Kontrastmittelinjektion, beispielsweise bei Stenosen: Beispielsweise kann sich bei intravenöser Injektion eines Kontrastmittels die Kontrastmittelverteilung im Gefäßsystem durch eine Gefäßstenose, also eine Verengung, etwa in der Halsschlagader verzögern, so dass beispielsweise noch nicht ausreichend Kontrastmittel im Gehirn angekommen ist, obwohl damit eigentlich zu rechnen gewesen wäre.
    • – Eine zu kurze Scandauer, wie dies beispielsweise bei sogenannten Flash-Scans der Fall sein kann. Unter einem Flash-Scan wird ein solcher Tomographiescan verstanden, der sehr schnell, insbesondere mit einem schnellen Vorschub des Patiententischs, erfolgt.
    • – Eine versehentliche Injektion von reiner Kochsalzlösung anstatt des Kontrastmittels oder einer Kochsalz-Kontrastmittel-Mischung,
    • – Eine fehlerhafte Einstellung von Kontrastmittelparametern, beispielsweise in Bezug auf den Fluss und/oder das Volumen des Kontrastmittels. Die Kontrastmittelparameter werden oftmals in einem Injektionsprotokoll vorab festgelegt, das eine automatische Kontrastmittelgabe steuert. Darin sind beispielsweise der Kontrastmittelfluss in ml/s und/oder das Gesamtvolumen des zu verabreichenden Kontrastmittels niedergelegt sowie (indirekt bedingt durch diese beiden Parameter) die Zeit, die für die Kontrastmittelgabe vorgesehen ist. Außerdem kann eine Druck-Höchstgrenze des Injektionsdrucks angegeben werden sowie zahlreiche weitere Parameterwerte. Nach Definition aller relevanten Parameterwerte arbeitet das Kontrastmittelgabesystem die Kontrastmittelgabe nach dem Injektionsprotokoll automatisch ab – sind also im Injektionsprotokoll bereits für den geplanten Tomographiescan inadäquate Parameterwerte eingestellt, so hat dies indirekt Einfluss auf die resultierende Bildqualität der aus dem Tomographiescan resultierenden Bilddaten.
    • – Eine fehlerhafte Nadelpositionierung, beispielsweise eine paravasate Positionierung, bei der die Zielvene nicht ordnungsgemäß bei einer Injektion getroffen wurde, so dass kein oder nur weniger Kontrastmittel in die Vene gelangt.
  • 1 zeigt ein Schnittbild eines menschlichen Brustkorbes (Thorax) aus einem kontrastmittelunterstützten CT-Scan, bei dem eine zu hohe Kontrastmittelanreicherung erfolgt ist, während 2 ein Schnittbild desselben Brustkorbes bei ausreichender Kontrastmittelanreicherung zeigt. Es ist erkennbar, dass bei der zu hohen Kontrastmittelanreicherung in 1 die einzelnen Organe ineinander verschwommen angezeigt sind, so dass eine klare Abgrenzung nur unzureichend möglich ist. Diese Abgrenzung ist dagegen anhand der Darstellung in 2 ohne Weiteres möglich.
  • 3 zeigt ein Schnittbild eines Thorax aus einem kontrastmittelunterstützten CT-Scan, bei dem die Kontrastmittelanreicherung in der Zielstruktur nur unzureichend erfolgt ist. Das Ergebnis ist, dass allenfalls die Wirbelsäule des Patienten schemenhaft erkennbar ist. Für eine Befundung ist dieses Schnittbild praktisch wertlos.
  • Eine Kontrolle der Bilder aus dem kontrastmittelunterstützten Scanvorgang erfolgt bisher gar nicht oder nur auf Basis von reiner Inaugenscheinnahme so genannter Real Time Display-Daten bzw. -Bilder. Im Rahmen dieser Anmeldung wird folgende prinzipielle Unterscheidung von Bilddaten gemacht:
    • – Rohbilddaten sind die Daten, die direkt bei der Akquise entstehen. Sie umfassen daher eine Sammlung von Detektorsignalen, die noch nicht für eine Bildanzeige aufbereitet sind.
    • – Rekonstruierte Bilddaten sind solche Bilddaten, die nach einer vollumfassenden Bildrekonstruktion aus den Rohbilddaten abgeleitet wurden. Sie stellen die Basis für eine spätere Befundung durch medizinisches Fachpersonal dar.
    • – Real Time Display-Daten sind solche Bilddaten, die aus einer groben Umwandlung der Rohbilddaten in Bilder resultieren und daher praktisch parallel zur Bildakquise generiert werden können. Real Time Display-Daten weisen eine erheblich schlechtere Bildqualität, insbesondere Auflösung und Informationsfülle, auf als die rekonstruierten Bilddaten gemäß obiger Definition. Die Real Time Display Daten sind insbesondere meist ungefiltert, so dass sie im Extremfall starke Rauscheffekte durch Artefakte uvm. aufweisen. Sie geben daher nur einen sehr schlichten Überblick für das Personal vor Ort am Tomographiesystem.
    • – Aufnahme-Ergebnisdaten sind nur die Rohbilddaten und/oder die Real Time Display-Daten, nicht aber die rekonstruierten Bilddaten. Es handelt sich also immer um Bilddaten, aus denen ein Benutzer nur schwierig, wenn überhaupt, Rückschlüsse auf die tatsächliche Bildqualität der Bilddaten ziehen kann.
  • Zu einer ersten Qualitätskontrolle werden im besten Falle nur die Real Time Display-Daten herangezogen und hieraus abgeleitete Bilddarstellungen durch Inaugenscheinnahme grob bewertet. Ein Bediener kann dabei in der Regel aber nur unzureichend beurteilen, ob eine ausreichende Kontrastierung in den Bilddaten erzielt wurde; außerdem fehlt es meist schon an der Zeit zur eingehenderen Prüfung. Die eigentliche umfassende Rekonstruktion der Bilddaten erfolgt derweilen meist im Hintergrund oder im Nachgang zum Tomographiescan, so dass die rekonstruierten Bilddaten erst deutlich später vorliegen. Die eigentlich aussagekräftige Qualitätskontrolle der Bilddaten findet daher heute erst bei der Diagnose durch einen befundenden Arzt oder bei der Anwendung von Post-Processing-Applikationen statt.
  • War die Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten im Endeffekt nicht ausreichend, so führt dies üblicherweise dazu, dass eine Befundung oder eine Auswertung mit einer Post-Processing-Applikationen nicht bzw. nicht im gewünschten Umfang möglich ist, da klinisch relevante Zielstrukturen, etwa Gefäße, nicht in für eine Diagnose ausreichender Qualität zur Verfügung stehen. Diese Mängel werden üblicherweise erst dann festgestellt, wenn ein Patient, allgemein gesprochen ein Untersuchungsobjekt, nicht mehr in greifbarer Nähe des Tomographiesystems präsent ist, sondern beispielsweise die betreffende radiologische Abteilung bereits verlassen hat. Hieraus ergeben sich erhöhte Mehraufwände sowohl in organisatorischer als auch finanzieller Hinsicht, möglicherweise Verzögerungen der weiteren Diagnostik und nicht zuletzt eine erhöhte Strahlenbelastung, wenn eine komplette Untersuchung zu einem späteren Zeitpunkt komplett wiederholt werden muss.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es vor diesem Hintergrund, eine verbesserte Möglichkeit bereitzustellen, wie ein Qualitätsindikator medizintechnischer Aufnahme-Ergebnisdaten aus kontrastmittelunterstützten Tomographiescans bereitgestellt werden kann. Hierbei geht es insbesondere darum, eine Möglichkeit bereitzustellen, bei Qualitätsproblemen möglichst frühzeitig eingreifen zu können, um den Ablauf des Tomographiescans gegebenenfalls zu korrigieren.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Kontrollverfahren gemäß Anspruch 1 und ein Kontrollsystem gemäß Anspruch 12 gelöst.
  • Demgemäß wird bei einem Kontrollverfahren eingangs genannten Art während und/oder in direktem Anschluss an den Tomographiescan automatisch mindestens ein Kontroll-Parameterwert aus den Aufnahme-Ergebnisdaten in Bezug auf einen Kontrastmittelbildbereich abgeleitet, der eine Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten im Kontrastmittelbildbereich repräsentiert.
  • Wie bereits erwähnt, umfassen die Aufnahme-Ergebnisdaten insbesondere Bilddaten, die noch nicht einer vollständigen Rekonstruktion unterzogen sind, also speziell Rohbilddaten und/oder Real Time Display-Daten, aber auch anderweitige, "halbfertige" Bilddaten, die in ihrer Form mindestens noch nicht vollständig – also höchstens unvollständig – für eine umfassende bestimmungsgemäße Befundung durch einen Spezialisten und/oder für eine umfassende bestimmungsgemäße Durchführung von Postprocessing-Schritten verwendbar sind.
  • Als Untersuchungsstruktur wird eine Struktur eines Untersuchungsobjekts (beispielsweise eines Patienten) definiert, die prinzipiell auch das gesamte Untersuchungsobjekt umfassen kann, bevorzugt jedoch eine Teilstruktur dessen ist. Die Definition als "Untersuchungs"struktur ergibt sich im Endeffekt aus dem Erkenntnisinteresse des später befundenden Fachmanns, d.h. aus den Angaben bzw. Parameterwerten, die dieser vor Durchführung des Scans im Sinne einer Datenanforderung zur Verfügung gestellt hat. Eine Untersuchungsstruktur kann beispielsweise ein Organ bzw. eine Anzahl von Organen im Inneren eines Patientenkörpers sein, jedoch auch Knochenstrukturen, Blut- und/oder andere Gefäßsysteme.
  • Die von der Untersuchungsstruktur akquirierten Aufnahme-Ergebnisdaten werden also bereits während des Tomographiescans bzw. direkt im Anschluss daran analysiert, wobei es von zentraler Bedeutung ist, dass diese Analyse automatisiert, das heißt selbsttätig, basierend auf vorab definierten Algorithmen bzw. maschinengesteuert erfolgt. "In direktem Anschluss an den Tomographiescan" bedeutet, dass die Aufnahme-Ergebnisdaten noch vor einer bestimmungsgemäßen Übermittlung an einen Befunder bzw. eine Postprocessing-Applikation bzw. im Beisein eines Patienten oder anderweitigen Untersuchungsobjekts analysiert werden. Eine Analyse in direktem Anschluss an den Tomographiescan erfolgt zeitlich bevorzugt innerhalb einer Stunde ab Abschluss des Tomographiescans.
  • Die Analyse erfolgt auf Basis eines vordefinierten Kontroll-Parameters, so dass die abgeleiteten Kontroll-Parameterwerte reproduzierbar und auch im Nachhinein nachweisbar sind. Die Kontroll-Parameterwerte beziehen sich auf einen Kontrastmittelbildbereich, das heißt auf einen solchen Bereich, innerhalb der Aufnahme-Ergebnisdaten, die einen Wirkbereich des Untersuchungsobjekts repräsentieren, innerhalb dessen eine Anreicherung von Kontrastmittel erkennbar ist bzw. innerhalb derer Bestimmungsgemäßerweise eine Anreicherung von Kontrastmittel erwartet wird. Der Kontroll-Parameterwert repräsentiert eine Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten.
  • Im Gegensatz zu einer rein visuellen Qualitätskontrolle von Aufnahme-Ergebnisdaten verwendet das erfindungsgemäße Kontrollverfahren also eine automatisierte Untersuchung auf Basis objektiver Kriterien bzw. auf Basis von Ableitungsalgorithmen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Qualitätserkennung effektiver, schneller und vor allem präziser und genauer erfolgen kann, wodurch eine deutlich erhöhte Treffsicherheit mangelhafter Qualitäten erzielt ist. Es erfolgt im Endeffekt eine systematische Untersuchung ohne dass bereits die voll rekonstruierten Bilddaten aus dem Tomographiescan vorliegen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, dass die Durchführung des Kontrollverfahrens in direkter zeitlicher Nähe bzw. in direktem zeitlichen Zusammenhang zur Durchführung des Tomographiescans erfolgt, wodurch unter anderem auch sichergestellt werden kann, dass das Untersuchungsobjekt bei mangelhaftem Qualitätsindikator noch vor Ort ist, sich insbesondere bevorzugt sogar noch auf einer Patientenliege des Tomographiesystems befindet und hierum wiederum bevorzugt noch an das Kontrastmittelgabesystem angeschlossen ist. Insbesondere in einem solchen Fall kann möglicherweise auf eine Wiederholung bestimmter Scanprozesse verzichtet werden, insbesondere auf die Durchführung eines Prescans (Topogramm-Scans), eines Testbolus-Scans (also des Scans nach einer Testinjektion) bzw. eines Bolus Tracking Scans.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Steuerungsanpassung eines kontrastmittelunterstützten Tomographie-Scanablaufs eines medizintechnischen Tomographiesystems, bei dem eine Anzahl von Steuerungswerten für den Tomographie-Scanablauf in Abhängigkeit von einem in einem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelten Qualitätsindikator und/oder eines im Rahmen dessen abgeleiteten Kontroll-Parameterwerts und/oder von Untersuchungsdaten, die zur Ableitung des Kontroll-Parameterwerts herangezogen werden, angepasst wird. Es wird also das erfindungsgemäße Kontrollverfahren durchgeführt und auf Basis seiner Ergebnisse bzw. auf Basis von im Verlauf des Verfahrens generierten und/oder verwendeten Daten im Nachgang ein Finetuning der Steuerung des medizintechnischen Tomographiesystems und/oder eines Kontrastmittelgabesystems für spätere Tomographiescans abgeleitet. Die Zwischen- und/oder End-Ergebnisse aus dem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren werden also weiterverwendet, um im Sinne eines selbstlernenden Systems für die Zukunft Fehlern vorzubeugen, wie sie im Rahmen des erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens vielleicht zu Tage getreten sind. Hierzu werden die Zwischen und/oder Endergebnisse bevorzugt auch protokolliert und das entsprechende Protokoll abgelegt, beispielsweise elektronisch archiviert. Durch die erfindungsgemäße Steuerungsanpassung kann effektiv gewährleistet werden, dass einmal erkannten Fehlern bzw. Problemstellungen in der Zukunft möglichst wirksam begegnet wird.
  • Ein erfindungsgemäßes Kontrollsystem der eingangs genannten Art umfasst mindestens:
    • – eine Eingangsschnittstelle für die Aufnahme-Ergebnisdaten,
    • – eine Ableitungseinheit, die im Betrieb während und/oder in direktem Anschluss an den Tomographiescan automatisch mindestens ein Kontroll-Parameterwert aus den Aufnahme-Ergebnisdaten in Bezug auf einen Kontrastmittelbildbereich ableitet, der eine Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten im Kontrastmittelbildbereich repräsentiert. Zusätzlich ist bevorzugt eine Ausgangsschnittstelle zur Weitergabe des Kontroll-Parameterwerts vorgesehen.
  • Die erwähnten Schnittstellen müssen nicht zwangsläufig als Hardware-Komponenten ausgebildet sein, sondern können auch als Software-Module realisiert sein, beispielsweise wenn die Aufnahme-Ergebnisdaten von einer bereits auf dem gleichen Gerät realisierten anderen Komponente übernommen werden können, oder an eine andere Komponente nur softwaremäßig übergeben werden müssen. Ebenso können die Schnittstellen aus Hardware- und Software-Komponenten bestehen, wie zum Beispiel eine Standard-Hardware-Schnittstelle, die durch Software für den konkreten Einsatzzweck speziell konfiguriert wird. Außerdem können mehrere Schnittstellen auch in einer gemeinsamen Schnittstelle, beispielsweise einer Input-Output-Schnittstelle zusammengefasst sein.
  • Insgesamt kann ein Großteil der Komponenten zur Realisierung des Kontrollsystems in der erfindungsgemäßen Weise, insbesondere die Ableitungseinheit, ganz oder teilweise in Form von Software-Modulen auf einem Prozessor realisiert werden.
  • Die Erfindung umfasst daher auch ein Computerprogrammprodukt, das direkt in einem Prozessor eines programmierbaren Bildbearbeitungssystems ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte eines erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens und/oder eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerungsanpassung auszuführen, wenn das Programmprodukt auf dem Kontrollsystem ausgeführt wird.
  • Zudem umfasst die Erfindung ein Tomographiesystem mit einer Aufnahmeeinheit und einem erfindungsgemäßen Kontrollsystem und auch ein Kontrastmittelgabesystem mit einer Kontrastmittelgabesteuerung und einem erfindungsgemäßen Kontrollsystem. Diese Differenzierung zwischen dem Tomographiesystem und dem Kontrastmittelgabesystem ist deshalb relevant, weil auf Basis der (Zwischen- und/oder End-) Ergebnisse aus dem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren sowohl eine nachträgliche Feinsteuerung für das Tomographiesystem als auch für das Kontrastmittelgabesystem abgeleitet werden können, wie oben bereits erwähnt. Das erfindungsgemäße Kontrollsystem kann daher als externes Modul realisiert sein oder als ein Modul, das im Tomographiesystem und/oder im Kontrastmittelgabesystem angeordnet ist. Auch als externes Modul kann es mindestens entweder einem Tomographiesystem oder einem Kontrastmittelgabesystem zugeordnet sein, so dass jedes dieser beiden Systeme auch gleichzeitig das erfindungsgemäße Kontrollsystem umfassen kann.
  • Weitere besondere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei kann das Kontrollsystem auch entsprechend den abhängigen Ansprüchen zum Kontrollverfahren weitergebildet sein.
  • Bevorzugt wird der Kontroll-Parameterwert im erfindungsgemäßen Kontrollverfahren durch das Tomographiesystem und/oder durch ein Kontrastmittelgabesystem abgeleitet. Die Aufnahme-Ergebnisdaten brauchen also nicht erst an ein Daten-Weiterverarbeitungssystem zur dortigen Weiterverarbeitung weitergeleitet werden, sondern werden direkt vor Ort im Tomographiesystem bzw. im Kontrastmittelgabesystem in erfindungsgemäßer Weise weiterverarbeitet. Dies ist erstens zeitsparend und es wird zweitens dadurch gewährleistet, dass das Tomographiesystem bzw. das Kontrastmittelgabesystem bereits während der Akquise oder zumindest in direktem Anschluss daran mit der Verarbeitung der Aufnahme-Ergebnisdaten beginnen kann.
  • Die Ableitung des Kontroll-Parameterwerts kann beispielsweise unter Verwendung zweier Varianten erfolgen, die alternativ oder ergänzend zueinander Anwendung finden können:
    Die erste Variante besteht darin, dass der Kontroll-Parameterwert schwellenwertbasiert abgeleitet wird. Eine schwellenwertbasierte Analyse der Aufnahme-Ergebnisdaten führt mit einfachen Mitteln zu einem Kontroll-Parameterwert, der im Endeffekt eine Art Ja- oder Nein-Aussage umfasst. Die Aussage besteht also darin, ob eine bestimmte Qualitätsschwelle, repräsentiert durch den Schwellenwert, erreicht worden ist oder nicht. Dabei kann vorab ein einzelner Schwellenwert definiert werden oder eine Mehrzahl, bevorzugt zwei Schwellenwerte, auf Basis derer ein Algorithmus eine Qualitätsaussage in Form des Kontrollparameterwerts ableitet. Ein unterer Schwellenwert kann beispielsweise einen Mindestwert umfassen, der erreicht werden sollte, damit davon ausgegangen werden kann, dass eine ausreichende Kontrastmittelanreicherung (vgl. 2) erfolgt ist. Ein Unterschreiten dieses Schwellenwerts würde also bedeuten, dass die Kontrastmittelanreicherung nicht hoch genug ausgefallen ist (vgl. 3). Ein oberer Schwellenwert kann einen Höchstwert umfassen, der möglichst nicht überschritten werden sollte, da sonst eine zu hohe Kontrastmittelanreicherung – wie in 1 gezeigt – erreicht wäre.
  • Beispielsweise kann ein der Ableitung zugrundeliegender Schwellenwert einen Mindest-Strahlungswert eines Kontrastmittels und/oder einen Mindest-Absorptionswert im Bereich einer signifikanten Struktur eines Untersuchungsobjekts umfassen. Als signifikante Struktur kann in diesem Zusammenhang beispielsweise jene Struktur innerhalb des Untersuchungsobjekts definiert sein, die als eine Art Zielstruktur (oder Untersuchungsstruktur) später durch einen Befunder näher untersucht werden soll. Eine signifikante Struktur kann auch eine anderweitige relevante bzw. markante (anatomische) Struktur innerhalb des Untersuchungsobjekts oder gar seines mit aufgenommenen Umfeldes umfassen, aus der besonders einfach abgeleitet werden kann, ob die Bildqualität in den Aufnahme-Ergebnisdaten ausreichend hoch ist. So kann beispielsweise aus einem Mindest-Strahlungswert bzw. einem Mindest-Absorptionswert einer die Zielstruktur umgebenden Struktur, wie beispielsweise von Knochen, gegebenenfalls einfacher abgeleitet werden, ob die eben genannten Werte ausreichend hoch sind, um sicher konstatieren zu können, dass die Bildqualität in den Aufnahme-Ergebnisdaten insgesamt hoch genug ist. Ein Mindest-Strahlungswert bzw. ein Mindest-Absorptionswert im Bereich der signifikanten Struktur kann beispielsweise ein Hounsfieldwert sein. Die Hounsfieldwerte sind im Rahmen der Bildakquise einfach zu ermitteln und zwar bereits aus den Rohbilddaten, ohne hierzu auch nur erste Weiterverarbeitungsschritten in den Aufnahme-Ergebnisdaten (beispielsweise eine Generierung von Real Time Display Daten) durchführen zu müssen. Das Vorgehen gemäß dieser ersten Variante ist daher besonders einfach durchzuführen, effektiv, schnell und dennoch repräsentativ.
  • Wird das schwellenwertbasierte Verfahren auf Basis von Hounsfieldwerten durchgeführt, so wird vorab als Schwellenwert mindestens ein Mindest-Hounsfieldwert definiert, der je nach Untersuchungsart unterschiedlich sein kann. So wird bei einer sogenannten CTA (Computer Tomographic Angiography – CT-Angiographie) ein anderer Mindest-Hounsfieldwert definiert als bei einer 3-Phasen-Leber-Untersuchung. Der Mindest-Hounsfieldwert repräsentiert in jedem Falle immer eine ausreichende Kontrastmittelanreicherung, und die Aufnahme-Ergebnisdaten werden vollständig oder auch teilweise mit Hilfe eines Algorithmus auf ausreichende Kontrastierung hin überprüft. Dabei kann der Algorithmus sowohl das Erreichen des Mindest-Hounsfieldwerts überprüfen als auch (optional) eine gleichmäßige Verteilung von Hounsfieldwerten innerhalb der untersuchten Aufnahme-Ergebnisdaten, was beispielsweise besonders relevant ist bei sogenannten Run-Off-Untersuchungen, also Untersuchungen von (Bein-)Gefäßen auf Verschlüsse, also Stenosen.
  • Die zweite Variante besteht darin, dass der Kontroll-Parameterwert ein Ergebnis einer (bevorzugt automatischen) Objekterkennung einer signifikanten Struktur eines Untersuchungsobjekts repräsentiert. Hierzu wird also in den Aufnahme-Ergebnisdaten zielgerichtet danach gesucht, ob eine bestimmte signifikante Struktur darin erkennbar ist. Ist eine solche Erkennung möglich, so bedeutet dies wiederum eine ausreichende Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten, bei einer Nichterkennung ist dagegen von einer unzureichenden oder mindestens zweifelhaften Qualität auszugehen. Im Gegensatz zum schwellenwertbasierten Verfahren gemäß der ersten Variante wird hier also zielgerichtet nach bestimmten Strukturen innerhalb des Untersuchungsobjekts gesucht, so dass diese Strukturen auch identifizierbar sind. Hierdurch ist diese zweite Variante in manchen Fällen genauer als die erste Variante und zeichnet sich somit durch eine nochmals erhöhte Fehlerunanfälligkeit aus. Mit dieser zweiten Variante ist eine praktisch fehlerfreie Aussage machbar, ob sie Aufnahme-Ergebnisdaten eine ausreichend hohe Qualität aufweisen, insbesondere zielgerichtet in Bezug auf jene Strukturen im Untersuchungsobjekts, die später einer Befundung zugeführt werden sollen.
  • Besonders bevorzugt umfasst hierbei die Objekterkennung eine (besonders bevorzugt automatische) Segmentierung der signifikanten Struktur von Umgebungsstrukturen des Untersuchungsobjekts. Segmentierungsverfahren sind im Stand der Technik hinreichend bekannt und führen im Endeffekt dazu, unterschiedliche Strukturen voneinander zu unterscheiden, so dass dann bestimmte signifikante Strukturen darin erkannt werden können. Beispielsweise ist ein lernbasierter Segmentierungsalgorithmus aus dem Artikel Zheng, Yefeng / Georgescu, Bogdan / Ling, Haibin / Zhou, S. Kevin / Scheuering, Michael / Comaniciu, Dorin: "Constrained Marginal Space Learning for Efficient 3D Anatomical Structure Detection in Medical Images", In: Proc. CVPR, 2009, Seiten 194–201. bekannt.
  • Mithilfe von sogenannten lernbasierten Algorithmen können also anatomische Strukturen innerhalb von Volumendatensätzen gefunden und segmentiert werden. Diese Algorithmen sind in einem Trainingsverfahren darauf getrimmt, eine breite Varianz von anatomischen Strukturen (z. B. Herzen und deren funktionelle Kammern) zu finden. Treten innerhalb eines Volumendatensatzes die antrainierten Merkmale nicht auf bzw. kommen nicht vor, so werden die Zielstrukturen auch nicht gefunden. Ein wesentliches und gängiges Trainingsmerkmal bei CTA-Datensätzen dient der Erkennung des Kontrastmittels selbst bzw. dessen Verteilung in einem Untersuchungsobjekt, d. h. einem Körper bzw. einer Körperregion. Nur wenn Kontrastmittel korrekt appliziert wurde, werden nämlich Gefäße bzw. perfundiertes Parenchym mit Kontrastmittel angereichert. Genau diese Eigenschaften macht man sich im Rahmen der zweiten Variante der Erfindung zunutze, um festzustellen, ob Kontrastmittel ausreichend bestimmte anatomische Regionen erreicht hat. Beispielsweise können das Herz und dessen Herzkammern inklusive Gefäße durch das Kontrastmittel nur bei der Segmentierung erkannt werden, wenn Kontrastmittel richtig appliziert wurde. Ist der Algorithmus nicht in der Lage, adäquate Strukturen zu finden, so ist mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass die Bildakquisition mangelbehaftet war, das heißt die Aufnahme-Ergebnisdaten Qualitätsmängel aufweisen. Der Benutzer kann dann sofort nach Anwendung des Segmentierungsalgorithmus informiert werden.
  • Um die Kontrollierbarkeit und Nutzbarkeit der Ergebnisse aus dem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren für einen Benutzer möglichst gut zu gewährleisten, wird weiter bevorzugt, dass auf Basis des Qualitätsindikators ein Signal an einen Benutzer bei ausreichender und/oder bei ungenügender und/oder bei zweifelhafter Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten, besonders bevorzugt bezogen auf einen vorab definierten Aufnahmezweck des Tomographiescans, ausgegeben wird. Der Benutzer erhält also eine qualifizierte Information in Form eines Ton- bzw. Licht- bzw. Bild- bzw. Textsignals, das ihm sofort und möglichst intuitiv ermöglicht festzustellen, ob der von ihm durchgeführte Tomographiescan im Endeffekt erfolgreich war. Er kann somit sofort nach Empfang des jeweiligen Signals entweder (bei erfolgreichem Scan) den Scanvorgang abschließen und die Aufnahme-Ergebnisdaten an entsprechende Weiterverarbeitungseinheiten weiterleiten oder den Scanvorgang (bei ungenügender bzw. zweifelhafter Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten) ganz oder teilweise wiederholen, bevorzugt auf Basis angepasster Steuerungswerte aus einer erfindungsgemäßen Steuerungsanpassung.
  • Im Rahmen eines solchen erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerungsanpassung wird bevorzugt die Anzahl von Steuerungswerten für den Tomographie-Scanablauf so angepasst, dass sich ein gemäß einer Simulation und/oder Vorabschätzung zu erwartender Parameterwert in einem Folge-Scanszenario, das im Wesentlichen analog zu einem Scanszenario ausgebildet ist, wie es im Rahmen des erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens feststellbar war, dahingehend verändert, dass er eine verbesserte Qualität von Aufnahme-Ergebnisdaten repräsentiert. Es wird also bei der Steuerungsanpassung direkt darauf abgezielt, dass bei einem zeitlich später liegenden Folgescan die Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten möglichst verbessert wird. Hierzu dienen vergleichbare Scanszenarien, das heißt es wird ein Pool von Eingangs-Parameterwerten gebildet, der ein solches bestimmtes Scanszenario darstellt. Wird ein Tomographiescan durchgeführt, der einen mindestens ähnlichen Pool von Eingangs-Parameterwerten aufweist, so werden die angepassten Steuerungsparameter verwendet.
  • Besonders bevorzugt umfasst die Anzahl von angepassten Steuerungswerten mindestens einen Kontrastmittelgabe-Steuerungsparameterwert, der einer Steuerung einer automatischen Kontrastmittelgabe im Rahmen des Tomographiescans dient. Es wird also die Kontrastmittelgabe nachgesteuert, so dass folgende kontrastmittelunterstützte Tomographiescans dadurch weiter verfeinert werden, dass eine verbesserte Kontrastmittelgabe zur Verbesserung der Bildqualität von Folgescans erfolgt. Kontrastmittelgabe-Steuerungsparameterwerte beziehen sich insbesondere auf Parameterwerte der Menge und der zeitlichen Dosierung bzw. der Zusammensetzung des Kontrastmittels. Als Weiterbildung dieser besonders bevorzugten Ausführungsform kann angesehen werden, dass ein Injektionsprotokoll für die automatische Kontrastmittelgabe durch Änderung des Kontrastmittelgabe-Steuerungsparameterwerts im Injektionsprotokoll modifiziert wird. Die Hinterlegung der geänderten Kontrastmittelgabe-Parameterwerte in einem solchen Injektionsprotokoll gewährleistet, dass automatisiert immer, wenn dieses Injektionsprotokoll Anwendung findet, die neuen Kontrastmittelgabe-Parameterwerte Anwendung finden. Hierzu kann auch vorgesehen sein, dass gleichzeitig mehrere Injektionsprotokolle auf Basis der End-Ergebnisse bzw. Zwischen-Ergebnisse des erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens abgeändert werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:
  • 1 ein erstes Schnittbild eines menschlichen Thorax aus einem kontrastmittelunterstützten CT-Scan,
  • 2 ein zweites Schnittbild desselben menschlichen Thorax aus einem kontrastmittelunterstützten CT-Scan,
  • 3 ein Schnittbild eines Thorax aus einem kontrastmittelunterstützten CT-Scan,
  • 4 eine schematische Blockdarstellung der Abläufe im Rahmen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens sowie eines Ausführungsbeispiels eines nachgeordneten Verfahrens zur Steuerungsanpassung,
  • 5 eine schematische Darstellung eines Details des Ablaufs aus 4 in einer ersten Variante,
  • 6 eine schematische Darstellung eines Details des Ablaufs aus 4 immer seine 2. Variante und
  • 7 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tomographiesystems und eines erfindungsgemäßen Kontrastmittelgabesystem.
  • Die 1 bis 3 sind bereits oben mit Bezug auf die der Erfindung zugrunde liegenden Problematik erläutert worden.
  • 4 zeigt schematisch den Ablauf eines kontrastmittelunterstützten Tomographiescans und zweier diesem nachgeordneter erfindungsgemäßer Verfahren gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel.
  • In einem ersten Schritt A wird in ein Untersuchungsobjekt, d. h. einen Patienten, ein Kontrastmittel injiziert und daraufhin in einem zweiten Schritt B ein Tomographiescan mittels eines Tomographiesystems, beispielsweise eines Computertomographen, durchgeführt. Daraus resultieren Rohbilddaten RD bzw. ggf. im Nachgang Real Time Display Daten RTD, die beide jeweils auch als Aufnahme-Ergebnisdaten bezeichnet werden können. In zwei alternativ oder ergänzend verwendbaren Varianten wird in einem dritten Schritt C, C' – vgl. hierzu die 5 und 6 – wird auf Basis der Aufnahme-Ergebnisdaten RD, RTD ein Kontroll-Parameterwert CPW abgeleitet, der eine Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten RD, RTD repräsentiert. Dieser Kontroll-Parameterwert CPW wird über eine Ausgangsschnittstelle in einem vierten Schritt D ausgegeben und optional in einem fünften Schritt E in ein Signal umgewandelt, das an einen Benutzer ausgegeben wird.
  • Die Schritte C, C', D und optional E sind Schritte im Rahmen eines erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens Z. Im Nachgang zu dem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren Z kann in einem Schritt F eine Anpassung von Steuerungswerten für die Durchführung von folgenden ähnlich oder gleich gearteten kontrastmittelunterstützten Tomographiescans erfolgen. Hierbei werden Steuerungsparameterwerte SPW und/oder Kontrastmittelgabe-Steuerungsparameterwerte KSPW abgeleitet. Die Steuerungsparameterwerte SPW dienen der Anpassung einer Steuerung des betreffenden Tomographiesystems, also des Tomographiesystems, das auch dem vorherigen Scan den Schritt B durchgeführt hat. Diese Anpassung wird in einem Schritt H vollzogen. Alternativ oder ergänzend kann in einem Schritt G eine Anpassung von Injektionsprotokollen erfolgen, die der Steuerung eines Kontrastmittelgabesystems dienen. Durch die angepassten Kontrastmittelgabe-Steuerungsparameterwerte KSPW wird in einem späteren Tomographiescan mit demselben Kontrastmittelgabesystem wiederum eine verfeinerte Steuerung erzielt. Die Anpassung der Steuerungsparameterwerte SPW bzw. Kontrasmittelgabe-Steuerungsparameterwerte KSPW auf Basis der Schritte C, C', D, optional E, F, G, H und/oder G stellt also ein eigenes erfindungsgemäßes Steuerungsanpassungsverfahren Y dar.
  • 5 zeigt eine erste Variante des dritten Schritts C (siehe 4). Hierbei werden die Aufnahme-Ergebnisdaten RD, RTD in einem ersten Teilschritt C1 schwellenwertbasiert gefiltert. Hierzu wird aus einer Datenbank DB ein Mindest-Absorptionswert MAW und/oder ein Mindest-Strahlungswert MSW als Schwellenwert(e) bereitgestellt. Der Mindest-Absorptionswert MAW repräsentiert dabei eine mindestens zu erzielende Absorption von Strahlung durch eine signifikante Struktur (inklusive des dort eingelagerten Kontrastmittels), der Mindest-Strahlungswert MSW dagegen eine Mindest-Abstrahlung aus dem Bereich einer signifikanten Struktur, etwa durch Einlagerung von Kontrastmittel, insbesondere von Tracern.
  • Sowohl der Mindest-Absorptionswert MAW als auch der Mindest-Strahlungswert MSW repräsentieren also im Endeffekt eine Schwelle, ab der ausreichend Kontrastmittel in der jeweiligen signifikanten Struktur eingelagert worden ist, so dass dann auch von einer ausreichenden Bildqualität der Aufnahme-Ergebnisdaten RD, RTD ausgehen zu können. Auf Basis der schwellenwertbasierten Filterung in dem ersten Teilschritt C1 wird in einem zweiten Teilschritt C2 der Kontroll-Parameterwert CPW generiert, der im Endeffekt aussagt, ob die Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten RD, RTD ausreichend ist oder nicht.
  • 6 zeigt in einer Blockdarstellung den Ablauf einer zweiten Variante des dritten Schritts C'. Hierbei wird in einem ersten Teilschritt C1' auf Basis Aufnahme-Ergebnisdaten RD, RTD eine Segmentierung vorgenommen, aufgrund derer einzelne Strukturen, beispielsweise Organe, Knochenstrukturen oder Gefäße innerhalb des Untersuchungsobjekts voneinander unterschieden werden. Hieraus resultieren segmentierte Rohbilddaten SRD bzw. segmentierte Real Time Display Daten SRTD, die dann einer Objekterkennung in einem zweiten Teilschritt C2' zugeführt werden. Es wird also versucht, eine bestimmte Struktur innerhalb des segmentierten Rohbilddaten SRD bzw. der segmentierten Real Time Display Daten SRTD zu erkennen, insbesondere eine solche Struktur, die im Nachgang, nämlich bei der Auswertung der Ergebnisse des Tomographiescans einer weitergehenden Untersuchung unterzogen wird. Als Ergebnis der Objekterkennung C2' werden Objekterkennungsdaten OED generiert, auf Basis derer in einem dritten Teilschritt C3' der Kontroll-Parameterwert CPW generiert wird, der sich wiederum auf die Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten RD, RTD bezieht.
  • 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tomographiesystems 9, hier eines Computer-Tomographiesystems 9, sowie eines erfindungsgemäßen Kontrastmittelgabesystems 100 in einer im Wesentlichen schematischen Blockdarstellung. Das Tomographiesystem 9 umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit 21 und eine Scannereinheit 19. Die Scannereinheit 19 umfasst einen Patiententisch 11 und Gantry 17, innerhalb derer eine Röntgenstrahlungsquelle 13 sowie eine Detektoranordnung 15 um einen Untersuchungsbereich 20 rotierbar angebracht sind. Auf dem Patiententisch 11 ist ein Untersuchungsobjekt P, nämlich ein Patient P, gelagert und kann in den Untersuchungsbereich 20 eingefahren werden. Der Patient P wird über eine Injektionsnadel 24 mit einem Kontrastmittel versorgt, für dessen Gabe eine Kontrastmittelgabeeinheit 23 (vierte) Steuersignale SS4 an die Injektionsnadel 24 weitergibt.
  • Die zentrale Verarbeitungseinheit 21 umfasst neben einer Reihe von Ausgangs- bzw. Eingangs-Schnittstellen 29, 31, 33, 35, 37, 39 eine Steuerungseinheit 41, innerhalb derer ein erfindungsgemäßes Kontrollsystem 7 angeordnet ist. Über eine erste Ausgangsschnittstelle 35 werden erste Steuersignale SS1 an den Patiententisch 11 weitergeleitet, auf Basis derer die Position des Patienten P durch Verschieben des Patiententisches 11 variiert wird. Eine zweite Ausgangsschnittstelle 31 gibt zweite Steuersignale SS2 an die Detektoreinheit 15 weiter, auf Basis derer die Detektoreinheit 15 bei der Akquise von Rohbilddaten RD gesteuert wird. Über eine dritte Ausgangsschnittstelle 29 werden dritte Steuersignale SS3 an die Röntgenstrahlungsquelle 13 weitergegeben, auf Basis derer die Röntgenstrahlungsquelle 13 gesteuert Röntgenstrahlung emittiert. Eine Eingangsschnittstelle 33 nimmt die Rohbilddaten RD von der Detektoreinheit 15 entgegen. Über eine erste Ein- und Ausgangschnittstelle 37 werden Signale CPW, AS nämlich Kontroll-Parameterwerte CPW und Alarmsignale AS an ein Computerterminal 25 zur Anzeige bzw. Weiterverarbeitung weitergeleitet. In das Computerterminal 25 können auch Steuerbefehle SB an die zentrale Verarbeitungseinheit 21 eingegeben werden. Eine zweite Ein- und Ausgangsschnittstelle 39 dient der Einspeisung der Rohbilddaten RD sowie ggf. von der Real Time Display Daten RTD und/oder aufbereiteten (d.h. rekonstruierten) Bilddaten BD an ein Patientendaten-Archivierungssystem 27.
  • In der Steuerungseinheit 41 sind außer dem Kontrollsystem 7 eine Bildaufbereitungseinheit 40 und eine Steuersignal-Generierungseinheit 43 angeordnet. Das Kontrollsystem 7 umfasst eine Eingangsschnittstelle 3 zur Entgegennahme der Aufnahme-Ergebnisdaten RD, RTD, eine Ableitungseinheit 5 und eine Ausgangschnittstelle 8.
  • Bei einem kontrastmittelunterstützten Tomographiescan wird mithilfe der Kontrastmittelgabeeinheit 23 ein Kontrastmittel über die Injektionsnadel 24 in den Körper des Patienten P eingeleitet. Dies entspricht dem Schritt A gemäß der 4. Daraufhin erfolgt auf Basis der ersten Steuersignale SS1 ein Einfahren des Patienten P in den Untersuchungsbereich 20 und auf Basis der zweiten Steuersignale SS2 und der dritten Steuersignale SS3 an die Röntgenstrahlungsquelle 13 bzw. an die Detektoreinheit 15 ein Scanvorgang gemäß dem Schritt B in 4. Hieraus resultierende Rohbilddaten RD, gelangen über die erste Eingangsschnittstelle 33 in die zentrale Verarbeitungseinheit 21 und werden dort weitergegeben an die Steuerungseinheit 41 – genauer in die Bildverarbeitungseinheit 40. Dort können aus dem Rohbilddaten RD sogenannten Real Time Display Daten RTD abgeleitet werden. Die Rohbilddaten RD und/oder die Real Time Display Daten RTD werden dann über die Eingangsschnittstelle 3 des Kontrollsystems 7 in dasselbe eingespeist und dort in der Verarbeitungseinheit 5 untersucht. Diese Untersuchung entspricht den alternativen bzw. einander ergänzenden Schritten C, C' gemäß 4 (bzw. der 5 oder 6). Es resultiert aus der Verarbeitung daher ein Kontroll-Parameterwert CPW, der über die Ausgangsschnittstelle 8 des Kontrollsystems 7 an weitere Einheiten innerhalb der zentralen Verarbeitungseinheit 21 und auch nach außerhalb der zentralen Verarbeitungseinheit 21 weitergegeben wird: Der Kontroll-Parameterwert CPW wird nämlich über die erste Ein- und Ausgangsschnittstelle 37 an das Computerterminal 25 weitergegeben und gegebenenfalls zusätzlich ein Alarmsignal AS generiert, dass einem Benutzer beispielsweise anzeigt, wenn eine erforderliche Bildqualität in Interpretation des Kontroll-Parameterwerts nicht erreicht wird. Ein Benutzer, der ein solches Alarmsignal AS erhält, kann daraufhin den Scanvorgang bzw. eine Kontrastmittelgabe wiederholen und erforderliche Schritte zur Erhöhung der Bildqualität durchführen. Zur Erhöhung der zukünftigen Bildqualität können die Parameterwerte CPW auch an die Steuersignal-Generierungseinheit 43 weitergegeben werden, die hieraus eine Verfeinerung von Steuerungsparameterwerten für einen Tomographiescan bzw. Kontrastmittelgabe-Steuerungsparameterwerten für eine Steuerung des Kontrastmittelgabesystems 100 ableitet. Hierdurch wird also die anhand der Schritte F, H, G (4) erläuterte Anpassung der Steuerungsparameterwerte SPW beziehungsweise Kontrastmittelgabe-Steuerungsparameterwerte KSPW durchgeführt.
  • Das Kontrollsystem 7 ist im vorliegenden Falle örtlich dem Tomographiesystem 9 zugeordnet, es kann jedoch auch als Teil des Kontrastmittelgabesystems 100 interpretiert werden, das somit die Kontrastmittelgabeeinheit 23 und das Kontrollsystem 7 umfasst.
  • Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei den dargestellten Vorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Zheng, Yefeng / Georgescu, Bogdan / Ling, Haibin / Zhou, S. Kevin / Scheuering, Michael / Comaniciu, Dorin: "Constrained Marginal Space Learning for Efficient 3D Anatomical Structure Detection in Medical Images", In: Proc. CVPR, 2009, Seiten 194–201 [0032]

Claims (15)

  1. Kontrollverfahren (Z) zur Ermittlung eines Qualitätsindikators von medizintechnischen Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD) aus einem kontrastmittelunterstützten Tomographiescan (B) einer Untersuchungsstruktur (P) mittels eines Tomographiesystems (9), bei dem während und/oder in direktem Anschluss an den Tomographiescan (B) automatisch mindestens ein Kontroll-Parameterwert (CPW) aus den Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD) in Bezug auf einen Kontrastmittelbildbereich abgeleitet wird, der eine Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD) im Kontrastmittelbildbereich repräsentiert.
  2. Kontrollverfahren gemäß Anspruch 1, wobei Kontroll-Parameterwert (CPW) durch das Tomographiesystem (9) und/oder durch ein Kontrastmittelgabesystem (100) abgeleitet wird.
  3. Kontrollverfahren gemäß einen der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontroll-Parameterwert (CPW) schwellenwertbasiert abgeleitet wird.
  4. Kontrollverfahren gemäß Anspruch 4, wobei ein der Ableitung zugrundeliegende Schwellenwert einen Mindest-Strahlungswert (MSW) eines Kontrastmittels und/oder einen Mindest-Absorptionswert (MAW) im Bereich einer signifikanten Struktur eines Untersuchungsobjekts (P) umfasst.
  5. Kontrollverfahren gemäß einen der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontroll-Parameterwert (CPW) ein Ergebnis einer Objekterkennung (C') einer signifikanten Struktur eines Untersuchungsobjekts (P) repräsentiert.
  6. Kontrollverfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Objekterkennung (C') eine Segmentierung (C1') der signifikanten Struktur von Umgebungsstrukturen des Untersuchungsobjekts (P) umfasst.
  7. Kontrollverfahren gemäß einen der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf Basis des Qualitätsindikators ein Signal an einen Benutzer bei ausreichender und/oder bei ungenügender und/oder bei zweifelhafter Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD), bevorzugt bezogen auf einen vorab definierten Aufnahmezweck des Tomographiescans (B), ausgegeben wird.
  8. Verfahren zur Steuerungsanpassung (Y) eines kontrastmittelunterstützten Tomographie-Scanablaufs eines medizintechnischen Tomographiesystems (9), bei dem eine Anzahl von Steuerungswerten (SS1, SS2, SS3, SS4) für den Tomographie-Scanablauf in Abhängigkeit von einem in einem Kontrollverfahren (Z) gemäß einen der vorhergehenden Ansprüche ermittelten Qualitätsindikator und/oder eines im Rahmen dessen abgeleiteten Kontroll-Parameterwerts (CPW) und/oder von Untersuchungsdaten (RD, RTD), die zur Ableitung des Kontroll-Parameterwerts (CPW) herangezogen werden, angepasst wird.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Anzahl von Steuerungswerten (SS1, SS2, SS3, SS4) für den Tomographie-Scanablauf so angepasst wird, dass sich ein gemäß einer Simulation und/oder Vorabschätzung zu erwartender Parameterwert in einem Folge-Scanszenario, das im Wesentlichen analog zu einem Scanszenario ausgebildet ist, wie es im Rahmen des Kontrollverfahrens (Z) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche feststellbar war, dahingehend verändert, dass er eine verbesserte Qualität von Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD) repräsentiert.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Anzahl von angepassten Steuerungswerten (SPW. KSPW) mindestens einen Kontrastmittelgabe-Steuerungsparameterwert (KSPW) umfasst, der einer Steuerung einer automatischen Kontrastmittelgabe (A) im Rahmen des Tomographiescans (B) dient.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei ein Injektionsprotokoll für die automatische Kontrastmittelgabe (A) durch Änderung des Kontrastmittelgabe-Steuerungsparameterwerts (KSPW) im Injektionsprotokoll modifiziert wird.
  12. Kontrollsystem (7) zur Ermittlung eines Qualitätsindikators von medizintechnischen Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD) aus einem kontrastmittelunterstützten Tomographiescan (B) einer Untersuchungsstruktur (P) mittels eines Tomographiesystems (9), mindestens umfassend: – eine Eingangsschnittstelle (3) für die Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD) und – eine Ableitungseinheit (5), die im Betrieb während und/oder in direktem Anschluss an den Tomographiescan (B) automatisch mindestens ein Kontroll-Parameterwert (CPW) aus den Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD) in Bezug auf einen Kontrastmittelbildbereich ableitet, der eine Qualität der Aufnahme-Ergebnisdaten (RD, RTD) im Kontrastmittelbildbereich repräsentiert.
  13. Tomographiesystem (9) mit einer Aufnahmeeinheit (19) und einem Kontrollsystem (7) gemäß Anspruch 12.
  14. Kontrastmittelgabesystem (100) mit einer Kontrastmittelgabesteuerung (23) und einem Kontrollsystem (7) gemäß Anspruch 12.
  15. Computerprogrammprodukt, das direkt in einen Prozessor eines programmierbaren Kontrollsystems (7) ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte eines Kontrollverfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11 auszuführen, wenn das Programmprodukt auf dem Kontrollsystem (7) ausgeführt wird.
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