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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung einer Spektroskopiemessung eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts, ein entsprechendes Computerprogrammprodukt, das die Ausführung eines derartigen Verfahrens ermöglicht, einen elektronisch lesbaren Datenträger sowie ein Magnetresonanzgerät hierfür.
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Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein bildgebendes Verfahren, das die hochauflösende Erzeugung von Schnittbildern von lebenden Organismen, wie dem Menschen, ermöglicht. Der Patient wird in einem homogenen Magnetfeld B0 gelagert. Mit Gradientenspulen wird das äußere Magnetfeld im FOV (field of view) so modifiziert, dass zum einen eine Körperschicht selektiert wird und zum anderen eine Ortskodierung der erzeugten Magnetresonanz(MR)-Signale erfolgt. Bei der nachfolgenden Rekonstruktion der MR-Signale beispielsweise durch Fouriertransformation entsteht ein Bild der selektierten Schicht, das für die medizinische Diagnostik verwendet wird. Erzeugung und Detektion der MR-Signale geschehen mit einem Hochfrequenzsystem, das eine Sendeantenne, die Hochfrequenz(HF)-Anregungspulse in den Patienten einstrahlt, und eine Empfangsantenne umfasst, die die emittierten HF-Resonanzsignale detektiert und zur Bildrekonstruktion weiterleitet. Durch die Wahl einer geeigneten Pulssequenz, wie einer Spinechosequenz oder einer Gradientenechosequenz, und der dazu gehörenden Sequenzparameter kann der Kontrast der MR-Bilder je nach diagnostischer Aufgabenstellung vielfältig variiert werden. Die MRT bildet Körperstrukturen ab und stellt dementsprechend ein strukturelles Bildgebungsverfahren dar.
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Als Magnetresonanzspektroskopie (MRS) wird ein auf der Kernspinresonanz basierendes Verfahren bezeichnet, mit dem biochemische Beobachtungen ortsaufgelöst in einem Volumenelement durchgeführt werden können. Damit können verschiedene chemische Substanzen im lebenden Gewebe aufgrund ihrer chemischen Verschiebung identifiziert und quantifiziert werden. Im Rahmen der Magnetresonanzspektroskopie kann ein bestimmtes Volumen, das vorher auf Übersichtsbildern positioniert wird, in einem Gewebe gemessen werden.
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Bislang unterliegt die Planung von Spektroskopie-Protokollen an einem Magnetresonanzgerät einigen technischen Limitationen. So müssen diese anhand von nicht verzeichnungskorrigierten Bildern geplant werden und es muss eine Tischposition eines benutzten Untersuchungstisches innerhalb des Magnetresonanzgerätes bekannt sein. Diese Limitationen können zu Einschränkungen der resultierenden Bildqualität führen und erfordern ein hohes Maß an Kenntnis über den zugrunde liegenden Untersuchungsablauf.
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Die
DE 10 2006 033 248 A1 beschreibt ein Verfahren zur Transformation eines verzeichnungskorrigierten Magnetresonanzbilds. Dabei kann aus dem verzeichniskorrigierten Magnetresonanzbild durch eine Transformation die Verzeichnungskorrektur entfernt werden, so dass ein äquivalentes Messbild entsteht. Die Bestimmung der Ortskoordinaten soll dann auf diesem äquivalenten Messbild erfolgen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das eine Planung einer derartigen Spektroskopiemessung erleichtert sowie einen erhöhten Benutzerkomfort schafft.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Diese Aufgabe wird ferner durch ein Magnetresonanzgerät nach Anspruch 6, ein Computerprogramm nach Anspruch 7, sowie durch ein computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
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Dabei wird ein Verfahren zur Planung einer Spektroskopiemessung eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts bereitgestellt, das folgende Schritte umfasst:
- – Auswahl eines Bilddatensatzes, umfassend mindestens zwei Bilder einer Magnetresonanzmessung des Untersuchungsobjekts,
- – Bestimmen eines längen- und/oder winkeltreuen Bereiches auf einem ersten Bild der mindestens zwei Bilder,
- – Auswahl eines Interessensbereiches nach Maßgabe des bestimmten längen- und/oder winkeltreuen Bereiches auf dem ersten Bild und Darstellung des ersten Bildes, wobei nach der Auswahl des Interessensbereichs eine Verzeichnungskorrektur auf dem ersten Bild entfernt wird,
- – Darstellung mindestens eines weiteren, zweiten Bildes des Bilddatensatzes nach Maßgabe des ausgewählten Interessensbereichs, wobei vor der Darstellung des Weiteren, zweiten Bildes in diesem eine Verzeichnungskorrektur entfernt wird, und
- – Planung der Spektroskopiemessung nach Maßgabe der dargestellten Bilder.
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Ein Bilddatensatz, der mindestens zwei Bilder einer Magnetresonanzmessung eines Untersuchungsobjekts umfasst, stellt den Ausgangspunkt der Planung dar.
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Anschließend wird auf einem ersten Bild der mindestens zwei Bilder ein längen- und/oder winkeltreuer Bereich bestimmt. Dabei ist unter einem längen- und/oder winkeltreuen Bereich ein Bereich zu verstehen, in dem Effekte einer Verzeichnungskorrektur gering ausfallen, d. h. ein Bereich, der aufnahmebedingt weniger Verzeichnungen unterliegt als beispielsweise ein Bereich an Randpositionen eines Bildes. Diese Bestimmung erfolgt vorzugsweise automatisch. Dadurch wird sichergestellt, dass die Spektroskopiemessung nicht zu weit außerhalb eines Isozentrums geplant wird, da dort die Ortsinformationen aufgrund von Feldverzerrungen inkorrekt sein können und die Feldhomogenität nicht optimal sein kann. Dies kann wiederum negative Auswirkungen auf die Bild- bzw. Spektrenqualität haben.
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Danach erfolgt eine Auswahl eines Interessensbereiches nach Maßgabe des bestimmten längen- und/oder winkeltreuen Bereiches auf dem ersten Bild und Darstellung des ersten Bildes. Dabei ist unter einem Interessensbereich derjenige Bereich zu verstehen, in dem die Spektroskopiemessung durchgeführt werden soll. Vorteilhafterweise kann nur ein Interessensbereich ausgewählt werden, der innerhalb des zuvor bestimmten längen- und/oder winkeltreuen Bereichs liegt.
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Die Darstellung mindestens eines weiteren, zweiten Bildes des Bilddatensatzes nach Maßgabe des ausgewählten Interessensbereichs erfolgt, um eine für eine Spektroskopiemessung zusätzliche notwenige Kontrollebene zu erhalten. Dabei ist unter einer Kontrollebene ein Bild zu verstehen, das in einer anderen Orientierungsebene gemessen wurde. Unter einer Orientierungsebene ist beispielsweise aber nicht ausschließlich eine Transversalebene, eine Sagittalebene oder eine Koronarebene zu verstehen. Die Kontrollebene liegt vorzugsweise in einer Bildebene senkrecht zum ersten Bild.
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Mittels der derart dargestellten Bilder kann die Planung der Spektroskopiemessung erfolgen und ein bestimmtes Volumen, das nun auf Übersichtsbildern positioniert vorliegt, in einem Gewebe gemessen werden. Auf diese Art und Weise lassen sich Spektroskopiemessungen in jeden denkbaren Arbeitsablauf integrieren; bereits gemessene Planungsbilder müssen nicht mehr manuell angepasst werden.
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Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren eine Entfernung einer Verzeichnungskorrektur auf dem ersten Bild. Diese Entfernung erfolgt vorzugsweise automatisch nach der Auswahl des Interessensbereiches nach Maßgabe des bestimmten längen- und/oder winkeltreuen Bereiches auf dem ersten Bild.
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Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren ferner eine Entfernung einer Verzeichnungskorrektur der weiteren dargestellten Bilder. Die Entfernung dieser Verzeichnungskorrektur erfolgt vorzugsweise vor der Darstellung des mindestens einen weiteren, zweiten Bildes des Bilddatensatzes nach Maßgabe des ausgewählten Interessensbereichs.
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In einer bevorzugten Ausführung umfasst der Interessensbereich eine Tischposition. So kann sichergestellt werden, dass im weiteren Verlauf des Verfahrens Planungsbilder ausgewählt werden können, die an derselben Tischposition aufgenommen wurden, was die Genauigkeit einer Spektroskopiemessung erhöht.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform erfolgt die Darstellung des mindestens einen weiteren Bildes nach Maßgabe der Tischposition, d. h. dass bevorzugt Bilder dargestellt werden, die an derselben Tischposition gemessen wurden. Auch dies dient zur Erhöhung der Genauigkeit der Spektroskopiemessung.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform umfasst die Darstellung des mindestens einen weiteren, zweiten Bildes eine Berechnung mindestens eines zusätzlichen Bildes ausgehend vom ersten ausgewählten Bild. Dadurch kann gewährleistet werden, dass selbst dann mindestens ein zweites Bild für die Spektroskopieplanung verwendet werden kann, wenn kein weiteres Bild vorliegt, das an der Tischposition des ersten Bildes gemessen wurde. Somit liegt auch für diesen Fall mindestens eine weitere Orientierungsebene vor.
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In einer bevorzugten Ausführung umfasst die Auswahl des Interessensbereiches eine aktive Bestätigung und/oder eine Selektion. Dabei ist unter einer Bestätigung und/oder eine Selektion eine manuelle Kontrolle durch einen Benutzer zu verstehen, der den Interessensbereich noch einmal verifiziert. Dies dient zur Vermeidung einer versehentlichen Auswahl eines unerwünschten Interessensbereichs.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Magnetresonanzgerät zur Bestimmung einer Art einer Rekonstruktion von Bilddaten einer Magnetresonanzmessung eines Untersuchungsobjekts bereitgestellt.
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Dabei umfasst das Magnetresonanzgerät eine Planungseinheit und eine Verarbeitungseinheit und ist zur Durchführung folgender Schritte ausgestaltet:
- – Auswahl eines Bilddatensatzes, umfassend mindestens zwei Bilder einer Magnetresonanzmessung des Untersuchungsobjekts mittels der Verarbeitungseinheit,
- – Bestimmen eines längen- und/oder winkeltreuen Bereiches auf einem ersten Bild der mindestens zwei Bilder mittels der Verarbeitungseinheit,
- – Auswahl eines Interessensbereiches nach Maßgabe des bestimmten längen- und/oder winkeltreuen Bereiches auf dem ersten Bild und Darstellung des ersten Bildes mittels der Verarbeitungseinheit, wobei nach der Auswahl des Interessensbereichs eine Verzeichnungskorrektur auf dem ersten Bild entfernt wird,
- – Darstellung mindestens eines weiteren, zweiten Bildes des Bilddatensatzes nach Maßgabe des ausgewählten Interessensbereichs mittels der Verarbeitungseinheit, wobei vor der Darstellung des Weiteren, zweiten Bildes in diesem eine Verzeichnungskorrektur entfernt wird, und
- – Planung der Spektroskopiemessung nach Maßgabe der dargestellten Bilder mittels der Planungseinheit.
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Des Weiteren beschreibt die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, welches in einer Speichereinheit einer programmierbaren Steuerung bzw. einer Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts ladbar ist. Mit diesem Computerprogramm können alle oder verschiedene vorab beschriebene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Computerprogramm in der Steuerung oder Steuereinrichtung des Magnetresonanzgeräts läuft. Dabei benötigt das Computerprogramm eventuell Programmmittel, z. B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, um die entsprechenden Ausführungsformen des Verfahrens zu realisieren. Mit anderen Worten soll mit dem auf das Computerprogramm gerichteten Anspruch eine Software unter Schutz gestellt werden, mit welcher eine der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden kann bzw. welche diese Ausführungsform ausführt. Dabei kann es sich bei der Software um einen Quellcode, der noch compiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder um einen ausführbaren Softwarecode handeln, der zur Ausführung nur noch in die entsprechende Recheneinheit zu laden ist.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein elektronisch lesbares Speichermedium, z. B. eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen von dem Speichermedium gelesen und in eine Steuerung bzw. Recheneinheit eines Magnetresonanzgeräts gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des vorab beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgeräts, des erfindungsgemäßen Computerprogramms und des erfindungsgemäßen elektronisch lesbaren Speichermediums entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, 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, die beispielsweise auf ein Magnetresonanzgerät gerichtet sind, 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.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
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Es zeigen:
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1 grob schematisch ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät und
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2 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt grob schematisch ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät 101. Das Magnetresonanzgerät 101 umfasst eine Planungseinheit 102 und eine Verarbeitungseinheit 103 und ist zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Planung einer Spektroskopiemessung eines Untersuchungsobjekts ausgestaltet.
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Das Magnetresonanzgerät 101 ist hier als reines Magnetresonanzgerät 101 ausgeführt. Alternativ kann das Magnetresonanzgerät 101 auch ein kombiniertes Magnetresonanz-Positronenemissionstomographie-Gerät umfassen.
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2 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte 201 bis 213, wobei bei der Beschreibung der Verfahrensschritte 201 bis 213 auch Beschreibungsteile einschließlich der entsprechenden in Zusammenhang mit in 1 eingeführten Bezugszeichen verwendet werden.
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Ein erster Verfahrensschritt 201 kennzeichnet den Start eines Verfahrens zur Planung einer Spektroskopiemessung eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts 101.
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Im Verfahrensschritt 202 erfolgt eine Auswahl eines Bilddatensatzes, umfassend mindestens zwei Bilder einer Magnetresonanzmessung des Untersuchungsobjekts. Dies stellt den Ausgangspunkt der Planung dar.
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Verfahrensschritt 203 umfasst die Bestimmung eines längen- und/oder winkeltreuen Bereiches auf einem ersten Bild der mindestens zwei Bilder. Dabei ist unter einem längen- und/oder winkeltreuen Bereich ein Bereich zu verstehen, in dem Effekte einer Verzeichnungskorrektur gering ausfallen, d. h. ein Bereich, der aufnahmebedingt weniger Verzeichnungen unterliegt als beispielsweise ein Bereich an Randpositionen eines Bildes. Diese Bestimmung erfolgt vorzugsweise automatisch.
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Während eines Verfahrensschritts 204 erfolgt eine Auswahl eines Interessensbereiches nach Maßgabe des bestimmten längen- und/oder winkeltreuen Bereiches auf dem ersten Bild und Darstellung des ersten Bildes. Dabei ist unter einem Interessensbereich derjenige Bereich zu verstehen, in dem die Spektroskopiemessung durchgeführt werden soll. Vorteilhafterweise kann nur ein Interessensbereich ausgewählt werden, der innerhalb des zuvor bestimmten längen- und/oder winkeltreuen Bereichs liegt.
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In einem Verfahrensschritt 205 erfolgt eine Entfernung einer Verzeichnungskorrektur auf dem ersten Bild. Diese Entfernung erfolgt vorzugsweise automatisch nach der Auswahl des Interessensbereiches nach Maßgabe des bestimmten längen- und/oder winkeltreuen Bereiches auf dem ersten Bild.
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Verfahrensschritt 206 umfasst eine Entfernung einer Verzeichnungskorrektur der weiteren dargestellten Bilder. Die Entfernung dieser Verzeichnungskorrektur erfolgt vorzugsweise vor der Darstellung des mindestens einen weiteren, zweiten Bildes des Bilddatensatzes nach Maßgabe des ausgewählten Interessensbereichs.
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Im optionalen Verfahrensschritt 207 beinhaltet der Interessensbereich eine Tischposition und es kann sichergestellt werden, dass im weiteren Verlauf des Verfahrens Planungsbilder ausgewählt werden können, die an derselben Tischposition aufgenommen wurden.
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Im optionalen Verfahrensschritt 208 erfolgt die Darstellung des mindestens einen weiteren Bildes nach Maßgabe der Tischposition, d. h. dass bevorzugt Bilder dargestellt werden, die an derselben Tischposition gemessen wurden.
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In Verfahrensschritt 209, einem ebenfalls optionalen Verfahrensschritt, umfasst die Darstellung des mindestens einen weiteren, zweiten Bildes eine Berechnung mindestens eines zusätzlichen Bildes ausgehend vom ersten ausgewählten Bild. Dadurch kann gewährleistet werden, dass selbst dann mindestens ein zweites Bild für die Spektroskopieplanung verwendet werden kann, wenn kein weiteres Bild vorliegt, das an der Tischposition des ersten Bildes gemessen wurde und es liegt somit auch für diesen Fall mindestens eine weitere Orientierungsebene vor.
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In einem optionalen Verfahrensschritt 210 umfasst die Auswahl des Interessensbereiches eine aktive Bestätigung und/oder eine Selektion. Dabei ist unter einer Bestätigung und/oder einer Selektion eine manuelle Kontrolle durch einen Benutzer zu verstehen, der den Interessensbereich noch einmal verifiziert.
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Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Verfahrensschritte 205 bis 210 alternativ verwendet oder auch miteinander kombiniert werden.
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Während eines Verfahrensschritts 211 erfolgt eine Darstellung mindestens eines weiteren, zweiten Bildes des Bilddatensatzes nach Maßgabe des ausgewählten Interessensbereichs, um eine für eine Spektroskopiemessung zusätzliche, notwendige Kontrollebene zu erhalten. Dabei ist unter einer Kontrollebene ein Bild zu verstehen, das in einer anderen Orientierungsebene gemessen wurde. Unter einer Orientierungsebene ist beispielsweise aber nicht ausschließlich eine Transversalebene, eine Sagittalebene oder eine Koronarebene zu verstehen.
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In Verfahrensschritt 212 erfolgt die Planung der Spektroskopiemessung nach Maßgabe der dargestellten Bilder und ein bestimmtes Volumen, das nun auf Übersichtsbildern positioniert vorliegt, kann nun in einem Gewebe gemessen werden.
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Ein letzter Verfahrensschritt 213 kennzeichnet das Ende des Verfahrens zur Planung einer Spektroskopiemessung eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts 101.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Planung einer Spektroskopiemessung eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts und umfasst folgende Schritte:
- – Auswahl eines Bilddatensatzes, umfassend mindestens zwei Bilder einer Magnetresonanzmessung des Untersuchungsobjekts,
- – Bestimmen eines längen- und/oder winkeltreuen Bereiches auf einem ersten Bild der mindestens zwei Bilder,
- – Auswahl eines Interessensbereiches nach Maßgabe des bestimmten längen- und/oder winkeltreuen Bereiches auf dem ersten Bild und Darstellung des ersten Bildes, wobei nach der Auswahl des Interessensbereichs eine Verzeichnungskorrektur auf dem ersten Bild entfernt wird,
- – Darstellung mindestens eines weiteren, zweiten Bildes des Bilddatensatzes nach Maßgabe des ausgewählten Interessensbereichs, wobei vor der Darstellung des Weiteren, zweiten Bildes in diesem eine Verzeichnungskorrektur entfernt wird, und
- – Planung der Spektroskopiemessung nach Maßgabe der dargestellten Bilder.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst das Verfahren ferner der Interessensbereich umfasst eine Tischposition.
