DE102020212335A1 - Verfahren zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts zur Erfassung eines kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts (32) für die Erfassung eines kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs eines Patienten (39), umfassend die Schritte- Bereitstellen (S1) einer Patienteninformation (PI) des Patienten (39) mittels einer Schnittstelle (IF1),- Ermitteln (S2) einer ersten Zeitinformation (t1) betreffend einen Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung durch ein Kontrastmittel in zumindest einem ersten Teilbereich des Untersuchungsbereichs mittels einer Recheneinheit (CU) basierend auf der Patienteninformation (PI) und durch Anwenden einer trainierten Funktion (TF), wobei zumindest ein Parameter der trainierten Funktion (TF) basierend auf einem Vergleich zwischen einer auf einer Trainings-Patienteninformation (T-PI) eines Trainings-Patienten basierenden ersten Trainings-Zeitinformation und einer ersten Vergleichs-Zeitinformation angepasst ist, wobei die erste Vergleichs-Zeitinformation mit der Trainings-Patienteninformation verknüpft ist, und- Ansteuern (S3) des Bildgebungsgeräts (32) basierend auf der ermittelten ersten Zeitinformation (t1) mittels einer Steuerungseinheit (51), wobei der kontrastmittelverstärkter Bilddatensatzes erfasst wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts zur Erfassung eines kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes, eine zugehörige Vorrichtung zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts, ein zugehöriges Bildgebungsgerät und ein zugehöriges Computerprogrammprodukt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Trainingsverfahren zur Bereitstellung einer trainierten Funktion für die Anwendung in einem Verfahren zur Ansteuerung eines medizinischen Bildgebungsgeräts, eine zugehörige Trainingsvorrichtung, sowie ein zugehöriges Computerprogrammprodukt.
  • Mit Hilfe moderner bildgebender Verfahren werden häufig zwei- oder dreidimensionale Bilddaten erzeugt, die zur Visualisierung eines abgebildeten Untersuchungsobjekts und darüber hinaus auch für weitere Anwendungen genutzt werden können. Häufig basieren die bildgebenden Verfahren auf der Erfassung von Röntgenstrahlung, wobei sogenannte Projektionsmessdaten erzeugt werden. Beispielsweise können Projektionsmessdaten mit Hilfe eines Computertomographie-Geräts (CT-Gerät) akquiriert werden. Bei CT-Systemen läuft gewöhnlich eine an einer Gantry angeordnete Kombination aus Röntgenquelle und gegenüberliegend angeordnetem Röntgendetektor um einen Messraum um, in dem sich das Untersuchungsobjekt (das im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Patient bezeichnet wird) befindet. Das Drehzentrum (auch „Isozentrum“ genannt) fällt dabei mit einer sogenannten Systemachse, auch z-Achse genannt, welche sich in z-Richtung erstreckt, zusammen. Bei einem oder mehreren Umläufen wird der Patient mit Röntgenstrahlung der Röntgenquelle durchstrahlt, wobei mit Hilfe des gegenüberliegenden Röntgendetektors Projektionsmessdaten bzw. Röntgenprojektionsdaten erfasst werden.
  • In der aktuellen klinischen Praxis werden häufig bildgebende Untersuchungen unter Verwendung von Kontrastmittel, beispielsweise intravenös verabreichtes Kontrastmittel basierend auf Iod, durchgeführt, um eine Sichtbarkeit von Blutgefäßen, Organgewebe, tumorösen Strukturen oder Blutungen zu verbessern. Ebenso werden diese zum Therapiemonitoring eingesetzt. Eine geeignete Wahl des Kontrastinjektionsprotokolls wie auch des Scanprotokolls sind dabei wesentlich, um hochqualitative und für eine Diagnose optimale Bilddatensätze zu erzeugen und gleichzeitig eine unnötige Belastung des Patienten hinsichtlich einer applizierten Strahlendosis ebenso wie hinsichtlich einer Kontrastmitteldosis zu vermeiden.
  • Ein wichtiger Parameter ist dabei das optimale Zeitfenster bzw. der optimale Startzeitpunkt für die Akquisition der Messdaten insbesondere in Abhängigkeit eines Injektionszeitpunkts, auch Scan-Timing genannt, welcher auf die zeitabhängige Verteilung des Kontrastmittels im Körper des jeweiligen Patienten abgestimmt werden muss. Dabei werden unterschiedliche Perfusionsphasen der Kontrastmittelverstärkung unterschieden. Eine Bildgebung zu unterschiedlichen Zeitpunkten, d.h. während unterschiedlichen Perfusionsphasen, kann insbesondere unterschiedliche Diagnosen erleichtert ermöglichen. Es wird in der Regel zumindest zwischen einer sogenannten arteriellen Phase, welche in eine früh-arteriellen Phase und eine spät-arteriellen Phase unterteilt werden kann, einer hepato/portal-venösen Phase (engl.: hepatic/portal-venous phase), einer neofrogene Phase (engl.: neofrogenic phase)und eine Spätphase bzw. Gleichgewichtsphase (engl.: delayed/equilibrium phase).
  • In der klinischen Praxis können zur verbesserten Bestimmung eines Scan-Timings sogenannte Test-Bolus-Verfahren oder Bolus-Tracking-Verfahren (dt.: Bolus-Überwachung) eingesetzt werden. Im Falle eines Test-Bolus-Verfahren wird vor einer Bildgebungsanwendung unter Verwendung einer geringen Menge an Kontrastmittel, dem Test-Bolus, ein zu untersuchender Bereich mittels einer Serie an Bilddatensätzen, welche den zu untersuchenden Bereich zumindest zeitaufgelöst abbilden, das arterielle Anströmen des Kontrastmittels anhand des zeitlichen Verlaufs in einer lokalen Arterie erfassten Intensitätswerte beobachtet. Darauf basierend kann der Zeitpunkt eines lokalen Eintreffens des Test-Bolus als auch der Zeitpunkt einer maximalen Konzentration in den lokalen Arterien bestimmt werden. Für die nachfolgende Bildgebung sind jedoch höherer Kontrastmittelvolumina notwendig, wodurch der Verlauf der Kontrastmittelverstärkung, insbesondere der Zeitpunkt der maximalen Kontrastverstärkung, beeinflusst wird. Weiterhin ist ein eingesetztes Test-Bolus-Volumen selbst zu gering, um eine Verstärkung in einem ggf. für die Diagnose relevanten extravaskulären Bereich, beispielsweise in einem Gewebe der Leber, zu beobachten. Für ein Scan-Timing wird daher in der Regel auf empirische Erfahrung zurückgegriffen, um die mittels eines Test-Bolus-Verfahren ermittelten Zeitwerte für eine lokale arterielle Verstärkung anhand von festen zeitlichen Verzögerungen geeignet und in Abhängigkeit einer klinischen Fragestellung anzupassen.
  • Im Falle einer Bolus-Tracking-Methode wird lediglich ein Kontrastmittel-Bolus injiziert. Für die Bestimmung eines optimalen Scan-Timings wird im zu untersuchenden Bereich das arterielle Anströmen des Kontrastmittels lokal mittels zeitaufgelöster Bilddatensätze und anhand der erfassten Intensitätswerte überwacht. Wird am Ort der Überwachung des Anströmens ein anwender-definierter Schwellwert überschritten, wird der diagnostische Scan mit einer festen zeitlichen Verzögerung initiiert, welche den Zeitversatz zwischen Schwellwertüberschreitung und optimaler Kontrastverstärkung berücksichtigen soll. Für die Festlegung der festen Verzögerung wird in der Regel ebenso wie bei einem Test-Bolus-Verfahren häufig auf empirische Erfahrung in Abhängigkeit der klinischen Fragestellung zurückgegriffen.
  • Beide zuvor beschriebenen Methoden nutzen empirisches Wissen, um ein verbessertes Scan-Timing abzuschätzen. Dieses beruht in der Regel auf über eine große Patientenpopulation gemittelten Erfahrungswerten. Eine patientenspezifische Anpassung wird in der Regel dabei nicht oder nur in einem sehr geringen Maße berücksichtigt. Darüber hinaus liegt der Ausschnitt der Population, welche dieser Anpassung zugrunde liegt, bei dem Anwender. Ob dies auf intern ermitteltem Wissen oder beispielsweise Literatur-Wissen basiert ist häufig jedem Anwender selbst überlassen, was zu einer großen Variabilität und zu schwer zu vergleichenden Ergebnissen führen kann.
  • Weiterhin können pharmakokinetische Modelle eingesetzt werden, um ein individualisierteres Scan-Timing zu ermöglichen. Die physiologisch basierte pharmakokinetische Modellierung ist eine mathematische Modellierungstechnik zur Vorhersage der Absorption, Verteilung, des Metabolismus und der Ausscheidung von synthetischen oder natürlichen chemischen Substanzen beim Menschen und anderen Tierarten. Ein solches Modell kann entsprechend auch genutzt werden, um Hinweise für die lokale Verteilungen von Kontrastmittel über die Zeit im Patienten zu ermitteln. Vorgeschlagene Methoden beschränken sich insbesondere jedoch auf eine arterielle Perfusionsphase. Ferner ist zu beachten, dass eine solche Modellierung insbesondere bei Berücksichtigung detaillierter Patienteninformationen rechen- und zeitintensiv sein kann und, insbesondere wenn diese in Verbindung mit einer Bolus-Tracking-Verfahren eingesetzt werden soll, gleichzeitig zum tatsächlichen Scan eingesetzt werden muss. Daraus resultieren zeitliche Beschränkungen für eine Modellierung und insbesondere auch Beschränkungen für eine Berücksichtigung des Einflusses von patientenspezifischen Parametern.
  • Beispiele und Anwendungen einer solchen Modellierung sind beispielsweise zu finden in Fleischmann et al. (Fleischmann D, Hittmair K. Mathematical analysis of arterial enhancement and optimization of bolus geometry for CT angiography using the discrete fourier transform, Journal of computer assisted tomography 1999;23(3):474-84.), Hittmair et al. (Hittmair K, Fleischmann D. Accuracy of predicting and controlling timedependent aortic enhancement from a test bolus injection.
  • Journal of computer assisted tomography 2001;25(2):287-94), Korporaal et al. (Korporaal JG, Bischoff B, Arnoldi E, et al. Evaluation of A New Bolus Tracking-Based Algorithm for Predicting A Patient-Specific Time of Arterial Peak Enhancement in Computed Tomography Angiography. Investigative Radiology 2015;50(8):531-8), Hinzpeter et al.(Hinzpeter R, Eberhard M, Gutjahr R, et al. CT Angiography of the Aorta: Contrast Timing by Using a Fixed versus a Patient-specific Trigger Delay. Radiology 2019;291(2):531-8).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung für einer patientenindividuelle Ansteuerung eines Bildgebungsgerät für die Erzeugung eines kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts für die Erfassung eines kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs eines Patienten zumindest umfassend die Schritte des Bereitstellens, des Ermittelns und des Ansteuerns.
  • Im Schritt des Bereitstellens wird eine Patienteninformation des Patienten mittels einer Schnittstelle bereitgestellt.
  • Im Schritt des Ermittelns wird eine erste Zeitinformation, betreffend einen Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung durch ein Kontrastmittel in zumindest einem ersten Teilbereich des Untersuchungsbereichs mittels einer Recheneinheit ermittelt. Das Ermitteln basiert auf der Patienteninformation und umfasst das Anwenden einer trainierten Funktion, wobei zumindest ein Parameter der trainierten Funktion basierend auf einem Vergleich zwischen einer auf einer Trainings-Patienteninformation eines Trainings-Patienten basierenden ersten Trainings-Zeitinformation und einer ersten Vergleichs-Zeitinformation angepasst ist, wobei die erste Vergleichs-Zeitinformation mit der Trainings-Patienteninformation verknüpft ist.
  • Im Schritt des Ansteuerns wird das Bildgebungsgerät basierend auf der ermittelten ersten Zeitinformation mittels einer Steuerungseinheit angesteuert, wobei der kontrastmittelverstärkter Bilddatensatz erfasst wird.
  • Das Bildgebungsgerät kann als CT-Gerät ausgebildet sein, wobei bei einer relativen Rotationsbewegung zwischen der Röntgenquelle und dem Patienten eine Vielzahl an Projektionsmessdaten erfasst wird. Basierend auf den Projektionsmessdaten kann ein dreidimensionaler Bilddatensatz oder ein oder eine Mehrzahl von zweidimensionalen Schichtbilddatensätzen von dem Untersuchungsbereich (z.B. mittels eines Rekonstruktionsalgorithmus der gefilterten Rückprojektion oder mittels eines iterativen Rekonstruktionsalgorithmus) rekonstruiert werden. Bei einem ausgedehnten Untersuchungsbereich wird der Patient relativ zu der Röntgendetektor-Röntgenquellen-Kombination verschoben, so dass von dem gesamten Untersuchungsbereich Projektionsmessdaten erfasst werden können. Dabei wird häufig ein Spiralscan mit einem kontinuierlichen Vorschub des Patienten während der Akquisition der Projektionsmessdaten eingesetzt. Es gibt jedoch auch sequenzielle Aufnahmemodi, wobei der Patient sequenziell relativ zu der Röntgendetektor-Röntgenquellen-Kombination verschoben wird. Alternativ kann das Bildgebungsgerät auch beispielsweise ein C-Bogen-Röntgengerät, ein Angiographie-Gerät oder ein Mammographie-Gerät sein. Es sind daneben jedoch auch andere Bildgebungsgeräte denkbar, welche ausgebildet sind einen zweidimensionalen oder auch dreidimensionalen Bilddatensatz des Patienten zu erzeugen, beispielsweise mittels eines Magnettomographie-Geräts oder eines Ultraschall-Geräts.
  • Der mittels des Verfahrens erzeugte Bilddatensatz kann insbesondere ein dreidimensionaler Bilddatensatz (3D-Bilddatensatz) oder ein zweidimensionaler Bilddatensatz (2D-Bilddatensatz) sein. Ein 2D-Bilddatensatz erlaubt eine zweidimensionale, insbesondere räumlich zweidimensionale, Darstellung eines Untersuchungsbereichs des Patienten. Ein 3D-Bilddatensatz erlaubt insbesondere eine dreidimensionale, insbesondere räumlich dreidimensionale, Darstellung eines Untersuchungsbereichs des Patienten. Ein dreidimensionaler Bilddatensatz kann auch als eine Anzahl an Schichtbilddatensätzen dargestellt werden. Ein Schichtbilddatensatz umfasst jeweils eine Schicht des 3D-Bilddatensatz an einer Position entlang einer ausgezeichneten Achse. Ein Schichtbilddatensatz erlaubt dann jeweils eine zweidimensionale, insbesondere räumlich zweidimensionale, Darstellung der jeweiligen Schicht des 3D-Bilddatensatzes. Vorteilhafterweise umfasst ein 3D-Bilddatensatz mehrere Voxel, insbesondere Bildpunkte. Dabei kann jedes Voxel vorzugsweise jeweils einen Wert, insbesondere einen Bildwert, aufweisen, beispielsweise einen Grauwert und/oder einen RGB-Farbwert und/oder einen Intensitätswert. Analog dazu kann ein zweidimensionaler Bilddatensatz mehrere Pixel, insbesondere Bildpunkte, umfassen. Dabei kann jeder Pixel vorzugsweise jeweils einen Wert, insbesondere einen Bildwert, aufweisen, beispielsweise einen Grauwert und/oder einen RGB-Farbwert und/oder einen Intensitätswert.
  • Ein kontrastmittelverstärkter Bilddatensatz kann insbesondere einen Bilddatensatz bezeichnen, welcher auf einer Akquisition der dem Bilddatensatz zugrunde liegenden Messdaten beruht, wobei während deren Akquisition ein Kontrastmittel genutzt wird, um einen verbesserten Kontrast relevanter Strukturen relativ zu einem umliegenden Gewebe im erzeugten Bilddatensatz für eine verbesserte Diagnose zu erhalten. D.h. ein kontrastmittelverstärkter Bilddatensatz nutzt eine durch ein vorab verabreichtes Kontrastmittel erreichte Kontrastverstärkung. Ein kontrastmittelverstärkter Bilddatensatz beruht insbesondere darauf, dass vor der Akquisition der dem Bilddatensatz zugrunde liegenden Messdaten einem Patienten Kontrastmittel verabreicht, beispielsweise intravenös injiziert, wurde. Durch ein Kontrastmittel kann vorteilhaft eine Sichtbarkeit von Blutgefäßen, Organgewebe oder tumorösen Strukturen in dem erzeugten Bilddatensatzes verbessert werden.
  • Kontrastmittelverstärkte Bilddatensätze, welche den Untersuchungsbereich zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach einer Kontrastmittelgabe abbilden, d.h. während unterschiedlichen Perfusionsphasen nach einer Kontrastmittelinjektion, können insbesondere unterschiedliche Diagnosen ermöglichen. Die arterielle Phase betrifft die Diffusion aus den großen Arterien in die kleinen Arterien, Arteriolen und Kapillaren. Gefäßschäden (z.B. Aortendissektion oder arterielle Blutungen) können vorteilhaft anhand von Bilddatensätzen aus der so genannten frühen arteriellen Phase diagnostiziert werden. Beispielsweise können in einer sogenannten späten arteriellen Phase hypervaskuläre Läsionen, eine fokal noduläre Hyperplasie oder ein hepatozelluläres Karzinom, oder ein Adenom verbessert sichtbar sein. Beispielsweise können in einer hepato/portal-venöse Phase, welche insbesondere wichtig in der Leberbildgebung ist, hypovaskuläre Leberläsionen, wie Zysten, Abszesse oder Metastasen verbessert sichtbar sein. Beispielsweise kann während einer neofrogenen Phase), welche insbesondere wichtig für die Nierenbildgebung ist, durch die Verstärkung des Nierenparenchyms eine Diagnose eines Nierenzellkarzinoms erleichtert werden. Beispielsweise können in einer Spät-/Gleichgewichtsphase fibrotische Läsionen, ein Cholan-Giokarzinom, fibrotische Metastasen oder ein Übergangszellkarzinom verbessert sichtbar sein. Ein auf die Perfusionsphasen abgestimmtes Scan-Timing ist für eine differenzierte Diagnose äußerst vorteilhaft. Dabei kann die Ausbildung einer jeweiligen Perfusionsphase patientenspezifisch sein, da verschiedene patientenspezifische Faktoren, die die Hämodynamik des Patienten und die intravenöse, intrazelluläre und extrazelluläre Kontrastverteilung beeinflussen, berücksichtigt werden müssen. Dabei ist eine patientenspezifische Streuung mit zunehmendem zeitlichem Verlauf d.h. insbesondere für spätere Perfusionsphasen, stärker ausgeprägt. Weiterhin ist zu beachten, dass eine patientenspezifische Streuung auch mit zunehmendem Abstand von einem Injektionsort oder von einem Bereich, welcher für eine Ermittlung von Zeitwerten mittels eines Test-Bolus-Verfahrens oder Bolus-Tracking-Verfahrens genutzt wird, zunimmt. Letzteres kann beispielwese relevant sein, wenn ein ausgedehnter Untersuchungsbereich vorliegt, und in einem Teilbereich des Untersuchungsbereichs eine Zeitinformation mittels eines der vorgenannten Verfahren ermittelt wird, jedoch das Scan-Timing auch für einen davon verschiedenen und insbesondere beabstandeten Teilbereich des Untersuchungsbereichs abgestimmt werden soll.
  • Der Patient kann ein menschlicher Patient und/oder ein tierischer Patient sein. Der Untersuchungsbereich kann insbesondere der Bereich sein, welcher mittels des Bilddatensatzes abgebildet wird. Ein vom Bilddatensatz umfasster, d.h. dargestellter, Untersuchungsbereich des Patienten kann einen anatomischen und/oder räumlichen Bereich des Patienten umfassen, der einen vorbestimmten Gewebebereich und/oder einen für eine Diagnose notwendigen räumlichen Bereich umfasst. Der Untersuchungsbereich kann dabei einen Körperbereich, beispielsweise den Kopf oder den Thorax, des Patienten umfassen. Der Untersuchungsbereich kann gegebenenfalls auch den gesamten Körper des Patienten umfassen.
  • Die bereitgestellte Patienteninformation umfasst zumindest einen patientenspezifischen Parameter, vorzugsweise eine Mehrzahl an patientenspezifischen Parametern. Die Patienteninformation umfasst vorzugsweise mögliche Einflussfaktoren auf eine (insbesondere zeitabhängige) Kontrastmittelverteilung im Untersuchungsbereich des Patienten. Eine Patienteninformation kann beispielsweise eine Physiologie des Patienten betreffen, eine Information hinsichtlich einer Erkrankung oder auftretenden Symptomen oder hinsichtlich eines chirurgischen Eingriffes. Die Patienteninformation kann Laborwerte oder eine Medikation des Patienten umfassen. Die Patienteninformation kann insbesondere auch Parameter, welche die Injektion des Kontrastmittels oder das Kontrastmittel selbst betreffen, umfassen. Die bereitgestellte Patienteninformation kann insbesondere eine Information über ein (oder mehrere) für die Diagnose relevantes Zielorgan, beispielsweise Leber, Niere, Lunge oder Gehirn umfassen. Vorzugsweise umfasst die Patienteninformation eine Mehrzahl von patientenspezifischen Parametern. Eine möglichst umfassende Patienteninformation, welche den Patienten und die Bedingungen für die Erzeugung des kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes spezifiziert, kann insbesondere zu einem verbessert patientenspezifischen Ermitteln der ersten Zeitinformation führen. Vorzugsweise umfasst die Patienteninformation zumindest eine Information über den Teilbereich, welchen die zu ermittelnde erste Zeitinformation betrifft.
  • Das Bereitstellen der Patienteninformation kann beispielsweise ein Erfassen und/oder Auslesen eines computerlesbaren Datenspeichers und/oder ein Empfangen aus einer Speichereinheit mittels der ersten Schnittstelle umfassen. Die Patienteninformation kann auf einer Patientenakte basieren. Die Patienteninformation kann durch eine Befragung des Patienten vor der Erzeugung des Bilddatensatzes durch klinisches Personal erfasst oder zumindest ergänzt und für die Ansteuerung bereitgestellt werden. Die Patienteninformation kann basierend auf durch klinisches Personal eingegebenen oder fest vorliegenden Parametern eines Untersuchungsprotokolls für die Erzeugung des Bilddatensatzes bereitgestellt werden.
  • Die erste Zeitinformation betrifft erfindungsgemäß einem Zeitpunkt der Kontrastverstärkung in zumindest einem ersten Teilbereich des Untersuchungsbereichs. Der zumindest eine Teilbereich kann einen anatomischen und/oder räumlichen Bereich des Patienten umfassen, der einen vorbestimmten Gewebebereich und/oder einen für eine Diagnose notwendigen räumlichen Bereich umfasst. Der erste Teilbereich kann insbesondere einen für eine Diagnose besonders relevanten Bereich des Untersuchungsbereichs umfassen. Der zumindest eine Teilbereich kann insbesondere ein bestimmtes (Ziel-)Organ oder mehrere (Ziel-)Organe eines Patienten umfassen. Ein Zielorgan kann besonders relevant für eine Diagnose mittels des zu erzeugenden Bilddatensatzes sein. Der zumindest eine Teilbereich umfasst insbesondere den Bereich des Patienten, welcher für eine Diagnose relevant und mittels des Bilddatensatzes vorzugsweise optimal dargestellt werden soll. Der zumindest eine Teilbereich kann gleich dem Untersuchungsbereich sein.
  • Der Zeitpunkt der Kontrastverstärkung kann hierbei insbesondere einen Zeitpunkt einer Perfusionsphase zumindest in dem Teilbereich nach einer Kontrastmittelgabe umfassen bzw. betreffen. Der Zeitpunkt kann einen Beginn einer Perfusionsphase oder ein Ende einer Perfusionsphase oder ein Zeitfenster einer Perfusionsphase betreffen. Der Zeitpunkt kann eine optimale Kontrastverstärkung in dem Teilbereich während einer Perfusionsphase betreffen, wenn zu diesem Zeitpunkt ein Bilddatensatz erzeugt wird. Optimal kann insbesondere für eine Diagnose optimal bedeuten, d.h. dass die für die Diagnose relevanten Strukturen in dem Teilbereich optimal im erzeugten Bilddatensatz sichtbar sind, d.h. ein möglichst guter Kontrast gegenüber einem umliegenden Gewebe vorliegt. Die relevanten Strukturen können dabei insbesondere krankhafte Veränderungen, beispielsweise tumoröses Gewebe, innerhalb eines gesunden Gewebes sein. Der Zeitpunkt kann eine maximale Kontrastverstärkung relevanter Strukturen in dem Teilbereich umfassen. Eine erste Zeitinformation kann beispielsweise einen Zeitpunkt einer hepato/portal-venösen Phase, einer neofrogenen Phase oder einer Spätphase betreffen.
  • Dass die erste Zeitinformation den Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung betrifft, kann umfassen, dass die Zeitinformation selbst diesem Zeitpunkt entspricht. Es kann aber auch umfassen, dass die erste Zeitinformation eingesetzt werden kann, um einen verbesserten patientenspezifischen Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung zu bestimmen. Die erste Zeitinformation kann etwa einem Anpassungsfaktor entsprechen. Beispielsweise kann eine zweite Zeitinformation in Form eines Zeitpunkts vorliegen und die erste Zeitinformation in Form eines Anpassungsfaktors vorliegen, welcher dazu eingesetzt werden kann, die zweite Zeitinformation derart anzupassen, dass ein Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung verbessert patientenspezifisch ermittelt ist. Die Zeitinformation bzw. der Zeitpunkt, welcher von der Zeitinformation betroffen ist, kann insbesondere eine relative Zeitangabe umfassen, beispielsweise ein Zeitpunkt relativ zu einem Zeitpunkt einer Kontrastmittelinjektion oder relativ zu einem Zeitpunkt eines Überschreitens eines Schwellwerts, wenn eine Kombination mit einem Bolus-Tracking-Verfahren eingesetzt wird.
  • Bevorzugt geht in das Ermitteln der ersten Zeitinformation eine Information zumindest über den ersten Teilbereich mit ein. Dies kann eine Information über ein Zielorgan umfassen. Dies kann eine Lage des ersten Teilbereichs relativ zum Untersuchungsbereich und/oder zu einem Injektionsort einer Kontrastmittelinjektion und/oder einem zweiten Teilbereich des Untersuchungsbereichs sein.
  • Eine trainierte Funktion kann bevorzugt mittels eines künstlichen Intelligenzsystems, d.h. durch ein Verfahren des maschinellen Lernens, realisiert sein. Durch ein Ermitteln basierend auf dem Anwenden einer trainierten Funktion können verbessert alle relevanten Einflussgrößen für das Ermitteln berücksichtigt werden, auch solche, für die ein, insbesondere beispielsweise auch ein weniger geschulter oder erfahrener, Anwender keinen Zusammenhang oder nur schwer einen Zusammenhang zum Ermitteln abschätzen kann. Insbesondere können dabei eine Vielzahl von Parametern und Einflussgrößen berücksichtigt werden, welche bei einer mathematischen Modellierung mittels eines pharmakokinetischen Modells nur mit sehr großem Aufwand oder auch gar nicht berücksichtig werden können, wenn Zusammenhänge nicht ohne Weiteres verstanden und damit in einer mathematischen Modellierung abbildbar sind. Unter einem künstlichen Intelligenzsystem kann man ein System für die künstliche Generierung von Wissen aus Erfahrung bezeichnen. Ein künstliches System lernt aus Beispielen in einer Trainingsphase und kann nach Beendigung der Trainingsphase verallgemeinern. Die Verwendung eines solchen Systems kann ein Erkennen von Mustern und Gesetzmäßigkeiten in den Trainings-daten umfassen. Nach der Trainingsphase kann das künstliche Intelligenzsystem beispielsweise in bisher unbekannten Messdaten Merkmale oder Kenngrößen extrahieren, welche in das Ableiten eingehen. Nach der Trainingsphase kann der optimierte, d.h. trainierte, Algorithmus beispielsweise basierend auf einer bisher unbekannten Patienteninformation geeignete Messparameter für das Ansteuern abschätzen. Das künstliche Intelligenzsystem kann ein künstliches neuronales Netz oder auch auf einem anderen Verfahren des maschinellen Lernens basieren. Insbesondere kann mittels einer trainierten Funktion basierend auf einem künstlichen Intelligenzsystems nach der Trainingsphase ein Ermitteln der ersten Zeitinformation besonders verlässlich und zeiteffizient automatisiert ermöglicht werden.
  • Eine trainierte Funktion bildet insbesondere Eingabedaten auf Ausgabedaten ab. Hierbei können die Ausgabedaten insbesondere weiterhin von einem oder mehreren Parametern der trainierten Funktion abhängen. Der eine oder die mehreren Parameter der trainierten Funktion können durch ein Training bestimmt und/oder angepasst werden. Das Bestimmen und/oder das Anpassen des einen oder der mehreren Parameter der trainierten Funktion kann insbesondere auf einem Paar aus Trainingseingabedaten und zugehörigen, d.h. damit verknüpften, Vergleichsausgabedaten basieren, wobei die trainierte Funktion zur Erzeugung von Trainingsausgabedaten auf die Trainingseingabedaten angewendet wird. Insbesondere können das Bestimmen und/oder das Anpassen auf einem Vergleich der Trainingsausgabedaten und der Trainingsvergleichsdaten basieren. Im Allgemeinen wird auch eine trainierbare Funktion, d.h. eine Funktion mit noch nicht angepassten einen oder mehreren Parametern, als trainierte Funktion bezeichnet.
  • Andere Begriffe für trainierte Funktion sind trainierte Abbildungsvorschrift, Abbildungsvorschrift mit trainierten Parametern, Funktion mit trainierten Parametern, Algorithmus basierend auf künstlicher Intelligenz, Algorithmus des maschinellen Lernens. Ein Beispiel für eine trainierte Funktion ist ein künstliches neuronales Netzwerk, wobei die Kantengewichte des künstlichen neuronalen Netzwerks den Parametern der trainierten Funktion entsprechen. Anstatt des Begriffs „neuronales Netzwerk“ kann auch der Begriff „neuronales Netz“ verwendet werden. Insbesondere kann eine trainierte Funktion auch ein tiefes künstliches neuronales Netzwerk sein (engl. deep neural network, deep artificial neural network). Beispiele für ein neuronales Netz kann ein sogenanntes vorwärtsgerichtetes neuronales Netzwerk (engl. feedforward neural network) (Hornik K. Approximation capabilities of multilayer feedforward networks. Neural networks 1991;4(2):251-7, Rosenblatt F. The perceptron: a probabilistic model for information storage and organization in the brain. Psychological review 1958;65(6):386, McCulloch WS, Pitts W. A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity. The bulletin of mathematical biophysics 1943;5(4):115-33) oder ein rekurrentes neuronales Netz (engl. recurrent neural network) (Rumelhart DE, Hinton GE, Williams RJ. Learning representations by -back-p-ropagat-ing errors. nature 1986;323(6088):533-6, Hochreiter S, Schmidhuber J. Long short-term memory. Neural computation 1997;9(8):1735-80.) sein. Insbesondere können auch Kombinationen von verschiedenen Typen eingesetzt werden.
  • Die trainierte Funktion kann insbesondere mittels einer Rückpropagation trainiert sein. Zunächst können Trainingsausgabedaten durch Anwendung der trainierten Funktion auf Trainingseingabedaten bestimmt werden. Hiernach kann eine Abweichung zwischen den Trainingsausgabedaten und den Trainingsvergleichsdaten durch Anwendung einer Fehlerfunktion auf die Trainingsausgabedaten und die Trainingsvergleichsdaten ermittelt werden. Ferner kann zumindest ein Parameter, insbesondere eine Gewichtung, der trainierten Funktion, insbesondere des neuronalen Netzwerks, basierend auf einem Gradienten der Fehlerfunktion bezüglich des zumindest einen Parameters der trainierten Funktion iterativ angepasst werden. Hierdurch kann die Abweichung zwischen den Trainingsausgabedaten und den Trainingsvergleichsdaten während des Trainings der trainierten Funktion vorteilhafterweise minimiert werden.
  • Vorteilhafterweise weist die trainierte Funktion, insbesondere das neuronale Netzwerk, eine Eingabeschicht und eine Ausgabeschicht auf. Dabei kann die Eingabeschicht zum Empfang von Eingabedaten ausgebildet sein. Ferner kann die Ausgabeschicht zur Bereitstellung von Ausgabedaten ausgebildet sein. Dabei kann die Eingabeschicht und/oder die Ausgabeschicht jeweils mehrere Kanäle, insbesondere Neuronen, umfassen.
  • Die Eingabedaten für die trainierte Funktion können erfindungsgemäß die bereitgestellte Patienteninformation des Patienten umfassen. Die Patienteninformation kann bevorzugt eine Mehrzahl an patientenspezifischen Patientenparameter umfassen. Die Ausgabedaten können erfindungsgemäß insbesondere die erste Zeitinformation umfassen.
  • In der Trainingsphase der trainierten Funktion kann erfindungsgemäß insbesondere eine Trainings-Patienteninformation, bevorzugt eine Mehrzahl an Trainings-Patienteninformationen, eines Trainings-Patienten, bevorzugt einer Mehrzahl an Trainings-Patienten, als Trainingseingabedaten zum Einsatz kommen. Darauf basierend kann eine erste Trainings-Zeitinformation als Trainingsausgabedaten ermittelt werden. Weiterhin kann dann zumindest ein Parameter der trainierten Funktion auf einem Vergleich der ermittelten Trainings-Zeitinformation des Trainings-Patienten mit einer ersten Vergleichs-Zeitinformation des Trainings-Patienten als Trainingsvergleichsdaten angepasst werden.
  • Die Trainingseingabedaten und die Trainingsvergleichsdaten sind miteinander verknüpft.
  • Die Trainingseingabedaten und Trainingsvergleichsdaten können insbesondere auf einer realen Patientenpopulation basieren. Das heißt eine Trainings-Patienteninformation kann auf einer realen Patienteninformation eines realen Patienten basieren.
  • Vorzugsweise umfasst die Trainings-Patienteninformation eines jeweiligen Trainings-Patienten einen möglichst umfangreichen patientenspezifischen Parametersatz. Die Trainings-Patienteninformation, welche für einen jeweiligen Trainings-Patienten vorliegt, kann dabei unterschiedliche patientenspezifische Parameter umfassen. Die Trainings-Vergleichsdaten können beispielsweise aus, vorzugsweise zeitaufgelösten, Bilddatensätzen des Trainings-Patienten unter Verwendung von Kontrastmittel ermittelt werden, aus welchen ein Zeitpunkt einer Kontrastmittelverstärkung zumindest in einem Teilbereich, vorzugsweise zu verschiedenen Zeitpunkten, d.h. für verschiedene Perfusionsphasen, extrahiert werden kann. Das Ermitteln der zumindest ersten Zeitinformation mittels einer Recheneinheit kann insbesondere automatisch durchgeführt werden, d.h. es kann insbesondere keine Benutzerinteraktion nötig sein. Die Recheneinheit weist dafür vorteilhafterweise einen Speicher auf, in welchen Programmcodemittel ladbar sind. Die Programmcodemittel weisen insbesondere Programmcode auf, welche das Ermitteln der ersten Zeitinformation ermöglichen, wenn eine Patienteninformation des Patienten bereitgestellt wird.
  • Das Ermitteln mittels der trainierten Funktion ist besonders vorteilhaft, weil die erste Zeitinformation für die bereitgestellte Patienteninformation und damit für jeden Patienten individuell automatisch ermittelt werden kann. Das Anwenden einer trainierten Funktion ermöglicht dabei nach der Trainingsphase eine besonders zeiteffiziente Ermittlung, insbesondere auch bei Berücksichtigung einer Vielzahl von Patientenparametern.
  • Die ermittelte erste Zeitinformation kann vorteilhaft erlauben, das Bildgebungsgerät entsprechend patientenspezifisch anzusteuern, so dass zu einem, insbesondere für eine optimale Diagnose, geeigneten Zeitpunkt die Erfassung der Messdaten, auf welchen der kontrastverstärkte Bilddatensatz beruht, ermöglicht werden kann. Damit kann eine für einen Patienten optimales Scan-Timing ermöglicht werden, weil die erste Zeitinformation nicht aus über ein Patientenkollektiv gemittelte vorgegebene Parametersätze oder anhand von vereinfachten Zusammenhängen, welche ggf. höchstens im Mittel zutreffen, gewählt wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Variante des Verfahrens umfasst der erste Teilbereich einen extravaskulären Teil des Untersuchungsbereichs und die erste Zeitinformation einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer an eine arterielle Perfusionsphase der Kontrastverstärkung durch das Kontrastmittel anschließenden Perfusionsphase.
  • Wie bereits zuvor beschrieben kann ein Bilddatensatz, welcher den Untersuchungsbereich während einer konkreten Perfusionsphasen in dem zumindest einen Teilbereich abbildet, insbesondere eine differenziertere Diagnose erlauben. Dabei ist der optimale Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung betreffend eine jeweilige Perfusionsphase patientenspezifisch, da verschiedene patientenspezifische Faktoren, die die Hämodynamik des Patienten und die intravenöse, intrazelluläre und extrazelluläre Kontrastverteilung beeinflussen, berücksichtigt werden müssen. Dabei ist eine patientenspezifische Streuung mit zunehmendem zeitlichem Verlauf, d.h. insbesondere für spätere Perfusionsphasen und entsprechend für einen extravaskulären Bereich stärker ausgeprägt. Ein extravaskulärer Bereich kann insbesondere einen Gewebebereich eines Zielorgans, beispielsweise die Leber, Niere, Lunge, Gehirn usw. umfassen. Bestehende Verfahren verlassen sich in der Regel auf über eine breite Patientenpopulation gemittelte Erfahrungswerte für eine zeitliche Anpassung eines Untersuchungsprotokolls, welche eine patientenspezifische Ermittlung nicht erlauben oder nur unter großem Zeit- und Rechenaufwand ermöglichen, insbesondere wenn eine Vielzahl an Parametern zu berücksichtigen sind. Vorteilhaft erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren mittels des Anwendens einer trainierten Funktion ein zeiteffizientes und robustes Ermitteln einer patientenspezifischen und damit optimierten ersten Zeitinformation insbesondere auch für an eine arterielle Perfusionsphase anschließende Perfusionsphase. Dies erlaubt vorteilhaft eine optimale Abstimmung der Ansteuerung des Bildgebungsgeräts für eine optimale Kontrastverstärkung in einem extravaskulären Teilbereich.
  • Gemäß einer weiteren Verfahrensvariante umfasst das Verfahren außerdem das Bereitstellen einer zweiten Zeitinformation mittels einer zweiten Schnittstelle, wobei die zweite Zeitinformation einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in dem ersten oder in einem zweiten, vom ersten verschiedenen Teilbereich des Untersuchungsbereichs betrifft, und wobei das Ansteuern auf der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation basiert.
  • Die zweite Zeitinformation kann beispielsweise auf einem Bolus-Tracking-Verfahren oder einem Test-Bolus-Verfahren basieren und/oder auf einem pharmakokinetischen Modell basieren. Beispielsweise kann ein zweiter Teilbereich einen Bereich einer Bestimmung der zweiten Zeitinformation im Untersuchungsbereich mittels einer Bolus-Tracking-Methode oder Test-Bolus-Methode umfassen.
  • Mittels einer konventionellen Methode, beispielsweise basierend auf einem Bolus-Tracking-Verfahren, einem Test-Bolus-Verfahren und/oder einem pharmakokinetischen Modell zumindest für die zweite Zeitinformation betreffend eine arterielle Verstärkung kann eine ausreichend gute Bestimmung der zweiten Zeitinformation, betreffend eine arterielle Verstärkung, ermöglicht werden. Wie bereits beschrieben kann der Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung betreffend eine jeweilige Perfusionsphase patientenspezifisch sein, da verschiedene patientenspezifische Faktoren beeinflussend wirken. Dabei ist eine patientenspezifische Streuung mit zunehmendem zeitlichem Verlauf, d.h. insbesondere für spätere Perfusionsphasen, und für den Verlauf der Kontrastverstärkung in extravaskulären Bereichen verstärkt ausgeprägt. Gleichermaßen ist auch eine patientenspezifische Streuung verstärkt, wenn ein relevanter erster Teilbereich entfernt von einem zweiten Teilbereich vorliegt, für oder in welchen die zweite Zeitinformation bestimmt wurde.
  • Die erste Zeitinformation, welche einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer an eine arterielle Perfusionsphase der Kontrastverstärkung durch das Kontrastmittel anschließenden Perfusionsphase betrifft, kann dazu dienen, die die zweite Zeitinformation anzupassen um ausgehend von der zweiten Zeitinformation einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer an eine arterielle Perfusionsphase anschließenden Perfusionsphase zu ermitteln. Das heißt die ermittelte erste Zeitinformation kann einen Zeit-Anpassungsfaktor umfassen, mittels welchen die erste Zeitinformation angepasst werden kann, um eine angepasste Zeitinformation zu erhalten. Basierend auf der angepassten Zeitinformation kann dann eine Ansteuerung des Bildgebungsgeräts ausgeführt werden. Beispielsweise kann eine Anpassung eine einfache Summe aus der ersten und der zweiten Zeitinformation darstellen. Es kann jedoch auch andere Ausführungsvarianten geben. Ein Zeit-Anpassungsfaktor kann auch in eine Multiplikation oder in eine anderweitige Anpassung eingehen.
  • Die zweite Zeitinformation kann auch in das Ermitteln der ersten Zeitinformation eingehen, so dass die erste Zeitinformation bereits eine angepasste Zeitinformation darstellt, basierend auf welcher eine Ansteuerung des Bildgebungsgeräts durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann das Ermitteln der ersten Zeitinformation auf der Patienteninformation und der zweiten Zeitinformation basieren. Beispielsweise kann die zweite Zeitinformation ein Eingabeparameter der trainierten Funktion sein.
  • Vorzugsweise kann eine Bestimmung der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation zeitlich parallel ablaufen, so dass ein besonders zeiteffizienter Ablauf gewährleistet werden kann.
  • Vorteilhaft kann in dieser Verfahrensvariante ausgenutzt werden, dass bereits eine zweite „grobe“ Zeitinformation vorliegt, auf welcher das erfindungsgemäße Verfahren aufsetzen kann, und lediglich eine patientenspezifische Anpassung durchgeführt werden muss. Vorteilhaft kann etwa auf patientenspezifisch gemessenen Werten für eine arterielle Phase, beispielsweise mittels einer Bolus-Tracking-Methode oder einer Test-Bolus-Methode und/oder eines pharmakokinetischen Modells, ausgegangen werden und daran anknüpfend eine zeiteffiziente und robuste patientenspezifische Ermittlung eines Zeitpunkts einer Kontrastverstärkung einer an einer arterielle Perfusionsphase anschließenden Perfusionsphase ermöglicht werden. Vorteilhaft kann dies eine besonders robusten Bestimmung einer Zeitinformation für eine Ansteuerung des Bildgebungsgeräts darstellen.
  • In einer weiteren Verfahrensvariante umfasst das Verfahren außerdem den Schritt des Bereitstellens einer zweiten Zeitinformation mittels einer zweiten Schnittstelle, wobei die zweite Zeitinformation einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in einem zweiten, vom ersten verschiedenen Teilbereich des Untersuchungsbereichs betrifft, und wobei die erste Zeitinformation einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in dem ersten Teilbereich betrifft, und das Ansteuern auf der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation basiert.
  • Die zweite Zeitinformation kann beispielsweise auf einem Bolus-Tracking-Verfahren oder einem Test-Bolus-Verfahren basieren und/oder auf einem pharmakokinetischen Modell basieren. Beispielsweise umfasst der zweite Teilbereich einen Ort einer Bestimmung der zweiten Zeitinformation im Untersuchungsbereich basierend auf einem Bolus-Tracking-Verfahren oder Test-Bolus-Verfahren. Vorteilhaft kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auch verbessert eine patientenspezifische Streuung eines Zeitpunkts einer arteriellen Perfusionsphase berücksichtigt werden, wenn ein relevanter erster Teilbereich entfernt von einem zweiten Teilbereich vorliegt, für oder in welchen die zweite Zeitinformation bestimmt wurde.
  • In gleicher Weise wie in der Ausführungsvariante zuvor beschrieben, kann die erste Zeitinformation dazu dienen, die zweite Zeitinformation anzupassen um ausgehend von der zweiten Zeitinformation einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arterielle Perfusionsphase in einem vom ersten Teilbereich beabstandeten Teilbereich zu bestimmen. Die ermittelte erste Zeitinformation kann einen Zeit-Anpassungsfaktor umfassen, mittels welchen die erste Zeitinformation angepasst werden kann, um eine angepasste Zeitinformation zu erhalten. Die zweite Zeitinformation kann in das Ermitteln der ersten Zeitinformation eingehen. Vorteilhaft kann ausgenutzt werden, dass bereits eine zweite „grobe“ Zeitinformation vorliegt, auf welcher das Verfahren aufsetzen kann, und lediglich eine patientenspezifische Anpassung durchgeführt werden muss.
  • Geht eine zweite Zeitinformation in das Ermitteln der ersten Zeitinformation mit ein, so kann das Ermitteln der ersten Zeitinformation durch Anwenden der trainierten Funktion gemäß einer Verfahrensvariante außerdem auf der zweiten Zeitinformation basieren, und zumindest ein Parameter der trainierten Funktion basierend auf einem Vergleich zwischen einer auf einer Trainings-Patienteninformation und einer zweiten Trainings-Zeitformation eines Trainings-Patienten basierenden ersten Trainings-Zeitinformation und einer ersten Vergleichs-Zeitinformation angepasst ist, wobei die erste Vergleichs-Zeitinformation mit der Trainings-Patienteninformation und der zweiten Trainings-Zeitinformation verknüpft ist.
  • Vorteilhaft kann die zweite Zeitinformation beim Ermitteln berücksichtig werden. Vorteilhafte kann durch das Ermitteln bereits eine angepasste Zeitinformation bereitgestellt werden.
  • Gemäß einer Verfahrensvariante basiert die zweite Zeitinformation auf einem pharmakokinetischen Modell in Verbindung mit einer Testbolus-Methode oder in Verbindung mit einer Bolus-Tracking-Methode.
  • Mittels eines pharmakokinetischen Modells in Verbindung mit einer Test-Bolus oder Bolus-Tracking-Methode kann eine besonders vorteilhafte zweite Zeitinformation bereitgestellt werden, welche eine besonders zuverlässige zweite Zeitinformation gewährleisten kann.
  • Gemäß einer Verfahrensvariante umfasst die Patienteninformation zumindest einen Parameter der folgenden Liste
    • - einen Patientenphysiologie-Parameter
    • - einen Patientenpathologie-Parameter
    • - ein Laborwert des Patienten
    • - eine Medikation des Patienten
    • - einen Parameter des verwendeten Kontrastmittels oder der Kontrastmittelgabe
    • - ein mittels des kontrastverstärkten Bilddatensatz abzubildendes (Ziel-)Organ.
  • Ein Patientenphysiologie-Parameter kann beispielsweise unter anderem ein Alter, ein Geschlecht, eine Größe, ein Gewicht, ein Herzzeitvolumen oder ein Blutvolumen des Patienten umfassen. Ein Patientenpathologie-Parameter kann beispielsweise eine Hyper- oder Hypotonie, einen Gefäßwiderstand, einen peripheren Gefäßwiderstand, eine Information über einen zurückliegenden chirurgischen Eingriff oder auch eine Information über eine Familienhistorie hinsichtlich vorliegender Erkrankungen umfassen. Ein Laborwert kann ein Hämatokrit-Wert oder ein auf einem mittels eines ELISA-Test-System („Enzyme-linked Immunosorbent Assay“, dt: antikörperbasiertes Nachweisverfahren (Assay)) ermittelten Laborwert oder einen anderweitigen Laborwert umfassen. Eine Medikation des Patienten kann beispielsweise die Einnahme von β Blockern oder ähnlichem umfassen. Ein Parameter des verwendeten Kontrastmittels oder der Kontrastmittelgabe kann eine Kontrastmittelkonzentration, eine Osmolalität oder Rheologie des Kontrastmittels, den Ort einer Kontrastmittelinjektion, ein Kontrastmittelvolumen, eine Dauer einer Kontrastmittelgabe oder eine Injektionsgeschwindigkeit des Kontrastmittels. Beispiele für einen Zusammenhang verschiedener patientenspezifischer Parameter sind beispielsweise untersucht worden in Bae KT: Intravenous contrast medium administration and scan timing at CT: considerations and approaches 1 (Radiology 2010;256 (1) :32-61), Bae KT: Peak contrast enhancement in CT and MR angiography: when does it occur and why? Pharmacokinetic study in a porcine model(Radiology 2003;227(3):809-16), Bae KT, Heiken J, Brink J: Aortic and hepatic peak enhancement at CT: effect of contrast medium injection rate-pharmacokinetic analysis and experimental porcine model (Radiology 1998;206(2):455-64), oder Bae KT, Seeck BA, Hildebolt CF, et al: Contrast enhancement in cardiovascular MDCT: effect of body weight, height, body surface area, body mass index, and obesity.(American Journal of Roentgenology 2008;190(3):777-84).
  • Vorzugsweise umfasst die Patienteninformation zumindest eine Mehrzahl an Parametern. Vorteilhaft können Einflussgrößen, welche eine Kontrastmittelverteilung beeinflussen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt werden.
  • Gemäß einer Verfahrensvariante wird für das Ansteuern ein Ansteuerungsparameter abgeleitet, welcher zumindest einen Parameter der folgenden Liste umfasst:
    • - Start oder Ende einer Datenakquisition,
    • - Start oder Ende einer Belichtung mit Röntgenstrahlung mittels einer von dem Bildgebungsgerät umfassten Röntgenquelle,
    • - Start oder Ende, Beschleunigung oder Geschwindigkeit einer Bewegung einer von dem Bildgebungsgerät umfassten Patientenlagerungsvorrichtung.
  • Der Start oder das Ende einer Datenakquisition kann insbesondere die Erfassung Messdaten mittels eines vom Bildgebungsgerät umfassten Detektors umfassen, auf welchen der erzeugte Bilddatensatz basiert. Das Ansteuern einer von dem Bildgebungsgerät umfassten Patientenlagerungsvorrichtung hinsichtlich eines Starts, Endes, Beschleunigung oder Geschwindigkeit einer Bewegung basierend auf der ermittelten Zeitinformation ermöglicht die optimale Positionierung des Patienten für die Datenakquisition und/oder dass in geeigneter Weise für den gesamten ggf. ausgedehnten Untersuchungsbereich Messdaten erfasst werden können.
  • Vorzugsweise kann basierend auf der ersten oder auf der ersten und der zweiten Zeitinformation eine optimale, insbesondere automatische, Ansteuerung des Bildgebungsgeräts zur Erzeugung des kontrastverstärkten Bilddatensatz ermöglicht werden. Vorteilhaft ist ein optimiertes, patientenspezifisches Scan-Timing zur Erfassung der Messdaten, welche dem Bilddatensatz zugrunde liegen ermöglicht.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Trainingsverfahren für eine trainierte Funktion zur Anwendung in einem Verfahren zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend die Schritte
    • - Erstes Bereitstellen einer Trainings-Patienteninformation und einer damit verknüpften ersten Vergleichs-Zeitinformation mittels einer ersten Trainings-Schnittstelle,
    • - Anwenden der trainierten Funktion auf die bereitgestellte Trainings-Patienteninformation und damit Ermitteln einer ersten Trainings-Zeitinformation mittels einer Trainings-Recheneinheit,
    • - Anpassen zumindest eines Parameters der trainierten Funktion basierend auf einem Vergleich der ersten Trainings-Zeitinformation und des korrespondierenden ersten Vergleichs-Zeitinformation mittels der Trainings-Recheneinheit,
    • - Zweites Bereitstellen der trainierten Funktion mittels einer zweiten Trainings-Schnittstelle.
  • Vorteilhaft kann eine trainierte Funktion bereitgestellt werden.
  • Das Bereitstellen einer Trainings-Patienteninformation und eines damit verknüpften ersten Vergleichs-Zeitinformation kann insbesondere ein Erfassen und/oder Auslesen eines computerlesbaren Datenspeichers und/oder ein Empfangen aus einer Datenspeichereinheit, beispielsweise einer Datenbank, umfassen. Vorzugsweise umfasst die Trainings-Patienteninformation die gleichen patientenspezifischen Parameter, welche in einem Verfahren zur Ansteuerung des Bildgebungsgeräts bereitgestellt werden sollen. Vorzugsweise umfasst die damit verknüpfte erste Vergleichs-Zeitinformation diejenige Art an Zeitinformation, welche in einem Verfahren zur Ansteuerung des Bildgebungsgerät für einen Patienten ermittelt werden soll.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass im Schritt des ersten Bereitstellens, neben einer Trainings-Patienteninformation außerdem eine zweite Trainings-Zeitinformation mittels der ersten Trainings-Schnittstelle bereitgestellt wird und dass im Schritt des Anwendens der trainierten Funktion die trainierte Funktion auf bereitgestellte Trainings-Patienteninformation und die bereitgestellte zweite Trainings-Zeitinformation angewendet wird, wodurch und eine erste Trainings-Zeitinformation ermittelt wird.
  • Die zweite Trainings-Zeitinformation kann dann beispielsweise einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in dem ersten oder in einem zweiten, vom ersten verschiedenen Teilbereich eines Trainings-Untersuchungsbereichs des Trainings-Patienten betreffen. Die erste Trainings-Zeitinformation kann dann einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer an eine arterielle Perfusionsphase der Kontrastverstärkung durch das Kontrastmittel anschließenden Perfusionsphase in dem ersten Teilbereich, umfassend einen extravaskulären Teil des Trainings-Untersuchungsbereichs des Trainings-Patienten, betreffen.
  • Die zweite Trainings-Zeitinformation kann auch einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in einem zweiten, vom ersten verschiedenen Teilbereich des Trainings-Untersuchungsbereichs des Trainings-Patienten betreffen. Die erste Trainings-Zeitinformation kann dann einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in dem ersten Teilbereich betreffen.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts für die Erfassung eines kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs eines Patienten gemäß einem zuvor beschriebenen Verfahren und seiner Aspekte, umfassend
    • - eine Schnittstelle ausgebildet zum Bereitstellen einer Patienteninformation des Patienten,
    • - eine Recheneinheit, ausgebildet zum Ermitteln einer ersten Zeitinformation, betreffend einen Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung durch das Kontrastmittel in zumindest einem ersten Teilbereich des Untersuchungsbereichs, basierend auf der Patienteninformation durch Anwenden einer trainierten Funktion, wobei zumindest ein Parameter der trainierten Funktion basierend auf einem Vergleich zwischen einer auf einer Trainings-Patienteninformation eines Trainings-Patienten basierenden ersten Trainings-Zeitinformation und einer ersten Vergleichs-Zeitinformation angepasst ist, wobei die erste Vergleichs-Zeitinformation mit der Trainings-Patienteninformation verknüpft ist, und
    • - eine Steuereinheit, ausgebildet zum Ansteuern des Bildgebungsgeräts basierend auf der ersten Zeitinformation.
  • Die Vorrichtung kann außerdem eine zweite Schnittstelle aufweisen, ausgebildet eine zweite Zeitinformation bereitzustellen.
  • Eine solche Vorrichtung zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts kann insbesondere dazu ausgebildet sein, die zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts und ihre Aspekte auszuführen. Die Vorrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Verfahren und ihre Aspekte auszuführen, indem die Schnittstelle bzw. Schnittstellen, die Recheneinheit und die Steuereinheit ausgebildet sind, die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen.
  • Die Vorteile der vorgeschlagenen Vorrichtung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des vorgeschlagenen Verfahrens zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die Vorrichtung zur Ansteuerung übertragen werden und umgekehrt.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Bildgebungsgerät umfassend eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts.
  • Dabei ist das Bildgebungsgerät vorteilhafterweise zur Ausführung einer Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zur Ansteuerung des Bildgebungsgeräts ausgebildet. Die Vorteile des vorgeschlagenen Bildgebungsgerät entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des vorgeschlagenen Verfahrens zur Ansteuerung des Bildgebungsgeräts. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf das Bildgebungsgerät übertragen werden und umgekehrt.
  • Das Bildgebungsgerät kann vorzugsweise als CT-Gerät ausgebildet sein.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Trainingsvorrichtung zur Bereitstellung einer trainierten Funktion für die Anwendung in einem zuvor beschriebenen Verfahren zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts umfassend
    • - eine Trainings-Schnittstelle, ausgebildet zum Bereitstellen einer Trainings-Patienteninformation und einer damit verknüpften ersten Vergleichs-Zeitinformation,
    • - eine Trainings-Recheneinheit ausgebildet zum Anwenden der trainierten Funktion auf die bereitgestellte Trainings-Patienteninformation und damit zum Ermitteln einer ersten Trainings-Zeitinformation, wobei die Trainings-Recheneinheit ferner ausgebildet ist zum Anpassen zumindest eines Parameters der trainierten Funktion basierend auf einem Vergleich der ersten Trainings-Zeitinformation und des korrespondierenden ersten Vergleichs-Zeitinformation,
    • - eine zweite Trainings-Schnittstelle, ausgebildet zum Bereitstellen der trainierten Funktion.
  • Eine solche Trainingsvorrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, das zuvor beschriebenen erfindungsgemäße Trainingsverfahren zur Bereitstellung einer trainierten Funktion und seine Aspekte auszuführen. Die Trainingsvorrichtung ist dazu ausgebildet, das Verfahren und seine Aspekte auszuführen, indem die Trainings-Schnittstelle und die Trainings-Recheneinheit ausgebildet sind, die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die Trainingsvorrichtung übertragen werden und umgekehrt.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher einer Vorrichtung zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte eines der zuvor beschriebenen Verfahren zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts und ihre Aspekte auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Vorrichtung ausgeführt werden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Trainings-Speicher einer Trainingsvorrichtung ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des zuvor beschriebenen Trainings-Verfahrens und seine Aspekte auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Trainingsvorrichtung ausgeführt werden.
  • Ein Computerprogrammprodukt kann ein Computerprogramm sein oder ein Computerprogramm umfassen. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Vorrichtung bzw. der Trainingsvorrichtung die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Vorrichtung bzw. die Trainingsvorrichtung muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, so dass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder auf einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in eine Recheneinheit bzw. Trainings-Recheneinheit der Vorrichtung bzw. Trainingsvorrichtung geladen werden kann.
  • Die Erfindung kann ein computerlesbares Speichermedium betreffen, auf welchem von der Vorrichtung lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte eines der zuvor beschriebenen Verfahrenen zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts oder ihre Aspekte auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Vorrichtung ausgeführt werden.
  • Beispiele für ein computerlesbares Speichermedium sind eine DVD, ein Magnetband, eine Festplatte oder ein USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software, gespeichert ist.
  • Die Erfindung kann ein computerlesbares Speichermedium, auf welchem von einer Trainingsvorrichtung lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des zuvor beschriebenen Trainingsverfahrens oder eines seiner Aspekte auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Trainingsvorrichtung ausgeführt werden.
  • Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Verarbeitungseinheiten und/oder Trainingsvorrichtungen auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Ein Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, sowie Hardware-Komponenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen
  • Im Rahmen der Erfindung können außerdem Merkmale, welche in Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung und/oder unterschiedliche Anspruchskategorien (Verfahren, Verwendung, Vorrichtung, System, Anordnung usw.) beschrieben sind, zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden. Beispielsweise kann ein Anspruch, der eine Vorrichtung betrifft, auch mit Merkmalen, die im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet werden und umgekehrt. Funktionale Merkmale eines Verfahrens können dabei durch entsprechend ausgebildete gegenständliche Komponenten ausgeführt werden.
  • Die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ schließt nicht aus, dass das betroffene Merkmal auch mehrfach vorhanden sein kann. Die Verwendung des Ausdrucks „aufweisen“ schließt nicht aus, dass die mittels des Ausdrucks „aufweisen“ verknüpften Begriffe identisch sein können. Beispielsweise weist die medizinische Bildgebungsvorrichtung die medizinische Bildgebungsvorrichtung auf. Die Verwendung des Ausdrucks „Einheit“ schließt nicht aus, dass der Gegenstand, auf den sich der Ausdruck „Einheit“ bezieht, mehrere Komponenten aufweisen kann, die räumlich voneinander separiert sind.
  • Der Ausdruck „basierend auf“ kann im Kontext der vorliegenden Anmeldung insbesondere im Sinne des Ausdrucks „unter Verwendung von“ verstanden werden. Insbesondere schließt eine Formulierung, der zufolge ein erstes Merkmal basierend auf einem zweiten Merkmal erzeugt (alternativ: ermittelt, bestimmt etc.) wird, nicht aus, dass das erste Merkmal basierend auf einem dritten Merkmal erzeugt (alternativ: ermittelt, bestimmt etc.) werden kann.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungsformen unter Hinweis auf die beigefügten Figuren erläutert. Die Darstellung in den Figuren ist schematisch, stark vereinfacht und nicht zwingend maßstabsgetreu. Es zeigen:
    • 1 ein schematisches Ablaufdiagramm für eine beispielhafte Verfahrensvariante zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts,
    • 2 ein schematisches Ablaufdiagramm für eine weitere beispielhafte Verfahrensvariante zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts,
    • 3 eine alternative Darstellungsform eines Ablaufs einer beispielhafte Verfahrensvariante zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts anhand eines Datenflusses,
    • 4 eine alternative Darstellungsform eines Ablaufs einer beispielhafte Verfahrensvariante zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts anhand eines Datenflusses,
    • 5 ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Trainingsverfahren für die Bereitstellung einer trainierten Funktion,
    • 6 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts und eine schematische Darstellung einer Trainingsvorrichtung zur Bereitstellung einer trainierten Funktion,
    • 7 ein beispielhaftes Bildgebungsgerät.
  • 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm für eine beispielhafte Verfahrensvariante zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts für die Erfassung eines kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs eines Patienten 39. Das Verfahren umfasst Schritte des Bereitstellens S1, des Ermittelns S2 und des Ansteuerns S3.
  • Im Schritt des Bereitstellens S1 wird eine Patienteninformation PI mittels einer Schnittstelle IF1 bereitgestellt.
  • Die Patienteninformation PI umfasst bevorzugt zumindest einen Parameter der folgenden Liste
    • - einen Patientenphysiologie-Parameter
    • - einen Patientenpathologie-Parameter
    • - ein Laborwert des Patienten
    • - eine Medikation des Patienten
    • - einen Parameter des verwendeten Kontrastmittels oder der Kontrastmittelgabe
    • - ein mittels des kontrastverstärkten Bilddatensatzes abzubildendes (Ziel-)Organ.
  • Im Schritt des Ermittelns S2 wird eine ersten Zeitinformation t1 betreffend einen Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung durch ein Kontrastmittel in zumindest einem ersten Teilbereich des Untersuchungsbereichs mittels einer Recheneinheit CU basierend auf der Patienteninformation PI und durch Anwenden einer trainierten Funktion TF ermittelt, wobei zumindest ein Parameter der trainierten Funktion TF basierend auf einem Vergleich zwischen einer auf einer Trainings-Patienteninformation T-PI eines Trainings-Patienten basierenden ersten Trainings-Zeitinformation und einer ersten Vergleichs-Zeitinformation angepasst ist, wobei die erste Vergleichs-Zeitinformation mit der Trainings-Patienteninformation verknüpft ist. Bevorzugt umfasst die trainierte Funktion ein neuronales Netz.
  • Im Schritt des Ansteuerns S3 wird das Bildgebungsgerät 32 basierend auf der ermittelten ersten Zeitinformation t1 mittels einer Steuerungseinheit 51 angesteuert, wobei basierend auf der ersten Zeitinformation t1 der kontrastmittelverstärkte Bilddatensatz erfasst wird.
  • Für das Ansteuern kann insbesondere zumindest basierend auf der ersten Zeitinformation t1 ein Ansteuerungsparameter abgeleitet werden, welcher zumindest einen Parameter der folgenden Liste umfasst:
    • - Start oder Ende einer Datenakquisition mittels eines vom dem Bildgebungsgerät umfassten Messdatenakquisitionseinheit, insbesondere mittels eines Detektors,
    • - Start oder Ende einer Belichtung mit Röntgenstrahlung mittels einer von dem Bildgebungsgerät umfassten Röntgenquelle,
    • - Start oder Ende, Beschleunigung oder Geschwindigkeit einer Bewegung einer Patientenlagerungsvorrichtung des Bildgebungsgeräts.
  • Beispielsweise umfasst der erste Teilbereich einen extravaskulären Teil des Untersuchungsbereichs und die erste Zeitinformation t1 einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer an eine arterielle Perfusionsphase der Kontrastverstärkung durch das Kontrastmittel anschließenden Perfusionsphase betrifft, so dass für eine Diagnose relevante Strukturen in dem extravaskulären Bereich vorteilhaft und kontrastverstärkt dargestellt werden können. Der extravaskuläre Bereich kann insbesondere von einem Zielorgan des Patienten in dem Teilbereich umfasst sein. Basierend auf der patientenindividuell ermittelten ersten Zeitinformation t1 kann vorteilhafterweise ein angepasstes Scan-Timing und eine darauf abgestimmte Ansteuerung des Bildgebungsgeräts 32 ermöglicht werden, so dass für einen Patienten ein für eine Diagnose besonders vorteilhafter Bilddatensatz erzeugt werden kann.
  • 2 zeigt ein schematisches Flussdiagramm für eine weitere beispielhafte Verfahrensvariante zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts 32.
  • In dieser Variante wird im Schritt des Bereitstellens S4 einer zweiten Zeitinformation t2 mittels einer zweiten Schnittstelle IF2 bereitgestellt.
  • Beispielweise betrifft dann die zweite Zeitinformation t2 einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in dem ersten Teilbereich oder in einem zweiten, vom ersten verschiedenen Teilbereich des Untersuchungsbereichs. Die zweite Zeitinformation t2 kann basierend auf einer Test-Bolus-Methode oder basierend auf einer Bolus-Tracking-Methode bestimmt worden sein. Die zweite Zeitinformation t2 kann basierend auf einer der beiden Methoden in Kombination mit einem pharmakokinetischen Modell bestimmt worden sein. Die zweite Zeitinformation t2 kann für den ersten Teilbereich ermittelt worden sein. Beispielsweise kann der Untersuchungsbereich ein ausgedehnter Untersuchungsbereich sein. Beispielsweise kann für den zweiten Teilbereich eine zweite Zeitinformation t2 basierend auf einer Test-Bolus-Methode oder basierend auf einer Bolus-Tracking-Methode bestimmt worden sein und der erste Teilbereich vom zweiten Teilbereich beabstandet sein.
  • In einem anderen Beispiel betrifft die erste Zeitinformation t1 einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in dem ersten Teilbereich und die zweite Zeitinformation t2 einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in einem zweiten, vom ersten verschiedenen Teilbereich des Untersuchungsbereichs. Beispielsweise kann der Untersuchungsbereich ein ausgedehnter Untersuchungsbereich sein. Beispielsweise kann für den zweiten Teilbereich eine zweite Zeitinformation t2 basierend auf einer Test-Bolus-Methode oder basierend auf einer Bolus-Tracking-Methode bestimmt worden sein und der erste beabstandet von dem zweiten Teilbereich vorliegen.
  • Im Schritt des Ansteuerns S3 wird dann das Bildgebungsgerät 32 basierend auf der ersten Zeitinformation t1 und der zweiten Zeitinformation t2 angesteuert.
  • Das Verfahren kann außerdem einen Schritt des Darstellens S5 des erzeugten Bilddatensatzes umfassen.
  • Das Verfahren kann außerdem den Schritt einer Ermittlung S6 der zweiten Zeitinformation t2 beispielsweise basierend auf einem pharmakokinetischen Modell PKM umfassen. Dabei kann in die Ermittlung der zweiten Zeitinformation t2 ein mittels einer Test-Bolus-Methode oder einer Bolus-Tracking-Methode bestimmter Zeitwert eingehen.
  • 3 zeigt eine alternative Darstellungsform eines Ablaufs einer beispielhafte Verfahrensvariante zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts anhand eines Datenflusses.
  • In dieser Variante wird die Patienteninformation PI als Eingangsparameter für die trainierte Funktion TF bereitgestellt. Basierend auf der trainierten Funktion TF wird die erste Zeitinformation t1 ermittelt.
  • Ebenso wird eine Modellinformation MI für ein pharmakokinetisches Modell PKM bereitgestellt, mittels welchem die zweite Zeitinformation t2 ermittelt werden kann. Die Modellinformation MI kann insbesondere einen Wert aus einem Bolus-Tracking-Verfahren oder einen Test-Bolus-Verfahren umfassen. Die Modellinformation kann außerdem insbesondere eine Information hinsichtlich eines Parameters des verwendeten Kontrastmittels oder der Kontrastmittelgabe umfassen. Die Modellinformation kann auch eine Information über einen Teilbereich, für welchen die zweite Zeitinformation t2 ermittelt wird, umfassen und ggf. weitere Patienteninformationen.
  • Anschließend wird die erste und die zweite Zeitinformation kombiniert oder die zweite Zeitinformation mittels der ersten Zeitinformation angepasst, so dass eine angepasste Zeitinformation t3 ermittelt werden kann, welche anschließend im Schritt des Ansteuerns genutzt werden kann, um das Bildgebungsgerät für die Erzeugung des Bilddatensatzes optimal anzusteuern. Die erste Zeitinformation t1 kann in dieser Variante folglich als Anpassungs-Zeitinformation beschrieben werden.
  • Insbesondere kann auch eine Information über den Untersuchungsbereich, beispielsweise eine Ausdehnung, bzw. abzubildende Teilbereiche als Information in das Ermitteln eingehen.
  • 4 zeigt eine alternative Darstellungsform eines Ablaufs einer beispielhafte Verfahrensvariante zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts anhand eines Datenflusses.
  • In dieser Variante geht die zweite Zeitinformation t2 als Eingabeparameter in die trainierte Funktion TF neben der Patienteninformation mit eine erste Zeitinformation t1 zu ermitteln. In dieser Variante entspräche die erste Zeitinformation t1 bereits der angepassten Zeitinformation, basierend auf welcher ein Ansteuern ausgeführt werden kann.
  • Die trainierte Funktion ist in dieser Variante außerdem mittels einer zweiten Trainings-Zeitinformation trainiert. Das heißt zumindest ein Parameter der trainierten Funktion TF ist basierend auf einem Vergleich zwischen einer auf der Trainings-Patienteninformation und der zweiten Trainings-Zeitformation eines Trainings-Patienten basierenden ersten Trainings-Zeitinformation und einer ersten Vergleichs-Zeitinformation angepasst ist, wobei die erste Vergleichs-Zeitinformation mit der Trainings-Patienteninformation und der zweiten Trainings-Zeitinformation verknüpft ist.
  • 5 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Trainingsverfahren für die Bereitstellung einer trainierten Funktion FK.
  • Das Trainingsverfahren umfasst die Schritte des ersten Bereitstellens T1, des Anwendens T2, des Anpassens T3 und des zweiten Bereitstellens T4.
  • Im Schritt des Bereitstellens T1 wird zumindest eine Trainings-Patienteninformation und eine damit verknüpfte erste Vergleichs-Zeitinformation mittels einer ersten Trainings-Schnittstelle T-IF1 bereitgestellt.
  • Im Schritt des Anwendens T2 wird die trainierte Funktion TF auf die bereitgestellte Trainings-Patienteninformation angewendet und damit eine erste Trainings-Zeitinformation mittels einer Trainings-Recheneinheit T-CU ermittelt.
  • Im Schritt des Anpassens T3 zumindest ein Parameter der trainierten Funktion TF wird basierend auf einem Vergleich der ersten Trainings-Zeitinformation und des korrespondierenden ersten Vergleichs-Zeitinformation mittels der Trainings-Recheneinheit T-CU angepasst.
  • Im Schritt des zweiten Bereitstellens T4 wird die trainierte Funktion TF mittels einer zweiten Trainings-Schnittstelle T-IF2 bereitgestellt.
  • Insbesondere kann ein Trainingsverfahren wiederholt basierend auf einer Vielzahl an Trainings-Patienteninformationen und damit verknüpften Vergleichs-Zeitinformationen durchgeführt werden.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts und eine schematische Darstellung einer Trainingsvorrichtung zur Bereitstellung einer trainierten Funktion.
  • Die Vorrichtung SY zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts 32 umfasst eine erste Schnittstelle IF1 ausgebildet zum Bereitstellen S1 einer Patienteninformation PI des Patienten 39. Die Vorrichtung SY umfasst außerdem eine Recheneinheit CU, ausgebildet zum Ermitteln S2 einer ersten Zeitinformation t1, betreffend einen Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung durch das Kontrastmittel in zumindest einem ersten Teilbereich des Untersuchungsbereichs, basierend auf der Patienteninformation PI durch Anwenden einer trainierten Funktion TF, wobei zumindest ein Parameter der trainierten Funktion TF basierend auf einem Vergleich zwischen einer auf einer Trainings-Patienteninformation T-PI eines Trainings-Patienten basierenden ersten Trainings-Zeitinformation und einer ersten Vergleichs-Zeitinformation angepasst ist, wobei die erste Vergleichs-Zeitinformation mit der Trainings-Patienteninformation verknüpft ist. Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Steuereinheit 51, ausgebildet zum Ansteuern S3 des Bildgebungsgeräts 32 basierend auf der ersten Zeitinformation t1.
  • Die Vorrichtung kann außerdem eine Speichereinheit MU umfassen.
  • Die Vorrichtung kann außerdem eine zweite Schnittstelle IF2 umfassen. Mittels der zweiten Schnittstelle kann eine zweite Zeitinformation bereitgestellt werden. Die Steuereinheit 51 kann dann insbesondere ausgebildet sein, das medizinische Gerät basierend auf der ersten Zeitinformation t1 und der zweiten Zeitinformation t2 anzusteuern.
  • Die Vorrichtung SY ist insbesondere mit dem Bildgebungsgerät 32 signaltechnisch gekoppelt, so dass das Bildgebungsgerät 32 mittels der Vorrichtung SY ansteuerbar ist.
  • Die Vorrichtung SY ist insbesondere zur Ausführung eines vorgeschlagenen Verfahrens zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts 32 ausgebildet.
  • 6 zeigt außerdem eine Trainingsvorrichtung T-SY zur Bereitstellung einer trainierten Funktion.
  • Die Trainingsvorrichtung T-SY umfasst eine erste Trainings-Schnittstelle T-IF1, ausgebildet zum Bereitstellen T1 einer Trainings-Patienteninformation und einer damit verknüpften ersten Vergleichs-Zeitinformation.
  • Die Trainingsvorrichtung T-SY umfasst ferner eine Trainings-Recheneinheit T-CU ausgebildet zum Anwenden T2 der trainierten Funktion TF auf die bereitgestellte Trainings-Patienteninformation und damit zum Ermitteln einer ersten Trainings-Zeitinformation. Die Trainings-Recheneinheit T-CU ist ferner ausgebildet zum Anpassen zumindest eines Parameters der trainierten Funktion TF basierend auf einem Vergleich der ersten Trainings-Zeitinformation und des korrespondierenden ersten Vergleichs-Zeitinformation. Die Trainingsvorrichtung T-SY umfasst eine zweite Trainings-Schnittstelle T-IF2, ausgebildet zum Bereitstellen der trainierte Funktion TF.
  • Die erste Schnittstelle kann in Ausbildungsvarianten insbesondere dazu ausgebildet sein, eine zweite Trainings-Zeitinformation bereitzustellen. Die Trainings-Recheneinheit T-CU kann insbesondere ausgebildet sein, die trainierte Funktion TF auf die Trainings-Patienteninformation und die zweite Trainings-Zeitinformation anzuwenden.
  • Die dargestellte Trainingseinheit T-SY ist vorteilhafterweise dazu ausgebildet sein, ein vorgeschlagenes Verfahren zur Bereitstellung einer trainierten Funktion auszuführen.
  • Bei der Vorrichtung SY und/oder bei der Trainingsvorrichtung T-SY kann es sich insbesondere um einen Computer, einen Mikrocontroller oder um einen integrierten Schaltkreis handeln. Alternativ kann es sich dabei um einen realen oder virtuellen Verbund von Computern handeln (ein englischer Fachbegriff für einen realen Verbund ist „Cluster“, ein englischer Fachbegriff für einen virtuellen Verbund ist „Cloud“). Die Vorrichtung SY und/oder der Trainingsvorrichtung T-SY kann auch als virtuelles System ausgebildet sein, das auf einem realen Computer oder einem realen oder virtuellen Verbund von Computern ausgeführt wird (engl. virtualization).
  • Bei einer Schnittstelle IF1, IF2 und/oder einer Trainings-Schnittstelle T-IF1, T-IF2 kann es sich um eine Hardware- oder Softwareschnittstelle handeln (beispielsweise PCI-Bus, USB oder Firewire). Eine Recheneinheit CU und/oder eine Trainings-Recheneinheit T-CU kann Hardware-Elemente oder Software-Elemente aufweisen, beispielsweise einen Mikroprozessor oder ein sogenanntes FPGA (englisches Akronym für „Field Programmable Gate Array“). Eine Speichereinheit MU und/oder eine Trainings-Speichereinheit T-MU kann als nicht dauerhafte Arbeitsspeicher (Random Access Memory, kurz RAM) oder als dauerhafter Massenspeicher (Festplatte, USB-Stick, SD-Karte, Solid State Disk) realisiert sein.
  • Die Schnittstelle IF1, IF2 und/oder eine Trainingsschnittstelle T-IF1, T-IF2 können insbesondere mehrere Unterschnittstellen umfassen. Mit anderen Worten kann die Schnittstelle IF und/oder die Trainingsschnittstelle T-IF auch eine Vielzahl von Schnittstellen IF bzw. Vielzahl von Trainingsschnittstellen T-IF umfassen. Die Recheneinheit CU und/oder die Trainings-Recheneinheit T-CU können insbesondere mehrere Unterrecheneinheiten umfassen, die unterschiedliche Schritte der jeweiligen Verfahren ausführen. Mit anderen Worten kann die Recheneinheit CU und/oder die Trainingsrecheneinheit T-CU auch als Vielzahl von Recheneinheiten CU bzw. Vielzahl von Trainingsrecheneinheiten T-CU aufgefasst werden.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung SY über ein Netzwerk NETW mit dem Trainingsvorrichtung T-SY verbunden. Beispielsweise eine mittels der Trainingsvorrichtung trainierten Funktion über das Netzwerk NETW an eine Vorrichtung übertragen werden. Weiterhin ist die Vorrichtung SY in dem gezeigten Beispiel direkt mit einem medizinischen Gerät 32 gekoppelt. Insbesondere kann die Vorrichtung auch von dem medizinischen Gerät 32 umfasst sein. Die Vorrichtung SY kann aber auch mittels des Netzwerks NETW mit dem medizinischen Bildgebungsgerät 32 verbunden sein.
  • Weiterhin kann eine Kommunikation zwischen der Vorrichtung SY und der Trainingsvorrichtung T-SY auch offline erfolgen, beispielsweise durch einen Austausch von Datenträgern.
  • Eine Kommunikation zwischen der Vorrichtung SY und der Trainingsvorrichtung T-SY kann beispielsweise darin bestehen, dass von der Vorrichtung SY weitere Trainings-Daten an die Trainingsvorrichtung T-SY übermittelt werden, oder dass die Trainingsvorrichtung T-SY die trainierte Funktion an die Vorrichtung SY übermittelt. Weiterhin kann die Trainingsvorrichtung T-SY weiterhin mit anderen Datenquellen verbunden sein.
  • Beim Netzwerk NETW kann es sich um ein lokales Netzwerk (ein englischer Fachbegriff ist „Local Area Network“, kurz „LAN“) oder um ein großräumiges Netzwerk (ein englischer Fachbegriff ist „Wide Area Network“, kurz „WAN“) handeln. Ein Beispiel für ein lokales Netzwerk ist ein Intranet, ein Beispiel für ein großräumiges Netzwerk ist das Internet. Das Netzwerk NETW kann insbesondere auch drahtlos ausgeführt sein, insbesondere als WLAN (für „wireless LAN“, im englischen ist die Abkürzung „WiFi“ gebräuchlich) oder als Bluetooth-Verbindung. Das Netzwerk NETW kann auch als Kombination der genannten Beispiele ausgeführt sein.
  • 8 zeigt ein Bildgebungsgerät 32 in Form eines Computertomographie-Geräts.
  • Das CT-Gerät weist eine Gantry 33 mit einem Rotor 35 auf. Der Rotor 35 umfasst zumindest eine Strahlungsquelle 37, insbesondere eine Röntgenröhre, und in Gegenüberstellung dazu zumindest einen Detektor 36. Der Detektor 36 und die Strahlungsquelle 37 sind um eine gemeinsame Achse 43 (auch Rotationsachse genannt) rotierbar. Der Patient 39 ist auf einer Patientenliege 41 gelagert und ist entlang der Rotationsachse 43 durch die Gantry 33 bewegbar. Im Allgemeinen kann der Patient 39 beispielsweise einen tierischen Patienten und/oder einen menschlichen Patienten umfassen.
  • Das CT-Gerät 32 umfasst eine Verarbeitungseinheit 45 umfassend eine Vorrichtung SY zur Ansteuerung des medizinischen Bildgebungsgeräts 32 mit einer Recheneinheit CU, einer Schnittstelle IF1 und einer Steuereinheit 51. Die Verarbeitungseinheit umfasst außerdem eine Speichereinheit MU und eine zweite Schnittstelle IF2.
  • Des Weiteren ist eine Eingabeeinrichtung 47 und eine Ausgabeeinrichtung 49 mit der Verarbeitungseinheit 45 verbunden. Die Eingabeeinrichtung 47 und die Ausgabeeinrichtung 49 können beispielsweise eine Interaktion, beispielsweise eine manuelle Konfiguration, eine Bestätigung oder ein Auslösen eines Verfahrensschritts durch einen Anwender ermöglichen. Beispielsweise können dem Nutzer auf dem Ausgabevorrichtung 49 umfassend ein Monitor Computertomograph-Projektionsdatensätze und/oder ein zweidimensionaler Bilddatensatz oder ein dreidimensionaler Bilddatensatz angezeigt werden.
  • Üblicherweise werden aus einer Vielzahl an Projektionswinkeln während einer relativen Rotationsbewegung zwischen der Strahlungsquelle und dem Patienten Messdaten in Form von einer Mehrzahl an (Roh-) Projektionsdatensätze des Patienten 39 aufgenommen während der Patient 39 kontinuierlich oder sequentiell durch die Gantry 33 mittels der Patientenliege 41 bewegt wird.
  • Anschließend kann basierend auf den Projektionsdatensätzen mittels eines mathematischen Verfahrens, beispielsweise umfassend eine gefilterte Rückprojektion oder ein iteratives Rekonstruktionsverfahren, ein Schichtbilddatensatz für eine jeweilige z-Position entlang der Rotationsachse innerhalb eines Untersuchungsbereichs rekonstruiert werden. Jedem Schichtbilddatensatz sind Projektionsdatensätze aus einem Projektionswinkelintervall zugeordnet werden, auf welchem der Schichtbilddatensatz basiert.
  • Dem Patient 39 kann mit Hilfe eines Kontrastmittelapplikators ein Kontrastmittelbolus injiziert werden, so dass ein kontrastverstärkter Bilddatensatz erzeugt werden kann.
  • Die von der Verarbeitungseinheit 45 umfasste Vorrichtung zur Ansteuerung des Bildgebungsgerät ist insbesondere ausgebildet ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ansteuerung des Bildgebungsgeräts 32 für die Erzeugung eines kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs eines Patienten 39.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts (32) für die Erfassung eines kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs eines Patienten (39), umfassend die Schritte - Bereitstellen (S1) einer Patienteninformation (PI) des Patienten (39) mittels einer Schnittstelle (IF1), - Ermitteln (S2) einer ersten Zeitinformation (t1) betreffend einen Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung durch ein Kontrastmittel in zumindest einem ersten Teilbereich des Untersuchungsbereichs mittels einer Recheneinheit (CU) basierend auf der Patienteninformation (PI) und durch Anwenden einer trainierten Funktion (TF), wobei zumindest ein Parameter der trainierten Funktion (TF) basierend auf einem Vergleich zwischen einer auf einer Trainings-Patienteninformation (T-PI) eines Trainings-Patienten basierenden ersten Trainings-Zeitinformation und einer ersten Vergleichs-Zeitinformation angepasst ist, wobei die erste Vergleichs-Zeitinformation mit der Trainings-Patienteninformation verknüpft ist, und - Ansteuern (S3) des Bildgebungsgeräts (32) basierend auf der ermittelten ersten Zeitinformation (t1) mittels einer Steuerungseinheit (51), wobei der kontrastmittelverstärkte Bilddatensatz erfasst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Teilbereich einen extravaskulären Teil des Untersuchungsbereichs umfasst und die erste Zeitinformation (t1) einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer an eine arterielle Perfusionsphase der Kontrastverstärkung durch das Kontrastmittel anschließenden Perfusionsphase betrifft.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, außerdem umfassend - Bereitstellen (S4) einer zweiten Zeitinformation (t2) mittels einer zweiten Schnittstelle (IF2), wobei die zweite Zeitinformation (t2) einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in dem ersten oder in einem zweiten, vom ersten verschiedenen Teilbereich des Untersuchungsbereichs betrifft, und wobei das Ansteuern (S3) auf der ersten Zeitinformation (t1) und der zweiten Zeitinformation (t2) basiert.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem umfassend - Bereitstellen (S4) einer zweiten Zeitinformation (t2) mittels einer zweiten Schnittstelle (IF2), wobei die zweite Zeitinformation (t2) einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in einem zweiten, vom ersten verschiedenen Teilbereich des Untersuchungsbereichs betrifft, und - wobei die erste Zeitinformation (t1) einen Zeitpunkt der Kontrastverstärkung während einer arteriellen Perfusionsphase der Kontrastverstärkung zumindest in dem ersten Teilbereich betrifft, und wobei das Ansteuern (S3) auf der ersten Zeitinformation (t1) und der zweiten Zeitinformation (t2) basiert.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Ermitteln der ersten Zeitinformation (t1) durch Anwenden der trainierten Funktion außerdem auf der zweiten Zeitinformation (t2) basiert, und zumindest ein Parameter der trainierten Funktion (TF) basierend auf einem Vergleich zwischen einer auf einer Trainings-Patienteninformation und einer zweiten Trainings-Zeitformation eines Trainings-Patienten basierenden ersten Trainings-Zeitinformation und einer ersten Vergleichs-Zeitinformation angepasst ist, wobei die erste Vergleichs-Zeitinformation mit der Trainings-Patienteninformation und der zweiten Trainings-Zeitinformation verknüpft ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die zweite Zeitinformation (t2) basieren auf einem pharmakokinetischen Modell (PKM) in Verbindung mit einer Testbolus-Methode oder in Verbindung mit einer Bolus-Tracking-Methode ermittelt wurde.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Patienteninformation (PI) zumindest einen Parameter der folgenden Liste umfasst - einen Patientenphysiologie-Parameter - einen Patientenpathologie-Parameter - ein Laborwert des Patienten - eine Medikation des Patienten - einen Parameter des verwendeten Kontrastmittels oder der Kontrastmittelgabe - ein mittels des kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes abzubildendes Organ.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei für das Ansteuern (S3) ein Ansteuerungsparameter abgeleitet wird, welcher zumindest einen Parameter der folgenden Liste umfasst: - Start oder Ende einer Datenakquisition, - Start oder Ende einer Belichtung mit Röntgenstrahlung mittels einer von dem medizinischen Bildgebungsgerät umfassten Röntgenquelle, - Start oder Ende, Beschleunigung oder Geschwindigkeit einer Bewegung einer von dem medizinischen Bildgebungsgerät umfassten Patientenlagerungsvorrichtung.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die trainierte Funktion (TF)ein neuronales Netz umfasst.
  10. Trainingsverfahren für die Bereitstellung einer trainierten Funktion (TF) zur Anwendung in einem Verfahren zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts (32) nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend die Schritte - Bereitstellen (T1) einer Trainings-Patienteninformation und einer damit verknüpften ersten Vergleichs-Zeitinformation mittels einer ersten Trainings-Schnittstelle (T-IF1), - Anwenden (T2) der trainierten Funktion (TF) auf die bereitgestellte Trainings-Patienteninformation und damit Ermitteln einer ersten Trainings-Zeitinformation mittels einer Trainings-Recheneinheit (T-CU), - Anpassen (T3) zumindest eines Parameters der trainierten Funktion (TF) basierend auf einem Vergleich der ersten Trainings-Zeitinformation und des korrespondierenden ersten Vergleichs-Zeitinformation mittels der Trainings-Recheneinheit (T-CU), - Bereitstellen (T4) der trainierten Funktion (TF) mittels einer zweiten Trainings-Schnittstelle (T-IF2).
  11. Vorrichtung (SY) zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts (32) für die Erfassung eines kontrastmittelverstärkten Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereichs eines Patienten (39) gemäß eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend - eine Schnittstelle (IF1) ausgebildet zum Bereitstellen (S1) einer Patienteninformation (PI) des Patienten (39), - eine Recheneinheit (CU), ausgebildet zum Ermitteln (S2) einer ersten Zeitinformation (t1) betreffend einen Zeitpunkt einer Kontrastverstärkung durch ein Kontrastmittel in zumindest einem ersten Teilbereich des Untersuchungsbereichs basierend auf der Patienteninformation (PI) und durch Anwenden einer trainierten Funktion (TF), wobei zumindest ein Parameter der trainierten Funktion (TF) basierend auf einem Vergleich zwischen einer auf einer Trainings-Patienteninformation (T-PI) eines Trainings-Patienten basierenden ersten Trainings-Zeitinformation und einer ersten Vergleichs-Zeitinformation angepasst ist, wobei die erste Vergleichs-Zeitinformation mit der Trainings-Patienteninformation verknüpft ist, und - eine Steuereinheit (51), ausgebildet zum Ansteuern (S3) des Bildgebungsgeräts (32) basierend auf der ersten Zeitinformation (t1).
  12. Bildgebungsgerät (32) umfassend eine Vorrichtung (SY) zur Ansteuerung des Bildgebungsgeräts (32) gemäß Anspruch 11.
  13. Trainingsvorrichtung (T-SY) zur Bereitstellung einer trainierten Funktion (TF) für die Anwendung in einem Verfahren zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend - eine erste Trainings-Schnittstelle (T-IF), ausgebildet zum Bereitstellen (T1) einer Trainings-Patienteninformation und einer damit verknüpften ersten Vergleichs-Zeitinformation, - eine Trainings-Recheneinheit (T-CU) ausgebildet zum Anwenden (T2) der trainierten Funktion (TF) auf die bereitgestellte Trainings-Patienteninformation und damit zum Ermitteln einer ersten Trainings-Zeitinformation, wobei die Trainings-Recheneinheit (T-CU) ferner ausgebildet ist zum Anpassen zumindest eines Parameters der trainierten Funktion (TF) basierend auf einem Vergleich der ersten Trainings-Zeitinformation und des korrespondierenden ersten Vergleichs-Zeitinformation, - eine zweite Trainings-Schnittstelle (T-IF2), ausgebildet zum Bereitstellen der trainierten Funktion (TF).
  14. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher (MU) einer Vorrichtung (SY) zur Ansteuerung eines Bildgebungsgeräts (32) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Vorrichtung (SY) ausgeführt werden.
  15. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Trainings-Speicher (T-MU) einer Trainingsvorrichtung (T-SY) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach Anspruch 10 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Trainingsvorrichtung (T-SY) ausgeführt werden.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170181719A1 (en) 2014-02-21 2017-06-29 Siemens Healthcare Gmbh Method and device for recording medical images
US20190313990A1 (en) 2018-04-11 2019-10-17 Siemens Healthcare Gmbh Machine-learning based contrast agent administration
EP3649955A1 (de) 2018-11-07 2020-05-13 Koninklijke Philips N.V. Deep learning basierte spektrale bolusverfolgung
US20200163639A1 (en) 2018-11-26 2020-05-28 General Electric Company Data-based scan gating

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210015438A1 (en) * 2019-07-16 2021-01-21 Siemens Healthcare Gmbh Deep learning for perfusion in medical imaging
US11341636B2 (en) * 2019-11-01 2022-05-24 GE Precision Healthcare LLC Methods and systems for an adaptive five-zone perfusion scan
US11690950B2 (en) * 2019-11-01 2023-07-04 GE Precision Healthcare LLC Methods and systems for timing a second contrast bolus
US11452490B2 (en) * 2019-11-27 2022-09-27 GE Precision Healthcare LLC Methods and systems for an adaptive perfusion scan
US11399787B2 (en) * 2019-11-27 2022-08-02 GE Precision Healthcare LLC Methods and systems for controlling an adaptive contrast scan
US11963815B2 (en) * 2020-09-02 2024-04-23 GE Precision Healthcare LLC Methods and systems for an adaptive contrast scan

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170181719A1 (en) 2014-02-21 2017-06-29 Siemens Healthcare Gmbh Method and device for recording medical images
US20190313990A1 (en) 2018-04-11 2019-10-17 Siemens Healthcare Gmbh Machine-learning based contrast agent administration
EP3649955A1 (de) 2018-11-07 2020-05-13 Koninklijke Philips N.V. Deep learning basierte spektrale bolusverfolgung
US20200163639A1 (en) 2018-11-26 2020-05-28 General Electric Company Data-based scan gating

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