DE10206192A1

DE10206192A1 - Verfahren zum Darstellen eines Magnetresonanzbildes

Info

Publication number: DE10206192A1
Application number: DE10206192A
Authority: DE
Inventors: Oliver Schreck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2022-02-15
Also published as: CN1444052B; US6806707B2; DE10206192B4; CN1444052A; US20030178996A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Darstellen eines Magnetresonanzbildes wird wenigstens ein Verzeichnungen aufweisendes Gebiet des Magnetresonanzbildes gekennzeichnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Darstellen eines Magnetresonanzbildes.
Die Magnetresonanztechnik ist eine bekannte Technik unter anderem zum Gewinnen von Bildern eines Körperinneren eines Untersuchungsobjekts. Dabei werden in einem Magnetresonanzgerät einem statischen Grundmagnetfeld, das von einem Grundfeldmagnetsystem erzeugt wird, schnell geschaltete Gradientenfelder überlagert, die von einem Gradientensystem erzeugt werden. Ferner umfasst das Magnetresonanzgerät ein Hochfrequenzsystem, das zum Auslösen von Magnetresonanzsignalen Hochfrequenzsignale in das Untersuchungsobjekt einstrahlt und die erzeugten Magnetresonanzsignale aufnimmt, auf deren Basis Magnetresonanzbilder erstellt werden.
Bei der Magnetresonanztechnik ist eine gute Homogenität des Grundmagnetfeldes ein entscheidender Faktor für die Qualität der Magnetresonanzbilder. Dabei verursachen Feldinhomogenitäten des Grundmagnetfeldes innerhalb eines Abbildungsvolumens des Geräts geometrische Verzeichnungen des Magnetresonanzbildes, die den Feldinhomogenitäten proportional sind. Entsprechendes gilt für Nichtlinearitäten der Gradientenfelder.
Eine verzeichnungsfreie und ortgetreue Abbildung ist bei vielen Anwendungen, beispielsweise bei einer Verwendung von Magnetresonanzbildern zur Planung einer Radiotherapie von Tumoren oder zur Vorbereitung oder Durchführung eines operativen Eingriffs wichtig.
Als Maßnahmen zur Verbesserung der Grundmagnetfeldhomogenität sind passive und aktive Shimvorrichtungen bekannt. Bei der passiven Shimvorrichtung wird in einer geeigneten Anordnung eine Anzahl von Eisenblechen im Untersuchungsraum des Magnetresonanzgeräts angebracht, wobei vor dem Anbringen der Eisenbleche das Grundmagnetfeld innerhalb des Abbildungsvolumens vermessen wird und daraus ein Rechenprogramm die geeignete Anzahl und Anordnung der Eisenbleche ermittelt. Bei der aktiven Shimvorrichtung werden Shimspulen eingesetzt, die bei einem entsprechenden Betrieb mit Gleichströmen das Grundmagnetfeld homogenisieren. Die Shimspulen sind dabei in der Regel derart ausgelegt, dass sie im Wesentlichen einen bestimmten inhomogenen Feldanteil entsprechend einem Koeffizienten einer Kugelfunktionsentwicklung des Grundmagnetfeldes innerhalb des Abbildungsvolumens kompensieren.
Des Weiteren ist beispielsweise aus der DE 198 29 850 A1 ein Verfahren zum Korrigieren von Verzeichnungen in Magnetresonanzbildern infolge von Inhomogenitäten des Grundmagnetfeldes und/oder Nichtlinearitäten von Gradientenfeldern bekannt. Dabei wird ein dem Magnetresonanzbild zugehöriger Bilddatensatz entsprechend korrigiert. Einer Richtigkeit und Eindeutigkeit des Korrigierens von Verzeichnungen sind dabei aber in direkter Abhängigkeit von einem Grad einer lokalen Inhomogenität und/oder Nichtlinearität Grenzen gesetzt.
Ferner können bzw. dürfen bei einigen Magnetresonanzgeräten auf Basis eines, beispielsweise mit vorgenanntem Verfahren, verzeichnungskorrigierten Bildes, keine weiteren aufzunehmenden Schichten geplant werden, da die im verzeichnungskorrigierten Bild festgelegten Schichten nicht mit den tatsächlichen Gegebenheiten im Untersuchungsobjekt übereinstimmen würden.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Darstellen eines Magnetresonanzbildes zu schaffen, mit dem unter anderem im Magnetresonanzbild enthaltene Verzeichnungen bei weiteren Planungen einfach berücksichtigt werden können.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Gemäß Anspruch 1 wird bei einem Verfahren zum Darstellen eines Magnetresonanzbildes wenigstens ein Verzeichnungen aufweisendes Gebiet des Magnetresonanzbildes gekennzeichnet.

Dadurch kann ein Betrachter, beispielsweise ein diagnostizierender Arzt, dem entsprechend gekennzeichneten Magnetresonanzbild auf einen Blick entnehmen, wie stark die dargestellte Anatomie von der realen Anatomie abweicht und dieses beispielsweise bei einer Therapie- oder Operationsplanung entsprechend berücksichtigen. Des Weiteren kann der Betrachter im gekennzeichneten Magnetresonanzbild weitere abzubildende Schichten planen und gleichzeitig aufgrund des erhöhten Informationsgehalts des gekennzeichneten Magnetresonanzbildes dabei die Verzeichnungen entsprechend berücksichtigen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zum Kennzeichnen das Magnetresonanzbild mit einer Verzeichnungskorrekturmatrix, bei der die Verzeichnungen kodiert sind, überlagert. Die Verzeichnungskorrekturmatrix gibt dabei an, an welchen Stellen und wie stark das Magnetresonanzbild eines abzubildenden Bereichs infolge der bei der Bildaufnahme im abzubildenden Bereich vorherrschenden Inhomogenitäten des Grundmagnetfeldes und Nichtlinearitäten von Gradientenfelder zu korrigieren ist. Dabei entstammt die Verzeichnungskorrekturmatrix beispielsweise einem Verzeichnungskorrekturverfahren, mit dem das Magnetresonanzbild verzeichnungskorrigiert wird. Anhand der Verzeichnungskorrekturmatrix wird ein Grad der Verzeichnung beispielsweise farblich und/oder intensitätsmäßig, beispielsweise mit einer Farbskala von Weiß nach Rot, kodiert. Des Weiteren beinhaltet die Verzeichnungskorrekturmatrix in Verbindung mit dem verwendeten Verzeichnungskorrekturverfahren auch eine Information über das Maß verbleibender Restverzeichnungen im verzeichnungskorrigierten Magnetresonanzbild infolge von Unrichtigkeiten und Uneindeutigkeiten des Verzeichnungskorrekturverfahrens. Dabei werden in einer Ausführungsform des Verfahrens ausschließlich vorgenannte Restverzeichnungen farblich und/oder intensitätsmäßig kodiert. Stellen des Magnetresonanzbildes, für die eine eindeutige Verzeichnungskorrektur durchführbar ist, werden dabei nicht gekennzeichnet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Skizze eines Magnetresonanzgeräts und
Fig. 2 ein gekennzeichnetes Magnetresonanzbild.
Die Fig. 1 zeigt eine Skizze eines Magnetresonanzgeräts. Dabei umfasst das Magnetresonanzgerät zum Erzeugen eines Grundmagnetfeldes ein Grundfeldmagnetsystem 11 und zum Erzeugen von Gradientenfeldern ein Gradientenspulensystem 12. Des Weiteren umfasst das Magnetresonanzgerät ein Antennensystem 14, das zum Auslösen von Magnetresonanzsignalen Hochfrequenzsignale in ein Untersuchungsobjekt einstrahlt und die erzeugten Magnetresonanzsignale aufnimmt. Ferner umfasst das Magnetresonanzgerät eine verfahrbare Lagerungsvorrichtung 15, auf der das Untersuchungsobjekt, beispielsweise ein zu untersuchender Patient 19, gelagert wird.
Zum Steuern von Strömen im Gradientenspulensystem 12 aufgrund einer Sequenz ist das Gradientenspulensystem 12 mit einem zentralen Steuersystem 16 verbunden. Zum Steuern der abzustrahlenden Hochfrequenzsignale gemäß der Sequenz sowie zum Weiterverarbeiten und Speichern der vom Antennensystem 14 aufgenommenen Magnetresonanzsignale ist das Antennensystem 14 ebenfalls mit dem zentralen Steuersystem 16 verbunden. Zum Steuern eines Verfahrens der Lagerungsvorrichtung 15, beispielsweise um einen Bereich in Schulterhöhe des Patienten 19als abzubildenden Bereich in einem Abbildungsvolumen 18 des Geräts zu positionieren, ist auch die Lagerungsvorrichtung 15 entsprechend mit dem zentralen Steuersystem 16 verbunden. Das zentrale Steuersystem 16 ist mit einer Anzeige- und Bedienvorrichtung 17 verbunden, über die Eingaben eines Bedieners, beispielsweise der gewünschte Sequenztyp und Sequenzparameter, dem zentralen Steuersystem 16 zugeführt werden. Des Weiteren werden an der Anzeige- und Bedienvorrichtung 17 unter anderem die erzeugten Magnetresonanzbilder angezeigt.
Die Fig. 2 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ein gekennzeichnetes Magnetresonanzbild 25. Dabei ist einem Magnetresonanzbild eine Verzeichnungskorrekturmatrix überlagert, bei der ein Grad von Verzeichnungen intensitätsmäßig kodiert ist. Das Magnetresonanzbild ist beispielsweise mit dem in der Fig. 1 dargestellten Magnetresonanzgerät aufgenommen und zeigt einen verzeichnungskorrigierten transversalen Schnitt 20 durch den im Abbildungsvolumen 18 positionierten Schulter- und Brustbereich des Patienten 19. Vor einem Anzeigen werden dabei die aus dem Schulter- und Brustbereich aufgenommenen Daten im zentralen Steuersystem 16, beispielsweise mit einem Verfahren entsprechend der eingangs genannten DE 198 29 850 A1, verzeichnungskorrigiert. Dabei wird zur Verzeichnungskorrektur eine Verzeichnungskorrekturmatrix verwendet, die angibt, an welchen Stellen und wie stark der Schulter- und Brustbereich infolge der bei der Bildaufnahme vorherrschenden Inhomogenitäten des Grundmagnetfeldes und Nichtlinearitäten der Gradientenfelder zu korrigieren ist.
Der entsprechend verzeichnungskorrigierte transversale Schnitt 20 wird an der Anzeige- und Bedienvorrichtung 17 angezeigt, wobei dem Schnitt 20 die Verzeichnungskorrekturmatrix derart aufbereitet überlagert ist, dass in einem ersten Gebiet 21, in dem keine Verzeichnungen auftreten, der Schnitt 20 nicht überlagert ist, dass in einem zweiten Gebiet 22, in dem schwache Verzeichnungen auftreten, der Schnitt 20 mit einer Schraffur erster Intensität überlagert ist, dass in einem dritten Gebiet 23, in dem mittelstarke Verzeichnungen auftreten, der Schnitt 20 mit einer Schraffur zweiter Intensität, die stärker als die erste ist, überlagert ist und dass in einem vierten Gebiet 24, in dem schwerere Verzeichnungen auftreten, der Schnitt 20 mit einer Schraffur dritter Intensität, die stärker als die zweite ist, überlagert ist.
In einer anderen Ausführungsform ist dabei die Schraffur durch eine Farbe ersetzt, mit der das zweite bis vierte Gebiet 22 bis 24 entsprechend eingefärbt dargestellt werden.
Einem Betrachter, beispielsweise einem diagnostizierenden Arzt, ist es anhand des gekennzeichneten Magnetresonanzbildes 25 möglich, die angezeigten Abweichungen zwischen dargestellter und realer Anatomie bei einer Therapie- oder Operationsplanung für den Patienten 19 zu berücksichtigen. Beispielsweise bei einer Radiothermiebehandlung muss der zu bestrahlende Bereich möglichst exakt gegenüber gesundem Gewebe abgrenzbar sein, um die Belastung des gesunden Gewebes so gering wie möglich zu halten. Wird die Radiothermieplanung dabei auf Basis des gekennzeichneten Magnetresonanzbildes 25 durchgeführt, indem die Verzeichnungen entsprechend ihrer Stärke gekennzeichnet sind, werden zu bestrahlende Bereiche mit Verzeichnungen vorsichtiger behandelt, beispielsweise indem häufiger Kontrollaufnahmen während der Radiothermiebehandlung gemacht werden oder mit einer niedrigeren Dosis gearbeitet wird. Dadurch wird eine verringerte Belastung von gesundem Gewebe erzielt.

Claims

1. Verfahren zum Darstellen eines Magnetresonanzbildes, wobei wenigstens ein Verzeichnungen aufweisendes Gebiet des Magnetresonanzbildes gekennzeichnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kennzeichnen mit einer Farbe und/oder einem Muster durchgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei zum Kennzeichnen das Magnetresonanzbild mit einer Verzeichnungskorrekturmatrix, bei der die Verzeichnungen kodiert sind, überlagert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Verzeichnungskorrekturmatrix einem Verzeichnungskorrekturverfahren entstammt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Magnetresonanzbild mit dem Verzeichnungskorrekturverfahren verzeichnungskorrigiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Grad der Verzeichnungen farblich und/oder intensitätsmäßig kodiert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Verzeichnungen durch Inhomogenitäten eines Grundmagnetfeldes und/oder Nichtlinearitäten eines Gradientenfeldes eines Magnetresonanzgeräts hervorgerufen werden.