DE102013221949A1

DE102013221949A1 - Verfahren zur Anzeige von medizinischen Bilddaten

Info

Publication number: DE102013221949A1
Application number: DE201310221949
Authority: DE
Inventors: Harald Braun; Harald H. QUICK; Matthias Fenchel
Original assignee: Friedrich Alexander Univeritaet Erlangen Nuernberg FAU; Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: US20150116361A1; DE102013221949B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige von medizinischen Bilddaten, eine Benutzerschnittstelle, ein medizinisches Bildgebungsgerät und ein Computerprogrammprodukt. Um eine aussagekräftige Anzeige von medizinischen Bilddaten zu ermöglichen, umfasst das Verfahren zur Anzeige von medizinischen Bilddaten folgende Verfahrensschritte: – Erfassen von medizinischen Bilddaten, – Bestimmen zumindest eines Bildqualitätsparameters für zumindest ein Bild der medizinischen Bilddaten, wobei der zumindest eine Bildqualitätsparameter eine Bildqualität des zumindest einen Bilds anhand einer Ortsinformation und/oder einer Zeitinformation umfasst, – Anzeigen des zumindest einen Bilds zusammen mit einer Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige von medizinischen Bilddaten, eine Benutzerschnittstelle, ein medizinisches Bildgebungsgerät und ein Computerprogrammprodukt.
In der medizinischen Bildgebung werden mittels medizinischer Bildgebungsgeräte medizinische Bilddaten generiert, welche eine Aussagekraft über einen anatomischen, physiologischen und/oder biochemischen Zustand eines Körpers aufweisen. Je nach Messbedingungen und/oder verwendeten Messparametern während der Aufnahme der medizinischen Bilddaten, können die medizinischen Bilddaten eine unterschiedliche Bildqualität aufweisen. Die Bildqualität der medizinischen Bilddaten ist dabei oft entscheidend für die Aussagekraft der medizinischen Bilddaten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine aussagekräftige Anzeige einer Qualität von medizinischen Bilddaten zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Anzeige von medizinischen Bilddaten mit folgenden Verfahrensschritten:

– Erfassen von medizinischen Bilddaten,
– Bestimmen zumindest eines Bildqualitätsparameters für zumindest ein Bild der medizinischen Bilddaten, wobei der zumindest eine Bildqualitätsparameter eine Bildqualität des zumindest einen Bilds anhand einer Ortsinformation und/oder einer Zeitinformation umfasst,
– Anzeigen des zumindest einen Bilds zusammen mit einer Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters.

Das Erfassen der medizinischen Bilddaten kann ein Aufnehmen der medizinischen Bilddaten, insbesondere mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts, umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Erfassen der medizinischen Bilddaten auch ein Laden von zuvor aufgenommenen medizinischen Bilddaten, beispielsweise aus einer Datenbank, umfassen. Die medizinischen Bilddaten umfassen typischerweise mehrere Bilder, welche beispielsweise unterschiedliche räumliche und/oder zeitliche Darstellungen von, insbesondere anatomischen, physiologischen und/oder biochemischen, Eigenschaften eines Untersuchungsobjekts, insbesondere eines menschlichen Körpers, umfassen. Die Bilder der medizinischen Bilddaten sind typischerweise zweidimensionale Schichtbilder und bilden gemeinsam den dreidimensionalen medizinischen Bilddatensatz. Die mehreren Bilder der medizinischen Bilddaten können dann beispielsweise als Schichten entlang einer Patientenlängsachse axial angeordnet sein. Die mehreren Bilder können auch senkrecht zu der Patientenlängsachse sagittal oder coronal angeordnet sein. Die mehreren Bilder der medizinischen Bilddaten können einen zeitlichen Verlauf der medizinischen Bilddaten, insbesondere während einer dynamischen Messung, beispielsweise des Verlaufs einer Verteilung eines Kontrastmittels, darstellen. Dann kann der zumindest eine Bildqualitätsparameter anhand dieser Zeitinformation, insbesondere anhand des zeitlichen Verlaufs der medizinischen Bilddaten, bestimmt werden.
Dass der zumindest eine Bildqualitätsparameter eine Bildqualität des zumindest einen Bilds anhand einer Ortsinformation und/oder Zeitinformation umfasst, kann bedeuten, dass der eine Bildqualitätsparameter anhand einer Geometrie, beispielsweise einer räumlichen Ausrichtung und/oder Position, des zumindest einen Bilds und/oder einer zeitlichen Abfolge und/ oder Position des zumindest einen Bilds bestimmt wird. Der zumindest eine Bildqualitätsparameter kann für jedes Bild der medizinischen Bilddaten oder auch nur für eine Teilmenge der Bilder der medizinischen Bilddaten bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Bildqualitätsparameter zusammenfassend für mehrere Bilder der medizinischen Bilddaten bestimmt werden. Somit kann die Bildqualität von mehreren Bildern zusammenfassend von einem Bildqualitätsparameter beschrieben werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch für ein Bild der medizinischen Bilddaten als Ganzes ein Bildqualitätsparameter bestimmt werden. Dann stellt der Bildqualitätsparameter eine Mittelung über die Bildqualität des Bilds dar. Alternativ oder zusätzlich kann der zumindest eine Bildqualitätsparameter auch ortsaufgelöst für das zumindest eine Bild bestimmt werden. Dafür kann der zumindest eine Bildqualitätsparameter jeweils separat für einen Teilbereich des Bilds, insbesondere für einzelne Zeilen, Spalten, Pixel und/oder Voxel des Bilds, bestimmt werden.
Die Anzeige des zumindest einen Bilds erfolgt zusammen mit der Anzeige einer Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters. Zusammen bedeutet hier insbesondere, dass das zumindest eine Bild zeitgleich mit der Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters angezeigt wird. Alternativ oder zusätzlich kann zusammen auch bedeuten, dass das zumindest eine Bild gemeinsam mit der Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters in einem Fenster einer Benutzeroberfläche angezeigt wird. Alternativ oder zusätzlich kann zusammen auch bedeuten, dass das zumindest eine Bild in einer räumlichen Beziehung mit der Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters angezeigt wird. So kann die Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters ein Profil einer Verteilung des Bildqualitätsparameters umfassen, wobei das Profil vorteilhafterweise räumlich benachbart zur Anzeige des zumindest einen Bilds auf der Anzeigeeinheit angeordnet ist und/oder der Anzeige des zumindest einen Bilds überlagert wird. Vorteilhafterweise ist auch eine Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters als eine ortsaufgelöste Bildqualitätskarte denkbar, welche ähnliche Dimensionen wie das zumindest eine Bild aufweist. Dann kann die Bildqualitätskarte überlagert und/oder fusioniert zu dem zumindest einen Bild angezeigt werden. Die Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters erfolgt vorteilhafterweise in Abhängigkeit der räumlichen Ausrichtung und/oder der räumlichen Position und/oder der zeitlichen Abfolge des zumindest einen Bilds.
Dem vorgeschlagenen Vorgehen zur Anzeige der medizinischen Bilddaten liegt die Überlegung zu Grunde, dass je nach Art der Aufnahme der medizinischen Bilddaten und/oder in Abhängigkeit der verwendeten Bildgebungsmodalität es vorkommen kann, dass unterschiedliche Bilder, insbesondere unterschiedliche Schichten, der medizinischen Bilddaten eine unterschiedliche Bildqualität aufweisen. Die unterschiedliche Bildqualität kann sich beispielsweise in einem unterschiedlichen Signal-zu-Rausch-Verhältnis der verschiedenen Bilder, insbesondere Schichten, der medizinischen Bilddaten äußern. Eine unterschiedliche Bildqualität kann auch innerhalb von einzelnen Bildern der medizinischen Bilddaten, beispielsweise entlang verschiedener Zeilen und/oder Spalten der einzelnen Bilder, auftreten. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn Multi-Planare-Reformatierungen auf dreidimensionale Bilddaten angewendet wurden. Fachkundige Personen sind beim Betrachten und/oder Beurteilen von medizinischen Bilddaten an eine homogene Bildqualität, beispielsweise ein homogenes Signal zu Rausch Verhältnis, über einzelne Bilder der medizinischen Bilddaten und/oder über die gesamten medizinischen Bilddaten gewöhnt. Fachkundige Personen setzen diese Homogenität der Bildqualität möglicherweise beim Beurteilen der medizinischen Bilddaten sogar voraus. Daher kann eine unterschiedliche Bildqualität innerhalb der medizinischen Bilddaten den Bildeindruck der medizinischen Bilddaten für einen Betrachter stören und bei der Beurteilung der medizinischen Bilddaten durch eine fachkundige Person zu Fehlern führen. So kann beispielsweise eine verminderte Bildqualität in einem Bereich der medizinischen Bilddaten als Artefakt und/oder als Pathologie gewertet werden, sofern kein Wissen vorliegt, dass die verminderte Bildqualität beispielsweise auf eine spezielle Aufnahmetechnik bei der Aufnahme der medizinischen Bilddaten zurückzuführen ist.
Die vorgeschlagene kombinierte Anzeige des zumindest einen Bilds zusammen mit einer Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters lässt einen Betrachter des zumindest einen Bilds sofort erkennen, wie gut die Bildqualität des betrachteten Bilds oder Bildbereichs des Bilds ist. Auch kann ein Betrachter dann sofort erkennen, in welchen Bildern der medizinischen Bilddaten und/oder in welchen Teilbereichen des zumindest einen Bilds eine verminderte Bildqualität vorliegt. Ein Betrachter der medizinischen Bilddaten kann somit anhand der vorgeschlagenen Anzeige der medizinischen Bilddaten besonders einfach erkennen, ob eine Beurteilung der medizinischen Bilddaten aufgrund einer verminderten Bildqualität, beispielsweise eines erhöhten Rauschens, gestört ist. Auch kann ein Betrachter der medizinischen Bilddaten anhand der Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters eine Entscheidung darüber treffen, ob zusätzliche Bilddaten, insbesondere für Bilder mit einem verminderten Bildqualitätsparameter, aufgenommen werden sollen. Die vorgeschlagene Kombination der Anzeige des zumindest einen Bilds zusammen mit der Anzeige der Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters erhöht somit die Aussagekraft des zumindest einen Bilds. Sie ermöglicht eine sichere Beurteilung des zumindest einen Bilds durch eine fachkundige Person anhand der jeweiligen Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters. Die vorgeschlagene kombinierte Darstellung reduziert auch die Gefahr von Fehlbeurteilungen des zumindest einen Bilds der medizinischen Bilddaten.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der zumindest eine Bildqualitätsparameter ein Verhältnis zwischen einer Signalstärke und/oder einer Kontraststärke der medizinischen Bilddaten zu einem Rauschen der medizinischen Bilddaten beschreibt. Das Verhältnis zwischen der Signalstärke und dem Rauschen wird üblicherweise Signal-zu-Rauschverhältnis genannt. Das Verhältnis zwischen der Kontraststärke und dem Rauschen wird üblicherweise Kontrast-zu-Rauschverhältnis genannt. In der medizinischen Bildgebung beschreiben das Signal-zu-Rausch-Verhältnis und/oder das Kontrast-zu-Rausch-Verhältnis wichtige Aspekte der Bildqualität eines Bilds. Das Signal-zu-Rausch-Verhältnis und/oder Kontrast-zu-Rauschverhältnis stellen somit typische und aussagekräftige Bildqualitätsparameter dar.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters eine Farbkodierung des zumindest einen Bildqualitätsparameters umfasst, wobei die Farbkodierung abhängig von zumindest einem Wert des zumindest einen Bildqualitätsparameters ist. So können unterschiedlichen Werten des zumindest einen Bildqualitätsparameters bei der Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters unterschiedliche Farben zugewiesen werden. Die Farben können gemäß einer Farbpalette oder einer Graustufenpalette zugewiesen werden. Die Zuweisung kann kontinuierlich oder, wie in den folgenden Absätzen beschrieben, anhand von Schwellwerten für den zumindest einen Wert des Bildqualitätsparameters erfolgen. Die Farbkodierung des zumindest einen Bildqualitätsparameters kann einem Betrachter des zumindest einen Bilds eine besonders einfachen Eindruck über die Bildqualität des zumindest einen Bilds bereitstellen. So kann eine Farbkodierung besonders einfach ersichtlich machen, an welchen Stellen des zumindest einen Bilds oder der medizinischen Bilddaten eine hohe, ausreichende oder niedrige Bildqualität vorliegt. Eine hohe Bildqualität wird dabei vorteilhafterweise mit einer Farbe mit einem positiven Farbeindruck, beispielsweise grün, gekennzeichnet. Eine niedrige Bildqualität wird vorteilhafterweise mit einer Farbe mit einem negativen oder warnenden Farbeindruck, beispielsweise rot, gekennzeichnet.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Farbkodierung von zumindest einem Schwellwert für den zumindest einen Wert des zumindest einen Bildqualitätsparameters abhängig ist. Dann erfolgt insbesondere keine kontinuierliche Zuordnung des Wertes des zumindest einen Bildqualitätsparameters zu einer Farbe, sondern es werden bestimmte Farben abhängig von zumindest einem Schwellwert des Bildqualitätsparameters zur Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters verwendet. Im einfachsten Fall wird beispielsweise ein Schwellwert für den Bildqualitätsparameter gesetzt. Liegt dann der Wert des Bildqualitätsparameters über dem Schwellwert, so wird eine erste Farbe zur Darstellung des Bildqualitätsparameters verwendet.
Liegt der Wert des Bildqualitätsparameters unter dem Schwellwert, so wird eine zweite Farbe zur Darstellung des Bildqualitätsparameters verwendet. Es ist selbstverständlich eine beliebige Anzahl von Schwellwerten zu einer genaueren Differenzierung der Darstellung des Bildqualitätsparameters denkbar. Die Verwendung von Schwellwerten zur Farbkodierung des Bildqualitätsparameters führt dazu, dass ein Betrachter des zumindest einen Bilds mit dem zumindest einen Bildqualitätsparameter besonders einfach die Verteilung des zumindest einen Bildqualitätsparameters erfassen und somit die Bildqualität des zumindest einen Bilds einordnen kann. Der zumindest eine Schwellwert kann dabei insbesondere fest vorgegeben sein, automatisch mithilfe eines Algorithmus an die medizinischen Bilddaten angepasst werden und/oder von einem Benutzer eingestellt und/oder angepasst werden. So kann der zumindest eine Schwellwert je nach Bedarf enger gesetzt werden und/oder um einen angepassten Mittelwert variiert werden, so dass auch geringere Toleranzen und Schwankungen des zumindest einen Bildqualitätsparameters visualisiert werden können.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters eine Darstellung einer Änderung des zumindest einen Bildqualitätsparameters entlang zumindest einer räumlichen und/oder zeitlichen Dimension des zumindest einen Bilds umfasst. So kann die Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters entlang von einer, zwei oder drei Raumrichtungen erfolgen. Zusätzlich ist jeweils noch eine Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters entlang einer Zeitrichtung möglich. Die Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters kann beispielsweise mittels eines Balkens erfolgen, welcher insbesondere eine Farbkodierung der Verteilung des zumindest einen Bildqualitätsparameters enthält. Der Balken kann entlang einer räumlichen Dimension, insbesondere einer räumlichen Achse, des zumindest einen Bilds ausgerichtet sein. Alternativ können auch mehrere Bilder der medizinischen Bilddaten gemäß ihrer zeitlichen Abfolge entlang einer Zeitachse angeordnet dargestellt werden. Hierbei kann auch der zumindest eine Bildqualitätsparameter entlang dieser Zeitachse, insbesondere farbkodiert, dargestellt werden. In beiden Fällen kann diese Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters besonders anschaulich die Verteilung und/oder Änderung des zumindest einen Bildqualitätsparameters in einem räumlichen Bezug zum zumindest einen Bild und/oder gemäß einem Bezug zur zeitlichen Abfolge mehrerer Bilder beschreiben.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bestimmen des zumindest einen Bildqualitätsparameters in Abhängigkeit eines Referenzwertes des zumindest einen Bildqualitätsparameters erfolgt. Der Referenzwert kann auf Grundlage des zumindest einen Bilds und/oder der medizinischen Bilddaten bestimmt werden. Somit kann der Referenzwert beispielsweise ein Maximalwert des zumindest einen Bildqualitätsparameters bezüglich des zumindest einen Bilds und/oder der medizinischen Bilddaten sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Referenzwert auch basierend auf während einer Aufnahme der medizinischen Bilddaten verwendeten Messparametern bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Referenzwert auch von einem Benutzer vorgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Referenzwert einen Idealwert des Bildqualitätsparameters darstellen. Das Bestimmen des zumindest einen Bildqualitätsparameters in Abhängigkeit des Referenzwert kann das Bestimmen eines Verhältnisses zwischen dem zumindest einen Bildqualitätsparameter und dem Referenzwert umfassen. Das Verhältnis kann in Prozent angegeben werden, wobei ein höherer Prozentwert eine höhere Bildqualität darstellt. Insbesondere können auch die erwähnten Schwellwerte in Abhängigkeit des Verhältnisses zwischen dem Bildqualitätsparameter und dem Referenzwert bestimmt werden. Vorteilhaft sind beispielsweise Schwellwerte im Bereich von 90–100 Prozent, 40–60 Prozent und 0–10 Prozent. Es sind selbstverständlich beliebige andere prozentuale Schwellwerte, welche auch einstellbar sein können, denkbar. Es sind auch nichtlineare Verhältnisse und/oder Darstellungen des zumindest einen Bildqualitätsparameters zum Referenzwert denkbar. Beispielsweise bei komplexerem Rauschverhalten, insbesondere bei einer exponentiellen zeitlichen Zerfallskurve, wie sie beispielsweise bei der PET-Bildgebung vorkommt, kann sich der zumindest eine Bildqualitätsparameter zum Referenzwert nichtlinear verhalten. So steigt beispielsweise das Signal-zu-Rausch Verhältnis mit der Wurzel der Messzeit an. Das Verhältnis des zumindest einen Bildqualitätsparameters zum Referenzwert kann um diesen nichtlinearen Effekt korrigiert werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der zumindest eine Bildqualitätsparameter mittels der medizinischen Bilddaten bestimmt wird. Der zumindest eine Bildqualitätsparameter kann somit algorithmisch, insbesondere mittels eines üblichen Verfahrens, aus den medizinischen Bilddaten und/oder aus dem zumindest einen Bild bestimmt werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der zumindest eine Bildqualitätsparameter anhand von Messparametern bestimmt wird, welche für eine Aufnahme der medizinischen Bilddaten eingestellt sind. Dies ist eine besonders vorteilhafte Möglichkeit, den zumindest einen Bildqualitätsparameter zu bestimmen. Die Bestimmung des zumindest einen Bildqualitätsparameters kann ausschließlich anhand der Messparameter erfolgen. Die Bestimmung des zumindest einen Bildqualitätsparameters kann jedoch auch kombiniert anhand der Messparameter und der medizinischen Bilddaten erfolgen. Der Bestimmung des zumindest einen Bildqualitätsparameters anhand der Messparameter liegt die Überlegung zugrunde, dass die Messparameter Aufschluss darüber geben, welche räumliche und/oder zeitliche Verteilung der Bildqualität der medizinischen Bilddaten zu erwarten ist. Ein exemplarischer Messparameter umfasst die Messzeiten zur Aufnahme von Teilbereichen der medizinischen Bilddaten. Eine lange Messzeit für einen Teilbereich der medizinischen Bilddaten führt dann typischerweise zu einer höheren Bildqualität des Teilbereichs als eine kurze Messzeit. Die Messparameter ermöglichen somit eine effektive Schätzung der räumlichen und/oder zeitlichen Verteilung des zumindest einen Bildqualitätsparameters.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass auf Grundlage einer ortsaufgelösten Verteilung des zumindest einen Bildqualitätsparameters eine Nachmessung zum Erfassen von weiteren medizinischen Bilddaten mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts geplant wird, wobei der zumindest eine Bildqualitätsparameter der weiteren medizinischen Bilddaten einen Mindestwert aufweist. Insbesondere kann die Nachmessung ein Aufnehmen von weiteren Bilddaten umfassen, welche insbesondere in denjenigen räumlichen Teilbereichen der medizinischen Bilddaten aufgenommen werden, in denen ein niedriger Bildqualitätsparameter, welcher beispielsweise niedriger als ein bestimmter Mindestwert ist, vorliegt. Die Nachmessung wird also zum Erhalten einer höheren Datenqualität für die weiteren medizinischen Bilddaten durchgeführt. Der Mindestwert kann dabei ein gewünschtes Mindestmaß für den zumindest einen Bildqualitätsparameter darstellen. Der Bildqualitätsparameter der weiteren medizinischen Bilddaten kann über die gesamten weiteren medizinischen Bilddaten hinweg den Mindestwert aufweisen. Der Bildqualitätsparameter der weiteren medizinischen Bilddaten kann über einen Teilbereich, insbesondere einen für einen Betrachter relevanten Teilbereich, des medizinischen Bilddatensatzes einen Mindestwert aufweisen. Die Nachmessung kann dazu dienen, die Bildqualität der weiteren medizinischen Bilddaten gegenüber den bereits aufgenommenen medizinischen Bilddaten zu homogenisieren. Somit kann die Nachmessung die Bildqualität der weiteren medizinischen Bilddaten gezielt und effizient gegenüber den bereits aufgenommenen medizinischen Bilddaten verbessern.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass eine Anpassung von Nachmessungsparametern für die Nachmessung in Abhängigkeit des zumindest einen Bildqualitätsparameters erfolgt. Die Anpassung der Nachmessungsparameter für die Nachmessung kann auch zusätzlich in Abhängigkeit des angezeigten zumindest einen Bilds erfolgen. Die Anpassung der Nachmessungsparameter kann auch eine Nichtausführung der Nachmessung umfassen. Vorteilhafterweise erfolgt die Anpassung der Nachmessungsparameter für die Nachmessung durch einen Benutzer. Dafür kann dem Benutzer die Planung der Nachmessung bereitgestellt werden und/oder ein Vorschlag für die Nachmessung unterbreitet werden. Dies kann auch dadurch erfolgen, dass der aus der Nachmessung zu erwartende Bildqualitätsparameter der weiteren medizinischen Bilddaten zum Vergleich mit dem aktuellen Bildqualitätsparameter visualisiert wird. Die Anpassung der Nachmessungsparameter erfolgt vorteilhafterweise in Abhängigkeit der angezeigten Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters. Insbesondere die angezeigte Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters erleichtert dem Benutzer die Entscheidung, ob eine Nachmessung durchgeführt werden soll und wenn ja, welche Messparameter vorteilhaft für die Nachmessung sind.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bereitstellen der medizinischen Bilddaten eine Aufnahme eines Rohbilddatensatzes umfasst, wobei die medizinischen Bilddaten auf Grundlage des Rohbilddatensatzes generiert werden. Typischerweise erfolgt die Aufnahme des Rohbilddatensatzes mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts. Das vorgestellte Verfahren zur Anzeige der medizinischen Bilddaten zusammen mit einer Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Aufnahme des Rohbilddatensatzes derart ausgestaltet ist, dass die aus den Rohbilddatensatz generierten medizinischen Bilddaten eine Inhomogenität der Bildqualität über die Bilddaten und/oder über zumindest ein Bild der medizinischen Bilddaten aufweisen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Aufnahme des Rohbilddatensatzes an unterschiedlichen Aufnahmepositionen erfolgt. Vorteilhafterweise erfolgt dabei die Aufnahme des Rohbilddatensatzes mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts mit einem Patiententisch und einem auf dem Patiententisch angeordneten Patienten, wobei die Aufnahme des Rohbilddatensatzes an mehreren Positionen des Patiententisches erfolgt. Insbesondere werden dabei durch die Bewegung des Patiententisches unterschiedliche Aufnahmepositionen des Patiententisches, insbesondere entlang der Richtung des Hauptmagnetfelds, der z-Richtung, zur Aufnahme der medizinischen Bilddaten angefahren. Insbesondere werden zunächst an einer ersten Position des Patiententisches Bilddaten des Patienten aufgenommen. Dann wird der Patiententisch an einer weiteren Position positioniert, wonach eine erneute Aufnahme von medizinischen Bilddaten des Patienten erfolgt. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden. Die Positionen des Patiententisches werden dabei typischerweise Bettpositionen genannt. Verschiedene Positionen des Patiententisches werden häufig in der Magnetresonanz-Bildgebung und/oder in der kombinierten Positronen-Emissions-Tomographie-Magnetresonanz-Bildgebung eingesetzt. Je nach Dauer der Aufnahme des Rohbilddatensatzes für eine Position des Patiententisches, ist typischerweise die Bildqualität der aus den Rohbilddatensatz generierten medizinischen Bilddaten an der Position des Patiententisches unterschiedlich. So führt typischerweise eine verlängerte Dauer der Aufnahme an einer Position des Patiententisches bei sonst gleichen Messbedingungen zu einer höheren Bildqualität der generierten medizinischen Bilddaten an der räumlichen Position des Patiententisches. Liegen verschiedene Zeitdauern für die Aufnahme der Rohbilddatensätze für verschiedene Positionen des Patiententisches vor, so kann es zu einer inhomogenen Verteilung der Bildqualität über die medizinischen Bilddaten kommen. Dann ist es besonders vorteilhaft, dass eine kombinierte Anzeige des zumindest einen Bilds der medizinischen Bilddaten und des zumindest einen Bildqualitätsparameters erfolgt. Auch kann eine nicht ausreichende Überlappung der Gesichtsfelder (Field-of-view) der Aufnahme des Rohbilddatensatzes an verschiedenen Positionen des Patiententisches zu einer inhomogenen Verteilung der Bildqualität der medizinischen Bilddaten führen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Gesichtsfelder der an den verschiedenen Bettpositionen aufgenommenen Bilddaten nicht oder nur wenig überlappen. Weiterhin kann eine räumlich unterschiedliche Sensitivität des medizinischen Bildgebungsgeräts eine zusätzliche räumliche Wichtung der Bildqualität der medizinischen Bilddaten verursachen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Aufnahme des Rohbilddatensatzes mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts mit einem Patiententisch und einem auf dem Patiententisch angeordneten Patient erfolgt, wobei die Aufnahme des Rohbilddatensatzes unter einer kontinuierlichen Bewegung des Patiententisches erfolgt. Eine kontinuierliche Bewegung des Patiententisches ist insbesondere bei der Positronen-Emissions-Tomographie, der Einzel-Photonen-Emissions-Tomographie, der Magnetresonanz-Tomographie und der Computertomographie, insbesondere auch bei kombinierten Verfahren dieser Bildgebungsmodalitäten, vorteilhaft. Die kontinuierliche Tischbewegung kann dazu führen, dass eine unterschiedliche Bildqualität der medizinischen Bilddaten, insbesondere entlang der Fahrtrichtung des Patiententisches, welche üblicherweise entlang der Längsrichtung des Patienten, der axialen Richtung (z-Richtung), angeordnet ist, auftritt. Insbesondere bei der Positronen-Emissions-Tomographie ist die Bildqualität einer Schicht abhängig von der Datenaufnahmedauer für die Schicht. Da die Geschwindigkeit der kontinuierlichen Bewegung des Patiententisches variieren kann und/oder gewisse Bereiche des Patienten häufiger durchfahren werden können, wird auch die Bildqualität der akquirierten Schichten der medizinischen Bilddaten variieren. Daher ist es besonders vorteilhaft, die mittels einer kontinuierlichen Tischbewegung aufgezeichneten medizinischen Bilddaten zusammen mit einer Anzeige des zumindest einen Bildqualitätsparameters darzustellen. Dies ermöglicht dann eine verlässliche und nachvollziehbare Beurteilung so aufgenommener medizinischer Bilddaten.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Aufnahme des Rohbilddatensatzes mittels eines Magnetresonanzgeräts unter Verwendung einer Magnetresonanz-Sequenz erfolgt, wobei die Magnetresonanz-Sequenz eine parallele Bildgebungskomponente umfasst. Das Magnetresonanzgerät kann auch ein Teil und/oder eine Bildgebungsmodalität eines kombinierten medizinischen Bildgebungsgeräts, beispielsweise eines kombinierten Magnetresonanz-PET-Geräts, sein. Eine Magnetresonanz-Sequenz mit einer parallelen Bildgebungskomponente dient insbesondere zur beschleunigten Datenaufnahme. Bekannte Verfahren zur parallelen Bildgebung in der Magnetresonanz-Tomographie sind beispielsweise SMASH, SENSE, GRAPPA, mSENSE oder iPAT. Die mittels einer solchen Magnetresonanz-Sequenz mit einer parallelen Bildgebungskomponente aufgenommenen medizinischen Bilddaten unterliegen typischerweise einer räumlichen Varianz des Rauschens innerhalb eines Bilds. Daher ist die Bildqualität innerhalb eines so aufgenommenen Bilds oft innerhalb des Bilds unterschiedlich. Die vorgeschlagene kombinierte Darstellung des Bilds zusammen mit dem zumindest einen Bildqualitätsparameter kann somit innerhalb des Bilds zeigen, wie die Verteilung der Bildqualität ausgebildet ist. Dies kann unabhängig oder kombiniert in jeder Raumrichtung des Bilds erfolgen. Somit ist eine zuverlässige und aussagekräftige Betrachtung und/oder Beurteilung der mittels einer solchen Magnetresonanz-Sequenz aufgenommenen medizinischen Bilddaten möglich. Allgemein ist das vorgeschlagene Verfahren bezüglich Magnetresonanz-Bilddaten und/oder Positronen-Emissions-Tomographie-Bilddaten vorteilhaft, da Magnetresonanz-Bilddaten für einen größeren Körperbereich aufgenommen werden können, wobei Teilbereiche des größeren Körperbereichs mit einer höheren Messzeit aufgenommen werden können und somit eine höhere Bildqualität als andere Bereiche des größeren Körperbereichs aufweisen.
Die erfindungsgemäße Benutzerschnittstelle zur Anzeige von medizinischen Bilddaten weist eine Bilddatenerfassungseinheit, eine Recheneinheit und eine Anzeigeeinheit auf, wobei

– die Bilddatenerfassungseinheit zum Erfassen von medizinischen Bilddaten ausgebildet ist,
– die Recheneinheit zum Bestimmen zumindest eines Bildqualitätsparameters für zumindest ein Bild der medizinischen Bilddaten ausgebildet ist, wobei der zumindest eine Bildqualitätsparameter eine Bildqualität des zumindest einen Bilds anhand einer Ortsinformation und/oder einer Zeitinformation umfasst und
– die Anzeigeeinheit zum Anzeigen des zumindest einen Bilds zusammen mit einer Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters ausgebildet ist.

Insbesondere ist hierbei die Bilddatenerfassungseinheit zum Laden der medizinischen Bilddaten, insbesondere aus einer Datenbank, ausgebildet. Die Bilddatenerfassungseinheit kann auch zum Empfangen der medizinischen Bilddaten von einem medizinischen Bildgebungsgerät ausgebildet sein. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Benutzerschnittstelle sind analog zu den Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Die Benutzerschnittstelle kann weitere Steuerungskomponenten aufweisen, welche zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens nötig und/oder vorteilhaft sind. Auch kann die Benutzerschnittstelle dazu ausgebildet sein, Steuerungssignale an ein medizinisches Bildgebungsgerät zu senden und/oder Steuerungssignale zu empfangen und/oder zu verarbeiten, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Auf einer Speichereinheit der Benutzerschnittstelle können Computerprogramme und weitere Software gespeichert sein, mittels derer ein Prozessor der Benutzerschnittstelle einen Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch steuert und/oder ausführt. Die erfindungsgemäße Benutzerschnittstelle ermöglicht somit durch die kombinierte Anzeige der medizinischen Bilddaten zusammen mit der Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters eine nachvollziehbare, effektive und zuverlässige Beurteilung der medizinischen Bilddaten durch einen Betrachter.
Das erfindungsgemäße medizinische Bildgebungsgerät weist eine Bilddatenerfassungseinheit, eine Recheneinheit und eine Anzeigeeinheit auf, wobei

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen medizinischen Bildgebungsgeräts sind analog zu den Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Hierzu können auf einer Speichereinheit des medizinischen Bildgebungsgeräts Computerprogramme und weitere Software gespeichert sein, mittels derer ein Prozessor des medizinischen Bildgebungsgeräts einen Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch steuert und/oder ausführt. Das erfindungsgemäße medizinische Bildgebungsgerät ermöglicht somit durch die kombinierte Anzeige der medizinischen Bilddaten zusammen mit der Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters eine nachvollziehbare, effektive und zuverlässige Beurteilung der medizinischen Bilddaten durch einen Betrachter.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das medizinische Bildgebungsgerät eine Datenübertragungseinheit zwischen der Bilddatenerfassungseinheit und der Recheneinheit aufweist, wobei die Datenübertragungseinheit zum Übergeben von Messparametern, welche während einer Aufnahme der medizinischen Bilddaten mittels des medizinischen Bildgebungsgeräts verwendet werden, von der Bilddatenerfassungseinheit an die Recheneinheit zum Bestimmen des zumindest einen Bildqualitätsparameters anhand der Messparameter ausgebildet ist. Die Datenübertragungseinheit kann ein Datenkabel und/oder eine Schnittstelle umfassen. Mit den Messparametern sind insbesondere nicht diejenigen Messparameter gemeint, welche nicht bereits in der Recheneinheit, beispielsweise aufgrund einer Eingabe durch einen Benutzer, hinterlegt sind. Vielmehr sind vorteilhafterweise diejenigen Messparameter gemeint, welche bei einer tatsächlichen Aufnahme der medizinischen Bilddaten vom medizinischen Bildgebungsgerät verwendet werden, beispielsweise die tatsächliche Trajektorie eines Patiententisches und/oder die tatsächliche räumliche Verteilung der Sensitivität des medizinischen Bildgebungsgeräts. Die Datenübertragungseinheit bietet eine besonders effektive Möglichkeit zum Übergeben der Messparameter von der Bilddatenerfassungseinheit an die Recheneinheit, so dass die Recheneinheit besonders einfach anhand der Messparameter den zumindest einen Bildqualitätsparameter berechnen kann.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit einer Benutzerschnittstelle ladbar und weist Programmcode-Mittel auf, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit der Benutzerschnittstelle ausgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt auch direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit eines medizinischen Bildgebungsgeräts ladbar sein und Programmcode-Mittel aufweisen, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit des medizinischen Bildgebungsgeräts ausgeführt wird. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Recheneinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Recheneinheit muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, so dass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder auf einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer lokalen Recheneinheit geladen werden kann, der mit der Benutzerschnittstelle und/oder dem medizinischen Bildgebungsgerät direkt verbunden oder als Teil der Benutzerschnittstelle und/oder des medizinischen Bildgebungsgeräts ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers können derart ausgestaltet sein, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Recheneinheit der Benutzerschnittstelle und/oder des medizinischen Bildgebungsgeräts ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen. Beispiele für elektronische lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software (vgl. oben), gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Steuerung und/oder Recheneinheit der Benutzerschnittstelle und/oder des medizinischen Bildgebungsgeräts gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Benutzerschnittstelle, des erfindungsgemäßen medizinischen Bildgebungsgeräts und des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahren, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module, insbesondere durch Hardware-Module, ausgebildet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
1 ein kombiniertes Magnetresonanz-PET-Gerät zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung,
2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
3 eine exemplarische Anzeige einer coronalen Schicht von PET-Bilddaten mit einer dazugehörigen Darstellung eines PET-Bildqualitätsparameters,
4 eine exemplarische Anzeige einer axialen Schicht von PET-Bilddaten mit einer dazugehörigen Darstellung eines PET-Bildqualitätsparameters und
5 eine exemplarische Anzeige einer weiteren axialen Schicht von PET-Bilddaten mit einer dazugehörigen Darstellung eines PET-Bildqualitätsparameters.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes medizinisches Bildgebungsgerät 10 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung. Das gezeigte medizinische Bildgebungsgerät 10 ist exemplarisch als kombiniertes medizinisches Bildgebungsgerät 10 ausgebildet. Das kombinierte medizinische Bildgebungsgerät 10 weist im gezeigten Fall zwei Bildgebungsmodalitäten auf, eine Magnetresonanzvorrichtung 11 und eine PET-Vorrichtung 12. Die Magnetresonanzvorrichtung 11 und die PET-Vorrichtung 12 dienen dabei als Bilddatenerfassungseinheiten. Somit ist das kombinierte medizinische Bildgebungsgerät 10 ein kombiniertes Magnetresonanz-Positronen-Emissions-Tomographie-Gerät 10 (Magnetresonanz-PET-Gerät).
Das medizinische Bildgebungsgerät 10 kann alternativ auch ein Magnetresonanzgerät, ein Einzelphotonenemissionstomographie-Gerät (SPECT-Gerät), ein Positronen-Emissions-Tomographie-Gerät (PET-Gerät), ein Computertomograph, ein Ultraschall-Gerät, ein Röntgengerät oder ein C-Bogen-Gerät sein. Es sind dabei auch kombinierte medizinische Bildgebungsgeräte 10 möglich, welche eine beliebige Kombination aus mehreren der genannten Bildgebungsmodalitäten umfassen. In 1 bis 3 wird das erfindungsgemäße Verfahren lediglich zur Veranschaulichung anhand eines konkreten Magnetresonanz-PET-Geräts 10 dargestellt.
Die Magnetresonanz-Vorrichtung 11 umfasst eine Magneteinheit 13 und einen von der Magneteinheit 13 umgebenen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Untersuchungsobjekts 15, insbesondere eines Patienten 15, wobei der Patientenaufnahmebereich 14 in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 13 zylinderförmig umgeben ist. Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 der Magnetresonanz-Vorrichtung 11 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 ist hierzu bewegbar innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 16 angeordnet.
Die Magneteinheit 13 umfasst einen Hauptmagneten 17, der im Betrieb der Magnetresonanz-Vorrichtung 11 zu einer Erzeugung eines starken und insbesondere konstanten Hauptmagnetfelds 18 ausgelegt ist. Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet wird. Die Gradientenspuleneinheit 19 ist weiterhin zur Erzeugung von Gradientenfeldern ausgebildet. Zudem umfasst die Magneteinheit 13 eine Körperspule 20, die zu einer Anregung einer Polarisation vorgesehen ist, die sich in dem von dem Hauptmagneten 17 erzeugten Hauptmagnetfeld 18 einstellt. Die Körperspule 20 ist weiterhin zum Empfang von Magnetresonanz-Signalen vorgesehen. Die Körperspule 20 ist zum Empfang einer ersten und zweiten Signal-Frequenz ausgebildet. Die Körperspule 20 ist fest innerhalb der Magneteinheit integriert.
Zu einer Steuerung des Hauptmagneten der Gradientenspuleneinheit 19 und zur Steuerung der Körperspule 20 weist das Magnetresonanz-PET-Gerät 10, insbesondere die Magnetresonanz-Vorrichtung 11, eine Magnetresonanz-Steuereinheit 21 auf. Die Magnetresonanz-Steuereinheit 21 steuert zentral die Magnetresonanz-Vorrichtung 11, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Hierzu umfasst die Magnetresonanz-Steuereinheit 21 eine nicht näher dargestellte Gradientensteuereinheit und eine nicht näher dargestellte Hochfrequenzantennensteuereinheit. Zudem umfasst die Magnetresonanz-Steuereinheit 21 eine Auswerteeinheit zu einer Auswertung von Magnetresonanz-Bilddaten oder Magnetresonanz-Signalen.
Die dargestellte Magnetresonanz-Vorrichtung 11 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanz-Vorrichtungen 11 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise einer Magnetresonanz-Vorrichtung 11 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der allgemeinen Komponenten verzichtet wird.
Die PET-Vorrichtung 12 umfasst mehrere Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule 22 (PET-Detektormodule 22), die zu einer Ringform angeordnet sind und den Patientenaufnahmebereich 14 in der Umfangsrichtung umgeben. Die PET-Detektormodule 22 weisen jeweils mehrere, nicht näher dargestellte Positronen-Emissions-Tomographie-Detektorelemente (PET-Detektorelemente) auf, die zu einem PET-Detektorarray angeordnet sind, das ein Szintillationsdetektorarray mit Szintillationskristallen, beispielsweise LSO-Kristalle, umfasst. Des Weiteren umfassen die PET-Detektormodule 22 jeweils ein Photodiodenarray, beispielsweise Avalanche-Photodiodenarray oder APD-Photodiodenarray, die dem Szintillationsdetektorarray nachgeschaltet innerhalb der PET-Detektormodule 22 angeordnet sind.
Mittels der PET-Detektormodule 22 werden Photonenpaare, die aus der Annihilation eines Positrons mit einem Elektron resultieren, erfasst. Trajektorien der beiden Photonen schließen einen Winkel von 180° ein. Zudem weisen die beiden Photonen jeweils eine Energie von 511 keV auf. Das Positron wird hierbei von einem Radiopharmakon emittiert, wobei das Radiopharmakon über eine Injektion dem Patienten 15 verabreicht wird. Beim Durchlaufen von Materie können die bei der Annihilation entstandenen Photonen abgeschwächt werden, wobei die Abschwächungswahrscheinlichkeit von der Pfadlänge durch die Materie und dem entsprechenden Abschwächungskoeffizienten der Materie abhängt. Dementsprechend ist bei einer Auswertung der PET-Signale eine Korrektur dieser Signale bezüglich der Abschwächung durch Komponenten, die sich im Strahlengang befinden, notwendig.
Zudem weisen die PET-Detektormodule 22 jeweils eine Detektorelektronik auf, die eine elektrische Verstärkerschaltung und weitere, nicht näher dargestellte Elektronikkomponenten umfasst. Zu einer Steuerung der Detektoreleketronik und der PET-Detektormodule 22 weist das Magnetresonanz-PET-Gerät 10, insbesondere die PET-Vorrichtung 12, eine PET-Steuereinheit 23 auf. Die PET-Steuereinheit 23 steuert zentral die PET-Vorrichtung 12. Zudem umfasst die PET-Steuereinheit 23 eine Auswerteeinheit zu einer Auswertung von PET-Daten.
Die dargestellte PET-Vorrichtung 12 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die PET-Vorrichtungen 12 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise einer PET-Vorrichtung 12 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der allgemeinen Komponenten verzichtet wird.
Das Magnetresonanz-PET-Gerät 10 weist zudem eine zentrale Recheneinheit 24 auf, die beispielsweise eine Erfassung und/ oder eine Auswertung von Magnetresonanz-Bilddaten und von PET-Bilddaten aufeinander abstimmt. Die Recheneinheit 24 kann eine zentrale Systemsteuereinheit sein. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Bilddaten können auf einer Anzeigeeinheit 25, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, des Magnetresonanz-PET-Geräts 10 für einen Bediener angezeigt werden. Zudem weist das Magnetresonanz-PET-Gerät 10 eine Eingabeeinheit 26 auf, mittels welcher Informationen und/oder Messparameter während eines Messvorgangs von einem Bediener eingegeben werden können. Die Anzeigeeinheit 25 und die Recheneinheit 24 können von einer nicht dargestellten Benutzerschnittstelle umfasst werden. Die Benutzerschnittstelle kann dann weiterhin die Eingabeeinheit 26 und/oder eine Bilddatenerfassungseinheit, insbesondere zum Laden von medizinischen Bilddaten aus einer Datenbank, umfassen. Die Benutzerschnittstelle ist dann dazu ausgebildet, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Verfahrensschritt 40 erfolgen eine Aufnahme eines PET-Rohbilddatensatzes des Patienten 15 mittels der PET-Vorrichtung 12 und eine Aufnahme eines Magnetresonanz-Rohbilddatensatzes des Patienten 15 mittels der Magnetresonanz-Vorrichtung 11. Die Aufnahme des PET-Rohbilddatensatzes und des Magnetresonanz-Rohbilddatensatzes umfasst dabei eine kontinuierliche Bewegung der Patientenlagerungsvorrichtung 16 und somit des Patienten 15. Alternativ ist auch eine Aufnahme der Rohbilddatensätze mit mehreren Positionen, insbesondere Aufnahmepositionen, der Patientenlagerungsvorrichtung 16, sogenannten Bettpositionen, möglich. Die Aufnahme des Magnetresonanz-Rohbilddatensatzes erfolgt unter Verwendung einer Magnetresonanz-Sequenz, wobei die Magnetresonanz-Sequenz eine parallele Bildgebungskomponente umfasst.
In einem weiteren Verfahrensschritt 41 werden aus dem PET-Rohbilddatensatz PET-Bilddaten mittels der PET-Steuereinheit 23 und der Recheneinheit 24 generiert und aus dem Magnetresonanz-Rohbilddatensatz Magnetresonanz-Bilddaten mittels der Magnetresonanz-Steuereinheit 21 und der Recheneinheit 24 generiert. Die PET-Bilddaten und die Magnetresonanz-Bilddaten umfassen dabei beispielsweise jeweils mehrere Schichten (Bilder) in axialer Richtung entlang der Richtung des Hauptmagnetfelds 18. Der erste Verfahrensschritt 40 und/oder der weitere Verfahrensschritt 41 stellen hierbei eine Möglichkeit zum Erfassen der PET-Bilddaten und der Magnetresonanz-Bilddaten dar. Selbstverständlich sind auch andere Vorgehensweisen zum Erfassen der PET-Bilddaten und der Magnetresonanz-Bilddaten denkbar.
In einem weiteren Verfahrensschritt 42 wird für jede Schicht der PET-Bilddaten mittels der Recheneinheit 24 jeweils ein PET-Bildqualitätsparameter anhand der PET-Bilddaten bestimmt. Weiterhin wird für jede Schicht der Magnetresonanz-Bilddaten mittels der Recheneinheit 24 jeweils ein Magnetresonanz-Bildqualitätsparameter anhand der Magnetresonanz-Bilddaten bestimmt. Das Bestimmen der Bildqualitätsparameter kann auch für einzelne Voxel, Zeilen und/oder Spalten zumindest eines Bilds der Bilddatensätze erfolgen. Der PET-Bildqualitätsparameter ist dabei das schichtweise gemittelte Signal-zu-Rauschverhältnis der PET-Bilddaten geteilt durch einen Referenzwert, welcher beispielsweise das maximale in den PET-Bilddaten gemessene Signal-zu-Rauschverhältnis einer Schicht der PET-Bilddaten ist. Der Magnetresonanz-Bildqualitätsparameter ist das schichtweise gemittelte Kontrast-zu-Rauschverhältnis der Magnetresonanz-Bilddaten. Auch der Magnetresonanz-Bildqualitätsparameter kann in Abhängigkeit eines geeigneten Referenzwerts berechnet werden. Der PET-Bildqualitätsparameter und der Magnetresonanz-Bildqualitätsparameter umfassen, insbesondere beschreiben, somit eine Bildqualität jeweils einer Schicht der PET-Bilddaten oder der Magnetresonanz-Bilddaten anhand einer Ortsinformation, der Position der Schicht in axialer Richtung.
Alternativ zu der Bestimmung des PET-Bildqualitätsparameters mittels der PET-Bilddaten kann auch eine Bestimmung des PET-Bildqualitätsparameters anhand von PET-Messparametern erfolgen, welche während der Aufnahme des PET-Rohbilddatensatzes verwendet werden. Das medizinische Bildgebungsgerät 10 weist dazu eine nicht gezeigte Datenübertragungseinheit, beispielsweise eine Schnittstelle (die PET-Steuereinheit 23) und/oder ein Datenkabel, zwischen der PET-Vorrichtung 12 und der Recheneinheit 24 auf, wobei die Datenübertragungseinheit zum Übergeben der Messparameter, welche während einer Aufnahme des PET-Rohbilddatensatzes mittels der PET-Vorrichtung 12 verwendet werden, von der PET-Vorrichtung 12 an die Recheneinheit 24 ausgebildet ist. Hierbei kann dann eine Bestimmung des PET-Bildqualitätsparameters anhand von einer Trajektorie der Patientenlagerungsvorrichtung 16 während der Aufnahme des PET-Rohbilddatensatzes erfolgen. Dabei kann die Verweildauer der Patientenlagerungsvorrichtung 16 an einer bestimmten Position berücksichtigt werden. Die Bestimmung des PET-Bildqualitätsparameters kann unter einer zusätzlichen Gewichtung der räumlichen Sensitivität der PET-Detektormodule 22 und einer Zerfallskurve der Aktivität des Radiopharmakons erfolgen. Es kann weiterhin auch eine Wichtung mit der jeweils örtlichen Schwächung und/oder Streuung der Photonenpaare vorgenommen werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt 43 erfolgt ein Anzeigen von Schichten der PET-Bilddaten und der Magnetresonanz-Bilddaten mittels der Anzeigeeinheit 25 zusammen mit jeweils einer Darstellung des PET-Bildqualitätsparameters und des Magnetresonanz-Bildqualitätsparameters.
3–5 zeigen dabei jeweils einen Teil einer Benutzeroberfläche der Anzeigeeinheit 25, auf welchem jeweils ein Bild 55, 56, 57 der PET-Bilddaten mit jeweils einer Darstellung des zugehörigen PET-Bildqualitätsparameters dargestellt sind. Das erste Bild 55 in 3 zeigt eine koronale Ansicht des Patienten 15. Das zweite Bild 56 in 4 zeigt eine axiale Ansicht des Patienten 15 auf Höhe des Thorax des Patienten 15. Das dritte Bild 57 in 5 zeigt eine axiale Ansicht des Patienten 15 auf Höhe des Beinbereichs des Patienten 15. Das erste Bild 55 wird gemeinsam mit einer Balkendarstellung 62 der Änderung des PET-Bildqualitätsparameters entlang der Längsrichtung des Patienten 15, der axialen Raumrichtung (z-Richtung), auf der Anzeigeeinheit 25 dargestellt. Das zweite und dritte Bild 56, 57 zeigen jeweils eine Ampel 63, 64, welche anzeigt, welchen Wert bezüglich zweier Schwellwerte der PET-Bildqualitätsparameter für die im jeweiligen Bild 56, 57 dargestellte Schicht der PET-Bilddaten aufweist.
Die Darstellung des PET-Bildqualitätsparameters auf der Anzeigeeinheit 25 umfasst eine Farbkodierung des PET-Bildqualitätsparameters, wobei die Farbkodierung abhängig von einem Wert des Bildqualitätsparameters ist. Dabei ist die Farbkodierung insbesondere abhängig von, insbesondere einstellbaren, Schwellwerten für den Wert des PET-Bildqualitätsparameters. Exemplarisch ist der PET-Bildqualitätsparameter als prozentualer Wert in Abhängigkeit des Referenzwerts angegeben. Gezeigt ist eine exemplarische Schwellwertsetzung mit zwei Schwellwerten. Ein PET-Bildqualitätsparameter mit einem Wert von kleiner als 50 Prozent des Referenzwerts wird als rot angezeigt. Ein PET-Bildqualitätsparameter mit einem Wert zwischen 50 und 95 Prozent des Referenzwerts wird als gelb angezeigt und ein PET-Bildqualitätsparameter mit einem Wert von größer als 95 Prozent des Referenzwerts wird als grün angezeigt. Selbstverständlich sind andere Farbkodierungen, auch in Graustufen, und eine abweichende Anzahl von Schwellwerten und abweichende Werte als Schwellwerte möglich.
Im vorliegenden Fall wurde beim Aufnehmen des PET-Rohbilddatensatzes im ersten Verfahrensschritt 40 im Thoraxbereich und Abdomenbereich des Patienten 15 eine langsame Geschwindigkeit der Patientenlagerungsvorrichtung 16 bei der kontinuierlichen Bewegung der Patientenlagerungsvorrichtung 16 gewählt. Im Kopfbereich und Beinbereich des Patienten 15 wurde eine schnellere Geschwindigkeit der Patientenlagerungsvorrichtung 16 bei der kontinuierlichen Bewegung der Patientenlagerungsvorrichtung 16 gewählt. Somit steigt das relative Rauschen der PET-Bilddaten im Kopfbereich und Beinbereich stark an, so dass im Kopfabschnitt 57 und Beinabschnitt 61 der Balkendarstellung 62 des PET-Bildqualitätsparameters ein PET-Bildqualitätsparameter von weniger als 50 Prozent und somit eine rote Farbe (schraffiert dargestellt) vorliegt. Im Thorax-Abdomen-Abschnitt 59 der Balkendarstellung 62 liegt aufgrund der langsamen Geschwindigkeit der Patientenlagerungsvorrichtung 16 ein PET-Bildqualitätsparameter von größer als 95 Prozent und somit eine grüne Farbe (weiß dargestellt) vor. In zwei Zwischenbereichen 58, 60 der Balkendarstellung 62 des PET-Bildqualitätsparameters liegt ein PET-Bildqualitätsparameter zwischen 50 und 95 Prozent und somit eine gelbe Farbe (gepunktet dargestellt) vor. Bezüglich des zweiten Bilds 56 leuchtet das untere grüne Licht der Ampel 63, da das zweite Bild 56 im Thoraxbereich des Patienten 15 angeordnet ist. Dagegen leuchtet bezüglich des dritten Bilds 57 das obere rote Licht der Ampel 64, da das dritte Bild 57 im Beinbereich des Patienten 15 angeordnet ist. Selbstverständlich sind andere Darstellungen des PET-Bildqualitätsparameters als in 3–5 gezeigt möglich. Auch ist eine nicht gezeigte Überlagerung einer PET-Bildqualitätsparameterkarte über die PET-Bilddaten möglich. Eine kombinierte Anzeige der Magnetresonanz-Bilddaten zusammen mit einer Darstellung des Magnetresonanz-Bildqualitätsparameters ist nicht gezeigt. Sie ist dennoch sinnvoll, da die Magnetresonanz-Bilddaten aufgrund der Aufnahme mittels einer Magnetresonanz-Sequenz mit einer parallelen Bildgebungskomponente eine inhomogene Bildqualität aufweisen können.
In einem weiteren Verfahrensschritt 44 (siehe 2) kann schließlich auf Wunsch eines Benutzers auf Grundlage der ortsaufgelösten Verteilung des PET-Bildqualitätsparameters eine Planung einer Nachmessung mittels der PET-Vorrichtung 12 zum Erfassen von weiteren PET-Bilddaten erfolgen. Die dem Benutzer bereitgestellte Planung der Nachmessung kann vom Benutzer in Abhängigkeit der angezeigten PET-Bilddaten und der angezeigten Darstellung des PET-Bildqualitätsparameters angepasst werden und schließlich mittels der PET-Vorrichtung 12 durchgeführt werden. Für bestimmte Körperregionen, im gezeigten Fall für den Kopfbereich und Beinbereich des Patienten 15, können dann zusätzliche PET-Bilddaten aufgenommen werden und so die Signalstatistik verbessert werden, so dass die Bildqualität der PET-Bilddaten homogenisiert wird. Die zusätzlichen PET-Bilddaten weisen dann eine derartige Verteilung des PET-Bildqualitätsparameters auf, dass der PET-Bildqualitätsparameter für jede Schicht einen Mindestwert, beispielsweise von 50 Prozent, aufweist und somit als gelb angezeigt wird.
Die in 2 dargestellten und in 3–5 illustrierten Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vom Magnetresonanz-PET-Gerät 10, insbesondere der Benutzerschnittstelle des Magnetresonanz-PET-Geräts 10, ausgeführt. Hierzu umfasst die Recheneinheit 24 des Magnetresonanz-PET-Geräts 10, insbesondere die Recheneinheit 24 der Benutzerschnittstelle des Magnetresonanz-PET-Geräts 10, erforderliche Software und/oder Computerprogramme, die in einer Speichereinheit der Recheneinheit 24 gespeichert sind. Die Software und/oder Computerprogramme umfassen Programmmittel, die dazu ausgelegt sind, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm und/oder die Software in der Recheneinheit 24 mittels einer Prozessoreinheit des Magnetresonanz-PET-Geräts 10, insbesondere einer Prozessoreinheit der Benutzerschnittstelle des Magnetresonanz-PET-Geräts 10, ausgeführt wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung dennoch nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Anzeige von medizinischen Bilddaten mit folgenden Verfahrensschritten: – Erfassen von medizinischen Bilddaten, – Bestimmen zumindest eines Bildqualitätsparameters für zumindest ein Bild der medizinischen Bilddaten, wobei der zumindest eine Bildqualitätsparameter eine Bildqualität des zumindest einen Bilds anhand einer Ortsinformation und/oder einer Zeitinformation umfasst, – Anzeigen des zumindest einen Bilds zusammen mit einer Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Bildqualitätsparameter ein Verhältnis zwischen einer Signalstärke und/oder einer Kontraststärke der medizinischen Bilddaten zu einem Rauschen der medizinischen Bilddaten beschreibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters eine Farbkodierung des zumindest einen Bildqualitätsparameters umfasst, wobei die Farbkodierung abhängig von zumindest einem Wert des zumindest einen Bildqualitätsparameters ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Farbkodierung abhängig von zumindest einem Schwellwert für den zumindest einen Wert des zumindest einen Bildqualitätsparameters abhängig ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters eine Darstellung einer Änderung des zumindest einen Bildqualitätsparameters entlang zumindest einer räumlichen und/oder zeitlichen Dimension des zumindest einen Bilds umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen des zumindest einen Bildqualitätsparameters in Abhängigkeit eines Referenzwertes des zumindest einen Bildqualitätsparameters erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Bildqualitätsparameter mittels der medizinischen Bilddaten bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Bildqualitätsparameter anhand von Messparametern bestimmt wird, welche für eine Aufnahme der medizinischen Bilddaten eingestellt sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf Grundlage einer ortsaufgelösten Verteilung des zumindest einen Bildqualitätsparameters eine Nachmessung zum Erfassen von weiteren medizinischen Bilddaten mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts geplant wird, wobei der zumindest eine Bildqualitätsparameter der weiteren medizinischen Bilddaten einen Mindestwert aufweist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Anpassung von Nachmessungsparametern für die Nachmessung in Abhängigkeit des zumindest einen Bildqualitätsparameters erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bereitstellen der medizinischen Bilddaten eine Aufnahme eines Rohbilddatensatzes umfasst, wobei die medizinischen Bilddaten auf Grundlage des Rohbilddatensatzes generiert werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Aufnahme des Rohbilddatensatzes an unterschiedlichen Aufnahmepositionen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Aufnahme des Rohbilddatensatzes mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts mit einem Patiententisch und einem auf dem Patiententisch angeordneten Patient erfolgt, wobei die Aufnahme des Rohbilddatensatzes unter einer kontinuierlichen Bewegung des Patiententisches erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Aufnahme des Rohbilddatensatzes mittels eines Magnetresonanzgeräts unter Verwendung einer Magnetresonanz-Sequenz erfolgt, wobei die Magnetresonanz-Sequenz eine parallele Bildgebungskomponente umfasst.
Benutzerschnittstelle zur Anzeige von medizinischen Bilddaten mit einer Bilddatenerfassungseinheit, einer Recheneinheit und einer Anzeigeeinheit, wobei – die Bilddatenerfassungseinheit zum Erfassen von medizinischen Bilddaten ausgebildet ist, – die Recheneinheit zum Bestimmen zumindest eines Bildqualitätsparameters für zumindest ein Bild der medizinischen Bilddaten ausgebildet ist, wobei der zumindest eine Bildqualitätsparameter eine Bildqualität des zumindest einen Bilds anhand einer Ortsinformation und/oder einer Zeitinformation umfasst und – die Anzeigeeinheit zum Anzeigen des zumindest einen Bilds zusammen mit einer Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters ausgebildet ist.
Medizinisches Bildgebungsgerät mit einer Bilddatenerfassungseinheit, einer Recheneinheit und einer Anzeigeeinheit, wobei – die Bilddatenerfassungseinheit zum Erfassen von medizinischen Bilddaten ausgebildet ist, – die Recheneinheit zum Bestimmen zumindest eines Bildqualitätsparameters für zumindest ein Bild der medizinischen Bilddaten ausgebildet ist, wobei der zumindest eine Bildqualitätsparameter eine Bildqualität des zumindest einen Bilds anhand einer Ortsinformation und/oder einer Zeitinformation umfasst und – die Anzeigeeinheit zum Anzeigen des zumindest einen Bilds zusammen mit einer Darstellung des zumindest einen Bildqualitätsparameters ausgebildet ist.
Medizinisches Bildgebungsgerät nach Anspruch 16, wobei das medizinische Bildgebungsgerät eine Datenübertragungseinheit zwischen der Bilddatenerfassungseinheit und der Recheneinheit aufweist, wobei die Datenübertragungseinheit zum Übergeben von Messparametern, welche während einer Aufnahme der medizinischen Bilddaten mittels des medizinischen Bildgebungsgeräts verwendet werden, von der Bilddatenerfassungseinheit an die Recheneinheit zum Bestimmen des zumindest einen Bildqualitätsparameters anhand der Messparameter ausgebildet ist.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Steuerungsvorrichtung einer Benutzerschnittstelle ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–14 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Steuerungsvorrichtung des medizinischen Bildgebungsgeräts ausgeführt wird.