-
Die
vorliegende Erfindung betrifft im Wesentlichen Bildgebungssysteme.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Bildgebungssystem,
das dafür
eingerichtet ist, vorschreibbare Bilder auf einer Bedarfsbasis in
einer optimal angepassten Vorschreibeumgebung zu liefern.
-
Um
klinisch nutzbare Bilder eines interessierenden Bereichs eines Objektes
(z.B. einer speziellen Anatomie eines Patienten) unter Verwendung
eines Bildgebungssystems (z.B. eines Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystems)
zu erhalten, möchte
ein Bediener des Bildgebungssystems typischerweise zwei Arten von
Bildern akquirieren – Lokalisierungsbilder
und Zielbilder. Da die Anatomie jedes Patienten einzigartig ist,
kann die Position eines Patienten in Bezug auf das Bildgebungssystem
und/oder die exakte Stelle seiner Verletzung, Funktionsstörung, oder
Erkrankung von Patient zu Patient variieren. Somit kann es für den Bediener
unmöglich
sein, exakt gewünschte
Bilder eines aktuellen interessierenden Bereiches ohne einen Bezugspunkt
(wie z.B. ein Lokalisierungsbild) zu akquirieren.
-
Lokalisierungsbilder
(welche auch als Erkundungs- bzw. Scoutbilder bezeichnet werden)
stellen einen fundierten Ausgangspunkt bereit, von welchem Zielbilder
(d.h., gewünschte
Bilder) des tatsächlichen interessierenden
Bereiches für
die Zwecke einer medizinischen Diagnose aus vorgeschrieben werden können, siehe
z.B. Goodyea B.G. et. al.: "The
Functional scout Image: Immediate Mapping of Cortical Funktion at
4 Tesla Using Receiver Phase Cycling", Magnetic Resonance in Medicine, Aug.
1997, vol. 38, o.2, pages 183-186. In einigen Fällen können Lokalisierungsbilder selbst
mit einer Versuchsakquisition von zu akquirierenden Zielbildern
vergleichbar sein. Lokalisierungsbilder bestehen aus Bildern mit
relativ geringer Auflösung
im Vergleich zu Zielbildern und können Bilder mit einer Bildakquisitions-
oder Scanebene nur in der unmittelbaren Nachbarschaft, wo sich der
tatsächliche
interessierende Bereich befindet. Der Bediener benutzt vor eingestellte
oder Standardvorschrift-Parameter oder eine Schnellvorschrift für den abzubildenden
allgemeinen Bereich des abzubildenden Patienten, um relativ rasch
solche Lokalisierungsbilder zu akquirieren.
-
Sobald
Lokalisierungsbilder akquiriert worden sind, betrachtet der Bediener
die Lokalisierungsbilder, um Akquisitionsparameter für die zu
akquirierenden Zielbilder zu spezifizieren. Die Orientierungen und
Lagen der Scanebenen in Verbindung mit den Zielbildern werden in
Bezug auf die Orientierung und Stelle der Lokalisierungsbilder vorgeschrieben.
Die Verwendung von Lokalisierungsbildern zum Erzeugen der gewünschten
Zielbilder reduziert die Gesamtscanzeit, sowohl die durchschnittliche
Scanzeit pro Bild als auch die Anzahl von hoch auflösenden Bildern,
die letztlich als unerwünscht
betrachtet werden.
-
In
herkömmlichen
Systemen werden Lokalisierungsbilder, die typischerweise als ein
Satz oder eine Serie von Lokalisierungsbildern organisiert sind, in
einer in dem Bildgebungssystem enthaltenen ersten Vorschrifts- oder
Akquisitionsumgebung akquiriert, und derartige Lokalisierungsbilder
werden dann in einem Speicher oder einem Aufbewahrungsgerät gespeichert.
Diese gespeicherten Lokalisierungsbilder werden in eine zweite Vorschrifts-
oder Erfassungsumgebung geladen, um Zielbilder daraus vorzuschreiben.
Es werden unterschiedli che Vorschreibeumgebungen verwendet, da sich
unter anderem die Auflösung
von Lokalisierungs- und Zielbildern ausreichend unterscheidet, dass
sich ihr Akquisitionsprozess (einschließlich der Vorschrift und/oder der
damit verbundenen Werkzeuge) ebenfalls unterscheidet.
-
Leider
ist die Nutzung mehrerer Vorschreibeumgebungen zeitaufwändig und
mühsam.
Ferner kann der Bediener feststellen, dass in der zweiten Vorschreibeumgebung
(d.h., der Zielbild-Vorschreibeumgebung) betrachtete Lokalisierungsbilder
nicht nutzbar sind, da beispielsweise er/sie nicht in der Stelle
ist, festzustellen, wo der tatsächliche
interessierende Bereich in Bezug auf die angezeigten Lokalisierungsbilder
liegt. In diesem Falle schreibt der Bediener Zielbilder vor oder
legt sich auf solche fest, die den tatsächlichen interessierenden Bereich
abbilden können
oder auch nicht, oder er/sie muss auf die erste Vorschreibeumgebung
(d.h., die Lokalisierungsbilder-Vorschreibeumgebung) zurückkehren,
um neue Lokalisierungsbilder zu akquirieren und dann zu der zweiten
Vorschreibeumgebung zurückkehren.
-
Somit
besteht ein Bedarf nach einer Vorrichtung und einem Verfahren für eine Lokalisierungs- und
Zielbildvorschrift und/oder Akquisition in einer nur einer Vorschreibeumgebung.
Es besteht ein weiterer Bedarf nach einer Vorrichtung und einem
Verfahren, um nur spezifische Lokalisierungsbilder nach Bedarf in
Echtzeit zu akquirieren, statt alle Lokalisierungsbilder im Voraus
zu erfassen, um mit der Zielbildvorschrift zu beginnen.
-
Eine
Ausführungsform
der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines klinisch
nutzbaren Bildes mit einer gewünschten
Bildakquisitionsebene in einem kurzen Zeitframe.
-
Das
Verfahren beinhaltet das Vorschreiben eines zweiten Bildes in Bezug
auf wenigstens eines von einem Standardzweitbild, einem ersten Bild,
und einer Darstellung eines dreidimensionalen Volumendatensatzes.
Das Verfahren umfasst ferner das Akquirieren des zweiten Bildes,
das Anzeigen des zweiten Bildes und das Vorschreiben des klinisch
nutzbaren Bildes in Bezug auf das zweite Bild. Das Verfahren beinhaltet
ferner noch das Akquirieren des klinisch nutzbaren Bildes, und das
Anzeigen des klinisch nutzbaren Bildes. Das zweite Bild und das
klinisch nutzbare Bild werden vorgeschrieben, akquiriert und in
nur einer einzigen in einem Bildgebungssystem enthaltenen grafischen
Vorschreibeumgebung angezeigt.
-
Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung betrifft ein Bildgebungssystem zum Erzeugen eines klinisch
nutzbaren Bildes mit einer gewünschten Bildakquisitionsebene
in einem kurzen Zeitframe. Das System enthält Mittel zum Vorschreiben
eines zweiten Bildes in Bezug auf wenigstens eines von einem Standardzweitbild,
einem ersten Bild und einer Darstellung eines dreidimensionalen
Volumendatensatzes. Das System enthält ferner Mittel zum Akquirieren
des zweiten Bildes, Mittel zum Anzeigen des zweiten Bildes, und
Mittel zum Vorschreiben des klinisch nutzbaren Bildes in Bezug auf
das zweite Bild. Das System enthält
ferner Mittel zum Akquirieren des klinisch nutzbaren Bildes und
Mittel zum Anzeigen des klinisch nutzbaren Bildes. Das zweite Bild
und das klinisch nutzbare Bild werden vorgeschrieben, akquiriert
und innerhalb einer einzigen grafischen Vorschreibeumgebung, die
in dem Bildgebungssystem enthalten ist, angezeigt.
-
Noch
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung betrifft ein Lokalisierungsbild, das durch Bereitstellen
eines ersten Bildes auf einer grafischen Benutzerschnittstelle erzeugt wird,
und indem das Lokalisierungsbild auf der Basis des ersten Bildes
auf der grafischen Benutzerschnittstelle vorgeschrieben wird. Das
Lokalisierungsbild wird ferner erzeugt, indem das Lokalisierungsbild
auf der grafischen Benutzerschnittstelle bereitgestellt wird. Das
erste Bild wird aus einer Gruppe ausgewählt, die ein Vorläuferbild, ein
Standardbild und eine Darstellung eines dreidimensionalen Volumendatensatzes
enthält.
Eine Lokalisierungsbild-Akquisitionsebene ist dem Lokalisierungsbild
zugeordnet. Das Lokalisierungsbild ist geeignet konfiguriert, um
ein klinisch nutzbares Bild auf der grafischen Benutzerschnittstelle,
eine klinisch nutzbare Bildakquisitionsebene in Verbindung mit dem
klinisch nutzbaren Bild und die eine Beziehung jeweils dazu aufweisende
Lokalisierungsbild-Akquisitionsebene zu planen.
-
Die
Erfindung wird nun detaillierter im Rahmen eines Beispiels unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen:
-
1 eine
Blockdarstellung eines Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystems ist, welches eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet;
-
2 ein
elektrisches Blockschaltbild eines Sender/Empfänger-Blockes ist, welcher einen
Teil des MR-Bildgebungssystems von 1 bildet;
-
3 ein
Abschnitt einer Ausführungsform einer
in dem MR-Bildgebungssystem von 1 enthaltenen
grafischen Benutzerschnittstelle ist;
-
4 ein
Abschnitt einer weiteren Ausführungsform
einer in dem MR-Bildgebungssystem von 1 enthaltenen
grafischen Benutzerschnittstelle ist;
-
5 ein
Flussdiagramm ist, das eine Ausführungsform
eines in dem MR-Bildgebungssystem von 1 enthaltenen
Bildakquisitionsschemas darstellt;
-
6A-6B Flussdiagramme,
die eine weitere Ausführungsform
des in dem MR-Bildgebungssystem von 1 enthaltenen
Bildakquisitionsschemas darstellen; und
-
7 ein
Flussdiagramm ist, das noch eine weitere Ausführungsform eines in dem MR-Bildgebungssystem
von 1 enthaltenen Bildakquisitionsschemas darstellt;
-
8A-8B Flussdiagramme,
die noch eine weitere Ausführungsform
des in dem MR-Bildgebungssystem von 1 enthaltenen
Bildakquisitionsschemas darstellen,
-
In 1 sind
die Hauptkomponenten eines Magnetresonanz-(MR)-Bildgebungssystems dargestellt.
Der Betrieb des Systems wird von einer Bedienerkonsole 100 aus
gesteuert, welche eine Eingabevorrichtung 101, eine Steuertafel 102 und
eine Anzeige 104 enthält.
Die Konsole 100 kommuniziert über eine Verbindung 116 mit
einem getrennten Computersystem 107, welche es dem Bediener
ermöglicht, die
Erzeugung und Anzeige von Bildern auf dem Bildschirm 104 zu
steuern. Das Computersystem 107 enthält eine Anzahl von Modulen,
welche miteinander über
eine Rückwandplatine
kommunizieren. Diese umfassen ein Bildprozessormodul 106,
ein CPU-Modul 108 und ein Speichermodul 113, das
im Fachgebiet als ein Frame-Puffer zum Speichern von Bilddatenarrays
bekannt ist. Das Computersystem 107 ist mit einem Plattenspeicher 111 und
einem Bandlaufwerk 112 zur Speicherung von Bilddaten und
Programmen verbunden, und es kommuniziert mit einer getrennten Systemsteuerung 122 über eine schnelle
serielle Verbindung 115.
-
Die
Systemsteuerung 122 enthält einen Satz von Modulen,
die miteinander über
eine Rückseitenplatine
verbunden sind. Diese umfassen ein CPU-Modul 119 und ein
Impulsgeneratormodul 121, welches mit der Bedienerkonsole 100 über eine
serielle Verbindung 125 verbunden ist. Über diese Verbindung 125 empfängt die
Systemsteuerung 122 Befehle von dem Bediener, welche die
Scansequenz angeben, die auszuführen
ist. Das Impulsgeneratormodul 121 betreibt die Systemkomponenten
so, dass sie die gewünschte
Scansequenz ausführen.
Es erzeugt Daten, welche den Zeittakt, die Stärke und Form der Hochfrequenz-(HF)-Pulse und den
Zeitverlauf und die Länge
eines Datenakquisitionsfensters anzeigen. Das Impulsgeneratormodul 121 ist
mit einem Satz von Gradientenverstärkern 127 verbunden, um
den Zeittakt und die Form der Gradientenimpulse zu steuern, die
während
des Scans zu erzeugen sind. Das Impulsgeneratormodul 121 empfängt auch
Patientendaten aus einer physiologischen Akquisitionssteuerung 129,
die Signale aus einer Anzahl unterschiedlicher Sensoren empfängt, die
mit dem Patienten verbunden sind, wie z.B. EKG-Signale aus Elektroden
oder Atmungssignale aus einem Balgen. Schließlich ist der Impulsgenerator 121 mit
einer Scanraum-Schnittstellenschaltung 133 verbunden, welche
Signale aus verschiedenen Sensoren empfängt, die dem Zustand des Patienten
und des Magnetsystems zugeordnet sind. Ebenfalls über diese
Scanraum-Schnittstellenschaltung 133 empfängt das
Patientenpositionierungssystem 134 Befehle, um den Patienten
in die gewünschte
Position für
den Scanvorgang zu bewegen.
-
Die
von dem Impulsgeneratormodul 121 erzeugten Gradientenwellenformen
werden an ein Gradientenverstärkersystem 127 angelegt,
das aus Gx-, Gy-
und Gz-Verstärkern besteht. Jeder Gradientenverstärker erregt
eine entsprechende Gradientenspule in einer insgesamt mit 139 bezeichneten
Anordnung, um magnetische Feldgradienten zu erzeugen, die für die räumliche
Codierung akquirierter Signale verwendet werden. Die Gradientenspulenanordnung 139 bildet
Teil einer Magnetanordnung 141, welche einen Polarisierungsmagneten 140 und
eine Ganzkörper-HF-Spule 152 umfasst.
-
Obwohl
die Anordnung 139 als geschlossene Magnetstruktur dargestellt
ist, dürfte
es sich verstehen, dass die Anordnung 139 eine offene Magnetstruktur
sein könnte
und dass eine getrennte Oberflächen-HF-Spule
vorgesehen sein kann, um als lokale Empfängerspule zu dienen.
-
Ein
Sender/Empfänger-Modul 115 in
der Systemsteuerung 122 erzeugt Impulse, welche von einem
HF-Verstärker 151 verstärkt und
an die HF-Spule 152 durch einen Sende/Empfangs-Umschalter 154 gekoppelt
werden. Die von den erregten Kernen in dem Patienten emittierten
resultierenden Signale können
von einer HF-Spule 152 erfasst und über den Sende/Empfangs-Umschalter 154 an
einen Vorverstärker 153 gekoppelt
werden. Die verstärkten MR-Signale
werden demoduliert, gefiltert und in dem Empfängerabschnitt des Sende/Empfängers 150 digitalisiert.
Der Sende/Empfangs-Umschalter 154 wird von einem Signal
aus dem Impulsgeneratormodul 121 gesteuert, um den HF-Verstärker 151 mit
der HF-Spule 152 während
des Sendemodus zu verbinden und den Vorverstärker 153 während des
Empfangsmodus zu verbinden. Der Sende/Empfangs-Umschalter 154 gibt
auch eine getrennte HF-Spule (beispielsweise eine Kopfspule oder
eine O berflächenspule)
zur Verwendung entweder in dem Sende- oder Empfangsmodus frei.
-
Von
der HF-Spule 152 aufgenommene MR-Signale werden von dem
Sende/Empfänger-Modul 150 digitalisiert
und an ein Speichermodul 160 in der Systemsteuerung 122 übertragen.
Wenn der Scanvorgang abgeschlossen ist und ein gesamtes Datenarray
in dem Speichermodul 160 akquiriert wurde, arbeitet ein
Arrayprozessor 161, um die Daten mittels Fourier-Transformation
in ein Bilddatenarray umzuwandeln. Die Bilddaten werden über eine
serielle Verbindung 115 an das Computersystem 107 geliefert,
wo sie im Plattenspeicher 111 gespeichert werden. Als Antwort
auf von der Bedienerkonsole 100 empfangene Befehle können diese
Bilddaten auf einem Bandlaufwerk 112 archiviert werden,
oder sie können
weiter durch den Bildprozessor 106 verarbeitet werden und
an die Bedienerkonsole 101 geliefert und auf der Anzeige 104 dargestellt
werden.
-
Insbesondere
erzeugt der Sender/Empfänger 150 gemäß den 1 und 2 das
HF-Erregungsfeld B1 über den Leistungsverstärker 151 an
einer Spule 152A und empfängt das in einer Spule 152B induzierte
resultierende Signal. Wie vorstehend angegeben, können die
Spulen 152A und 152B getrennt sein, wie es in 2 dargestellt
ist, oder sie können
eine einzige Ganzkörperspule
sein, wie es in 1 dargestellt ist. Die Basis-,
oder Träger-Frequenz
des HF-Erregungsfeldes wird unter der Steuerung eines Frequenzsynthesizers 200 erzeugt,
welcher einen Satz digitaler Signale aus einem CPU-Modul 119 und
dem Impulsgeneratormodul 121 empfängt. Diese digitalen Signale
geben die Frequenz und Phase des an einem Ausgang 201 erzeugten HF-Trägersignals
an. Der befohlene HF-Träger
wird an einen Modulator und Aufwärtswandler 202 angelegt,
wo dessen Amplitude in Reaktion auf ein Signal R(t) moduliert wird, das
ebenfalls aus dem Impulsgeneratormodul 121 empfangen wird.
Das Signal R(t) definiert die Hüllkurve
des zu erzeugenden HF-Erregungsimpulses und wird in einem Modul 121 durch sequentielles
Auslesen einer Reihe gespeicherter digitaler Werte erzeugt. Diese
gespeicherten digitalen Werte können
wiederum von der Bedienerkonsole 100 aus geändert werden,
um die Erzeugung jeder gewünschten
HF-Impulshüllkurve
zu ermöglichen.
-
Die
Größe des an
dem Ausgang 205 erzeugten HF-Erregungsimpulses wird durch
eine Erregerabschwächerschaltung 206 abgeschwächt, welche einen
digitalen Befehl von der Rückseitenplatine 118 empfängt. Die
abgeschwächten
HF-Erregerimpulse werden an den Leistungsverstärker 151 angelegt, der
die HF-Spule 152A ansteuert.
-
Weiter
wird gemäß den 1 und 2 das von
dem Objekt erzeugte MR-Signal durch die Empfängerspule 152B aufgenommen
und durch den Vorverstärker 153 an
den Eingang eines Empfängerabschwächers 207 angelegt.
Der Empfängerhabschwächer 207 verstärkt das
Signal um einen Betrag, das durch ein aus der Rückseitenplatine 118 empfangenes
digitales Abschwächungssignal
bestimmt ist.
-
Das
empfangene Signal liegt bei oder in der Nähe der Lamor-Frequenz und dieses
hohe Frequenzsignal wird in einem zweitstufigen Prozess durch einen
Abwärtswandler 208 abwärtsgewandelt, welcher
zuerst das MR-Signal mit dem Trägersignal auf
der Leitung 201 mischt und dann das sich ergebende Differenzsignal
mit dem 2,5 MHz-Bezugssignal auf der Leitung 204 mischt.
Das abwärts-gewandelte
MR-Signal wird an den Eingang eines Analog/Digital-(A/D)-Wandlers 209 angelegt,
welcher das analoge Signal abtastet und digitalisiert und es an
einen di gitalen Detektor- und Signalprozessor 210 anlegt,
welcher In-Phase-(I)-Werte
mit 16 Bit und Quadratur-(Q)-Werte mit 16 Bit erzeugt, die dem empfangenen
Signal entsprechen. Der sich ergebende Strom digitalisierter I-
und Q-Werte des empfangenen Signals wird über die Rückseitenplatine 118 an das
Speichermodul 160 ausgegeben, wo sie normiert werden und
dann zum Rekonstruieren eines Bildes verwendet werden.
-
In
einer Ausführungsform
steht ein Bediener (z.B. ein Techniker, ein Arzt, usw.) mit dem
MR-Bildgebungssystem über
die Bedienerkonsole 100 (auch als Bedienerschnittstelle
bezeichnet) in Verbindung. Die Eingabevorrichtung 101 der
Bedienerkonsole 100 kann eine Maus, ein Steuerhebel, eine
Tastatur, eine Rollkugel, ein berührungsempfindlicher Bildschirm,
eine Lichtwand, eine Sprachsteuerung oder eine auf einer Plattform
montierte räumliche
Manipulationsvorrichtung, wie z.B. ein (von Spacetec, Inc. of Lovel,
Massachusetts hergestellter) SpaceballTM, sein,
ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die (auch als elektronische Anzeige bezeichnete) Anzeigeeinrichtung 104 der
Bedienerkonsole 100 zeigt bevorzugt eine grafische Benutzerschnittstelle
(GUI), wie z.B. eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) 300 oder eine
grafische Benutzerschnittstelle (GUI) 302 dar. Die GUIs 300, 302 stellen
unter anderem eines oder mehrere MR-Bilder und Schaltsymbole bzw.
Icons dar, um derartige MR-Bilder und das MR-Bildgebungssystem zu
manipulieren.
-
Gemäß 3 enthält die GUI 300 ein
Vorläuferbild-Fenster 304,
ein erstes Lokalisierungsbild-Fenster 306, ein zweites
Lokalisierungsbild-Fenster 308, ein drittes Lokalisierungsbild-Fenster 310,
ein Vorläuferbild-Start-Icon 312,
ein Vorläuferbild-Stop-Scan-Icon 314,
ein Akquiriere-Lokalisierungsbilder-Icon 316, ein Vorschreibewerkzeuge-für-Vor- läuferbild-Icon 318,
ein Vorschreibewerkzeuge-für-Lokalisierungsbilder-Icon 320 und
ein Vorschreibewerkzeuge-für-Zielbilder-Icon 322.
Die GUI 300 ist dafür
eingerichtet, dem Bediener zu ermöglichen, nutzbare Lokalisierungsbilder
genau vorzuschreiben und solche Lokalisierungsbilder nur nach Bedarf
(d.h., "Just in
time"-Lokalisierer
oder Lokalisierungsbilder) zu akquirieren, aus welchen erwünschte Zielbilder
vorgeschrieben werden können. Die
GUI 300 ist ferner dafür
eingerichtet, der Bedienperson zu ermöglichen, gewünschte Zielbilder
in derselben grafischen Vorschriftumgebung, aus welcher die Lokalisierungsbilder
vorgeschrieben, akquiriert und angezeigt wurden, vorzuschreiben
oder zu planen.
-
Gemäß 4 enthält die GUI 302 ein
erstes Vorläuferbild-Fenster 324,
ein zweites Vorläuferbild-Fenster 326,
ein drittes Vorläuferbild-Fenster 328,
einen Satz erster Lokalisierungsbilder-Fenster 330, einen
Satz zweiter Lokalisierungsbilder-Fenster 332, einen Satz
dritter Lokalisierungsbilder-Fenster 334, ein Vorläuferbild-Start-Scan-Icon 336,
ein Vorläuferbild-Stop-Scan-Icon 338,
ein Akquiriere-Lokalisierungsbilder-Icon 340, ein Vorschreibewerkzeuge-für-Vorläuferbild-Icon 342,
ein Vorschreibewerkzeuge-für-Lokalisierungsbilder-Icon 344 und
ein Vorschreibewerkzeuge-für-Zielbilder-Icon 346.
Die GUI 302 ist auch dafür eingerichtet, dem Bediener
zu ermöglichen,
nutzbare Lokalisierungsbilder genau vorzuschreiben und solche Lokalisierungsbilder
nur nach Bedarf zu akquirieren. Die GUI 302 ist ferner dafür eingerichtet,
dem Bediener zu ermöglichen,
gewünschte
Zielbilder aus derselben Umgebung vorzuschreiben und/oder zu akquirieren.
Die GUI 302 gemäß Darstellung
in 4 ist eine Umgebung, die dafür eingerichtet ist, gleichzeitig
drei Sätze
von Bildern zu handhaben, wobei jeder Satz ein Vorläuferbild
und dessen entsprechenden Lokalisierungsbilder betrifft.
-
Es
dürfte
sich verstehen, dass die GUIs 300 und 302 nur
für Darstellungszwecke
angeboten werden, und dass das MR-Bildgebungssystem eine Vielfalt weiterer
GUIs, wie z.B. GUIs mit anderem Layout oder Funktionalität als die
GUIs 300 oder 302 bereitstellen kann. Beispielsweise
kann die Konfiguration jeder GUI 300 oder 302 auf
der Basis von Bediener- oder Benutzerpräferenzen so modifiziert werden, dass
sie mehr oder weniger als drei Lokalisierungsbilder in Verbindung
mit einem gegebenen Vorläuferbild
enthält,
oder indem verschiedene Icons zum Vorschreiben, Akquirieren und
Anzeigen der Bilder spezifisch angepasst werden.
-
Lokalisierungsbilder
(welche auch als Erkundungsbilder bezeichnet werden) sind bevorzugt
zweidimensionale (2-D) MR-Bilder,
die akquiriert werden, um als ein Referenzframe oder Ausgangspunkt
zu dienen, von welchem endgültige
oder tatsächlich
gewünschte
MR-Bilder (hierin nachstehend als Zielbilder bezeichnet) vorgeschrieben
werden können.
Lokalisierungsbilder besitzen typischerweise eine Akquisitionszeit
von weniger als 30 Sekunden im Gegensatz zu Zielbildern, welche
eine Akquisitionszeit in der Größenordnung
von 30 Sekunden bis 30 Minuten haben.
-
Zielbilder
sind bevorzugt von gleicher oder höherer Bildqualität als die
Lokalisierungsbilder, da Auflösung,
Bildkontrast und andere Bildqualitätsfaktoren in der klinischen
Nutzung solcher Bilder beispielsweise für einen Arzt zum Erzeugen einer
genauen Diagnose und/oder Behandlung einer Krankheit, Anatomie usw.
relevant sind.
-
Lokalisierungsbilder
ermöglichen
einen interessierenden Bereich eines abzubildenden Objektes, (wie
z.B. eine speziel le Anatomie eines Patienten) relativ rasch zu visualisieren,
so sich dass der Bediener in dem 3-D Raum des Patienten orientieren
und/oder den gewünschten
interessierenden Bereich innerhalb des weiter abzubildenden Patienten
lokalisieren kann. Lokalisierungsbilder stellen auch einen Bezugsframe
oder ein Bild bereit, aus welchem Lage-, Orientierungs-, und andere
Bildgebungsparameter in Verbindung mit einem oder mehreren anschließend zu
akquirierenden Zielbildern vorgeschrieben werden können. Beispielsweise
wird eine Scanposition (d.h., die Stelle und Orientierung einer
Bildakquisition oder einer Scanebene) eines Zielbildes bevorzugt
aus einem oder mehreren Lokalisierungsbildern vorgeschrieben. In
einem weiteren Beispiel kann eine Sättigungsbandlokalisierung in
Verbindung mit einem Zielbild unter Verwendung eines Lokalisierungsbildes vorgeschrieben
werden. In noch einem weiteren Beispiel kann eine bewegungsreduzierende
Bezugsstelle (d.h., die eine Markierung in Bezug auf eine Anatomie
definiert, um eine Bildakquisition nur dann auszulösen, wenn
diese Anatomie angenähert
in derselben Stelle in Bezug auf die Markierung liegt, so dass die Bildakquisition
angenähert
an demselben Punkt in einem Zyklus wie z.B. dem Atmungszyklus erscheint) ebenfalls
für ein
Zielbild vorgeschrieben werden.
-
In 3 stellt
das Fenster 304 ein Vorläuferbild dar. Die Fenster 306, 308, 310 stellen
ein erstes Lokalisierungsbild, ein zweites Lokalisierungsbild bzw.
ein drittes Lokalisierungsbild dar. In einer Ausführungsform
sind den ersten, zweiten und dritten Lokalisierungsbildern zugeordnete
Scanebenen wechselseitig orthogonal zueinander und sind bevorzugt axiale,
sagittale oder koronale Querschnitte (beispielsweise orthogonale
Bilder eines in den Fenstern 306-310 dargestellten
Kopfes eines Patienten).
-
Alternativ
können
in den Fenstern 306-310 dargestellte Lokalisierungsbilder
zueinander orthogonal sein, aber nicht notwendigerweise bei axialen, sagittalen
und koronalen Orientierungen liegen. In noch einer weiteren Ausführungsform
können
die in den Fenstern 306-310 angezeigten Lokalisierungsbilder
in einer vom Bediener spezifizierten Orientierung liegen, so dass
sie nicht orthogonal zueinander (sondern beispielsweise parallel
zueinander) sind. In diesen Fällen
kann die GUI 300 Vorschreibewerkzeuge für den Bediener bereitstellen,
um Orientierungen eines gegebenen Satzes von Lokalisierungsbildern in
Bezug zueinander zu spezifizieren. In noch einer weiteren Alternative
kann die GUI 300 mehr oder weniger als drei Lokalisierungsbilder
anzeigen. Beispielsweise kann die GUI 300 nur ein Lokalisierungsbild
anzeigen. Weitere Details bezüglich
der GUI 300 werden hierin von nun an unter Bezugnahme auf
die 5-7 diskutiert.
-
In 5 ist
ein Flussdiagramm einer Ausführungsform
eines "Just in time"-Lokalisierungsbild-Aquisitionschemas 400 dargestellt.
Das Schema 400 enthält
einen Schritt 402 zum Akquirieren anfänglicher Lokalisierungsbilder,
einen Schritt 404 zum Anzeigen anfänglicher Lokalisierungsbilder,
einen Schritt 406 zum Vorschreiben neuer Lokalisierungsbilder,
einen Schritt 408 zum Akquirieren neuer Lokalisierungsbilder,
einen Schritt 410 zum Anzeigen neuer Lokalisierungsbilder,
einen geeigneten Prüfschritt 412 und
einen Schritt 414 zum Planen eines Zielbildes.
-
Im
Schritt 402 werden Anfangslokalisierungsbilder (möglicherweise
nur ein einziges Lokalisierungsbild oder ein Satz von Lokalisierungsbildern, wie
z.B. von orthogonalen Lokalisierungsbildern) an einer Markierungsposition
innerhalb des interessierenden Objektes zu Beginn einer Scansitzung
akqui riert. Die Markierungsposition ist eine durch das MR-Bildgebungssystem
bereitgestellte Vorgabeposition oder eine auf dem allgemeinen Bereich
des abzubildenden Patienten basierende Vorgabeposition. Beispielsweise
sollte, wenn der abzubildende Bereich der Brustbereich ist, die
Brustmarkierungsposition der Mittelpunkt der Brust sein. Dann werden
im Schritt 404 die akquirierten Anfangslokalisierungsbilder
in den Fenstern 306-308 der GUI 300 dargestellt. In
dem vorstehenden Beispiel würden
derartige Anfangslokalisierungsbilder verschiedene Querschnitte angenähert des
Mittelpunktes der Patientenbrust darstellen.
-
In
den meisten Fällen
liefern die Anfangslokalisierungsbilder unwahrscheinlich die gewünschte Sicht
auf den interessierenden Bereich an. Somit ermöglicht es der Schritt 406 dem
Bediener, die Position eines neuen (oder nächsten) Lokalisierungsbildes bzw.
von Lokalisierungsbildern in Bezug auf die derzeit angezeigten Lokalisierungsbilder
(z.B. die anfänglichen
Lokalisierungsbilder) vorzuschreiben. Das Vorschreiben wird bevorzugt
unter Verwendung von einem oder mehreren (nicht dargestellten) auf
der GUI 300 bereitgestellten grafischen Vorschreibewerkzeugen
durchgeführt.
Grafische Vorschreibewerkzeuge bieten, wie es im Fachgebiet allgemein
bekannt ist, eine Vielfalt von interaktiver Funktionalität. Unter
Verwendung eines momentan dargestellten Bildes kann der Bediener
grafisch unter anderem die Position der Scanebene für das nächste zu
erfassende Bild spezifizieren. Grafische Vorschreibewerkzeuge umfassen,
sind jedoch nicht darauf beschränkt, Rotation,
Translation, Vergrößerung,
Verändern, usw.
-
Das
Vorschreiben kann durch Bewegen eines auf der GUI 300 dargestellten
Cursors (oder anderweitiges Zeigen) auf einem der ein anfängliches Lokalisierungsbild
enthaltenden Fenster 306-310 gestartet werden.
Dieses erzeugt automatisch grafische Vorschreibewerkzeuge, mit welchen
das bzw. die neuen Lokalisierungsbilder vorzuschreiben sind. Alternativ
kann der Bediener auf ein Icon 320 "klicken", um sich selbst Lokalisierungsbild-Vorschreibewerkzeuge
zu verschaffen. In jedem Falle schreibt der Bediener eine Stelle
(z.B. einen (x, y, z)-Punkt innerhalb des Patienten) und/oder eine
Orientierung (z.B. einen Winkel oder eine Neigung der nächsten Scanebene)
der nächsten
Lokalisierungsbilder in Bezug auf die derzeit angezeigten Lokalisierungsbilder
(z.B. die anfänglichen
Lokalisierungsbilder) vor.
-
Sobald
der Bediener die Bildgebungsparameter für die nächsten Lokalisierungsbilder
spezifiziert hat, werden derartige nächste Lokalisierungsbilder
akquiriert (Schritt 408) und in den Fenstern 306-310 dargestellt
(Schritt 410). Die anfänglichen Lokalisierungsbilder
werden verworfen und durch die anschließenden Lokalisierungsbilder
in den Fenstern 306-310 ersetzt.
In einer Ausführungsform
bewirkt das Vorschreiben des nächsten
Lokalisierungsbildes aus irgendeinem der anfänglichen in den Fenstern 306-310 bereitgestellten
Lokalisierungsbildern Aktualisierungen (d.h., neue oder anschließende Lokalisierungsbilder)
für alle
drei Fenster 306-310. Vermutlich war keines der
anfänglichen
Lokalisierungsbilder speziell nutzbar (da ein neues Lokalisierungsbild
im Schritt 106 angefordert wurde) und ein Aktualisieren der
Fenster 306-310 jedes
Mal, wenn ein neues Lokalisierungsbild auf irgendeinem der anfänglichen Lokalisierungsbilder
vorgeschrieben wurde, stellt sicher, dass der Satz von in den Fenstern 306-310 angezeigten
Lokalisierungsbilder zu jedem Zeitpunkt verschiedene Querschnittsansichten
um eine gleiche Stelle innerhalb des interessierenden Objektes sind.
-
Alternativ
aktualisieren auf einem gegebenen anfänglichen Lokalisierungsbild
ausgeführte
Vorschreibungen nur dieses anfängliche
Lokalisierungsbild. Beispielsweise bewirkt das Vorschreiben des nächsten Lokalisierungsbildes
unter Verwendung des anfänglichen
Lokalisierungsbildes in dem Fenster 306 nur die Akquirierung
eines neuen Lokalisierungsbildes (Schritt 408) und das
Darstellen (Schritt 410) in dem Fenster 306. Die
in den Fenstern 308 und 310 dargestellten Bilder
würden
unbeeinflusst bleiben.
-
Wenn
der Bediener eines oder mehrere von den neuen Lokalisierungsbildern
für geeignet
hält (die
angezeigten Lokalisierungsbilder enthalten z.B. den gewünschten
Bildinhalt) (Schritt 412), können dann derartige neue Lokalisierungsbilder
verwendet werden, um Zielbilder daraus vorzuschreiben (Schritt 414).
Da derartige neue Lokalisierungsbilder bereits gewünschten
Bildinhalt enthalten (in anderen Worten, die gewünschte Position des abzubildenden
interessierenden Objektes wurde bereits identifiziert) können die
Scanebenenpositionen der Zielbilder angenähert dieselben oder identisch
mit denjenigen der neuen Lokalisierungsbilder sein. Zielbilder können ebenfalls
in einem Fenster einer (nicht dargestellten) GUI 300 angezeigt
werden.
-
Ansonsten
werden, wenn die neuen Lokalisierungsbilder nicht geeignet sind,
um die Zielbilder daraus vorzuschreiben, die derzeit angezeigten
Lokalisierungsbilder dazu verwendet, noch weitere neue Lokalisierungsbilder
vorzuschreiben (Rücksprung
zum Schritt 406). Diese Schleife kann mehrere Male nach
Bedarf wiederholt werden, bis geeignete Lokalisierungsbilder gefunden
sind.
-
In
den 6A-6B sind Flussdiagramme einer
weiteren Ausführungsform
eines "Just in time"-Lokalisierungsbild-Akquisitionsschemas
oder Vorgehens 500 dargestellt. Das Schema 500 enthält einen
Schritt 502 zum Akquirieren eines Vorläuferbildes, einen Schritt 504 zum
Darstellen eines Vorläuferbildes,
einen Schritt 506 für
eine Eignungsprüfung eines
Vorläuferbildes,
einen Schritt 508 zum automatischen Aktualisieren eines
Vorläuferbildes,
einen Schritt 510 zum Akquirieren eines neuen Vorläuferbildes,
einen Schritt 512 zum Darstellen des neuen Vorläuferbildes,
einen Schritt 514 zur Eignungsprüfung des neuen Vorläuferbildes,
einen Schritt 518 zum Akquirieren von Lokalisierungsbildern,
einen Schritt 520 zum Darstellen von Lokalisierungsbildern,
einen Schritt 522 zur Eignungsprüfung von Lokalisierungsbildern
und einen Schritt 524 zum Planen von Zielbildern. Das Schema 500 ist
dafür eingerichtet,
Vorläuferbilder
in Echtzeit bereitzustellen, aus welchen "Just in time"-Lokalisierungsbilder erhalten werden können.
-
Im
Schritt 502 wird ein Vorläuferbild an einer Markierungsposition
zum Start einer Scansitzung akquiriert. Der Bediener kann eine derartige
Akquisition an der Markierungsposition durch Klicken auf ein Icon 312 starten.
Das Vorläuferbild
wird in dem Fenster 304 der GUI 300 (Schritt 504)
dargestellt. Beispielsweise zeigt das Fenster 304 ein Vorläuferbild einer
Querschnittsansicht eines Kopfes eines Patienten. Das Vorläuferbild
ist bevorzugt ein 2-D MR-Bild, das in Echtzeit. oder Quasi-Echtzeit
so schnell wie möglich
akquiriert wird. Das Vorläuferbild,
welches auch als Echtzeitbild bezeichnet wird, kann eine geringere
Auflösung
und/oder kürzere
Akquisitionszeit als jedes von den Lokalisierungsbildern aufweisen.
-
Das
MR-Bildgebungssystem ist dafür
eingerichtet, kontinuierlich das Vorläuferbild zu aktualisieren,
indem wiederholt bei der letzten spezifizierten Scanebene gescannt
wird (z.B. eine Serie von Echtzeitvorläuferbildern an der Markierungsposition
bereitgestellt wird). Der Bediener betrachtet das bzw. die Vorläuferbilder
sobald sie in dem Fenster 304 bereitgestellt werden, und
wenn er sieht, dass der Bildinhalt weniger erwünscht ist (d.h., die Scanebene des
Vorläuferbildes
sich nicht an der gewünschten Stelle
und in der Orientierung des abzubildenden interessierenden Objektes
befindet), schreibt dann der Bediener (Schritt 506) eine
neue Scanebene für
ein zu akquirierendes neues oder anschließendes Vorläuferbild vor (Schritt 510).
Ein derartiges Vorschreiben des nächsten Vorläuferbildes wird in Bezug auf das
momentane Vorläuferbild
ausgeführt,
das gerade in dem Fenster 304 dargestellt wird (z.B. durch
grafisches Vorschreiben). Das Vorschreiben kann gestartet werden,
indem ein Cursor der Sorte nahe an dem oder in dem Fenster 304 bewegt
wird, oder indem ein Icon 318 (ähnlich der vorstehenden Diskussion)
angeklickt wird. Auf diese Weise kann der Bediener die Scanebene
des Vorläuferbildes
in Echtzeit bewegen, bis (eine) gewünschte Scanebene(n) für die Lokalisierungsbilder
gefunden wird bzw. werden.
-
Wenn
der Bediener keine neue Scanebene vorschreibt, kann dann die Scanebene
des momentanen Vorläuferbildes
eine geeignete Scanebene für die
im Schritt 518 zu akquirierenden Lokalisierungsbilder sein.
Jedoch läuft,
wenn von dem Bediener keine Angabe gemacht wird, um die Akquirierung
von Lokalisierungsbildern zu starten, dann der Echtzeit-Scanvorgang
und die Aktualisierung des Vorläuferbildes
in dem Fenster 304 mit der an der letzten spezifizierten
Position positionierten Scanebene weiter (Schritt 508 und
der Rücksprung
zum Schritt 504).
-
Andererseits
kann, sobald der Bediener eine neue Scanebene (Schritt 506)
spezifiziert und mit dem dementsprechenden neuen Vorläuferbild
zufrieden ist (Schritte 510 und 512), der Bediener
bereit sein, die Akquisition der Lokalisierungsbilder zu starten
(z.B. Schritt 518). Wenn der Bediener immer noch nicht
mit der neuen Scanebene zufrieden ist, kann er dann weiter die Scanebene
in Echtzeit bewegen (d.h., zu dem Schritt 506 zurückkehren),
bis die Scanebenenposition der gewünschten Lokalisierungsbilder über Echtzeitvorläuferbilder
im Fenster 304 gefunden ist.
-
Es
wird auch in Betracht gezogen, dass der Bediener explizit den Echtzeit-Scanvorgang
und die Aktualisierung des Vorläuferbildes
beenden kann, bevor er die neue Scanebene für das nächste Vorläuferbild im Schritt 506 vorschreibt
und/oder bevor er Lokalisierungsbilder im Schritt 518 akquiriert.
Der Bediener kann einen derartigen Stopp initialisieren, indem er
ein auf der GUI 300 bereitgestelltes Icon 314 klickt.
-
Im
Schritt 518 wird die Akquisition von Lokalisierungsbildern
durch den Bediener beispielsweise durch Anklicken eines Icons 316 gestartet.
In einer Ausführungsform
ist ein Mittelpunkt in dem Vorläuferbild
(oder alternativ ein beliebiges Bild in dem geeigneten Vorläuferbild,
den der Bediener spezifiziert, oder der als eine Vorgabe von dem
MR-Bildgebungssystem bereitgestellt wird) die Stelle (z.B. (x, y,
z)-Koordinatenstelle in Bezug auf einen Bezugsframe), bei welcher
sich die Scanebenen aller zu akquirierenden Lokalisierungsbilder überschneiden.
Drei wechselseitig orthogonale 2-D Lokalisierungsbilder werden akquiriert
und in den Fenstern 306-310 (Schritt 520) dargestellt.
Wir vorstehend unter Bezugnahme auf das Schema 400 diskutiert,
können
die re lativen Orientierungen der Lokalisierungsbilder zueinander
variieren und können
voreingestellt sein oder können von
dem Bediener spezifiziert werden. Außerdem können mehr oder weniger als
drei Lokalisierungsbilder pro vorgegebenes geeignetes Vorläuferbild
akquiriert werden. In jedem Falle ist die Stelle und Orientierung
der Scanebenen in Verbindung mit allen Lokalisierungsbildern relativ
zu der Stelle und Orientierung des geeigneten Vorläuferbildes.
Bevorzugt wird die Akquisition der Lokalisierungsbilder mit der Aktualisierung
des Vorläuferbildes
in Echtzeit verschachtelt.
-
Bei
Betrachtung der angezeigten Lokalisierungsbilder können, wenn
der Bediener feststellt, dass die Lokalisierungsbilder zum Erzeugen
von Zielbildern daraus geeignet sind (Schritt 522), dann derartige
Lokalisierungsbilder die Basis zum Vorschreiben und/oder Akquirieren
von gewünschten Zielbildern
sein (Schritt 524). Die Scanebenenpositionen der angezeigten
Lokalisierungsbilder können auch
die Scanebenenpositionen für
die gewünschten Zielbilder
sein. Alternativ können
die angezeigten Lokalisierungsbilder die Basis für ein grafisches Vorschreiben
der Scanebenen der Zielbilder sein (z.B. durch Anklicken des Icons 322).
Die Zielbilder können
auch auf der (nicht dargestellten) GUI 300 dargestellt
werden.
-
Ansonsten
schreibt und akquiriert der Bediener, wenn die angezeigten Lokalisierungsbilder
nicht zum Erzeugen von Zielbildern daraus geeignet sind (Schritt 522),
andere Lokalisierungsbilder über
das Vorläuferbild
in dem Fenster 304 (Rücksprung
zu dem Schritt 508) vor. Der Bediener schreibt eine neue
Scanebene des Vorläuferbildes
vor (Schritt 506) und führt
wieder eine Ermittlung durch, ob diese neue Scanebene eine geeignete
Position zum Akquirieren der Lokalisierungs bilder ist (Schritt 514).
Man beachte, dass eine Echtzeitakquisition und Aktualisierung des
Vorläuferbildes
in dem Fenster 304 kontinuierlich selbst dann auftritt,
wenn Lokalisierungsbilder und/oder Zielbilder vorgeschrieben, akquiriert und/oder
auf der GUI 300 dargestellt werden. Somit wird dem Bediener
die Flexibilität
geboten, zwischen den unterschiedlichen Arten von Bildern nach Belieben
innerhalb derselben Umgebung (z.B. der GUI 300) zu "springen" (z.B. diese zu betrachten
und/oder zu manipulieren, so dass eine rechtzeitige und genaue Erfassung
von gewünschten
Zielbildern erfolgt.
-
In
den meisten Fällen
enthalten, sobald Lokalisierungsbilder akquiriert worden sind, die
daraus erzeugten Zielbilder höchst
wahrscheinlich einen gewünschten
Bildinhalt (d.h., es werden gewünschte Bilder
eines spezifischen Bereiches innerhalb des interessierenden Objektes
bereitgestellt). Somit sind unter Anwendung des Schemas 500 sukzessive
iterative Sätze
von Zielbildern zum Erzielen gewünschter
Bilder mit hoher Auflösung
des spezifischen Bereichs innerhalb des interessierenden Objektes
nicht erforderlich. Das Suchen oder Manövrieren einer Scanebene innerhalb
des interessierenden Objektes, um den spezifischen Bereich zu finden,
der abgebildet werden soll, wird primär unter Verwendung der Vorläuferbilder
mit großer
Zeiteinsparung statt durch die Verwendung von Lokalisierungsbildern
und/oder Zielbildern durchgeführt.
-
Auf
diese Weise wird die Gesamtscanzeit verringert, arbeitet der Bediener
mit einer geringeren Anzahl unterschiedlicher Bildarten, enthalten
die Zielbilder höchst
wahrscheinlich hoch relevante und erwünschte Information, und Lokalisierungsbilder werden
nur auf einer Bedarfsbasis und in Echtzeit akquiriert (statt mehrere
Sätze von
Lokalisierungsbildern zu erfassen, wovon einige nicht an nutzbaren Stellen und/oder
Orientierungen liegen können,
aus welchen ein bestimmter Rateanteil immer noch beteiligt wäre, um Zielbilder
daraus vorzuschreiben).
-
Man
beachte, dass das Schema 400 im Gegensatz zum Schema 500 keine
Verwendung von Vorläuferbildern
erfordert, da das Vorschreiben von gewünschten Lokalisierungsbildern
auf anderen Lokalisierungsbildern (z.B. an der Markierungsposition akquirierten
Lokalisierungsbildern) beruht.
-
In 7 ist
ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines "Just in time"-Lokalisierungsbild-Akquisitionsschemas 600 dargestellt.
Das Verfahren 600 enthält
einen Schritt 602 für
eine Anzeige einer 3-D Repräsentation,
einen Schritt 604 zum Vorschreiben von 2-D Scheiben, einen
Umformatierungsschritt 606, einen Schritt 608 zum
Anzeigen umformatierter 2-D Scheiben, einen Schritt 610 zur
Eignungsprüfung,
und einen Schritt 612 zum Vorschreiben von Zielbildern.
Das Verfahren 600 ist dafür eingerichtet, akquirierte
Daten zu nutzen, die ein 3-D Volumen innerhalb des interessierenden
Objektes darstellen, um "Just
in time"-2-D Lokalisierungsbilder
zu erzeugen, welche wiederum die Basis von gewünschten 2-D Zielbildern sind.
-
Im
Schritt 602 werden Daten, die einem 3-D Volumen innerhalb
des interessierenden Objektes entsprechen (wobei dieses 3-D Volumen
den spezifischen Bereich enthält,
der betrachtet werden soll) in einer GUI, wie z.B. in dem Fenster 304 der
GUI 300, dargestellt. Die Daten sind bereits durch das MR-Bildgebungssystem
akquiriert und werden auf der GUI 300 als ein 3-D Volumendatensatz
repräsentiert.
Beispielsweise kann der 3-D Volumendatensatz grafisch als ein Würfel mit
einem Bild auf jeder seiner Flächen
repräsentiert
werden, wobei jedes Bild ein Grenzbild eines 3-D Volumens repräsentiert.
-
Im
Schritt 604 schreibt der Bediener eine oder mehrere 2-D Scheiben auf der
Repräsentation des
3-D Volumendatensatzes vor. Das Vorschreiben wird (wie vorstehend
diskutiert) unter Verwendung von grafischen Vorschreibewerkzeugen
durchgeführt.
Sobald ein Vorschreibevorgang abgeschlossen ist, werden im Schritt 606 die
die ausgewählte
2-D Scheibe(n) repräsentierenden
Daten aus ihrer 3-D Darstellung in eine 2-D Darstellung (d.h., Lokalisierungsbilder)
umformatiert. Mit anderen Worten, wenigstens ein Teil des 3-D Volumendatensatzes
wird zum Erzeugen oder Ausbilden der einzelnen Lokalisierungsbilder
verwendet, wobei die Scanebenen der Lokalisierungsbilder mit der
Stelle und der Orientierung der in dem Schritt 604 vorgeschriebenen
2-D Scheiben identisch sind. Wie es im Fachgebiet bekannt ist, ist
die Umformatierung ein Prozess zum Erzeugen von einem oder mehreren
2-D Bildern aus einem 3-D Volumendatensatz.
-
Im
Schritt 608 sind derartige umformatierte 2-D Scheiben die
2-D Lokalisierungsbilder, die auf Fenstern 306-310 dargestellt
werden. Man beachte, dass das Verfahren 600 keine zusätzlichen
Bilder oder Daten akquiriert, sobald der 3-D Volumendatensatz akquiriert
worden ist. Stattdessen werden die angezeigten Lokalisierungsbilder
unter Verwendung bereits akquirierter Daten, welche den 3-D Volumendatensatz
ausbilden, erzeugt. In einer Ausführungsform kann nur eine Teilmenge
der einer gegebenen vorgeschriebenen 2-D Scheibe zugeordneten Daten genutzt
werden, um zu deren entsprechenden Lokalisierungsbild zu werden.
Obwohl dieses zu einem Lokalisierungsbild mit geringerer Auflösung als
dem der vollständig
rekonstruierten 2-D Scheibe führen kann,
würde das
Lokalisierungs bild in einer kürzeren Zeit
und in jedem Falle bereitgestellt werden und in jedem Falle müssen im
Gegensatz zu Zielbildern Lokalisierungsbilder nicht die höchst mögliche Auflösung haben.
-
Wenn
die Stelle und Orientierung des angezeigten Lokalisierungsbildes
geeignet sind (Schritt 610), können dann die Zielbilder vorgeschrieben
werden und/oder in Bezug auf die Stelle und die Orientierung von
einem oder mehreren Lokalisierungsbildern erzeugt werden (Schritt 612).
Die Zielbilder werden durch einen herkömmlichen 2-D Scanprozess (ähnlich der
Zielbildakquisition in dem Schema 400 oder 500)
akquiriert. Andernfalls können
dann, wenn die angezeigten Lokalisierungsbilder sich nicht bei einer
gewünschten
Stelle und Orientierung befinden, dann die neuen 2-D Scheiben (d.h.,
Lokalisierungsbilder) vorgeschrieben werden (Rücksprung auf Schritt 604).
-
Alternativ
können
Zielbilder auch 2-D Scheiben aus dem 3-D Volumendatensatz aufweisen. Um die
höchst
mögliche
Auflösung
zu erzielen, würden alle
Daten in Verbindung mit einer gegebenen 2-D Scheibe in dem Umformatierungsprozess
verwendet werden, um das entsprechende Zielbild zu erzeugen.
-
"Just in time"-Bildakquisitionsschemas
zur Bildgebung in nur einem Bereich des interessierenden Objektes
(wie z.B. die Schema 400, 500 oder 600)
können
für die
Bildgebung mehrerer (benachbarter) Bereiche (welche auch als Querschnitte
oder Stationen bezeichnet werden) des interessierenden Objektes
angewendet werden, was das Vorschreiben und Akquirieren von Lokalisierungsbildern,
Vorschreiben von Zielbildern aus Lokalisierungsbildern und Zielbildakquisition
beinhaltet. Mehrere Bereiche des interessierenden Objektes können in
sukzessiver Reihenfolge durch Bewegen des Tisches und des Patienten
in Bezug auf das MR-Bildgebungssystem in einmaliger oder mehrfacher
Weise während
einer vorgegebenen Scansitzung abgebildet werden.
-
In
den 8A-8B sind Flussdiagramme einer
alternativen Ausführungsform
eines "Just in time"-Lokalisierungs-Bildakquisitionsschemas 700 dargestellt.
Das Schema 700 ist dafür
eingerichtet, "Just
in time"-Lokalisierungsbilder
in einem MR-Bildgebungssystem zu akquirieren, das für eine Tischbewegung
während
einer Scansitzung eingerichtet ist. Eine Tischbewegung ist erwünscht, wenn
ein relativ großer
Bereich des interessierenden Objektes, wie z.B. die Gefäßstruktur
der Beine eines Patienten, abgebildet wird, um sicherzustellen,
dass das Isozentrum des Magneten (wo das Hauptmagnetfeld (B0) am homogensten ist) zu jedem Teil eines
abgebildeten großen
Bereiches ausgerichtet ist. Mit anderen Worten, der Tisch mit dem
darauf positionierten Patienten bewegt sich relativ zu dem Isozentrum
des Magneten, nachdem Bilder für
einen gegebenen Bereich akquiriert worden sind, so dass das Isozentrum
des Magneten immer zu dem aktuellen Querschnitt oder der Station
eines abzubildenden großen
Bereichs ausgerichtet ist. Demzufolge werden jeder Station des großen Bereichs
des interessierenden Objektes ein eindeutiges Vorläuferbild,
Lokalisierungsbilder und Zielbilder zugeordnet.
-
Für i = 1
bis N, wobei N die Anzahl der Querschnitte des abzubildenden großen Bereichs
ist (z.B. N = 3 in der GUI 302) erfolgt eine kontinuierliche
Aktualisierung des Vorläuferbildes,
eine Akquisition von Lokalisierungsbildern in Bezug auf das Vorläuferbild und
eine Akquisition von Zielbildern in Bezug auf die Lokalisierungsbilder
gemäß Beschreibung
in dem Schema 500 in ähnlicher
Weise für
jeden i-ten Abschnitt im Schema 700. Für i = 1 (Schritt 701)
wird ein Vorläuferbild
für den
abzubildenden i-ten Abschnitt an einer Markierungsposition akquiriert
(Schritt 702). Ein derartiges Vorläuferbild wird in einem der
Fenster 324, 326, 328 angezeigt (z.B.,
da i = 1 ist, in dem Fenster 324 angezeigt).
-
Wenn
ein geeignetes i-tes Vorläuferbild
identifiziert worden ist, erfolgt das Vorschreiben und/oder Akquirieren
eines i-ten Lokalisierungsbildes auf der Basis des i-ten geeigneten
Vorläuferbildes
(Schritt 714). Ein derartiger i-ter Satz von Lokalisierungsbildern
wird in dem Fenster 330 angezeigt. Die Scanebenen des Satzes,
der i-ten Lokalisierungsbilder stehen zu dem geeigneten i-ten Vorläuferbild
(gemäß Diskussion
für das
Schema 500) in Beziehung. Ansonsten wird eine neue Scanebene
für das
nächste Vorläuferbild
unter Verwendung des aktuellen i-Vorläuferbildes vorgeschrieben (Schritt 708)
und das nächste
Vorläuferbild
wird akquiriert (Schritt 710) und in dem Fenster 324 angezeigt
(Schritt 704).
-
Im
Schritt 716 wird, wenn der i-te Satz von Lokalisierungsbildern
nicht geeignet positioniert ist, um daraus Zielbilder vorzuschreiben
oder zu akquirieren, dann ein neues i-tes Vorläuferbild akquiriert (Rücksprung
zum Schritt 708). Alternativ kann, obwohl es nicht dargestellt
ist, ein neuer i-ter Satz von Lokalisierungsbildern aus dem aktuellen
Satz von i-ten Lokalisierungsbildern unter Verwendung geeigneter
Vorschreibewerkzeuge vorgeschrieben werden.
-
Wenn
i = N ist (Schritt 718), wurden dann alle brauchbaren oder
geeigneten Lokalisierungsbilder für alle N Abschnitte erzeugt
und Zielbilder für
jeden Abschnitt können
vorgeschrieben und/oder im GUI 302 akquiriert werden, indem
identische Scanebenen als deren entsprechenden Lokalisierungsbil dern
verwendet werden (Schritt 720). Wenn i < N ist, wird dann i um 1 erhöht (i =
i + 1 im Schritt 722) und ein Vorläuferbild für den nächsten abzubildenden Abschnitt
(der in dem Fenster 326 darzustellen ist) kann in Bezug
auf das Vorläuferbild
für den
vorhergehenden Abschnitt (z.B. das Bild in dem Fenster 324 (724))
vorgeschrieben werden. Alternativ kann das Vorläuferbild in dem Fenster 326 bei
einer Markierungsposition akquiriert werden.
-
Im
Schritt 726 wird der Tisch zum Ausrichten des Isozentrums
des Magneten mit diesem nächsten Abschnitt
des großen
Bereichs bewegt. Dann können Bilder
dieses nächsten
Abschnittes einschließlich des
Vorläuferbildes,
das in der einen oder anderen Weise im Schritt 724 vorgeschrieben
worden ist, akquiriert werden. Sobald die Tischbewegung abgeschlossen
ist, kann das Vorläuferbild
akquiriert und in dem Fenster 326 angezeigt werden (Rücksprung zum
Schritt 704). Diese Schleife im Schema 700 tritt mehrere
Male auf, bis gewünschte
Lokalisierungsbilder für
alle N-Abschnitte für
den Bediener über
die GUI 302 erzeugt worden sind.