WO2020048824A1 - Medizinischer bilddatensatz für eine radiotherapieplanung - Google Patents

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WO2020048824A1 PCT/EP2019/072824 EP2019072824W WO2020048824A1 WO 2020048824 A1 WO2020048824 A1 WO 2020048824A1 EP 2019072824 W EP2019072824 W EP 2019072824W WO 2020048824 A1 WO2020048824 A1 WO 2020048824A1
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Definitions

  • the invention relates to a method for providing a medical image data set for radiotherapy planning of a patient by means of a medical imaging unit, the associated medical imaging unit and an associated computer program product.
  • Radiotherapy of a patient usually comprises at least one radiotherapy method for targeted radiation from a tumor, in particular for the treatment of tumor diseases. Radiotherapy typically follows a radiation pattern, which can be very complex.
  • Radiotherapy planning to determine the radiation pattern typically requires a medical image data set which has a quantitative image state parameter and a contrast-based image state parameter in a single medical image or in two separate medical images of the medical image data set. Determining an examination protocol in order to be able to acquire and provide the medical image data set by means of a medical imaging unit is typically complex and / or difficult for a user of the medical imaging unit to perform because a requirement that the medical image data set have the quantitative image status parameter is one Another requirement that the medical image data set also has the contrast-based image state parameter can stand in the way.
  • the invention is based on the object of a method for providing a medical image data set for ei ne radiotherapy planning of a patient by means of a medical imaging unit, the associated medical imaging unit and an associated computer program product to specify for which an examination protocol is automatically determined.
  • the method according to the invention for providing a medical image data set for radiotherapy planning of a patient by means of a medical imaging unit has the following steps:
  • the medical image data set for the radiotherapy planning of the patient using the measurement data, the medical image data set having the quantitative image status parameter and the contrast-based image status parameter.
  • the method for providing the medical image data set for the radiotherapy planning of the patient by means of the medical imaging unit has the following advantages in particular:
  • the examination protocol is advantageously determined automatically, in particular without interaction with a user of the medical imaging unit.
  • the medical image data record advantageously has a higher image quality that is advantageous for radiotherapy planning than if a conventional examination protocol is determined by the user.
  • the medical image data set can preferably be provided more quickly.
  • the determination of the examination protocol is less prone to errors than if the user determines the examination protocol.
  • a number of examination protocols with ionizing radiation can advantageously be reduced in order to provide the medical image data set.
  • radiotherapy methods which are suitable for radiotherapy of a patient
  • several types of ionizing radiation are used, for example gamma radiation, in particular as photon radiation, beta radiation, in particular as electrons
  • the various radiotherapy procedures can usually be divided into internal radiotherapy procedures or external radiotherapy procedures.
  • the ionizing radiation is typically generated outside the patient, for example by means of radioactive isotopes and / or particle accelerator systems.
  • a radiation source for generating the ionizing radiation is usually introduced into the patient, for example by means of a surgical and / or minimally invasive intervention.
  • a radiation pattern is typically defined in radiotherapy planning.
  • the radiation pattern has in particular a simulation of a spatially resolved radiation dose, which in particular a prediction of the distribution of the ionizing radiation in has the patient.
  • the radiation pattern describes in particular how the ionizing radiation is shaped by means of beam shaping elements, in particular by means of multi-leaf collimators, and / or is irradiated into the patient from a plurality of radiation directions.
  • the radiation pattern typically has a target dose distribution and / or a maximum radiation dose distribution.
  • the target dose distribution and / or the maximum radiation dose distribution are determined in particular by means of dose-volume histograms, a dose mean value, a dose minimum and / or a dose maximum, the quantitative image condition parameter and the contrast-based image condition parameter in particular being used as an input parameter when determining.
  • the target dose distribution in particular defines a minimum radiation dose in a clinically defined target volume.
  • the target volume has, in particular, a patient tumor to be treated and / or irradiated.
  • the maximum radiation dose distribution defines in particular a maximum radiation dose outside the target volume, in particular in a healthy tissue, for example in a risk organ.
  • the maximum radiation dose can vary for different risk organs.
  • the radiotherapy is advantageously carried out in such a way that the target dose distribution in the patient is achieved according to the radiation pattern and the maximum radiation dose distribution is not exceeded.
  • some of the different radiotherapy methods enable the target dose distribution to be higher by a factor of 10 to 100 compared to the maximum radiation dose distribution.
  • Radiotherapy planning includes, in particular, determining the radiation pattern.
  • Specifying the irradiation pattern includes, in particular, determining the target dose distribution, for example the minimum radiation dose in the target volume, and / or the maximum radiation dose distribution, in particular the maximum radiation dose outside the target volume.
  • the determination of the radiation pattern includes, in particular, performing the simulation using the spatially resolved radiation dose, for example a Monte Carlo simulation is carried out.
  • the radiation pattern is usually determined in a radiotherapy planning system after the medical image data set has been provided.
  • the radiotherapy planning system can be part of the medical imaging unit or, in particular via a radiology information system and / or a PACS
  • Image archiving system to be connected to the medical imaging unit.
  • the user usually determines the radiation pattern in accordance with the specifications of a radio-oncologist treating the patient.
  • the determination of the radiation pattern usually requires that the medical image data set have the quantitative image state parameter and the contrast-based image state parameter.
  • the medical image data set with the quantitative image state parameter and the contrast-based image state parameter enables, in particular, an advantageous determination of the radiation pattern in radiotherapy planning.
  • the quantitative image state parameter and the contrast-based image state parameter are jointly provided, because in this way material properties, for example in the target volume, and the target volume can be taken into account.
  • the quantitative image state parameter preferably represents the material properties that can be used for the simulation of the spatially resolved radiation dose, since the spatially resolved radiation dose usually depends on the material properties.
  • the spatially resolved radiation dose can be calculated in particular by means of the quantitative image state parameter.
  • the material properties typically include physical material properties of the patient.
  • the quantitative image state parameter in particular enables the conversion of pixel values of the medical image data set into the material properties for the calculation of the spatially resolved radiation dose. Converting the Pi xel values of the medical image data set are carried out in particular according to a conversion table.
  • the quantitative image status parameter and / or the contrast-based image status parameter are mapped in particular in the pixel values of the medical image data set.
  • the quantitative image state parameter can include a systematic or statistical accuracy when mapping the material properties in the medical image data set.
  • the pixel values of the medical image data set can, for example, be scaled according to a Hounsfield unit or further image value scales.
  • the contrast-based image state parameter enables the target volume to be specified in radio therapy planning.
  • the target volume and / or the tissue outside the target volume can preferably be contoured in the pixel values of the medical image data set.
  • the contrast-based image state parameter can image a foreign body, in particular an implant, in which the patient and / or an entire patient volume.
  • the contour of the target volume and / or the tissue outside of the target volume and / or the foreign body can have, for example, at least one outer volume limit and / or an anatomical landmark, which is determined in particular in the pixel values of the medical image data set.
  • the contour, in particular the at least one outer volume limit is determined in particular by means of the contrast-based image state parameter.
  • the contour can in particular be determined by means of a segmentation and / or classification algorithm in the medical image data set according to the contrast-based image state parameter, the segmentation and / or classification algorithm, for example, in a computing unit of the medical imaging unit using the medical image data set zes is executed.
  • the contour can be defined by the user using the radiotherapy planning system.
  • the contrast-based image state parameter can have a spatial resolution and / or a signal-to-noise ratio of the medical image data set. The spatial resolution and / or the signal-to-noise ratio can preferably be varied locally within the patient.
  • the patient-specific data of the patient are provided for example from the PACS image archiving system and / or the radiology information system and / or from a storage unit of the medical imaging unit and / or from the radiotherapy planning system.
  • the patient-specific data include, in particular, information about a position and / or about an anatomy of the patient and / or a measuring range, in particular an expansion of the measuring range, the examination protocol and / or a medical question.
  • the information about the position can describe a supine position and / or a prone position of the patient.
  • the information about the patient's anatomy can in particular describe a head, an upper body and / or an extremity of the patient.
  • the patient-specific data can include the physiological phase, in particular the position and / or the anatomy, in which the medical image data record for radiotherapy planning is preferably provided.
  • the physiological phase describes in particular a heart phase and / or a breathing phase of the patient.
  • the patient-specific data can be divided into three categories A, B and C:
  • A ⁇ head, neck, shoulder, thorax, abdomen, ... ⁇
  • B ⁇ brain, sinus, eye socket, carotid, larynx, shoulder joint, ... ⁇
  • Category C ⁇ mass, seizure, symptoms of headache, fracture, ... ⁇ .
  • Category C describes in particular variants of the medical question.
  • the quantitative image condition parameter and / or the contrast-based image condition parameter can, for example, be requested by the user, in particular by means of the radiotherapy planning system.
  • the quantitative image state The meter and / or the contrast-based image state parameter depend in particular on the radiotherapy method to be planned in the radiotherapy planning.
  • the request for the quantitative image state parameter can in particular include a specification of the material properties to be mapped in the medical image data set.
  • Requesting the contrast-based image state parameter can in particular include specifying the spatial resolution and / or the signal-to-noise ratio, in particular in the target volume, of the medical image data set.
  • a boundary condition is generally a requirement which the medical image data record should advantageously fulfill.
  • the requirement profile in particular has a number of boundary conditions, at least the quantitative image condition parameter, the contrast-based image condition parameter and the patient-specific data.
  • the examination protocol is preferably determined in such a way that the medical image data record recorded in accordance with the determined examination protocol advantageously fulfills, particularly exhibits and / or displays the multiple boundary conditions.
  • the several boundary conditions of the requirement profile can in particular be weighted.
  • the quantitative image condition parameter is translated into a quantitative boundary condition
  • the contrast-based image condition parameter into a contrast-based boundary condition and / or the patient-specific data are translated into a patient-specific boundary condition.
  • the request may include requesting the quantitative constraint and the contrast-based constraint.
  • the provision of the patient-specific data can include the provision of the patient-specific boundary condition.
  • the requirement profile can have the quantitative boundary condition and / or the contrast-based boundary condition and / or the patient-specific boundary condition, the medical image data record in particular having the quantitative image condition parameter and the contrast-based image condition parameter.
  • the requirement profile shows in particular the quantitative image condition parameter, in particular the quantitative constraint, the contrast-based image condition parameter, in particular the contrast-based constraint, and / or the patient-specific data, in particular the patient-specific constraint.
  • the requirement profile can be defined automatically.
  • the requirement profile can include, for example, that the medical image data record is made available as an average CT and / or tMin and / or MaxIP and / or mid-position image data record.
  • the requirement profile can have a minimum image fidelity of the medical image data set.
  • the requirement profile can have a technical boundary condition, in particular of the medical imaging unit.
  • the technical boundary condition can in particular have a maximum rotational speed and / or a maximum tube voltage and / or a maximum tube current and / or a maximum main magnetic field strength and / or a maximum gradient magnetic field strength.
  • DE 10 2017 203 315 relates to a method for selecting a protocol for a medical imaging examination and DE 10 2017 215 829 relates to a method and a data processing unit for determining classification data, the use of classification data for optimizing an examination protocol adaptation algorithm Use of classification data to optimize a basic examination protocol database, a method and a data processing unit for adapting an examination protocol, DE 10 2017 203 315 and DE 10 2017 215 829 by reference in their entirety hereby, in particular to explain the determination of the at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates as the examination protocol.
  • the image state parameter profile of the at least one examination protocol determined as the examination protocol The profile of requirements for the examination protocol can in particular partially or completely be met.
  • the requirement profile for the examination protocol is particularly partially met if a match between the requirement profile and the image state profile is in particular greater than 70%, advantageously 90%, preferably 90%, particularly advantageously 99%.
  • the requirement profile can be met in that the medical image data set preferably fulfills the requirement profile, in particular has the quantitative image state parameter and the contrast-based image state parameter.
  • a match value of the quantitative image state parameter with the requirement profile can typically differ from a match value of the contrast-based image state parameter with the requirement profile.
  • the multiple image condition parameter profiles have in particular the quantitative image condition parameter, in particular the quantitative boundary condition, the contrast-based image condition parameter, in particular the contrast-based boundary condition, and / or the patient-specific data, in particular the patient-specific boundary condition and / or any combination thereof.
  • the multiple image state parameter profiles can have at least one probability value, in particular for the quantitative boundary condition, the contrast-based image state parameter, in particular the contrast-based boundary condition, and / or the patient-specific data, in particular the patient-specific boundary condition and / or any combination thereof.
  • the multiple image status parameter profiles in particular the at least one probability value, can advantageously depict the extent to which the multiple examination protocol templates with the multiple image status parameter profiles enable the medical image data record to be made available with the quantitative image status parameter and / or the contrast-based image status parameter.
  • the multiple image status parameter profiles in particular the at least one true Probability value, in particular indicate that the medical image data record provided according to the examination protocol can have and / or display the quantitative image state parameters and contrast-based image state parameters contained in the associated image state parameter profile.
  • the several examination protocol templates in particular have a first examination protocol template with a first image state parameter profile and a second examination protocol template with a second image state parameter profile.
  • the multiple examination protocol templates are stored in particular in the memory unit of the medical imaging unit together with the multiple image state parameter profiles.
  • the storage unit can comprise a database.
  • the several examination protocol templates in particular have different combinations of examination protocol parameters, wherein the several image state parameter profiles typically depend, in particular directly, on the combination of the examination protocol parameters.
  • the examination protocol parameters of the examination protocol parameters determined as the examination protocol typically also have the determined examination protocol.
  • the examination protocol is typically determined by the determination from the examination protocol template.
  • the determination can in particular comprise the selection of an examination protocol template for the acquisition of the measurement data.
  • the examination protocol parameters can be divided into modifiable and unchangeable examination protocol parameters.
  • the determination of the at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates can include adapting the determined examination protocol, in particular the modifiable examination protocol parameters of the determined examination protocol.
  • the adjustment can be done automatically by the computing unit of the medical African imaging unit and / or by the user.
  • the determination of the examination protocol describes in particular the determination of the at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates as the examination protocol.
  • the determination of the examination protocol can in particular comprise a comparison of the requirement profile with the plurality of image state parameter profiles, wherein the plurality of image state parameter profiles are preferably sorted according to a match of the comparison result.
  • the at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates can be determined as the examination protocol, which for example has the comparatively highest at least one probability value and / or is ranked first according to the match of the comparison result.
  • the determination of the examination protocol takes into account in particular the technical boundary condition.
  • the patient-specific data, the quantitative image state parameter and the contrast-based image state parameter are advantageously taken into account such that the medical image data record provided according to the examination protocol includes the associated image state parameter profile and thus the quantitative May have image state parameters and the contrast-based image state parameter.
  • the medical image data set in particular a virtual representation of the medical image data set with the material properties and / or the target volume, can therefore be requested from the medical imaging unit before, advantageously, before the medical image data set is acquired.
  • the determination of the examination protocol can include, in particular, minimizing a cost function. requirements profile and the several image condition parameter profiles as input parameters.
  • the examination protocol can be determined automatically in the medical imaging unit, in particular in the computing unit of the medical imaging unit, advantageously without user interaction, the computing unit being designed in particular with the memory unit for calling up the plurality of examination protocol templates with the associated image state parameter profiles .
  • the examination protocol can be based on a first examination protocol template and on a second examination protocol template.
  • the examination protocol typically has a first partial examination protocol according to the first examination protocol template and a second partial examination protocol according to the second examination protocol template.
  • the acquisition of the measurement data can take place in particular according to the first partial examination protocol of the first examination protocol template and according to the second partial examination protocol of the second examination protocol template.
  • the second examination protocol template can include, for example, a contrast agent injection, the first examination protocol template being carried out natively, in particular without contrast agent injection.
  • a contrast agent parameter differs between the first examination protocol template and the second examination protocol template. If the examination protocol template determined as the examination protocol has the contrast agent injection, the specific examination protocol typically has the contrast agent injection.
  • the acquisition of the measurement data takes place in particular in accordance with the examination protocol parameters of the examination protocol.
  • the patient is, for example, on a patient couch of the medical imaging unit stored.
  • first measurement data are recorded in accordance with the first partial examination protocol and second measured data in accordance with the second partial examination protocol.
  • the medical imaging unit is designed in particular to acquire the measurement data.
  • the medical imaging unit therefor has the patient couch, an x-ray source, an x-ray detector, a main magnetic field unit, a gradient magnetic field unit and / or a contrast agent injection unit.
  • the medical image data record can have a plurality of medical images, which are spatially and / or temporally resolved, for example, and / or viewed together, the quantitative image state parameter and the contrast-based image state parameter.
  • the spatially resolved medical images can, for example, form a three-dimensional medical image data set.
  • the medical image data record can be at least one temporally resolved three-dimensional medical image data record.
  • the medical image data record has a first medical image according to the first examination protocol template and a second medical image according to the second examination protocol template.
  • the first medical image can in particular have the quantitative image state parameter and the second medical image can in particular have the contrast-based image state parameter.
  • the first medical image can have, for example, the material properties and the second medical image the target volume. It is conceivable that the first medical image and the second medical image are combined in such a way that a third medical image contains the quantitative image state parameter and the contrast-based image state parameter. Alternatively or additionally, it is conceivable that the medical image data record has a single medical image which has the quantitative image status parameter and the contrast-based image status parameter together.
  • the medical image data set can have the quantitative image state parameter in such a way that a first quantitative mapping of the quantitative image condition parameter is mapped in the pixel values of the medical image data set and a second quantitative mapping of the quantitative image condition parameter has the conversion table of the pixel values, the second quantitative mapping being stored in metadata of the medical image data set, in particular in text form is.
  • the first medical image, the second medical image and / or the third medical image can be a radiotherapy planning dose image, a radiotherapy planning contour image, a radiotherapy planning image with probability values about a treatment success in the target volume, in particular the tumor, and / or a radiotherapy planning image with annotations individually or in combination exhibit.
  • the medical image data record has the quantitative image status parameter and the contrast-based image status parameter
  • the medical image data record preferably has the image status profile associated with the examination protocol and / or in particular fulfills the requirement profile.
  • the provision of the medical image data set can include storing the medical image data set in the storage unit of the medical imaging unit, the radiotherapy planning system preferably being able to access the storage unit for calling up the medical image data set.
  • the medical image data set can be stored in the radiology information system and / or the PACS image archiving system and / or made available to the user on a display unit, in particular the radiotherapy planning system.
  • a further image condition parameter profile is formed, which together with the examination procedure tokoll determined examination protocol template in the storage unit and the examination protocol template in the storage unit is supplemented by the further image state parameter profile.
  • the quantitative image state parameter can have a spatially resolved distribution in the patient of a weakening coefficient.
  • the spatially resolved distribution in the patient describes in particular location-related pixel values in the medical image data set.
  • the location-related pixel values in particular have a pixel-related braking capacity, a pixel-related electron density and / or a pixel-related mass density.
  • the braking capacity, the electron density and / or the mass density can individually or in combination form the, in particular physical, material properties.
  • the spatially resolved distribution of the quantitative image state parameter has in particular the material properties, for example the braking power, the electron density and / or the mass density, in the target volume and or in the tissue outside the target volume.
  • the contrast-based image status parameter can in particular have a spatially resolved distribution of the at least one parameter from the previous list.
  • the contour of the patient's tumor to be included in the radiotherapy planning can be the contour of the target correspond to lumens.
  • the target volume includes, in particular, the patient's tumor to be included in radiotherapy planning.
  • the contour of the tumor to be included in the radiotherapy planning includes in particular the minimum radiation dose in the case of radio therapy according to the radiotherapy planning.
  • the contour of the patient's organ to be excluded in the planning of radiotherapy can correspond to a contour of the risk organ and / or a contour of the tissue outside the target volume.
  • the contour of the organ to be excluded in radio therapy planning includes, in particular, the maximum radiation dose in radiotherapy according to radiotherapy planning.
  • the determination of the at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates as the examination protocol comprises determining a spectral resolution of the examination protocol and / or determining a sequence of several examination protocol templates determined as the examination protocol.
  • This embodiment offers an advantage in particular that, depending on the requirement profile, in particular automatically, it is determined whether the examination protocol is, for example, a single-energy measurement and / or a dual-energy measurement and / or the use of a photon-counting X-ray detector sums up.
  • the medical imaging unit can in particular have a plurality of x-ray sources with different tube voltages and / or an x-ray source with a time-varying tube voltage and / or an x-ray source with an energy filter and / or the photon counters have the x-ray detector.
  • the spectral resolution differs between the single-energy measurement, the dual-energy measurement and when using the photon-counting X-ray detector.
  • the sequence of the several sub-determinations determined as the examination protocol can be search protocol templates are determined in such a way that first the first partial examination protocol is carried out natively without contrast agent injection and then the second partial examination protocol with contrast agent injection.
  • a reverse order is also conceivable.
  • This embodiment is particularly advantageous because typically the, in particular physical, material properties, and / or the accuracy in mapping the material properties depend on the spectral resolution.
  • the quantitative image condition parameter and / or the contrast-based image condition parameter are automatically requested as a function of the radiotherapy planning.
  • the medical imaging unit can automatically request and / or record the material properties depending on the radiotherapy method in radiotherapy.
  • the radio therapy planning is usually carried out as a function of the radiotherapy method in radiotherapy, for example of the photon radiation and / or the electron radiation and / or the hadron-based radiation.
  • the electron density for the photon radiation and / or the braking power for the hadron-based radiation can be requested as a quantitative image state parameter.
  • the provision of the patient-specific data includes the acquisition of camera-based image data of the patient and / or of overview images of the patient acquired by means of the medical imaging unit.
  • the medical imaging unit can therefore automatically provide the patient-specific data.
  • the medical imaging unit can have a stereoscopic camera for capturing the camera-based image data of the patient.
  • the acquisition of the overview images can include the acquisition of localizer overview images and / or by means of the X-ray source, the X-ray detector, the main magnetic field unit and / or the gradient magnetic field unit.
  • the provision of the patient-specific data comprises provision of physiological measurement data of the patient and / or of a health record of the patient.
  • the patient data is advantageously provided more quickly if no camera-based image data and / or overview images of the patient are provided. In this case, a dose load on the patient is particularly reduced.
  • the camera-based image data and / or the overview images of the patient are provided in addition to the physiological measurement data of the patient and / or the patient's health record.
  • the physiological measurement data in particular show the heart phase and / or the breathing phase of the patient.
  • the medical imaging unit can in particular have a physiological measuring unit.
  • the physiological measurement data can in particular influence a number of the examination protocol templates determined as the examination protocol.
  • the health record can be provided, for example, by the radiology information system and / or the PACS image archiving system, in particular the computing unit, of the medical imaging unit.
  • the health record can in particular have information about a patient's state of health, a diagnosis, a gender, an age, a laboratory result and / or a contrast agent tolerance.
  • the multiple image status parameter profiles of the multiple examination protocol templates are determined in such a way that further medical image data sets with assigned examination protocol templates are provided, a further quantitative image status parameter and / or a further contrast-based image status parameter being determined in the further medical image data records, whereby at least one of the multiple image state parameter profiles is determined.
  • the others Medical image data records with the associated examination protocol templates can be obtained, for example, from the radio information system and / or the PACS
  • Image archiving system in particular the computing unit, of the medical imaging unit.
  • the computing unit of the medical imaging unit is designed to determine the further quantitative image state parameters and / or the further contrast-based image state parameters in the further medical image data sets and to determine the at least one image state parameter profile.
  • One embodiment provides that the determination of the at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates as the examination protocol comprises comparing the requirement profile with the plurality of image state parameter profiles. This advantageously allows a quick determination of the examination protocol.
  • the contrast agent parameter can in particular determine whether and to what extent the contrast agent injection takes place when the measurement data are acquired.
  • the reconstruction parameter describes in particular a reconstruction specification, which can include a reconstruction kernel, and / or an image post-processing algorithm and / or an iterative reconstruction method and / or a convolution-based reconstruction method.
  • the provision of the medical image data set can include a reconstruction of the measurement data in accordance with the reconstruction parameter, the medical image data set being provided.
  • the acquisition parameter can be determined in particular as a function of the technical boundary condition. For example the acquisition parameter can describe a value equal to or less than the maximum rotation speed and / or the maximum tube voltage and / or the maximum tube current and / or the maximum gradient magnetic field strength.
  • One embodiment provides that when the plurality of examination protocol templates are provided, a classification system for the plurality of examination protocol templates is provided, the classification system having a plurality of hierarchically arranged categories with at least one node, the at least one node being assigned at least one of the plurality of image state parameter profiles and wherein a plurality of examination protocol templates can be identified by means of the at least one node, and wherein when determining the examination protocol the at least one node is identified, whose associated at least one image state parameter profile fulfills the requirement profile.
  • the classification system can be mapped in particular in classification system program code means, which are carried out, for example, in the computing unit of the medical imaging unit.
  • the identification of the at least one node can correspond in particular to the determination of the examination protocol.
  • the several hierarchically arranged categories typically have a first category with a first node and a second category with a second node.
  • the first category can have at least one further node.
  • the first category can be assigned, for example, the quantitative boundary condition, the contrast-based boundary condition, the patient-specific boundary condition and / or the technical boundary condition, while the second category is assigned the same boundary condition to the first category or a boundary condition not assigned to the first category.
  • the quantitative boundary condition, the contrast-based boundary condition, the patient-specific boundary condition and / or the technical boundary condition according to the assignment to the plurality hierarchically ordered categories are advantageously hierarchically ordered.
  • the image state parameter profiles can preferably be subdivided in such a way, for example according to the respective boundary condition, that a first part of the image state parameter profile is assigned to the first node and a second part of the image state parameter profile to the second node.
  • the first part can have the quantitative boundary condition and the second part can have the contrast-based boundary condition.
  • the image state parameter profiles can in particular be weighted among one another and / or within.
  • the image state parameter profiles can in particular be divided according to the weighting. For example, it is conceivable that several hierarchically ordered categories are sorted according to the patient-specific boundary condition.
  • the first category can be category A with head, neck, shoulder, thorax and / or abdomen
  • the second category can be category B with brain, sinus, orbital cavity, carotid, larynx and / or shoulder joint
  • a third category Category C with mass, seizure, symptoms of headache and fracture.
  • the classification system comprises a decision tree with the plurality of hierarchically ordered categories and / or an artificial neural network with weighted connections representing the plurality of hierarchically ordered categories.
  • the decision tree is particularly advantageous because the determination of the examination protocol is deterministic in this case.
  • the decision tree is usually easier to map in program code than the artificial neural network.
  • the examination protocol can typically be determined more quickly than in comparison with the decision tree.
  • the decision tree is combined with the artificial neural network.
  • the computing unit of the medical imaging unit usually has the decision tree and / or the artificial neural network.
  • the artificial neural network typically has an input layer and an output layer, the input layer and the output layer usually being connected via the weighted connections.
  • the weighted connections may have weighted edges between nodes in the input layer and the output layer and / or hidden layers between the input layer and the output layer.
  • the requirement profile is present at the input layer, while the specific examination protocol is typically provided at the output layer.
  • the artificial neural network is advantageously a recurrent artificial neural network which can be further developed and / or improved in accordance with the determination of the examination protocol.
  • the provision of the classification system comprises adapting the classification system to further medical image data sets with assigned examination protocol templates.
  • the adaptation of the classification system can include a classification of the further medical image data sets, in particular in the computing unit of the medical imaging units. If the classification system includes the artificial neural network, adapting the classification system may include training the artificial neural network and / or improving the recurrent artificial neural network.
  • the examination protocol templates associated with the further medical image data sets are typically present at the output layer and the profile status parameter profiles of the further medical image data sets are present at the input layer, where the weighted connections, in particular the weighted edges, are preferably established.
  • a medical imaging unit has a computing unit, the medical imaging unit being designed according to the method for providing the medical image data set for the radiotherapy planning of the patient by means of the medical imaging unit.
  • the computing unit has, in particular, a processor and / or a working memory.
  • a computer program product which can be loaded directly into a memory of the computing unit, has program code means for executing the method for providing the medical image data set for the radiotherapy planning of the patient by means of the medical imaging unit when the computer program product is executed in the computing unit .
  • the method for providing the medical image data set for radiotherapy planning of the patient by means of the medical imaging unit can in particular have steps of a computer-implemented method.
  • the computer program product can in particular comprise the classification system program code means.
  • the computer program product can be a computer program or can comprise a computer program.
  • the computer program product has in particular the program code means which represent the method steps according to the invention. As a result, the method according to the invention can be defined and carried out repeatedly, and control over a transfer of the method according to the invention can be exercised.
  • the computer program product is preferably configured such that the computing unit can carry out the method steps according to the invention by means of the computer program product.
  • the program code means can in particular be loaded into a memory of the computing unit and can typically be executed by means of a processor of the computing unit with access to the memory. If the computer program product, in particular the program code means, is executed in the computing unit, can typically all of the inventive embodiments of the described method be carried out.
  • the computer program product is stored, for example, on a physical, computer-readable medium and / or stored digitally as a data packet in a computer network.
  • the computer program product can represent the physical, computer-readable medium and / or the data packet in the computer network.
  • the invention can also be based on the physical, computer-readable medium and / or the data packet in the computer network.
  • the physical, computer-readable medium is usually connectable directly to the computing unit, for example, by inserting the physical, computer-readable medium into a DVD drive or plugging it into a USB port, so that the computing unit can access the physical, computer-readable medium, in particular, in a readable manner .
  • the data packet can preferably be retrieved from the computer network.
  • the computer network can have the computing unit or by means of a wide area network (WAN) or one
  • WLAN wireless local area network connection
  • the computer program product can be stored digitally on a cloud server in a storage location of the computer network, by means of the WAN via the Internet and / or by means of the WLAN or LAN to the computing unit, in particular by calling up a download link which points to the storage location of the computer program product , be transmitted.
  • FIG. 1 shows a method for providing a medical image data set for radiotherapy planning of a patient by means of a medical imaging unit in a first exemplary embodiment
  • Fig. 2 shows the method in a second embodiment
  • FIG. 3 shows a medical imaging unit in a third exemplary embodiment.
  • Fig. 1 shows a flowchart of the method for providing a medical image data set for radio therapy planning of a patient by means of a medical imaging unit in a first exemplary embodiment.
  • Method step S100 denotes providing patient-specific data of the patient.
  • Method step S101 identifies a request for a quantitative image state parameter and a contrast-based image state parameter.
  • Method step S102 indicates that the quantitative image state parameter and the contrast-based image are added
  • Method step S103 identifies the provision of a number of examination protocol templates which have a number of image state parameter profiles.
  • Method step S104 identifies a determination of at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates as the examination protocol such that the image status parameter profile of the determined at least one examination protocol template fulfills the requirement profile for the examination protocol.
  • Method step S105 characterizes the acquisition of measurement data of the patient by means of the medical imaging unit in accordance with the examination protocol.
  • Method step S106 identifies the provision of the medical image data set for the radiotherapy planning of the patient using the measurement data, the medical image data set having the quantitative image state parameter and the contrast-based image state parameter.
  • FIG. 2 shows the method in a second embodiment, one or more of the method steps added in comparison to FIG. 1 being able to be omitted in other embodiments.
  • Method step S107 indicates that the provision of the patient-specific data comprises the acquisition of camera-based image data of the patient and / or of overview images of the patient acquired by means of the medical imaging unit.
  • Method step S108 indicates that the provision of the patient-specific data includes the provision of physiological measurement data of the patient and / or of a health record of the patient.
  • Method step S109 indicates that the quantitative image condition parameter and / or the contrast-based image condition parameter are automatically requested depending on the radiotherapy planning.
  • Method step S110 indicates that the quantitative image state parameter has a spatially resolved distribution in the patient of at least one parameter from the following list:
  • Method step Sill indicates that the contrast-based image state parameter has at least one parameter from the following list:
  • Method step S112 indicates that the several examination protocol templates have at least one examination protocol parameter from the following list:
  • Method step S113 indicates that the multiple image status parameter profiles of the multiple examination protocol templates are determined in such a way that further medical image data sets with assigned examination protocol templates are provided, with a further quantitative image status parameter and / or a further contrast-based one Image state parameters are determined in the further medical image data sets, whereby at least one of the several image state parameter profiles is determined.
  • Method step S114 indicates that when the plurality of examination protocol templates are provided, a classification system for the plurality of examination protocol templates is provided, the classification system having several hierarchically arranged categories with at least one node, with the at least one node being assigned at least one of the plurality of image condition parameter profiles and with the plurality of examination protocol templates can be identified by means of the at least one node.
  • Method step S115 indicates that the classification system comprises a decision tree with the several hierarchically ordered categories and / or an artificial neural network with weighted connections mapping the several hierarchically ordered categories.
  • Method step S116 indicates that the provision of the classification system comprises adapting the classification system to further medical image data sets with assigned examination protocol templates.
  • Method step S117 indicates that when determining the examination protocol, the at least one node is identified, whose associated at least one image status parameter profile fulfills the requirement profile.
  • Method step S118 indicates that the determination of the at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates as the examination protocol comprises determination of a spectral resolution of the examination protocol and / or determination of a sequence of several examination protocol templates determined as the examination protocol.
  • Method step S119 indicates that the determination of the at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates as the examination protocol comprises a comparison of the requirement profile with the plurality of image state parameter profiles.
  • the medical imaging unit 10 has the computing unit 11, a storage unit 12 and a radiotherapy planning system 13.
  • the Radiothera pie doctrinessystem 13 has a display unit for a nut zer.
  • the medical imaging unit 10 is connected to a radiology information system 14.
  • the radiology information system 14 is for providing multiple exam protocol templates that include multiple images
  • Radiotherapy can be carried out according to various radiotherapy procedures. In principle, it is conceivable that the medical imaging unit 10 has the radiotherapy system.
  • the medical imaging unit 10 is designed as a computer tomograph and has an x-ray source 16 and an x-ray detector 17 for acquiring the measurement data in accordance with the determined examination protocol.
  • the medical imaging unit can be designed as a magnetic resonance tomograph with a main magnetic field unit and a gradient magnetic field unit.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Bereitstellen eines medizinischen Bilddatensatzes für eine Radiotherapie- planung eines Patienten mittels einer medizinischen Bildge- bungseinheit mit folgenden Schritten: - Bereitstellen von patientenspezifischen Daten des Patien- ten, - Anfordern eines quantitativen Bildzustandsparameters und eines kontrastbasierten Bildzustandsparameters, welche ge- meinsam mit den patientenspezifischen Daten ein Anforderungs- profil an ein Untersuchungsprotokoll definieren, - Bereitstellen von mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen, welche mehrere Bildzustandsparameterprofile aufweisen, - Bestimmen zumindest einer Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersu- chungsprotokoll derart, dass das Bildzustandsparameterprofil der bestimmten zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage das Anforderungsprofil an das Untersuchungsprotokoll erfüllt, - Erfassen von Messdaten des Patienten mittels der medizini- schen Bildgebungseinheit gemäß dem Untersuchungsprotokoll, und - Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes für die Ra- diotherapieplanung des Patienten unter Verwendung der Messda- ten, wobei der medizinische Bilddatensatz den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzu- standsparameter aufweist.

Description

Beschreibung
Medizinischer Bilddatensatz für eine Radiotherapieplanung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Bereitstellen eines medizinischen Bilddatensatzes für eine Radiotherapie planung eines Patienten mittels einer medizinischen Bildge- bungseinheit, die zugehörige medizinische Bildgebungseinheit und ein zugehöriges Computerprogrammprodukt.
Eine Radiotherapie eines Patienten umfasst üblicherweise zu mindest ein Radiotherapieverfahren für eine gezielte Bestrah lung von einem Tumor, insbesondere zu einer Behandlung von Tumorerkrankungen. Die Radiotherapie erfolgt typischerweise gemäß einem Bestrahlungsmuster, welches sehr komplex sein kann .
Eine Radiotherapieplanung zum Festlegen des Bestrahlungsmus ters erfordert typischerweise einen medizinischen Bilddaten satz, welcher einen quantitativen Bildzustandsparameter und einen kontrastbasierten Bildzustandsparameter in einem einzi gen medizinischen Bild oder in zwei separaten medizinischen Bildern des medizinischen Bilddatensatzes aufweist. Ein Be stimmen eines Untersuchungsprotokolls, um den medizinischen Bilddatensatz mittels einer medizinischen Bildgebungseinheit erfassen und bereitstellen zu können, ist für einen Nutzer der medizinischen Bildgebungseinheit typischerweise aufwändig und/oder schwer durchzuführen, weil eine Anforderung, dass der medizinische Bilddatensatz den quantitativen Bildzu standsparameter aufweist, einer weiteren Anforderung, dass der medizinische Bilddatensatz ebenfalls den kontrastbasier ten Bildzustandsparameter aufweist, entgegenstehen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren für ein Bereitstellen eines medizinischen Bilddatensatzes für ei ne Radiotherapieplanung eines Patienten mittels einer medizi nischen Bildgebungseinheit, die zugehörige medizinische Bild gebungseinheit und ein zugehöriges Computerprogrammprodukt anzugeben, bei welchen ein Untersuchungsprotokoll automatisch bestimmt wird.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprü che gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran sprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren für ein Bereitstellen eines medizinischen Bilddatensatzes für eine Radiotherapieplanung eines Patienten mittels einer medizinischen Bildgebungsein- heit weist folgende Schritte auf:
- Bereitstellen von patientenspezifischen Daten des Patien ten,
- Anfordern eines quantitativen Bildzustandsparameters und eines kontrastbasierten Bildzustandsparameters, welche ge meinsam mit den patientenspezifischen Daten ein Anforderungs profil an ein Untersuchungsprotokoll definieren,
- Bereitstellen von mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen, welche mehrere Bildzustandsparameterprofile aufweisen,
- Bestimmen zumindest einer Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersu chungsprotokoll derart, dass das Bildzustandsparameterprofil der bestimmten zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage das Anforderungsprofil an das Untersuchungsprotokoll erfüllt,
- Erfassen von Messdaten des Patienten mittels der medizini schen Bildgebungseinheit gemäß dem Untersuchungsprotokoll, und
- Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes für die Ra diotherapieplanung des Patienten unter Verwendung der Messda ten, wobei der medizinische Bilddatensatz den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzu standsparameter aufweist.
Das Verfahren für das Bereitstellen des medizinischen Bildda tensatzes für die Radiotherapieplanung des Patienten mittels der medizinischen Bildgebungseinheit weist insbesondere fol gende Vorteile auf: Das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls erfolgt vorteilhaf terweise automatisch, insbesondere ohne Interaktion mit einem Nutzer der medizinischen Bildgebungseinheit . Vorteilhafter weise weist der medizinische Bilddatensatz eine höhere für die Radiotherapieplanung vorteilhafte Bildqualität auf, als wenn durch den Nutzer ein herkömmliches Untersuchungsproto koll bestimmt wird. Vorzugsweise kann der medizinische Bild datensatz schneller bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls weniger fehleran fällig, als wenn der Nutzer das Untersuchungsprotokoll be stimmt. Vorteilhafterweise kann eine Anzahl an Untersuchungs protokollen mit ionisierender Strahlung zum Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes verringert werden.
Bei verschiedenen Radiotherapieverfahren, welche für eine Ra diotherapie eines Patienten geeignet sind, kommen insbesonde re mehrere Arten an ionisierender Strahlung zum Einsatz, bei spielsweise Gammastrahlung, insbesondere als Photonen- Strahlung, Betastrahlung, insbesondere als Elektronen
strahlung, und/oder in einer Partikelradiotherapie Hadronen basierte Strahlung, insbesondere als Protonen-, Neutronen-, He-Ionen-, Alpha- und/oder Kohlenstoff-Ionen-Strahlung . Die verschiedenen Radiotherapieverfahren können üblicherweise in interne Radiotherapieverfahren oder in externe Radiotherapie verfahren unterteilt werden. Bei den externen Radiotherapie verfahren wird die ionisierende Strahlung typischerweise au ßerhalb des Patienten erzeugt, beispielsweise mittels radio aktiver Isotope und/oder Teilchenbeschleunigeranlagen. Bei den internen Radiotherapieverfahren wird üblicherweise eine Strahlenquelle zur Erzeugung der ionisierenden Strahlung in den Patienten, beispielsweise mittels eines chirurgischen und/oder minimal invasiven Eingriffs, eingebracht.
Für die Radiotherapie wird typischerweise bei der Radiothera pieplanung ein Bestrahlungsmuster festgelegt. Das Bestrah lungsmuster weist insbesondere eine Simulation über eine ortsaufgelöste Strahlendosis auf, welche insbesondere eine Vorhersage über die Verteilung der ionisierenden Strahlung in dem Patienten aufweist. Das Bestrahlungsmuster beschreibt insbesondere wie die ionisierende Strahlung mittels Strahl formungselementen, insbesondere mittels Multi-Leaf- Kollimatoren, geformt und/oder aus mehreren Einstrahlrichtun gen in den Patienten eingestrahlt wird. Das Bestrahlungsmus ter weist typischerweise eine Zieldosisverteilung und/oder eine Maximalstrahlendosisverteilung auf. Die Zieldosisvertei lung und/oder die Maximalstrahlendosisverteilung werden ins besondere mittels Dosis-Volumen-Histogramme, einem Dosismit telwert, einem Dosisminimum und/oder einem Dosismaximum be stimmt, wobei insbesondere der quantitative Bildzustandspara meter und der kontrastbasierte Bildzustandsparameter als Ein gangsparameter beim Bestimmen eingehen.
Die Zieldosisverteilung definiert insbesondere eine Mindest strahlendosis in einem klinisch definierten Zielvolumen. Das Zielvolumen weist insbesondere einen zu behandelnden und/oder zu bestrahlenden Tumor des Patienten auf. Die Maximalstrah lendosisverteilung definiert insbesondere eine Maximalstrah lendosis außerhalb des Zielvolumens, insbesondere in einem gesunden Gewebe, beispielsweise in einem Risikoorgan. Die Ma ximalstrahlendosis kann für verschiedene Risikoorgane variie ren. Die Radiotherapie erfolgt vorteilhafterweise derart, dass gemäß dem Bestrahlungsmuster die Zieldosisverteilung im Patienten erreicht wird und die Maximalstrahlendosisvertei lung nicht überschritten wird. Vorzugsweise ermöglichen eini ge der verschiedenen Radiotherapieverfahren, dass die Zieldo sisverteilung im Vergleich zur Maximalstrahlendosisverteilung um einen Faktor 10 bis 100 höher ist.
Die Radiotherapieplanung umfasst insbesondere ein Festlegen des Bestrahlungsmusters. Das Festlegen des Bestrahlungsmus ters umfasst insbesondere ein Bestimmen der Zieldosisvertei lung, beispielsweise der Mindeststrahlendosis in dem Zielvo lumen, und/oder der Maximalstrahlendosisverteilung, insbeson dere der Maximalstrahlendosis außerhalb des Zielvolumens. Das Festlegen des Bestrahlungsmusters umfasst insbesondere ein Durchführen der Simulation über die ortsaufgelöste Strahlen- dosis, wobei beispielsweise eine Monte-Carlo-Simulation durchgeführt wird. Das Festlegen des Bestrahlungsmusters er folgt üblicherweise in einem Radiotherapieplanungssystem nach dem Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes. Das Ra diotherapieplanungssystem kann ein Teil der medizinischen Bildgebungseinheit sein oder, insbesondere über ein Radiolo gieinformationssystem und/oder ein PACS-
Bildarchivierungssystem, mit der medizinischen Bildgebungs einheit verbunden sein. Der Nutzer legt das Bestrahlungsmus ter üblicherweise gemäß Vorgaben eines den Patienten behan delnden Radioonkologen fest.
Das Festlegen des Bestrahlungsmusters erfordert üblicher weise, dass der medizinische Bilddatensatz den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzu standsparameter aufweist. Der medizinische Bilddatensatz mit dem quantitativen Bildzustandsparameter und dem kontrastba sierten Bildzustandsparameter ermöglicht insbesondere ein vorteilhaftes Festlegen des Bestrahlungsmusters bei der Radi otherapieplanung. Für das Festlegen des Bestrahlungsmusters werden insbesondere der quantitative Bildzustandsparameter und der kontrastbasierte Bildzustandsparameter gemeinsam be reitgestellt, weil dadurch insbesondere Materialeigenschaf ten, beispielsweise im Zielvolumen, und das Zielvolumen be rücksichtigt werden können.
Der quantitative Bildzustandsparameter bildet vorzugsweise die Materialeigenschaften ab, welche für die Simulation über die ortsaufgelöste Strahlendosis verwendet werden können, da die ortsaufgelöste Strahlendosis üblicherweise von den Mate rialeigenschaften abhängt. Die ortsaufgelöste Strahlendosis kann insbesondere mittels des quantitativen Bildzustandspara meters berechnet werden. Die Materialeigenschaften umfassen typischerweise physikalische Materialeigenschaften des Pati enten. Der quantitative Bildzustandsparameter ermöglicht ins besondere ein Umrechnen von Pixelwerten des medizinischen Bilddatensatzes in die Materialeigenschaften für das Berech nen der ortsaufgelösten Strahlendosis. Das Umrechnen der Pi- xelwerte des medizinischen Bilddatensatzes erfolgt insbeson dere gemäß einer Umrechnungstabelle. Der quantitative Bildzu standsparameter und/oder der kontrastbasierte Bildzustandspa rameter sind insbesondere in den Pixelwerten des medizini schen Bilddatensatzes abgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der quantitative Bildzustandsparameter eine systemati sche oder statistische Genauigkeit beim Abbilden der Materi aleigenschaften in dem medizinischen Bilddatensatz umfassen. Die Pixelwerte des medizinischen Bilddatensatzes können bei spielsweise gemäß einer Hounsfield-Unit oder weiteren Bild wertskalen skaliert sein.
Der kontrastbasierte Bildzustandsparameter ermöglicht vor teilhafterweise ein Festlegen des Zielvolumens bei der Radio therapieplanung. Vorzugsweise können in den Pixelwerten des medizinischen Bilddatensatzes das Zielvolumen und/oder das Gewebe außerhalb des Zielvolumens konturiert werden. Der kon- trastbasierte Bildzustandsparameter kann alternativ oder zu sätzlich einen Fremdkörper, insbesondere ein Implantat, in dem Patienten und/oder ein gesamtes Patientenvolumen abbil den. Die Kontur des Zielvolumens und/oder des Gewebes außer halb des Zielvolumens und/oder des Fremdkörpers kann bei spielsweise zumindest eine Volumenaußengrenze und/oder eine anatomische Landmarke aufweisen, welche insbesondere in den Pixelwerten des medizinischen Bilddatensatzes ermittelt wer den. Die Kontur, insbesondere die zumindest eine Volumenau ßengrenze, wird insbesondere mittels des kontrastbasierten Bildzustandsparameters ermittelt. Die Kontur kann insbesonde re mittels eines Segmentierungs- und/oder Klassifizierungsal gorithmus in dem medizinischen Bilddatensatz gemäß dem kon- trastbasierten Bildzustandsparameter ermittelt werden, wobei der Segmentierungs- und/oder Klassifizierungsalgorithmus bei spielsweise in einer Recheneinheit der medizinischen Bildge- bungseinheit unter Verwendung des medizinischen Bilddatensat zes ausgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Kon tur durch den Nutzer mittels des Radiotherapieplanungssystems festgelegt werden. Grundsätzlich kann der kontrastbasierte Bildzustandsparameter ein räumliches Auflösungsvermögen und/oder ein Signal-zu-Rauschen-Verhältnisses des medizini schen Bilddatensatzes umfassen. Das räumliche Auflösungsver mögen und/oder das Signal-zu-Rauschen-Verhältnis kann vor zugsweise örtlich innerhalb des Patienten variiert sein.
Die patientenspezifischen Daten des Patienten werden bei spielsweise aus dem PACS-Bildarchivierungssystem und/oder dem Radiologieinformationssystem und/oder aus einer Speicherein heit der medizinischen Bildgebungseinheit und/oder aus dem Radiotherapieplanungssystem bereitgestellt. Die patientenspe zifischen Daten umfassen insbesondere Informationen über eine Lage und/oder über eine Anatomie des Patienten und/oder einen Messbereich, insbesondere eine Ausdehnung des Messbereichs, des Untersuchungsprotokolls und/oder eine medizinische Frage stellung. Die Informationen über die Lage können eine Rücken lage und/oder eine Bauchlage des Patienten beschreiben. Die Informationen über die Anatomie des Patienten können insbe sondere einen Kopf, einen Oberkörper und/oder eine Extremität des Patienten beschreiben. Alternativ oder zusätzlich können die patientenspezifischen Daten umfassen, in welcher physio logischen Phase, insbesondere der Lage und/oder der Anatomie, vorzugsweise der medizinische Bilddatensatz für die Radiothe rapieplanung bereitgestellt wird. Die physiologische Phase beschreibt insbesondere eine Herzphase und/oder eine Atempha se des Patienten. In einer Ausführungsform können die patien tenspezifischen Daten in drei Kategorien A, B und C unter teilt werden:
A = {Kopf, Hals, Schulter, Thorax, Abdomen, ...}
B = {Gehirn, Sinus, Augenhöhle, Karotide, Larynx, Schulterge lenk, ...}
C = {Masse, Anfall, Symptome von Kopfschmerzen, Fraktur, ...} . Die Kategorie C beschreibt insbesondere Varianten der medizi nischen Fragestellung.
Der quantitative Bildzustandsparameter und/oder der kontrast basierte Bildzustandsparameter können beispielsweise von dem Nutzer, insbesondere mittels des Radiotherapieplanungssys tems, angefordert werden. Der quantitative Bildzustandspara- meter und/oder der kontrastbasierte Bildzustandsparameter hängen insbesondere von dem bei der Radiotherapieplanung zu planenden Radiotherapieverfahren ab. Das Anfordern des quan titativen Bildzustandsparameters kann insbesondere ein Vorge ben der in dem medizinischen Bilddatensatz abzubildenden Ma terialeigenschaften umfassen. Das Anfordern des kontrastba sierten Bildzustandsparameters kann insbesondere ein Vorgeben des räumlichen Auflösungsvermögens und/oder des Signal-zu- Rauschen-Verhältnisses , insbesondere im Zielvolumen, des me dizinischen Bilddatensatzes umfassen.
Eine Randbedingung ist im Allgemeinen eine Vorgabe, welche der medizinische Bilddatensatz vorteilhafterweise erfüllen soll. Das Anforderungsprofil weist insbesondere mehrere Rand bedingungen auf, zumindest den quantitativen Bildzustandspa rameter, den kontrastbasierten Bildzustandsparameter und die patientenspezifischen Daten. Das Untersuchungsprotokoll wird vorzugweise derart bestimmt, dass der gemäß dem bestimmten Untersuchungsprotokoll erfasste medizinische Bilddatensatz vorteilhafterweise die mehreren Randbedingungen erfüllt, ins besondere aufweist und/oder abbildet. Die mehreren Randbedin gungen des Anforderungsprofils können insbesondere gewichtet werden. Grundsätzlich ist es denkbar, dass der quantitative Bildzustandsparameter in eine quantitative Randbedingung, der kontrastbasierte Bildzustandsparameter in eine kontrastba sierte Randbedingung und/oder die patientenspezifischen Daten in eine patientenspezifische Randbedingung übersetzt werden.
Das Anfordern kann ein Anfordern der quantitativen Randbedin gung und der kontrastbasierten Randbedingung umfassen. Das Bereitstellen der patientenspezifischen Daten kann ein Be reitstellen der patientenspezifischen Randbedingung umfassen. In diesem Fall kann das Anforderungsprofil die quantitative Randbedingung und/oder die kontrastbasierte Randbedingung und/oder die patientenspezifische Randbedingung aufweisen, wobei der medizinische Bilddatensatz insbesondere den quanti tativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bild zustandsparameter aufweist. Das Anforderungsprofil weist ins- besondere den quantitativen Bildzustandsparameter, insbeson dere die quantitative Randbedingung, den kontrastbasierten Bildzustandsparameter, insbesondere die kontrastbasierte Randbedingung, und/oder die patientenspezifischen Daten, ins besondere die patientenspezifische Randbedingung auf. Die De finition des Anforderungsprofils kann automatisch erfolgen.
Das Anforderungsprofil kann beispielsweise umfassen, dass der medizinische Bilddatensatz als Average CT- und/oder tMin- und/oder MaxIP- und/oder Mid-Position-Bilddatensatz bereitge stellt wird. Das Anforderungsprofil kann eine Mindestabbil dungstreue des medizinischen Bilddatensatzes aufweisen. Das Anforderungsprofil kann alternativ oder zusätzlich eine tech nische Randbedingung, insbesondere der medizinischen Bildge- bungseinheit, aufweisen. Die technische Randbedingung kann insbesondere eine maximale Rotationsgeschwindigkeit und/oder eine maximale Röhrenspannung und/oder einen maximalen Röhren strom und/oder eine maximale Hauptmagnetfeldstärke und/oder eine maximale Gradientenmagnetfeldstärke aufweisen.
Die DE 10 2017 203 315 betrifft ein Verfahren zur Auswahl ei nes Protokolls für eine medizinische Bildgebungsuntersuchung und die DE 10 2017 215 829 betrifft ein Verfahren und eine Datenverarbeitungseinheit zum Ermitteln von Klassifikations daten, eine Verwendung von Klassifikationsdaten zur Optimie rung eines Untersuchungsprotokoll-Adaptionsalgorithmus, eine Verwendung von Klassifikationsdaten zur Optimierung einer Un tersuchungsgrundprotokoll-Datenbank, ein Verfahren und eine Datenverarbeitungseinheit zur Adaption eines Untersuchungs protokolls, wobei die DE 10 2017 203 315 und die DE 10 2017 215 829 durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hiermit, insbe sondere zu einer Erläuterung des Bestimmens der zumindest ei nen Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersu chungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll, auf genommen werden.
Das Bildzustandsparameterprofil der als das Untersuchungspro tokoll bestimmten zumindest einen Untersuchungsprotokollvor- läge kann das Anforderungsprofil an das Untersuchungsproto koll insbesondere teilweise oder ganz erfüllen. Das Anforde rungsprofil an das Untersuchungsprotokoll ist insbesondere teilweise erfüllt, wenn eine Übereinstimmung zwischen dem An forderungsprofil und dem Bildzustandsprofil insbesondere grö ßer ist als 70%, vorteilhafterweise 90%, vorzugsweise 90%, besonders vorteilhafterweise 99%. Das Erfüllen des Anforde rungsprofils kann dadurch erfolgen, dass der medizinische Bilddatensatz vorzugsweise das Anforderungsprofil erfüllt, insbesondere den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweist. Typischer weise kann in diesem Fall ein Übereinstimmungswert des quan titativen Bildzustandsparameters mit dem Anforderungsprofil sich von einem Übereinstimmungswert des kontrastbasierten Bildzustandsparameters mit dem Anforderungsprofil unterschei den .
Die mehreren Bildzustandsparameterprofile weisen insbesondere den quantitativen Bildzustandsparameter, insbesondere die quantitative Randbedingung, den kontrastbasierten Bildzu standsparameter, insbesondere die kontrastbasierte Randbedin gung, und/oder die patientenspezifischen Daten, insbesondere die patientenspezifische Randbedingung und/oder beliebige Kombinationen davon auf. Die mehreren Bildzustandsparameter profile können zumindest einen Wahrscheinlichkeitswert, ins besondere für die quantitative Randbedingung, den kontrastba sierten Bildzustandsparameter, insbesondere die kontrastba sierte Randbedingung, und/oder die patientenspezifischen Da ten, insbesondere die patientenspezifische Randbedingung und/oder beliebige Kombinationen davon aufweisen. Die mehre ren Bildzustandsparameterprofile, insbesondere der zumindest eine Wahrscheinlichkeitswert, können vorteilhafterweise ab bilden, inwiefern die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen mit den mehreren Bildzustandsparameterprofilen das Bereit stellen des medizinischen Bilddatensatzes mit dem quantitati ven Bildzustandsparameter und/oder dem kontrastbasierten Bildzustandsparameter ermöglichen. Die mehreren Bildzu standsparameterprofile, insbesondere der zumindest eine Wahr- scheinlichkeitswert, geben insbesondere an, dass der gemäß dem Untersuchungsprotokoll bereitgestellte medizinische Bild datensatz die in dem zugehörigen Bildzustandsparameterprofil enthaltenen quantitativen Bildzustandsparameter und kontrast basierten Bildzustandsparameter aufweisen und/oder abbilden kann .
Die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen weisen insbeson dere eine erste Untersuchungsprotokollvorlage mit einem ers ten Bildzustandsparameterprofil und eine zweite Untersu chungsprotokollvorlage mit einem zweiten Bildzustandsparame terprofil auf. Die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen sind insbesondere in der Speichereinheit der medizinischen Bildgebungseinheit gemeinsam mit den mehreren Bildzustandspa rameterprofilen abgespeichert. Die Speichereinheit kann eine Datenbank umfassen.
Die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen weisen insbeson dere verschiedene Kombinationen an Untersuchungsprotokollpa rameter auf, wobei die mehreren Bildzustandsparameterprofile typischerweise von der Kombination der Untersuchungsproto kollparameter, insbesondere direkt, abhängen. Die Untersu chungsprotokollparameter der als das Untersuchungsprotokoll bestimmten Untersuchungsprotokollparameter weist typischer weise ebenfalls das bestimmte Untersuchungsprotokoll auf. In anderen Worten wird typischerweise durch das Bestimmen aus der Untersuchungsprotokollvorlage das Untersuchungsprotokoll. Das Bestimmen kann insbesondere ein Auswahlen einer Untersu chungsprotokollvorlage zum Erfassen der Messdaten umfassen. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Untersuchungsproto kollparameter in modifizierbare und unveränderliche Untersu chungsprotokollparameter unterteilt werden können. Beispiels weise kann das Bestimmen der zumindest einen Untersuchungs protokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvor lagen ein Anpassen des bestimmten Untersuchungsprotokolls, insbesondere der modifizierbaren Untersuchungsprotokollpara meter des bestimmten Untersuchungsprotokolls, umfassen. Das Anpassen kann automatisch durch die Recheneinheit der medizi- nischen Bildgebungseinheit und/oder durch den Nutzer erfol gen .
Das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls beschreibt insbe sondere das Bestimmen der zumindest einen Untersuchungsproto kollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll. Das Bestimmen des Untersu chungsprotokolls kann insbesondere ein Vergleichen des Anfor derungsprofils mit den mehreren Bildzustandsparameterprofilen umfassen, wobei vorzugsweise die mehreren Bildzustandsparame terprofile gemäß einer Übereinstimmung des Vergleichsergeb nisses sortiert werden. Beispielsweise kann diejenige zumin dest eine Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Un tersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll bestimmt werden, welche beispielsweise den vergleichsweise höchsten zumindest einen Wahrscheinlichkeitswert aufweist und/oder gemäß der Übereinstimmung des Vergleichsergebnisses an erster Stelle einsortiert ist. Das Bestimmen des Untersu chungsprotokolls berücksichtigt insbesondere die technische Randbedingung. Beim Bestimmen der zumindest einen Untersu chungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsproto kollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll werden die pati entenspezifischen Daten, der quantitative Bildzustandsparame ter und der kontrastbasierte Bildzustandsparameter vorteil hafterweise derart berücksichtigt, dass der gemäß dem Unter suchungsprotokoll bereitgestellte medizinische Bilddatensatz das zugehörige Bildzustandsparameterprofil und damit den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweisen kann. Vorteilhafterweise kann also bei der medizinischen Bildgebungseinheit der medizini sche Bilddatensatz, insbesondere eine virtuelle Repräsentati on des medizinischen Bilddatensatzes mit den Materialeigen schaften und/oder dem Zielvolumen, angefordert werden, vor teilhafterweise bevor der medizinische Bilddatensatz erfasst wird .
Das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls kann insbesondere ein Minimieren einer Kostenfunktion umfassen, wobei das An- forderungsprofil und die mehreren Bildzustandsparameterprofi le als Eingangsparameter eingehen. Das Bestimmen des Untersu chungsprotokolls kann in der medizinischen Bildgebungsein- heit, insbesondere in der Recheneinheit der medizinischen Bildgebungseinheit, vorteilhafterweise ohne Nutzerinterakti on, automatisch erfolgen, wobei die Recheneinheit insbesonde re mit der Speichereinheit zum Abrufen der mehreren Untersu chungsprotokollvorlagen mit den zugehörigen Bildzustandspara meterprofilen ausgebildet ist.
Aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen können mehre re Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsproto koll bestimmt werden. In anderen Worten kann das Untersu chungsprotokoll auf einer ersten Untersuchungsprotokollvorla ge und auf einer zweiten Untersuchungsprotokollvorlage basie ren. In diesem Fall weist das Untersuchungsprotokoll typi scherweise eine erstes Teiluntersuchungsprotokoll gemäß der ersten Untersuchungsprotokollvorlage und ein zweites Teilun tersuchungsprotokoll gemäß der zweiten Untersuchungsproto kollvorlage auf. Das Erfassen der Messdaten kann insbesondere gemäß dem ersten Teiluntersuchungsprotokoll der ersten Unter suchungsprotokollvorlage und gemäß dem zweiten Teiluntersu chungsprotokoll der zweiten Untersuchungsprotokollvorlage er folgen. Die zweite Untersuchungsprotokollvorlage kann bei spielsweise eine Kontrastmittelinjektion umfassen, wobei die erste Untersuchungsprotokollvorlage nativ, insbesondere ohne Kontrastmittelinjektion, erfolgt. In diesem Fall unterschei det sich ein Kontrastmittelparameter zwischen der ersten Un tersuchungsprotokollvorlage und der zweiten Untersuchungspro tokollvorlage. Wenn die als Untersuchungsprotokoll bestimmte Untersuchungsprotokollvorlage die Kontrastmittelinjektion aufweist, weist typischerweise das bestimmte Untersuchungs protokoll die Kontrastmittelinjektion auf.
Das Erfassen der Messdaten erfolgt insbesondere gemäß den Un tersuchungsprotokollparametern des Untersuchungsprotokolls. Beim Erfassen der Messdaten ist der Patient beispielsweise auf einer Patientenliege der medizinischen Bildgebungseinheit gelagert. Beim Erfassen der Messdaten werden beispielsweise erste Messdaten gemäß dem ersten Teiluntersuchungsprotokoll und zweite Messdaten gemäß dem zweiten Teiluntersuchungspro tokoll erfasst. Die medizinische Bildgebungseinheit ist ins besondere zum Erfassen der Messdaten ausgebildet. Beispiels weise weist die medizinische Bildgebungseinheit dafür die Patientenliege, eine Röntgenquelle, einen Röntgendetektor, eine Hauptmagnetfeldeinheit, eine Gradientenmagnetfeldeinheit und/oder eine Kontrastmittelinjektionseinheit auf.
Der medizinische Bilddatensatz kann mehrere medizinische Bil der aufweisen, welche beispielsweise räumlich und/oder zeit lich aufgelöst sind und/oder zusammen betrachtet den quanti tativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bild zustandsparameter. Die räumlich aufgelösten medizinischen Bilder können beispielsweise einen dreidimensionalen medizi nischen Bilddatensatz bilden. Der medizinische Bilddatensatz kann zumindest ein zeitlich aufgelöster dreidimensionaler me dizinischer Bilddatensatz sein. Grundsätzlich ist es denkbar, dass der medizinische Bilddatensatz ein erstes medizinisches Bild gemäß der ersten Untersuchungsprotokollvorlage und ein zweites medizinisches Bild gemäß der zweiten Untersuchungs protokollvorlage aufweist. Das erste medizinische Bild kann insbesondere den quantitativen Bildzustandsparameter aufwei sen und das zweite medizinische Bild kann insbesondere den kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweisen. In anderen Worten kann das erste medizinische Bild beispielsweise die Materialeigenschaften und das zweite medizinische Bild das Zielvolumen aufweisen. Es ist denkbar, dass das erste medizi nische Bild und der zweite medizinische Bild derart zusammen gefasst werden, dass ein drittes medizinisches Bild den quan titativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der medizinische Bilddatensatz ein einziges me dizinisches Bild aufweist, welches den quantitativen Bildzu standsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparame ter gemeinsam aufweist. Der medizinische Bilddatensatz kann den quantitativen Bildzustandsparameter derart aufweisen, dass eine erste quantitative Abbildung des quantitativen Bildzustandsparameters in den Pixelwerten des medizinischen Bilddatensatz abgebildet ist und eine zweite quantitative Ab bildung des quantitativen Bildzustandsparameters die Umrech nungstabelle der Pixelwerte aufweist, wobei die zweite quan titative Abbildung in Metadaten des medizinischen Bilddaten satzes, insbesondere in Textform, abgespeichert ist.
Das erste medizinische Bild, das zweite medizinischen Bild und/oder das dritte medizinische Bild können ein Radiothera pieplanungsdosisbild, ein Radiotherapieplanungskonturbild, ein Radiotherapieplanungsbild mit Wahrscheinlichkeitswerten über einen Behandlungserfolg im Zielvolumen, insbesondere des Tumors, und/oder ein Radiotherapieplanungsbild mit Annotatio nen einzeln oder in Kombination aufweisen.
Dadurch dass der medizinische Bilddatensatz den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzu standsparameter aufweist, weist der medizinische Bilddaten satz vorzugsweise das dem Untersuchungsprotokoll zugehörige Bildzustandsprofil auf und/oder erfüllt insbesondere das An forderungsprofil .
Das Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes kann ein Speichern des medizinischen Bilddatensatzes in der Speicher einheit der medizinischen Bildgebungseinheit umfassen, wobei das Radiotherapieplanungssystem auf die Speichereinheit zum Abrufen des medizinischen Bilddatensatzes vorzugsweise zu greifen kann. Alternativ oder zusätzlich kann der medizini schen Bilddatensatz in dem Radiologieinformationssystem und/oder dem PACS-Bildarchivierungssystem abgespeichert und/oder auf einer Anzeigeeinheit, insbesondere des Radiothe rapieplanungssystems, dem Nutzer bereitgestellt werden.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass gemäß dem quantitativen Bildzustandsparameter und dem kontrastbasierten Bildzu standsparameter ein weiteres Bildzustandsparameterprofil ge bildet wird, welches gemeinsam mit der als Untersuchungspro- tokoll bestimmten Untersuchungsprotokollvorlage in die Spei chereinheit übertragen und die Untersuchungsprotokollvorlage in der Speichereinheit um das weitere Bildzustandsparameter profil ergänzt wird.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der quantitative Bildzu standsparameter eine ortsaufgelöste Verteilung in dem Patien ten mindestens eines Parameters der folgenden Liste aufweist:
- ein Bremsvermögen,
- eine Elektronendichte,
- eine Massendichte. Der quantitative Bildzustandsparameter kann alternativ oder zusätzlich eine ortsaufgelöste Vertei lung in dem Patienten eines Schwächungskoeffizienten aufwei sen. Die ortsaufgelöste Verteilung in dem Patienten be schreibt insbesondere ortsbezogene Pixelwerte in dem medizi nischen Bilddatensatz. Die ortsbezogenen Pixelwerte weisen insbesondere ein pixelbezogenes Bremsvermögen, eine pixelbe zogene Elektronendichte und/oder eine pixelbezogene Massen dichte auf. Das Bremsvermögen, die Elektronendichte und/oder die Massendichte können einzeln oder in Kombination die, ins besondere physikalischen, Materialeigenschaften bilden. Die ortsaufgelöste Verteilung des quantitativen Bildzustandspara meters weist insbesondere die Materialeigenschaften, bei spielsweise das Bremsvermögen, die Elektronendichte und/oder die Massendichte, im Zielvolumen und oder im Gewebe außerhalb des Zielvolumens auf.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der kontrastbasierte Bildzustandsparameter mindestens einen Parameter der folgen den Liste aufweist:
- eine Kontur eines bei der Radiotherapieplanung auszuschlie ßenden Organs des Patienten,
- eine Kontur eines bei der Radiotherapieplanung einzuschlie ßenden Tumors des Patienten. Der kontrastbasierte Bildzu standsparameter kann insbesondere eine ortsaufgelöste Vertei lung des mindestens einen Parameters der vorigen Liste auf weisen. Die Kontur des bei der Radiotherapieplanung einzu schließenden Tumors des Patienten kann der Kontur des Zielvo- lumens entsprechen. In anderen Worten weist das Zielvolumen insbesondere den bei der Radiotherapieplanung einzuschließen den Tumor des Patienten auf. Die Kontur des bei der Radiothe rapieplanung einzuschließenden Tumors umfasst bei der Radio therapie gemäß der Radiotherapieplanung insbesondere die Min- deststrahlendosis . Die Kontur des bei der Radiotherapiepla nung auszuschließenden Organs des Patienten kann einer Kontur des Risikoorgans und/oder einer Kontur des Gewebes außerhalb des Zielvolumens entsprechen. Die Kontur des bei der Radio therapieplanung auszuschließenden Organs umfasst bei der Ra diotherapie gemäß der Radiotherapieplanung insbesondere die Maximalstrahlendosis .
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bestimmen der zumin dest einen Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Un tersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll ein Bestimmen einer spektralen Auflösung des Untersuchungs protokolls und/oder ein Bestimmen einer Abfolge von mehreren als das Untersuchungsprotokoll bestimmten Untersuchungsproto kollvorlagen umfasst. Diese Ausführungsform bietet insbeson dere einen Vorteil, dass in Abhängigkeit von dem Anforde rungsprofil, insbesondere automatisch, festgelegt wird, ob das Untersuchungsprotokoll beispielsweise eine Single- Energie-Messung und/oder eine Dual-Energie-Messung und/oder eine Verwendung eines Photonenzählenden Röntgendetektors um fasst. Für die Dual-Energie-Messung kann die medizinische Bildgebungseinheit insbesondere mehrere Röntgenquellen mit unterschiedlichen Röhrenspannungen und/oder eine Röntgenquel le mit zeitlich variierender Röhrenspannung und/oder eine Röntgenquelle mit Energiefilter und/oder den Photonenzählen den Röntgendetektor aufweisen. Typischerweise unterscheidet sich die spektrale Auflösung zwischen der Single-Energie- Messung, der Dual-Energie-Messung und bei der Verwendung des Photonenzählenden Röntgendetektors. Insbesondere wenn die zweite Untersuchungsprotokollvorlage die Kontrastmittelinjek tion umfasst und die erste Untersuchungsprotokollvorlage na tiv ohne Kontrastmittelinjektion erfolgt, kann die Abfolge der mehreren als das Untersuchungsprotokoll bestimmten Unter- suchungsprotokollvorlagen derart bestimmt werden, dass zu nächst das erste Teiluntersuchungsprotokoll nativ ohne Kon trastmittelinjektion und daraufhin das zweite Teiluntersu chungsprotokoll mit der Kontrastmittelinjektion durchgeführt wird. Alternativ ist auch eine umgekehrte Reihenfolge denk bar. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, weil typischerweise die, insbesondere physikalischen, Materialei genschaften, und/oder die Genauigkeit beim Abbilden der Mate rialeigenschaften von der spektralen Auflösung abhängen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der quantitative Bildzu standsparameter und/oder der kontrastbasierte Bildzustandspa rameter in Abhängigkeit von der Radiotherapieplanung automa tisch angefordert werden. Vorteilhafterweise kann also die medizinische Bildgebungseinheit automatisch die Materialei genschaften in Abhängigkeit von dem Radiotherapieverfahren bei der Radiotherapie anfordern und/oder erfassen. Die Radio therapieplanung erfolgt üblicherweise in Abhängigkeit von dem Radiotherapieverfahren bei der Radiotherapie, beispielsweise von der Photonen-Strahlung und/oder der Elektronen-Strahlung und/oder der Hadronen-basierten Strahlung. Besonders vorteil hafterweise kann für die Photonen-Strahlung die Elektronen dichte und/oder für die Hadronenbasierte-Strahlung das Brems vermögen als quantitativer Bildzustandsparameter angefordert werden .
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bereitstellen der patientenspezifischen Daten ein Erfassen von kamerabasierten Bilddaten des Patienten und/oder von mittels der medizini schen Bildgebungseinheit erfassten Übersichtsbildern des Pa tienten umfasst. Besonders vorteilhafterweise kann also die medizinische Bildgebungseinheit die patientenspezifischen Da ten automatisch bereitstellen . Die medizinische Bildgebungs einheit kann eine stereoskopische Kamera für das Erfassen der kamerabasierten Bilddaten des Patienten aufweisen. Das Erfas sen der Übersichtsbilder kann ein Erfassen von Lokalizer- Übersichtsbildern umfassen und/oder mittels der Röntgenquel le, des Röntgendetektors, der Hauptmagnetfeldeinheit und/oder der Gradientenmagnetfeldeinheit erfolgen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bereitstellen der patientenspezifischen Daten ein Bereitstellen von physiologi schen Messdaten des Patienten und/oder von einer Gesundheits akte des Patienten umfasst. Vorteilhafterweise erfolgt gemäß dieser Ausführungsform das Bereitstellen der Patientendaten schneller, wenn keine kamerabasierten Bilddaten und/oder Übersichtsbilder des Patienten bereitgestellt werden. In die sem Fall ist insbesondere eine Dosisbelastung des Patienten verringert. Grundsätzlich ist es denkbar, dass zusätzlich zu den physiologischen Messdaten des Patienten und/oder zur Ge- sundheitsakte des Patienten die kamerabasierten Bilddaten und/oder die Übersichtsbilder des Patienten bereitgestellt werden. Die physiologischen Messdaten weisen insbesondere die Herzphase und/oder die Atemphase des Patienten auf. Die medi zinische Bildgebungseinheit kann dafür insbesondere eine phy siologische Messeinheit aufweisen. Die physiologischen Mess daten können insbesondere eine Anzahl der als das Untersu chungsprotokoll bestimmten Untersuchungsprotokollvorlagen be einflussen. Die Gesundheitsakte kann beispielsweise von dem Radiologieinformationssystem und/oder dem PACS- Bildarchivierungssystem, insbesondere der Recheneinheit, der medizinischen Bildgebungseinheit bereitgestellt werden. Die Gesundheitsakte kann insbesondere Informationen über einen Gesundheitszustand, eine Diagnose, ein Geschlecht, ein Alter, ein Laborergebnis und/oder eine Kontrastmittelverträglichkeit des Patienten aufweisen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die mehreren Bildzu standsparameterprofile der mehreren Untersuchungsprotokoll vorlagen derart bestimmt werden, dass weitere medizinische Bilddatensätze mit zugeordneten Untersuchungsprotokollvorla gen bereitgestellt werden, wobei ein weiterer quantitativer Bildzustandsparameter und/oder ein weiterer kontrastbasierter Bildzustandsparameter in den weiteren medizinischen Bildda tensätzen ermittelt wird, wodurch zumindest eines der mehre ren Bildzustandsparameterprofile bestimmt wird. Die weiteren medizinischen Bilddatensätze mit den zugeordneten Untersu chungsprotokollvorlagen können beispielsweise aus dem Radio logieinformationssystem und/oder dem PACS-
Bildarchivierungssystem, insbesondere der Recheneinheit, der medizinischen Bildgebungseinheit bereitgestellt werden. Ins besondere die Recheneinheit der medizinischen Bildgebungsein heit ist ausgebildet den weiteren quantitativen Bildzu standsparameter und/oder den weiteren kontrastbasierten Bild zustandsparameter in den weiteren medizinischen Bilddatensät zen zu ermitteln und das zumindest eine Bildzustandsparame terprofil zu bestimmen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bestimmen der zumin dest einen Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Un tersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll das Vergleichen des Anforderungsprofils mit den mehreren Bildzustandsparameterprofilen umfasst. Dadurch ist vorteil hafterweise ein schnelles Bestimmen des Untersuchungsproto kolls möglich.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die mehreren Untersu chungsprotokollvorlagen mindestens einen Untersuchungsproto kollparameter der folgenden Liste aufweisen:
- einen Akquisitionsparameter,
- einen Rekonstruktionsparameter,
- einen Kontrastmittelparameter. Der Kontrastmittelparameter kann insbesondere festlegen, ob und inwiefern die Kontrast mittelinjektion beim Erfassen der Messdaten erfolgt. Der Re konstruktionsparameter beschreibt insbesondere eine Rekon struktionsvorschrift, welche einen Rekonstruktionskernel um fassen kann, und/oder einen Bildnachverarbeitungsalgorithmus und/oder ein iteratives Rekonstruktionsverfahren und/oder ein faltungsbasiertes Rekonstruktionsverfahren. Das Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes kann ein Rekonstruieren der Messdaten gemäß dem Rekonstruktionsparameter umfassen, wobei der medizinische Bilddatensatz bereitgestellt wird. Der Ak quisitionsparameter kann insbesondere in Abhängigkeit von der technischen Randbedingung bestimmt werden. Beispielsweise kann der Akquisitionsparameter einen Wert gleich oder kleiner als die maximale Rotationsgeschwindigkeit und/oder die maxi male Röhrenspannung und/oder den maximalen Röhrenstrom und/oder die maximale Gradientenmagnetfeldstärke beschreiben.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass beim Bereitstellen der mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen ein Klassifizierungs system für die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen be reitgestellt wird, wobei das Klassifizierungssystem mehrere hierarchisch geoordnete Kategorien mit zumindest einen Knoten aufweist, wobei dem zumindest einen Knoten zumindest eines der mehreren Bildzustandsparameterprofile zugeordnet ist und wobei die mehreren Untersuchungsprotokollvorlage mittels dem zumindest einen Knoten identifizierbar sind, und wobei beim Bestimmen des Untersuchungsprotokolls der zumindest eine Kno ten identifiziert wird, wessen zugeordnetes zumindest eines Bildzustandsparameterprofil das Anforderungsprofil erfüllt. Das Klassifizierungssystem kann insbesondere in Klassifizie rungssystemprogrammcodemitteln abgebildet sein, welche bei spielsweise in der Recheneinheit der medizinischen Bildge- bungseinheit ausgeführt werden. Das Identifizieren des zumin dest einen Knoten kann insbesondere dem Bestimmen des Unter suchungsprotokolls entsprechen.
Die mehreren hierarchisch geoordneten Kategorien weisen typi scherweise eine erste Kategorie mit einem ersten Knoten und eine zweite Kategorie mit einem zweiten Knoten auf. Die erste Kategorie kann zusätzlich zum dem ersten Knoten zumindest ei nen weiteren Knoten aufweisen. Der ersten Kategorie kann bei spielsweise die quantitative Randbedingung, die kontrastba sierte Randbedingung, die patientenspezifische Randbedingung und/oder die technische Randbedingung zugeordnet werden, wäh rend der zweiten Kategorie dieselbe Randbedingung der ersten Kategorie oder eine der ersten Kategorie nicht zugeordnete Randbedingung zugeordnet wird. In anderen Worten können die quantitative Randbedingung, die kontrastbasierte Randbedin gung, die patientenspezifische Randbedingung und/oder die technische Randbedingung gemäß der Zuordnung zu den mehreren hierarchisch geoordneten Kategorien vorteilhafterweise hie rarchisch geoordnet sein. Die Bildzustandsparameterprofile können vorzugsweise derart unterteilt, beispielsweise gemäß der jeweiligen Randbedingung, werden, dass ein erster Teil des Bildzustandsparameterprofils dem ersten Knoten und ein zweiter Teil des Bildzustandsparameterprofils dem zweiten Knoten zugeordnet wird. Der erste Teil kann die quantitative Randbedingung und der zweite Teil kann die kontrastbasierte Randbedingung aufweisen. Die Bildzustandsparameterprofile können insbesondere untereinander und/oder innerhalb gewich tet werden. Die Bildzustandsparameterprofile können insbeson dere gemäß der Gewichtung unterteilt werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass mehrere hierarchisch geoordnete Katego rien gemäß der patientenspezifischen Randbedingung sortiert sind. In diesem Fall kann beispielsweise die erste Kategorie die Kategorie A mit Kopf, Hals, Schulter, Thorax und/oder Ab domen, die zweite Kategorie die Kategorie B mit Gehirn, Si nus, Augenhöhle, Karotide, Larynx und/oder Schultergelenk und eine dritte Kategorie die Kategorie C mit Masse, Anfall, Symptome von Kopfschmerzen und Fraktur aufweisen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Klassifizierungssys tem einen Entscheidungsbaum mit den mehreren hierarchisch geoordneten Kategorien und/oder ein künstliches neuronales Netz mit gewichteten die mehreren hierarchisch geoordneten Kategorien abbildenden Verbindungen umfasst. Der Entschei dungsbaum ist insbesondere vorteilhaft, weil das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls in diesem Fall deterministisch ist. Der Entscheidungsbaum ist üblicherweise in Programmcode mitteln einfacher abzubilden als das künstliche neuronale Netz. Mittels des künstlichen neuronalen Netzes kann typi scherweise das Untersuchungsprotokoll schneller bestimmt wer den als vergleichsweise mit dem Entscheidungsbaum. Grundsätz lich ist es denkbar, dass der Entscheidungsbaum mit dem künstlichen neuronalen Netz kombiniert wird. Üblicherweise weist die Recheneinheit der medizinischen Bildgebungseinheit den Entscheidungsbaum und/oder das künstliche neuronale Netz auf . Das künstliche neuronale Netz weist typischerweise eine Ein gangsschicht und eine Ausgangsschicht auf, wobei üblicher weise die Eingangsschicht und die Ausgangsschicht über die gewichteten Verbindungen verbunden sind. Die gewichteten Ver bindungen können gewichtete Kanten zwischen Knoten in der Eingangsschicht und der Ausgangsschicht und/oder versteckte Schichten zwischen der Eingangsschicht und der Ausgangs schicht aufweisen. An der Eingangsschicht liegt insbesondere das Anforderungsprofil an, während an der Ausgangsschicht ty pischerweise das bestimmte Untersuchungsprotokoll bereitge stellt wird. Vorteilhafterweise ist das künstliche neuronale Netz ein rekurrentes künstliches neuronales Netz, welches ge mäß dem Bestimmen des Untersuchungsprotokolls weiterentwi ckelt und/oder verbessert werden kann.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bereitstellen des Klassifizierungssystems ein Anpassen des Klassifizierungssys tems an weitere medizinische Bilddatensätze mit zugeordneten Untersuchungsprotokollvorlagen umfasst. Das Anpassen des Klassifizierungssystems kann ein Klassifizieren der weiteren medizinischen Bilddatensätzen, insbesondere in der Rechenein heit der medizinischen Bildgebungseinheiten, umfassen. Wenn das Klassifizierungssystem das künstliche neuronale Netz um fasst, kann das Anpassen des Klassifizierungssystems ein Trainieren des künstlichen neuronalen Netzes und/oder das Verbessern des rekurrenten künstlichen neuronalen Netzes um fassen. Beim Trainieren des künstlichen neuronalen Netzes liegen typischerweise an der Ausgangsschicht die den weiteren medizinischen Bilddatensätzen zugeordneten Untersuchungspro tokollvorlagen und an der Eingangsschicht Bildzustandsparame terprofile der weiteren medizinischen Bilddatensätze an, wo bei vorzugsweise die gewichteten Verbindungen, insbesondere die gewichteten Kanten, festgelegt werden. Wenn das Klassifi zierungssystem den Entscheidungsbaum umfasst, kann das Anpas sen des Klassifizierungssystems ein Festlegen der hierar chisch geordneten Kategorien mit dem zumindest einen Knoten umfassen . Eine erfindungsgemäße medizinische Bildgebungseinheit weist eine Recheneinheit auf, wobei die medizinische Bildgebungs einheit nach dem Verfahren für das Bereitstellen des medizi nischen Bilddatensatzes für die Radiotherapieplanung des Pa tienten mittels der medizinischen Bildgebungseinheit ausge bildet ist. Die Recheneinheit weist insbesondere einen Pro zessor und/oder einen Arbeitsspeicher auf.
Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher der Recheneinheit ladbar ist, weist Pro grammcodemittel auf, um das Verfahren für das Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes für die Radiotherapiepla nung des Patienten mittels der medizinischen Bildgebungsein heit auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Re cheneinheit ausgeführt wird. Das Verfahren für das Bereit stellen des medizinischen Bilddatensatzes für die Radiothera pieplanung des Patienten mittels der medizinischen Bildge bungseinheit kann insbesondere Schritte eines computer implementierten Verfahrens aufweisen. Das Computerprogramm produkt kann insbesondere die Klassifizierungssystemprogramm codemittel umfassen.
Das Computerprogrammprodukt kann ein Computerprogramm sein oder ein Computerprogramm umfassen. Das Computerprogrammpro dukt weist insbesondere die Programmcodemittel auf, welche die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte abbilden. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren definiert und wiederhol bar ausgeführt sowie eine Kontrolle über eine Weitergabe des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeübt werden. Das Computer programmprodukt ist vorzugsweise derart konfiguriert, dass die Recheneinheit mittels des Computerprogrammprodukts die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Pro grammcodemittel können insbesondere in einen Speicher der Re cheneinheit geladen und typischerweise mittels eines Prozes sors der Recheneinheit mit Zugriff auf den Speicher ausge führt werden. Wenn das Computerprogrammprodukt, insbesondere die Programmcodemittel, in der Recheneinheit ausgeführt wird, können typischerweise alle erfindungsgemäßen Ausführungsfor men des beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem physi schen, computerlesbaren Medium gespeichert und/oder digital als Datenpaket in einem Computernetzwerk hinterlegt. Das Com puterprogrammprodukt kann das physische, computerlesbare Me dium und/oder das Datenpaket in dem Computernetzwerk darstel len. So kann die Erfindung auch von dem physischen, computer lesbaren Medium und/oder dem Datenpaket in dem Computernetz werk ausgehen. Das physische, computerlesbare Medium ist üb licherweise unmittelbar mit der Recheneinheit verbindbar, beispielsweise indem das physische, computerlesbare Medium in ein DVD-Laufwerk eingelegt oder in einen USB-Port gesteckt wird, wodurch die Recheneinheit auf das physische, computer lesbare Medium insbesondere lesend zugreifen kann. Das Daten paket kann vorzugsweise aus dem Computernetzwerk abgerufen werden. Das Computernetzwerk kann die Recheneinheit aufweisen oder mittels einer Wide-Area-Network- (WAN) bzw. einer
(Wireless- ) Local-Area-Network-Verbindung (WLAN oder LAN) mit der Recheneinheit mittelbar verbunden sein. Beispielsweise kann das Computerprogrammprodukt digital auf einem Cloud- Server an einem Speicherort des Computernetzwerks hinterlegt sein, mittels des WAN über das Internet und/oder mittels des WLAN bzw. LAN auf die Recheneinheit insbesondere durch das Aufrufen eines Downloadlinks , welcher zu dem Speicherort des Computerprogrammprodukts verweist, übertragen werden.
Bei der Beschreibung der Vorrichtung erwähnte Merkmale, Vor teile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auf das Verfahren zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können Ansprüche auf das Verfahren mit Merkmalen der Vorrich tung weitergebildet sein und umgekehrt. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in dem Verfahren verwendet wer den .
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er läutert. Grundsätzlich werden in der folgenden Figurenbe- Schreibung im Wesentlichen gleich bleibende Strukturen und Einheiten mit demselben Bezugszeichen wie beim erstmaligen Auftreten der jeweiligen Struktur oder Einheit benannt.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Verfahren für ein Bereitstellen eines medizini schen Bilddatensatzes für eine Radiotherapieplanung eines Pa tienten mittels einer medizinischen Bildgebungseinheit in ei nem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 das Verfahren in einem zweiten Ausführungsbeispiel und
Fig. 3 eine medizinische Bildgebungseinheit in einem dritten Ausführungsbeispiel .
Fig . 1 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens für ein Bereit stellen eines medizinischen Bilddatensatzes für eine Radio therapieplanung eines Patienten mittels einer medizinischen Bildgebungseinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel.
Verfahrensschritt S100 kennzeichnet ein Bereitstellen von pa tientenspezifischen Daten des Patienten.
Verfahrensschritt S101 kennzeichnet ein Anfordern eines quan titativen Bildzustandsparameters und eines kontrastbasierten Bildzustandsparameters .
Verfahrensschritt S102 kennzeichnet, dass der quantitative Bildzustandsparameter und der kontrastbasierte Bildzu
standsparameter gemeinsam mit den patientenspezifischen Daten ein Anforderungsprofil an ein Untersuchungsprotokoll definie ren .
Verfahrensschritt S103 kennzeichnet ein Bereitstellen von mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen, welche mehrere Bild zustandsparameterprofile aufweisen . Verfahrensschritt S104 kennzeichnet ein Bestimmen zumindest einer Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersu chungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll der art, dass das Bildzustandsparameterprofil der bestimmten zu mindest einen Untersuchungsprotokollvorlage das Anforderungs profil an das Untersuchungsprotokoll erfüllt.
Verfahrensschritt S105 kennzeichnet ein Erfassen von Messda ten des Patienten mittels der medizinischen Bildgebungsein- heit gemäß dem Untersuchungsprotokoll.
Verfahrensschritt S106 kennzeichnet ein Bereitstellen des me dizinischen Bilddatensatzes für die Radiotherapieplanung des Patienten unter Verwendung der Messdaten, wobei der medizini sche Bilddatensatz den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweist.
Fig . 2 zeigt das Verfahren in einem zweiten Ausführungsbei spiel, wobei einer oder mehrere der im Vergleich zur Fig. 1 hinzugefügten Verfahrensschritte in weiteren Ausführungsbei spielen grundsätzlich weggelassen werden können.
Verfahrensschritt S107 kennzeichnet, dass das Bereitstellen der patientenspezifischen Daten ein Erfassen von kameraba sierten Bilddaten des Patienten und/oder von mittels der me dizinischen Bildgebungseinheit erfassten Übersichtsbildern des Patienten umfasst.
Verfahrensschritt S108 kennzeichnet, dass das Bereitstellen der patientenspezifischen Daten ein Bereitstellen von physio logischen Messdaten des Patienten und/oder von einer Gesund heitsakte des Patienten umfasst.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass die drei Ausführungen von Verfahrensschritt S107 und die drei Ausführungen von Verfah rensschritt S108 in weiteren Ausführungsbeispielen beliebig kombiniert oder einzeln ausgeführt werden. Verfahrensschritt S109 kennzeichnet, dass der quantitative Bildzustandsparameter und/oder der kontrastbasierte Bildzu standsparameter in Abhängigkeit von der Radiotherapieplanung automatisch angefordert werden.
Verfahrensschritt S110 kennzeichnet, dass der quantitative Bildzustandsparameter eine ortsaufgelöste Verteilung in dem Patienten mindestens eines Parameters der folgenden Liste aufweist :
- ein Bremsvermögen,
- eine Elektronendichte,
- eine Massendichte.
Verfahrensschritt Sill kennzeichnet, dass der kontrastbasier te Bildzustandsparameter mindestens einen Parameter der fol genden Liste aufweist:
- eine Kontur eines bei der Radiotherapieplanung auszuschlie ßenden Organs des Patienten,
- eine Kontur eines bei der Radiotherapieplanung einzuschlie ßenden Tumors des Patienten.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Parameter in den bei den Listen der beiden Verfahrensschritte S110 und Sill belie big kombiniert oder einzeln aufgewiesen werden.
Verfahrensschritt S112 kennzeichnet, dass die mehreren Unter suchungsprotokollvorlagen mindestens einen Untersuchungspro tokollparameter der folgenden Liste aufweisen:
- einen Akquisitionsparameter,
- einen Rekonstruktionsparameter,
- einen Kontrastmittelparameter.
Verfahrensschritt S113 kennzeichnet, dass die mehreren Bild zustandsparameterprofile der mehreren Untersuchungsprotokoll vorlagen derart bestimmt werden, dass weitere medizinische Bilddatensätze mit zugeordneten Untersuchungsprotokollvorla gen bereitgestellt werden, wobei ein weiterer quantitativer Bildzustandsparameter und/oder ein weiterer kontrastbasierter Bildzustandsparameter in den weiteren medizinischen Bildda tensätzen ermittelt wird, wodurch zumindest eines der mehre ren Bildzustandsparameterprofile bestimmt wird.
Verfahrensschritt S114 kennzeichnet, dass beim Bereitstellen der mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen ein Klassifizie rungssystem für die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen bereitgestellt wird, wobei das Klassifizierungssystem mehrere hierarchisch geoordnete Kategorien mit zumindest einen Knoten aufweist, wobei dem zumindest einen Knoten zumindest eines der mehreren Bildzustandsparameterprofile zugeordnet ist und wobei die mehreren Untersuchungsprotokollvorlage mittels dem zumindest einen Knoten identifizierbar sind.
Verfahrensschritt S115 kennzeichnet, dass das Klassifizie rungssystem einen Entscheidungsbaum mit den mehreren hierar chisch geoordneten Kategorien und/oder ein künstliches neuro nales Netz mit gewichteten die mehreren hierarchisch geoord neten Kategorien abbildenden Verbindungen umfasst.
Verfahrensschritt S116 kennzeichnet, dass das Bereitstellen des Klassifizierungssystems ein Anpassen des Klassifizie rungssystems an weitere medizinische Bilddatensätze mit zuge ordneten Untersuchungsprotokollvorlagen umfasst.
Verfahrensschritt S117 kennzeichnet, dass beim Bestimmen des Untersuchungsprotokolls der zumindest einen Knoten identifi ziert wird, wessen zugeordnetes zumindest eines Bildzu standsparameterprofil das Anforderungsprofil erfüllt.
Verfahrensschritt S118 kennzeichnet, dass das Bestimmen der zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehre ren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungspro tokoll ein Bestimmen einer spektralen Auflösung des Untersu chungsprotokolls und/oder ein Bestimmen einer Abfolge von mehreren als das Untersuchungsprotokoll bestimmten Untersu chungsprotokollvorlagen umfasst. Verfahrensschritt S119 kennzeichnet, dass das Bestimmen der zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehre ren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungspro tokoll ein Vergleichen des Anforderungsprofils mit den mehre ren Bildzustandsparameterprofilen umfasst.
Fig. 3 zeigt die medizinischen Bildgebungseinheit 10 in einem dritten Ausführungsbeispiel. Die medizinische Bildgebungsein heit 10 weist die Recheneinheit 11, eine Speichereinheit 12 und ein Radiotherapieplanungssystem 13 auf. Das Radiothera pieplanungssystem 13 weist eine Anzeigeeinheit für einen Nut zer auf. Die medizinische Bildgebungseinheit 10 ist mit einem Radiologieinformationssystem 14 verbunden. Das Radiologiein formationssystem 14 ist zu einem Bereitstellen von mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen, welche mehrere Bildzu
standsparameterprofile aufweisen, ausgebildet. Der Patient P ist auf einer Patientenliege 15 gelagert insbesondere zum Er fassen der Messdaten. Der medizinische Bilddatensatz wird an dem Radiotherapieplanungssystem 13 für die Radiotherapiepla nung des Patienten P bereitgestellt. Ein Radiotherapiesystem zu einer Durchführung einer Radiotherapie gemäß der Radiothe rapieplanung ist in Fig. 3 nicht gezeigt. Die Radiotherapie kann gemäß verschiedenen Radiotherapieverfahren erfolgen. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die medizinische Bildge bungseinheit 10 das Radiotherapiesystem aufweist.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die medizinische Bildge bungseinheit 10 als ein Computertomograph ausgebildet und weist eine Röntgenquelle 16 und einen Röntgendetektor 17 zum Erfassen der Messdaten gemäß dem bestimmten Untersuchungspro tokoll auf. Alternativ kann die medizinische Bildgebungsein heit als ein Magnetresonanztomograph mit einer Hauptmagnet feldeinheit und einer Gradientenmagnetfeldeinheit ausgebildet sein .
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausfüh rungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung dennoch nicht durch die offenbarten Bei- spiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fach mann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Er findung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren für ein Bereitstellen eines medizinischen Bild datensatzes für eine Radiotherapieplanung eines Patienten mittels einer medizinischen Bildgebungseinheit, aufweisend folgende Schritte:
- Bereitstellen von patientenspezifischen Daten des Patien ten,
- Anfordern eines quantitativen Bildzustandsparameters und eines kontrastbasierten Bildzustandsparameters, welche ge meinsam mit den patientenspezifischen Daten ein Anforderungs profil an ein Untersuchungsprotokoll definieren,
- Bereitstellen von mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen, welche mehrere Bildzustandsparameterprofile aufweisen,
- Bestimmen zumindest einer Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersu chungsprotokoll derart, dass das Bildzustandsparameterprofil der bestimmten zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage das Anforderungsprofil an das Untersuchungsprotokoll erfüllt,
- Erfassen von Messdaten des Patienten mittels der medizini schen Bildgebungseinheit gemäß dem Untersuchungsprotokoll, und
- Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes für die Ra diotherapieplanung des Patienten unter Verwendung der Messda ten, wobei der medizinische Bilddatensatz den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzu standsparameter aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der quantitative Bildzu standsparameter eine ortsaufgelöste Verteilung in dem Patien ten mindestens eines Parameters der folgenden Liste aufweist:
- ein Bremsvermögen,
- eine Elektronendichte,
- eine Massendichte.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der kontrastbasierte Bildzustandsparameter mindestens einen Parameter der folgenden Liste aufweist: - eine Kontur eines bei der Radiotherapieplanung auszuschlie ßenden Organs des Patienten,
- eine Kontur eines bei der Radiotherapieplanung einzuschlie ßenden Tumors des Patienten.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der zumindest einen Untersuchungsprotokollvor lage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll ein Bestimmen einer spektralen Auflö sung des Untersuchungsprotokolls und/oder ein Bestimmen einer Abfolge von mehreren als das Untersuchungsprotokoll bestimm ten Untersuchungsprotokollvorlagen umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der quantitative Bildzustandsparameter und/oder der kontrast basierte Bildzustandsparameter in Abhängigkeit von der Radio therapieplanung automatisch angefordert werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bereitstellen der patientenspezifischen Daten ein Erfas sen von kamerabasierten Bilddaten des Patienten und/oder von mittels der medizinischen Bildgebungseinheit erfassten Über- sichtsbildern des Patienten umfasst.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bereitstellen der patientenspezifischen Daten ein Bereit stellen von physiologischen Messdaten des Patienten und/oder von einer Gesundheitsakte des Patienten umfasst.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mehreren Bildzustandsparameterprofile der mehreren Unter suchungsprotokollvorlagen derart bestimmt werden, dass weite re medizinische Bilddatensätze mit zugeordneten Untersu chungsprotokollvorlagen bereitgestellt werden, wobei ein wei terer quantitativer Bildzustandsparameter und/oder ein weite rer kontrastbasierter Bildzustandsparameter in den weiteren medizinischen Bilddatensätzen ermittelt wird, wodurch zumin dest eines der mehreren Bildzustandsparameterprofile bestimmt wird .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der zumindest einen Untersuchungsprotokollvor lage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll ein Vergleichen des Anforderungspro fils mit den mehreren Bildzustandsparameterprofilen umfasst.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen mindestens einen Untersuchungsprotokollparameter der folgenden Liste aufwei sen :
- einen Akquisitionsparameter,
- einen Rekonstruktionsparameter,
- einen Kontrastmittelparameter.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Bereitstellen der mehreren Untersuchungsprotokollvorla gen ein Klassifizierungssystem für die mehreren Untersu chungsprotokollvorlagen bereitgestellt wird, wobei das Klas sifizierungssystem mehrere hierarchisch geoordnete Kategorien mit zumindest einen Knoten aufweist, wobei dem zumindest ei nen Knoten zumindest eines der mehreren Bildzustandsparame terprofile zugeordnet ist und wobei die mehreren Untersu chungsprotokollvorlage mittels dem zumindest einen Knoten identifizierbar sind, und wobei beim Bestimmen des Untersu chungsprotokolls der zumindest eine Knoten identifiziert wird, wessen zugeordnetes zumindest eines Bildzustandsparame terprofil das Anforderungsprofil erfüllt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Klassifizierungs system einen Entscheidungsbaum mit den mehreren hierarchisch geoordneten Kategorien und/oder ein künstliches neuronales Netz mit gewichteten die mehreren hierarchisch geoordneten Kategorien abbildenden Verbindungen umfasst.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei das Bereitstellen des Klassifizierungssystems ein Anpassen des Klassifizierungssystems an weitere medizinische Bilddatensät ze mit zugeordneten Untersuchungsprotokollvorlagen umfasst.
14. Medizinische Bildgebungseinheit, aufweisend eine Rechen- einheit, wobei die medizinische Bildgebungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
15. Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer Recheneinheit ladbar ist, mit Programmcodemitteln, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit ausge führt wird.
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