DE102012222201A1 - Verfahren und Hybridbildgebungsmodalität zur Erzeugung eines Kombinationsbildes - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Kombinationsbildes (5) mit den Schritten: Aufnahme wenigstens eines einen Untersuchungsbereich, insbesondere wenigstens einen Teil einer Lunge, abbildenden Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes (8), Aufnahme wenigstens eines den Untersuchungsbereich abbildenden Perfusionsbilddatensatzes (7) mit einer zweiten Bildgebungsmodalität, Vorgabe eines Schwellenwerts für den Perfusionsbilddatensatz (7) und Auswahl derjenigen Bereiche des Perfusionsbilddatensatzes (7), die unterhalb des Schwellenwertes liegen und/oder Invertierung der Farbpalette oder Graustufenpalette des Perfusionsbilddatensatzes (7), Kombination des Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes (8) und des invertierten Perfusionsbilddatensatzes (7) zu einem Kombinationsbild (5). Die Erfindung betrifft ferner eine Hybridbildgebungsmodalität (1), mit der das vorgenannte Verfahren ausführbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Hybridbildgebungsmodalität zur Erzeugung eines Kombinationsbildes.
  • Bei der Positronen-Emissions-Tomographie, kurz PET, handelt es sich um ein bildgebendes Verfahren, mit dem die Verteilung einer radioaktiven Substanz in einem Untersuchungsobjekt darstellbar ist. Bei der PET kommen Positronen emittierende Radionuklide zum Einsatz, wobei zur Aufnahme von Messdaten ein Detektorring um das Untersuchungsobjekt angeordnet ist. Bei einer Annihilation eines emittierten Positrons mit einem Elektron werden zwei Photonen freigesetzt, die sich in entgegengesetzter Richtung voneinander weg bewegen. Werden mit dem Detektorring zwei Photonen in einem vorgegebenen Zeitabschnitt erfasst, wird dies als Koinzidenz und damit als Annihilationsereignis bewertet.
  • Dabei lässt ein einzelnes Annihilationsereignis noch keinen Rückschluss auf eine räumliche Verteilung zu. Erst durch Aufzeichnung einer Mehrzahl von Annihilationsereignissen kann aus den einzelnen „line of response“, kurz LOR, ein Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz errechnet werden. Im Folgenden wird unter der Aufnahme eines Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes die ortsaufgelöste Aufzeichnung von Annihilationsereignissen mit anschließender Errechnung des Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes verstanden.
  • In Abhängigkeit der Radioaktivität des Radionuklids und der gewünschten Signalintensität variiert die Aufnahmedauer, sie liegt aber bei ungefähr wenigstens einer Minute.
  • Das Durchlaufen eines Radionuklids durch den Körper erlaubt lediglich Aussagen über die Verbreitungswege des Radionuklids selbst. Um Aussagen über Stoffwechselvorgänge treffen zu können ist es bekannt, Stoffwechselprodukte mit einem Radionuklid zu versehen, wobei der Organismus idealerweise keine Unterschiede zwischen dem ursprünglichen und dem radionuklidversehenen Stoffwechselprodukt macht. Derartig geimpfte Stoffe werden auch als Radiopharmakon bezeichnet.
  • Ein bekanntes und oft verwendetes Radiopharmakon ist 18F-Fluordesoxyglucose (FDG), das statt Glucose verstoffwechselt wird. Tumorzellen weisen einen im Vergleich zu normalen Zellen erhöhten Stoffwechsel auf. Dabei wird auch FDG aufgenommen und FDG-6-Phosphat verstoffwechselt. Da danach keine weiteren Umwandlungen mehr stattfinden reichert sich FDG in den Tumorzellen an.
  • Neben Tumorzellen findet aber auch eine Anreicherung in anderen glucoseverarbeitenden Geweben statt. Dies ist normalerweise unkritisch, da diese Körperbereiche bzw. Gewebe bekannt sind und in einem Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz identifiziert werden können.
  • Aus dem Aufsatz Kamel E.M. et al., Occult lung infarction may induce false interpretation of 18F-FDG PET in primary staging of pulmonary malignancies, Eur J Nucl Med Mol Imaging, 32: 641–646, 2005 geht hervor, dass auch eine Anreicherung von FDG in Mikroinfarkten in der Lunge stattfindet und nicht nur bei Lungentumoren und so eine Falschinterpretation von Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensätzen stattfinden kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Hybridbildgebungsmodalität anzugeben, mit der sich generell eine bessere Differenzierung von Bereichen vergrößerter Signalintensität in Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensätzen erzielen lässt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Erzeugung eines Kombinationsbildes gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß werden ein Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz und ein Perfusionsbilddatensatz aufgenommen. Diese müssen weder den identischen Untersuchungsbereich abbilden, noch müssen sie identische Auflösungen, Schichtdicken oder ähnliches aufweisen. Die Bilddatensätze müssen nur in dem abgebildeten Teil des Untersuchungsobjekts überlappen, in dem eine Kombination der jeweiligen Informationen für notwendig erachtet wird. Auch muss eine Registrierung der Bilddatensätze möglich sein, damit eine sinnvolle Kombination der Bilddatensätze erfolgen kann.
  • Analog zur Aufnahme des Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes gilt, dass unter der Aufnahme eines Perfusionsbilddatensatzes alle Schritte verstanden werden, die in einer ortsaufgelösten Perfusionsinformation bzw. einem diese darstellenden Bild resultieren. Dabei können die Signale eines oder mehrerer ortsaufgelöster „Roh“-Bilddatensätze beliebig weiterverarbeitet und kombiniert werden. Wesentlich ist nur der Erhalt einer ortsaufgelösten Perfusionsinformation.
  • Diese muss nicht absolut quantifiziert sein, d.h. dass dem Perfusionsbilddatensatz nicht entnehmbar sein muss, dass die Perfusion in einem bestimmten Bildelement 4 ml / (g·min) beträgt. Ausreichend ist, wenn sich eine relative Quantifizierung ermitteln lässt, wenn also eine doppelt so hohe Signalintensität eines Bildelements, repräsentiert durch einen entsprechenden Zahlenwert, im Vergleich zu einem anderen Bildelement einer doppelt so hohen Perfusion entspricht.
  • Dabei wird selbstverständlich davon ausgegangen, dass die Bilddatensätze aus Bildelementen bzw. Pixeln oder Voxeln aufgebaut sind, wobei jedem Bildelement ein Zahlenwert zugeordnet ist, der einer aufgenommenen Signalintensität entspricht. Die Bilddatensätze sind als Matrizen, Arrays oder beliebig anders speicherbar. Zur Darstellung wird jedem Zahlenwert ein Grauwert oder Farbwert zugeordnet, der abhängig von der verwendeten Farbpalette ist. Diese kann am Bildrand dargestellt werden und aus ihr kann ersehen werden, welche Farbe welchem Zahlenwert oder Wertebereich zugeordnet ist. Dabei ist es üblich, eine Graustufenpalette und eine Farbpalette vorzusehen.
  • Die Grauwertpalette ist üblicherweise so aufgebaut, dass die Farbe Schwarz dem niedrigsten in einem Bild abgebildeten Zahlenwert zugeordnet ist und die Farbe Weiß dem höchsten.
  • Es existieren eine Vielzahl an Farbpaletten, verbreitet ist aber die Palette „Rainbow“ in der Software „IDL“. Hierbei steht die Farbe „Schwarz“ für den niedrigsten Zahlenwert und die Farbe „Rot“ für den höchsten. Dazwischen erstrecken sich von „Schwarz“ ausgehend die Farben „Lila“, „Dunkelblau“, „Hellblau“, „Hellgrün“, „Grün“, „Gelb“ und abschließend „Rot“, wobei jedem Zahlenwert eines Bildelements zur Darstellung eine Farbe zugeordnet und ein Bild dargestellt wird. Ebenfalls bekannt ist die Programmiersprache „Matlab“, die die Farbpalette „Jet“ zur Verfügung stellt. Diese unterscheidet sich von der Farbpalette „Rainbow“ lediglich darin, dass dem niedrigsten Zahlenwert statt „Schwarz“ ein „Dunkelblau“ zugeordnet wird. Die weitere Abfolge kann noch in der genauen Abstufung bzw. der Anzahl der Zwischenschritte differieren, ist aber ansonsten identisch zur oben beschriebenen Farbabfolge.
  • Es ist an einer Steuerungseinrichtung jedenfalls wenigstens eine Farbpalette vorhanden, die dementsprechend die Benutzer der entsprechenden Steuerungseinrichtung gewohnt sind.
  • Erfindungsgemäß ist in einem Schritt vorgesehen, dass die Farbdarstellung des Perfusionsbilddatensatzes invertiert wird. Genauer gesagt wird die Zuordnung der Farben einer Farbpalette zu Zahlenwerten, insbesondere den im Perfusionsbilddatensatz vorkommenden Zahlenwerten, umgekehrt bzw. invertiert. Dies kann auf dreierlei Arten geschehen.
  • Zuerst einmal können zu jedem Zahlenwert der Bildelemente des Perfusionsbilddatensatzes die Kehrwerte ermittelt werden. Dies geschieht nach der Formel Kehrwert = 1/Zahlenwert.
  • Diesen Kehrwerten wird dann wie oben beschrieben jeweils ein Farbwert der Farbpalette zugewiesen und so der Perfusionsbilddatensatz erzeugt. Dabei kommt es allerdings zu gewissen Verzerrungen, da der Abstand der Zahlen eins, zwei und drei identisch ist, derjenige der Kehrwerte von eins, 1/2 und 1/3 aber nicht.
  • In einer anderen Ausgestaltung wird daher für jedes Bildelement ein Zahlenwert gemäß der Formel Zahlenwert_neu = Zahlenwert_max – Zahlenwert_alt bestimmt. Zahlenwert_max ist der höchste Zahlenwert der Zahlenwerte aller Bildelemente des Perfusionsbilddatensatzes. Dadurch wird der ursprünglich größte Zahlenwert zu Null und auch zum kleinsten Zahlenwert. Alle weiteren errechneten neuen Zahlenwerte sind größer als Null und liegen zwischen Null und dem aus dem ursprünglich kleinsten Zahlenwert ermittelten Zahlenwert. Als Zahlenwert_max kann prinzipiell auch jeder andere, nicht einmal im Perfusionsbilddatensatz vorkommende, Zahlenwert verwendet werden. Dann ist der niedrigste Zahlenwert nicht mehr gleich Null, sondern größer oder kleiner als Null. Somit können „Offsets“ erzeugt werden.
  • Alternativ kann auch die Farbpalette selbst invertiert werden, also dem niedrigsten Zahlenwert die Farbe „Rot“ zugeordnet werden, usw. Dem niedrigsten Zahlenwert wird also diejenige Farbe zugeordnet, die sonst dem höchsten Zahlenwert zugewiesen wird und umgekehrt.
  • Die Inversion der Farbpaletten ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen Farbpaletten beschränkt, sondern erfolgt analog für beliebig andere Farbpaletten.
  • Alternativ oder zusätzlich zur Inversion der Farb- oder Graustufenpalette kann ein Schwellenwert vorgegeben werden und nur diejenigen Bereiche bzw. Bildelemente des Perfusionsbilddatensatzes zur Erstellung des Kombinationsbildes verwendet werden, die unterhalb des Schwellenwertes liegen. Dabei wird selbstverständlich für jedes Bildelement der Zahlenwert mit dem Schwellenwert verglichen und beibehalten oder verworfen. Dadurch wird sofort sichtbar, welche Signalbereiche des Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes in Regionen niedriger Perfusion liegen und welche nicht. Niedrige Perfusion meint dabei Perfusion unterhalb des Schwellenwertes.
  • Der Schwellenwert kann bei einer absoluten Quantifizierung der Perfusion als Zahlenwert vorgegeben werden. Bei einer nur relativen Quantifizierung kann er als Prozentwert in Abhängigkeit des Maximalwerts aller Zahlenwerte der Bildelemente des Perfusionsbilddatensatzes oder des Mittelwerts angegeben werden.
  • Nach der Inversion des Perfusionsbilddatensatzes oder der Extraktion der Bereiche des Perfusionsbilddatensatzes unterhalb des Schwellenwertes werden der Perfusionsbilddatensatz und der Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz zu einem Kombinationsbild überlagert, wobei der Perfusionsbilddatensatz im Hintergrund und der Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz im Vordergrund dargestellt wird.
  • Auf diese Art und Weise sind die Bereiche mit erhöhter Signalintensität im Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz, die in Bereichen verminderter Perfusion liegen, mit Warnfarben unterlegt.
  • Dabei wird dem Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz bevorzugt eine Farbpalette zugewiesen, die von der des Perfusionsbilddatensatzes abweicht. Dadurch sind die Bereiche des Kombinationsbildes, die aus dem Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz herangezogen wurden, leichter identifizierbar und von denen des Perfusionsbilddatensatzes besser unterscheidbar.
  • In einer Ausgestaltung wird als zweite Bildgebungsmodalität ein Magnetresonanzgerät verwendet. Die Magnetresonanztomographie ist ein bekanntes, bildgebendes Verfahren zur Darstellung anatomischer Strukturen wie auch funktioneller Größen. Insbesondere ist es bekannt, mittels Magnetresonanztomographie Perfusionsbilddatensätze zu erzeugen.
  • In einer Fortbildung der Erfindung kann zur Aufnahme des Perfusionsbilddatensatzes mittels Magnetresonanztomographie ein Verfahren des Arterial Spin Labeling (ASL) herangezogen werden. Dabei wird eine flussaufwärts der Messschicht bzw. des Messvolumens liegende Schicht präpariert. Diese Präparierung wird auch Spin Tagging oder Spin Labeling genannt. Die präparierten Spins perfundieren in der Messschicht in das Gewebe und verändern die Signalintensität des perfundierten Bereichs. Anhand von Signaländerungen wird somit auf eine Perfusion geschlossen. Zum Feststellen der Signaländerung ist ein Referenzbild aufzunehmen, bei dem die Präparierung bei ansonsten gleichen Aufnahmebedingungen unterbleibt.
  • Es gibt zwei unterschiedliche Arten des ASL, und zwar Pulsed Arterial Spin Labeling (PASL) und Continous Arterial Spin Labeling (CASL). Diese unterscheiden sich lediglich in der Art und Weise, wie das Signal präpariert wird und können beide verwendet werden. Die so präparierten Spins werden manchmal auch als endogener Tracer bezeichnet, während applizierte Kontrastmittel dann exogene Tracer genannt werden. In der vorliegenden Anmeldung wird mit Kontrastmittel ein zu applizierender Stoff bezeichnet, der das Kontrastverhalten in einem Bild verändert, wenn er im abgebildeten Bereich des Untersuchungsobjekts vorhanden ist.
  • In einer alternativen Ausgestaltung kann der Perfusionsbilddatensatz mittels eines Kontrastmittels ermittelt werden. Dieses wird üblicherweise in der Nähe des Untersuchungsbereichs appliziert und dann in diesen transportiert. Unter ständiger oder punktueller Abbildung des Untersuchungsbereichs vor der Applikation, während und eine Zeitlang danach, insbesondere während der arteriellen Phase der Kontrastmittelanflutung, kann der Kontrastmittelbolus in den Gefäßen und die Aufnahme des Kontrastmittels in das Gewebe visualisiert und eine ortsaufgelöste Perfusionsinformation berechnet werden.
  • Bei Verwendung eines Kontrastmittels zur Erstellung des Perfusionsbilddatensatzes ist es möglich, weitere Bildgebungsmodalitäten einzusetzen. Insbesondere können ein Röntgengerät oder ein Computertomographiegerät oder ein Ultraschallgerät herangezogen werden. Bevorzugt wird ein Computertomographiegerät, weil es bereits Hybridbildgebungsmodalitäten umfassend ein Positronen-Emissions-Tomographiegerät und ein Computertomographiegerät gibt und Computertomographiegeräte bekannt sind, mit denen auch einfache Durchleuchtungsbilder erstellt werden können. Aufgrund der wiederholten Aufnahme von einzelnen Bilddatensätzen zur Ermittlung des Perfusionsbilddatensatzes ist es wünschenswert, eine hohe zeitliche Auflösung bei möglichst geringer Strahlenbelastung zu erhalten. Dies ist mit der Aufnahme von Durchleuchtungsbildern möglich.
  • Vorzugsweise kann ein Kontrastmittel verwendet werden, das gleichzeitig bei Aufnahme des Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes als Radionuklid oder Radiopharmakon eingesetzt wird. Das Kontrastmittel ist je nach Bildgebungsmodalität auszugestalten. Bei einem Magnetresonanzgerät könnte beispielsweise ein Gadolinium- oder Mangan-Chelat verwendet werden, in das zusätzlich ein Radionuklid eingebaut wird. Weiterhin sind in der Magnetresonanztomographie sogenannte intelligente Kontrastmittel bekannt, die einen Abschnitt enthalten, der zu einer Konzentration des Kontrastmittels aufgrund von Stoffwechselvorgängen oder anderen Prozessen führt. Diese Kontrastmittel heißen auch Event- oder Molekülmarker. Auch in derartige intelligente Kontrastmittel kann ein Radionuklid zur Bildung eines Radiopharmakons eingebaut werden.
  • Dadurch wird es möglich, dass der Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz und der Perfusionsbilddatensatz anhand des zeitlichen und/oder örtlichen Signalverlaufs des Kontrastmittels bzw. Radionuklids miteinander registriert werden. Dabei kann das Kontrastmittel mehrmals appliziert werden, es kann aber auch eine einmalige Gabe ausreichen. Dann ist zuerst der Perfusionsbilddatensatz zu erstellen, indem beispielsweise die Aufnahme und Perfusion des Kontrastmittels verfolgt wird. Ist das Radionuklid in ein Radiopharmakon eingebettet benötigt die Verstoffwechslung sowieso einige Zeit. Diese wird zur Erstellung des Perfusionsbilddatensatzes verwendet. Insbesondere durch die Möglichkeit, dass eine einzige Gabe eines Kontrastmittels sowohl für die Aufnahme des Perfusionsbilddatensatzes wie auch des Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes ausreicht, ist der Einsatz eines derartigen Kontrastmittels interessant, da nur ein begrenztes (Kontrastmittel-)Volumen in das Gefäßsystem eines Patienten einbringbar ist.
  • Aufgrund der gleichzeitigen Anreicherung des Kontrastmittels und des Radionuklids bilden sich im Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz Bereiche erhöhter Signalintensität, die mit Bereichen von erhöhter oder erniedrigter Signalintensität im Perfusionsbilddatensatz im Hinblick auf die Größe, Abstände und Anzahl korrelieren. Dadurch lassen sich der Perfusionsbilddatensatz und der Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz ohne weitere Hilfsmittel miteinander registrieren.
  • Bei Verwendung einer Hybridbildgebungsmodalität ist eine Registrierung intrinsisch gegeben. Dann lassen sich die Bilddatensätze der zweiten Bildgebungsmodalität, auch diejenigen zur Erstellung des Perfusionsbilddatensatzes, verwenden, um die mit dem Positronen-Emissions-Tomographiegerät akquirierten Signale einer Bewegungskorrektur zu unterziehen. Anatomische Bilddatensätze des Untersuchungsbereichs können mit der zweiten Bildgebungsmodalität selbstverständlich auch während des Betriebs des Positronen-Emissions-Tomographiegeräts akquiriert werden. Durch Vergleich mehrerer anatomischer Bilddatensätze gelangt man an eine Bewegungsinformation, die während der Berechnung eines Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes berücksichtigt werden können.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch gelöst mit einer Hybridbildgebungsmodalität. Diese umfasst ein Positronen-Emissions-Tomographiegerät und wenigstens eine zweite Bildgebungsmodalität, insbesondere ein Magnetresonanzgerät und/oder ein Computertomographiegerät, sowie eine Steuerungseinrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  • Die Implementierung der vorgenannten Verfahren in der Steuervorrichtung kann dabei als Software oder aber auch als (fest verdrahtete) Hardware erfolgen.
  • Die vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens korrespondieren zu entsprechenden Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Hybridbildgebungsmodalität. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird somit auf die entsprechenden Verfahrensmerkmale und deren Vorteile verwiesen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Dabei zeigen
  • 1 eine erfindungsgemäße Hybridbildgebungsmodalität,
  • 2 ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 3 ein Kombinationsbild in einer ersten Ausgestaltung,
  • 4 ein Kombinationsbild in einer zweiten Ausgestaltung, und
  • 5 ein Kombinationsbild in einer dritten Ausgestaltung.
  • 1 zeigt eine Hybridbildgebungsmodalität 1 umfassend ein Magnetresonanzgerät 2 mit einem darin angeordneten Detektorring 3 sowie eine Steuereinheit 4. Die zahlreichen Einzelkomponenten des Magnetresonanzgeräts 2 wie Gradientenspulen, Anregungs- und Detektionsspule, Patiententisch wie auch des Positronen-Emissions-Tomographiegeräts sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
  • Der Detektorring 3 des Positronen-Emissions-Tomographiegeräts liegt im homogenen Bereich des Hauptmagnetfelds des Magnetresonanzgeräts 2, so dass gleichzeitige Messungen mit beiden Bildgebungsmodalitäten möglich sind. Die Anregungsspule, auch „body coil“ genannt, kann mit dem Detektorring als Einheit ausgestaltet sein, um den Platz für den Patienten nicht unnötig einzuschränken.
  • Durch diesen starren Aufbau ist gleichzeitig eine Registrierung der mit den unterschiedlichen Bildgebungsmodalitäten aufgenommenen Bilder gegeben.
  • Das beschriebene Verfahren ist als Software in der Steuereinheit 4 realisiert. Insbesondere kann es nach Positionierung des Patienten und Gabe eines Radiopharmakons bzw. Kontrastmittels „auf Knopfdruck“ durchgeführt werden.
  • 2 zeigt ein Ablaufschema zur Aufnahme eines Kombinationsbildes. In Schritt S1 wird ein Patient in die Hybridbildgebungsmodalität 1 verfahren, positioniert und das Magnetfeld homogenisiert. In Schritt S2 wird ein Radiopharmakon, bevorzugt 18F-FDG, verabreicht. Anschließend wird mit dem Magnetresonanzgerät ein Referenzbild akquiriert (Schritt S3). Erst danach folgt als Schritt S4 die Verabreichung die Gabe eines MR-Kontrastmittels, vorteilhafterweise ein Gadolinium aufweisendes Kontrastmittel. Direkt nach Gabe des MR-Kontrastmittels werden durchgängig in einem Abstand von mehreren Sekunden, beispielsweise 10 Sekunden, Übersichtsbilder aufgenommen. Die sind identisch zu dem Referenzbild und zueinander bis auf den Aufnahmezeitpunkt. Zur Berechnung eines Perfusionsbilddatensatzes genügt prinzipiell die Aufnahme eines einzigen Übersichtsbildes. Der Perfusionsbilddatensatz wird in Schritt S5 aus dem Referenzbild und dem Übersichtsbild ermittelt, indem das Übersichtsbild bildelementweise vom Referenzbild subtrahiert wird. Die weiteren Übersichtsbilder dienen der Bewegungskorrektur der mit dem Detektorring 3 gemessenen Signale.
  • Die Akquisition der Annihilationsereignisse wird durchgeführt, bis sich aus den Messdaten als Schritt S6 wenigsten ein Positronen-Emissions-Tomographiebilddatensatz berechnen lässt.
  • In Schritt S7 wird die Farbpalette des Perfusionsbilddatensatzes invertiert, indem die Farbzuordnung gespiegelt wird. Zusätzlich wird auf den Perfusionsbilddatensatz ein Schwellenwert angewandt, wobei alle Bildelemente über diesem Schwellenwert verworfen werden.
  • Danach werden in Schritt S8 der Positronen-Emissions-Tomographiebilddatensatz und der Perfusionsbilddatensatz zu einem Kombinationsbild überlagert, wobei der Perfusionsbilddatensatz im Hintergrund liegt. Alle Signalbereiche im Positronen-Emissions-Tomographiebilddatensatz aufgrund von Anreicherungen des Radiopharmakons, die in Regionen mit verringerter Perfusion liegen, können so sofort visuell erfasst werden.
  • 3 zeigt ein Kombinationsbild 5, das eine Lunge 6 abbildet. Dabei liegt der Perfusionsbilddatensatz 7 im Hintergrund und der Positronen-Emissions-Tomographiebilddatensatz 8 im Vordergrund. An einer Seite des Kombinationsbildes ist eine Farbskala 9 angeordnet, die die verwendete Farbpalette anzeigt. Die Farbpalette ist im Vergleich zu anderen Darstellungen invertiert.
  • Der Perfusionsbilddatensatz 7 ist aus Gründen der Darstellbarkeit zweigeteilt gezeigt. Im Bereich 10 ist die Perfusion höher, im Bereich 11 niedriger. Ein Teil der Signalbereiche 12 des Positronen-Emissions-Tomographiebilddatensatzes 8 ist innerhalb Bereichs 10 und ein Teil innerhalb des Bereichs 11.
  • Geht man davon aus, dass die verringerte Perfusion in der Lunge 6 im Bereich 11 auf eine Lungenembolie zurückzuführen ist, kann diese Information in die Beurteilung der Signalbereiche 12 mit einfließen.
  • 4 zeigt eine alternative Darstellung eines Kombinationsbildes 5. Vom Perfusionsbilddatensatz 7 ist nur der Bereich 11 gezeigt. Ein Teil der Signalbereiche 12 des Positronen-Emissions-Tomographiebilddatensatzes 8 liegt daher innerhalb des Bereichs 11 und ein Teil außerhalb. Der Perfusionsbilddatensatz 7 bildet nicht den gesamten Untersuchungsbereich ab, da ein Schwellwert bei der Erstellung des Kombinationsbildes 5 verwendet wurde, durch den alle Bildelemente mit einem Zahlenwert oberhalb des Schwellenwerts ausgefiltert wurden. Dadurch wird der Bereich 10 unterdrückt.
  • 5 zeigt eine weitere alternative Darstellung eines Kombinationsbildes 5. Vom Perfusionsbilddatensatz 7 sind beide Bereiche 10 und 11 gezeigt. Zur Trennung dieser Bereiche ist dazwischen eine gut sichtbare Trennlinie 13 angezeigt.
  • Es versteht sich von selbst, dass das erfindungsgemäße Verfahren sowie das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät eng miteinander verknüpft sind, und dass Merkmale der Erfindung, die als Verfahrensaspekte beschrieben wurden, auch wesentlich für das Magnetresonanzgerät sein können. Dies kann auch in umgekehrter Weise für unter Bezug auf das Magnetresonanzgerät beschriebene Merkmale gelten, die auch verfahrensrelevant sein können.
  • Es versteht sich außerdem von selbst, dass unter Bezug auf einzelne Ausgestaltungen beschriebene Merkmale auch bei anderen Ausgestaltungen bzw. Ausführungsformen realisiert werden können, außer wenn dies ausdrücklich anders beschrieben ist oder sich aus technischen Gründen von selbst verbietet.
  • 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
    • Kamel E.M. et al., Occult lung infarction may induce false interpretation of 18F-FDG PET in primary staging of pulmonary malignancies, Eur J Nucl Med Mol Imaging, 32: 641–646, 2005 [0008]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Erzeugung eines Kombinationsbildes (5) mit den Schritten: – Aufnahme wenigstens eines einen Untersuchungsbereich, insbesondere wenigstens einen Teil einer Lunge, abbildenden Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes (8), – Aufnahme wenigstens eines den Untersuchungsbereich abbildenden Perfusionsbilddatensatzes (7) mit einer zweiten Bildgebungsmodalität, – Vorgabe eines Schwellenwerts für den Perfusionsbilddatensatz (7) und Auswahl derjenigen Bereiche des Perfusionsbilddatensatzes (7), die unterhalb des Schwellenwertes liegen und/oder Invertierung der Farbpalette oder Graustufenpalette des Perfusionsbilddatensatzes (7), – Kombination des Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes (8) und des Perfusionsbilddatensatzes (7) zu einem Kombinationsbild (5).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Bildgebungsmodalität ein Magnetresonanzgerät (2) verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme des Perfusionsbilddatensatzes (7) ein Verfahren des Arterial Spin Labeling herangezogen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Bildgebungsmodalität ein Computertomographiegerät verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Perfusionsbilddatensatz (7) mit Hilfe eines Kontrastmittels ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontrastmittel verwendet wird, das gleichzeitig bei Aufnahme des Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatzes (8) als Radiotracer eingesetzt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddatensatz (8) und der Perfusionsbilddatensatz (7) anhand des zeitlichen und örtlichen Signalverlaufs des Kontrastmittels miteinander registriert werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert in Abhängigkeit des Maximalwerts des Perfusionsbilddatensatzes oder als fester Wert vorgegeben wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der zweiten Bildgebungsmodalität anatomische Bilddatensätze aufgenommen werden, die eine Bewegungskorrektur der Positronen-Emissions-Signale erlauben.
  10. Hybridbildgebungsmodalität (1), umfassend ein Positronen-Emissions-Tomographiegerät und wenigstens eine zweite Bildgebungsmodalität, insbesondere ein Magnetresonanzgerät (2) und/oder ein Computertomographiegerät, sowie eine Steuerungseinrichtung (4), die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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