DE102018215415A1 - Überwachung einer Atemkurve - Google Patents

Überwachung einer Atemkurve Download PDF

Info

Publication number
DE102018215415A1
DE102018215415A1 DE102018215415.5A DE102018215415A DE102018215415A1 DE 102018215415 A1 DE102018215415 A1 DE 102018215415A1 DE 102018215415 A DE102018215415 A DE 102018215415A DE 102018215415 A1 DE102018215415 A1 DE 102018215415A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
breathing
curve
magnetic resonance
current
patient
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.)
Pending
Application number
DE102018215415.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Ralf Kartäusch
Dominik Paul
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.)
Siemens Healthineers Ag De
Original Assignee
Siemens Healthcare GmbH
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 Siemens Healthcare GmbH filed Critical Siemens Healthcare GmbH
Priority to DE102018215415.5A priority Critical patent/DE102018215415A1/de
Priority to US16/558,603 priority patent/US11707236B2/en
Publication of DE102018215415A1 publication Critical patent/DE102018215415A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/113Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7285Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7285Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal
    • A61B5/7289Retrospective gating, i.e. associating measured signals or images with a physiological event after the actual measurement or image acquisition, e.g. by simultaneously recording an additional physiological signal during the measurement or image acquisition
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7285Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal
    • A61B5/7292Prospective gating, i.e. predicting the occurrence of a physiological event for use as a synchronisation signal
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/567Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution gated by physiological signals, i.e. synchronization of acquired MR data with periodical motion of an object of interest, e.g. monitoring or triggering system for cardiac or respiratory gating
    • G01R33/5673Gating or triggering based on a physiological signal other than an MR signal, e.g. ECG gating or motion monitoring using optical systems for monitoring the motion of a fiducial marker

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve (AKA) eines Patienten (8) bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung (MM) abgebildet wird. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- Erfassen (S1) einer Referenz-Atemkurve (REFA) des Patienten über eine Vielzahl von Atemzyklen (ATZ) hinweg,
- Ermitteln (S2) eines für die Magnetresonanzmessung geeigneten Atemzustands (AZ) des Patienten basierend auf der Referenz-Atemkurve,
- Bestimmen (S3) wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters (RA) sowie eines Trigger-Schwellwertes (TS) zum Starten einer Magnetresonanzmessung basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand,
- Durchführen (S4) wenigstens einer Magnetresonanzmessung innerhalb des bestimmten Referenz-Aufnahmezeitfensters der aktuellen Atemkurve unter Anwendung des Trigger-Schwellwertes, wobei die aktuelle Atemkurve während der Magnetresonanzmessung in dem Referenz-Aufnahmezeitfenster kontinuierlich weiter erfasst (S5) und kontinuierlich überwacht (S6) wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft neuartige Mittel zur Überwachung einer aktuellen Atemkurve eines Patienten.
  • Die Magnetresonanzbildgebung ist eine weit verbreitete Technik zum Erzeugen von Magnetresonanzbildern eines Körperinneren eines Patienten. Sie beruht auf dem physikalischen Phänomen der nuklearen Magnetresonanz (MR). Sie zeichnet sich durch hohe und variable Weichteilkontraste aus. Hierzu werden mit Hilfe einer MR-Vorrichtung Anregungspulse einer Pulssequenz in den Patienten eingestrahlt, welche im Patienten MR-Signale auslösen. Die MR-Signale werden üblicherweise durch MR-Spulen empfangen und an eine Auswerteeinheit weitergeleitet, um aus den MR-Signalen eine MR-Abbildung des Patienten zu erzeugen. Werden Magnetresonanzdaten eines Patienten im Bereich des Torso, insbesondere der Brust- und/oder Bauchregionen, aufgenommen, sind die entsprechenden Aufnahmebereiche oft durch zyklische Bewegungen verursacht durch Atmung oder Herzschlag des Patienten, mitbewegt. Dies führt zu Bewegungsartefakten wie ,Geistern` oder ,doppelten Kanten‘ entsprechend einer Mehrfachabbildung anatomischer Strukturen an verschiedenen Positionen zu verschiedenen Zeiten oder einem Verschmieren der anatomischen Strukturen.
  • Grundsätzlich sind zwei auch kombinierbare Ansätze zur Vermeidung von Bewegungsartefakten bekannt, beide beruhen jeweils auf der Bereitstellung von Bewegungsinformationen zu einer zyklischen Bewegung.
  • Solche Bewegungsinformation kann bereits bei der Aufnahme der Magnetresonanzdaten berücksichtigt werden, indem die Aufnahme beispielsweise getriggert und/oder nur innerhalb von definierten Aufnahmezeitfenstern der zyklischen Bewegung erfolgt. Zur Definition eines Aufnahmezeitfensters wird ausgenutzt, dass die Atem- bzw. Herzbewegung sich als periodische Bewegungen zumindest ähnlich wiederholt. Entsprechend können Teilabschnitte für die Bewegungszyklen bestimmt werden. Manche Teilabschnitte können sich für die Aufnahme von Magnetresonanzdaten eignen, insbesondere der Teilabschnitt der vollen Expiration, denn dieser Teilabschnitt ist vergleichsweise lang. Zu Beginn eines für eine Messung geeigneten Teilabschnitts kann ein Triggersignal erzeugt werden, um die Aufnahme von Magnetresonanzdaten zu starten.
  • Alternativ ist eine rechnerische Korrektur von Bewegungseffekten in den Magnetresonanzdaten bekannt. Hierbei werden die Bewegungsinformationen genutzt, nicht oder nur wenig durch die Bewegung beeinträchtigen Magnetresonanzdaten zu identifizieren und/oder mittels eines Korrekturalgorithmus die Artefakte zu minimieren.
  • Solche Verfahren sind beispielsweise in den Druckschriften DE 102015218106 B4 , US 20170016972 A1 oder US 20160091591 A1 näher beschrieben.
  • Beide Ansätze setzen eine genauere Erfassung der periodischen Bewegung des Patienten voraus. Dazu kommen heute im Wesentlichen zwei Methoden zum Einsatz: Navigatormessungen bzw. Navigatoren und Bewegungssensoren. Beide Methoden erzeugen eine Bewegungsinformation, insbesondere eine Messgröße, aus der Zeitpunkte und Zeitfenster von Bewegungszyklen abgeleitet werden können.
  • Mittels Bewegungssensoren wird unabhängig von der Magnetresonanzbildgebung Patientenbewegung erfasst. EKG (Elektrokardiogramm), Atemgurt und/oder in eine Lokalspule integrierter Atemsensor sind Beispiele solcher Sensoren. Die jeweils genutzten Messverfahren umfassen beispielsweise den Empfang von elektrischen Feldern (EKG) oder die Verstimmung eines Schwingkreises (Atemsensor). Vorteil der Bewegungssensoren ist ihre Unabhängigkeit von der Magnetresonanzmessung. Bewegungssensoren können also vor, während oder nach einer Messung Bewegungsdaten liefern. Sie müssen jedoch in unmittelbarer Nähe des oder direkt am Körpers des Patienten angeordnet sein, wodurch ihre Signalqualität von der Positionierung des Sensors bzw. der Physiologie/Positionierung des Patienten nachteilig abhängt. Bei ungünstiger Positionierung des Patienten bzw. des Bewegungssensors kann eine gemessene Atemkurve zum Beispiel die Bauchatmung wiedergeben, obwohl die Brustatmung gewünscht ist. Für besonders große/kleine Patienten sind Bewegungssensoren im Wesentlichen ungeeignet.
  • Navigatoren sind äußerst schnell durchführbare MR-Messungen mit einer Navigatorsequenz, die vor, während (nur in Aufnahmepausen) und nach der Aufnahme der Magnetresonanzdaten durchgeführt werden können und den Bewegungszustand des Aufnahmebereichs angeben. Navigatoren entsprechen in der Regel eindimensionalen Messungen, die die Position einer von der Bewegung beeinflussten anatomischen Struktur nachvollziehen. Beispielsweise verfolgt ein Navigator die Lage des Zwerchfells und/oder der Leberkuppe während der Patient atmet. Das Messergebnis der Navigatorsequenz, eine Atemkurve, kann nun genutzt werden, um die Aufnahme von Magnetresonanzdaten zu triggern, zum Beispiel in dem Aufnahmezeitfenster der vollen Exspiration. Nach dem Aufnahmezeitfenster kann erneut die Navigatorsequenz ausgespielt werden, um einen weiteren Atemzyklus zu erfassen. Navigatormessungen erlauben eine hochpräzise Erfassung einer Atemkurve, die anfängliche Positionierung des Navigatorvolumens, bspw. mittels einer Localizer-Aufnahme, ist jedoch sehr sensibel gegenüber unerwarteter und insbesondere aperiodischer Patientenbewegung im Verlauf einer Messung, beispielsweise Niesen oder Zucken.
  • Sind Atemzustände, Aufnahmezeitfenster und/oder Triggerlevel für eine ursprüngliche Atemkurve definiert, kann eine zusätzliche, aperiodische Patientenbewegung die Atemkurve bzw. den für die Messung ausgewählten Atemzustand gegenüber dem anfänglich eingestellten Triggerlevel verschieben, dies sogar unbemerkt. Wird während der folgenden Atemzyklen das Triggerlevel nicht mehr erreicht, wird keine neue Messung gestartet, bis ein ,Neulernen` der Atemkurve und eine Neueinstellung des Triggerlevels zu Beginn eines gewünschten Aufnahmefensters erfolgt ist. Wenn das Triggerlevel trotz verschobener Atemkurve in den folgenden Atemzyklen dennoch erreicht wird, liegt das Aufnahmezeitfenster potentiell zumindest teilweise außerhalb des gewünschten Atemzustands und es wird über unerwünschte Atemzustände hinweg gemessen. Die so erzeugten Magnetresonanzbilddaten müssen dann ggf. als unbrauchbar verworfen werden.
  • Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, alternative Mittel bereit zu stellen, die es erlauben, die Übereinstimmung von vorab definiertem Triggerlevel und Aufnahmezeitfenster entsprechend einem gewünschten Atemzustand automatisiert, zuverlässig und kontinuierlich zu überprüfen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Abweichungen zwischen Triggerlevel und Aufnahmezeitfenster frühzeitig Korrekturmaßnahmen zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Bestimmen einer Gewebefunktion eines Gewebes, entsprechende Recheneinheit und medizinische Bildgebungsanlage, entsprechendes Computerprogramm und entsprechenden computerlesbaren Datenträger gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte und/oder alternative, vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe in Bezug auf das beanspruchte Verfahren als auch in Bezug auf die beanspruchten Vorrichtungen beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können gegenständliche Ansprüche (die beispielsweise auf ein Verfahren gerichtet sind) auch mit Merkmalen, die in Zusammenhang mit einer der Vorrichtungen beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module oder Einheiten ausgebildet.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve eines Patienten bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung abgebildet wird. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Erfassen einer Referenz-Atemkurve des Patienten über eine Vielzahl von Atemzyklen hinweg,
    • - Ermitteln eines für die Magnetresonanzmessung geeigneten Atemzustands des Patienten basierend auf der Referenz-Atemkurve,
    • - Bestimmen wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters sowie eines Trigger-Schwellwertes zum Starten einer Magnetresonanzmessung basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand,
    • - Durchführen wenigstens einer Magnetresonanzmessung innerhalb des bestimmten Referenz-Aufnahmezeitfensters der aktuellen Atemkurve unter Anwendung des Trigger-Schwellwertes.
    Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Verfahren ist, dass die aktuelle Atemkurve während der Magnetresonanzmessung in dem Aufnahmezeitfenster kontinuierlich weiter erfasst und kontinuierlich überwacht wird.
  • Mit anderen Worten wird eine aktuelle Atemkurve nicht nur zwischen den einzelnen Messungen erfasst, sondern auch parallel bzw. zeitgleich zu den Messungen. Diese kontinuierliche Erfassung der aktuellen Atemkurve ermöglicht vorteilhaft eine kontinuierliche Überwachung ihres Verlaufs. Insofern ermöglicht die Erfindung eine sofortige bzw. quasi-Echtzeit Feststellung, dass sich bedingt durch eine Patienten-Bewegung, insbesondere eine unvorhergesehene bzw. nicht-periodische Bewegung, das Referenz-Aufnahmezeitfenster und/oder der Trigger-Schwellwert nicht mehr mit der aktuellen Atemkurve übereinstimmen.
  • Ein Patient wird im Folgenden als Untersuchungsobjekt verstanden, wobei es sich meist um einen Menschen handelt. Grundsätzlich kann der Patient auch ein Tier sein. Im Folgenden werden daher die beiden Begriffe „Untersuchungsobjekt“ und „Patient“ synonym verwendet.
  • Der Patient soll einer Magnetresonanz-Messung unterzogen werden, es sollen also Magnetresonanzdaten mittels einer medizinischen Bildgebungsanlage, insbesondere eines Magnetresonanz-Tomogaphen, auf an sich bekannte Weise erfasst werden. Dabei wird ein Aufnahmebereich des Körpers des Patienten abgebildet. Bei dem Aufnahmebereich handelt es sich um einen Körperteil, einen Körperbereich oder einen Teilbereich, der mittels der medizinischen Bildgebungsanlage abgebildet werden soll. Insbesondere ist der Aufnahmebereich ein Körperbereich des Patienten, der auch in Ruhelage des Patienten eine periodische Bewegung, speziell eine Atembewegung, vollzieht, insbesondere der Thorax und/oder das Abdomen. Insofern kann der Aufnahmebereich ein beliebiger Körperbereich sein, der durch die periodische Atembewegung mit bewegt wird. Eine Magnetresonanz-Messung kann eine oder eine Vielzahl von Einzelmessungen umfassen. Die periodische Atembewegung des Patienten lässt sich mittels einer Bewegungsinformation in Form einer Atemkurve darstellen und beschreiben.
  • Die Atemkurve des Patienten kann mittels einer Sensoreinheit erfasst werden, die ausgebildet ist, die durch die Atmung bedingte Körperbewegung des Patienten zu erfassen. Die erfindungsgemäße Sensoreinheit ist ausgebildet, die Atmungs-bedingte Körperbewegung vor, während, zwischen und nach einer Magnetresonanzmessung, also im Wesentlichen zeitlich durchgehend, zu detektieren. Die Sensoreinheit kann auf verschiedene Arten unter Ausnutzung verschiedener Funktionsweisen realisiert werden, wie weiter unten näher beschrieben wird.
  • Die Erfindung unterscheidet eine Referenz-Atemkurve und eine aktuelle Atemkurve. Die Referenz-Atemkurve umfasst typischerweise eine Vielzahl von Atemzyklen und dient der Bestimmung, Definition und/oder der Ermittlung von wenigstens einem Atemzustand, Referenz-Aufnahmezeitfenster und/oder einem Trigger-Schwellwert.
  • Ein Atemzyklus umfasst dabei eine vollständige Inhalation und eine anschließende vollständige Exspiration des Patienten. Ein Atemzyklus umfasst also verschiedene Atemzustände. Im Ruhezustand des Patienten weisen aufeinander folgende Atemzyklen eine große Ähnlichkeit im Hinblick auf ihren Verlauf und ihre Dauer auf, sodass sich ein Atemzustand, insbesondere die volle Exspiration, genau und verlässlich anhand der Atemkurve bestimmen lässt. Eine Referenz-Atemkurve wird typischerweise vor bzw. zwischen zwei Einzelmessungen einer Magnetresonanz-Messung erfasst. Sie umfasst typischerweise drei bis fünf aufeinander folgende Atemzyklen des Patienten, kann im Einzelfall aber auch mehr oder weniger Atemzyklen umfassen, bspw. bei einem Patienten mit per se unregelmäßiger Atmung oder wenn bei Erfassung der Referenz-Atemkurve schon unvorhergesehene Patientenbewegung auftritt.
  • Ein Referenz-Aufnahmezeitfenster entspricht einer zeitlichen Aufnahmedauer innerhalb eines Atemzyklus, innerhalb derer Magnetresonanzmessungen durchgeführt werden können. Das Referenz-Aufnahmezeitfenster wird basierend auf wenigstens einem zuvor bestimmten Atemzustand definiert. So eignet sich der Atemzustand der vollen Exspiration beispielsweise am meisten für Magnetresonanzmessungen, weil er einem Entspannungszustand des Thorax entspricht und typischerweise länger andauert als die Inhalation. Das Referenz-Aufnahmezeitfenster umfasst also die Dauer des wenigstens einen Atemzustands, insbesondere sind Atemzustand und Referenz-Aufnahmezeitfenster im Verlauf eines Atemzyklus deckungsgleich angeordnet. Alternativ kann das Referenz-Aufnahmezeitfenster, länger oder kürzer als der bestimmte Atemzustand sein und/oder mit einem zeitlichen Versatz dazu gesetzt werden. Das Referenz-Aufnahmezeitfenster wird verwendet, um im Verlauf einer aktuellen Atemkurve die zeitlichen Bereiche entsprechend dem gewünschten Atemzustand zu definieren, in denen eine Magnetresonanz-Messung erfolgen kann. Das Referenz-Aufnahmezeitfenster bewirkt, dass die Magnetresonanz-Daten einer Magnetresonanzmessung nur dem gewünschten Atemzustand entsprechen. Dadurch werden Bewegungsartefakte minimiert bzw. vermieden. Der Trigger-Schwellwert im Sinne der Erfindung entspricht dem Wert der Referenz-Atemkurve, den die Referenz-Atemkurve am Startpunkt des Referenz-Aufnahmezeitfensters aufweist. Der Trigger-Schwellwert wird typischerweise dazu verwendet, eine Einzelmessung einer Magnetresonanz-Messung zu starten. Dabei kann die Messung instant anbei Erreichen des Trigger-Schwellwertes oder mit einem weiteren zeitlichen Versatz dazu gestartet werden.
  • Eine aktuelle Atemkurve kann ebenfalls einen oder eine Vielzahl von Atemzyklen des Patienten umfassen. Sie dient der Überwachung einer Patientenbewegung. Die aktuelle Atemkurve umfasst insbesondere die Atemzyklen, in denen innerhalb des bestimmten Referenz-Aufnahmezeitfensters Magnetresonanz-Daten erfasst werden. Sie kann aber auch Atemzyklen umfassen, in denen keine Magnetreferenz-Messung erfolgt und die nicht von der Referenz-Atemkurve umfasst sind. Referenz-Atemkurve und aktuelle Atemkurve können beginnend mit der Referenz-Atemkurve direkt in einander übergehen und/oder in einander verschachtelt, also mehrmals abwechselnd verlaufen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das kontinuierliche Überwachen der aktuellen Atemkurve, wenigstens eine für die aktuelle Atemkurve charakteristische Kenngröße zu ermitteln und auf Übereinstimmung mit der entsprechenden Kenngröße der Referenz-Atemkurve zu prüfen. Die Präsenz von und/oder das Ausmaß einer Abweichung zwischen einer Kenngröße bezüglich der aktuellen Atemkurve und der Referenz-Atemkurve können Indikatoren einer Patientenbewegung sein, die zusätzlich zu der Atembewegung stattgefunden hat. Diese Bewegung kann ursächlich sein für eine Abweichung zwischen Referenz-Aufnahmezeitfenster bzw. der Trigger-Schwellwert und dem Verlauf der aktuellen Atemkurve. Die Bewegung kann beispielsweise eine unvorhersehbare und/oder aperiodische Bewegung sein, die auch mehrfach auftreten kann, insbesondere kann es eine einmalige Bewegung sein. Diese Bewegung kann sowohl die Dauer von Atemzyklen, die Lage oder den Abstand von Extrempunkten und/oder den Verlauf zwischen benachbarten Extrempunkten beeinflussen.
  • Diese Ausführungsform stellt somit einen Vergleich zwischen aktueller Atemkurve und Referenz-Atemkurve dar. Der Vergleich liefert vorteilhaft Informationen darüber, ob der Verlauf der aktuellen Atemkurve ähnlich oder vergleichbar zu dem Verlauf der Referenz-Atemkurve ist. Diese Ausführung ermöglicht folglich die Feststellung, ob Trigger-Schwellwert und/oder Referenz-Aufnahmezeitfenster noch zu dem gewünschten Atemzustand passen. Erfindungsgemäß kann nur eine oder aber eine Vielzahl von Kenngrößen der aktuellen Atemkurve überwacht werden. Der Vergleich kann basierend auf Absolut- oder Relativwerten der wenigstens einen Kenngröße erfolgen.
  • In einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfasst das kontinuierliche Überwachen der aktuellen Atemkurve, wenigstens eine für einen ersten Atemzyklus der aktuellen Atemkurve charakteristische Kenngröße zu ermitteln und auf Übereinstimmung mit der entsprechenden Kenngröße eines zweiten Atemzyklus der aktuellen Atemkurve zu prüfen. Eine unvorhergesehene Bewegung kann auch dadurch detektiert werden, dass individuelle Atemzyklen der aktuellen Atemkurve auf Basis wenigstens einer Kenngröße verglichen werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Vergleich für eine oder mehrere Kenngrößen sowohl gegenüber der Referenz-Atemkurve und einem anderen Atemzyklus der aktuellen Atemkurve erfolgt.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Kenngröße eine Kenngröße aus der Gruppe der folgenden Kenngrößen: die Lage wenigstens eines Wendepunktes (insbesondere Extrempunkt) der aktuellen Atemkurve, ein zeitlicher Abstand zweier aufeinander folgender Wendepunkte der aktuellen Atemkurve, ein Abstand zwischen minimaler und maximaler Auslenkung eines Atemzyklus der aktuellen Atemkurve, die Steigung und/oder die Stetigkeit der aktuellen Atemkurve.
  • Das kontinuierliche Überwachen der aktuellen Atemkurve kann vorteilhaft auch umfassen, wenigstens eine Kenngröße der aktuellen Atemkurve in Bezug zu dem Referenz-Aufnahmezeitfenster zu setzen. Mit anderen Worten berücksichtigt die Erfindung in dieser Ausführungsvariante die Lage der ermittelten Kenngröße der aktuellen Atemkurve sowie der entsprechenden Kenngröße der Referenz-Atemkurve zum Referenz-Aufnahmezeitfenster. Beispielsweise kann berücksichtigt werden, ob die Kenngröße in oder außerhalb des Referenz-Aufnahmezeitfensters in Bezug auf die aktuelle und die Referenz-Atemkurve liegt oder wie groß jeweils der Abstand zum Start- und/oder Endpunkt des Referenz-Aufnahmezeitfensters ist. Dadurch kann direkt abgeleitet werden, ob und wie sich die aktuelle Atemkurve ggü. dem gewünschten Atemzustand verändert bzw. verschoben hat.
  • Besonders vorteilhaft ist die Erfindung ausgestaltet, wenn das kontinuierliche Überwachen auch umfasst, einen aktuellen Wert der aktuellen Atemkurve zu erfassen und mit dem Trigger-Schwellwert zu vergleichen. Diese Vorgehensweise entspricht im Wesentlichen der Ermittlung des Zeitpunktes, zu dem eine Einzelmessung der Magnetresonanz-Messung gestartet wird. Durch eine Bewegung zusätzlich zur Atembewegung können nun folgende Situationen auftreten:
    • - Die aktuelle Atemkurve erreicht den ursprünglich auf der Referenz-Atemkurve definierten Trigger-Schwellwert gar nicht mehr. Folglich wird automatisiert keine bzw. keine weitere Einzelmessung mehr gestartet.
    • - Die aktuelle Atemkurve erreicht den Trigger-Schwellwert, dieser entspricht aber nicht mehr dem zeitlichen Startpunkt des Referenz-Aufnahmezeitfensters. Eine Einzelmessung wird dann zwar automatisch gestartet, deckt jedoch potentiell zumindest teilweise unerwünschte Atemzustände ab.
    • - Die aktuelle Atemkurve erreicht den Trigger-Schwellwert, dieser entspricht auch noch (im Wesentlichen) dem zeitlichen Startpunkt des Referenz-Aufnahmezeitfensters. Eine Einzelmessung wird dann zwar automatisch gestartet, bildet jedoch nicht dem zu untersuchenden Aufnahmebereich des Patienten ab, da der Patient durch die unvorhergesehene Bewegung eine veränderte Position gegenüber seiner ursprünglichen Position eingenommen hat. Mit anderen Worten wird in diesem Fall der falsche Aufnahmebereich abgebildet.
  • Unter Einbeziehung des Vergleichs wenigstens einer Kenngröße der aktuellen Atemkurve, wie mit Bezug zu den vorherigen Ausführungsformen dargelegt, kann nun vorteilhaft entschieden werden, welche der genannten Situationen vorliegt. Basierend darauf kann ein angepasster Korrekturmechanismus gestartet werden.
  • Entsprechend werden in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Schritte
    • - Erfassen einer Referenz-Atemkurve des Patienten über eine Vielzahl von Atemzyklen hinweg,
    • - Ermitteln eines für die Magnetresonanzmessung geeigneten Atemzustands des Patienten basierend auf der Referenz-Atemkurve, und
    • - Bestimmen wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters sowie eines Trigger-Schwellwertes zum Starten einer Magnetresonanzmessung basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand,
    wiederholt, wenn ein aktueller Wert der aktuellen Atemkurve über einen Atemzyklus hinweg nicht den Trigger-Schwellwert erreicht. Diese Vorgehensweise adressiert insbesondere die erstgenannte der alternativen Situationen. Durch eine Bewegung des Patienten hat sich hier die aktuelle Atemkurve gegenüber der Referenz-Atemkurve derart (stark) verschoben, dass der Trigger-Schwellwert nicht erreicht wird. In diesem Fall muss ein ,Neulernen` von Atemzustand, Referenz-Aufnahmezeitfenster und/oder Trigger-Schwellwerte erfolgen. Die Magnetresonanz-Messung ist dafür unterbrochen. Das Neulernen erfolgt basierend auf einer Referenz-Atemkurve, mit anderen Worten werden erneut mehrere Referenz-Atemzyklen erfasst die zur Bestimmung von Atemzuständen, Referenz-Aufnahmezeitfenster und/oder Trigger-Schwellwert verwendet werden. Insofern sind in diesem Ausführungsbeispiel aktuelle und Referenz-Atemkurve in einander verschachtelt. Die Wiederholung der o.g. Schritte kann in Abhängigkeit von auftretender Patientenbewegung außerhalb der Atembewegung sooft wie nötig innerhalb einer Magnetresonanz-Messung durchgeführt werden.
  • Ein Neulernen von Referenz-Aufnahmezeitfenster und/oder Trigger-Schwellwert kann auch dann erfolgen, wenn eine Abweichung zwischen wenigstens einer überwachten Kenngröße der aktuellen Atemkurve und der entsprechenden Kenngröße größer als ein vorab definierter erster Toleranz-Schwellwert ist, und zwar unabhängig davon, ob der Trigger-Schwellwert erreicht wird oder nicht. Insofern ist erfindungsgemäß auch dann ein Neulernen von Referenz-Aufnahmezeitfenster und/oder Trigger-Schwellwert vorgesehen, wenn wenigstens eine Kenngröße der aktuellen Atemkurve zu stark von der entsprechenden Kenngröße abweicht. Damit werden auch die anderen beiden Situationen mit adressiert. Der erste Toleranz-Schwellwert kann vor der Magnetresonanz-Messung für jede der möglichen Kenngrößen hinterlegt sein, bspw. in einer Speichereinheit einer erfindungsgemäßen Recheneinheit. Der Toleranz-Schwellwert kann manuell oder automatisch ermittelt werden. Er kann insbesondere von der Art der Magnet-Resonanzmessung oder der spezifischen Anatomie des Patienten abhängen oder per Default-Einstellung festgelegt sein.
  • Besonders vorteilhaft ist dabei, das das Bestimmen des Trigger-Schwellwertes unter Berücksichtigung der aktuellen, sprich, der durch die Bewegung verursachten Patientenposition durchgeführt wird.
  • In einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung werden Magnetresonanzdaten, die im Referenz-Aufnahmezeitfenster eines vor dem aktuellen Atemzyklus der aktuellen Atemkurve durchlaufenen Atemzyklus erfasst wurden, zumindest teilweise verworfen, wenn eine Abweichung zwischen wenigstens einer überwachten Kenngröße der aktuellen Atemkurve und der entsprechenden Kenngröße größer als ein vorab definierter zweiter Toleranz-Schwellwert ist. Durch die kontinuierliche Erfassung der aktuellen Atemkurve und die damit einhergehende kontinuierliche Überwachung wenigstens einer ihrer Kenngrö-ßen, kann erkannt werden, wenn eine unvorhergesehene Bewegung wenigstens eine bereits gestartete Einzelmessung beeinträchtigt. Insofern erlaubt die Erfindung retrospektiv die Entscheidung, Magnetresonanz-Daten wenigstens dieser Einzelmessung nach deren Abschluss wieder zu verwerfen. Wird pro Atemzyklus der aktuellen Atemkurve im Referenz-Aufnahmefenster nur eine Einzelmessung durchgeführt, können deren Messdaten verworfen werden. Werden pro Atemzyklus der aktuellen Atemkurve innerhalb des Referenz-Aufnahmezeitfensters sequenziell mehrere Einzelmessungen durchgeführt, kann anhand der wenigstens einen überwachten Kenngröße entschieden werden, zu welchen Einzelmessungen die Messdaten verworfen werden müssen. Zu dieser Entscheidung dient der zweite Toleranz-Schwellwert, der ein Mindestmaß für eine Qualität der Messdaten der Einzelmessungen repräsentiert. Der zweite Toleranz-Schwellwert kann ebenfalls vor der Magnetresonanz-Messung für jede der möglichen Kenngrößen hinterlegt sein, bspw. in einer Speichereinheit einer erfindungsgemäßen Recheneinheit. Der zweite Toleranz-Schwellwert kann manuell oder automatisch ermittelt werden. Er kann insbesondere von der Art der Magnet-Resonanzmessung oder der spezifischen Anatomie des Patienten abhängen oder per Default-Einstellung festgelegt sein. Insbesondere kann der zweite Toleranz-Schwellwert identisch zum ersten Toleranz-Schwellwert sein.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, nach einem Verwerfen von Messdaten zu wenigstens einer Einzelmessung, diese Einzelmessung automatisch in einem der folgenden Atemzyklen der aktuellen Atemkurve zu wiederholen, insbesondere nach einem Neu-Lernen von Referenz-Aufnahmezeitfenster und/oder Trigger-Schwellwert.
  • In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform werden Magnetresonanzdaten, die im Referenz-Aufnahmezeitfenster eines vor dem aktuellen Atemzyklus durchlaufenen Atemzyklus der aktuellen Atemkurve erfasst wurden, beibehalten, obwohl eine Abweichung zwischen wenigstens einer überwachten Kenngröße der aktuellen Atemkurve und der entsprechenden Kenngröße größer als ein vorab definierter zweiter Toleranz-Schwellwert ist. Die geschieht aber nur dann, wenn die Magnetresonanzmessung unter Kontrastmittelgabe erfolgt und/oder die Magnetresonanzmessung zum Zeitpunkt der Feststellung der Abweichung im Wesentlichen abgeschlossen ist. Diese Ausführungsvariante berücksichtigt vorteilhaft, dass es unwirtschaftlich sein kann, Einzelmessungen (und ggf. ein Neu-Lernen) zu wiederholen, wenn die Gesamtmessung bei Auftritt der unvorhergesehenen Bewegung bereits fast vollständig durchgeführt wurde, denn die jede Wiederholung verlängert die Untersuchungsdauer und damit die Belegungsdauer der medizinischen Bildgebungsanlage. Der Anteil einer Magnetresonanz-Messung, der Ausreicht, um ein Verwerfen von Messdaten zu verhindern, kann von der Art der Magnetresonanzmessung, vom Patienten oder dem Belegungsplan bzw. der Auslastung der eingesetzten medizinischen Bildgebungsanlage abhängen. Typische Werte liegen hier beispielsweise zwischen 80% und 100%, insbesondere 85%, 90% oder 95%. Alternativ und/oder zusätzlich berücksichtigt diese Ausführungsvariante auch, dass es Magnetresonanz-Messungen gibt, die nicht ohne weiteres wiederholt werden können. Das umfasst insbesondere Messungen unter Verwendung eines Kontrastmittels, denn eine maximale Kontrastmitteldosis für den Patienten darf nicht überschritten werden. Zum anderen erfolgt eine Messdaten-Erfassung mit Kontrastmittel getriggert bzw. in Abhängigkeit des Verabreichungszeitpunktes, um einen bestmöglichen Bildkontrast zu erzielen. Dies könnte bei einer Wiederholung einer Einzelmessung nicht erreicht werden.
  • Für den Fall, dass die Abweichung zwischen einer überwachten Kenngröße der aktuellen Atemkurve und der entsprechenden Kenngröße den zweiten Toleranz-Schwellwert überschreitet, kann vorteilhaft sogar vorgesehen sein, auch das Neulernen von Referenz-Aufnahmezeitfenster und Trigger-Schwellwert in Bezug auf den bewegungsbedingt veränderten Kurvenverlauf zu verhindern.
  • Aus Benutzersicht ist die Erfindung besonders vorteilhaft, wenn die aktuelle Atemkurve für einen Benutzer angezeigt wird. Insbesondere wird der Verlauf der aktuellen Atemkurve angezeigt. Das ermöglicht einem Benutzer eine visuelle Überwachung der aktuellen Atemkurve direkt während der Messung. Dazu ist es besonders vorteilhaft, wenn die Anzeige direkt im Untersuchungsraum oder einem Kontroll-/Bedienzentrum zur Steuerung einer medizinischen Bildgebungsanlage erfolgt. Bevorzugt erfolgt die Anzeige auf einer Anzeige-Einheit der medizinischen Bildgebungsanlage selbst. Neben dem Verlauf der aktuellen Atemkurve können dazu überlagert auch das Referenz-Aufnahmezeitfenster und/oder der Trigger-Schwellwert und oder die Lage von Einzelmessungen relativ zu der aktuellen Atemkurve dargestellt werden.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Recheneinheit zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve eines Patienten bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung abgebildet wird. Diese Recheneinheit weist Mittel zum Durchführen der folgenden erfindungsgemäßen Verfahrensschritte auf
    • - Erfassen einer Referenz-Atemkurve des Patienten über eine Vielzahl von Atemzyklen hinweg,
    • - Ermitteln eines für die Magnetresonanzmessung geeigneten Atemzustands des Patienten basierend auf der Referenz-Atemkurve,
    • - Bestimmen wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters sowie eines Trigger-Schwellwertes zum Starten einer Magnetresonanzmessung basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand, und
    • - Kontinuierliches Erfassen und Überwachen einer aktuellen Atemkurve während der Magnetresonanzmessung in dem Referenz-Aufnahmezeitfenster.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Recheneinheit mit einer medizinischen Bildgebungsanlage derart verbunden, dass Steuersignale bzw. Daten zur Durchführung einer Wiederholung einer Einzelmessung einer Magnetresonanz-Messung bzw. Patienten-spezifische Information und/oder eine Magnetresonanzmessung charakterisierende Information übertragen werden können. Ferner kann ein darstellbares Signal der aktuellen Atemkurve zur Anzeige an die medizinische Bildgebungsanlage übertragen werden. Die Recheneinheit kann auch direkt mit einer Anzeigeeinheit einer medizinischen Bildgebungsanlage zur Anzeige der aktuellen Atemkurve verbunden sein.
  • Vorteilhaft ist die Recheneinheit in die medizinische Bildgebungsanlage integriert. Alternativ kann die Recheneinheit auch entfernt bzw. abgelegen davon angeordnet sein. Die Recheneinheit kann ausgebildet sein, insbesondere den Schritt des kontinuierlichen Überwachens der aktuellen Atemkurve, aber auch das gesamte erfindungsgemäße Verfahren, für eine medizinische Bildgebungsanlage oder für eine Vielzahl von Anlagen durchzuführen, z.B. in einem Radiologie-Zentrum oder Krankenhaus umfassend mehrere Magnetresonanz-Anlagen.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve eines Patienten bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung abgebildet wird, umfassend eine erfindungsgemäße Recheneinheit sowie eine Sensoreinheit zum Erfassen einer Referenz-Atemkurve und/oder einer aktuellen Atemkurve eines Patienten, wobei die Recheneinheit und die Sensoreinheit zum Datenaustausch verbunden sind. Das Erfassen umfasst dabei das Detektieren der Atemkurve. Die erfindungsgemäße Sensoreinheit ist ausgebildet, die Atmungs-bedingte Körperbewegung vor, während, zwischen und nach Einzelmessungen einer Magnetresonanzmessung zu detektieren. Dazu ist die erfindungsgemäße Sensoreinheit nahe bei bzw. direkt am Körper des Patienten angeordnet. Die Sensoreinheit kann in Form eines der folgenden Sensoren bzw. Sensortypen ausgebildet sein: Atemsensor in Form eines in einer Lokalspule angeordneten Schwingkreises bspw. zur Detektion von bewegungsbedingten Spannungs-Änderungen, Atemsensor in Form eines Atemgurtes zur Detektion von Druck- und/oder Spannungsänderungen, Atemsensor in Form eines optischen Markers am Körper des Patienten, dessen Positionsänderung mittels Kameraüberwachung aufgezeichnet wird, oder dergleichen.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine medizinische Bildgebungsanlage zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve eines Patienten bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung abgebildet wird, umfassend eine erfindungsgemäße Recheneinheit sowie eine Sensoreinheit zum Erfassen einer Referenz- und/oder der aktuellen Atemkurve eines Patienten. Die medizinische Bildgebungsanlage ist besonders bevorzugt als Magnetresonanzanlage ausgebildet. Die Recheneinheit kann physisch mit der medizinischen Bildgebungsanlage verbunden bzw. in diese integriert angeordnet sein. Alternativ kann die Recheneinheit auch entfernt bzw. abgelegen davon angeordnet sein.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm mit Programmcode, um folgende erfindungsgemäße Verfahrensschritte zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve eines Patienten bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung abgebildet wird, durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird:
    • - Erfassen einer Referenz-Atemkurve des Patienten über eine Vielzahl von Atemzyklen hinweg,
    • - Ermitteln eines für die Magnetresonanzmessung geeigneten Atemzustands des Patienten basierend auf der Referenz-Atemkurve,
    • - Bestimmen wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters sowie eines Trigger-Schwellwertes zum Starten einer Magnetresonanzmessung basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand, und
    • - Kontinuierliches Erfassen und Überwachen einer aktuellen Atemkurve während der Magnetresonanzmessung in dem Referenz-Aufnahmezeitfenster.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen computerlesbaren Datenträger mit Programmcode eines Computerprogramms, um die folgenden erfindungsgemäßen Verfahrensschritte zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve eines Patienten bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung abgebildet wird, durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird:
    • - Erfassen einer Referenz-Atemkurve des Patienten über eine Vielzahl von Atemzyklen hinweg,
    • - Ermitteln eines für die Magnetresonanzmessung geeigneten Atemzustands des Patienten basierend auf der Referenz-Atemkurve,
    • - Bestimmen wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters sowie eines Trigger-Schwellwertes zum Starten einer Magnetresonanzmessung basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand, und
    • - Kontinuierliches Erfassen und Überwachen einer aktuellen Atemkurve während der Magnetresonanzmessung in dem Referenz-Aufnahmezeitfenster.
  • Vorteilhaft kann insbesondere das kontinuierliche Überwachen der aktuellen Atemkurve des Patienten auf einem Computer, beispielsweise in einer Recheneinheit einer medizinischen Bildgebungsanlage, ausgeführt werden.
  • Die Ausführung der Erfindung in Form eines Computerprogramms bzw. eines computerlesbaren Datenträgers umfassend Programmcode eines erfindungsgemäßen Computerprogramms bietet den Vorteil, dass bestehende Computersysteme bzw. Recheneinheiten leicht durch ein Software-Update angepasst werden können, um eine erfindungsgemäße Funktion zu erzielen.
  • Das Computerprogramm kann alternativ in Form eines Computerprogrammprodukts ausgebildet sein und zusätzliche Einheiten aufweisen. Diese können als Hardware ausgebildet sein, bspw. als Speichermedium, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist, und/oder ein Hardware Schlüssel, um das Computerprogramm nutzen zu können. Alternativ oder zusätzlich können sie als Software ausgebildet sein, bspw. als eine Programm-Dokumentation oder ein Software Schlüssel, um das Computerprogramm nutzen zu können.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Durch diese Beschreibung erfolgt keine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele. In verschiedenen Figuren sind gleiche Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht einer medizinischen Bildgebungsanlage in Form einer MagnetresonanzAnlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
    • 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
    • 3 eine schematische Darstellung einer Atemkurve umfassend eine Referenz-Atemkurve und eine aktuelle Atemkurve gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
    • 4 eine schematische Darstellung einer Referenz-Atemkurve gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Die in 1 gezeigte medizinische Bildgebungsanlage 2 in Form einer Magnetresonanzanlage umfasst eine hohlzylinderförmige Basiseinheit 4, in deren Innerem, dem sogenannten Tunnel 6, im Betrieb ein elektromagnetisches Feld für eine Magnetresonanz-Messung bzw. Untersuchung eines Untersuchungsobjektes in Form eines Patienten 8 erzeugt wird. Weiter ist ein Patiententisch 14 mit einem verfahrbaren Liegebrett 16 vorgesehen. Der Patient 8 kann auf dem Liegebrett 16 bspw. wie abgebildet positioniert werden. Der Patiententisch 14 ist außerhalb der Basiseinheit 4 so positioniert, dass das Liegebrett 16 samt Patient 8 zumindest teilweise für die Untersuchung in den Tunnel 6 hineingefahren werden kann. Am Patienten 8 in Brusthöhe ist in dieser Ausführung eine Sensoreinheit 3 in Form eines Atemgurtes angebracht. Der Atemgurt 3 dient der Erfassung einer Atemkurve A des Patienten 8, insbesondere einer Referenz-Atemkurve REFA und einer aktuellen Atemkurve AKA.
  • Der Tomograph 2 verfügt über eine Recheneinheit 12 in Form eines Computersystems, welches als Computer ausgebildet ist und mit einer Anzeigeeinheit 10, beispielsweise zur graphischen Anzeige einer aktuellen Atemkurve AKA sowie einer Eingabeeinheit 16 verbunden ist. Bei der Anzeigeeinheit 10 kann es sich beispielsweise um einen LCD-, Plasma- oder OLED-Bildschirm handeln. Es kann sich weiterhin um einen berührungsempfindlichen Bildschirm handeln, welcher auch als Eingabeeinheit 16 ausgebildet ist. Ein solcher berührungsempfindlicher Bildschirm kann in das bildgebende Gerät integriert oder als Teil eines mobilen Geräts ausgebildet sein. Bei der Eingabeeinheit 16 handelt es sich beispielsweise um eine Tastatur, eine Maus, einen sogenannten „Touch-Screen“ oder auch um ein Mikrofon zur Spracheingabe. Die Eingabeeinheit 16 kann auch eingerichtet sein, um Bewegungen eines Benutzers zu erkennen und in entsprechende Befehle zu übersetzen.
  • Das Computersystem 12 ist ausgebildet, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wie es bspw. mit Bezug zu 2 näher beschrieben ist. Das Computersystem 12 steht zu diesem Zweck mit der Basiseinheit 4 des Tomographen 2 zum Datenaustausch in Verbindung. Es können bspw. Steuersignale für den Tomographen 2 für eine Wiederholung wenigstens einer Einzelmessung einer Untersuchung vom Computersystem 12 an die Basiseinheit 4 oder Steuersignale entsprechend dem ermittelten Trigger-Schwellwert TS und dem ermittelten Referenz-Aufnahmezeitfenster RA übertragen werden. Die Ansteuerung der Basiseinheit 4 erfolgt entsprechend eines der Einzelmessung entsprechend gewählten Messprotokolls. Andererseits werden Befehle zum Verwerfen von Messdaten bestimmter Einzelmessungen an die Basiseinheit 4 übertragen. Die Verbindung 22 ist in bekannter Weise kabelgebunden oder kabellos über entsprechende Schnittstellen realisiert. Die Verbindung 22 kann ferner genutzt werden, um einen Datenaustausch zwischen Computersystem 12 und der Sensoreinheit 3 zu realisieren und Daten bezüglich des Verlaufs der erfassten Atemkurve an das Computersystem 12 zu übertragen. Alternativ, insbesondere wenn die Sensoreinheit 3 nicht von der medizinischen Bildgebungsanlage 2 umfasst ist, kann eine weitere und ähnlich ausgebildete Verbindung für diesen Datenaustausch vorgesehen sein. Sensoreinheit 3 und Recheneinheit 12 bilden zusammen ein erfindungsgemäßes System 32.
  • Das Computersystem 12 umfasst eine Erfassungs- und Übermittelungseinheit 26 in Form einer Datenschnittstelle. Diese ist eingerichtet, basierend auf der Verbindung 22 zu der Magnetresonanz-Anlage 2 bzw. einer vergleichbaren Verbindung zu der Sensoreinheit 3 Messdaten in Bezug auf eine Patientenbewegung, zum Beispiel eine Atemkurve des Patienten zu erfassen. Insbesondere ist die Erfassungseinheit 26 ausgebildet, eine Referenz-Atemkurve REFA sowie eine aktuelle Atemkurve AKA des Patienten 8 zu erfassen, jeweils über einzelne oder eine Vielzahl von Atemzyklen hinweg. Die Erfassungseinheit 26 kann als Hardware- oder Software-Schnittstelle ausgebildet sein, bspw. als PCI-Bus, USB oder Firewire. Ein Datenaustausch über die genannten Verbindungen erfolgt bevorzugt unter Verwendung einer Netzwerkverbindung. Das Netzwerk kann als ,Local Area Network‘ (LAN), beispielsweise als Intranet oder als ,Wide Area Network‘ (WAN) ausgebildet sein. Die Netzwerkverbindung ist bevorzugt kabellos ausgebildet, beispielsweise als kabelloses LAN (WLAN or WiFi). Das Netzwerk kann auch eine Kombination verschiedener Netzwerktypen umfassen.
  • Das Computersystem 12 umfasst ferner eine Ermittlungseinheit 28, die dazu dient und eingerichtet ist, einen für die Magnetresonanzmessung geeigneten Atemzustand AZ basierend auf der Referenz-Atemkurve zu ermitteln. Beispielsweise bestimmt die Ermittlungseinheit 28, in welchem Bereich innerhalb der Referenz-Atemkurve pro Atemzyklus der Atemzustand der vollständigen Exspiration liegt. Dazu kann die Ermittlungseinheit 28 den Verlauf und/oder charakteristische Parameter der Atemkurve über die Vielzahl von Atemzyklen der Referenz-Atemkurve überwachen und auswerten. In die Ermittlung des geeigneten Atemzustandes AZ können ferner Informationen über die (geplante) Magnetresonanzmessung mit einfließen, bspw. die planmäßige Dauer oder der Aufbau der Messungen (Einzelmessung oder sequentielle Messung). Ferner kann die Ermittlungseinheit Informationen über den Patienten selbst berücksichtigen, beispielsweise, ob schon im Ruhezustand eine unregelmäßige Atmung vorliegt. Die weiteren Angaben können in einem Speicher 18 der Recheneinheit 12 abrufbar hinterlegt sein. Der Speicher 18 kann beispielsweise als ’Random Access Memory# (RAM), als Dauer-Massenspeicher (hard drive, solid state disk) oder dergleichen ausgebildet sein. In dem Speicher 18 kann ferner der erste und/oder zweite Toleranz-Schwellwert abrufbar hinterlegt sein.
  • Das Computersystem 12 umfasst auch eine Bestimmungseinheit 30, die ausgebildet ist, wenigstens ein Referenz-Aufnahmezeitfenster RA sowie einen Trigger-Schwellwert TS zum Starten der Magnetresonanzmessung innerhalb der aktuellen Atemkurve AKA basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand AZ zu bestimmen. Dazu kann insbesondere der (über die Vielzahl von Atemzyklen gemittelte) Wert der Referenz-Atemkurve REFA zu Beginn des gewünschten Atemzustands AZ als Trigger-Schwellwert TS festgelegt werden. Ferner kann insbesondere die Dauer des (über die Vielzahl von Atemzyklen gemittelte) gewünschten Atemzustandes AZ als Referenz-Aufnahmezeitfenster RA festgelegt werden. Die Bestimmungseinheit 30 kann ferner ausgebildet sein, den ermittelten Trigger-Schwellwert TS und das Referenz-Aufnahmezeitfenster RA in entsprechende Steuersignale für die Basiseinheit 4 zu überführen, um damit anschließend die wenigstens eine Magnetresonanzmessung innerhalb des Referenz-Aufnahmezeitfensters RA der aktuellen Atemkurve unter Anwendung des Trigger-Schwellwertes TS durchzuführen.
  • Die Erfassungs- und Übermittelungseinheit 26 ist entsprechend auch dazu eingerichtet, den Trigger-Schwellwert TS und das Referenz-Aufnahmezeitfenster RA oder entsprechende Steuersignale zur Weiterverarbeitung über Verbindung 22 an die Basiseinheit 4 zu übertragen.
  • Die Erfassungs- und Übermittelungseinheit 26 ist weiter dazu eingerichtet, die aktuelle Atemkurve AKA im Anschluss an die Referenz-Atemkurve REFA, insbesondere während der Magnetresonanzmessung in dem Referenz-Aufnahmezeitfenster RA kontinuierlich weiter zu erfassen und kontinuierlich zu überwachen, wie mit Bezug zu 2 ausführlicher beschrieben wird.
  • Vorliegend sind insbesondere die genannten Einheiten 26, 28 und 30 als getrennte Module innerhalb des Computersystems 12 ausgestaltet, die, wo erforderlich, in Datenaustausch miteinander stehen. Alternativ können alle genannten Einheiten als eine Recheneinheit integriert sein, sei es in Form einer körperlichen oder funktionalen Integrität.
  • Insbesondere die Einheiten 26, 28 und 30 können in Form einer Hard- oder Softwarekomponente ausgebildet sein. Beispielsweise sind die Einheiten als Mikroprozessor, als sogenannte FPGAs (Akronym für das englischsprachige „Field Programmable Gate Array“) ausgebildet oder umfassen eine arithmetische Logikeinheit.
  • Das Computersystem 12 kann mit einem computerlesbaren Datenträger 24 zusammenwirken, insbesondere um durch ein Computerprogramm mit Programmcode ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Weiterhin kann das Computerprogramm auf dem maschinenlesbaren Träger 24 abrufbar gespeichert sein. Insbesondere kann es sich bei dem maschinenlesbaren Träger 24 um eine CD, DVD, Blu-Ray Disc, einen Memory-Stick oder eine Festplatte handeln.
  • Auf dem Speicher 18 des Computersystems 12 kann wenigstens ein Computerprogramm gespeichert sein, welches alle Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführt, wenn das Computerprogramm auf dem Computer 12 ausgeführt wird. Das Computerprogramm zur Ausführung der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst Programmcode. Weiterhin kann das Computerprogramm als ausführbare Datei ausgebildet sein und/oder auf einem anderen Rechensystem als dem Computersystem 12 gespeichert sein. Beispielsweise kann die Magnetresonanztomographie-Anlage 2 so ausgelegt sein, dass das Computersystem 12 das Computerprogramm zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens über ein Intranet oder über das Internet in seinen internen Arbeitsspeicher lädt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Computersystem 12 selbst Teil eines Internets oder Intranets, bspw. eines HIS (Hospital Information System) oder eines RIS (Radiology Information System) ist und Zugriff auf verschiedene Magnetresonanztomographie-Anlagen der Einrichtung hat, um das erfindungsgemäße Verfahren zentral für verschiedene Tomographen auszuführen.
  • 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren umfasst eine Vielzahl von Schritten. In einem ersten Schritt S1 des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Erfassen einer Referenz-Atemkurve REFA eines Patienten 8 über eine Vielzahl von Atemzyklen 8 hinweg. Während des Erfassens der Referenz-Atemkurve REFA erfolgt (noch) keine Magnetresonanzmessung. Das Erfassen erfolgt mittels einer Sensoreinheit 3, beispielsweise eines am Brustkorb des Patienten 8 angebrachten Atemsensors, bzw. mittels Recheneinheit 12. Die Referenz-Atemkurve REFA repräsentiert vorteilhaft die Atembewegung des Patienten 8 innerhalb des Aufnahmebereichs, also des Körperbereichs, der mittels Magnetresonanzmessung abgebildet werden soll. Die Aufnahme erfolgt über mehrere Atemzyklen (umfassend eine vollständige Exspiration und eine vollständige Inhalation). Typischerweise weist die Referenz-Atemkurve zwischen den Atemzyklen eine Regelmäßigkeit im Verlauf auf. Diese Regelmäßigkeit wird im Folgenden ausgenutzt. Der Verlauf der erfassten Referenz-Atemkurve REFA ist spezifisch für den Patienten, für die Anordnung der Sensoreinheit 3 relativ zum Patienten 8, sowie für die Art der Sensoreinheit 3.
  • In einem Schritt S2 wird für den Patienten anhand der Referenz-Atemkurve REFA wenigstens ein Atemzustand AZ ermittelt, der sich für eine Magnetresonanzmessung eignet. Das Ermitteln des Atemzustandes AZ umfasst insbesondere ein Ermitteln einer zeitlichen Dauer und/oder einer Lage des Atemzustands relativ zu der spezifischen Referenz-Atemkurve REFA des Patienten 8. Bevorzugt ist der Atemzustand der Zustand der vollständigen Exspiration, da dieser dem längsten Atemzustand entspricht und sich deshalb besonders gut für Magnetresonanzmessungen eignet. Alternativ können mehrere Atemzustände bestimmt werden. Insbesondere können mehrere Atemzustände gemeinsam für eine Magnetresonanzmessung berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der Atemzustand der vollständigen Exspiration pro Atemzyklus den Bereich der Referenz-Atemkurve umfassen, in welchem der Wert der Atemkurve (im Mittel über alle erfassten Atemzyklen) unterhalb von zwanzig Prozent des gemittelten Maximalwertes liegt. Alternative Definitionsvorschriften zum Ermitteln eines Atemzustandes können gleichsam angewandt werden. Sie hängen insbesondere von der Art des Atemzustands ab.
  • In einem Schritt S3 erfolgt ein Bestimmen eines wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters RA sowie eines Trigger-Schwellwertes TS basierend auf dem ermittelten Atemzustand AZ. Das Referenz-Aufnahmezeitfenster RA kann dem Bereich des Atemzustands AZ pro Atemzyklus enTSprechen, kann aber auch dazu versetzt, insbesondere zeitlich verzögert dazu auf der Referenz-Atemkurve REFA angeordnet sein. Das Referenz-Aufnahmefenster REFA kann zeitlich unterbrochen sein in dem Sinne, dass jeder Teil-Abschnitt für eine sequentielle Einzelmessung der Magnetresonanz-Messung vorgesehen sein kann, oder aber ein zusammenhängendes Zeitfenster darstellen. Der Trigger-Schwellwert TS wird beispielsweise als der (über alle erfassten Atemzyklen gemittelte) Wert bestimmt, den die Referenz-Atemkurve zu Beginn des Referenz-Aufnahmefensters RA oder jedes Sub-Einzelaufnahmefensters einnimmt.
  • Eine Referenz-Atemkurve REFA samt dem für die Magnetresonanzmessung geeigneten Atemzustand AZ sowie Referenz-Aufnahmezeitfenster RA und Trigger-Schwellwert TS, ist beispielhaft in 3 dargestellt. Gezeigt ist auch ein vollständiger Atemzyklus ATZ. Typischerweise werden mehrere, insbesondere drei bis fünf Atemzyklen der Referenz-Atemkurve umfasst (hier dargestellt durch die gestrichelte Linie). Die Referenz-Atemkurve REFA erstreckt sich bis punktgestrichelten Trennlinie und geht dort unterbrechungsfrei in die aktuelle Atemkurve AKA über. Referenz-Atemkurve REFA und aktuelle Atemkurve AKA bilden zusammen die Atemkurve AK des Patienten 8.
  • In einem Schritt S4 wird wenigstens eine Magnetresonanzmessung MM innerhalb des bestimmten Referenz-Aufnahmezeitfensters RA der aktuellen Atemkurve AKA durchgeführt. Mit anderen Worten werden das Referenz-Aufnahmezeitfenster RA sowie Trigger-Schwellwert TS auf die aktuelle Atemkurve AKA, insbesondere auf jeden einzelnen Atemzyklus ATZ der aktuellen Atemkurve AKA übertragen. Diese Vorgehensweise nimmt an, dass sich der Verlauf der aktuellen Atemkurve AKA im Mittel über mehrere Atemzyklen ATZ nicht vom Verlauf der Referenz-Atemkurve REFA unterschiedet. Derart wird sichergestellt, dass die erzeugten Magnetresonanzdaten alle demselben Atemzustand AZ des Patienten 8 enTSprechen.
  • Wenigstens zeitgleich zu Schritt S4, also parallel zur Magnetresonanzmessung, erfolgt in einem Schritt S5 ein kontinuierliches Erfassen der aktuellen Atemkurve AKA. Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, die aktuelle Atemkurve AKA auch außerhalb des Referenz-Aufnahmezeitfensters RA zu erfassen und zu überwachen, nachdem die Bestimmung von Referenz-Aufnahmezeitfenster RA und Trigger-Schwellwert TS abgeschlossen wurden. Diese Vorgehensweise beruht auf der Erkenntnis, dass zusätzlich zu der im wesentlichen regelmäßigen Atembewegung eine zusätzliche, unerwartet und insbesondere einmalige Patientenbewegung auftreten kann, die zu einer Veränderung/Verschiebung der aktuellen Atemkurve AKA führt. Diese Veränderung/Verschiebung könnte die Magnetresonanzmessung oder Einzelmessungen, die laut Messprotokoll für anschließende Atemzyklen ATZ der aktuellen Atemkurve AKA vorgesehen sind, beeinträchtigen. Durch die kontinuierliche Überwachung können Abweichungen des Kurvenverlaufs frühzeitig erkannt und Fehlmessungen verhindert werden.
  • EnTSprechend erfolgt in einem Schritt S6 ein Ermitteln wenigstens einer die aktuelle Atemkurve AKA charakterisierenden Kenngröße KG. Die Kenngröße KG ist insbesondere kennzeichnend für den Verlauf der aktuellen Atemkurve AKA. Vorteilhaft wird nicht nur eine Kenngröße KG ermittelt, sondern eine Vielzahl von Kenngrößen KG. Diese erlauben eine genauere Analyse, ob bzw. wie oder wie stark die aktuelle Atemkurve AKA von der Referenz-Atemkurve abweicht. Mögliche Kenngrößen KG sind beispielsweise die Lage wenigstens eines Wendepunktes der aktuellen Atemkurve, ein zeitlicher Abstand zweier aufeinander folgender Wendepunkte der aktuellen Atemkurve, ein Abstand zwischen minimaler und maximaler Auslenkung eines Atemzyklus der aktuellen Atemkurve, die Steigung und/oder die Stetigkeit der aktuellen Atemkurve. Diese Liste ist nicht abschließend, andere Kenngrößen KG können ebenfalls geeignet und von der Erfindung umfasst sein.
  • Schritt S6 kann auch einen Prüfschritt PRÜ, bei dem die wenigstens eine ermittelte Kenngröße KG der aktuellen Atemkurve AKA auf Übereinstimmung mit der enTSprechenden Kenngröße der Referenz-Atemkurve REFA geprüft wird. Alternativ oder zusätzlich, wenn sich wenigstens eine ermittelte Kenngröße KG der aktuellen Atemkurve AKA auf nur einen Atemzyklus der aktuellen Atemkurve AKA bezieht, kann der Prüfschritt auch im Hinblick auf Übereinstimmung mit der enTSprechenden Kenngröße eines zweiten Atemzyklus der aktuellen Atemkurve AKA erfolgen. Insofern erfolgt eine Ableitung einer Kenngröße KG erfindungsgemäß auch anhand der Referenz-Atemkurve REFA. Diese Vorgehensweise erlaubt eine kaum verzögerte, also quasiinstantane Beurteilung, wie groß die Abweichungen zwischen dem Kurvenverlauf von Referenz- und aktuelle Atemkurve REFA, AKA sind.
  • Schritt S6 umfasst ferner eine kontinuierliche Überwachung des Wertes der aktuellen Atemkurve AKA im Vergleich zum Trigger-Schwellwert TS. Wird der Schwellwert erreicht und liegen weitere Kenngrößenabweichungen innerhalb eines ersten, Kenngrößen-spezifischen Toleranz-Schwellwertes S1, ist der Verlauf zwischen aktueller und Referenz-Atemkurve unverändert. Für jeden weiteren Atemzyklus ATZ der aktuellen Atemkurve AKA wird die Magnetresonanzmessung MM automatisch innerhalb des Referenz-Aufnahmezeitfensters RA unter Anwendung des Trigger-Schwellwertes TS fortgesetzt, wie mittels der Iterationsschleife I1 veranschaulicht.
  • Eine unvorhergesehene Patientenbewegung B kann nun dafür sorgen, dass der ursprünglich mittels Referenz-Atemkurve REFA definierte Trigger-Schwellwert TS nicht mehr erreicht wird, wie in 3 (rechte Seite) veranschaulicht. Folglich wird automatisiert keine weitere Magnetresonanzmessung MM mehr gestartet.
  • Die Patientenbewegung B kann auch dafür sorgen, dass die aktuelle Atemkurve AKA den Trigger-Schwellwert TS zwar erreicht, dieser aber nicht mehr dem zeitlichen Startpunkt des Referenz-Aufnahmezeitfensters TS enTSpricht, wie in 4 (rechte Seite) veranschaulicht. Eine Einzelmessung würde dann zwar automatisch gestartet, deckt jedoch potentiell zumindest teilweise auch unerwünschte Atemzustände ab.
  • Zudem kann die Patientenbewegung B auch dafür sorgen, dass die aktuelle Atemkurve AKA den Trigger-Schwellwert TS erreicht und dieser auch dem zeitlichen Startpunkt des Referenz-Aufnahmezeitfensters RA enTSpricht. Eine Einzelmessung würde auch hier automatisch gestartet, jedoch nicht den zu untersuchenden Aufnahmebereich des Patienten abbilden, wenn der Patient 8 durch die Bewegung B eine veränderte Position gegenüber seiner ursprünglichen Position eingenommen hat.
  • Ergibt nun die kontinuierliche Überwachung in Schritt S6, dass die aktuelle Atemkurve AKA über einen vollständigen Atemzyklus hinweg der Trigger-Schwellwert TS nicht erreicht wird und/oder dass wenigstens eine überwachte Kenngröße KG der aktuellen Atemkurve AKA außerhalb des ersten ToleranzSchwellwerTS S1 liegt, wird enTSprechend der Iterationsschleife 12 ein Neulernen angestoßen. In diesem Sinne werden die Schritte S1, S2, S3 unter Unterbrechung der Magnetresonanzmessung MM wiederholt, um ein auf die Bewegungs-bedingt veränderte aktuelle Atemkurve AKA angepasstes Referenz-Aufnahmezeitfenster RA' und enTSprechenden Trigger-Schwellwert TS' zu bestimmen. Da die aktuelle Atemkurve AKA nach einer Patientenbewegung B u.a. spezifisch für die aktuelle Patientenposition sein kann, wird derart vorteilhaft die aktuelle Patientenposition bei der Bestimmung des angepassten Referenz-Aufnahmezeitfensters RA' und des enTSprechenden Trigger-SchwellwerTS TS' berücksichtigt. Nach Abschluss des Neulernens wird die Magnetresonanzmessung MM sowie die kontinuierliche Erfassung und Überwachung der aktuellen Atemkurve AKA fortgesetzt.
  • Insbesondere dann, wenn eine Patientenbewegung B während einer Magnetresonanzmessung MM oder einer Einzelmessung stattfindet, also gerade Magnetresonanzdaten erfasst werden, kann in einem weiteren Schritt S7 im Rahmen des folgenden Atemzyklus ATZ geprüft werden, ob wenigstens eine Kenngrößenabweichung außerhalb eines zweiten, kenngrößen-spezifischen Toleranz-Schwellwertes S2 liegt. Der Toleranzschwellwert S2 kann im Speicher 18 abrufbar hinterlegt sein. Insbesondere kann der Toleranzschwellwert S2 dem Toleranzschwellwert S1 entsprechen. Falls ja, können die Magnetresonanzdaten des vorherigen Atemzyklus als fehlerhaft oder qualitativ minderwertig verworfen werden. In einem folgenden Atemzyklus, ggf. nach einem Bestimmen eines angepassten Referenz-Aufnahmezeitfensters RA' und des enTSprechenden Trigger-SchwellwerTS TS`, kann die Magnetresonanzmessung bzw. die Einzelmessung automatisch wiederholt werden, um verbesserte Magnetresonanzdaten zu erzeugen.
  • Insbesondere in dem Fall, in dem laut Messprotokoll innerhalb eines Atemzyklus mehrere sequentielle Einzelmessungen vorgesehen sind, kann vorgesehen sein, die Überprüfung für jede Einzelmessung einzeln durchzuführen und auch nur die Einzel-Magnetresonanzdaten für diejenigen Teilbereiche des Referenz-Aufnahmezeitfensters zu verwerfen, für die die Kenngrößenabweichung außerhalb der Toleranz liegt.
  • In Schritt S7 kann ferner berücksichtigt werden, ob die Magnetresonanzmessung unter Kontrastmittelgabe durchgeführt wurde oder bei Auftritt der Patientenbewegung die Magnetresonanzmessung MM im Wesentlichen, bspw. 90 oder 95 Prozent abgeschlossen war. In solchen Situationen werden die Messdaten zugunsten eines effektiven ZeitmanagemenTS der medizinischen Einrichtung und/oder zur Schonung des Patienten nicht verworfen, selbst dann, wenn eine Kenngrößenabweichung oberhalb des zweiten ToleranzschwellwerTS S2 liegt. Insbesondere wird in solchen Situationen aus genannten Gründen auch kein Neulernen angestoßen, obwohl eine Kenngrößenabweichung in solchen Fällen auch oberhalb des ersten Toleranzschwellwertes S1 liegen kann.
  • In einem weiteren Schritt S8 wird die aktuelle Atemkurve AKA für einen Benutzer angezeigt, bspw. auf der Anzeigeeinheit 10. Beispielsweise können zwei oder drei Atemzyklen ATZ parallel angezeigt werden. Derart kann der Benutzer visuell aktuelle Abweichungen des aktuellen Atemzyklus ATZ instantan nachvollziehen. Über der Atemkurve können auch das Referenz-Aufnahmezeitfenster und/oder der Start- und Endpunkt der Magnetresonanzmessung und insbesondere von Einzelmessungen entsprechend des Messprotokolls innerhalb eines Atemzyklus angezeigt werden.
  • Wo noch nicht explizit geschehen, jedoch sinnvoll und im Sinne der Erfindung, können einzelne Ausführungsbeispiele, einzelne ihrer Teilaspekte oder Merkmale mit einander kombiniert bzw. ausgetauscht werden, ohne den Rahmen der hiesigen Erfindung zu verlassen. Mit Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschriebene Vorteile der Erfindung treffen ohne explizite Nennung, wo übertragbar, auch auf andere Ausführungsbeispiele zu.
  • Im Folgenden wird die hiesige Erfindung nochmal kurz zusammengefasst:
    • Ein kontinuierliches Erfassen und Analysieren einer Atemkurve kann falsch gesetzte Messbereiche detektieren. Wenn nach der Aufnahme eines Messbereichs festgestellt wird, dass ein Trigger-Schwellwert nicht (mehr) dem gewünschten Atemzustand enTSprach, kann ein Neulernen angestoßen werden. Messungen, die mit falschem Trigger-Schwellwert gemessen wurden, können automatisch verworfen und mit neu erlerntem Trigger-Schwellwert wiederholt werden. Außerdem ermöglicht die Erfindung, automatisch zu enTScheiden, Magnetresonanzdaten, die dem gewünschten Atemzustand enTSprechen, jedoch bewegungsbedingt an einer signifikant unterschiedlichen Position liegen, zu verwerfen und neu zu messen. Bei segmentierten/sequentiellen Messungen (z.B. TSE MultiSlice Aufnahmen), können nur bestimmte Messdaten zur Neuaufnahme bestimmt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015218106 B4 [0006]
    • US 20170016972 A1 [0006]
    • US 20160091591 A1 [0006]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve (AKA) eines Patienten (8) bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung (MM) abgebildet wird, umfassend die folgenden Schritte: - Erfassen (S1) einer Referenz-Atemkurve (REFA) des Patienten über eine Vielzahl von Atemzyklen (ATZ) hinweg, - Ermitteln (S2) eines für die Magnetresonanzmessung geeigneten Atemzustands (AZ) des Patienten basierend auf der Referenz-Atemkurve, - Bestimmen (S3) wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters (RA) sowie eines Trigger-Schwellwertes (TS) zum Starten einer Magnetresonanzmessung basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand, - Durchführen (S4) wenigstens einer Magnetresonanzmessung innerhalb des bestimmten Referenz-Aufnahmezeitfensters der aktuellen Atemkurve unter Anwendung des Trigger-Schwellwertes, wobei die aktuelle Atemkurve während der Magnetresonanzmessung in dem Referenz-Aufnahmezeitfenster kontinuierlich weiter erfasst (S5) und kontinuierlich überwacht (S6) wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das kontinuierliche Überwachen (S6) der aktuellen Atemkurve umfasst, wenigstens eine für die aktuelle Atemkurve (AKA) charakteristische Kenngröße (KG) zu ermitteln und auf Übereinstimmung mit der enTSprechenden Kenngröße der Referenz-Atemkurve (REFA) zu prüfen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das kontinuierliche Überwachen (S6) der aktuellen Atemkurve (AKA) umfasst, wenigstens eine für einen ersten Atemzyklus (ATZ) der aktuellen Atemkurve charakteristische Kenngröße (KG) zu ermitteln und auf Übereinstimmung mit der enTSprechenden Kenngröße eines zweiten Atemzyklus (ATZ) der aktuellen Atemkurve zu prüfen.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die wenigstens eine Kenngröße (KG) eine aus der Gruppe der folgenden Kenngrößen ist: die Lage wenigstens eines Wendepunktes der aktuellen Atemkurve, ein zeitlicher Abstand zweier aufeinander folgender Wendepunkte der aktuellen Atemkurve, ein Abstand zwischen minimaler und maximaler Auslenkung eines Atemzyklus der aktuellen Atemkurve, die Steigung und/oder die Stetigkeit der aktuellen Atemkurve.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das kontinuierliche Überwachen (S6) auch umfasst, einen aktuellen Wert der aktuellen Atemkurve zu erfassen und mit dem Trigger-Schwellwert zu vergleichen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Schritte - Erfassen einer Referenz-Atemkurve des Patienten über eine Vielzahl von Atemzyklen hinweg, - Ermitteln eines für die Magnetresonanzmessung geeigneten Atemzustands des Patienten basierend auf der Referenz-Atemkurve, und - Bestimmen wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters sowie eines Trigger-Schwellwertes zum Starten einer Magnetresonanzmessung basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand, wiederholt werden, wenn der aktuelle Wert der aktuellen Atemkurve über einen Atemzyklus hinweg nicht den Trigger-Schwellwert erreicht und/oder eine Abweichung zwischen wenigstens einer überwachten Kenngröße der aktuellen Atemkurve und der enTSprechenden Kenngröße größer als ein vorab definierter erster Toleranz-Schwellwert (S1) ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen des Trigger-Schwellwertes (TS') unter Berücksichtigung einer aktuellen Patientenposition erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei Magnetresonanzdaten, die im Referenz-Aufnahmezeitfenster eines vor dem aktuellen Atemzyklus der aktuellen Atemkurve durchlaufenen Atemzyklus erfasst wurden, zumindest teilweise verworfen werden (S7), wenn eine Abweichung zwischen wenigstens einer überwachten Kenngröße der aktuellen Atemkurve und der enTSprechenden Kenngröße größer als ein vorab definierter zweiter Toleranz-Schwellwert (S2) ist.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei Magnetresonanzdaten, die im Referenz-Aufnahmezeitfenster eines vor dem aktuellen Atemzyklus durchlaufenen Atemzyklus der aktuellen Atemkurve erfasst wurden, beibehalten werden, obwohl eine Abweichung zwischen wenigstens einer überwachten Kenngröße der aktuellen Atemkurve und der enTSprechenden Kenngrö-ße größer als ein vorab definierter zweiter Toleranz-Schwellwert ist, wenn die Magnetresonanzmessung unter Kontrastmittelgabe erfolgt und/oder die Magnetresonanzmessung zum Zeitpunkt der Feststellung der Abweichung im Wesentlichen abgeschlossen ist.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die aktuelle Atemkurve für einen Benutzer angezeigt wird (S8).
  11. Recheneinheit (12) zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve (AKA) eines Patienten (8) bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung (MM) abgebildet wird, aufweisend Mittel (18, 26, 28, 30) zum Durchführen der Schritte: - Erfassen einer Referenz-Atemkurve (REFA) des Patienten über eine Vielzahl von Atemzyklen (ATZ) hinweg, - Ermitteln eines für die Magnetresonanzmessung geeigneten Atemzustands (AZ) des Patienten basierend auf der Referenz-Atemkurve, - Bestimmen wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters (RA) sowie eines Trigger-Schwellwertes (TS) zum Starten einer Magnetresonanzmessung basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand, und - Kontinuierliches Erfassen und Überwachen einer aktuellen Atemkurve während der Magnetresonanzmessung in dem Referenz-Aufnahmezeitfenster.
  12. System (32) zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve (AKA) eines Patienten (8) bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung (MM) abgebildet wird, umfassend eine Recheneinheit (12) nach Anspruch 11 sowie eine Sensoreinheit (3) zum Erfassen einer Referenz-Atemkurve (REFA) und/oder einer aktuellen Atemkurve eines Patienten, wobei die Recheneinheit und die Sensoreinheit zum Datenaustausch verbunden sind.
  13. Medizinische Bildgebungsanlage (2) zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve (AKA) eines Patienten (8) bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung (MM) abgebildet wird, umfassend eine Recheneinheit (12) nach Anspruch 11 sowie eine Sensoreinheit (3) zum Erfassen einer Referenzkurve (REFA) und/oder der aktuellen Atemkurve eines Patienten.
  14. Computerprogramm mit Programmcode, um die folgenden Schritte zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve (AKA) eines Patienten (8) bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung (MM) abgebildet wird, durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer (12) ausgeführt wird - Erfassen (S1) einer Referenz-Atemkurve (REFA) eines Patienten (8) über eine Vielzahl von Atemzyklen (ATZ) hinweg, - Ermitteln (S2) eines für die Magnetresonanzmessung (MM) geeigneten Atemzustands (AZ) des Patienten basierend auf der Referenz-Atemkurve, - Bestimmen (S3) wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters (RA) sowie eines Trigger-Schwellwertes (TS) zum Starten einer Magnetresonanzmessung (MM) basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand, und - Kontinuierliches Erfassen (S5) und Überwachen (S6) einer aktuellen Atemkurve (AKA) während der Magnetresonanzmessung in dem Referenz-Aufnahmezeitfenster.
  15. Computerlesbarer Datenträger (24) mit Programmcode eines Computerprogramms, um folgende Schritte zum Überwachen einer aktuellen Atemkurve (AKA) eines Patienten (8) bezüglich eines Aufnahmebereichs, welcher mittels Magnetresonanzmessung (MM) abgebildet wird, durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer (12) ausgeführt wird - Erfassen (S1) einer Referenz-Atemkurve (REFA) eines Patienten (8) über eine Vielzahl von Atemzyklen (ATZ) hinweg, - Ermitteln (S2) eines für die Magnetresonanzmessung (MM) geeigneten Atemzustands (AZ) des Patienten basierend auf der Referenz-Atemkurve, - Bestimmen (S3) wenigstens eines Referenz-Aufnahmezeitfensters (RA) sowie eines Trigger-Schwellwertes (TS) zum Starten einer Magnetresonanzmessung (MM) basierend auf dem zuvor bestimmten Atemzustand, und - Kontinuierliches Erfassen (S5) und Überwachen (S6) einer aktuellen Atemkurve (AKA) während der Magnetresonanzmessung in dem Referenz-Aufnahmezeitfenster.
DE102018215415.5A 2018-09-11 2018-09-11 Überwachung einer Atemkurve Pending DE102018215415A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018215415.5A DE102018215415A1 (de) 2018-09-11 2018-09-11 Überwachung einer Atemkurve
US16/558,603 US11707236B2 (en) 2018-09-11 2019-09-03 Monitoring a respiratory curve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018215415.5A DE102018215415A1 (de) 2018-09-11 2018-09-11 Überwachung einer Atemkurve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018215415A1 true DE102018215415A1 (de) 2020-03-12

Family

ID=69621570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018215415.5A Pending DE102018215415A1 (de) 2018-09-11 2018-09-11 Überwachung einer Atemkurve

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11707236B2 (de)
DE (1) DE102018215415A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3094889B1 (fr) * 2019-04-12 2022-08-19 Quantum Surgical Dispositif et procédé de contrôle de la respiration d’un patient pour un robot médical
CN114176727B (zh) * 2021-12-10 2023-08-04 佗道医疗科技有限公司 一种ct影像中标记呼吸相位点的系统及其使用方法
CN115089163B (zh) * 2022-06-20 2023-08-22 推想医疗科技股份有限公司 呼吸信号检测方法及其装置、手术导航方法及其装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005034686A1 (de) * 2005-07-25 2007-02-15 Siemens Ag Verfahren zur Messung eines Magnetresonanzbildes
DE102016203416A1 (de) * 2016-03-02 2017-09-07 Siemens Healthcare Gmbh Synchronisieren einer MR-Bildgebung mit dem Erreichen des Atemanhaltezustands
US10247804B2 (en) * 2014-02-13 2019-04-02 Koninklijke Philips N.V. Method of time-efficient 4D magnetic resonance imaging

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011007850B4 (de) * 2011-04-21 2015-05-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur getriggerten Akquisition von Messdaten mittels eines Magnetresonanzgeräts unter Unterdrückung von unerwünschten Signalen, Magnetresonanzgerät, Computerprogramm und elektronisch lesbarer Datenträger
DE102011076882B4 (de) * 2011-06-01 2018-12-20 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Steuerung eines medizinischen Gerätes, Einrichtung mit einem medizinischen Gerät und Datenträger
DE102011083387A1 (de) * 2011-09-26 2013-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Medizinisches Bildgebungsverfahren sowie ein medizinisches Bildgebungssystem, das zu einem Ausführen des medizinischen Bildgebungsverfahrens ausgelegt ist
JP6151697B2 (ja) * 2012-08-13 2017-06-21 株式会社日立製作所 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法
DE102014219467A1 (de) 2014-09-25 2016-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zu einer Bewegungskorrektur für eine Magnetresonanz-Fingerprintinguntersuchung an einem Untersuchungsobjekt
US20170016972A1 (en) 2015-07-13 2017-01-19 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Fast Prospective Motion Correction For MR Imaging
DE102015218106B4 (de) 2015-09-21 2017-05-11 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zu einer Bewegungskorrektur von Magnetresonanz-Messdaten
US11026636B2 (en) * 2017-06-08 2021-06-08 Siemens Healthcare Gmbh Method for generating a medical data set of a moving body part

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005034686A1 (de) * 2005-07-25 2007-02-15 Siemens Ag Verfahren zur Messung eines Magnetresonanzbildes
US10247804B2 (en) * 2014-02-13 2019-04-02 Koninklijke Philips N.V. Method of time-efficient 4D magnetic resonance imaging
DE102016203416A1 (de) * 2016-03-02 2017-09-07 Siemens Healthcare Gmbh Synchronisieren einer MR-Bildgebung mit dem Erreichen des Atemanhaltezustands

Also Published As

Publication number Publication date
US11707236B2 (en) 2023-07-25
US20200077962A1 (en) 2020-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016226230B4 (de) Automatisierte Bildprüfung in der Röntgenbildgebung
DE102009030731A1 (de) Verfahren zum Erzeugen von Positionsdaten eines Instrumentes
DE102018215415A1 (de) Überwachung einer Atemkurve
DE102015222853A1 (de) Verfahren zum automatischen Ermitteln eines Kontrastmittel-Injektionsprotokolls
DE102014204467A1 (de) Übertragen von validierten CAD-Trainingsdaten auf geänderte MR-Kontraste
DE102019214887A1 (de) Verfahren zu einem automatischen Positionieren eines zu untersuchenden Bereichs eines Patienten für eine medizinische Bildgebungsuntersuchung sowie eine medizinische Bildgebungsvorrichtung, die zu einem Durchführen des Verfahrens ausgelegt ist
DE102014226899A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines medizinisch-robotischen Geräts und ein medizinisch-robotisches Gerät
DE102018207632A1 (de) Bestimmen einer Bildgebungsmodalität und der Parameter dafür
DE102014207449A1 (de) Automatische Erkennung eines potenziellen Pleuraergusses
DE102018210973A1 (de) Verfahren zu einem Überwachen eines Patienten während einer medizinischen Bildgebungsuntersuchung, insbesondere einer Magnetresonanzuntersuchung
DE102018202137A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Magnetresonanzeinrichtung, Magnetresonanzeinrichtung, Computerprogramm und elektronisch lesbarer Datenträger
DE102008009190A1 (de) Verfahren zur automatischen Bestimmung der Ruhephase des Herzens
DE102016203940B4 (de) MR-Bildgebung mit optimiertem Bildgebungsarbeitsablauf
DE102020204454A1 (de) Überwachung einer Behandlung eines Objekts
DE102009015830B4 (de) Verfahren zur Steuerung einer Röntgeneinrichtung während der Aufnahme einer Abfolge von zweidimensionalen Bildern zur Nachverfolgung eines im Rahmen eines minimalinvasiven Eingriffs genutzten medizinischen Instruments
DE102007012361B4 (de) Verfahren zur Positionsbestimmung eines medizinischen Instruments und Positionsbestimmungsvorrichtung
DE102017212553B4 (de) Synchrone MR-Bildgebung und Strahlentherapie
DE102015206155A1 (de) Ermitteln eines Initialisierungszeitpunkts einer Bildaufnahme unter Einsatz eines Kontrastmittels
DE102004019590B4 (de) Verfahren zur kernspintomographischen Messung dynamischer Signale
EP3438688A1 (de) Automatische auswahl der bildgebungssequenz unter berücksichtigung von atemdaten
DE102014216751B4 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Art einer Rekonstruktion von Bilddaten einer Magnetresonanzmessung eines Untersuchungsobjekts mittels eines Magnetresonanzgeräts
DE102007058684A1 (de) Verfahren zur Überwachung einer Untersuchungsperson
EP3557277A1 (de) Verfahren zur ermittlung von bewegungsinformationen eines patienten in einer magnetresonanzeinrichtung, magnetresonanzeinrichtung, computerprogramm und elektronisch lesbarer datenträger
DE10105387C2 (de) Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanzgeräts zur funktionellen Bildgebung sowie Magnetresonanzgerät zur Durchführung des Verfahrens
DE102015210638A1 (de) Verfahren sowie Vorrichtung zur Bestimmung einer gewollten Bewegung einer Gliedmaße

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS HEALTHINEERS AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, MUENCHEN, DE