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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein diagnostisches Bildgebungssystem,
insbesondere auf ein Magnetresonanz-Bildgebungssystem, das mit einer
Ultraschallsonde ausgestattet ist.
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Ein
derartiges Magnetresonanz-Bildgebungssystem ist aus der US-amerikanischen Patentschrift
US 5.146.924 bekannt.
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Das
bekannte Magnetresonanz-Bildgebungssystem umfasst eine Empfangsantenne
zum Empfangen von Magnetresonanzsignalen, die in einem Ultraschallwandler
untergebracht ist. Der Ultraschallwandler enthält eine Ultraschallquelle zum
Erzeugen von Ultraschallwellen in dem zu untersuchenden Objekt,
zum Beispiel einem zu untersuchenden Patienten. Der Ultraschallwandler
enthält auch
die Ultraschallsonde. Die Ultraschallsonde detektiert Ultraschallechos,
d.h. Ultraschallwellen, die in einem zu untersuchenden Objekt reflektiert
werden. Aus den detektierten Ultraschallwellen leitet der zentrale
Prozessor des bekannten Magnetresonanz-Bildgebungssystems ein Ultraschallbild
von einem Teil des zu untersuchenden Objekts ab. Anhand von diesem
Ultraschallbild bestimmt der Benutzer die Lage des zu untersuchenden
Teils der Anatomie, insbesondere des interessierenden Organs. Anschließend werden
ausgehend von der festgestellten Lage des zu untersuchenden Teils,
wie sie anhand des Ultraschallbildes ermittelt wurde, in dem zu
untersuchenden Objekt (Kern-)Spins von dem zu untersuchenden Teil
angeregt, woraufhin Anregungs-Magnetresonanzsignale erzeugt werden
und ein Magnetresonanzbild des zu untersuchenden Teils anhand der
Magnetresonanzsignale rekonstruiert wird. Das bekannte Magnetresonanzsystem
nutzt den „Overhauser"-Effekt zum Erzeugen
des Magnetresonanzbildes. Das bekannte Magnetresonanzbildgebungssystem
nutzt das Ultraschallbild nur zur Bestimmung der Lage des Teils
des Objekts, von dem ein Magnetresonanzbild gemacht wird.
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In
der US-amerikanischen Patentschrift
US 5.662.109 wird
ein System zur multidimensionalen Bildgebung beschrieben, das Mammographiedaten mit
Ultraschalldaten kombiniert.
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Die
Erfindung hat zur Aufgabe, ein Diagnosesystem zu schaffen, das geeig net
ist, Diagnosebilder mit einer höheren
diagnostischen Qualität
zu liefern, insbesondere mit einem höheren diagnostischen Informationsgehalt.
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Diese
Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße diagnostische Bildgebungssystem
gelöst,
das in Anspruch 1 definiert ist. Das diagnostische Bildgebungssystem
umfasst eine Rekonstruktionseinheit zum Rekonstruieren eines diagnostischen
Bildes anhand der Magnetresonanzsignale und der Ultraschallechos.
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Die
Magnetresonanzsignale werden durch HF-Anregung von (unklaren) Spins
in dem Objekt erzeugt, das in einem stationären Magnetfeld angeordnet wird.
Es werden temporäre
magnetische Gradientenfelder angelegt, so dass die Larmor-Frequenz der
angeregten Spins von der räumlichen
Position abhängig
gemacht wird. Auf diese Weise wird eine räumliche Codierung der Magnetresonanzsignale durch
die Frequenzen und Phasen der Magnetresonanzsignale erreicht.
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Das
diagnostische Bild kombiniert Bildinformationen von sowohl den Magnetresonanzsignalen als
auch den Ultraschallechos. Das diagnostische Bild enthält zum Beispiel
einen Anteil von Bildpunkten, die von den Magnetresonanzsignalen
abgeleitet sind, und einen anderen Anteil von Bildpunkten, die von
den Ultraschallechos abgeleitet sind. Die in den Magnetresonanzsignalen
enthaltenen Informationen haben eine hohe räumliche Auflösung, jedoch
eine geringe zeitliche Auflösung.
Auf der anderen Seite weisen die in den Ultraschallechos enthaltenen
Informationen eine geringere räumliche
Auflösung
auf, jedoch eine wesentlich höhere
zeitliche Auflösung.
Insbesondere werden die Informationen in den Magnetresonanzsignalen
zeitlich über
einen Bereich von ca. 50 ms bis ca. 0,5 s gemittelt, und die Informationen
in den Ultraschallechos beziehen sich auf kurze Zeitperioden von
ca. 5 bis 20 ms. Die Informationen in den Magnetresonanzsignalen
können
eine hohe räumliche
Auflösung
haben, indem Details, die nur 0,5 mm groß sind, in dem Magnetresonanzbild
treu dargestellt werden. Das diagnostische Bild kombiniert also
Bildinformationen mit einer hohen räumlichen Auflösung und
Bildinformationen mit einer hohen zeitlichen Auflösung. Auf
diese Weise zeigt das diagnostische Bild insbesondere Bildinformationen mit
hoher zeitlicher Auflösung
von sich schnell bewegenden Teilen in dem zu untersuchenden Patienten, während die
anatomische Umgebung der sich schnell bewegenden Teile mit einer
hohen räumlichen
Auflösung
exakt angezeigt werden. Sich bewegende Bereiche des Patientenherzens
werden zum Beispiel vor dem korrekt mit hoher räumlicher Auflösung dargestellten
anatomischen Hintergrund angezeigt.
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In
einem anderen Beispiel kombiniert das diagnostische Bild funktionelle Informationen
aus den Ultraschallechos der Rekonstruktion, die in den anatomischen
Informationen aus den Magnetresonanzsignalen angezeigt werden. Zum
Beispiel können
in dem diagnostischen Bild Farb-Doppler-Alerte, von den Ultraschallechos
abgeleitet wurden, Grauwerte ersetzen, die von den Magnetresonanzsignalen
abgeleitet wurden.
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Diese
und andere Aspekte der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die
bevorzugten Ausführungsbeispiele
beschrieben, wie sie in den abhängigen
Ansprüchen
definiert sind.
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Die
Rekonstruktionseinheit ist vorgesehen, um ein Magnetresonanzsignal
und ein vorläufiges
Ultraschallbild von den Magnetresonanzsignalen bzw. den Ultraschallechos
abzuleiten. Das diagnostische Bild kann von dem Magnetresonanzbild
und dem vorläufigen
Ultraschallbild abgeleitet werden. Der Ausdruck „vorläufiges Ultraschallbild" in dieser Anmeldung
bezeichnet jedes Ultraschallbild, für das immer noch eine Korrektur
auf der Basis des Magnetresonanzbildes oder eine Registrierung in
Bezug auf das Magnetresonanzbild durchgeführt werden muss. Zum Beispiel
werden jeweilige Bereiche des vorläufigen Ultraschallbildes und
des Magnetresonanzbildes in das diagnostische Bild aufgenommen.
In einem anderen Beispiel wird das diagnostische Bild erzeugt, indem
mindestens jeweilige Bereiche des Magnetresonanzbildes und des vorläufigen Ultraschallbildes
abwechselnd angezeigt werden.
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In
einer Ausführungsform
werden das Magnetresonanzbild und das vorläufige Ultraschallbild in einem
gemeinsamen Koordinatensystem registriert. Das bedeutet, zwischen
jeweiligen Positionen in dem Magnetresonanzbild und in dem vorläufigen Ultraschallbild
wird die geometrische Beziehung ermittelt. Ausgehend von dieser
geometrischen Beziehung werden Positionen in dem Magnetresonanzbild
und in dem Ultraschallbild in Übereinstimmung
mit der geometrischen Beziehung zwischen den abgebildeten Positionen
im Objekt registriert. Dies kann erreicht werden, indem man Positionen
in dem vorläufigen
Ultraschallbild und in dem Magnetresonanzbild zu einem gemeinsamen
Bezugsrahmen in Beziehung setzt. Ein derartiges gemeinsames Bezugssystem wird
beispielsweise in dem Untersuchungsraum definiert, in dem das diagnostische
Bildgebungssystem aufgestellt ist. Insbesondere wird ein Positionsdetektionssystem
in dem Untersuchungsraum vorgesehen. Das Positionsdetektionssystem
misst die Positionen der Ultraschallsonde in Bezug auf den zu untersuchenden
Patienten. Das Positionsdetektionssystem bestimmt auch die geometrische
Beziehung zwischen Positionen im Patienten zu entsprechenden Positionen
in dem Magnetresonanzbild. Das Positionsdetektionssystem kann ein
optisches oder akustisches Positionsdetektionssystem umfassen, das
die Positionen des Patienten und der Ultraschallsonde misst. Die
Position der Ultraschallsonde bestimmt eine Region, insbesondere
eine Schicht, des Patienten, von der die Ultraschallechos empfangen
werden. Auf diese Weise wird anhand der Messung der Ultraschallsondenposition
der in dem vorläufigen
Ultraschallbild abgebildete Teil ermittelt. Insbesondere wenn ein
optisches Positionsdetektionssystem eingesetzt wird, werden die
Ultraschallsonde und der Patient mit Leuchtdioden (LEDs) oder infrarotemittierenden
Dioden (IREDs) versehen. Die Strahlung, genauer gesagt das Licht
oder die Infrarotstrahlung, von den LEDs oder IREDs wird mittels
einer Kameraeinheit aus zwei oder mehr Richtungen erfasst. Die Kameraeinheit
nimmt Bilder von den LED- oder IRED-Gruppen auf. Das diagnostische
Bildgebungssystem umfasst einen Computer, der auch programmiert
ist, um die Position der Ultraschallsonde relativ zum Patienten
von dem durch die Kameraeinheit von den LEDs oder IREDs erfassten
Bild abzuleiten. Die Gantry des Magnetresonanz-Bildgebungssystems
ist vorzugsweise ebenfalls mit LEDs oder IREDs versehen, und die
Kameraeinheit erfasst weiterhin Bilder von der MR-Gantry, insbesondere
stellen diese Bilder ebenfalls Bilder von den LEDs oder IREDs der MR-Gantry
dar. Der Computer ist auch vorgesehen, um die Position der Gantry
relativ zu dem zu untersuchenden Patienten zu berechnen. Weiterhin
ist der Computer vorgesehen, um die geometrische Beziehung zwischen
Positionen in dem Patienten und den entsprechenden Positionen in
dem Magnetresonanzbild auf der Basis der gemessenen relativen Position des
Patienten zur MR-Gantry und auf der Basis der angelegten temporären magnetischen
Gradientenfelder, zum Beispiel der Schichtauswahl-, Phasencodierungs-
und Auslesegradienten, zu berechnen. Auf diese Weise ist es möglich, die
geometrische Beziehung zwischen entsprechenden Positionen in dem Magnetresonanzbild
und in dem vorläufigen
Ultraschallbild zu ermitteln. Das Magnetresonanzbild und das vorläufige Ultraschallbild
werden in einem gemeinsamen Koordinatensystem registrier, das auf der
geometrischen Beziehung zwischen dem Magnetresonanzbild und dem
vorläufigen
Ultraschallbild beruht. In dieser Hinsicht beziehen sich die entsprechenden
Positionen in jedem der Bilder auf ihre gemeinsame Position im Patienten.
Da das Magnetresonanzbild und das vorläufige Ultraschallbild in dem gemeinsamen
Koordinatensystem registriert werden, zeigt das diagnostische Bild,
das von dem Magnetresonanzbild und dem vorläufigen Ultraschallbild abgeleitet
wird, Bildinformationen von dem Magnetresonanzbild und von dem vorläufigen Ultraschallbild
in ihrer korrekten gegenseitigen geometrischen Beziehung. Das bedeutet,
die betreffenden Bereiche des vorläufigen Ultraschallbildes und
des Magnetresonanzbildes sind zum Beispiel in dem diagnostischen Bild
an korrekten relativen Positionen zueinander enthalten.
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In
dem erfindungsgemäßen Diagnosesystem
wird das Magnetresonanzbild verwendet, um das vorläufige Ultraschallbild
zu korrigieren und das diagnostische Bild als korrigiertes Ultraschallbild
zu erzeugen. Das diagnostische Bild kann auch durch Kombinieren
von Bereichen des korrigierten Ultraschallbildes und des Magnetresonanzbildes
erzeugt werden. Vor allem kann das Magnetresonanzbild verwendet
werden, um geometrische Verzerrungen in dem vorläufigen Ultraschallbild zu korrigieren.
Zum Beispiel werden Bereiche in dem Ultraschallbild, die sich auf
unterschiedliche Gewebearten beziehen, auf der Basis des Magnetresonanzbildes
unterschieden. Zum Beispiel werden lokale Ultraschallgeschwindigkeiten
für derartige
unterschiedliche Gewebearten von dem Magnetresonanzbild abgeleitet
und das vorläufige
Ultraschallbild wird hinsichtlich der auf die Unterschiede zwischen
den Ultraschallgeschwindigkeiten zurückzuführenden Verzerrungen korrigiert.
Weiterhin können
Gewebegrenzflächen
in dem Magnetresonanzbild lokalisiert werden und mit Ultraschallechos
von diesen Gewebegrenzflächen
in Beziehung gesetzt werden, so dass Darstellungen der Gewebegrenzflächen in
dem Magnetresonanzbild und in dem korrigierten Ultraschallbild miteinander übereinstimmen.
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In
einer bevorzugten, einfacheren Ausführungsform des diagnostischen
Bildgebungssystems werden anatomische Merkpunkte in dem Magnetresonanzbild
und in dem vorläufigen
Ultraschallbild identifiziert. Anhand der jeweiligen Positionen
der anatomischen Merkpunkte in dem Magnetresonanzbild und entsprechend
in dem vorläufigen
Ultraschallbild wird die korrekte geometrische Beziehung zwischen übereinstimmenden
Positionen in dem vorläufigen
Ultraschallbild und dem Magnetresonanzbild berechnet. Ausgehend
von der auf den übereinstimmenden
anatomischen Merkpunkten beruhenden geometrischen Beziehung werden
das vorläufige
Ultraschallbild und das Magnetresonanzbild in dem gemeinsamen Koordinatensystem
registriert. Anhand dieses registrierten vorläufigen Ultraschallbildes und des
registrierten Magnetresonanzbildes wird das diagnostische Bild erzeugt.
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In
einer anderen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen diagnostischen
Bildes wird die Position der Ultraschallsonde auf der Basis der
Magnetresonanzsignale gemessen. Insbesondere bezieht sich mindestens
ein Teil der durch die Empfangsantenne aufgenommenen Magnetresonanzsignale
auf die Ultraschallsonde oder stammt von dieser, z.B. wenn die Ultraschallsonde
oder an der Ultraschallsonde angebrachte Marker mit einer er heblichen
magnetischen Suszeptibilität
ebenfalls in dem Magnetresonanzbild abgebildet werden. Auf diese
Weise erhält
man aus der Position der Ultraschallsonde, wie sie auf der Basis
der Magnetresonanzsignale gemessen wurde, die geometrische Beziehung
zwischen der Ultraschallsonde und damit dem vorläufigen Ultraschallbild und
dem Magnetresonanzbild. Ausgehend von dieser geometrischen Beziehung
können
das vorläufige
Ultraschallbild und das Magnetresonanzbild in dem gemeinsamen Koordinatensystem
registriert werden und auf der Basis des registrierten Ultraschallbildes
und des registrierten Magnetresonanzbildes kann das diagnostische
Bild erzeugt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Ultraschallsonde mit Mikrospulen versehen. Während die
Magnetresonanzsignale erzeugt werden, nehmen die Mikrospulen einen
Teil der Magnetresonanzsignale aus der unmittelbaren Nachbarschaft
der Mikrospulen auf. Die von den Mikrospulen aufgenommenen Magnetresonanzsignale
stellen also die Position der Ultraschallsonde dar. In Reaktion
auf die Magnetresonanzsignale erzeugen die Mikrospulen elektrische
(Induktions-)Signale. Diese elektrischen Signale stellen wiederum
die Position der Ultraschallsonde relativ zum Patienten und relativ
zur MR-Gantry dar. Diese elektrischen Signale von den Mikrospulen
werden vorteilhafterweise genutzt, um die geometrische Beziehung
zwischen dem vorläufigen
Ultraschallbild, das von den durch die Ultraschallsonde aufgenommenen
Ultraschallechos abgeleitet wird, und dem Magnetresonanzbild zu
ermitteln.
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Die
Funktionen des diagnostischen Bildgebungssystems werden in der Praxis
unter der Steuerung eines Computerprogramms ausgeführt, wie
es in Anspruch 7 beschrieben ist, einschließlich verschiedener Anweisungen,
die das diagnostische Bildgebungssystem in die Lage versetzen, die
mit der vorliegenden Erfindung zusammenhängenden technischen Effekte
zu erzeugen. Ein derartiges Computerprogramm wird zum Beispiel in
den Arbeitsspeicher geladen oder zugänglich für den Prozessor von z.B. einer
Steuerungseinheit und/oder einer Rekonstruktionseinheit oder einer
Kombinationseinheit des diagnostischen Bildgebungssystems. Das Computerprogramm
kann auf einem Datenträger
wie zum Beispiel einer CD-ROM-Disk zur Verfügung gestellt werden oder das
Computerprogramm kann von einem Netzwerk, zum Beispiel dem World-wide
Web, heruntergeladen werden.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein erfindungsgemäßes Magnetresonanz-Bildgebungsssytem
zu schaffen, das auch die Erfassung von Informationen ermöglicht,
die sich auf aktuelle Zeitpunkte oder sehr kurze Zeitdauern beziehen.
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Diese
weitere Aufgabe wird mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Magnetresonanz-Bildgebungssystems
gelöst,
das mit einem Anzeigesystem für
die kombinierte Anzeige von in den Magnetresonanzsignalen enthaltenen
Informationen und in den Ultraschallwellen enthaltenen Informationen
ausgestattet ist.
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Das
Anzeigesystem umfasst unter anderem eine Signalverarbeitungseinheit
und einen Monitor. Ein LCD-Monitor (Flüssigkristallanzeige) eignet
sich für
den Einsatz in Kombination mit dem Magnetresonanz-Bildgebungssystem,
weil ein derartiger LCD-Monitor
nicht sehr empfindlich für
(temporäre) Magnetgradientenfelder
ist, die erforderlich sind, um die Magnetresonanzsignale zu erzeugen
und zu empfangen. Der LCD-Monitor ist vorzugsweise elektromagnetisch
von dem Magnetresonanz-Bildgebungssystem abgeschirmt, um zu vermeiden,
dass die den LCD-Monitor steuernden elektronischen Signale die Erfassung
der Magnetresonanzsignale stören,
und um zu vermeiden, dass die Magnetresonanzsignale die Steuerung
des LCD-Monitors stören. Die
Signalverarbeitungseinheit ist eingerichtet, um aus den Magnetresonanzsignalen
ein Magnetresonanzbild zu rekonstruieren und auch um anhand der detektierten
Ultraschallwellen ein Ultraschallbild zu erzeugen. Insbesondere
wurden die detektierten Ultraschallwellen als Ultraschallechos in
dem zu untersuchenden Objekt reflektiert. Die Magnetresonanzsignale
werden mit der Empfangsantenne, zum Beispiel einer Empfangsspule,
detektiert und der Signalverarbeitungseinheit zugeführt. Die
Ultraschallwellen werden mit der Ultraschallsonde detektiert. Die
Ultraschallsonde erzeugt in Reaktion auf die detektierten Ultraschallwellen
Ultraschalldetektionssignale. Die Ultraschalldetektionssignale stellen
die Informationen in den Ultraschallwellen dar, zum Beispiel entsprechen
die Signalpegel der Ultraschalldetektionssignale der Stärke der
Ultraschallwellen. Die Ultraschalldetektionssignale werden ebenfalls
der Signalverarbeitungseinheit zugeführt. Sowohl das Magnetresonanzbild
als auch das Ultraschallbild werden in der Signalverarbeitungseinheit
durch Bildsignale dargestellt, zum Beispiel elektronische Videosignale. Diese
Bildsignale werden dem Monitor zugeführt, so dass die in den Magnetresonanzsignalen
und in den Ultraschallwellen enthaltenen Bildinformationen visualisiert
werden.
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Erfindungsgemäß zeigt
das Anzeigesystem das Magnetresonanzbild und das Ultraschallbild
in kombinierter Form auf dem Monitor an. Das Ultraschallbild enthält hauptsächlich momentane
Informationen oder zumindest Informationen, die sich auf sehr kurze
Zeitdauern beziehen, d.h. Zeitdauern, die kürzer sind als die Zeit, die
typischerweise benötigt wird,
um die Magnetresonanzsignale für
das Magnetresonanzbild zu erfassen; die se kurzen Zeitdauern haben
insbesondere eine Dauer von ca. 5 bis 20 ms. Die Zeitdauer, über die
beim Erzeugen des Magnetresonanzbildes effektiv gemittelt wird,
hängt von der
räumlichen
Auflösung
des Magnetresonanzbildes und von der genauen Erfassungsstrategie
ab, mit der der k-Raum abgetastet wird. In der Praxis hat sich gezeigt,
dass die Zeitdauer, über
die die Informationen in dem Magnetresonanzbild gemittelt werden, etwa
50 ms bis einige Zehntel einer Sekunde beträgt. Durch eine kombinierte
Anzeige des Ultraschallbildes und des Magnetresonanzbildes gelingt
es, die Informationen über
momentane Ereignisse in dem zu untersuchenden Objekt, zum Beispiel
einem zu untersuchenden Patienten, zusammen mit zeitgemittelten,
aber räumlich
gut aufgelösten
Informationen verfügbar
zu machen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass
das Magnetresonanzbild im Allgemeinen eine räumliche Auflösung hat,
die höher
ist als die des Ultraschallbildes. Durch die kombinierte Anzeige
gelingt es, Informationen hoher räumlicher Auflösung von
dem Magnetresonanzbild mit Informationen hoher zeitlicher Auflösung von
dem Ultraschallbild zu kombinieren. Das Magnetresonanzbild umfasst
hingegen Informationen, die in gewissem Maße zeitlich gemittelt sind.
Durch die kombinierte Anzeige des Ultraschallbildes und des Magnetresonanzbildes
gelingt es, Informationen bezüglich
momentaner Ereignisse in dem zu untersuchen Objekt, zum Beispiel
einem zu untersuchenden Patienten, zusammen mit zeitlich gemittelten
Informationen verfügbar
zu machen.
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Das
Ultraschallbild enthält
zum Beispiel hauptsächlich
funktionelle Informationen bezüglich physikalischer
Prozesse, die in dem zu untersuchenden Objekt ablaufen. Es kann
sich zum Beispiel um Größen handeln,
die die Strömung
einer Flüssigkeit, zum
Beispiel Blut durch die Blutgefäße des zu
untersuchenden Patienten, quantifizieren. Das erfindungsgemäße Magnetresonanz-Bildgebungssystem
ermöglicht
die Wiedergabe derartiger funktioneller Informationen, die in dem
Ultraschallbild enthalten sind, in zum Beispiel dem Magnetresonanzbild.
Das Magnetresonanzbild gibt vorzugsweise mit einer hohen räumlichen
Auflösung
die anatomische Struktur des zu untersuchenden Patienten wieder.
Dem Radiologen werden somit ein gutes quantitatives Bild der funktionellen
Informationen und auch ein Bild mit geeigneter räumlicher Auflösung von
der Region angeboten, aus der die funktionellen Informationen stammen.
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Die
kombinierte Anzeige des Magnetresonanzbildes und des Ultraschallbildes
kann auf verschiedene Weisen realisiert werden. Zum Beispiel wird
ein zusammengesetztes Bild mit teilweise Helligkeitswerten von dem
Magnetresonanzbild und teilweise Helligkeitswerten von dem Ultraschallbild
erzeugt. Alternativ ist es möglich,
das Magnet resonanzbild und das Ultraschallbild abzuwechseln. Zum Beispiel
wechseln sich das Magnetresonanzbild und das Ultraschallbild mit
einer Frequenz von ca. 20 Einzelbildern pro Sekunde ab. Außerdem ist
es möglich, dem
Magnetresonanzbild das Ultraschallbild als ein so genanntes „Overlay" zu überlagern.
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Zum
Beispiel werden Grauwerte in dem Magnetresonanzbild durch Farb-Doppler-Werte aus dem
Ultraschallbild ersetzt.
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Das
Magnetresonanzbild sowie das Ultraschallbild können die Verteilung der Werte
einer physikalischen Größe darstellen.
Bei der physikalischen Größe kann
es sich zum Beispiel um die Perfusion oder Strömung einer Flüssigkeit
von physiologischer Bedeutung handeln. Es kann sich zum Beispiel
um Hirnflüssigkeit
oder arterielles oder venöses
Blut handeln. Erfindungsgemäß kann die
räumliche
Verteilung physikalischer Größen, die
von durch das Magnetresonanzbild und durch das Ultraschallbild dargestellten
physikalischen Größen abgeleitet
werden, in dem zusammengesetzten Bild wiedergegeben werden. Zum
Beispiel kann das kombinierte Bild die räumliche Verteilung des Verhältnisses
der Spitzenströmungswerte
und der lokalen mittleren Strömungswerte
wiedergeben.
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Die
Rekonstruktionseinheit ist vorzugsweise vorgesehen, um das Magnetresonanzbild
und das Ultraschallbild in einem gemeinsamen Bezugssystem zu registrieren.
Dies kann zum Beispiel durchgeführt
werden, indem im Magnetresonanzbild und im Ultraschallbild übereinstimmende
anatomische Details identifiziert werden. Auch ist es möglich, die
Position der Ultraschallsonde mit Hilfe des Magnetresonanz-Bildgebungssystems
zu messen; zu diesem Zweck ist die Ultraschallsonde vorzugsweise
mit ein oder mehreren Identifikationselementen ausgestattet, die
für HF-Anregungen
empfänglich
sind. Mikrospulen sind zum Beispiel geeignete Identifikationselemente.
Aufgrund der HF-Anregungen empfangen die Mikrospulen Magnetresonanzsignale,
die die Position der Mikrospulen und damit der Ultraschallsonde darstellen.
Das Magnetresonanzbild und das Ultraschallbild werden anhand der
gemessenen Position der Ultraschallsonde in dem gemeinsamen Bezugssystem
registriert. Anhand der temporären
(zum Beispiel Auslese- und Phasencodier-) Gradientenfelder bestimmt
das Magnetresonanz-Bildgebungssystem die Position der Ultraschallsonde
und auch die Position des in dem Magnetresonanzbild abgebildeten Objektteils.
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Es
ist zu beachten, dass die Korrektur des (vorläufigen) Ultraschallbildes und
die Registrierung des (vorläufigen)
Ultraschallbildes vorteilhafterweise erfindungsgemäß auch genutzt
werden können,
um Informationen hoher räumlicher
Auflösung
des Magnetresonanzbildes und Informationen hoher zeitlicher Auflösung des
(vorläufigen)
Ult raschallbildes zu korrigieren bzw. wechselseitig zu registrieren.
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Diese
und andere Aspekte werden anhand von im Folgenden beschriebenen
Ausführungsformen
sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nachstehend
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 schematisch
ein Magnetresonanz-Bildgebungssystem, in dem die Erfindung genutzt
wird; und
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2 schematisch
das Ultraschallsystem, dessen Ultraschallsonde in der Empfangsspule
des Magnetresonanz-Bildgebungssystems aus 1 enthalten
ist.
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1 zeigt
schematisch ein diagnostisches Bildgebungssystem, in dem die Erfindung
zum Einsatz kommt. Das Magnetresonanz-Bildgebungssystem ist mit
einer Gruppe von Hauptspulen 10 ausgerüstet, die das stationäre, homogene
Magnetfeld erzeugen. Die Hauptspulen sind zum Beispiel auf eine derartige
Weise konstruiert, dass sie einen tunnelförmigen Untersuchungsraum umschließen, in
dem das Magnetfeld vorliegt. Der zu untersuchende Patient wird in
diesen tunnelförmigen
Untersuchungsraum geschoben. Das Magnetresonanz-Bildgebungssystem
umfasst auch eine Anzahl von Gradientenspulen 11, 12,
mit denen dem homogenen Magnetfeld Magnetfelder mit räumlichen
Schwankungen, insbesondere in Form von temporären Gradienten in getrennten
Richtungen, überlagert
werden. Die Gradientenspulen 11, 12 sind mit einer
regelbaren Stromversorgungseinheit 21 verbunden. Die Gradientenspulen 11, 12 werden
mit Energie versorgt, indem ihnen mit Hilfe der Stromversorgungseinheit 21 ein
elektrischer Strom zugeführt
wird. Die Stärke,
Richtung und Dauer der Gradienten werden durch das Regeln der Stromversorgungseinheit
gesteuert. Das Magnetresonanz-Bildgebungssystem umfasst auch Sende- und
Empfangsspulen 13, 15 zum Erzeugen der HF-Anregungsimpulse
bzw. zum Erfassen der Magnetresonanzsignale. Die Sendespule 13 ist
vorzugsweise als eine Körperspule 13 konstruiert,
die auch als eine Volumenspule bezeichnet wird und die Umschließung eines
(Teils des) zu untersuchenden Objekts ermöglicht. Eine MR-Steuereinheit 20 steuert die
Stromversorgungseinheit und die Sende- und Empfangsspulen so, dass
die Gradientenfelder und HF-Anregungsimpulse
zugeführt
und die Magnetresonanzsignale erfasst werden. Die Körperspule
ist üblicherweise
auf eine derartige Weise in dem Magnetresonanz-Bildgebungssystem angeordnet, dass sich
der in dem Magnetresonanz-Bildgebungssystem angeordnete Patient 30 innerhalb
der Körperspule 13 befindet.
Die Körperspule 13 fungiert
als Sendeantenne zum Aussenden von HF-Anregungsimpulsen und HF- Refokussierimpulsen.
Die Körperspule 13 hat
vorzugsweise eine räumlich
homogene Intensitätsverteilung
der gesendeten HF-Impulse. Die gleiche Spule oder Antenne wird üblicherweise
abwechselnd als Sende- und als Empfangsspule verwendet. Außerdem ist
die Sende- und Empfangsspule üblicherweise
als eine Spule geformt, jedoch sind auch andere Geometrien möglich, bei
denen die Sende- und Empfangsspule als eine Sende- und Empfangsantenne
für elektromagnetische
HF-Signale fungiert. Die Sende- und Empfangsspule 13 ist
mit einer elektronischen Sende- und Empfangsschaltung 15 verbunden.
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Es
ist jedoch zu beachten, dass es alternativ möglich ist, separate Empfangsspulen
zu verwenden. Es können
zum Beispiel Oberflächenspulen
als Empfangsspulen verwendet werden. Derartige Oberflächenspulen
haben eine hohe Empfindlichkeit in einem vergleichsweise kleinen
Volumen. Die Sendespulen, zum Beispiel die Oberflächenspulen,
sind mit einem Demodulator 24 verbunden, der die empfangenen
Magnetresonanzsignale (RFS) demoduliert. Die demodulierten Magnetresonanzsignale (DMS)
werden einer Rekonstruktionseinheit zugeführt. Die Empfangsspule ist
mit einem Vorverstärker 23 verbunden.
Der Vorverstärker 23 verstärkt das von
der Empfangsspule empfangene HF-Resonanzsignal
(RFS), und das verstärkte
HF-Resonanzsignal wird einem Demodulator 24 zugeführt. Der
Demodulator 24 demoduliert das verstärkte HF-Resonanzsignal. Das
demodulierte Resonanzsignal enthält
die eigentlichen Informationen zu den lokalen Spindichten in dem
abzubildenden Teil des Objekts. Außerdem ist die Sende- und Empfangsschaltung 15 mit
einem Modulator 22 verbunden. Der Modulator 22 und
die Sende- und Empfangsschaltung 15 aktivieren die Sendespule 13,
um die HF-Anregungs- und Refokussierimpulse auszusenden. Die Rekonstruktionseinheit 25 leitet
ein oder mehrere Bildsignale, die die Bildinformation des abgebildeten
Teils des zu untersuchenden Objekts darstellen, von den demodulierten
Magnetresonanzsignalen (DMS) ab. In der Praxis ist die Rekonstruktionseinheit 25 vorzugsweise
als eine digitale Bildverarbeitungseinheit 25 konstruiert, die
so programmiert ist, dass von den demodulierten Magnetresonanzsignalen
die Bildsignale abgeleitet werden, die die Bildinformation des abzubildenden Teils
des Objekts darstellen. Das Magnetresonanz-Bildsignal (MR-im) am
Ausgang der Rekonstruktionseinheit 25 wird einer Kombinationseinheit 28 zugeführt, um
es mit den auf der Basis der erkannten Ultraschallwellen empfangenen
Bildinformation zu kombinieren.
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Außerdem ist
die Rekonstruktionseinheit 25 zur Korrektur des vorläufigen Ultraschallbildes
anhand des Magnetresonanzbildes programmiert. Insbesondere ist die
Rekonstruktionseinheit 25 mit einem Segmentierungsalgorithmus
ausgestattet, um zu un terschiedlichen Gewebearten gehörende Regionen
zu trennen. Es ist eine Verweistabelle vorgesehen, die die geeigneten
Werte der Ultraschallgeschwindigkeit der jeweiligen Gewebearten
einzelnen Voxeln oder Pixeln in dem Magnetresonanzbild zuordnet.
Eine Verweistabelle ist zum Beispiel in der Rekonstruktionseinheit 25 oder
in der Kombinationseinheit vorgesehen. Die Rekonstruktionseinheit 25 ist dafür eingerichtet,
die lokale Ultraschallgeschwindigkeit, wie sie von dem Magnetresonanzbild
abgeleitet wurde, zu berücksichtigen,
um Verzerrungen im Ultraschallbild zu reduzieren oder zu vermeiden.
Die Rekonstruktionseinheit 25 ist außerdem programmiert, um Gewebegrenzflächen aus
dem Magnetresonanzbild zu extrahieren und Ultraschallsignale mit diesen
Gewebegrenzflächen
in Beziehung zu setzen.
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Das
diagnostische Bildgebungssystem umfasst weiterhin ein Positionsdetektionssystem,
das vorgesehen ist, um die Position des Ultraschallwandlers 110,
des zu untersuchenden Patienten 30 und die Position des
Teils des Patienten zu erkennen, von dem die Magnetresonanzsignale
empfangen wurden. Das Positionsdetektionssystem umfasst eine Kameraeinheit 201 und
eine Reihe von Markern in Form von LEDs oder IREDs. LEDs oder IREDs 202 sind
auf der Gantry des Magnetresonanz-Bildgebungssystems platziert,
weitere LEDs oder IREDs 203 sind auf dem Ultraschallwandler 110 platziert
und LEDs oder IREDs 204 sind auf dem zu untersuchenden
Patienten an oder nahe der abzubildenden Region angeordnet. Die
Kameraeinheit erkennt diese LEDs oder IREDs aus verschiedenen Richtungen. Das
Positionsdetektionssystem hat auch ein Positionsberechnungssystem 205.
Die Kameraeinheit 201 führt
dem Positionsberechungssystem 205 Beobachtungssignale (OS)
zu. Die Beobachtungssignale (0S) stellen die Beobachtungen
der Marker 202, 203 und 204 aus verschiedenen
Richtungen dar. Die Positionsberechnungseinheit berechnet die Positionen
der verschiedenen Marker aus den Beobachtungssignalen und erzeugt
Positionssignale (POS), die die Positionen des zu untersuchenden
abgebildeten Patienten in dem (vorläufigen) Ultraschallbild und
in dem Magnetresonanzbild darstellen.
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Der
Ultraschallwandler ist mit einer oder mehreren Mikrospulen 210 ausgestattet.
In diesen Mikrospulen werden in Reaktion auf die HF-Anregungen oder
Gradientenimpulse elektrische Induktionssignale (LS) erzeugt. Diese
elektrischen Induktionssignale sind aufgrund der temporären Auslesegradienten
und Phasencodiergradienten positionscodiert und stellen die Position
der Mikrospule 210 dar. Die elektrischen Induktionssignale
werden auf die gleiche Weise verarbeitet wie die Magnetresonanzsignale,
und der Demodulator 24 leitet ein Magnetresonanz-Positionssignal
(mr-POS) ab, das dem Positionsberech nungssystem 205 die
Position des Ultraschallwandlers vorlegt. Auf diese Weise wird das
Positionsberechnungssystem 205 in die Lage versetzt, die
Position des Bereichs des zu untersuchenden Patienten in dem (vorläufigen)
Ultraschallbild anhand des Magnetresonanz-Positionssignals (mr-POS) zu berechnen.
Das Positionsberechnungssystem 205 berechnet die Position
der Mikrospule 210 anhand des Magnetresonanz-Positionssignals
(mr-POS) und liefert ein Positionssignal (POS), das die Position
der Mikrospule 210 darstellt. Die Positionssignale (POS) vom
Positionsberechnungssystem 205 werden der Kombinationseinheit 28 zugeführt, um
die Kombinationseinheit so zu steuern, dass Bildinformationen von dem
Magnetresonanzbild und dem (vorläufigen)
Ultraschallbild entsprechend ihrer jeweiligen relativen Positionen
kombiniert werden, so dass alle Bildinformationen in einem gemeinsamen
Bezugsrahmen registriert werden.
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Die
Kombinationseinheit 28 ist weiterhin dafür eingerichtet,
das vorläufige
Ultraschallbild anhand der unterschiedenen Gewebearten und/oder
Gewebegrenzflächen
im Magnetresonanzbild zu korrigieren. Die Kombinationseinheit erzeugt
das korrigierte Ultraschallbild in Form des korrigierten Bildsignals (C-im).
Das korrigierte Ultraschallbild wird hinsichtlich geometrischer
Verzerrungen z.B. aufgrund von unterschiedlichen Ultraschallgeschwindigkeiten
in verschiedenen Gewebearten korrigiert..
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Der
Ultraschallwandler 110 ist in oder an der Sende- und Empfangsspule 13 angebracht.
Der Ultraschallwandler 110 ist mit der Ultraschallsonde 111 versehen.
Die Ultraschallsonde 111 erzeugt in Reaktion auf die Ultraschallechos,
die in dem zu untersuchenden Patienten erzeugt werden, wenn der
Ultraschallwandler Ultraschallwellen in dem zu untersuchenden Patienten
erzeugt, Ultraschall-Detektionssignale (Uss). Die Ultraschall-Detektionssignale
werden einem Ultraschallprozessor 40 zugeführt. Ein derartiger
Ultraschallprozessor 40 ist an sich aus der US-amerikanischen
Patentschrift Nr. 5.795.297 bekannt und wird ausführlich unter
Bezugnahme auf 2 beschrieben. Anhand des Ultraschall-Detektionssignals
bildet der Ultraschallprozessor mit Hilfe eines Videoprozessors 140 ein
Ultraschall-Bildsignal (US-im), das einer Kombinationseinheit 28 zugeführt wird.
Die Rekonstruktionseinheit 25 führt der Kombinationseinheit 28 auch
das Magnetresonanz-Bildsignal
(MR-im) zu. Von dem Magnetresonanz-Bildsignal und dem Ultraschall-Bildsignal (US-im)
leitet die Kombinationseinheit ein kombiniertes Bildsignal (C-im)
ab. Zum Beispiel wird ein Teil der Signalpegel des Ultraschall-Bildsignals
und ein Teil der Signalpegel des Magnetresonanz-Bildsignals in dem
kombinierten Bildsignal verwendet. Alternativ ist es möglich, zum
Beispiel in dem Ultraschall-Bildsignal enthaltene Bildinfor mationen
den Bildinformationen des Magnetresonanz-Bildsignals als „Overlay" zu überlagern.
In einer besonders einfachen Ausführungsform betrifft das kombinierte
Bildsignal ein Ultraschallbild und ein Magnetresonanzbild, die auf
einem Monitor 26 nebeneinander oder nacheinander angezeigt
werden. In dieser Ausführungsform
gibt das kombinierte Bildsignal die funktionellen Informationen,
zum Beispiel die momentanen Strömungsgeschwindigkeiten von
Blut durch das Gefäßsystem,
wie durch das Ultraschall-Bildsignal dargestellt, vor dem Hintergrund der
anatomischen Informationen des genannten Gefäßsystems und seiner Umgebung
wieder. Diese anatomischen Informationen geben kleine Details, zum
Beispiel in der Größenordnung
von 0,5 mm bis 2 mm, treu wieder. Diese anatomischen Informationen
werden durch das Magnetresonanz-Bildsignal dargestellt.
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Das
Magnetresonanz-Bildgebungssystem und das Ultraschallsystem werden
durch eine zentrale Steuereinheit 50 gesteuert. Die zentrale
Steuereinheit umfasst die Ultraschallkonsole 162, über die
der Benutzer, zum Beispiel der Radiologe, die Parameter zur Erfassung
des Ultraschallbildes eingeben kann. Die zentrale Steuereinheit 50 umfasst
auch die Magnetresonanzkonsole 163, über die der Benutzer die Parameter
zur Erfassung des Magnetresonanzbildes eingeben kann. Die zentrale
Steuereinheit umfasst weiterhin eine zentrale Steuervorrichtung 51 zum Steuern
des Ultraschallsystems und des Magnetresonanz-Bildgebungssystems.
Zu diesem Zweck ist die zentrale Steuervorrichtung 51 über einen
Datenbus 60 mit der Magnetresonanz-Steuereinheit 20 und dem
Ultraschallprozessor 40 verbunden.
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Das
kombinierte Bildsignal (C-im) wird einem Monitor 26 zur
kombinierten Anzeige des Ultraschallbildes und des Magnetresonanzbildes
zugeführt.
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Es
ist auch möglich,
das kombinierte Bildsignal bis zur weiteren Verarbeitung in einer
Puffereinheit 27 zu speichern.
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2 zeigt
schematisch das Ultraschallsystem, dessen Ultraschallsonde in der
Empfangsspule des in 1 dargestellten Magnetresonanzsystems enthalten
ist. Das Ultraschallsystem verarbeitet die Ultraschall-Detektionssignale
(Uss) von der Ultraschallsonde 111 mit einer Anzahl von
elektronischen Schaltungen. Die Ultraschallechos von dem zu untersuchenden
Patienten, die durch die Ultraschallsonde detektiert werden, werden
direkt verarbeitet und die in den Ultraschallechos enthaltenen Informationen werden
auf dem Monitor 26 visualisiert. Im Fall einer analogen
Verarbeitung der Ultraschall-Detektionssignale
erfolgen die Abtastung des zu untersuchenden Patienten mit Ultraschallwellen
und die Verarbeitung der Ultraschall-Detektionssignale synchron,
so dass die (ana logen) Ultraschall-Detektionssignale direkt und
kontinuierlich verarbeitet werden, sobald die Ultraschallechos von
der Ultraschallsonde detektiert werden.
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2 zeigt
insbesondere die modulare Bauweise des Ultraschallsystems. Die Ultraschallsonde 111,
zum Beispiel eine Ultraschallsonde des linearen Typs oder des elektronisch
gesteuerten Typs, ist mit einem Strahlformermodul 120 verbunden,
das die Anregung der Ultraschallwellen und den Empfang der Ultraschallechos
steuert. Die Ultraschallsonde ist mit einer Vielzahl von Sondenelementen
ausgestattet. Jedes der Ultraschallechos von dem zu untersuchenden
Patienten erreicht die einzelnen Sondenelemente zu verschiedenen
Zeitpunkten. Das Strahlformermodul sorgt für die Formung der Ultraschall-Detektionssignale
(Uss), die die Strahlengänge
(oder Abtastlinien) von den empfangenen Ultraschallechos darstellen.
Zu diesem Zweck verzögert
das Strahlformermodul die Detektionssignale von den einzelnen Sondenelementen,
so dass sich die Signalpegel der Ultraschall-Detektionssignale aus
Detektionssignalen von den Sondenelementen zusammensetzen, die sich
immer auf im Wesentlichen die gleichen Positionen innerhalb des
zu untersuchenden Patienten beziehen; zum Beispiel werden immer
Detektionssignale entlang Linien aufgenommen, die von dem Ultraschallwandler
aus in den zu untersuchenden Patienten verlaufen (so genannte A-Linien).
Die (HF-) Ultraschall-Detektionssignale (Uss) werden einem Nachverarbeitungsmodul 122 zugeführt, das
eine Signalverstärkung
und Bandpassfilterung durchführt.
Die verarbeiteten Ultraschall-Detektionssignale (p-Uss) werden über einen
ersten Datenbus 114 den Eingängen eines Echo-Detektionsmoduls 124,
eines Doppler-Moduls 126 und eines Farbströmungsmoduls 128 zugeführt. Das
Echo-Detektionsmodul
leitet von den Ultraschallechos ein zweidimensionales (2D- oder B-Mode- oder Grauwert-)
Ultraschallbild ab. Im B-Mode setzt sich das Ultraschallbild aus
einer Vielzahl von nacheinander erfassten A-Linien zusammen. Das
Doppler-Modul 126 leitet von den verarbeiteten Ultraschall-Detektionssignalen
Doppler-Signal-Schätzwerte
ab und auch ein moduliertes Audiosignal (AS), das einem Lautsprecher 152 zugeführt wird.
Die Doppler-Verschiebung der Ultraschallechos wird über die
Lautsprecher als Ton wiedergegeben, wobei die Tonhöhe der Doppler-Verschiebung
entspricht. Außerdem
werden die durch das Farbströmungsmodul 128 verarbeiteten
Ultraschall-Detektionssignale (p-Uss) benutzt, um Farbkomponenten für die Wiedergabe
eines Farbströmungs-Dopplerbildes
zu erzeugen. Das Farbströmungsmodul
erzeugt eine zweidimensionale Darstellung der Verteilung der Doppler-Verschiebungen
der Ultraschallechos; diese Darstellung erfolgt zum Beispiel in
Form einer Farbverteilung. Es wird also ein Farbbild erzeugt, in
dem die Doppler- Verschiebungen
auf der Basis verschiedener Farben codiert sind und damit die Geschwindigkeitsverteilung
in dem zu untersuchenden Patienten darstellen. Die Signalausgänge des
Echo-Detektionsmoduls 124, des Doppler-Moduls 126 und
des Farbströmungsmoduls 128 sind über einen
zweiten Datenbus 116 mit einer Reihe von Bildgebungsmodulen
verbunden. Die zweidimensionalen Signale des Echo-Detektionsmoduls 124 werden
durch ein Bildrasterwandlermodul 130 in ein gewünschtes
Bildformat konvertiert und durch ein M-Mode-Modul 132 in eine M-Mode-Anzeige
konvertiert. Im M-Mode (Bewegungs-Mode) werden wiederholt Ultraschallechos von
einer vorgewählten
A-Linie erfasst. Die aufeinanderfolgenden Bilder dieser A-Linie
werden nacheinander und nebeneinander wiedergegeben, so dass ein
sich durch die betreffende A-Linie bewegendes Objekt in Bewegung
wiedergegeben wird. Das M-Modul dient auch zum Erzeugen einer spektralen Darstellung
der durch das Doppler-Modul 126 erzeugten Signale; es kann
jedoch auch ein separates spektrales Anzeigemodul benutzt werden,
das speziell zu diesem Zweck entworfen wurde. Die durch das Farbströmungsmodul
und das Echo-Detektionsmodul erzeugten Signale können auch dem Bildrasterwandlermodul 130 zugeführt werden,
wo sie so kombiniert werden, dass ein Farbströmungsbild von gewünschtem
Format erzeugt wird. Das Ultraschallsystem umfasst auch einen Cineloop®-Speicher,
in dem Serien von Ultraschallbildern gespeichert werden. In einer
späteren
Phase können
die gespeicherten Bilder wieder mit der ursprünglichen Bildfrequenz oder auf
verlangsamte Weise wiedergegeben werden. Der Cineloop®-Speicher in dem erfindungsgemäßen Magnetresonanz-Bildgebungssystem
ist vorzugsweise dafür
eingerichtet, für
die spätere
Wiedergabe auch Serien von Magnetresonanzbildern und/oder Serien von
kombinierten Bildern mit Bildinformationen von Magnetresonanzbildern
und von Ultraschallbildern zu speichern.
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Über einen
dritten Datenbus 118 werden die durch den Bildrasterwandler 130,
das M-Mode-Modul 132 oder den Cineloop®-Speicher erzeugten Signale einem
Videoprozessormodul 140 zugeführt. Der Signalausgang des
Videoprozessormoduls 140 ist mit der Kombinationseinheit 28 des
Magnetresonanz-Bildgebungssystems verbunden. Der Videoprozessor 140 führt elektronische
Videosignale zu, die in der Kombinationseinheit 28 mit
den Magnetresonanz-Bildsignalen (MR-im) kombiniert werden. Die elektronischen
Videosignale vom Videoprozessor 140 stellen die von den
verschiedenen Modulen des Ultraschallsystems erzeugten Bilder dar.
Der Videoprozessor 140 kann auch verwendet werden, um alphanumerische
oder graphische Informationen zu den Ultraschallbildern hinzuzufügen. Beispiele
in dieser Hinsicht sind der Name des zu untersuchenden Patienten,
Maß stabsangaben
oder Messergebnisse, die von dem Benutzer, d.h. von dem Radiologen,
auf das Ultraschallbild geschrieben werden. Die graphischen Informationen
werden von einem Graphikmodul 142 zugeführt, das über den dritten Datenbus 118 mit
dem Videoprozessor 140 verbunden ist.
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Die
Module des Ultraschallsystems werden durch einen Systemcontroller 160 gesteuert,
der in der zentralen Steuereinheit 50 des Magnetresonanz-Bildgebungssystems
untergebracht ist. Der Systemcontroller sorgt für die Schnittstelle zur Ultraschallkonsole 162, über die
der Benutzer das Ultraschallsystem bedient. Der Benutzer, d.h. der
Radiologe, benutzt die Ultraschallkonsole insbesondere, um eine
bestimmte Ultraschallsonde und eine bestimmte Bildgebungsprozedur
auszuwählen.
In Reaktion auf die Bedienung der Ultraschallkonsole durch den Benutzer
liefert der Systemcontroller 162 Befehle für das Strahlformermodul 121,
um die erforderlichen Daten der Ultraschallsonde zu laden, um die
Ultraschallsonde zu aktivieren und um andere Module für die Verarbeitung
der in den Ultraschall-Detektionssignalen (Uss) enthaltenen Informationen
in Übereinstimmung
mit der durch den Benutzer gewählten Bildgebungsprozedur
einzustellen. Nach der Initialisierung der verschiedenen Module
bleibt der Systemcontroller 160 inaktiv, bis der Benutzer
neue Auswahlen über
die Ultraschallkonsole 162 eingibt. Jedes der einzelnen
Module des Ultraschallsystems umfasst einen eigenen Mikroprozessor
zur Steuerung und Ausführung
der Funktion des betreffenden Moduls. Die einzelnen Module sind
zum Beispiel mittels einer oder mehrerer gedruckter Leiterplatten konstruiert.
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Text in der Zeichnung
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1
- MR
CTR
- MR-Steuereinheit
- MOD
- Modulator
- PCS
- Positionsberechnungssystem
- DMD
- Demodulator
- REC
- Rekonstruktionseinheit
- VMP
- Videoprozessormodul
- CMB
- Kombinationseinheit
- US-UC
- Ultraschallkonsole
- MR-UC
- Magnetresonanzkonsole
- C-CTR
- zentrale
Steuervorrichtung
-
2
- BMF
- Strahlformermodul
- RFP
- Nachverarbeitungsmodul
- ED
- Echo-Detektionsmodul
- SC
- Bldrasterwandlermodul
- DPPR
- Doppler-Modul
- M-Module
- M-Mode-Modul
- U-CTL
- Systemcontroller
- CF
- Farbströmungsmodul
- GR
- Graphikmodul
- VP
- Videoprozessor