DE102020213920A1

DE102020213920A1 - MR-Scanner Steuerung

Info

Publication number: DE102020213920A1
Application number: DE102020213920.2A
Authority: DE
Inventors: Swen Campagna; Thorsten Speckner
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2020-11-05
Filing date: 2020-11-05
Publication date: 2022-05-05
Also published as: US20220137172A1; US11662411B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Flotte von MR-Scanner-Systemen unter Verwendung einer Benutzerschnittstelle. Jedes MR-Scanner-System der Flotte von MR-Scanner-Systemen umfasst: eine Hardware-Schicht mit einer Vielzahl an elektronisch ansteuerbareren Komponenten und mechanischen Komponenten, um eine MR-Messung auszuführen und MR-Scanner-Rohdaten zu erfassen, eine MARS-Rechnereinheit, die dazu ausgebildet ist, ein Mess-Framework unter Anwendung einer Sequenz auszuführen, um Echtzeitinstruktionen zu berechnen und diese an die Komponenten der Hardware-Schicht zur Ansteuerung des MR-Scanner-Systems zu übermitteln, und eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit einem externen Gerät. Jedes MR-Scanner-System weist Systemeigenschaften auf, die über die Kommunikationsschnittstelle an das externe Gerät übermittelt werden. Zudem ist auf dem externen Gerät die Benutzerschnittstelle ausgebildet, die zum Editieren von Parametern für ein Erstellen eines Protokolls für eine auf einem MR-Scanner-System ausführbare Sequenz in Abhängigkeit von den übermittelten Systemeigenschaften des MR-Scanner-Systems ausgebildet ist. Zudem ist das erstellte Protokoll und die ausführbare Sequenz über die Kommunikationsschnittstelle an die MARS-Rechnereinheit zum Berechnen der Echtzeitinstruktionen zum Ansteuern eines oder einer Vielzahl an MR-Scanner-System(s)en der Flotte von MR-Scanner-Systemen übertragen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine MR-Scanner Steuerung. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zum Ansteuern einer Flotte von MR-Scanner-Systemen unter Verwendung einer Benutzerschnittstelle. Zudem umfasst die vorliegende Erfindung ein System zum Ansteuern einer Flotte von MR-Scanner-Systemen, sowie ein Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern aus mit wenigstens einem MR-Scanner-System erfassten MR-Scanner-Rohdaten aus einer Flotte an MR-Scanner-Systemen, die mittels dem vorgenannten Verfahrens gesteuert werden. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt.
MR-Scanner-Systemen zur Ausführung der Magnetresonanztomographie (MRT) als nicht invasives bildgebendes Verfahren kommt eine immer weiterwachsende Bedeutung im Bereich der medizinischen Diagnostik zu. Mit MR-Scanner-Systemen lassen sich verschiedene Kontraste darstellen, die aus unterschiedlichen physikalischen und physiologischen Eigenschaften von Gewebe resultieren, und die aus den Rohdaten rekonstruierten Bilder können für die medizinische Diagnostik eingesetzt werden.
Bisherige MR-Scanner Systeme umfassen das MR-Gerät mit den physikalischen Komponenten, wie Spulen, HF-Empfänger etc. und eine MR-Elektronikeinheit, die über Echtzeitinstruktionen angesteuert wird. Ein bisheriges MR-Scanner-System umfasst des Weiteren noch zwei weitere Komponenten, eine MARS Recheneinheit (MARS: Measurement And Reconstruction System) und einen Host-Computer. Der Host-Computer ist somit ein lokaler Bestandteil des MR-Systems und liest die Systemeigenschaften des MR-Gerätes ein und weist eine Benutzeroberfläche auf, um Vorgaben für die MARS-Recheneinheit zu erstellen, damit diese die Echtzeitinstruktionen berechnen kann, um diese an die MR-Elektronikeinheit zum Zwecke der Steuerung des MR-Gerätes zu übertragen.
Im Rahmen der Konsolidierung im Gesundheitssystem nimmt die Zahl der Betreiber von entsprechenden Radiologie-Praxen und Abteilungen in Krankenhäusern zu. Die Radiologie-Praxen und Abteilungen weisen eine stetig ansteigende Anzahl an einsetzbaren MR-Scanner-Systemen auf. Hieraus ergibt sich ein Synergiepotential für die Betreiber der MR-Scanner-Systeme, da die Systeme generell für die gleichen Diagnostiken verwendet werden könnten. Allerdings sind die Systeme in ihrem physikalischen Aufbau als auch der verwendeten mechanischen Komponenten heterogen und damit sehr unterschiedlich ausgebildet, was bei bisherigen Systemen zu Problemen bei der einheitlichen Steuerung oder Verwaltung führen kann.
Zudem kann das Anwachsen der Anzahl von verwendeten MR-Scanner-Systemen, beispielsweise innerhalb einer Flotte, ein hohes Maß an Standardisierung erforderlich machen. Dies vor dem Hintergrund der Tatsache, dass die generelle Hardware der MR-Scanner-Systeme bzw. deren Physik über mehrere Entwicklungsgenerationen annähernd konstant oder gleich verbleibt, während die auf den unterschiedlichen MR-Scanner-Systemen verwendete Software zur Planung einer MR-Messung als auch zum Ausführen einer Messung, sich in ihrer Version und somit in ihrem Funktionsumfang teilweise oder gänzlich unterscheiden kann. Dies führt dazu, dass ein Anwender (z.B. ein Radiologe, ein Techniker) bestimmte Kenntnisse zur Bedienung eines MR-Scanner-Systems haben muss und für ein anderes MR-Scanner-System über andere und/oder zusätzliche Kenntnisse verfügen sollte, um diese MR-Scanner-System bedienen und bestimmte MR-Messungen und/oder Einrichtungstätigkeiten durchführen zu können.
Die unterschiedlichen Versionen an Software bei ggf. baugleichen MR-Scanner-Systemen können daraus resultieren, dass die eingespielte Software bei Scannern einer jüngeren Generation speziell auf diese adaptiert ist und/oder durch einen Optimierungsprozess entsprechend angepasst/geändert wurde. Ebenso können neue und weitergehende Funktionen durch neuere Software-Versionen ausgeliefert und bereitgestellt werden.
Zudem ist das Entwickeln von entsprechenden Updates und wenn erforderlich von Upgrades, um jedes MR-Scanner-System mit der gleichen Software-Version betreiben zu können aufwendig und das separate Ausrollen von neuen Software-Versionen für jedes MR-Scanner-System häufig aufwendig und erstreckt sich über einen Zeitraum von mehreren Monaten.
Zudem setzt das Ausrollen neuer Software-Versionen einen Techniker vor Ort und/oder eine stabile Remote-Verbindung voraus, um die neue Software-Version einspielen zu können. Dies geht meistens mit einem Anlagenstillstand einher, welcher sich über mehrere Stunden oder Tage erstrecken kann.
Ausgehend davon, liegt der vorliegenden Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik bekannten Nachteile wenigstens teilweise zu überwinden, und eine Lösung bereitzustellen, die eine Bedienung (Steuerung und Betrieb) von MR-Scanner-Systemen mit gleicher Physik aber unterschiedlichem Softwarestand ermöglicht und flexibler macht.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst, insbesondere durch ein Verfahren und System zum Ansteuern einer Flotte. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den unabhängigen Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Ansteuern einer Flotte von MR-Scanner-Systemen unter Verwendung einer Benutzerschnittstelle. Unter einem MR-Scanner-System ist der MR-Scanner mit entsprechender Hardware zur Erfassung von Rohdaten zu verstehen. MR-Scanner-Systeme sind im Stand der Technik bekannt. Bekannte MR-Scanner-Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass sowohl die Rohdaten erfassende Hardware, als auch die Rohdaten verarbeitende Hard- und Software vor Ort bzw. vergleichsweise lokal zum Messsystem untergebracht ist. Ein MR-Scanner-System kann mit einem oder einer Vielzahl an MR-Scanner-System zu einer Flotte an MR-Scanner-System geschaltet werden und lokal von einem oder mehreren Anwendern gesteuert und bedient werden.
Unter einer Benutzerschnittstelle (UI) ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Schnittstelle zu verstehen, über die ein Anwender und/oder Bediener in Interaktion mit dem MR-Scanner-System tritt; sie kann z.B. als grafische Benutzerschnittstelle (GUI) ausgebildet sein. Über die Benutzerschnittstelle (engl. Human Machine Interface - HMI) kann der Anwender und/oder Bediener über das Steuern und/oder Bedienen des MR-Scanner-Systems durch Eingaben bestimmte Systemzustände beobachten und entsprechend die Erfassung der MR-Scanner-Rohdaten durch das MR-Scanner-System manipulieren. Insbesondere ist die Benutzerschnittstelle ausgebildet, um ein Protokoll für eine bestimmte Sequenz zu erstellen. Dafür ist es erforderlich Systemeigenschaften des jeweiligen MR Scanners (z.B. maximale Gradientenamplitude, maximale Tastverhältnisse, B1 Amplitude) zu kennen, um einen gültigen und konsistenten Protokollparameterdatensatz für den jeweiligen Scannertyp erstellen zu können. Die UI wird somit spezifisch erzeugt, um den jeweiligen Systemeigenschaften des Scanners Rechnung zu tragen, so dass auf dem UI MR-Scanner-spezifische Konfigurationen ein- und ausgegeben werden können.
Ein wichtiger technischer Vorteil ist darin zu sehen, dass auf dem externen Gerät die Benutzerschnittstelle (UI) derart erzeugt wird, dass auch mehrere Anwender parallel arbeiten können und jeder einzelne Anwender einen bestimmten Scanner dediziert steuert. Die jeweiligen UIs werden typischerweise unterschiedliche sein, da sich die jeweiligen Scanner mit ihren Systemeigenschaften auch unterscheiden. Somit ist eine n-x-m-Zuordnung gegeben: n Anwender steuern m Scanner über eine zentrale Recheneinheit (hier externes Gerät). Das externe Gerät stellt für verschiedene Anwender jeweils spezifische GUIs bereit.
Gemäß der Erfindung umfasst jedes MR-Scanner-System der Flotte von MR-Scanner-Systemen eine Hardware-Schicht mit einer Vielzahl an elektronisch ansteuerbareren Komponenten und mechanischen Komponenten, um eine MR-Messung auszuführen und MR-Scanner-Rohdaten zu erfassen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst die Hardware-Schicht eines MR-Scanner-Systems die Hardware-Komponenten, die zum Durchführen der medizinischen Untersuchung, beispielsweise das Patientensystem usw., und für die Erfassung von MR-Scanner-Rohdaten, beispielsweise die Spulen usw. notwendig sind. Die elektronisch ansteuerbaren Komponenten umfassen Bauteile, welche notwendig sind, um die eingestellten Parameter für das Gradienten-System (TX, RX und/oder das Patientensystem umzusetzen, bzw. zu konfigurieren, so dass eine vorgegebene MR-Messung durchgeführt werden kann. Die mechanischen Komponenten sind die Komponenten, welche mechanisch und/oder elektro-mechanisch für eine MR-Messung angetrieben werden und/oder zur Konstruktion des MR-Scanner-System beitragen.
Im Sinne der Erfindung sind unter MR-Scanner-Rohdaten die Daten zu verstehen, die durch die Magnetresonanzspulenelemente bei einer MR-Messung aufgenommen werden und aus denen durch Rekonstruktion die Bilder rekonstruiert werden, die für eine medizinische Diagnose verwendet werden können.
Weiterhin umfasst das MR-Scanner-System eine MARS-Rechnereinheit (MARS: Measurement And Reconstruction System). Die MARS-Rechnereinheit ist dazu ausgebildet, ein Mess-Framework unter Anwendung einer Sequenz auszuführen, um Echtzeitinstruktionen zu berechnen. Die berechneten Echtzeitinstruktionen werden an die Komponenten der Hardware-Schicht zur Ansteuerung des MR-Scanner-Systems übermittelt.
Die MARS-Rechnereinheit kann als ein Computer, beispielsweise als eine im Stand der Technik bekannte Workstation (PC) ausgebildet sein. Die MARS-Rechnereinheit weist unterschiedliche Schnittstellen zur Konfiguration, Kommunikation und Steuerung auf. Zudem weist die MARS-Rechnereinheit eine Prozessoreinheit zur Ausführung von Programmcode auf.
Das MESS-Framework verschaltet die elektronischen Komponenten und erzeugt die Echtzeitinstruktionen zur Ansteuerung der elektronisch ansteuerbaren Komponenten. Es werden die Programmanweisungen aus den abstrakten Informationen der Sequenz und des Protokolls in Hardwaresignale (analog Signale und/oder Maschinencode) umgesetzt. Die Echtzeitinstruktionen werden über eine dezidierte Echtzeithardware an die elektronisch ansteuerbaren Komponenten übergeben, um die Echtzeit während der MR-Messung zu gewährleisten.
Unter den Systemeigenschaften ist im Sinne der vorliegenden Erfindung die Informationen über die maximale Leistungsfähigkeit der Komponenten des MR-Scanner-Systems für die jeweilige auszuführende radiologische Untersuchung zu verstehen. Um ein Protokoll für eine Sequenz erstellen zu können, ist es erforderlich, die Systemeigenschaften zu kennen. Über die Sequenz werden die jeweiligen baulich bedingten und/oder leistungsfähig bedingten Limits der einzelnen Komponenten definiert. Über die Sequenz ergeben sich schließlich die einstellbaren Parameter, welche für ein spezifisches MR-Scanner-System verwendet werden kann. Somit werden die Parameter festgelegt, die zur Ausführungszeit auf einem MR-Scanner-System angewendet und ausgeführt werden können.
Die Echtzeitinstruktionen umfassen Instruktionen die durch das Mess-Framework erzeugt werden. Die Echtzeitinstruktionen werden durch das Mess-Framework zu einem bestimmten Zeitpunkt an die Komponenten der Hardwareschicht übermittelt. Die Echtzeitinstruktionen können z.B. HF-Impulse (Magnetresonanz-Anregungssignale) umfassen, die über das Mess-Framework erzeugt werden, welcher über eine definierte Zeitspanne zu einem bestimmten Zeitpunkt während der MR-Messung durch das Mess-Framework erzeugt wird. Weiterhin können die Echtzeitinstruktionen festlegen, zu welchem Zeitpunkt und mit welchem Abstand entsprechende Gradienten aktiviert werden und wann ein Read-Out erfolgen soll.
Zudem umfasst ein MR-Scanner-System eine Kommunikationsschnittstelle. Über die Kommunikationsschnittstelle kann das MR-Scanner-System mit einem externen Gerät verbunden werden und kommunizieren. Das externe Gerät kann als eine Workstation mit einer Ausgabeeinheit und Peripheriegeräten, als ein Terminal mit Peripheriegeräten oder als ein Touch-Display mit Eingabe- und Ausgabe-Funktionalität ausgebildet sein.
Die Systemeigenschaften werden über die Kommunikationsschnittstelle an das externe Gerät übermittelt. Die Systemeigenschaften umfassen die Eigenschaften des MR-Scanner-Systems, die die begrenzende Komponente für eine MR-Messung darstellen und entsprechend in die Berechnung der Echtzeitinstruktionen ein. Die Systemeigenschaften des MR-Scanner-Systems werden über eine entsprechende Schnittstelle durch das externe Geräte ausgelesen und/oder bereitgestellt und empfangen. Die Systemeigenschaften umfassen die Eigenschaften der Hardwareschicht, beispielsweise die Gradienten-Stärke oder die Leistungsfähigkeit des HF-Verstärkers.
Zudem ist vorgesehen, dass die Benutzerschnittstelle auf dem externen Gerät erzeugt und insbesondere spezifisch für den jeweiligen Anwendungsfall erzeugt wird. Alternativ kann die Benutzerschnittstelle als das externe Gerät ausgebildet sein. Die Benutzerschnittstelle wird derart erzeugt, dass sie zum Editieren von Parametern für ein Erstellen eines Protokolls für eine auf einem MR-Scanner-System ausführbare Sequenz in Abhängigkeit von den übermittelten Systemeigenschaften des MR-Scanner-Systems ausgebildet ist.
Unter den Parameter im Sinne der vorliegenden Erfindung sind die Werte zu verstehen, die ein Anwender für eine radiologische Untersuchung (Befundung) anwenden möchte und über eine entsprechende Schnittstelle dem MR-Scanner-System übergeben werden. Aus den übergebenen Parametern ergibt sich das Protokoll. Das Protokoll umfasst somit die Parameter, welche ein Anwender für eine radiologische Untersuchung eingestellt hat. Die im Protokoll festgelegten Parameter werden durch die zufahrende Sequenz entsprechend für das jeweilige MR-Scanner-System definiert und wenn notwendig auf den möglichen Parameterwerteraum begrenzt.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das erstellte Protokoll und die ausführbare Sequenz über die Kommunikationsschnittstelle an die MARS-Rechnereinheit zum Berechnen der Echtzeitinstruktionen zum Ansteuern eines oder einer Vielzahl an MR-Scanner-System(s)en der Flotte von MR-Scanner-Systemen übertragen werden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Rekonstruktionsalgorithmus das Verfahren zu verstehen, um aus den erfassten MR-Scanner-Rohdaten, Bilder zur medizinischen Befundung zu erstellen. Die MR-Scanner-Rohdaten werden im sogenannten k-Raum aufgenommen. Dieser k-Raum entspricht einer Darstellung von Objekten in der räumlichen Frequenzdomäne. Um daraus diagnostische Informationen im Bildbereich zu erzeugen, wird häufig eine direkte Rekonstruktion u.a. mit Hilfe der schnellen Fourier-Transform durchgeführt. Rekonstruktionsverfahren können beispielsweise parallele Bildgebung, Compressed Sensing oder maschinelles Lernen umfassen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Kenntnis zu Grunde, dass ein Bedarf an einem Verfahren und einem System zum Ansteuern einer Flotte von MR-Scanner-Systemen besteht, welches sich durch ein externes Gerät mit einer Benutzerschnittstelle auszeichnen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und System kann sichergestellt werden, dass die Benutzerschnittstelle allgemeingültig oder standardisiert für jedes MR-Scanner-System der Flotte ist und eine Steuerung und/oder Bedienung erfolgen kann. Ferner ist gewährleistet, dass die Benutzerschnittstelle und deren Implementierung für jedes MR-Scanner-System der Flotte übereinstimmend bzw. gleich ausgestaltet ist und somit eine leichtere Bedienung und eine effizientere Ansteuerung und Durchführung einer radiologischen Untersuchung erfolgen kann.
In vorteilhafter Weise werden durch die vorliegende Erfindung der eigentliche Workflow (die MR-Messung betreffend) und der Anteil der Benutzerschnittstelle hardwareseitig und softwareseitig entkoppelt und auch entkoppelt von dem MR-Scanner-System ausgeführt. Insbesondere werden die Benutzerschnittstellen-Anteile auf ein externes Gerät verlagert. Dieses Auslagern umfasst zudem, dass entsprechende Parameter (Protokoll) für die einzelnen Sequenzen über die Benutzerschnittstelle eingestellt werden bzw. sich anhand vorgegebener Einstellparameter der Benutzerschnittstelle ergeben. Die sich ergebende Kombination aus einer Sequenz und dem Protokoll können an das MR-Scanner-System übertragen werden. Durch das Übertragen der Sequenz an das MR-Scanner-System wird überprüft, ob die relevante Sequenz und auch in der notwendigen und richtigen Version auf dem MR-Scanner-System hinterlegt ist.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass verschiedene MR-Scanner-Systeme simultan bedient und betrieben werden können. Zudem kann eine Flotte an MR-Scanner-Systemen über das externe Gerät an ein HIS (Hospital Information System) als ein einzelnes MR-Scanner-System eingebunden werden und die Patientenverteilung auf die Flotte von einer dedizierten Software erfolgen, die die entsprechenden Hardwarevorgaben der MR-Scanner-System berücksichtigt.
Zudem wird durch die vorliegende Erfindung erreicht, dass die Software der MR-Scanner-Systeme nicht mehr so häufig aktualisiert werden müssen, was mit langen Installationszeiten und Stillstand-Zeiten verbunden ist. Zudem ist kein Techniker für das Einspielen bzw. Updaten der Software vor Ort notwendig. Eine neue Version der Software bedingt keine Änderung vor Ort am MR-Scanner-System, sondern zentral über das externe Gerät und den entsprechenden Workflow und der Bildgebung umgesetzt werden.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung muss zusätzlich keine Rechenleistung bzw. ein Rechner am MR-Scanner-System vorgehalten werden, da über die entsprechenden Schnittstellen die MR-Scanner-Rohdaten an das externe Gerät zum Ausführen der Rekonstruktion übertragen werden. Zudem ist keine aufwändige Fernsteuerung der MR-Scanner-Systeme notwendig.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Benutzerschnittstelle auf dem externen Gerät erzeugt. In vorteilhafter Weise ist die Benutzerschnittstelle zum Editieren der Parameter ausgebildet und wird dementsprechend spezifisch erzeugt. Die Benutzerschnittstelle kann als eine analoge Schnittstelle mit Signallampen, Anzeigefeldern, Bildschirm und Eingabeperipherie ausgebildet sein. In einer weiteren Ausgestaltung kann die Benutzerschnittstelle eine digitale Schnittstelle mit Software über ein Visualisierungssystem verfügen. Beispielsweise kann das externe Gerät als ein Computer (z.B. PC) mit Eingabeperipherie, als ein Touch-Display mit Eingabe- und Ausgabe-Funktionalität oder als ein Terminal mit Verbindung zu einem Computer oder einem in einer Cloud gehosteten Computer, welcher Software zur Verarbeitung der Eingaben und Ausgaben ausführt, vorgesehen sein. Über die Benutzerschnittstelle kann ein Anwender das MR-Scanner-System steuern.
In einer weiteren Ausführungsform weist die MARS-Rechnereinheit keine Benutzerschnittstelle auf. Zudem wird die MARS-Rechnereinheit über die Benutzerschnittstelle des externen Gerätes gesteuert. Die MARS-Rechnereinheit kann eine im Stand der Technik bekannte Workstation und/oder Server-Hardware umfassen, die keine Benutzerschnittstelle zur direkten Kommunikation mit einem Anwender/Bediener umfasst bzw. benötigt. Der MARS-Rechnereinheit werden über eine Kommunikationsschnittstelle die Sequenz und die in dem Protokoll enthaltenen Parameter bereitgestellt. Die MARS-Recheneinheit umfasst zumindest eine spezifische Einsteckkarte, die unabhängig von dem Betriebssystem echtzeitfähig arbeitet und die für die elektronisch ansteuerbareren Komponenten die notwendigen Echtzeitinstruktionen bereitstellt. Alle notwendigen Daten zum Erzeugen der Echtzeitinstruktionen werden durch die Kombination aus der Sequenz und des Protokolls übertragen und bereitgestellt. Ein zusätzlicher Zugriff auf die MARS-Rechnereinheit ist nicht notwendig.
Generell kann eine oder es können mehrere Einsteckkarten auf der MARS-Recheneinheit und/oder auf den anderen Computerinstanzen (Host, Cloud,..) ausgebildet sein. Diese Einsteckkarte(n) kann/können extern ausgebildet und über eine geeignete Schnittstelle (z.B. proprietär/thunderbolt/USB/Ethernet/PCIe, OCuLnk etc.) an den Rechner angeschlossen sein.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erzeugte und auf dem externen Gerät ausgebildete Benutzerschnittstelle für die MR-Scanner-Systeme der Flotte von MR-Scanner-Systemen einheitlich ausgebildet ist. Das Erzeugen kann auf dem externen Gerät ausgeführt werden oder auf einem separaten Rechner und an das externe Gerät übermittelt werden, was mehr Flexibilität schafft. In vorteilhafter Weise können für alle MR-Scanner-Systeme einer Flotte die gleiche Benutzerstelle, insbesondere eine softwaretechnische Ausgestaltung verwendet werden. Beispielsweise kann zur Kommunikation mit jedem MR-Scanner-System die neuste Software-Version eingesetzt werden. In der Benutzerschnittstelle muss nur die Anbindung der einzugebenden Parameter und deren Verarbeitung in der Sequenz und des Protokolls für das jeweilige MR-Scanner-System adaptiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform werden über die eine auf dem externen Gerät ausgebildete Benutzerschnittstelle mehrere MR-Scanner-Systeme gesteuert. Insbesondere kann vorgesehen werden, dass verschieden ausgebildete MR-Scanner-Systeme über die eine auf dem externen Gerät ausgebildete Benutzerschnittstelle gesteuert werden. Die Benutzerschnittstelle kann eine Softwareversion umfassen, mit der alle MR-Scanner-System betrieben werden können. Beispielsweise wird die neuste Software-Version installiert. Für die Ausführung der MR-Messung wird lediglich die Verarbeitung der durch den Anwender/Bediener eingegebenen Parameter speziell für jedes MR-Scanner-System angepasst.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere, insbesondere verschieden ausgebildete MR-Scanner-Systeme parallel gesteuert werden. Über die Benutzerschnittstelle können somit einheitlich auf verschieden ausgebildete MR-Scanner-Systeme mit unterschiedlichem Einsatzbereich und verschiedener Hardwarekonfiguration zugegriffen und Parameter für eine MR-Messung empfangen und in ein entsprechendes Protokoll und Sequenz umgesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das externe Gerät eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist ausgebildet, wenigstens einen Rekonstruktionsalgorithmus zur Rekonstruktion von Bildern aus den erfassten MR-Scanner-Rohdaten auszuführen. Zudem ist eine Schnittstelle zur Kommunikation mit der MARS-Rechnereinheit über die Kommunikationsschnittstelle vorgesehen. Über die Steuereinheit, beispielsweise eine Prozessoreinheit, kann ein Rekonstruktionsalgorithmus ausgeführt werden. In vorteilhafter Weise kann das externe Gerät mit Bezug auf seine Rechenleistung derart ausgelegt werden, dass die aufwendige und die rechenintensive Rekonstruktion der MR-Scanner-Rohdaten auf dem externen Gerät ausgeführt werden kann. Somit muss direkt am MR-Scanner-System keine weitere Recheneinheit zur Rekonstruktion vorgesehen werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Kommunikationsschnittstelle ausgebildet, Statusinformationen an das externe Gerät zu übertragen. In vorteilhafter Weise ist das externe Gerät ausgebildet Eingaben eines Benutzers/Anwenders zu empfangen und zu verarbeiten. Zudem ist das externe Gerät ausgebildet, die von einem MR-Scanner-System empfangenen Statusinformationen an den Benutzer/Anwender bereitzustellen bzw. auszugeben, auf dessen Basis der Benutzer/Anwender einen Messvorgang und das MR-Scanner-System überwachen kann und entsprechende Anpassungen, wenn notwendig oder wünschenswert, durchführen kann.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation das Netzwerkprotokoll DECnet. DECnet ist ein homogenes lokales Netzwerk zur Vernetzung des MR-Scanner-Systems mit dem externen Gerät über eine Punkt-zu-Punkt-Netzwerkarchitektur.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation das Netzwerkprotokoll IPX/SPX. IPX ist ein verbindungsloses, proprietäres Protokoll mit Routing-Fähigkeiten. Das auf IPX aufbauende Protokoll SPX (Sequenced Packet Exchange) realisiert eine gesicherte und verbindungsorientierte Kommunikation.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation das Netzwerkprotokoll TCP/IP. Das Netzwerkprotokoll TCP/IP umfasst eine Gruppe von Netzwerkprotokollen umfassend das Internet Protokoll (IP), das Transmission Control Protocol (TCP) und das User Datagram Protocol (UDP), sowie das Internet Control Message Protocol (ICMP). Eine Identifizierung der Netzwerkteilnehmer erfolgt über IP-Adressen.
Über die genannten Netzwerkprotokolle wird eine gesicherte Kommunikationsverbindung zwischen dem externen Gerät und des MR-Scanner-Systems bereitgestellt.
In einer weiteren Ausführungsform kommunizieren die MARS-Rechnereinheit und die Hardware-Schicht über eine lokale Kommunikationsverbindung. Die lokale Kommunikationsverbindung umfasst wenigstens eine serielle Kommunikationsverbindung und/oder eine lokale Ethernetverbindung. Über die serielle Kommunikationsverbindung und die lokale Ethernetverbindung können die Echtzeitinstruktionen an das FPGA und/oder an die digitalen Signalprozessoren übertragen werden. Die Echtzeitinstruktionen werden in Steuerkommandos für die elektronisch ansteuerbaren Komponenten umgesetzt.
In einer weiteren Ausführungsform werden Änderungen der Parameter zum Erstellen des Protokolls zentral umgesetzt. In einer weiteren Ausführungsform werden das Protokoll und die ausführbare Sequenz auf einen Triggerbefehl hin auf alle oder ausgewählte MR-Scanner-Systeme der Flotte von MR-Scanner-Systemen ausgerollt. In vorteilhafter Weise kann an einer zentralen Gerät (externes Gerät) die Parameter für die entsprechende MR-Messung über einen Bediener/Anwender zur Verfügung gestellt und auf Bestätigung an die ausgewählten oder alle in einer Flotte registrierten MR-Scanner-System ausgerollt. Somit können der Wartungsaufwand und die Downtime der einzelnen MR-Scanner-System reduziert werden.
Vorstehend wurde die Lösung der Aufgabe anhand eines Verfahrens beschrieben. Dabei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können auch die gegenständlichen Ansprüche (die beispielsweise auf ein System oder auf ein Computerprogrammprodukt gerichtet sind) mit den Merkmalen weitergebildet sein, die in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module, insbesondere durch Hardware-Module oder Mikroprozessor-Module, des Systems bzw. des Produktes ausgebildet und umgekehrt.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein System zum Ansteuern einer Flotte von MR-Scanner-Systemen. Das System ist ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
Das System umfasst ein externes Gerät. Das externe Gerät ist konfiguriert, um eine Benutzerschnittstelle zum Editieren von Parametern für ein Erstellen eines Protokolls für eine auf einem MR-Scanner-System ausführbare Sequenz in Abhängigkeit von übermittelten Systemeigenschaften eines MR-Scanner-Systems zu erzeugen und/oder auszubilden. Die Benutzerschnittstelle kann auch, wie bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren erwähnt, auf einem anderen Gerät erzeugt und anschließend als Steuerdaten zur Ausgabe der UI Buttons und Felder übertragen werden.
Zudem umfasst das erfindungsgemäße System wenigstens ein MR-Scanner-System mit Systemeigenschaften, die über eine Kommunikationsschnittstelle an das externe Gerät übermittelt werden.
Es ist vorgesehen, dass das das erstellte Protokoll über die Kommunikationsschnittstelle an eine MARS-Rechnereinheit des MR-Scanner-Systems zum Berechnen der Echtzeitinstruktionen zum Ansteuern des oder einer Vielzahl an MR-Scanner-System(s)en der Flotte von MR-Scanner-Systemen übertragen wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern aus mit wenigstens einem MR-Scanner-System erfassten MR-Scanner-Rohdaten aus einer Flotte an MR-Scanner-Systemen. Die MR-Scanner-Systeme werden mittels eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gesteuert.
Das Verfahren umfasst mehrere Verfahrensschritte. In einem ersten Verfahrensschritt erfolgt ein Erfassen von Rohdaten durch ein MR-Scanner-System, sowie ein Bereitstellen der erfassten Rohdaten durch eine MARS-Rechnereinheit.
In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt der Empfang der Rohdaten über eine Kommunikationsschnittstelle durch ein externes Gerät.
In einem weiteren Verfahrensschritt ist vorgesehen, wenigstens eines Rekonstruktionsalgorithmus auszuführen. Der Rekonstruktionsalgorithmus wird auf einer Steuereinheit des externen Gerätes ausgeführt. Durch das Ausführen des Rekonstruktionsalgorithmus, wird eine Rekonstruktion von Bildern aus den erfassten MR-Scanner-Rohdaten durchgeführt.
Die vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Ausführungsformen der beiden Verfahren (zum Ansteuern der Flotte und zur Rekonstruktion) gemäß der Erfindung können auch als ein Computerprogramm ausgebildet sein, wobei ein Computer zur Durchführung des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst wird, wenn das jeweilige Computerprogramm auf einem elektronischen Gerät, Bauteil und/oder Computer der Hardware-Schicht bzw. auf einem Prozessor des Computers, vorzugsweise der Steuereinheit eines externen Gerätes ausgeführt wird. Das jeweilige Computerprogramm kann als Signal per Download bereitgestellt oder in einer Speichereinheit des Computers mit darin enthaltenem computer-lesbarem Programmcode gespeichert werden, um den Computer zur Ausführung von Anweisungen gemäß dem oben genannten Verfahren zu veranlassen. Dabei kann das jeweilige Computerprogramm auch auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert sein. Eine alternative Aufgabenlösung sieht ein Speichermedium vor, das zur Speicherung des vorstehend beschriebenen, Verfahrens bestimmt ist und von einem Computer oder Prozessor lesbar ist.
Die obigen Ausführungsformen, Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausführungsformen, Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserung oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
In der folgenden detaillierten Figurenbeschreibung werden nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsbeispiele mit deren Merkmalen und weiteren Vorteilen anhand der Zeichnung besprochen. In dieser zeigen:

1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Systems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und
3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Systems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Erfindung betrifft die Steuerung einer Flotte von MR-Scannern. Ein MR Scanner kann in einer beispielhaften Ausführung für das Syngo-System aus den folgenden Komponenten bestehen:

- Magnetresonanzsystem (MR-Scanner);
- MARS-Prozessor für Messung und Bild Rekonstruktion (MARS steht für Measurement and Reconstruction System);
- Einer Kommunikationsschnittstelle zu einem externen Gerät mit einer Benutzerschnittstelle und insbesondere mit einem Syngo Acquisition Workplace für den Betrieb des Syngo MR Systems.

1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Systems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In 1 bezeichnet Bezugszeichen 10 eine Flotte an MR-Scanner-Systemen 10_1, 10_2. In der 1 ist nur eine bespielhafte Ausführungsform des Systems 1 zum Ansteuern einer Flotte 10 von MR-Scanner-Systemen 10_1, 10_2 und zur Ausführung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Eine Flotte 10 kann auch weitere nicht dargestellte MR-Scanner-Systeme umfassen und ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform, insbesondere die Anzahl der MR-Scanner-Systeme 10_1, 10_2 beschränkt.
Die Flotte 10 umfasst ein MR-Scanner-System 10_1, 10_2. Das MR-Scanner-System 10_1, 10_2 weist eine Hardware-Schicht 11_1, 11_2 auf. Die Hardware-Schicht 11_1, 11_2 umfasst eine Vielzahl an elektronisch ansteuerbaren Komponenten und mechanischen Komponenten, um eine MR-Messung auszuführen und MR-Scanner-Rohdaten zu erfassen. Die elektronisch ansteuerbaren Komponenten umfassen Sende- und Empfangsspulen (TX, RX) und Gradienten Magnetspulen, sowie die Hardwareperipherie zur Aufnahme für den zu untersuchenden Patienten. Die elektronisch ansteuerbaren Komponenten werden über Hardware-Komponenten Treiberstufen softwaretechnisch eingebunden und über ein FPGA und/oder DSP angesprochen. Für das Einbinden können entsprechende Bibliotheken verwendet werden. Das FPGA und/oder DSP stellen die Schnittstelle für die Echtzeitinstruktionen bereit und setzen diese in entsprechende Ansteuersignale für die elektronisch ansteuerbaren Komponenten um. Die mechanischen Komponenten umfassen alle Komponenten, die zum Betrieb des MR-Scanner-Systems 10_1, 10_2 und zur Erfassung von MR-Scanner-Rohdaten notwendig sind. Dies umfasst auch den Patiententisch, sowie den MR-Scanner-Block in den der Patient liegend auf dem Patiententisch verfahren wird.
Weiterhin umfasst das MR-Scanner-System 10_1, 10_2 eine MARS-Rechnereinheit 12_1, 12_2. Die MARS-Recheneinheit 12_1, 12_2 ist ausgebildet, ein Mess-Framework 18_1, 18 2 unter Anwendung einer Sequenz 16_1, 16_2 auszuführen und um Echtzeitinstruktionen 17_1, 17_2 zu berechnen und diese an die Komponenten der Hardware-Schicht 11_1, 11_2 zur Ansteuerung des MR-Scanner-Systems 10_1, 10_2 zu übermitteln. Die MARS-Rechnereinheit 12_1, 12_2 kann als eine standardisierte Workstation ausgebildet sein. In der MARS-Rechnereinheit ist zumindest eine spezifische Einsteckkarte vorgesehen, die unabhängig von dem Betriebssystem echtzeitfähig arbeitet und die für die elektronisch ansteuerbareren Komponenten notwendigen Echtzeitinstruktionen bereitstellt.
Zudem umfasst das MR-Scanner-System 10_1, 10 2 eine Kommunikationsschnittstelle 13_1, 13_2 zur Kommunikation mit einem externen Gerät 20. Die Kommunikationsschnittstelle 13_1, 13_2 kann in einer Ausführungsform verschiedene Netzwerkprotokolle zur Kommunikation zwischen dem MR-Scanner-System 10_1, 10_2 und dem externen Gerät 20 umfassen. Beispielsweise kann die die Kommunikationsschnittstelle das Netzwerkprotokoll DECnet, IPX/SPX, TCP/IP zur Kommunikation anwenden.
Das externe Gerät 20 weist eine Schnittstelle zum Kommunikationsaufbau mit der Kommunikationsschnittstelle 13_1, 13 2 auf. Zudem weist das externe Gerät eine Benutzerschnittstelle 21 und eine Steuereinheit 22 auf. Die Benutzerschnittstelle 21 kann in das externe Gerät 20 integriert sein, sodass die Benutzerschnittstelle 21 und das externe Gerät 20 als eine zusammenhängende Einheit (z.B. Terminal, PC, mit Touch-Display) ausgestaltet sind. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Benutzerschnittstelle 21 als eine Vielzahl an Peripheriegeräten zur Eingabe (Tastatur, Maus, Mikrofon, Schalter, Taster usw.) und zur Ausgabe (Bildschirm, Display, usw.) von Informationen ausgebildet sein und eine Kommunikationsverbindung (Bluetooth, LAN, WiFi, usw.) zu einer Steuereinheit 21 aufweisen, die in einem separaten Peripheriegerät (Workstation, PC) implementiert ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das externe Gerät 20 als Software gehostet auf einem Server oder in der Cloud ausgeführt und über ein in Kommunikation stehendes Peripheriegerät (Handheld, Laptop, Terminal, Bildschirm mit Eingabemitteln usw.) angesprochen wird.
Jedes MR-Scanner-System 10_1, 10_2 weist spezifische, durch die verbaute Hardwareschicht vorgegebene Systemeigenschaften auf. Die Systemeigenschaften werden durch die Kommunikationsschnittstelle 13_1, 13_2 an das externe Gerät 20 übermittelt. Beispielsweise können die Systemeigenschaften automatisiert durch das MR-Scanner-System 10_1, 10_2 an das externe Geräte 20 übertragen werden, sobald eine Kommunikationsverbindung hergestellt ist. Alternativ kann ein Anwender/Bediener die Systemeigenschaften von dem mit dem externen Gerät verbundenen MR-Scanner-System 10_1, 10_2 abrufen.
Die auf dem externen Gerät 20 ausgebildete Benutzerschnittstelle 21 kann zum Editieren von Parametern für ein Erstellen eines Protokolls 15_1, 15_2 verwendet werden. Das Protokoll ist eine abstrakte Parametrisierung einer MR-Messung, welche im Zusammenspiel mit einer ausführbaren Sequenz 16_1, 16_2 durch ein Mess-Framework 18_1, 18_2 (vgl. 3) in die entsprechenden Echtzeit-Instruktionen übersetzt wird. Somit wird für eine auf einem MR-Scanner-System 10_1, 10_2 ausführbare Sequenz 16_1, 16_2 in Abhängigkeit der übermittelten Systemeigenschaften des MR-Scanner-Systems 10_1, 10_2 ein Protokoll ausgebildet.
Über die Kommunikationsschnittstelle 13_1, 13_2 werden die Sequenz 16_1, 16_2 und das erzeugte Protokoll 15_1, 15_2 an die MARS-Rechnereinheit 12_1, 12_2 übertragen. Die MARS-Rechnereinheit 12_1, 12 2 berechnet unter Verwendung der übertragenen Sequenz 16_1, 16_2 und dem erzeugten Protokoll 15_1, 15_2 die Echtzeitinstruktionen 17_1, 17_2 zum Ansteuern eines oder einer Vielzahl an MR-Scanner-System(s)en 10_1, 10_2 der Flotte 10. Insbesondere können die Benutzerschnittstelle 21 des extern Gerätes 20 mehrere, insbesondere verschieden ausgebildete MR-Scanner-Systeme 10_1, 10_2 gesteuert werden. In einer weiteren Ausführungsform können verschieden ausgebildete MR-Scanner-Systeme 10_1, 10_2 parallel gesteuert werden. Somit wird es einem Bediener/Anwender ermöglicht effizient von einem externen Gerät 20 eine Vielzahl von MR-Scanner-Systemen 10_1, 10_2 einer Flotte 10 zu bedienen und zu steuern.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens V gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Das in 2 gezeigte Verfahren V zur Rekonstruktion von Bildern aus mit wenigstens einem MR-Scanner-System 10_1, 10_2 erfassten MR-Scanner-Rohdaten aus einer Flotte 10 an MR-Scanner-Systemen 10_1, 10_2 umfasst mehrere Verfahrensschritte S1-S3. In einem ersten Verfahrensschritt S1 ist vorgesehen, dass Rohdaten durch ein MR-Scanner-System 10_1, 10_2 erfasst und die erfassten Rohdaten durch eine MARS-Rechnereinheit 12_1, 12 2 bereitgestellt werden. Die erfassten Rohdaten werden über eine Kommunikationsschnittstelle 13_1, 13 2 durch ein externes Gerät 20 in einem zweiten Verfahrensschritt S2 empfangen. Das externe Gerät 20 umfasst eine Benutzerschnittstelle 21 und eine Steuereinheit 22. In einem weiteren Verfahrensschritt S3 wird wenigstens ein Rekonstruktionsalgorithmus durch die Steuereinheit 22 des externen Gerätes 20 ausgeführt. Der Rekonstruktionsalgorithmus ist ausgebildet, aus den erfassten MR-Scanner-Rohdaten Bilder zur medizinischen Diagnose zu rekonstruieren.
3 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Systems 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In 3 bezeichnet Bezugszeichen 1 das System zum Ansteuern einer Flotte 10 von MR-Scanner-Systemen 10_1, 10_2. Das in der 3 dargestellte System 1 umfasst die gleichen Komponenten, wie das in der 1 dargestellte System. Das System 1 zeigt zwei MR-Scanner-Systeme 10_1, 10_2 der Flotte 10. Die MR-Scanner-Systeme 10_1, 10_2 weisen eine MARS-Rechnereinheit 12_1, 12_2, eine Hardwareschicht 11-1, 11 2 und eine Kommunikationsschnittstelle 13_1, 13_2 (nicht dargestellt auf). Die MARS-Rechnereinheit 12_1, 12_2 kann als eine standardisierte Workstation oder Computer ausgebildet sein. In einer bespielhaften Ausführungsform können auf der Recheneinheit (Prozessor) der MARS-Rechnereinheit 12_1, 12_2 unterschiedliche Software-Versionen ausgeführt werden. Beispielsweise ist vorgesehen, dass auf der MARS-Rechnereinheit 12_1 eine Software zum Steuern des MR-Scanner-Systems 10_1 mit dem Versionsstand v.2 installiert ist und ausgeführt wird. Zudem kann vorgesehen sein, dass auf der MARS-Rechnereinheit 12 2 eine Software zum Steuern des MR-Scanner-Systems 10_2 mit dem Versionsstand v.3 installiert ist und ausgeführt wird. Die jeweiligen MARS-Rechnereinheiten 12_1, 12_2 führen für das jeweilige MR-Scanner-System 10_1, 10_2 die MR-Messung zum Erfassen der MR-Scanner-Rohdaten, sowie den Rekonstruktionsalgorithmus aus.
Das System umfasst ferner ein externes Gerät 20 mit einer Benutzerschnittstelle 21 (nicht dargestellt). Das externe Gerät umfasst eine Recheneinheit 22 (nicht dargestellt) zum Ausführen einer Software, beispielsweise mit einem Versionsstand v.11. Es ist vorgesehen, dass die MR-Scanner-Systeme 10_1, 10_2 über das externe Gerät 20 gesteuert und bedient werden können, auch wenn auf diesen eine Software mit abweichendem Versionsstand ausgeführt wird. Das externe Gerät 20 bildet unter Verwendung der Benutzerschnittstelle 21 die Verbindung zu den MR-Scanner-Systemen 10_1, 10_2 aus. Über das externe Gerät 20 kann eine bevorzugte bzw. eine notwendige MR-Messung geplant werden. Hierzu können durch das externe Gerät 20 MR-Scanner-System 10_1, 10_2 spezifische Systemeigenschaften 14_x abgefragt bzw. automatisiert empfangen werden. Über ein in Software umgesetztes und auf der Recheneinheit 22 ausgeführtes generisches Modul Exam-/Workflow-UI 19 werden unter Verwendung der spezifischen Systemeigenschaften 14_x und einer Sequenz 16_x ein Protokoll 15_x erzeugt. Die Sequenz 16_x wird anhand von Anwenderwünschen aus einer Vielzahl von verschiedenen Sequenzen ausgewählt. Die Sequenzen 16_x umfassen Anweisungen für verschiedene Messarten, die der Anwender/Bediener auswählen kann. Die Sequenzen 16_x beschreiben physikalische Limits des zugehörigen MR-Scanner-Systems 10_1, 10_2. Nach dem Erzeugen des Protokolls 15_x ist die Planung für eine MR-Messung abgeschlossen. Das Protokoll 15_x kann Parameter, wie beispielsweise Schichten, Position, Auflösung, Echozeit, Repetitionszeit, Schichtauflösung, Schichtenorientierung, Anzahl der Wiederholungen, Averaging, Bildverarbeitungsfilter usw. umfassen. Somit umfasst das Protokoll 15_x alle Parameter, die für eine individuelle Messung von Relevanz sind.
Die zum Erzeugen des Protokolls 15_x verwendete Sequenz 16_x und das erzeugte Protokoll 15_x werden über eine Kommunikationsverbindung, vorzugsweise über die Kommunikationsschnittstelle 13_1, 13_2 an das MR-Scanner-System 10_1, 10_2, insbesondere an die MARS-Rechnereinheit 12_1, 12_2 übertragen. Somit stellen die Sequenz und das erzeugt Protokoll die Schnittstelle zwischen dem externen Gerät 20 und den MR-Scanner-Systemen 10_1, 10_2 bereit.
Durch die jeweilige MARS-Rechnereinheit 12_1, 12 2 werden die MR-Messungen des MR-Scanner-Systems 10_1, 10_2 ausgeführt. Hierfür werden durch eine Mess-Framework 18_1, 18_2 auf Basis des erzeugten und empfangenen Protokolls 15_1, 15_2 zusammen mit der zugehörigen Sequenz 16_1, 16_2 entsprechende Echtzeitinstruktionen 17_1, 17_2 zum Ansteuern der Hardware-Schicht 11_1, 11_2, insbesondere für HF-Sender (TX), HF-Empfänger (RX) und Gradienten erzeugt. Die erzeugten Echtzeitinstruktionen 17_1, 17_2 werden in einer Echtzeit-Steuerung (FPGAs, DSP für hochpräzises timing) ausgeführt und an das MR-Scanner-System 10_1, 10_2 koordiniert ausgespielt. Das Mess-Framework 18_1, 18_2 stellt über die Echtzeitinstruktionen 17_1 HF-Impulse und Gradienten zum richtigen Zeitpunkt bereit.
Die an die MARS-Rechnereinheit 12_1, 12_2 übertragene und zum Erzeugen der Echtzeitinstruktionen 17_1, 17_2 verwendete Sequenz 16_1, 16_2 weist den gleichen Versionstand v.11, wie auf dem externen Gerät 20 betrieben, auf. Insbesondere für das Modul Exam-/Workflow-UI 19 entwickeln sich die Software-Versionen sukzessive weiter. Ebenso wird in einem reduzierten Maße die Sequenz weiterentwickelt. Das Mess-Framework 18_1, 18_2 ist hingehend mit Bezug auf die Grundeigenschaften nahezu unverändert. Durch die Verwendung von stabilen Schnittstellen zwischen der Sequenz 16_1, 16_2 und dem Messframework 18_1, 18_2 beispielsweise durch beschreibende Sprachen oder durch stabile bspw. C-Interfaces können die auf den MR-Scanner-Systemen 10_1, 10_2 ausgeführten Softwareversionen variieren, aber in vorteilhafter Weise gleichzeitig durch eine gemeinsame Benutzerschnittstelle 21 über das externe Geräte 20 angesprochen werden. Insbesondere können verschiedene Software-Versionen in Kombination betrieben werden und ermöglichen einen erleichterten Austausch. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Anwender/Bediener mit der auf dem externen Geräte 20 installierten Version der Software arbeiten bzw. mehrere unterschiedliche MR-Scanner-Systeme 10_1, 10_2 der Flotte 10 steuern und bedienen. Insbesondere können mehrere MR-Scanner-Systeme 10_1, 10_2 über eine Remote-Verbindung gleichzeitig oder time-interleaved angesprochen und gesteuert werden.
Erfindungsgemäß sind alle UI-bezogenen Aspekte zur Ansteuerung der MR-Scanner-Systeme 10_1, 10_2 ausgelagert. Die Benutzerschnittstelle 21, (G)UI, wird auf dem externen Gerät 20 erzeugt. Vorzugsweise werden für alle MR-Scanner-Systeme 10_1, 10_2 der Flotte 10 jeweils spezifische UIs auf dem externen Gerät 20 erzeugt, so dass mehrere Anwender auch parallel Steuerinstruktionen (Parameter etc.) eingeben und arbeiten können. Damit kann die Performance für die Flotte 10 insgesamt gesteigert werden.
Durch die vorliegende Erfindung ist vorgesehen, dass die MARS-Rechnereinheit 10 1, 10 2 nur einen minimalen bzw. den maximal notwendigen Softwareumfang umfasst, welcher für das Ausführen einer MR-Messung notwendig ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Softwareumfang nur die HW-Unterstützung und die Abarbeitung von einzelnen MR-Messaufträgen (entweder auf Instruktionsebene oder gesamt mit den Sequenzen und Protokollen) vorsieht. Die entsprechenden Workflows, Recon, QA, sowie Bildspeicherungsanteile der workflow- und applikationsspezifischen Software werden ausgekoppelt und beispielsweise durch ein externes Gerät 20 ausgeführt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass diese auf mehrere Clouds verteilt ausgeführt werden. Die Anwender/Bediener/Benutzer können über das externe Gerät 20 oder alternativ durch webfähige weitere Geräte auf die Cloud(s) zugreifen und planen die auszuführenden MR-Messungen. Weiterhin kann eine Qualitätskontrolle (QA) der ersten klinischen Bilder (aus den MR-Scanner-Rohdaten rekonstruierte Bilder) über das externe Gerät 20 mit der Benutzerschnittstelle 20 oder gemäß einer weiteren Ausführungsform über eine webbasierte Benutzerschnittstelle erfolgen. Der Anwender/Bediener/Benutzer muss für das Ausführen der MR-Messung nicht vor Ort sein und ggf. können mehrere Scanner gleichzeitig bedient werden. Die spezifischen MR-Messaufträge werden zusammen mit der Sequenz und dem erzeugten Protokoll von dem externen Gerät an das MR-Scanner-System 10_1, 10_2 geschickt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden direkt einzelnen Instruktionen (Gradient, TX, RX) für jede einzelne MR-Messung von dem externen Gerät an das MR-Scanner-System 10_1, 10_2 geschickt.
Inhaltliche Weiterentwicklungen an der Software werden ausschließlich in dem externen Gerät 20 ausgeführt. Die auf dem MR-Scanner-System 10_1, 10_2, insbesondere auf der MARS-Rechnereinheit 12_1, 12_2 ausgeführte Software ist stabil und weist demzufolge stabile Schnittstellen auf. Es wird lediglich eine Softwareversion in dem externen Gerät 20 installiert und entsprechend konfiguriert. Die Installation kann parallel zum laufenden Messbetrieb eines MR-Scanner-Systems 10_1, 10_2 erfolgen und ohne lange Stillstand-Zeiten neu in Betrieb genommen werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, das externe Gerät 20 mit einem Krankenhausplanungssystem zu verbinden und flottenweit die Patienten, je nach klinischer Fragestellung, technischer Scanner Voraussetzungen und Bedienerexpertise vor Ort zu verteilen.

Claims

Verfahren zum Ansteuern einer Flotte (10) von MR-Scanner-Systemen (10_1, 10_2) unter Verwendung einer Benutzerschnittstelle (21), wobei jedes MR-Scanner-System (10_1, 10_2) der Flotte (10) von MR-Scanner-Systemen (10_1, 10_2) umfasst: eine Hardware-Schicht (11_1, 11_2) mit einer Vielzahl an elektronisch ansteuerbareren Komponenten und mechanischen Komponenten, um eine MR-Messung auszuführen und MR-Scanner-Rohdaten zu erfassen; eine MARS-Rechnereinheit (12_1, 12_2), die dazu ausgebildet ist, ein Mess-Framework (18_1, 18_2) unter Anwendung einer Sequenz (16_1, 16_2) auszuführen, um Echtzeitinstruktionen (17_1, 17_2) zu berechnen und diese an die Komponenten der Hardware-Schicht (11_1, 11_2) zur Ansteuerung des MR-Scanner-Systems (10_1, 10_2) zu übermitteln; und eine Kommunikationsschnittstelle (13_1, 13_2) zur Kommunikation mit einem externen Gerät (20), wobei jedes MR-Scanner-System (10_1, 10_2) Systemeigenschaften (14_1, 14_2) aufweist, die über die Kommunikationsschnittstelle (13_1, 13_2) an das externe Gerät (20) übermittelt werden, und wobei auf dem externen Gerät (20) die Benutzerschnittstelle (21) erzeugt wird, die zum Editieren von Parametern für ein Erstellen eines Protokolls (15_1, 15_2) für eine auf einem MR-Scanner-System (10_1, 10_2) ausführbare Sequenz (16_1, 16_2) in Abhängigkeit von den übermittelten Systemeigenschaften (14_1, 14_2) des MR-Scanner-Systems (10_1, 10_2) ausgebildet ist, wobei das erstellte Protokoll (15_1, 15_2) und die ausführbare Sequenz (16_1, 16_2) über die Kommunikationsschnittstelle (13_1, 13_2) an die MARS-Rechnereinheit (12 1, 12_2) zum Berechnen der Echtzeitinstruktionen (17_1, 17_2) zum Ansteuern eines oder einer Vielzahl an MR-Scanner-System(s)en (10_1, 10_2) der Flotte (10) von MR-Scanner-Systemen (10_1, 10_2) übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Benutzerschnittstelle (21) auf dem externen Gerät (20) erzeugt wird und zum Editieren der Parameter ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die MARS-Rechnereinheit (12_1, 12_2) keine Benutzerschnittstelle aufweist und über die Benutzerschnittstelle (21) des externen Gerätes (20) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die auf dem externen Gerät (20) ausgebildete Benutzerschnittstelle (21) für die MR-Scanner-Systeme (10_1, 10_2) der Flotte (10) von MR-Scanner-Systemen (10_1, 10_2) einheitlich ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei über die eine auf dem externen Gerät (20) ausgebildete Benutzerschnittstelle (21) mehrere, insbesondere verschieden ausgebildete MR-Scanner-Systeme (10_1, 10_2) gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei mehrere, insbesondere verschieden ausgebildete MR-Scanner-Systeme (10_1, 10_2) parallel gesteuert werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das externe Gerät (20) eine Steuereinheit (22) umfasst, ausgebildet, wenigstens einen Rekonstruktionsalgorithmus zur Rekonstruktion von Bildern aus den erfassten MR-Scanner-Rohdaten auszuführen, und eine Schnittstelle (23) zur Kommunikation mit der MARS-Rechnereinheit (12 1, 12_2) über die Kommunikationsschnittstelle (13_1, 13_2) umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kommunikationsschnittstelle (13_1, 13 2) ausgebildet ist, Statusinformationen an das externe Gerät (20) zu übertragen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kommunikationsschnittstelle (13_1, 13 2) zur Kommunikation die Netzwerkprotokolle DECnet, IPX/SPX und/oder TCP/IP umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die MARS-Rechnereinheit (12 1, 12_2) und die Hardware-Schicht über eine lokale Kommunikationsverbindung umfassend wenigstens eine serielle Kommunikationsverbindung und/oder eine lokale Ethernetverbindung kommuniziert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem Änderungen der Parameter zum Erstellen des Protokolls (15_1, 15_2) zentral umgesetzt und das Protokoll (15_1, 15_2) und die ausführbare Sequenz (16_1, 16_2) auf einen Triggerbefehl hin auf alle oder ausgewählte MR-Scanner-Systeme (10_1, 10 2) der Flotte (10) von MR-Scanner-Systemen (10_1, 10_2) ausgerollt werden.
System (1) zum Ansteuern einer Flotte (10) von MR-Scanner-Systemen (10_1, 10_2) und zur Ausführung eines Verfahrens gemäß der vorangegangenen Verfahrensansprüche, umfassend: ein externes Gerät (20) konfiguriert, um eine Benutzerschnittstelle (21) zum Editieren von Parametern für ein Erstellen eines Protokolls (15_1, 15_2) für eine auf einem MR-Scanner-System (10_1, 10_2) ausführbare Sequenz (16_1, 16_2) in Abhängigkeit von übermittelten Systemeigenschaften eines MR-Scanner-Systems (10_1, 10_2) zu erzeugen, und wenigstens ein MR-Scanner-System (10_1, 10_2) mit Systemeigenschaften, die über eine Kommunikationsschnittstelle (13_1, 13_2) an das externe Gerät (20) übermittelt werden, wobei das erstellte Protokoll (15_1, 15_2) über die Kommunikationsschnittstelle (13_1, 13_2) an eine MARS-Rechnereinheit (12_1, 12_2) des MR-Scanner-Systems (10_1, 10_2) zum Berechnen der Echtzeitinstruktionen (17_1, 17_2) zum Ansteuern des oder einer Vielzahl an MR-Scanner-System(s)en (10_1, 10_2) der Flotte (10) von MR-Scanner-Systemen (10_1, 10_2) übertragen wird.
Verfahren (V) zur Rekonstruktion von Bildern aus mit wenigstens einem MR-Scanner-System (10_1, 10_2) erfassten MR-Scanner-Rohdaten aus einer Flotte (10) an MR-Scanner-Systemen (10_1, 10_2), die mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 gesteuert werden, umfassend die Schritte: - Erfassen (S1) von Rohdaten durch ein MR-Scanner-System (10_1, 10_2) und Bereitstellen der erfassten Rohdaten durch eine MARS-Rechnereinheit (12_1, 12_2); - Empfangen (S2) der Rohdaten über eine Kommunikationsschnittstelle (13_1, 13_2) durch ein externes Gerät (20), und - Ausführen (S3) wenigstens eines Rekonstruktionsalgorithmus zur Rekonstruktion von Bildern aus den erfassten MR-Scanner-Rohdaten durch eine Steuereinheit (22) des externen Gerätes (20) .
Computerprogram mit Computerprogramcode zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Verfahrensansprüche, wenn das Computerprogramm auf einem elektronischen Gerät, Bauteil und/oder Computer einer Hardware-Schicht und/oder auf einer Steuereinheit (22) eines externen Gerätes (20) ausgeführt wird.