DE102016206724B4 - Bildgebungssystem zum Erzeugen einer Reihe von Bildern - Google Patents

Bildgebungssystem zum Erzeugen einer Reihe von Bildern Download PDF

Info

Publication number
DE102016206724B4
DE102016206724B4 DE102016206724.9A DE102016206724A DE102016206724B4 DE 102016206724 B4 DE102016206724 B4 DE 102016206724B4 DE 102016206724 A DE102016206724 A DE 102016206724A DE 102016206724 B4 DE102016206724 B4 DE 102016206724B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bolus
sub
image
fluid
combination
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102016206724.9A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102016206724A1 (de
Inventor
Federico von Samson-Himmelstjerna
Nora-Josefin Breutigam
Matthias Günther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102016206724.9A priority Critical patent/DE102016206724B4/de
Priority to US16/095,347 priority patent/US11294013B2/en
Priority to EP17719228.3A priority patent/EP3446136A1/de
Priority to PCT/EP2017/059409 priority patent/WO2017182575A1/en
Priority to CN201780024772.0A priority patent/CN109073722B/zh
Publication of DE102016206724A1 publication Critical patent/DE102016206724A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102016206724B4 publication Critical patent/DE102016206724B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/563—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution of moving material, e.g. flow contrast angiography
    • G01R33/56366—Perfusion imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
    • G01R33/4833—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
    • G01R33/4838—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective suppression or saturation of MR signals

Abstract

Bildgebungssystem (100) zum Erzeugen einer Reihe von Bildern eines Patienten, wobei das Bildgebungssystem (100) umfasst:
- eine Bolus-Erzeugungseinheit (112) zum Erzeugen von Fluid-Boli an einem ersten Ort des Patienten, wobei jeder Fluid-Bolus eine Folge von Sub-Boli umfasst, wobei jeder Sub-Bolus einen von mindestens zwei verschiedenen Markierungszuständen aufweist,
- eine Bilderfassungseinheit (101) zum Erfassen von Bildern der Reihe von Bildern an einem zweiten Ort des Patienten zu einer jeweiligen Erfassungszeit, nachdem die Fluid-Boli vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurden, wobei jedes Bild einem jeweiligen Fluid-Bolus entspricht, und
- eine Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107) zum Bestimmen einer Sub-Bolus-Länge auf Grundlage mindestens eines Bildes der erfassten Bilder der Reihe von Bildern, wobei die Bolus-Erzeugungseinheit ausgelegt ist, einen weiteren Fluid-Bolus, umfassend eine Folge von Sub-Boli, an dem ersten Ort zu erzeugen, wobei mindestens einer der Sub-Boli die bestimmte Sub-Bolus-Länge aufweist, und wobei die Bilderfassungseinheit ausgelegt ist, ein weiteres Bild der Reihe von Bildern am zweiten Ort des Patienten zu erfassen, nachdem der weitere Fluid-Bolus vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurde.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Bildgebungssystem, ein Bildgebungsverfahren und ein Computerprogramm zum Erzeugen einer Reihe von Bildern eines Patienten.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In der klinischen Diagnostik oder in der biomedizinischen Forschung ist die Bestimmung hämodynamischer Parameter, wie etwa Blutvolumen, Permeabilität und Durchblutung (Perfusion), von großer Relevanz, um Informationen über den Status und die Funktionalität von Gewebe und Organen zu erlangen. Für viele Anwendungen ist einer der wichtigsten Parameter die Durchblutung in einem untersuchten Gewebe.
  • Bei der medizinischen Bildgebung werden verschiedene Verfahren zum Bestimmen dieses Parameters verwendet. Zum Beispiel kann zum Messen der Durchblutung in einem untersuchten Gewebe ein Kontrastmittel in das Blutsystem eines Patienten injiziert werden, und mehrere Bilder des untersuchten Gewebes können zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommen werden. Aus den aufgenommenen Bildern, die die Verteilung des Kontrastmittels in dem Gewebe zu verschiedenen Zeitpunkten zeigen, können die Perfusion, die Dynamik und die Kinetik des Blutes bestimmt werden.
  • Statt ein Kontrastmittel, wie beispielsweise Gadolinium, zu injizieren, können nichtinvasive Kontrasttechniken verwendet werden, bei denen ein endogenes Kontrastmittel, wie etwa das Blut des Patienten, genutzt wird. Eine dieser nichtinvasiven Techniken, die eine zeitaufgelöste Messung der Durchblutung in einem untersuchten Gewebe ermöglicht, ist arterielle Spin-Markierung (ASL).
  • Bei der ASL wird ein Teil des Blutes an einem bestimmten Ort markiert, beispielsweise am Hals des Patienten, und nach einer gewissen Wartezeit, in der das markierte Blut von der Markierungsstelle zum untersuchten Gewebe fließen kann, wird ein medizinisches Bild des untersuchten Gewebes erfasst, vorzugsweise unter Verwendung eines MR-Systems. Durch eine Verwendung dieser nichtinvasiven ASL-Technik zum Bestimmen der Perfusion des Blutes in dem Gewebe sind die Ergebnisse stark abhängig von der arteriellen Laufzeit (arterial transit time, ATT) des Blutes, d.h. der Zeit, die das Blut braucht, um das Kapillarbett des untersuchten Gewebes zu erreichen. Diese ATT kann eine starke Streuung zeigen, insbesondere in Fällen abnormer Abweichungen des untersuchten Gewebes, was zum Artefakt der so genannten arteriellen Laufzeitverzögerung (arterial transit delay, ATD) führen kann, wobei ein ATD-Artefakt auftritt, wenn ein MR-Signal von dem untersuchten Gewebe, d.h. ein MR-Signal von dem markierten Blut in dem untersuchten Gewebe, in einigen Voxeln durch markiertes Blut erzeugt wird, das bereits das Kapillarbett erreicht hat, und in einigen durch markiertes Blut erzeugt wird, das sich noch in den Arterien befindet und das Kapillarbett noch nicht erreicht hat.
  • In einem Beispiel, in dem das Gehirn das untersuchte Gewebe ist, sind typische Anomalien, die zu einem verzögerten Zustrom markierten Blutes in das Kapillarbett führen, beispielsweise Stenosen, die Alzheimersche Erkrankung oder die Moyamoya-Erkrankung. Wenn in diesen Fällen die Zeit zwischen dem Markieren des Blutes und der Erfassung des medizinischen Bildes, die so genannte Nach-Markierungsverzögerung oder Zustromzeit, nicht entsprechend gewählt ist, um dem Blut zu ermöglichen, sich vollständig in das Kapillarbett des untersuchten Gewebes auszubreiten, können während Perfusionsmessungen starke ATD-Artefakte auftreten. Da die ATT und daher die Nach-Markierungsverzögerung stark vom einzelnen Patienten abhängen können, ist es nicht möglich, dem Klinikarzt eine allgemeine Empfehlung zum Wählen der Nach-Markierungsverzögerung zu geben.
  • Verschiedene ASL-Techniken zum Messen der Perfusion und des Blutzustroms in ein untersuchtes Gewebe sind bekannt. Zum Messen der von der Zustromzeit (TI) abhängigen Signaländerung sind verschiedene Verfahren bekannt. Dazu gehört beispielsweise die direkte Multi-Tl-Technik, wo verschiedene TI nach einzelnen Markierungspräparierungen nacheinander erfasst werden. Eine wohl bekannte Beschleunigung sind „Look-Locker“-Ansätze mit mehreren verschiedenen TI, die nach einer einzigen Markierungspräparierung erfasst werden. Bekannte „Look-Locker“- oder Multi-Tl-Verfahren können verwendet werden, um die zeitliche Entwicklung des Blutsignals zu bestimmen, d.h. ein zeitaufgelöster Zustrom und Perfusion des Blutes im untersuchten Gewebe können bestimmt werden. Jedoch kann diese Technik nur mit Gradientenecho-basierten Ausgabeverfahren kombiniert werden. Weiter ist es beispielsweise bekannt, eine Hadamard-Zeit-codierte pseudokontinuierliche ASL-Technik (te-pCASL-Technik) zu verwenden, die beispielsweise auch beschrieben ist in den Artikeln „Highly efficient accelerated acquisition of perfusion inflow series by Cycled Arterial Spin Labeling" von M.Guenther, Proceeding of the 15th Annual Meeting of ISMRM, Band 15, Seite 380 (2007), „Volumetric measurement of Perfusion and Arterial Transit Delay using Hadamard Encoded Continuous Arterial Spin Labeling" von W. Dai et al., Magnetic Resonance in Medicine, Band 69, Seite 14 bis 22 (2012) und „Time-Encoded pseudoContinuous Arterial Spin Labeling: Basic Properties and Timing Strategies for Human Applications“ von W.M. Teeuwisse et al., Magnetic Resonance in Medicine, Band 72, Seiten 1712 bis 1722 (2014), die hiermit durch Bezugnahme einbezogen sind, wobei das Blut in Blut-Boli mit markierten oder nicht markierten Teilen, d.h. Sub-Boli, aufgeteilt wird, die durch ein Anwenden des Markierens oder Nicht-Markierens über eine gewisse Zeit an einem Ort erzeugt werden, sodass diskrete Blutmengen in den Blutgefäßen gebildet werden. Aufgrund des Blutstroms erstrecken sich diese über eine bestimmte Länge in dem Blutgefäß. Die te-pCASL-Technik kann zum Erfassen verschiedener Bilder für mehrere verschieden codierte Blut-Boli verwendet werden, die auch codierte Blut-Boli genannt werden können, wobei ein jeweiliges medizinisches Bild eine gewisse Zeit nach dem Erzeugen eines jeweiligen Blut-Bolus erfasst wird, der aus einzelnen Sub-Boli besteht, um zu ermöglichen, dass der jeweilige Blut-Bolus das untersuchte Gewebe erreicht.
  • Bekannte Verfahren können dann zum Decodieren der Information in den sich aus jedem einzelnen Sub-Bolus ergebenden Bildern verwendet werden. Da für jeden Sub-Bolus die Zeit zwischen dem Ende des Erzeugens des Sub-Bolus und dem Zeitpunkt der Erfassung des Bildes bekannt ist, ergibt dies eine zeitliche Abtastung des Signals.
  • In der te-pCASL-Technik werden die Sub-Boli gemäß einer Hadamard-Matrix codiert. In diesem Fall bestimmt jede Zeile der Hadamard-Matrix eine Folge markierter und nicht markierter Zustände der Sub-Boli, die einen jeweiligen Blut-Bolus bilden. Somit ist jede Zeile der Hadamard-Matrix indikativ für einen Blut-Bolus, wobei alle Zeilen der Hadamard-Matrix eine Reihe von Blut-Boli bezeichnen, wobei für jeden Blut-Bolus ein Bild erfasst wird, das für den jeweiligen Blut-Bolus indikativ ist. Bei Verwendung einer N x N-Matrix müssen N Bilder, die indikativ für die netto N Blut-Boli der Matrix sind, erfasst werden, um N-1 zeitaufgelöste Bilder zu codieren, die das in das untersuchte Gewebe strömende Blut zeigen. Durch ein Decodieren der Bilder unter Verwendung bekannter Verfahren, wie beispielsweise beschrieben in den oben genannten Artikeln „Highly efficient accelerated acquisition of perfusion inflow series by Cycled Arterial Spin Labeling“ von M. Guenther, „Volumetric measurement of Perfusion and Arterial Transit Delay using Hadamard Encoded Continuous Arterial Spin Labeling“ von W. Dai et al. und „Time-Encoded pseudoContinuous Arterial Spin Labeling: Basic Properties and Timing Strategies for Human Applications“ von W.M. Teeuwisse et al., im Artikel „Walsh-Ordered Hadamard Time-Encoded Pseudocontinuous ASL (WH pCASL)“ von F. von Samson-Himmelstjema et al., Magnetic Resonance in Medicine (2015), und im US-Patent US 8 260 396 B2 , die hiermit durch Bezugnahme einbezogen sind, ermöglicht diese Technik eine zeitaufgelöste Messung des Zustroms des Blutes in das untersuchte Gewebe.
  • Gewöhnlich werden Einzel-Tl-Verfahren für das Bildauslesen verwendet. Jedoch können stattdessen auch bekannte „Look-Locker“- oder Multi-Tl-Verfahren verwendet werden, um die zeitliche Entwicklung des Blutsignals in noch feineren Schritten zu bestimmen, d.h. Zustrom und Perfusion des Blutes im untersuchten Gewebe können mit hoher zeitlicher Auflösung bestimmt werden.
  • Wenn zusätzlich zu den zeitaufgelösten Bildern zum Abtasten von Zustrom und Perfusion des Blutes auch statische Perfusionsbilder oder andere Parameter zu bestimmen sind, kann der erste Sub-Bolus jedes während der te-pCASL-Technik gemessenen Blut-Bolus verwendet werden, um ein statisches Perfusionsbild des untersuchten Gewebes zu erfassen. Somit können mit einer Messung sowohl die Zeitabhängigkeit des zuströmenden Blutes als auch das statische Perfusionssignal des im Kapillarbett des untersuchten Gewebes insgesamt enthaltenen Blutes bestimmt werden. Daher ist diese Technik als die free lunch technique („Gratistechnik“) bekannt (te-pCASLFL]). Ein wichtiger Aspekt ist der, dass zum Bestimmen der Zeitabhängigkeit des zuströmenden Blutes und des Perfusionssignals des in das Kapillarbett des untersuchten Gewebes insgesamt eingefügten Blutes weder die Zeit für die Messung verlängert werden muss noch das Signal-RauschVerhältnis (SRV) verringert ist.
  • Die Gratistechnik kann mit der so genannten Walsh-geordneten Hadamard-zeitcodierten pseudokontinuierlichen ASL-Technik (te-pCASL-Technik) kombiniert werden, offenbart beispielsweise in „Walsh-Ordered Hadamard Time-Encoded Pseudocontinuous ASL (WH pCASL)“ von F. von Samson-Himmelstjema et al., wobei diese Technik ein Bestimmen von Informationen über die Zeitabhängigkeit des Zustroms des Blutes in das untersuchte Gewebe ermöglicht, bevor alle N Bilder einer Reihe von Bildern, die einer Reihe von Blut-Boli entsprechen, die unter Verwendung einer Walsh-geordneten Hadamard-Matrix codiert sind, vollständig erfasst sind. Durch ein Auswerten von Informationen, die auf Grundlage bereits erfasster Bilder bestimmt wurden, können Störungen und Fehler, z.B. aufgrund von Bewegung, während einer frühen Phase der Bilderfassung erkannt werden, sodass die Erfassung der Reihe von Bildern unterbrochen oder, wenn die Störungen und Fehler zu stark sind, wiederholt werden kann.
  • Die zeitliche Länge der Blut-Boli, die zeitliche Länge der Sub-Boli der Blut-Boli, der zeitliche Abstand zwischen der Erzeugung des jeweiligen Blut-Bolus und der Erfassung des jeweiligen Bildes und daher die Nach-Markierungsverzögerungszeiten sind vorbestimmt und im Allgemeinen dieselben für jeden Patienten. Diese Zeitinformationen und auch andere Parameter sind daher nicht auf den jeweiligen Patienten abgestimmt, sodass die oben genannten ATD-Artefakte auftreten und dadurch die Qualität der erfassten Bilder reduzieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildgebungssystem, ein Bildgebungsverfahren und ein Computerprogramm zum Erfassen einer Reihe von Bildern eines Patienten zu schaffen, die weniger Bildartefakte aufweisen.
  • In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bildgebungssystem zum Erzeugen einer Reihe von Bildern eines Patienten offenbart, wobei das Bildgebungssystem umfasst:
    • - eine Bolus-Erzeugungseinheit zum Erzeugen von Fluid-Boli an einem ersten Ort des Patienten, wobei jeder Fluid-Bolus eine Folge von Sub-Boli umfasst, wobei jeder Sub-Bolus einen von mindestens zwei verschiedenen Markierungszuständen aufweist,
    • - eine Bilderfassungseinheit zum Erfassen von Bildern der Reihe von Bildern an einem zweiten Ort des Patienten zu einer jeweiligen Erfassungszeit, nachdem die Fluid-Boli vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurden, wobei jedes Bild einem jeweiligen Fluid-Bolus entspricht, und
    • - eine Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit zum Bestimmen einer Sub-Bolus-Länge auf Grundlage mindestens eines Bildes der erfassten Bilder der Reihe von Bildern, wobei die Bolus-Erzeugungseinheit ausgelegt ist, einen weiteren Fluid-Bolus, umfassend eine Folge von Sub-Boli, an dem ersten Ort zu erzeugen, wobei mindestens einer der Sub-Boli die bestimmte Sub-Bolus-Länge aufweist, und wobei die Bilderfassungseinheit ausgelegt ist, ein weiteres Bild der Reihe von Bildern am zweiten Ort des Patienten zu erfassen, nachdem der weitere Fluid-Bolus vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurde.
  • Da die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit eine Sub-Bolus-Länge auf Grundlage mindestens eines Bildes der erfassten Bilder der Reihe von Bildern bestimmt, das bereits bestimmt wurde, sind das Kombinationsbild, und daher die bestimmte Sub-Bolus-Länge, patientenspezifisch. Darüber hinaus kann, da die Erzeugung des weiteren Fluid-Bolus und eines entsprechenden weiteren Bildes diese patientenspezifische Sub-Bolus-Länge berücksichtigt, die Zeitsteuerung der Erzeugung des weiteren Fluid-Bolus, der den Sub-Bolus mit der bestimmten Länge umfasst, patientenspezifisch sein, was eine patientenspezifische Zeitsteuerung des Messvorgangs und daher eine verbesserte Bildqualität ermöglicht. Somit wird, nachdem ein Teil der Reihe von Bildern bereits erfasst wurde, mindestens eins der Bilder, das ein Bild aus dem bereits erfassten Teil der Reihe von Bildern ist, verwendet, um die patientenspezifische Länge zu bestimmen, sodass ein verbleibender Teil der Reihe von Bildern unter Verwendung der bestimmten patientenspezifischen Länge erfasst werden kann. Die Erfassung der Reihe von Bildern kann daher während der Erfassung der Reihe von Bildern dem spezifischen Patienten angepasst werden.
  • Die verschiedenen Markierungszustände der Sub-Boli können sich auf verschiedene physikalische oder chemische Zustände des Fluids beziehen. Mindestens einer der Markierungszustände ist in einem durch die Bilderfassungseinheit erfassten Bild sichtbar. In einer Ausführungsform beziehen sich die verschiedenen Markierungszustände auf einen Markierungszustand und einen Nicht-Markierungszustand des Fluids, wobei in dem Markierungszustand der physikalische oder chemische Zustand des Fluids verändert ist, verglichen mit dem natürlichen Zustand des Fluids, und sich im Nicht-Markierungszustand das Fluid in seinem natürlichen Zustand befindet. Die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit kann ausgelegt sein, eine zeitliche Länge und/oder eine räumliche Länge eines Sub-Bolus zu bestimmen, wobei die zeitliche Länge und die räumliche Länge eines Sub-Bolus über die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids verknüpft sind.
  • Das Fluid ist vorzugsweise Blut. Jedoch kann das Fluid auch ein anderes Fluid sein, wie etwa Zerebrospinalflüssigkeit oder ein Kontrastmittel. Vorzugsweise weisen die Fluid-Boli eine selbe zeitliche Länge auf, wobei der Abstand zwischen der Zeit des Erzeugens eines jeweiligen Fluid-Bolus und der Erfassungszeit zum Erfassen des jeweiligen Bildes derselbe ist für alle Kombinationen des jeweiligen Bildes und eines entsprechenden jeweiligen Fluid-Bolus.
  • Vorzugsweise umfasst das Bildgebungssystem weiter eine Kombinationseinheit zum Erzeugen eines Kombinationsbildes durch ein Kombinieren mindestens zweier der erfassten Bilder, wobei das Kombinationsbild indikativ für einen Kombinations-Fluid-Bolus ist, der indikativ für eine Kombination mindestens zweier Fluid-Boli ist, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit die Sub-Bolus-Länge auf Grundlage des erzeugten Kombinationsbildes bestimmt.
  • Das Kombinationsbild bezieht sich auf ein Bild, das sich ergäbe aus einem Kombinieren a) eines Bildes, das einem jeweiligen angewendeten Kombinations-Bolus entspräche, und b) einem Kontrollbild, das einem Kontroll-Fluid-Bolus entspräche, wobei der Kontroll-Fluid-Bolus nur einen einzigen Markierungszustand aufweist. Somit ist das Kombinationsbild indikativ für den Kombinations-Bolus. In einer Ausführungsform beziehen sich die Markierungszustände einem markierten Zustand und einen nicht markierten Zustand des Fluids, wobei sich der Kombinations-Bolus auf einen Fluid-Bolus bezieht, der mindestens einen markierten Sub-Bolus umfasst, und sich der Kontroll-Fluid-Bolus auf einen Fluid-Bolus bezieht, der nicht markiert ist. In diesem Fall kann das Kombinationsbild als ein Bild betrachtet werden, das unter Verwendung eines Standard-Mehrschicht-Multi-PLD-Verfahrens erfasst ist, und der Kombinations-Bolus bezieht sich auf einen Fluid-Bolus, der während des Standard-Multi-TI-Verfahrens angewendet, d.h. erzeugt ist. Die wohl bekannten Standard-Multi-TI- und -Multi-PLD-Verfahren sind beispielsweise offenbart in den Artikeln „Multiple inflow pulsed arterial spin-labeling reveals delays in the arterial arrival time in minor stroke and transient ischemic attack“ von B. Macintosh und „Multidelay multi-parametric arterial spin-labeled perfusion MRI in acute ischemic stroke - Comparison with dynamic susceptibility contrast enhanced perfusion imaging“ von D. Wang et al., die hiermit durch Bezugnahme einbezogen sind.
  • Vorzugsweise ist die Bolus-Erzeugungseinheit ausgelegt, den weiteren Fluid-Bolus so zu erzeugen, dass der erste Sub-Bolus dieses weiteren Fluid-Bolus die bestimmte Sub-Bolus-Länge aufweist, d.h. vorzugsweise bestimmt die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit die Länge des ersten Sub-Bolus des weiteren Fluid-Bolus. Der erste Sub-Bolus ist der zuerst erzeugte Sub-Bolus unter den Sub-Boli, die den weiteren Fluid-Bolus bilden.
  • Vorzugsweise ist das weitere Bild der Reihe von Bildern das Bild, das unmittelbar auf die bereits erfassten Bilder der Reihe von Bildern folgt. Entsprechend folgt der weitere Fluid-Bolus unmittelbar auf die Fluid-Boli, denen die bereits erfassten Bilder entsprechen.
  • Die Kombinationseinheit kann ausgelegt sein, ein oder mehrere Kombinationsbilder zu bestimmen. Entsprechend kann die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit ausgelegt sein, eine Sub-Bolus-Länge auf Grundlage eines oder mehrerer erzeugter Kombinationsbilder zu bestimmen.
  • In einer Ausführungsform weisen die Fluid-Boli eine selbe zeitliche Länge auf, wobei der Abstand zwischen der Zeit des Erzeugens eines jeweiligen Fluid-Bolus und der Erfassungszeit zum Erfassen des jeweiligen Bildes derselbe ist für alle Kombinationen des jeweiligen Bildes und eines entsprechenden jeweiligen Fluid-Bolus, wobei jeder Sub-Bolus ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende früher erzeugt ist als das zweite Ende, wobei die Bilderfassungseinheit ausgelegt ist, die Reihe von Bildern am zweiten Ort so zu erfassen, dass sie ein Kapillarbett zeigt, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit, die Bolus-Erzeugungseinheit und die Bilderfassungseinheit so ausgelegt sind, dass der Zeitraum zwischen a) der Zeit, zu der das zweite Ende des ersten Sub-Bolus des weiteren Fluid-Bolus am ersten Ort erzeugt wird, und b) der Zeit, zu der das weitere Bild, das dem weiteren Fluid-Bolus entspricht, am zweiten Ort erfasst wird, gleich oder größer ist als die vom zweiten Ende des ersten Sub-Bolus benötigte Zeit, um vom ersten Ort zum zweiten Ort und in das Kapillarbett geschwemmt zu werden. Insbesondere weist jeder Fluid-Bolus ein erstes und ein zweites Ende auf, wobei das erste Ende früher erzeugt ist als das zweite Ende, wobei die Bolus-Erzeugungseinheit und die Bilderfassungseinheit so ausgelegt sind, dass der Zeitraum zwischen a) der Zeit, zu der das zweite Ende des weiteren Fluid-Bolus am ersten Ort erzeugt wird, und der Erfassungszeit des weiteren Bildes am zweiten Ort vorbestimmt ist, wobei die Bolus-Erzeugungseinheit ausgelegt ist, den weiteren Fluid-Bolus so zu bestimmen, dass die Länge des weiteren Fluid-Bolus vorbestimmt ist, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit ausgelegt ist, die Sub-Bolus-Länge des ersten Sub-Bolus des weiteren Fluid-Bolus so zu bestimmen, dass der Zeitraum zwischen a) der Zeit, zu der das zweite Ende des ersten Sub-Bolus des weiteren Fluid-Bolus erzeugt wird, und b) der Zeit, zu der das weitere Bild, das dem weiteren, den ersten Sub-Bolus umfassenden Fluid-Bolus entspricht, erfasst wird, gleich oder größer ist als die vom zweiten Ende des ersten Sub-Bolus benötigte Zeit, um vom ersten Ort zum zweiten Ort und in das Kapillarbett geschwemmt zu werden.
  • Die Nach-Markierungsverzögerungszeit für einen Sub-Bolus ist vorzugsweise definiert als die Zeit zwischen dem Ende des Erzeugens des Sub-Bolus, d.h. dem zweiten Ende, und der Erfassungszeit des Bildes, das dem Fluid-Bolus entspricht, der den Sub-Bolus enthält. Da jeder Fluid-Bolus dieselbe Länge aufweist und für jede Kombination eines erfassten Bildes und eines jeweiligen entsprechenden Fluid-Bolus der Zeitraum zwischen a) dem Ende des Erzeugens des jeweiligen Fluid-Bolus und b) der Erfassungszeit des jeweiligen Bildes derselbe ist, hängen die Nach-Markierungsverzögerungszeit und die bestimmte Länge des Sub-Bolus voneinander ab. Durch ein Ändern der Länge eines Sub-Bolus kann daher die Nach-Markierungsverzögerungszeit für den Sub-Bolus geändert werden. Ein Verkürzen der Sub-Bolus-Länge führt zu einer längeren Nach-Markierungsverzögerungszeit für den Sub-Bolus, und ein Verlängern eines Sub-Bolus führt zu einer kürzeren Nach-Markierungsverzögerungszeit für den Sub-Bolus. Das Ändern der Länge des Sub-Bolus ermöglicht daher eine Änderung der Nach-Markierungsverzögerungszeit während des Erfassungsvorgangs der Reihe von Bildern. Information von bereits erfassten Bildern kann daher verwendet werden, um die zum Erfassen weiterer Bilder der Reihe von Bildern zu verwendende Nach-Markierungsverzögerungszeit für Sub-Boli zu optimieren.
  • In einer Ausführungsform wird die Sub-Bolus-Länge so bestimmt, dass die Nach-Markierungsverzögerungszeit des ersten Sub-Bolus in einer Folge von Sub-Boli, die den weiteren Fluid-Bolus bildet, am Ende einer Übergangszeit zwischen einer arteriell-kapillar-Übergangsphase und einer rein kapillaren Phase eines Untersuchungsbereichs liegt. In der arteriell-kapillar-Übergangsphase ist nur ein Teil des markierten Fluids in das Kapillarbett des Untersuchungsbereichs eingetreten, wogegen in der rein kapillaren Phase das gesamte markierte Fluid in das Kapillarbett des Untersuchungsbereichs eingetreten ist, sogar in diejenigen Bereiche mit der längsten Fluid-Zustromzeit innerhalb eines Untersuchungsbereichs. Das Wählen der patientenspezifischen Länge des ersten Sub-Bolus im weiteren Fluid-Bolus derart, dass die Nach-Markierungsverzögerungszeit für den ersten Sub-Bolus am Ende der Übergangszeit zwischen der arteriell-kapillar-Übergangsphase und der rein kapillaren Phase des Untersuchungsbereichs liegt, kann zu einem Vermeiden des Auftretens von ATD-Artefakten führen, die durch markiertes Fluid verursacht sind, das sich noch in den Arterien befindet.
  • In einer Ausführungsform weisen die Fluid-Boli dieselbe zeitliche Länge auf, wobei der Abstand zwischen der Zeit des Erzeugens eines jeweiligen Fluid-Bolus und der Erfassungszeit zum Erfassen des jeweiligen Bildes derselbe ist für alle Kombinationen des jeweiligen Bildes und eines entsprechenden jeweiligen Fluid-Bolus, wobei die jeweilige zeitliche Länge des jeweiligen Fluid-Bolus relativ zur jeweiligen Erfassungszeit definiert ist, wobei ein erstes Ende der jeweiligen zeitlichen Länge einen größeren Abstand zur jeweiligen Erfassungszeit aufweist als ein zweites Ende der jeweiligen zeitlichen Länge, wobei diese relative zeitliche Länge dieselbe ist für verschiedene Fluid-Boli und für Kombinations-Boli, die die Kombination mehrerer Fluid-Boli sind. In einer Ausführungsform ist die Kombinationseinheit ausgelegt, ein erstes Kombinationsbild durch ein Kombinieren mindestens zweier der erfassten Bilder so zu erzeugen, dass es indikativ für einen ersten Kombinations-Bolus ist, der nur einen einzelnen Kombinations-Sub-Bolus enthält, der einen ersten Markierungszustand aufweist, und ein zweites Kombinationsbild durch ein Kombinieren mindestens zweier der erfassten Bilder so zu erzeugen, dass es indikativ für einen zweiten Kombinations-Bolus ist, der nur einen einzelnen Kombinations-Sub-Bolus enthält, der den ersten Markierungszustand aufweist, wobei jeder der einzelnen Kombinations-Sub-Boli, die den ersten Markierungszustand aufweisen, ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei sich das erste Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des ersten Kombinations-Bolus näher zum ersten Ende des ersten Kombinations-Bolus befindet als das zweite Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, wobei sich das erste Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des zweiten Kombinations-Bolus näher zum ersten Ende des zweiten Kombinations-Bolus befindet als das zweite Ende dieses einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, wobei:
    1. i) ein erster zeitlicher Abstand zwischen a) dem zweiten Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des ersten Kombinations-Bolus und b) dem zweiten Ende des ersten Kombinations-Bolus größer ist als ein zweiter zeitlicher Abstand zwischen a) dem zweiten Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des zweiten Kombinations-Bolus und b) dem zweiten Ende des zweiten Kombinations-Bolus, und/oder
    2. ii) ein dritter zeitlicher Abstand zwischen a) dem ersten Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des ersten Kombinations-Bolus und b) dem zweiten Ende des ersten Kombinations-Bolus größer ist als ein vierter zeitlicher Abstand zwischen a) dem ersten Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des zweiten Kombinations-Bolus und b) dem zweiten Ende des zweiten Kombinations-Bolus, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit ausgelegt ist, die Sub-Bolus-Länge des Fluid-Bolus, dem das weitere Bild entspricht, auf Grundlage des ersten und des zweiten Kombinationsbildes zu bestimmen. In diesem Fall werden die Kombinationsbilder aus der Reihe von Bildern so kombiniert, dass die Kombinationsbilder indikativ sind für einen Fluid-Bonus, der nur einen markierten Kombinations-Sub-Bolus umfasst.
  • Die Kombinationsbilder können als Bilder betrachtet werden, die sich ergäben aus einer Kombination von a) einem Bild, das durch die Bilderfassungseinheit erfasst worden wäre, wenn ein Fluid-Bolus, der dem Kombinations-Bolus entspricht, erzeugt worden wäre unter Verwendung desselben ersten Orts, zweiten Orts und derselben Zeit zwischen dem Ende des Erzeugens des Fluid-Bolus und der Erfassung des Bildes wie für alle anderen Bilder der Reihe von Bildern, und b) einem Kontrollbild, das durch die Bilderfassungseinheit erfasst worden wäre, wenn ein Fluid-Bolus, der einem Kontroll-Fluid-Bolus entspricht, der nur einen Markierungszustand umfasst, erzeugt worden wäre unter Verwendung desselben ersten Orts, zweiten Orts und derselben Zeit zwischen dem Ende des Erzeugens des Fluid-Bolus und der Erfassung des Bildes wie für alle Bilder der Reihe von Bildern. Daher ist das Kombinationsbild indikativ für einen jeweiligen Kombinations-Bolus, und ein Kombinations-Sub-Bolus eines Kombinations-Bolus kann betrachtet werden als ebenfalls eine Nach-Markierungsverzögerungszeit aufweisend, die eine Zeit zwischen einem virtuellen Ende einer virtuellen Erzeugung des Kombinations-Sub-Bolus und einer virtuellen Erfassungszeit des Bildes ist, das in Kombination mit dem Kontrollbild das Kombinationsbild ergibt, das indikativ für den Kombinations-Bolus ist, der den Kombinations-Sub-Bolus umfasst.
  • Die Kombinationsbilder sind indikativ für Kombinations-Boli mit derselben zeitlichen Länge, d.h. derselben Länge zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende der Kombinations-Boli. Aus diesem Grund, und da die Kombinationsbilder als sich aus einer Kombination von Bildern ergebend betrachtet werden können, die zu einer jeweiligen Erfassungszeit nach dem Ende einer virtuellen Erzeugung eines Kombinations-Bolus bzw. Kontroll-Bolus erfasst sind, wobei die Erfassungszeit dieselbe ist für jede Kombination eines Kombinationsbildes und eines Kombinations-Bolus, ist die Zeit zwischen dem zweiten Ende eines Kombinations-Sub-Bolus und dem zweiten Ende des Kombinations-Bolus indikativ für eine Nach-Markierungsverzögerungszeit für einen entsprechenden Sub-Bolus, und ist die Zeit zwischen dem ersten Ende eines Kombinations-Sub-Bolus und dem zweiten Ende des Kombinations-Bolus indikativ für eine Zustromzeit. Ein Ändern der zeitlichen Länge und daher des zweiten Endes des Kombinations-Sub-Bolus führt zu einer Änderung der Nach-Markierungsverzögerungszeit für den entsprechenden Sub-Bolus. Die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit bestimmt daher die Sub-Bolus-Länge auf Grundlage mindestens zweier Kombinationsbilder, die indikativ sind für Kombinations-Sub-Boli, die als verschiedene Nach-Markierungsverzögerungszeiten aufweisend betrachtet werden können.
  • Es ist anzumerken, dass in dem Ausdruck „erster Markierungszustand“ der Begriff „erster“ sich nicht auf einen zeitlich oder räumlich ersten Zustand bezieht, sondern in diesem Ausdruck der Begriff „erster“ einfach verwendet ist, um diesen Markierungszustand von einem weiteren Markierungszustand zu unterscheiden, der „zweiter Markierungszustand“ genannt sein könnte. Zum Beispiel können in einer Ausführungsform ein erster und ein zweiter Markierungszustand „markiert“ und „nicht markiert“ entsprechen. Darüber hinaus bezieht sich in dem Ausdruck „erstes Kombinationsbild“ der Begriff „erstes“ nicht auf ein zeitlich oder räumlich erstes Kombinationsbild, sondern in diesem Ausdruck ist der Begriff „erstes“ einfach verwendet, um dieses Kombinationsbild von einem weiteren Kombinationsbild zu unterscheiden, der „zweites Kombinationsbild“ genannt ist.
  • Da in einer Ausführungsform die Sub-Bolus-Länge, d.h. die patientenspezifische Länge, auf Grundlage mindestens zweier Kombinationsbilder bestimmt wird, die indikativ für Kombinations-Sub-Boli sind, die als verschiedene Nach-Markierungsverzögerungen und/oder verschiedene Zustromzeiten aufweisend betrachtet werden können, kann die optimale patientenspezifische Länge des Sub-Bolus des weiteren Fluid-Bolus bestimmt werden. Die Kombinationsbilder, die indikativ für die Kombinations-Sub-Boli sind, die als verschiedene Nach-Markierungsverzögerungszeiten aufweisend betrachtet werden, zeigen verschiedene Phasen im Zustrom des markierten Fluids in das untersuchte Gewebe. Auf Grundlage dieser verschiedenen Zustromphasen kann automatisch bestimmt werden, welche Nach-Markierungsverzögerungszeit erforderlich wäre, damit das markierte Fluid vollständig in das Kapillarbett in allen Bereichen des untersuchten Gewebes eingetreten ist, sodass beispielsweise spätere Perfusionsmessungen auf Grundlage der Reihe medizinischer Bilder nicht durch ATD-Artefakte korrumpiert werden. Diese Korrektur (oder Anpassung) der Erfassung von Bildern kann während der Erfassung der Reihe von Bildern auf Grundlage der bereit erfassten Bilder der Reihe durchgeführt werden.
  • In einer Ausführungsform ist die Bilderfassungseinheit ausgelegt, die Reihe von Bildern am zweiten Ort so zu erfassen, dass diese Bilder und auch das erste und das zweite Kombinationsbild ein untersuchtes Gewebe zeigen, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit ausgelegt ist, a) auf Grundlage des ersten Kombinationsbildes einen ersten Parameter zu bestimmen, der indikativ ist für die Menge an Fluid, das einen ersten Markierungszustand aufweist, in dem im ersten Kombinationsbild gezeigten untersuchten Gewebe, und auf Grundlage des zweiten Kombinationsbildes einen zweiten Parameter zu bestimmen, der indikativ ist für die Menge an Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, in dem im zweiten Kombinationsbild gezeigten untersuchten Gewebe, und b) die Sub-Bolus-Länge auf Grundlage des ersten und des zweiten Parameters zu bestimmen. Da die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit ausgelegt ist, aus den Kombinationsbildern einen ersten Parameter und einen zweiten Parameter zu bestimmen, die indikativ sind für die Menge an Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, von der in den Kombinationsbildern gezeigt ist, das sie in das untersuchte Gewebe eingetreten ist, und die Sub-Bolus-Länge auf Grundlage dieser Parameter zu bestimmen, ist es möglich, die Sub-Bolus-Länge, d.h. die patientenspezifische Länge, auf Grundlage von Information über den Zustrom des Fluids zu bestimmen, die aus den bereits erfassten Bildern gewonnen werden kann, die die Kombinationsbilder bilden.
  • Die Sub-Bolus-Länge kann schrittweise bestimmt werden, um schrittweise eine optimale patientenspezifische Sub-Bolus-Länge zu erreichen. In einer Ausführungsform wird in jedem Schritt ein weiteres Bild der Reihe von Bildern erfasst, und auf Grundlage eines ersten Kombinationsbildes und eines zweiten Kombinationsbildes, das sich aus einer Kombination des weiteren Bildes mit mindestens einem der zuvor erfassten Bilder ergibt, wird eine weitere Sub-Bolus-Länge bestimmt. Durch ein Wiederholen dieses Schritts konvergiert die Länge der Sub-Boli iterativ in jedem Schritt zu einer optimalen patientenspezifischen Sub-Bolus-Länge.
  • In einer Ausführungsform ist das untersuchte Gewebe ein Kapillarbett, und die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit ist ausgelegt, die Sub-Bolus-Länge so zu bestimmen, dass sie a) kleiner ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen des weiteren Bildes erfasst ist, wenn der erste Parameter größer ist als der zweite Parameter, und/oder b) größer ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen des weiteren Bildes erfasst ist, wenn der erste Parameter kleiner ist als der zweite Parameter. Wenn der erste Parameter größer ist als der zweite Parameter, d.h. wenn das erste Kombinationsbild eine größere Menge an Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, in dem Kapillarbett zeigt als das zweite Kombinationsbild, kann angenommen werden, dass der Kombinations-Sub-Bolus des ersten Kombinationsbildes nicht vollständig in das Kapillarbett eingetreten ist, was anzeigt, dass die Nach-Markierungsverzögerungszeit dieses Kombinations-Sub-Bolus zu klein ist. Um die Nach-Markierungsverzögerungszeit zu vergrößern, kann die Länge des Sub-Bolus so bestimmt werden, dass sie kleiner ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen der weiteren Bilder erfasst ist. Wenn dementsprechend der erste Parameter kleiner ist als der zweite Parameter, d.h. wenn das erste Kombinationsbild eine kleinere Menge an Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, in dem Kapillarbett zeigt als das zweite Kombinationsbild, kann angenommen werden, dass der Kombinations-Sub-Bolus des ersten Kombinationsbildes vollständig in das Kapillarbett eingetreten ist und sogar teilweise seine Markierung verloren haben könnte, z.B. durch Abklingen oder dergleichen, was darauf hinweist, dass die Nach-Markierungsverzögerungszeit dieses Kombinations-Sub-Bolus zu groß ist. Um die Nach-Markierungsverzögerungszeit zu verringern, kann die Länge des Sub-Bolus so bestimmt werden, dass sie größer ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen der weiteren Bilder erfasst ist.
  • In einer Ausführungsform ist die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit ausgelegt, die Sub-Bolus-Länge abhängig von einem Verhältnis des ersten und des zweiten Parameters zu bestimmen. Insbesondere ist in einer Ausführungsform das untersuchte Gewebe das Kapillarbett, und die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit ist ausgelegt, die Sub-Bolus-Länge so zu bestimmen, dass sie a) kleiner ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen des weiteren Bildes erfasst ist, wenn das Verhältnis kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert, und/oder b) größer ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen des weiteren Bildes erfasst ist, wenn das Verhältnis größer ist als ein vorgegebener Schwellwert. Der vorgegebene Schwellwert kann beispielsweise 0,9 betragen, oder er kann einen anderen Wert aufweisen. Da der Parameter indikativ für die Menge des Fluids, das den ersten Markierungszustand aufweist, in dem in dem jeweiligen Kombinationsbild gezeigten Kapillarbett ist, ist das Verhältnis des ersten und des zweiten Parameters ein Maß für Unterschiede im Zustromzustand des Fluids, das den ersten Markierungszustand aufweist, bezüglich der Situationen, die durch die verschiedenen Kombinationsbilder dargestellt sind, wobei diese Information über den Zustromzustand zum Bestimmen der Länge des weiteren Sub-Bolus benutzt werden kann.
  • In einer Ausführungsform ist die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit ausgelegt, den ersten Parameter auf Grundlage der Anzahl von Bildelementen des ersten Kombinationsbildes mit einem größeren Bildwert als ein Schwellwert im ersten Kombinationsbild zu bestimmen, und den zweiten Parameter auf Grundlage der Anzahl von Bildelementen des zweiten Kombinationsbildes mit einem größeren Bildwert als ein Schwellwert im zweiten Kombinationsbild zu bestimmen. Der Schwellwert kann ein Rauschpegel eines jeweiligen Kombinationsbildes sein. Darüber hinaus kann die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit ausgelegt sein, ein Histogramm der Bildwerte in dem jeweiligen Kombinationsbild zu erzeugen und einen kleinsten Maximum-Bildwert des Histogramms als den Schwellwert zu bestimmen. Der kleinste Maximum-Bildwert des Histogramms ist der kleinste Bildwert, bei dem das Histogramm ein Maximum aufweist. Somit ist, wenn das Histogramm mehrere Maxima bei verschiedenen Bildwerten aufweist, der kleinste dieser Bildwerte der kleinste Maximum-Bildwert.
  • Wenn das Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, das Kapillarbett erreicht hat, verursacht das Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, MR-Signale in einem weiten Bereich in dem untersuchten Gewebe, was zu einer relativ großen Anzahl von Bildelementen mit einem Bildwert führt, der größer ist als der Schwellwert, genauer größer als ein Rauschpegel. Wenn das Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, noch nicht in das Kapillarbett eingetreten ist, ist das Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, nur in den Arterien zu finden, wobei die Arterien einen relativ kleinen Bereich abdecken, verglichen mit dem durch das Kapillarbett abgedeckten Bereich. Somit führt, obwohl das durch Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, in den Arterien verursachte MR-Signal stärker sein mag als das durch Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, im Kapillarbett verursachte MR-Signal, das Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, in den Arterien zu einer relativ kleinen Anzahl von Bildelementen mit Bildwerten oberhalb des Schwellwerts. Die Anzahl von Bildelementen mit Bildwerten oberhalb des Schwellwerts ist daher ein gutes Maß zum Angeben, wie viel Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, bereits in das Kapillarbett eingetreten ist. In anderen Ausführungsformen können andere Arten von Parametern verwendet werden, die indikativ sind für die Menge an Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, in dem in dem jeweiligen Kombinationsbild gezeigten Kapillarbett. Zum Beispiel kann die Entropie des jeweiligen Kombinationsbildes zum Bestimmen des jeweiligen Parameters bestimmt werden.
  • Vorzugsweise ist die Bolus-Erzeugungseinheit ausgelegt, die Fluid-Boli zu erzeugen, denen die Bilder entsprechen, sodass sie durch eine Matrix darstellbar sind, wobei jede Zeile der Matrix einen jeweiligen Fluid-Bolus darstellt, wobei ein Sub-Bolus, der einen ersten Markierungszustand aufweist, eines Fluid-Bolus dargestellt ist durch a) ein oder mehrere Matrixelemente mit einem selben Matrixwert, der den ersten Markierungszustand angibt, oder b) ein einzelnes Matrixelement, das den ersten Markierungszustand angibt, wobei ein Sub-Bolus, der einen zweiten Markierungszustand aufweist, eines Fluid-Bolus dargestellt ist durch a) ein oder mehrere Matrixelemente mit einem selben Matrixwert, der den zweiten Markierungszustand angibt, oder b) ein einzelnes Matrixelement, das den zweiten Markierungszustand angibt. Vorzugsweise ist die Matrix eine Hadamard-Matrix oder eine Matrix, die Zeilen einer Hadamard-Matrix und eine eingefügte zusätzliche Zeile umfasst, wobei die zusätzliche Zeile erzeugt ist durch ein Verwenden einer benachbarten Zeile der Hadamard-Matrix, wobei Matrixwerte, die den ersten Markierungszustand angeben, durch Matrixwerte ersetzt sind, die den zweiten Markierungszustand angeben, und umgekehrt. Die Hadamard-Matrix ist vorzugsweise eine nicht gespiegelte Walsh-geordnete Hadamard-Matrix oder eine von links nach rechts gespiegelte Walsh-geordnete Hadamard-Matrix. Die Verwendung dieser Matrizes kann den Bildgebungsvorgang verbessern. Zum Beispiel kann es möglich sein, erfasste Bilder zu erhalten, die die Erzeugung des ersten Kombinationsbildes und des zweiten Kombinationsbildes zu einem relativ frühen Zeitpunkt während des Erfassens der Reihe von Bildern ermöglichen. Die zusätzliche Zeile kann beispielsweise in die Hadamard-Matrix zwischen die zweite und die dritte Zeile der Hadamard-Matrix eingefügt werden, wobei in diesem Fall ein erstes Kombinationsbild auf Grundlage des ersten Bildes und des zweiten Bildes der Reihe von Bildern erzeugt werden kann und das zweite Kombinationsbild auf Grundlage des ersten Bildes und des dritten Bildes der Reihe von Bildern erzeugt werden kann. Somit kann bereits nach dem Erfassen von drei Bildern eine Länge eines Sub-Bolus eines Fluid-Bolus für ein nächstes zu erfassendes Bild bestimmt werden.
  • Jeder durch mehrere Matrixelemente mit demselben Matrixwert dargestellte Sub-Bolus kann als aus mehreren Sub-Sub-Boli bestehend betrachtet werden, wobei ein einzelner Sub-Sub-Bolus durch ein einzelnes Matrixelement dargestellt ist. Die Länge eines durch mehrere Matrixelemente mit demselben Matrixwert dargestellten Sub-Bolus kann durch ein Verändern der Länge eines oder mehrerer Sub-Sub-Boli des Sub-Bolus und/oder durch ein Verändern der Anzahl der Sub-Sub-Boli verändert werden. In einer Ausführungsform kann eine Länge eines durch ein Matrixelement in einer bestimmten Spalte dargestellten Sub-Sub-Bolus nur verändert werden, wenn frühere Fluid-Boli keinen durch ein einzelnes Matrixelement in derselben bestimmten Spalte dargestellten Sub-Bolus aufweisen.
  • Die Matrix weist vorzugsweise zwei Matrixwerte auf, wobei ein erster Matrixwert, der +1 oder -1 sein könnte, den ersten Markierungszustand angibt, und ein zweiter Matrixwert, der -1 oder +1 sein könnte, den zweiten Markierungszustand angibt.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bildgebungsverfahren zum Erzeugen einer Reihe von Bildern eines Patienten vorgestellt, wobei das Bildgebungsverfahren umfasst:
    • - Erzeugen von Fluid-Boli an einem ersten Ort des Patienten durch eine Bolus-Erzeugungseinheit, wobei jeder Fluid-Bolus eine Folge von Sub-Boli umfasst, wobei jeder Sub-Bolus einen von mindestens zwei verschiedenen Markierungszuständen aufweist,
    • - Erfassen von Bildern der Reihe von Bildern an einem zweiten Ort des Patienten durch eine Bilderfassungseinheit, nachdem die Fluid-Boli vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurden, wobei jedes Bild einem jeweiligen Fluid-Bolus entspricht, und
    • - Bestimmen einer Sub-Bolus-Länge auf Grundlage mindestens eines Bildes der erfassten Bilder der Reihe von Bildern durch eine Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit,
    • - Erzeugen eines weiteren Fluid-Bolus, umfassend eine Folge von Sub-Boli, an dem ersten Ort durch die Bolus-Erzeugungseinheit, wobei mindestens einer der Sub-Boli die bestimmte Sub-Bolus-Länge aufweist, und
    • - Erfassen eines weiteren Bildes der Reihe von Bildern am zweiten Ort des Patienten durch die Bilderfassungseinheit, nachdem der weitere Fluid-Bolus vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurde.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogramm dargelegt, wobei das Computerprogramm Programmcodemittel zum Veranlassen eines Bildgebungssystems nach Anspruch 1 umfasst, die Schritte des Bildgebungsverfahrens nach Anspruch 16 auszuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird, der das Bildgebungssystem steuert.
  • Es versteht sich, dass das Bildgebungssystem nach Anspruch 1, das Bildgebungsverfahren nach Anspruch 16 und das Computerprogramm nach Anspruch 17 ähnliche und/oder identische bevorzugte Ausführungsformen aufweisen, wie in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Es versteht sich, dass eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung auch eine beliebige Kombination der abhängigen Ansprüche mit dem jeweiligen unabhängigen Anspruch sein kann.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch und beispielhaft eine Ausführungsform eines Bildgebungssystems zum Erzeugen einer Reihe von Bildern,
    • 2 zeigt ein Beispiel einer Matrix, die eine Reihe von zum Erfassen der Reihe von Bildern zu verwendenden Fluid-Boli codiert,
    • 3 stellt schematisch und beispielhaft zwei Kombinations-Fluid-Boli dar,
    • 4 stellt schematisch und beispielhaft mehrere Fluid-Boli und Bilder dar, die unter Verwendung der Fluid-Boli erfasst wurden, und
    • 5 zeigt ein Flussdiagramm, das beispielhaft eine Ausführungsform eines Bildgebungsverfahrens zum Erzeugen einer Reihe von Bildern darstellt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt schematisch und beispielhaft eine Ausführungsform eines Bildgebungssystems 100 zum Erzeugen einer Reihe von Bildern eines Patienten 103. Das Bildgebungssystem 100 umfasst eine Bolus-Erzeugungseinheit 112 zum Erzeugen eines Fluid-Bolus an einem ersten Ort des Patienten 103, wobei jeder Fluid-Bolus in dieser Ausführungsform dieselbe zeitliche Länge aufweist und eine Folge von Sub-Boli umfasst, und wobei jeder Sub-Bolus in dieser Ausführungsform einen von zwei verschiedenen Markierungszuständen aufweist, indem er entweder markiert oder nicht markiert ist. In dieser Ausführungsform ist der erste Ort der Hals des Patienten 103, und das Fluid ist das Blut des Patienten.
  • Das Bildgebungssystem 100 umfasst weiter eine Bilderfassungseinheit 101 zum Erfassen von Bildern der Reihe von Bildern an einem zweiten Ort des Patienten 103 zu einer jeweiligen Erfassungszeit, nachdem die Fluid-Boli vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurden, wobei jedes Bild einem jeweiligen Fluid-Bolus entspricht, und wobei der Abstand zwischen der Zeit des Erzeugens eines jeweiligen Fluid-Bolus und der Erfassungszeit des Erfassens des jeweiligen Bildes in dieser Ausführungsform derselbe ist für alle Kombinationen des jeweiligen Bildes und eines entsprechenden jeweiligen Fluid-Bolus. In dieser Ausführungsform ist der zweite Ort der Kopf 102 des Patienten 103. In dieser Ausführungsform ist die Bilderfassungseinheit 101 ausgelegt, MR-Bilder zu erzeugen, und die Bolus-Erzeugungseinheit 112 ist ausgelegt, die Fluid-Boli so zu erzeugen, dass markierte Sub-Boli in den MR-Bildern sichtbar sind. Insbesondere ist die Bolus-Erzeugungseinheit 112 ausgelegt, einen markierten Sub-Bolus zu erzeugen, indem sie einen jeweiligen Teil des Blutes magnetisch markiert, und einen nicht markierten Sub-Bolus zu erzeugen, indem sie den jeweiligen Teil des Blutes nicht magnetisch markiert.
  • Die Markierung kann z.B. erreicht werden durch eine Umkehrung oder Sättigung oder andere Manipulation des Flipwinkels der Magnetisierung des Blutwassers. Eine beispielhafte Beschreibung ist z.B. zu finden in den Artikeln „Perfusion Imaging" von J. A. Detre et al., Magnetic Resonance in Medicine, Band 23, Seiten 37 bis 45 (1992), „Magnetic resonance imaging of perfusion using spin inversion of arterial water" von D. S. Williams et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, Band 89, Seiten 212 bis 216 (1992), „Continuous flow-driven inversion for arterial spin labelling using pulsed radio frequency and gradient fields" von W. Dai et al., Magnetic Resonance in Medicine, Band 60, Ausgabe 6, Seiten 1488 bis 1497 (2008), dem oben genannten Artikel „Walsh-Ordered Hadamard Time-Encoded Pseudocontinuous ASL (WH pCASL)“ von F. von Samson-Himmelstjema et al. und im US-Patent US 8 260 396 B2 , die hiermit durch Bezugnahme einbezogen sind.
  • Die Folge von Sub-Boli kann dann erreicht werden durch ein Schalten zwischen Markieren und Nicht-Markieren unter Verwendung beispielsweise der unter Verwendung der pCASL-Technik, die z.B. offenbart ist in dem oben genannten Artikel „Continuous flow-driven inversion for arterial spin labelling using pulsed radio frequency and gradient fields" von W. Dai et al., Magnetic Resonance in Medicine, Band 60, Ausgabe 6, Seiten 1488 bis 1497 (2008). Verschiedene Weisen zum Zeitsteuern dieses Schaltens sind beispielsweise beschrieben in den oben genannten Artikeln „Highly efficient accelerated acquisition of perfusion inflow series by Cycled Arterial Spin Labeling" von M. Guenther, Proceeding of the 15th Annual Meeting of ISMRM, Band 15, Seite 380 (2007), „Volumetric measurement of Perfusion and Arterial Transit Delay using Hadamard 5 Encoded Continuous Arterial Spin Labeling" von W. Dai et al., Magnetic Resonance in Medicine, Band 69, Seiten 1014 bis 1022 (2012) und „Walsh-Ordered Hadamard Time-Encoded Pseudocontinuous ASL (WH pCASL)“, von F. von Samson-Himmelstjema et al., Magnetic Resonance in Medicine (2015), und dem oben genannten US-Patent 8 260 396 B2 , wo verschiedene Arten von Hadamard-Matrizen für das Codieren und Decodieren der Bilder verwendet sind.
  • Das Bildgebungssystem 100 umfasst eine Steuer- und Verarbeitungsvorrichtung 104, enthaltend eine Steuerungseinheit 105 zum Steuern der Bilderfassungseinheit 101 und der Bolus-Erzeugungseinheit 112 derart, dass die Fluid-Boli erzeugt werden und eine entsprechende Reihe von Bildern erfasst wird. Da ein Sub-Bolus beispielsweise durch ein Anlegen eines Magnetfeldes an den ersten Ort über einen gewissen Zeitraum erzeugt wird, weist jeder Sub-Bolus eine räumliche Länge und auch eine zeitliche Länge auf, wobei die zeitliche Länge durch den Zeitraum des Anlegens des Magnetfelds definiert ist. In dieser Ausführungsform wird die zeitliche Sub-Bolus-Länge bestimmt.
  • Die Bolus-Erzeugungseinheit 112 ist ausgelegt, die Fluid-Boli so zu erzeugen, dass sie durch eine Matrix 200 darstellbar sind, die schematisch und beispielhaft in 2 gezeigt ist. Jede Zeile der Matrix 200 stellt einen jeweiligen Fluid-Bolus dar, wobei in dieser Ausführungsform ein markierter Sub-Bolus eines Fluid-Bolus durch ein oder mehrere Matrixelemente mit einem selben Matrixwert dargestellt ist, der ein Markieren anzeigt, und wobei ein nicht markierter Sub-Bolus eines Fluid-Bolus durch ein oder mehrere Matrixelemente mit einem selben Matrixwert dargestellt ist, der ein Nicht-Markieren anzeigt. In 2 zeigen schwarze Kästchen ein Markieren an, und weiße Kästchen zeigen ein Nicht-Markieren an. Nachdem der jeweilige Fluid-Bolus am ersten Ort erzeugt wurde, wird eine vorgegebene Zeit vor dem Erfassen des entsprechenden Bildes am zweiten Ort abgewartet, wie durch die Pfeile 210 angegeben. Die erste Zeile 208 der Matrix 200 stellt einen Fluid-Bolus dar, der vollständig nicht markiert ist. Die zweite Zeile 209 stellt einen Fluid-Bolus dar, umfassend einen ersten, markierten Sub-Bolus und einen zweiten, nicht markierten Sub-Bolus, wobei der erste, markierte Sub-Bolus durch die vier Matrixelemente 204...207 dargestellt ist und der zweite, nicht markierte Sub-Bolus durch die vier Matrixelemente 220...223 dargestellt ist. Die Sub-Boli der zweiten Zeile können daher als zusammengesetzt aus vier Sub-Sub-Boli mit jeweils demselben Markierungszustand betrachtet werden, wobei die Sub-Sub-Boli als ein einzelnes Matrixelement darstellend betrachtet werden können, das entweder markiert oder nicht markiert ist.
  • Die Matrix 200 umfasst die Zeilen 208, 209 und 211...216 einer Hadamard-Matrix und eine eingefügte zusätzliche Zeile 210, wobei die zusätzliche Zeile 210 durch ein Verwenden der zweiten Zeile der Hadamard-Matrix erzeugt ist, wobei Matrixwerte der zweiten Zeile 209, die ein Markieren angeben, durch Matrixwerte ersetzt sind, die ein Nicht-Markieren angeben, und umgekehrt. In diesem Sinn kann die zusätzliche Zeile 210 als eine Inversion der zweiten Zeile 209 betrachtet werden.
  • Die Matrix 200 definiert eine Folge von markierten und nicht markierten Sub-Boli eines jeweiligen Fluid-Bolus, aber die Matrix 200 definiert nicht die zeitliche Länge und daher auch nicht die räumliche Länge des jeweiligen Sub-Bolus oder der den Sub-Bolus bildenden Sub-Sub-Boli. In dieser Ausführungsform ist die Länge eines Sub-Bolus definiert durch die Längen und die Anzahl eines oder mehrerer durch ein jeweiliges einzelnes Matrixelement dargestellter Sub-Sub-Boli. Zum Beispiel kann die Länge des ersten Sub-Bolus, der durch Matrixelemente 204...207 dargestellte Sub-Sub-Boli umfasst, durch die Längen dieser Sub-Sub-Boli definiert sein.
  • Die Längen der Sub-Sub-Boli beispielsweise des ersten, des zweiten und des dritten Fluid-Bolus können vorgegeben und festgelegt sein, wobei, wenn das entsprechende erste, das zweite und das dritte Bild erfasst worden sind, die Längen der Sub-Sub-Boli und daher von Sub-Boli von Fluid-Boli, die zum Erfassen weiterer Bilder der Reihe von Bildern verwendet werden sollen, auf Grundlage der bereits erfassten Bilder der Reihe von Bildern bestimmt werden können, wobei in dieser Ausführungsform die Bestimmung als ein Ändern der Länge des Sub-Sub-Bolus bezüglich der vorgegebenen Länge betrachtet werden kann. Diese Bestimmung der Längen der Sub-Sub-Boli und daher der durch die Sub-Sub-Boli gebildeten Sub-Boli berücksichtigt vorzugsweise die Regel, dass alle durch Matrixelemente einer selben Spalte der Matrix 200 dargestellten Sub-Sub-Boli dieselbe Länge aufweisen sollten. Dies bedeutet, dass, wenn ein Fluid-Bolus erzeugt wird, der einen durch ein einzelnes Matrixelement einer bestimmten Spalte dargestellten Sub-Bolus umfasst, Sub-Sub-Boli folgender Fluid-Boli, die durch Matrixelemente derselben bestimmten Spalte dargestellt sind, die Länge des durch das einzelne Matrixelement dargestellten Sub-Bolus aufweisen müssen.
  • In 2 stellt die erste Zeile 208 der Matrix 200 einen vollständig nicht markierten Fluid-Bolus dar, wobei dieser erste Fluid-Bolus die Gesamtlänge für alle folgenden Fluid-Boli definiert, d.h. die Summe aller Längen aller Sub-Sub-Boli eines jeweiligen, durch eine jeweilige Zeile der Matrix 200 dargestellten Fluid-Bolus muss dieselbe für jeden folgenden Fluid-Bolus sein.
  • Nachdem der zweite Fluid-Bolus erzeugt wurde, was durch die zweite Zeile 209 der Matrix 200 dargestellt ist, ist die Gesamtlänge der ersten Sub-Sub-Boli 204...207 für die folgenden Fluid-Boli definiert und festgelegt, die durch die folgenden Zeilen der Matrix 200 dargestellt sind. Demgemäß definiert die Gesamtlänge der Sub-Sub-Boli 220...223 eine festgelegte Gesamtlänge der entsprechenden Sub-Sub-Boli in den folgenden, durch die weiteren Zeilen der Matrix 200 dargestellten Fluid-Boli. Die Länge eines einzelnen Sub-Sub-Bolus ist noch nicht festgelegt und kann für die folgenden Fluid-Boli bestimmt werden.
  • Wieder mit Bezug auf 1 umfasst das Bildgebungssystem 100 weiter eine Kombinationseinheit 106 zum Erzeugen eines Kombinationsbildes durch ein Kombinieren mindestens zweier der bereits erfassten Bilder, wobei das Kombinationsbild indikativ ist für einen Kombinations-Fluid-Bolus, der indikativ ist für eine Kombination der Fluid-Boli, denen die mindestens zwei Bilder entsprechen. Die Kombinationseinheit 106 ist vorzugsweise ausgelegt, ein Kombinationsbild durch ein Addieren und/oder Subtrahieren mehrerer Bilder voneinander zu erzeugen. Zum Beispiel können, nachdem ein erstes Bild und ein zweites Bild erfasst wurden, diese beiden Bilder voneinander subtrahiert werden, um ein Kombinationsbild zu erzeugen. Wenn ein erstes Bild, ein zweites Bild, ein drittes Bild und ein viertes Bild kombiniert werden sollten, ist es möglich, dass beispielsweise das erste und das zweite Bild zueinander addiert werden, und dass dann das dritte Bild und das vierte Bild von dem resultierenden Summenbild subtrahiert werden. Die Blut-Boli der erfassten Bilder werden entsprechend kombiniert, d.h. wenn beispielsweise ein erstes Bild und ein zweites Bild voneinander subtrahiert werden, werden auch die erzeugten, durch die jeweiligen Zeilen der Matrix 200 dargestellten Fluid-Boli voneinander subtrahiert.
  • Die Kombinationsbilder können betrachtet werden als Bilder, die sich ergäben aus einer Kombination eines Bildes, das durch die Bilderfassungseinheit erfasst worden wäre, wenn ein Fluid-Bolus, der dem Kombinations-Bolus entspricht, erzeugt worden wäre unter Verwendung desselben ersten Orts, zweiten Orts und derselben Zeit zwischen dem Ende des Erzeugens des Fluid-Bolus und der Erfassung des Bildes wie für alle anderen Bilder der Reihe von Bildern, und eines Kontrollbildes, das durch die Bilderfassungseinheit erfasst worden wäre, wenn ein Fluid-Bolus, der einem Kontroll-Fluid-Bolus entspricht, der nur einen Nicht-Markierungszustand umfasst, erzeugt worden wäre unter Verwendung desselben ersten Orts, zweiten Orts und derselben Zeit zwischen dem Ende des Erzeugens des Fluid-Bolus und der Erfassung des Bildes wie für alle Bilder der Reihe von Bildern. Der Kombinations-Bolus kann daher als ein Fluid-Bolus betrachtet werden, wie in einem Standard-Multi-TI-Verfahrens verwendet, und das Kombinationsbild kann daher als eins der Bilder betrachtet werden, die sich aus dem Standard-Multi-TI-Verfahrens ergeben. Der Kombinations-Bolus weist dieselbe Gesamtlänge auf wie die wirklich erzeugten Fluid-Boli.
  • Zum Beispiel wird für eine 2n×2n Hadamard-Matrix H das Decodieren durch ein Addieren oder Subtrahieren der codierten Bilder gemäß den Einträgen der Codiermatrix erreicht (z.B. „+1“ = „addieren“ und „-1“ = „subtrahieren“). Mit anderen Worten, die Codiermatrix ergibt auch die Decodiervorschrift. Dies ist möglich, weil H orthogonal und symmetrisch ist, und daher ist H=H-1. Siehe auch den oben genannten Artikel „Walsh-Ordered Hadamard Time-Encoded Pseudocontinuous ASL (WH pCASL)“ von F. von Samson-Himmelstjerna et al.
  • Die jeweilige zeitliche Länge eines jeweiligen Fluid-Bolus kann relativ zur jeweiligen Erfassungszeit definiert sein, wobei ein erstes Ende einer jeweiligen zeitlichen Länge einen größeren Abstand zur jeweiligen Erfassungszeit aufweist als ein zweites Ende der jeweiligen zeitlichen Länge, und wobei diese relative zeitliche Länge dieselbe ist für verschiedene Fluid-Boli und für einen Kombinations-Bolus, der indikativ für die Kombination mehrerer Fluid-Boli ist. Die Kombinationseinheit 106 ist ausgelegt, ein erstes Kombinationsbild durch ein Kombinieren mindestens zweier der bereits erfassten Bilder der Reihe von Bildern zu erzeugen, sodass es indikativ ist für einen ersten Kombinations-Bolus 500, der nur einen einzelnen markierten Kombinations-Sub-Bolus 510 enthält, und ein zweites Kombinationsbild durch ein Kombinieren mindestens zweier der erfassten Bilder zu erzeugen, sodass es indikativ ist für einen zweiten Kombinations-Bolus 505, der nur einen einzelnen markierten Kombinations-Sub-Bolus 511 enthält. Die Kombinations-Sub-Boli 500, 505 sind schematisch und beispielhaft in 3 dargestellt.
  • Wie in dieser 3 zu sehen, ist die zeitliche Länge 504 dieselbe für beide Kombinations-Boli 500, 505, wobei das jeweilige erste Ende 501 einen größeren zeitlichen Abstand zur Erfassungszeit 503 aufweist als das jeweilige zweite Ende 502. Jeder der einzelnen markierten Kombinations-Sub-Boli 510, 511 weist ein erstes und ein zweites Ende 506, 507 auf, wobei sich das erste Ende 506 des einzelnen markierten Kombinations-Sub-Bolus 510 des ersten Kombinations-Bolus 500 näher am ersten Ende 501 des ersten Kombinations-Bolus 500 befindet als das zweite Ende 507 des einzelnen markierten Kombinations-Sub-Bolus 510. Das erste Ende 508 des einzelnen markierten Kombinations-Sub-Bolus 511 des zweiten Kombinations-Bolus 505 befindet sich näher am ersten Ende 501 des zweiten Kombinations-Bolus 505 als das zweite Ende 509 des einzelnen markierten Kombinations-Sub-Bolus 511. Die Kombinationseinheit 106 ist ausgelegt, den ersten und den zweiten Kombinations-Bolus 500, 505 so zu erzeugen, dass ein erster zeitlicher Abstand 512 zwischen a) dem zweiten Ende 507 des einzelnen markierten Kombinations-Sub-Bolus 510 des ersten Kombinations-Bolus 500 und b) dem zweiten Ende 502 des ersten Kombinations-Bolus 500 größer ist als ein zweiter zeitlicher Abstand 513 zwischen a) dem zweiten Ende 509 des einzelnen markierten Kombinations-Sub-Bolus 511 des zweiten Kombinations-Bolus 505 und b) dem zweiten Ende des zweiten Kombinations-Bolus 505.
  • Das Bildgebungssystem 100 umfasst weiter eine Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 zum Bestimmen einer zeitlichen Sub-Bolus-Länge auf Grundlage des erzeugten ersten Kombinationsbildes und des erzeugten zweiten Kombinationsbildes, wobei die bestimmte Sub-Bolus-Länge eine Sub-Bolus-Länge eines zum Erzeugen eines nächsten Bildes der Reihe von Bildern verwendeten Fluid-Bolus ist. Insbesondere ist die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 ausgelegt, einen ersten Parameter, der indikativ ist für die Menge markierten Blutes in dem im ersten Kombinationsbild sichtbaren Kapillarbett, auf Grundlage des ersten Kombinationsbildes zu bestimmen und einen zweiten Parameter, der indikativ ist für die Menge markierten Blutes in dem im zweiten Kombinationsbild sichtbaren Kapillarbett, auf Grundlage des zweiten Kombinationsbildes zu bestimmen. Die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 ist weiter ausgelegt, die Sub-Bolus-Länge eines Fluid-Bolus eines folgenden Bildes, das als nächstes zu erfassen ist, auf Grundlage des ersten und des zweiten Parameters zu bestimmen. Vorzugsweise ist die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 ausgelegt, die Sub-Bolus-Länge so zu bestimmen, dass sie kleiner ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen des weiteren Bildes erfasst ist, wenn der erste Parameter größer ist als der zweite Parameter, und so zu bestimmen, dass sie größer ist als die Länge des ersten Sub-Bolus, wenn der erste Parameter kleiner ist als der zweite Parameter. Die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 kann auch ausgelegt sein, die Sub-Bolus-Länge abhängig von einem Verhältnis des ersten und des zweiten Parameters zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 ausgelegt sein, die Sub-Bolus-Länge so zu bestimmen, dass sie kleiner ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen des weiteren Bildes erfasst ist, wenn das Verhältnis kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert, und so zu bestimmen, dass sie größer ist als die Länge dieses ersten Sub-Bolus, wenn das Verhältnis größer ist als der vorgegebene Schwellwert. Im Falle des Verwendens des Verhältnisses zum Bestimmen der Sub-Bolus-Länge beträgt der vorgegebene Schwellwert vorzugsweise 0,9.
  • Die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 ist ausgelegt, den ersten Parameter auf Grundlage der Anzahl von Bildelementen des ersten Kombinationsbildes mit einem größeren Bildwert als ein Schwellwert im ersten Kombinationsbild zu bestimmen, und den zweiten Parameter auf Grundlage der Anzahl von Bildelementen des zweiten Kombinationsbildes mit einem größeren Bildwert als ein Schwellwert im zweiten Kombinationsbild zu bestimmen. Vorzugsweise sind die Schwellwerte im ersten und im zweiten Kombinationsbild indikativ für die Rauschpegel in diesen Bildern. In einer Ausführungsform kann die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 ausgelegt sein, ein Histogramm der Bildwerte in dem jeweiligen Kombinationsbild zu erzeugen und einen kleinsten Maximum-Bildwert des Histogramms als den Schwellwert zu bestimmen.
  • Im Folgenden ist die Verwendung des Bildgebungssystems 100 in der Gratistechnik beschrieben, wobei der erste Sub-Bolus jedes Fluid-Bolus zum Erzeugen eines Perfusionsbildes verwendet wird. Um ein Perfusionsbild hoher Qualität zu erzeugen, muss die Zeitgebung des Erzeugens der Fluid-Boli und des Erfassens der Bilder der Reihe von Bildern so ausgelegt sein, dass die ersten Sub-Boli der Fluid-Boli vollständig in das Kapillarbett des Gehirns eingetreten sind, wenn die Bilder erfasst werden.
  • Der erste Kombinations-Bolus wird vorzugsweise so erzeugt, dass bei bereits erfassten Bildern und bereits dementsprechend verwendeten Fluid-Boli der einzelne markierte Kombinations-Sub-Bolus den längstmöglichen zeitlichen Abstand zwischen seinem ersten Ende und der Erfassungszeit aufweist, d.h. die längstmögliche Zustromzeit aufweist. Der zweite Kombinations-Bolus wird vorzugsweise so erzeugt, dass die Zustromzeit des einzelnen markierten Kombinations-Sub-Bolus kleiner ist als die Zustromzeit des Kombinations-Sub-Bolus des ersten Kombinations-Bolus. Weiter werden der erste und der zweite Kombinations-Bolus vorzugsweise so erzeugt, das die einzelnen markierten Kombinations-Sub-Boli des jeweiligen Kombinations-Sub-Bolus verschiedene zeitliche Abstände zwischen dem zweiten Ende des jeweiligen einzelnen markierten Kombinations-Sub-Bolus und der Erfassungszeit aufweisen, d.h. verschiedene Nach-Markierungsverzögerungszeiten aufweisen. Darüber hinaus wird zum Erzeugen des zweiten Kombinations-Bolus und daher des zweiten Kombinationsbildes vorzugsweise der zuletzt verwendete Fluid-Bolus bzw. das demgemäß zuletzt erfasste Bild verwendet. Wenn beispielsweise die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 ausgelegt ist, die Sub-Bolus-Länge des ersten Sub-Bolus des durch die fünfte Zeile 212 der Matrix 200 dargestellten Fluid-Bolus zu bestimmen, wird das zweite Kombinationsbild vorzugsweise durch ein Kombinieren des vierten Bildes, das dem durch die vierte Zeile 211 der Matrix 200 dargestellten Fluid-Bolus entspricht, mit mindestens einem der anderen Bilder erzeugt, die bereits erfasst wurden.
  • Wenn der erste Parameter größer ist als der zweite Parameter, d.h., wenn beispielsweise die Anzahl von Bildelementen oberhalb des Rauschpegels im ersten Kombinationsbild größer ist als die Anzahl von Bildelementen oberhalb des Rauschpegels im zweiten Kombinationsbild, weist dies darauf hin, dass nicht der ganze erste Sub-Bolus des unmittelbar zuvor erzeugten Fluid-Bolus in das Kapillarbett eingetreten ist. In diesem Fall wird die zeitliche Länge des ersten Sub-Bolus des als nächster zu erzeugenden Fluid-Bolus so bestimmt, dass sie kürzer ist als die Länge des ersten Sub-Bolus des zuletzt erzeugten Fluid-Bolus, um die Nach-Markierungsverzögerungszeit für den ersten Sub-Bolus zu verlängern. Wenn der erste Parameter kleiner ist als der zweite Parameter, d.h., wenn beispielsweise die Anzahl von Bildelementen oberhalb des Rauschpegels im ersten Kombinationsbild kleiner ist als die Anzahl von Bildelementen oberhalb des Rauschpegels im zweiten Kombinationsbild, weist dies darauf hin, dass der erste Sub-Bolus des zuletzt erzeugten Fluid-Bolus vollständig in das Kapillarbett des Gehirns eingetreten ist und sogar bereits seine Markierung verloren haben könnte, z.B. durch Abklingen oder dergleichen Vorgänge. In diesem Fall wird die zeitliche Länge des ersten Sub-Bolus des als nächster zu erzeugenden Fluid-Bolus so bestimmt, dass sie länger ist als die Länge des ersten Sub-Bolus des gerade erzeugten Fluid-Bolus, um die Nach-Markierungsverzögerungszeit zu verkürzen.
  • Im Folgenden ist ein Beispiel für das Erzeugen von Fluid-Boli und Erfassen von Bildern mit Bezug auf 4 beschrieben, wobei in diesem Beispiel die oben mit Bezug auf 2 beschriebene Matrix 200 verwendet wird.
  • In 4 entspricht ein erster Fluid-Bolus 301 der ersten Zeile 208 der Matrix 200 und ist daher vollständig nicht markiert. Die Bolus-Erzeugungseinheit 112 erzeugt den ersten Fluid-Bolus 301 am ersten Ort, und die Bilderfassungseinheit 101 erfasst ein erstes Bild 302 am zweiten Ort, nachdem sie eine vorgegebene Zeit 303 lang abgewartet hat. Das erste Bild 302 entspricht dem ersten Fluid-Bolus 301.
  • Der zweite Fluid-Bolus 307 ist dargestellt durch die zweite Zeile 209 der Matrix 200, und der dritte Fluid-Bolus 308 ist dargestellt durch die dritte Zeile 210 der Matrix 200. Die Bolus-Erzeugungseinheit 112 erzeugt den zweiten Fluid-Bolus 307 am ersten Ort. Der zweite Fluid-Bolus 307 fließt zum zweiten Ort, wo die Bilderfassungseinheit 101 ein zweites Bild 306 erfasst, nachdem sie eine vorgegebene Zeit 303 lang abgewartet hat. Entsprechend wird ein drittes Bild 309 auf Grundlage des dritten Fluid-Bolus 308 erfasst. Nachdem die ersten drei Bilder 302, 306, 309 erfasst wurden, und bevor das vierte Bild 317 auf Grundlage des durch die vierte Zeile 211 der Matrix 200 dargestellten vierten Fluid-Bolus 315 erfasst wird, subtrahiert die Kombinationseinheit 106 das erste Bild 302 vom zweiten Bild 306 zum Erzeugen eines ersten Kombinationsbildes 310 und subtrahiert das erste Bild 302 vom dritten Bild 309 zum Erzeugen eines zweiten Kombinationsbildes 311. Darüber hinaus bestimmt die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 die Länge des ersten Sub-Bolus 312 des vierten Fluid-Bolus 315 auf Grundlage des ersten und des zweiten Kombinationsbildes 310, 311.
  • Das erste Kombinationsbild 310 kann als indikativ für einen Kombinations-Bolus betrachtet werden, der einen Kombinations-Sub-Bolus mit einem zweiten Ende an dem relativen Zeitpunkt 313 umfasst, wobei dieser relative Zeitpunkt 313 als relativ zur jeweiligen Erfassungszeit betrachtet ist. Das zweite Kombinationsbild 311 kann als indikativ für einen Kombinations-Bolus betrachtet werden, der einen Kombinations-Sub-Bolus mit einem zweiten Ende an dem relativen Zeitpunkt 314 umfasst. Da die Nach-Markierungsverzögerungszeit für einen Sub-Bolus definiert ist als die Zeit zwischen dem jeweiligen zweiten Ende des Sub-Bolus und der jeweiligen Erfassungszeit, kann das erste Kombinationsbild 310 als indikativ für eine erste Nach-Markierungsverzögerungszeit betrachtet werden, und das zweite Kombinationsbild 311 kann als indikativ für eine zweite Nach-Markierungsverzögerungszeit betrachtet werden, wobei die erste Nach-Markierungsverzögerungszeit größer ist als die zweite Nach-Markierungsverzögerungszeit. Die zum Bestimmen der Länge des Sub-Bolus verwendeten Kombinationsbilder sind daher indikativ für verschiedene Nach-Markierungsverzögerungszeiten.
  • Wenn der erste Parameter, d.h. in diesem Beispiel die Anzahl von Bildwerten oberhalb des Rauschpegels im ersten Kombinationsbild 310, die indikativ für die größere Nach-Markierungsverzögerungszeit ist, größer als der zweite Parameter ist, d.h. in diesem Beispiel die Anzahl von Bildwerten oberhalb des Rauschpegels im zweiten Kombinationsbild mit der kürzeren Nach-Markierungsverzögerungszeit, haben die ersten Sub-Boli 304, 330 des zweiten und des dritten Fluid-Bolus 307, 308 das Kapillarbett erreicht, zeigen jedoch einen zusätzlichen Beitrag von Blut, das noch nicht das Kapillarbett erreicht hat und sich noch in den Arterien des Gehirns befindet, sodass die Nach-Markierungsverzögerungszeit für den ersten Sub-Bolus 312 des vierten, als nächster zu erzeugenden Fluid-Bolus 315 länger sein muss als die Nach-Markierungsverzögerungszeit des ersten Sub-Bolus 330 des dritten Fluid-Bolus 308.
  • Das erste Kombinationsbild 310 ist indikativ für den ersten Kombinations-Bolus, der in diesem Beispiel dieselbe Markierung aufweist wie der zweite Fluid-Bolus 307, und das zweite Kombinationsbild 311 ist indikativ für den zweiten Kombinations-Bolus, der in diesem Beispiel dieselbe Markierung aufweist wie der dritte Fluid-Bolus 308. Das zweite Kombinationsbild 311, das indikativ für den zweiten Kombinations-Bolus ist, umfassend nur einen markierten Kombinations-Sub-Bolus, der eine Zustromzeit aufweist, die der Nach-Markierungsverzögerungszeit des markierten Kombinations-Sub-Bolus des ersten Kombinations-Bolus entspricht, zeigt nur markiertes Blut in den Arterien. Daher zeigt das erste Kombinationsbild 310 nicht nur markiertes Blut im Kapillarbett, sondern muss auch markiertes Blut zeigen, das sich noch in den Arterien befindet. Somit muss der erste Sub-Bolus 312 des vierten Fluid-Bolus 315 kürzer sein als der erste Sub-Bolus 330 des dritten Fluid-Bolus 308.
  • In 4 ist dieser Fall als „Fall 1“ bezeichnet. Die Länge des ersten Sub-Bolus 312 des weiteren Fluid-Bolus 315 ist daher kürzer als die Länge des ersten Sub-Bolus 330 des dritten Fluid-Bolus 308. Die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 bestimmt daher die Länge des ersten Sub-Bolus 312 des als nächster zu erzeugenden vierten Fluid-Bolus 315 so, dass sie kürzer ist als die Länge des ersten Sub-Bolus 330 des dritten Fluid-Bolus 308. Das zweite Ende 316 des Sub-Bolus 312 wird zu einer früheren Zeit verschoben, im Vergleich zum zweiten Ende 317 des ersten Sub-Bolus 330, d.h. in 4 wird die Grenze nach links verschoben.
  • Mehrere Ansätze zum Verlängern oder Verkürzen der Sub-Bolus-Länge sind möglich. Ein möglicher Ansatz ist es, die erste Sub-Bolus-Länge so zu bestimmen, dass sie immer in der Mitte der vorigen beiden erfassten ersten Sub-Boli liegt, ähnlich einem binären Suchalgorithmus. Ein weiter paradigmatischer Ansatz ist es, die Sub-Bolus-Länge gemäß der relativen Differenz im bestimmten Parameter der verschiedenen Kombinationsbilder zu bestimmen. Je höher die Differenz, desto stärker wird die Dauer des ersten Sub-Bolus verlängert/verkürzt.
  • Nachdem ein viertes Bild 317 erfasst wurde, das dem vierten Fluid-Bolus 315 entspricht, wird ein neues zweites Kombinationsbild 319 durch ein Kombinieren des vierten Bildes 317 und des ersten Bildes 302 erzeugt, d.h. in diesem Beispiel durch ein Subtrahieren des vierten Bildes 317 vom ersten Bild 302. Die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 bestimmt den zweiten Parameter für das neu erzeugte zweite Kombinationsbild 319 und vergleicht diesen zweiten Parameter mit dem für das erste Kombinationsbild 310 bestimmten ersten Parameter. In diesem Beispiel ist der erste Parameter kleiner als der neue zweite Parameter, bezeichnet als „Fall 2“ in 4, und zeigt dadurch an, dass die vierte Markierungsverzögerung des ersten Sub-Bolus des vierten Fluid-Bolus 315 zu lang ist, sodass die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit 107 den ersten Sub-Bolus 312' des nächsten Fluid-Bolus 315' so bestimmt, dass die Länge größer ist als die Länge des ersten Sub-Bolus 312 des vierten Fluid-Bolus 315. Dieser nächste Fluid-Bolus 315' kann als ein Ersatz des ursprünglichen vierten Fluid-Bolus 315 betrachtet werden, d.h. dieser weitere Fluid-Bolus 315' ist auch durch die vierte Zeile der Matrix 200 dargestellt, und im Folgenden werden der neue Fluid-Bolus 315' und das neue Bild 317', das dem neuen Fluid-Bolus 315' entspricht, als der vierte Fluid-Bolus und das vierte Bild der Reihe von Bildern betrachtet. Entsprechend wird ein neues Kombinationsbild 319' durch ein Subtrahieren des ersten Bildes 302 vom neuen vierten Bild 317' erzeugt.
  • Unter Verwendung des neuen vierten Bildes 317' zum Erzeugen des nächsten Kombinationsbildes wird in dieser Ausführungsform gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt, dass der erste Sub-Bolus 321 der fünften Zeile wieder verkürzt werden muss, wie durch den Pfeil angezeigt. Nach dem Anwenden eines Fluid-Bolus, der der fünften Zeile entspricht, und dem Erfassen des fünften Bildes sind alle Sub-Sub-Boli-Längen bestimmt. Die Erfassung der restlichen Bilder der Reihe von Bildern, die der sechsten bis neunten Matrixzeile entsprechen, muss daher ohne weiteres Anpassen der Sub-Boli-Länge durchgeführt werden.
  • Vor dem Erzeugen eines nächsten jeweiligen Fluid-Bolus wird ein jeweiliges neues zweites Kombinationsbild erzeugt, und ein jeweiliger neuer zweiter Parameter wird bestimmt, wobei auf Grundlage dieses neuen zweiten Parameters und des ersten Parameters eine Länge des ersten Sub-Bolus eines folgenden zu erzeugenden Fluid-Bolus bestimmt wird. Dieser Vorgang des Bestimmens der Länge des nächsten ersten Sub-Bolus, Erzeugens des entsprechenden nächsten Fluid-Bolus und Erfassens des entsprechenden nächsten Bildes wird wiederholt, bis ein Abbruchkriterium erfüllt ist. Dieses Abbruchkriterium könnte beispielsweise sein, dass für jede Zeile der Matrix 200 ein Bild erfasst wurde, dass eine Differenz zwischen dem ersten Parameter und dem zweiten Parameter kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert und so weiter.
  • Das Bildgebungssystem umfasst weiter eine Matrixvorsehungseinheit 108, um einem Benutzer zu ermöglichen, eine aus einer Vielzahl möglicher Matrizen zu wählen, die den Rahmen für die Erfassung der Reihe von Bildern festlegen. Darüber hinaus umfasst das Bildgebungssystem 100 eine Verarbeitungseinheit 109 zum Verarbeiten der Reihe medizinischer Bilder, um beispielsweise ein Perfusionsbild auf Grundlage der Reihe erfasster Bilder unter Verwendung eines der bekannten Verfahren zu bestimmen, wie beispielsweise beschrieben in den oben genannten Artikeln „Time-Encoded pseudoContinuous Arterial Spin Labeling: Basic Properties and Timing Strategies for Human Applications“ von W.M. Teeuwisse et al. und „Walsh-Ordered Hadamard Time-Encoded Pseudocontinuous ASL (WH pCASL)“ von F. von Samson-Himmelstjerna et al.
  • Das Bildgebungssystem 100 umfasst weiter eine Eingabeeinheit 110, wie etwa eine Tastatur, eine Computermaus, ein Touchpad und so weiter, um einem Benutzer beispielsweise zu ermöglichen, eine gewünschte Matrix zu wählen, einen Bildgebungsvorgang zu starten und so weiter, und eine Ausgabeeinheit 111, wie etwa ein Display, um beispielsweise die erfassten Bilder und das Ergebnis der Verarbeitung der erfassten Bilder zu zeigen, wie etwa ein Perfusionsbild.
  • Im Folgenden ist eine Ausführungsform eines Bildgebungsverfahrens zum Erzeugen einer Reihe von Bildern eines Patienten beispielhaft mit Bezug auf ein in 5 gezeigtes Flussdiagramm beschrieben.
  • In Schritt 401 wird eine Matrix vorgesehen, wobei jede Zeile der Matrix einen Fluid-Bolus darstellt, umfassend eine Folge von Sub-Boli, wobei jeder Sub-Bolus entweder markiert oder nicht markiert ist. Ein markierter Sub-Bolus eines Fluid-Bolus ist durch ein oder mehrere Matrixelemente mit einem selben Matrixwert dargestellt, der ein Markieren anzeigt, und ein nicht markierter Sub-Bolus eines Fluid-Bolus ist durch ein oder mehrere Matrixelemente mit einem selben Matrixwert dargestellt, der ein Nicht-Markieren anzeigt. Die Matrix definiert einfach die Folge von Markieren und Nicht-Markieren des jeweiligen Fluid-Bolus, aber nicht die Länge des jeweiligen Sub-Bolus und auch nicht die ganze jeweilige Fluid-Bolus-Länge. Jedoch werden in den folgenden Schritten alle Fluid-Boli dieselbe Länge aufweisen, und die Länge der Sub-Boli ist definiert durch die Anzahl und Länge von Sub-Sub-Boli, dargestellt durch einzelne Matrixelemente, die entweder Markieren oder Nicht-Markieren angeben.
  • In Schritt 402 wird ein Fluid-Bolus am ersten Ort des Patienten durch die Bolus-Erzeugungseinheit erzeugt, wobei am Anfang ein erster Fluid-Bolus gemäß der ersten Zeile der vorgesehenen Matrix erzeugt wird. In Schritt 403 wird ein Bild der Reihe von Bildern am zweiten Ort durch die Bilderfassungseinheit erfasst, nachdem der jeweilige Fluid-Bolus vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurde. In Schritt 404 wird überprüft, ob die Schritte des Erzeugens von Fluid-Boli und des Erfassens entsprechender Bilder bereits durchgeführt wurden, sodass die ersten drei Bilder erzeugt wurden.
  • Wenn dies der Fall ist, fährt das Verfahren mit Schritt 405 fort. Sonst fährt das Verfahren mit Schritt 402 fort.
  • In Schritt 405 werden die bereits erfassten Bilder zum Erzeugen eines ersten Kombinationsbildes und eines zweiten Kombinationsbildes verwendet, wobei das erste Kombinationsbild indikativ ist für einen ersten Kombinations-Fluid-Bolus, der indikativ ist für eine Kombination der Fluid-Boli, denen mindestens zwei Bilder entsprechen, die zum Erzeugen des ersten Kombinationsbildes verwendet wurden, und wobei das zweite Kombinationsbild indikativ ist für einen zweiten Kombinations-Fluid-Bolus, der indikativ ist für eine Kombination der Fluid-Boli, denen mindestens zwei Bilder entsprechen, die zum Erzeugen des zweiten Kombinationsbildes verwendet wurden.
  • In Schritt 406 wird bestimmt, ob ein Abbruchkriterium erfüllt ist, wobei, wenn dies der Fall ist, das Verfahren in Schritt 410 endet. Sonst fährt das Verfahren mit Schritt 407 fort. Das Abbruchkriterium ist beispielsweise, dass sich der oben genannte erste Parameter, der auf Grundlage des ersten Kombinationsbildes bestimmt werden kann, und der oben genannte zweite Parameter, der auf Grundlage des zweiten Kombinationsbildes bestimmt werden kann, um weniger als ein vorgegebener Schwellwert unterscheiden.
  • In Schritt 407 bestimmt die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit eine Länge eines ersten Sub-Bolus eines nächsten Fluid-Bolus, der gemäß der vorgesehenen Matrix zu erzeugen ist, auf Grundlage des erzeugten ersten und zweiten Kombinationsbildes. In Schritt 408 wird der nächste Fluid-Bolus so erzeugt, dass der erste Sub-Bolus die bestimmte Länge aufweist, und in Schritt 409 wird ein entsprechendes nächstes Bild erfasst. Das Verfahren fährt dann mit Schritt 405 fort, wobei nun nur ein neues zweites Kombinationsbild durch ein Kombinieren des neu erfassten Bildes mit einem der zuvor erfassten Bilder erzeugt wird.
  • Beim Durchführen dieses Bildgebungsverfahrens werden die Grenzen der Sub-Sub-Boli, d.h. die Länge der Sub-Sub-Boli, oder mit anderen Worten, die Breite der Spalten der Matrix, immer mehr eingeschränkt, wobei früher während der Erfassung der Reihe von Bildern diese Grenzen einstellbar sind, sodass beispielsweise der erste Sub-Bolus eine Länge aufweist, die ermöglicht, dass der jeweilige erste Sub-Bolus vollständig in das Kapillarbett eintritt, wobei das Markierungssignal des ersten Sub-Bolus noch relativ stark ist und dadurch ein Bestimmen eines Perfusionsbildes hoher Qualität ermöglicht.
  • Obwohl in den oben mit Bezug auf 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen die Bilder MR-Bilder sind, können die Bilder in anderen Ausführungsformen nach einer anderen Bildgebungsmodalität erfasste Bilder sein, wie etwa einer Computertomographie-Bildgebungsmodalität, wobei in diesem Fall das Markieren unter Verwendung einer Markierung durchgeführt wird, die durch die jeweilige Bildgebungsmodalität sichtbar ist. Zum Beispiel können im Fall der Computertomographie Kontrastmittel, wie etwa Jodbasierte Kontrastmittel, zum Erzeugen von Fluid-Boli mit Folgen von Sub-Boli verwendet werden, die einen von mindestens zwei verschiedenen Markierungszuständen aufweisen.
  • Obwohl in den oben mit Bezug auf 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen das untersuchte Gewebe das Gehirn ist, können in anderen Ausführungsformen andere Teile eines Patienten abgebildet werden, insbesondere andere Arten von Gewebe, für die ein Perfusionsbild bestimmt werden sollte.
  • Obwohl in den oben mit Bezug auf 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen die Sub-Bolus-Länge auf Grundlage zweier Kombinationsbilder bestimmt wird, kann die Sub-Bolus-Länge auf Grundlage eines oder mehrerer der bereits erfassten Bilder auch bestimmt werden, ohne die Bilder zu kombinieren, oder auf Grundlage eines einzelnen Kombinationsbildes, beispielsweise unter Verwendung der Entropie des Kombinationsbildes als Parameter zum Bestimmen der Sub-Bolus-Länge.
  • Obwohl in den oben mit Bezug auf 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen eine bestimmte Matrix verwendet ist, können in anderen Ausführungsformen andere Matrizen verwendet werden, insbesondere Matrizen mit anderen Anzahlen von Zeilen und/oder Spalten. Vorzugsweise ist die Ordnung der Matrix größer als oder gleich 8. In einer Ausführungsform ist die Matrix eine Matrix der Form N+1 (Zeile) x N (Spalte), wobei zwei benachbarte Zeilen der Matrix invertierte Matrixwerte aufweisen, d.h., wenn ein Matrixwert einer der benachbarten Zeilen in einer bestimmten Spalte einen ersten Markierungszustand angibt, gibt der Matrixwert der anderen der benachbarten Zeilen in der bestimmten Spalte einen zweiten Markierungszustand an und umgekehrt, wobei in dieser Ausführungsform der jeweilige Matrixwert entweder den ersten Markierungszustand oder den zweiten Markierungszustand angeben kann. In einer Ausführungsform ist die Matrix eine Walsh-geordnete Hadamard-Matrix.
  • Obwohl in oben mit Bezug auf 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen die Länge des ersten Sub-Bolus eines nächsten zu erzeugenden Fluid-Bolus bestimmt wurde, kann in anderen Ausführungsformen auch die Länge eines anderen Sub-Bolus eines nächsten zu erzeugenden Fluid-Bolus bestimmt werden.
  • Obwohl in den oben mit Bezug auf 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen ein Sub-Bolus durch mehrere Matrixelemente dargestellt ist, die entweder Markieren oder Nicht-Markieren anzeigen, ist es auch möglich, dass jedes Matrixelement einen jeweiligen einzelnen Sub-Bolus darstellt, d.h., dass ein Sub-Bolus nicht durch eine Folge von Sub-Sub-Boli gebildet ist, sondern dass jedes Matrixelement als einen jeweiligen einzelnen Sub-Bolus darstellend betrachtet wird, wobei mehrere Sub-Boli, die markiert sind, Seite an Seite angeordnet sein können und mehrere Sub-Boli, die nicht markiert sind, Seite an Seite angeordnet sein können.
  • Obwohl in den oben mit Bezug auf 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen die Erfassung der Bilder zum Verbessern eines Perfusionsbildes optimiert wird, kann die Optimierung der Erfassung, insbesondere der Bestimmung der jeweiligen Länge eines Sub-Bolus eines folgenden Fluid-Bolus, auch so optimiert werden, dass eine Korrektur einer T1-Relaxation erreicht werden kann. Zum Beispiel wird zu diesem Zweck die Länge der einzelnen Sub-Sub-Boli für längere Nach-Markierungsverzögerungszeiten länger gewählt. Hierdurch wird die Länge der einzelnen Sub-Boli durch das T1-Abklingen markierten Blutes bestimmt, sodass für längere Nach-Markierungsverzögerungszeiten höhere Konzentrationen markierten Blutes erzeugt werden, was das T1-Abklingen kompensiert. Siehe dazu z.B. den oben genannten Artikel „Time-Encoded pseudoContinuous Arterial Spin Labeling: Basic Properties and Timing Strategies for Human Applications“ von W.M. Teeuwisse et al.
  • Andere Abwandlungen an den offenbarten Ausführungsformen können von Fachleuten verstanden und ausgeführt werden durch ein Praktizieren der beanspruchten Erfindung, aus einem Studium der Zeichnung, der Offenbarung und der abhängigen Ansprüche.
  • In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassend“ andere Elemente oder Schritte nicht aus, und der unbestimmte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt eine Mehrzahl nicht aus.
  • Eine einzelne Einrichtung oder Vorrichtung kann die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen angeführter Objekte erfüllen. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in voneinander verschiedenen abhängigen Ansprüchen angeführt sind, gibt nicht an, dass nicht eine Kombination dieser Maßnahmen zum Vorteil verwendet werden kann.
  • Verfahren, wie etwa das Erzeugen von Kombinationsbildern, das Bestimmen von Längen von Sub-Boli, d.h. zeitlicher Sub-Bolus-Längen, und so weiter, die durch eine oder mehrere Einrichtungen oder Vorrichtungen durchgeführt werden, können durch eine beliebige andere Anzahl von Einrichtungen oder Vorrichtungen durchgeführt werden. Diese Verfahren und/oder die Steuerung des Bildgebungssystems gemäß dem Bildgebungsverfahren können als Programmcodemittel eines Computerprogramms und/oder als die zugeordnete Hardware ausgeführt sein.
  • Ein Computerprogramm kann auf einem geeigneten Medium gespeichert/geliefert sein, wie etwa einem optischen Speichermedium oder einem Festkörpermedium, geliefert zusammen mit oder als Teil anderer Hardware, kann aber auch in anderen Formen geliefert sein, wie etwa über das Internet oder andere drahtgebundene oder drahtlose Telekommunikationssysteme.
  • Alle Bezugszeichen in den Ansprüchen sollten nicht als Einschränkung des Geltungsbereichs ausgelegt werden.

Claims (17)

  1. Bildgebungssystem (100) zum Erzeugen einer Reihe von Bildern eines Patienten, wobei das Bildgebungssystem (100) umfasst: - eine Bolus-Erzeugungseinheit (112) zum Erzeugen von Fluid-Boli an einem ersten Ort des Patienten, wobei jeder Fluid-Bolus eine Folge von Sub-Boli umfasst, wobei jeder Sub-Bolus einen von mindestens zwei verschiedenen Markierungszuständen aufweist, - eine Bilderfassungseinheit (101) zum Erfassen von Bildern der Reihe von Bildern an einem zweiten Ort des Patienten zu einer jeweiligen Erfassungszeit, nachdem die Fluid-Boli vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurden, wobei jedes Bild einem jeweiligen Fluid-Bolus entspricht, und - eine Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107) zum Bestimmen einer Sub-Bolus-Länge auf Grundlage mindestens eines Bildes der erfassten Bilder der Reihe von Bildern, wobei die Bolus-Erzeugungseinheit ausgelegt ist, einen weiteren Fluid-Bolus, umfassend eine Folge von Sub-Boli, an dem ersten Ort zu erzeugen, wobei mindestens einer der Sub-Boli die bestimmte Sub-Bolus-Länge aufweist, und wobei die Bilderfassungseinheit ausgelegt ist, ein weiteres Bild der Reihe von Bildern am zweiten Ort des Patienten zu erfassen, nachdem der weitere Fluid-Bolus vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurde.
  2. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei das Bildgebungssystem weiter eine Kombinationseinheit (106) zum Erzeugen eines Kombinationsbildes durch ein Kombinieren mindestens zweier der erfassten Bilder umfasst, wobei das Kombinationsbild indikativ für einen Kombinations-Fluid-Bolus ist, der indikativ für eine Kombination mindestens zweier Fluid-Boli ist, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107) die Sub-Bolus-Länge auf Grundlage des erzeugten Kombinationsbildes bestimmt.
  3. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bolus-Erzeugungseinheit (112) ausgelegt ist, den weiteren Fluid-Bolus so zu erzeugen, dass der erste Sub-Bolus dieses weiteren Fluid-Bolus die bestimmte Sub-Bolus-Länge aufweist.
  4. Bildgebungssystem nach Anspruch 3, wobei die Fluid-Boli eine selbe zeitliche Länge aufweisen, wobei der Abstand zwischen der Zeit des Erzeugens eines jeweiligen Fluid-Bolus und der Erfassungszeit des Erfassens des jeweiligen Bildes derselbe ist für alle Kombinationen des jeweiligen Bildes und eines entsprechenden jeweiligen Fluid-Bolus, wobei jeder Sub-Bolus ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende früher erzeugt ist als das zweite Ende, wobei die Bilderfassungseinheit (101) ausgelegt ist, die Reihe von Bildern am zweiten Ort (103) so zu erfassen, dass sie ein Kapillarbett zeigt, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107), die Bolus-Erzeugungseinheit (112) und die Bilderfassungseinheit (101) so ausgelegt sind, dass der Zeitraum zwischen a) der Zeit, zu der das zweite Ende des ersten Sub-Bolus des weiteren Fluid-Bolus am ersten Ort erzeugt wird, und b) der Zeit, zu der das weitere Bild, das dem weiteren Fluid-Bolus entspricht, am zweiten Ort erfasst wird, gleich oder größer ist als die vom zweiten Ende des ersten Sub-Bolus benötigte Zeit, um vom ersten Ort zum zweiten Ort und in das Kapillarbett geschwemmt zu werden.
  5. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 4, wobei jeder Fluid-Bolus ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende früher erzeugt ist als das zweite Ende, wobei die Bolus-Erzeugungseinheit (112) und die Bilderfassungseinheit (101) so ausgelegt sind, dass der Zeitraum zwischen a) der Zeit, zu der das zweite Ende des weiteren Fluid-Bolus am ersten Ort erzeugt wird, und b) der Erfassungszeit des weiteren Bildes am zweiten Ort vorbestimmt ist, wobei die Bolus-Erzeugungseinheit ausgelegt ist, den weiteren Fluid-Bolus so zu bestimmen, dass die zeitliche Länge des weiteren Fluid-Bolus vorbestimmt ist, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit ausgelegt ist, die Sub-Bolus-Länge des ersten Sub-Bolus des weiteren Fluid-Bolus so zu bestimmen, dass der Zeitraum zwischen a) der Zeit, zu der das zweite Ende des ersten Sub-Bolus des weiteren Fluid-Bolus erzeugt wird, und b) der Zeit, zu der das weitere Bild, das dem weiteren, den ersten Sub-Bolus umfassenden Fluid-Bolus entspricht, erfasst wird, gleich oder größer ist als die vom zweiten Ende des ersten Sub-Bolus benötigte Zeit, um vom ersten Ort zum zweiten Ort und in das Kapillarbett geschwemmt zu werden.
  6. Bildgebungssystem (100) nach beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die Fluid-Boli eine selbe zeitliche Länge aufweisen, wobei der Abstand zwischen der Zeit des Erzeugens eines jeweiligen Fluid-Bolus und der Erfassungszeit des Erfassens des jeweiligen Bildes derselbe ist für alle Kombinationen des jeweiligen Bildes und eines entsprechenden jeweiligen Fluid-Bolus, - wobei die jeweilige zeitliche Länge des jeweiligen Fluid-Bolus relativ zur jeweiligen Erfassungszeit definiert ist, wobei ein erstes Ende der jeweiligen zeitlichen Länge einen größeren Abstand zur jeweiligen Erfassungszeit aufweist als ein zweites Ende der jeweiligen zeitlichen Länge, wobei diese relative zeitliche Länge dieselbe ist für verschiedene Fluid-Boli und für einen Kombinations-Bolus, der die Kombination mehrerer Fluid-Boli ist, - wobei die Kombinationseinheit (106) ausgelegt ist, ein erstes Kombinationsbild (310) durch ein Kombinieren mindestens zweier der erfassten Bilder (302, 306) zu erzeugen, sodass es indikativ ist für einen ersten Kombinations-Bolus, der nur einen einzelnen Kombinations-Sub-Bolus enthält, der einen ersten Markierungszustand aufweist, und ein zweites Kombinationsbild (311, 319, 319') durch ein Kombinieren mindestens zweier der erfassten Bilder (302, 309, 317, 317') zu erzeugen, sodass es indikativ ist für einen zweiten Kombinations-Bolus, der nur einen einzelnen Kombinations-Sub-Bolus enthält, der den ersten Markierungszustand aufweist, - wobei jeder der einzelnen Kombinations-Sub-Boli, die den ersten Markierungszustand aufweisen, ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei sich das erste Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des ersten Kombinations-Bolus näher zum ersten Ende des ersten Kombinations-Bolus befindet als das zweite Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, wobei sich das erste Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des zweiten Kombinations-Bolus näher zum ersten Ende des zweiten Kombinations-Bolus befindet als das zweite Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, - wobei ein erster zeitlicher Abstand zwischen a) dem zweiten Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des ersten Kombinations-Bolus und b) dem zweiten Ende des ersten Kombinations-Bolus größer ist als ein zweiter zeitlicher Abstand zwischen a) dem zweiten Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des zweiten Kombinations-Bolus und b) dem zweiten Ende des zweiten Kombinations-Bolus, und/oder wobei ein dritter zeitlicher Abstand zwischen a) dem ersten Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des ersten Kombinations-Bolus und b) dem zweiten Ende des ersten Kombinations-Bolus größer ist als ein vierter zeitlicher Abstand zwischen a) dem ersten Ende des einzelnen Kombinations-Sub-Bolus, der den ersten Markierungszustand aufweist, des zweiten Kombinations-Bolus und b) dem zweiten Ende des zweiten Kombinations-Bolus, - wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107) ausgelegt ist, die Sub-Bolus-Länge des Fluid-Bolus, dem das weitere Bild entspricht, auf Grundlage des ersten und des zweiten Kombinationsbildes zu bestimmen.
  7. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 6, wobei die Bilderfassungseinheit (101) ausgelegt ist, die Reihe von Bildern am zweiten Ort (103) so zu erfassen, dass diese Bilder und auch das erste und das zweite Kombinationsbild (310, 311, 319, 319') ein untersuchtes Gewebe zeigen, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107) ausgelegt ist: - auf Grundlage des ersten Kombinationsbildes (310) einen ersten Parameter zu bestimmen, der indikativ ist für die Menge an Fluid, das einen ersten Markierungszustand aufweist, in dem im ersten Kombinationsbild gezeigten untersuchten Gewebe, und auf Grundlage des zweiten Kombinationsbildes (311, 319, 319') einen zweiten Parameter zu bestimmen, der indikativ ist für die Menge an Fluid, das den ersten Markierungszustand aufweist, in dem im zweiten Kombinationsbild gezeigten untersuchten Gewebe, und - die Sub-Bolus-Länge auf Grundlage des ersten und des zweiten Parameters zu bestimmen.
  8. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 7, wobei das untersuchte Gewebe ein Kapillarbett ist, und die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107) ausgelegt ist, die Sub-Bolus-Länge so zu bestimmen, dass sie: - kleiner ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen des weiteren Bildes erfasst ist, wenn der erste Parameter größer ist als der zweite Parameter, und/oder - größer ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen des weiteren Bildes erfasst ist, wenn der erste Parameter kleiner ist als der zweite Parameter.
  9. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 7, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107) ausgelegt ist, die Sub-Bolus-Länge abhängig von einem Verhältnis des ersten und des zweiten Parameters zu bestimmen.
  10. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 9, wobei das untersuchte Gewebe das Kapillarbett ist, und die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107) ausgelegt ist, die Sub-Bolus-Länge so zu bestimmen, dass sie: - kleiner ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen des weiteren Bildes erfasst ist, wenn das Verhältnis kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert, und/oder - größer ist als die Länge eines ersten Sub-Bolus des Fluid-Bolus, dem das Bild aus der Reihe von Bildern entspricht, das unmittelbar vor dem Erfassen des weiteren Bildes erfasst ist, wenn das Verhältnis größer ist als ein vorgegebener Schwellwert.
  11. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 7, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107) ausgelegt ist, den ersten Parameter auf Grundlage der Anzahl von Bildelementen des ersten Kombinationsbildes mit einem größeren Bildwert als ein Schwellwert im ersten Kombinationsbild zu bestimmen, und den zweiten Parameter auf Grundlage der Anzahl von Bildelementen des zweiten Kombinationsbildes mit einem größeren Bildwert als ein Schwellwert im zweiten Kombinationsbild zu bestimmen.
  12. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 11, wobei die Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107) ausgelegt ist, ein Histogramm der Bildwerte in dem jeweiligen Kombinationsbild (310, 311, 319, 319') zu erzeugen und einen kleinsten Maximum-Bildwert des Histogramms als den Schwellwert zu bestimmen.
  13. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Bolus-Erzeugungseinheit (112) ausgelegt ist, die Fluid-Boli zu erzeugen, denen die Bilder entsprechen, sodass sie durch eine Matrix (200) darstellbar sind, wobei jede Zeile der Matrix (200) einen jeweiligen Fluid-Bolus darstellt, wobei ein Sub-Bolus, der einen ersten Markierungszustand aufweist, eines Fluid-Bolus dargestellt ist durch a) ein oder mehrere Matrixelemente mit einem selben Matrixwert, der den ersten Markierungszustand angibt, oder b) ein einzelnes Matrixelement, das einen ersten Markierungszustand angibt, wobei ein Sub-Bolus, der einen zweiten Markierungszustand aufweist, eines Fluid-Bolus dargestellt ist durch a) ein oder mehrere Matrixelemente mit einem selben Matrixwert, der einen zweiten Markierungszustand angibt, oder b) ein einzelnes Matrixelement, das einen zweiten Markierungszustand angibt.
  14. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 13, wobei die Matrix eine Hadamard-Matrix oder eine Matrix ist, die Zeilen (208, 209, 211...216) einer Hadamard-Matrix und eine eingefügte zusätzliche Zeile (210) umfasst, wobei die zusätzliche Zeile (210) erzeugt ist durch ein Verwenden einer bestehenden Zeile der Hadamard-Matrix, wobei Matrixwerte, die den ersten Markierungszustand angeben, durch Matrixwerte ersetzt sind, die den zweiten Markierungszustand angeben, und umgekehrt.
  15. Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 14, wobei die Hadamard-Matrix eine nicht gespiegelte Walsh-geordnete Hadamard-Matrix oder eine von links nach rechts gespiegelte Walsh-geordnete Hadamard-Matrix ist.
  16. Bildgebungsverfahren zum Erzeugen einer Reihe von Bildern eines Patienten, wobei das Bildgebungsverfahren umfasst: - Erzeugen von Fluid-Boli an einem ersten Ort des Patienten durch eine Bolus-Erzeugungseinheit (112), wobei jeder Fluid-Bolus eine Folge von Sub-Boli umfasst, wobei jeder Sub-Bolus einen von mindestens zwei verschiedenen Markierungszuständen aufweist, - Erfassen von Bildern der Reihe von Bildern an einem zweiten Ort des Patienten durch eine Bilderfassungseinheit (101), nachdem die Fluid-Boli vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurden, wobei jedes Bild einem jeweiligen Fluid-Bolus entspricht, - Bestimmen einer Sub-Bolus-Länge auf Grundlage mindestens eines Bildes der erfassten Bilder der Reihe von Bildern durch eine Sub-Bolus-Längenbestimmungseinheit (107), - Erzeugen eines weiteren Fluid-Bolus, umfassend eine Folge von Sub-Boli, an dem ersten Ort durch die Bolus-Erzeugungseinheit (112), wobei mindestens einer der Sub-Boli die bestimmte Sub-Bolus-Länge aufweist, und - Erfassen eines weiteren Bildes der Reihe von Bildern am zweiten Ort des Patienten durch die Bilderfassungseinheit (101), nachdem der weitere Fluid-Bolus vom ersten Ort zum zweiten Ort geschwemmt wurde.
  17. Computerprogramm, umfassend Programmcodemittel zum Veranlassen eines Bildgebungssystems nach Anspruch 1, die Schritte des Bildgebungsverfahrens nach Anspruch 16 auszuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird, der das Bildgebungssystem steuert.
DE102016206724.9A 2016-04-20 2016-04-20 Bildgebungssystem zum Erzeugen einer Reihe von Bildern Active DE102016206724B4 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016206724.9A DE102016206724B4 (de) 2016-04-20 2016-04-20 Bildgebungssystem zum Erzeugen einer Reihe von Bildern
US16/095,347 US11294013B2 (en) 2016-04-20 2017-04-20 Imaging system for generating a series of images
EP17719228.3A EP3446136A1 (de) 2016-04-20 2017-04-20 Zeitcodierte asl-mrt mit bestimmung der subboluslänge
PCT/EP2017/059409 WO2017182575A1 (en) 2016-04-20 2017-04-20 Time-encoded asl mri with determination of the sub-bolus length
CN201780024772.0A CN109073722B (zh) 2016-04-20 2017-04-20 具有子团长度确定的时间编码的asl mri

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016206724.9A DE102016206724B4 (de) 2016-04-20 2016-04-20 Bildgebungssystem zum Erzeugen einer Reihe von Bildern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016206724A1 DE102016206724A1 (de) 2017-10-26
DE102016206724B4 true DE102016206724B4 (de) 2018-08-23

Family

ID=58632385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016206724.9A Active DE102016206724B4 (de) 2016-04-20 2016-04-20 Bildgebungssystem zum Erzeugen einer Reihe von Bildern

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11294013B2 (de)
EP (1) EP3446136A1 (de)
CN (1) CN109073722B (de)
DE (1) DE102016206724B4 (de)
WO (1) WO2017182575A1 (de)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1978868A4 (de) 2005-09-19 2011-05-11 Advanced Mri Technologies Llc Extreme beschleunigung der acquisition von perfusionszeitserien durch zyklische arterien-spin-labelling-mrt
DE102007009185A1 (de) 2007-02-26 2008-08-28 Siemens Ag Verfahren zur Planung einer angiographischen Messung
US10405772B2 (en) * 2012-09-18 2019-09-10 Wisconsin Alumni Research Foundation, Inc. Magnetic resonance angiography and venography
CN104919330B (zh) 2013-01-15 2018-05-04 皇家飞利浦有限公司 具有减少的声学噪声发射的动脉自旋标记和其操作的方法
US9778333B2 (en) 2013-05-23 2017-10-03 General Electric Company Magnetic resonance (MR) imaging generating perfusion images with arterial spin labeling (ASL) and 3D radial pulse sequences
DE102014205789A1 (de) 2014-03-27 2015-10-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Magnetresonanzsystem
CN105488804B (zh) * 2015-12-14 2018-06-12 上海交通大学 脑部asl、spect和mri图像配准融合联合分析的方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
von SAMSON-HIMMELSTJERNA, F.: Walsh-Ordered Hadamard Time-Encoded Pseudocontinuous ASL (WH pCASL). In: Magnetic Resonance in Medicine, Vol. 76, 2016, S.1814–1824 (online publiziert am 30.12.2015)

Also Published As

Publication number Publication date
CN109073722B (zh) 2021-01-12
CN109073722A (zh) 2018-12-21
DE102016206724A1 (de) 2017-10-26
US20190128988A1 (en) 2019-05-02
WO2017182575A1 (en) 2017-10-26
EP3446136A1 (de) 2019-02-27
US11294013B2 (en) 2022-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4432570B4 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Kernresonanzabbildung physiologischer Funktionsinformation
DE102007041826B4 (de) Verfahren zur Optimierung von angiographischen MR-Bildern
DE19532901B4 (de) Verfahren und Gerät zum Abbilden physiologischer Funktionsinformation mit kernmagnetischer Resonanz (NMR)
DE102014219915B3 (de) Verfahren zur Kompensation von durch eine zyklische Bewegung eines Patienten auftretenden Ortszuordnungsfehlern von PET-Daten und Bildaufnahmesystem
DE102007060689B4 (de) Verfahren zur Aufnahme von angiographischen Datensätzen und Magnetresonanzanlage dafür
DE102008044844B4 (de) Verfahren zur Ermittlung einer Schwächungskarte zur Verwendung in der Positronenemissionstomographie und von Homogenitätsinformationen des Magnetresonanzmagnetfeldes
DE102010003895B4 (de) Verfahren zur Erzeugung von angiographischen Magnetresonanzbildern
DE102016202254B4 (de) Modellfreies Ermitteln von Bildbereichen mit anomaler Diffusion anhand von diffusionsgewichteten Magnetresonanzbilddaten
DE102006045174A1 (de) Verfahren sowie Bildverarbeitungseinheit und medizinisches Bildaufnahmegerät zum Herstellen eines kontrastverbesserten Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs eines Patienten
DE102006018413A1 (de) MR-Tomograph mit einem System zur Kontrastoptimierung von MRT-Bildern
DE19959719A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanztomographiegeräts
DE102016205507A1 (de) Verfahren zur Ermittlung einer den Blutfluss in Kollateralen beschreibenden Kollateralinformationen, medizinische Bildaufnahmeeinrichtung, Computerprogramm und elektronisch lesbarer Datenträger
DE102008058740B4 (de) Korrektur von Artefakten in der "Time of Flight"- MR-Angiographie
DE102015218106A1 (de) Verfahren zu einer Bewegungskorrektur von Magnetresonanz-Messdaten
DE102004046490B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gradient-Echo-Bildgebung mit während des Durchlaufs stattfindender Optimierung der Gewebeunterdrückung
DE102010041450B4 (de) Automatische Erstellung eines selektiv Gewebearten darstellenden MR-Bildes
DE102013217336B3 (de) Phasenkontrast-MR-Bildgebung mit Geschwindigkeitskodierung
DE102010041448A1 (de) Verfahren zur automatischen Erstellung eines selektiven MR-Bildes, Magnetresonanzanlage, Computerprogrammprodukt sowie elektronisch lesbarer Datenträger
DE102014210218A1 (de) Verfahren zum Generieren von medizinischen Bilddatensätzen
DE102006050887A1 (de) Verfahren zur Erstellung eines Bildes bei einer kontrastmittelgestützten MR-Angiographie und Magnet-Resonanz-Gerät
DE102010061974A1 (de) NMR-Verfahren und MR-Vorrichtung zur Phasenkorrektur bei gemischten Geweben
DE102016206724B4 (de) Bildgebungssystem zum Erzeugen einer Reihe von Bildern
DE102019207639A1 (de) Verbesserte Berechnung der Kontrastmittelkonzentration
DE102016202085B3 (de) Verfahren, Magnetresonanzanlage und elektronisch lesbarer Datenträger zur Narbenquantifizierung im Myokard
DE102010001549B4 (de) Verfahren zur Erstellung eines Bilddatensatzes mittels einer Magnetresonanzanlage sowie entsprechend ausgestaltete Magnetresonanzanlage, Computerprogrammprodukt und Datenträger

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: EISENFUEHR SPEISER PATENTANWAELTE RECHTSANWAEL, DE

R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: EISENFUEHR SPEISER PATENTANWAELTE RECHTSANWAEL, DE

R018 Grant decision by examination section/examining division
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R020 Patent grant now final