CN101081165A - 用于显示心脏的方法以及为此的磁共振设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种借助核磁共振在磁共振设备中显示心脏的方法，其具有如下步骤：拍摄至少一幅心脏的核磁共振概略图像，其中，对于该概略图像选择一个由图像面预先确定的相对于该磁共振设备的位置，显示该所拍摄的核磁共振概略图像，在该所显示的核磁共振概略图像上确定多个标记点，借助所确定的标记点计算用于显示心脏的其它图像面，以及在所计算出的图像面中拍摄其它核磁共振图像。

Description

用于显示心脏的方法以及为此的磁共振设备

技术领域

本发明涉及一种借助核磁共振在磁共振设备中显示心脏的方法以及一种为此的磁共振设备。

背景技术

在工业化国家中冠心病是最常见的死亡原因，因此对于心脏疾病的诊断起到了重要的作用。由于这样原因，得到对心脏的解剖结构和功能的精确的显示是重要的。例如，必需借助于心脏成像回答诸如“冠状动脉具有狭窄吗？”、“在安静和在负荷下心脏的灌注对于心肌的供氧充分吗？”、“在收缩期壁厚度增加得如何强烈？”(所谓的功能储备)或者“例如在梗塞之后心脏肌肉的活力表现如何？”等问题。为了回答这类问题，冠状血管造影仪、核医学设备、计算机断层造影仪以及磁共振断层造影仪等可供使用。通过对于新的成像序列的开发，在磁共振断层造影中将能够按照所需要的时间分辨率来拍摄心脏的图像。

在借助磁共振设备对心脏的检查中，除了冠状的、矢状的或者横向的断面之外可以自由地选择图像面。不过，对于诊断有说服力的心脏拍摄来说，需要沿着心脏的坐标轴、即沿着心脏的长轴和沿着心脏的短轴拍摄的图像。在核磁共振成像中对心脏的主取向的定位是冗长的并且要求受过医学培训的人员。由于这种原因，这种检查只能通过受过培训的医疗人员来进行。因此，尤其对于不是医疗工作者的操纵人员进行心脏检查的限制是非常大的。此外，心脏检查是非常昂贵的，因为为了找出理想的图像面需要不同的步骤。

图2中示意地示出了在可以沿着心脏的坐标轴产生核磁共振图像之前必需执行的步骤。在现有技术中，首先按照四个步骤将心脏定位，其中，每个步骤在前面的步骤中记录的图像上进行。通常首先拍摄概略图像21、22和23，一幅在横向截面中的概略图像21、一幅在冠状截面中的概略图像22以及一幅在矢状截面中的概略图像23。然后，可以在横向截面上随后通过左心室平行于隔膜地规划长心脏轴的图像面，如在图像24中示出的那样。在图像24中规划的图像面中形成如在图像25中示出的心脏的图像。随后，可以在该图像25中可以通过心脏尖端以及心脏二尖瓣膜(Mitralklappe)的中心规划水平的长轴。利用在图像25中规划的图像面形成了图像26，然后在其上通常沿着短轴与瓣膜平行且与心脏隔膜(隔膜)垂直地规划6至10个图像面。然后，必须在这些图像上沿着长轴规划三个图像面(所谓的二室观察、三室观察和四室观察)。在这些长轴的图像上，必须据此利用沿着特定的、与长轴正交的轴(称为短轴)的图像面来规划图像。

正如从上面的说明中得出的那样，对于心脏的定位是费时的并且要求受过医学培训的人员。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种借助磁共振断层造影仪显示心脏的方法，该方法可以由受过较少培训的人员执行并且时间上的开销较少并因而较为廉价。

按照本发明的第一方面，提供了一种用于在磁共振设备中显示心脏的方法，其中，在第一步骤中拍摄至少一幅心脏的核磁共振概略图像，其中，对于该概略图像选择一个带有相对于该磁共振设备预定的位置的图像面。随后，利用该预定的图像面拍摄一幅核磁共振概略图像，其中随后在核磁共振设备上为操作人员显示此核磁共振概略图像。然后，可以在该所显示的、在预定的位置上拍摄的核磁共振概略图像上确定多个标记点。在确定了这些标记点之后，借助若干所确定的标记点自动地计算用于显示心脏的其它图像面。随后，在所计算出的图像面中拍摄心脏的其它核磁共振图像。按照本发明的方法具有这样的优点：不必再如结合图2描述的那样拍摄在不同位置中的多个概略图像。仅仅需要在一个确切地固定的位置上拍摄第一概略照片。研究得出，存在图像面相对于患者的特定的取向，沿该取向可以产生心脏的核磁共振图像，这些图像随后可以通过确定几个标记点而被用于自动地确定其它图像面。尽管心脏的取向和位置对于不同的患者有波动，但是该波动如此微小，使得可以独立于患者选择同样的层取向。

按照本发明，图像面的该预定位置对于所有的受检人员是相同的，其为心脏的伪短轴截面(Pseudo-Kurzachsenschnitt)。按照该取向测量一个层堆栈，在其上可以识别出右心室和左心室以及两个心房和心脏的大血管。

优选地，可以通过将受检人员身体的确定区域移动到磁共振设备的磁铁的中心来实现该预定的图像面。这样，在将受检人员在磁铁的中心中精确的定位之后，按照相对于该磁铁的中心的预定的角度和预定的位置自动地确定图像面。例如，可以将该图像面的位置预先设置地存储在磁共振设备中，使得操作人员为了建立概略图像仅仅需要调用该图像面的位置。自然，还可以如通常一样额外地建立身体的横向、冠状和矢状的概略图像，如果在其它的检查期间它们是必需的话。不过，横向、矢状和冠状的概略图像不再是一定必需的。

按照本发明的另一种实施方式，随后在伪短轴截面的图像面中拍摄的核磁共振图像上确定标记点。例如可以在图像上标记下列点中的若干或全部：左心室的心脏基部、心脏尖端、右心室的心脏基部、左心房和/或主动脉、以及右心室和左心室的交叉点。然后，可以从这些标记点中自动地计算长心脏轴的图像面。例如可以利用标记点左心室的心脏基部、心脏尖端确定用于二室观察的图像面的位置，并且根据右心室和左心室的交叉点的连线确定其取向。不过，优选地正交于一个这样的矢量选择二室观察的取向，该矢量通过对两个连接矢量A和B的平均形成，其中，A＝左心室至右心室的心脏基部，而B＝左心室至主动脉。在二室观察(Zweikammerblick)上左心室和左心房被剖开地示出。

此外，还可以借助于标记点主动脉、心脏尖端和左心房确定用于三室观察的图像面。借助于标记点左心室的心脏基部、心脏尖端、右心室的心脏基部例如可以确定用于四室观察(左右心室、左右心房)的图像面。

然后，在所计算出的长轴的图像面上自动地计算用于短心脏轴的图像的图像面，其中，该图像面基本上垂直于长轴地位于从心脏基部直至心脏尖端。

此外，还可以将上述的标记点用于对心肌的分割，以便定量地分析左心室的功能。同样，还可以通过确定另外两个点(右心室在左心室上的交叉点)建立一个心脏模型。

优选地，还可以将标记点用于改善自动分割算法。在许多应用中例如对心肌进行分割。如果此时已知这些标记点中的若干个的位置，则如果确定了若干个这种标记的解剖点的话就可以改善分割算法。另一方面，也可以在伪短轴截面的图像上执行自动分割算法，并且随后在该自动分割的结构的基础上计算并显示对于单个标记点的作为起始值的标记，由此为操作人员简化了对标记点的最终确定。

附图说明

下面在参考附图的条件下对本发明作进一步的说明。附图中：

图1示意地示出按照本发明的磁共振设备的结构，

图2示出按照现有技术的用于心脏成像的不同步骤，

图3示出带有用于按照本发明显示心脏的步骤的流程图，

图4示出在伪短轴截面中示例性的图像，

图5示例性地示出对用于计算其它图像面的标记点的标记，以及

图6示出沿着利用不同的标记点计算出的长轴的不同心脏图像。

具体实施方式

图1示意地示出磁共振设备。磁共振设备不同组成部分的原理结构以及共同作用(例如基本磁场磁铁、梯度线圈、例如高频天线的HF入射、接收天线等等)对于专业人员来说是公知的并且在此不进一步说明，因为它们对于理解本发明是没有意义的。仅仅说明对于理解本发明所必需的组成部分。在图1中示出的示意性磁共振设备具有用于拍摄核磁共振图像(在此特别是概略图像)的图像拍摄单元11。自然，利用图像拍摄单元11也拍摄其它核磁共振图像。此外，设置有存储器单元12，其中至少存储了图像面相对于磁共振设备的磁铁中心的预定状态和位置。将利用图像拍摄单元11所拍摄的核磁共振图像显示在显示单元13上。此外，还设置有输入单元14，操作人员利用其可以在所显示的核磁共振图像上确定不同的标记点。此外，设置有图像面计算单元1 5，其根据由操作者所标记的标记点计算出用于拍摄心脏的核磁共振图像的其它图像面。

在图3中示出对于按照本发明产生心脏的核磁共振图像所必需的部分步骤的流程图。在第一步骤31中将受检人员精确地在磁铁中对中，其中，将受检人员这样安排在磁铁中，使得其心脏位于磁铁的中心。为此，将胸骨的下部末端定位在磁体中央。如果相对于磁铁确定了用于概略图像的图像面，则必需考虑到这点仅仅适用于受检人员在磁铁中的安置。通常，在心脏拍摄中仰卧的受检人员的头部首先被置入到磁铁中。如果将受检人员的脚首先驶入到磁铁中，则自然必需相应地改变预定的位置。然后，在步骤32中借助在存储器12中存储的图像面拍摄一幅概略图像，其中该概略图像是所谓的伪短轴截面。在步骤33中将这个/这些在伪短轴截面中拍摄的核磁共振图像显示在显示单元13上。然后，磁共振设备的操作人员可以在步骤34中，如同结合图5说明的那样，在这些图像中标记多个确定的解剖位置。如在图5中图像51中示出的那样，例如可以在伪短轴概略图像中标记主动脉根部a以及左心房b。同样，可以如在图像52中示出的那样，标记右心室的心脏基部c和左心室的心脏基部d。如在图像55中示出的那样，同样可以标记心脏尖端e。然后，从这些所标记的点a-e中可以计算出长轴的不同位置，如在图6中所示出的那样。例如，如在图像61中示出的那样，可以利用标记点d、e和c，即左心室的心脏基部、心脏尖端和右心室的心脏基部如图像61所示地计算四室观察的图像面。如在图像62中示出的那样，利用标记点左心室的心脏基部d和心脏尖端e可以计算二室观察的位置，并且利用交叉点f和g计算二室观察的取向。如在图像63中示出的那样，借助标记点主动脉根部a、心脏尖端e和左心房b可以计算对于三室观察的图像面。再次参考图3，在步骤35中示出了对于其它图像面的计算。如果利用标记点a-e计算其它的图像面，则随后在步骤36中自动地在这些图像面中进行拍摄。在计算了对于长轴的图像面之后，这些图像面带来了图像61-63，垂直于该长轴从心脏基部至心脏尖端计算(不能示出的)对于短轴的图像面。

在另一种实施方式中可以例如象在图像53中示出的那样标记右心室、左心室的截面点f和g。利用这些另外的点可以最终建立心脏模型。

总之，本发明使得可以简单而迅速地定位心脏，其中，在输入容易找到的解剖标记之后自动地找出长心脏轴和短心脏轴。通过图像面的该自动计算，也可以由受过较少培训的人员借助于磁共振断层造影仪执行心脏检查。此外，与在图2中描述的迄今为止所采用的方法相比，带来了显著的时间节省。利用上面描述的方法可以将借助于核磁共振的心脏成像纳入到临床常规中。

Claims (15)

1.一种借助核磁共振在磁共振设备中显示心脏的方法，所述方法具有如下步骤：

-拍摄至少一幅心脏的核磁共振概略图像，其中，为该概略图像选择一个带有相对于该磁共振设备的预定位置的图像面，

-显示该所拍摄的核磁共振概略图像，

-在该所显示的核磁共振概略图像上确定多个标记点，

-借助所确定的标记点计算用于显示心脏的其它图像面，以及

-在所计算出的图像面中拍摄其它核磁共振图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于核磁共振概略图像的图像面的预定的位置是伪短轴截面。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在确定所述标记点时标记至少一个下列点：左心室的心脏基部、心脏尖端、右心室的心脏基部、左心房、主动脉、右心室和左心室的交叉点。

4.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，将位于一条由左心室的心脏基部和心脏尖端限定的直线上的至少两个点标记为标记点。

5.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，从所述标记点中自动地计算出长心脏轴。

6.根据权利要求3至5中至少一项所述的方法，其特征在于，确定所述左心室的心脏基部、心脏尖端以及右心室和左心室的交叉点，并且从中确定用于二室观察的图像面。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，确定至少标记点主动脉、心脏尖端和左心房，并且从中确定用于三室观察的图像面。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其特征在于，确定至少标记点左心室的心脏基部、心脏尖端、右心室的心脏基部，并且从中确定用于四室观察的图像面。

9.根据权利要求5至8中至少一项所述的方法，其特征在于，从用于长心脏轴的图像面中自动地计算用于短心脏轴的图像的图像面，其中，短心脏轴的图像面基本上垂直于长心脏轴。

10.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，为了拍摄所述核磁共振概略图像将受检人员身体的确定区域移动到磁共振设备的磁铁的中心，其中，所述用于核磁共振概略图像的图像面具有相对于该磁铁的中心的预定角度和预定位置。

11.根据权利要求3至10中至少一项所述的方法，其特征在于，还确定右心室和左心室的交叉点的标记点，其中，在考虑这些点的条件下建立一个心脏模型。

12.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，借助于所确定的标记点进行对左心室的定量功能确定。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述标记点用于对于心脏的解剖区域的自动分割、特别是用于对心肌的分割。

14.根据上述权利要中至少一项所述的方法，其特征在于，在伪短轴截面的图像上执行自动分割算法，其中，计算并显示对于所述标记点的起始标记点。

15.一种用于显示受检人员的心脏的磁共振设备，其包括：

-用于拍摄至少一幅心脏的核磁共振概略图像的图像拍摄单元，

-其中存储了一个带有相对于该磁共振设备的预定位置和角度的预定图像面的存储器单元，其中，所述图像拍摄单元利用该所存储的图像面拍摄受检人员的核磁共振照片，

-用于显示该所拍摄的核磁共振概略图像的显示单元，

-用于在该所显示的核磁共振概略图像上确定多个标记点的输入单元，

-图像面计算单元，其根据所确定的标记点计算用于显示心脏的其它图像面，其中，所述拍摄单元在所计算出的图像面中拍摄其它核磁共振图像。

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