DE10118194A1

DE10118194A1 - Verfahren zur Vorbereitung einer Magnetresonanzaufnahme unter Verwendung bereits erfolgter Aufnahmen sowie Kernspintomographievorrichtung, die das Verfahren verwendet

Info

Publication number: DE10118194A1
Application number: DE10118194A
Authority: DE
Inventors: Mike Mueller; Roland Schneider
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2002-12-05
Also published as: US20020151785A1; CN1386475A

Abstract

Ein Verfahren zur Vorbereitung einer Magnetresonanzaufnahme unter Verwendung bereits erfolgter Aufnahmen stellt in einem ersten Schritt erfolgte Magnetresonanzaufnahmen graphisch dar und speichert die zugehörigen Aufzeichnungsparameter. Sodann bietet das Verfahren eine Auswahlmöglichkeit für eine bestimmte Aufnahme an und überträgt automatisch die Aufzeichnungsparameter einer ausgewählten Aufnahme in eine Messreihe nachfolgender Aufnahmen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Ver fahren zur Steuerung des Ablaufs der einzelnen Aufzeichnungen von Kernspinresonanzaufnahmen auf einer Kernspintomographie vorrichtung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfin dung auf ein Verfahren und eine Kernspintomographievorrich tung, bei der zur Vorbereitung einer weiteren Aufzeichnung einer Kernspinresonanzaufnahme die Einstellungen und Messwer te verwendet werden, die bei bereits erfolgten Aufnahmen ver wendet wurden.

Die Kernspintomographie ist ein Verfahren der medizinischen Diagnostik, das sich in erster Linie durch ein hohes Kon trastauflösungsvermögen für Weichgewebe auszeichnet. Da da durch die Strukturen des menschlichen Körpers weitestgehend und im Detail darstellbar sind, hat sie sich in weitem Umfang durchgesetzt und gegenüber anderen Verfahren als vielfach ü berlegen gezeigt. Die Erfassung der Strukturen und Organe des menschlichen Körpers erfolgt dabei überwiegend durch Erfas sung von Schichten des menschlichen Körpers. Um daher den für eine medizinische Untersuchung gewünschten Bereich des menschlichen Körpers vollständig zu erfassen, ist die Auf zeichnung einer Vielzahl solcher Schichten erforderlich. Wei ter ist es nötig, die Aufzeichnung der einzelnen Schichten an die besonderen Bedingungen anzupassen, die für eine bestimmte medizinische Untersuchung erforderlich sind. So kann es er forderlich sein, durch ein Kontrastmittel eine bestimmte Struktur des menschlichen Körpers verstärkt darstellbar zu machen. Als weiteres Beispiel sei genannt, dass es möglich ist, sich bewegende Flüssigkeiten und Flüssigkeiten im Allge meinen besonders kontrastreich darzustellen, wie z. B. Blut in den Blutgefäßen. Auch hierzu sind vor der Aufzeichnung einer bestimmten Schnittaufnahme die entsprechenden Parameter und Angaben in einem Steuerungsprogramm einzustellen, das eine Kernspintomographievorrichtung steuert. Aufgrund der sehr vielfältigen medizinischen Untersuchungsmöglichkeiten, die durch die Kernspintomographie ermöglicht werden, gibt es auch eine sehr große Anzahl unterschiedlicher Aufzeichnungsmög lichkeiten für Kernspinresonanzaufnahmen, die jeweils opti miert für die gewünschte Untersuchung sind. Eine Bedienperson hat demnach bei einer bestimmten gewünschten medizinischen Untersuchung und dem demnach zu untersuchenden Bereich des menschlichen Körpers eine Vielzahl von Parametern und Ein stellungen in einem Steuerungsprogramm auf der Kernspintomo graphievorrichtung vorzunehmen.

Weiterhin kann es erforderlich sein, dass dieselbe Schnitt ebene des menschlichen Körpers mehrfach mit verschiedenen Pa rametern gemessen werden muß. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein bestimmter Bereich des menschlichen Körpers, beispielsweise der Thorax oder Körperrumpf, zunächst ohne Verwendung eines Kontrastmittels und so dann nach Gabe eines Kontrastmittels in ein Blutgefäß aufgenommen wird. Nach einer erfolgten Aufzeichnung stehen die Ergebnisse der einzelnen Aufzeichnungen zunächst als Datensätze im Speicher des Steue rungscomputers der Kernspintomographievorrichtung. Sollen nun beispielsweise eine oder mehrere zusätzliche Schnittschichten des gleichen Bereichs des menschlichen Körpers in der Kerns pintomographievorrichtung aufgezeichnet werden, so muß durch die Bedienperson der vollständige Satz an Parametern, unter denen die bisherigen Aufnahmen erfolgten, erneut eingegeben werden. Es ist folglich sehr aufwendig und umständlich, auch nur eine einzige zusätzliche Aufzeichnung vorzunehmen, nach dem bereits ein vorher durchgeführter Satz an Schichtauf zeichnungen gemessen wurde. Insbesondere gab es bisher keine Möglichkeit, aus der graphischen Darstellung als Bild, die einer Bedienperson zugänglich ist und auf dem Bildschirm dar gestellt wird, die dazugehörigen Aufzeichnungsparameter zu rekonstruieren. Vielmehr war es bisher nötig, den Aufzeichnungsparametersatz vollständig erneut einzugeben. Der gesamte Messvorgang war daher umständlich und insbesondere zeitauf wendig.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver fahren und eine Kernspintomographievorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit denen es möglich ist, einfach und ohne großen Aufwand anhand einer graphischen Darstellung einer bereits erfolgten Aufnahme der Kernspintomographievorrichtung die Aufnahmeparameter dieser Kerspinresonanzaufnahme für eine nachfolgende erneute Kernspinresonanzaufnahme zu verwenden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Kernspintomographievorrichtung nach Anspruch 3 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Ver fahrens wird in dem Unteranspruch 2 angegeben. Das zuvor ge nannte Verfahren kann durch ein Computersoftwareprodukt nach Anspruch 4 umgesetzt werden.

Erfindungsgemäß wird bei einem Verfahren zur Vorbereitung ei ner Magnetresonanzaufnahme unter Verwendung bereits erfolgter Aufnahmen in einem ersten Schritt eine erfolgte Magnetreso nanzaufnahme graphisch dargestellt und die dazugehörigen Auf zeichnungsparameter werden gespeichert. In einem zweiten Schritt wird eine Auswahlmöglichkeit für eine bestimmte Auf nahme einem Benutzer angeboten. Sobald von einem Benutzer o der Operator eine graphische Darstellung einer erfolgten Mag netresonanzaufnahme ausgewählt wird, werden automatisch die Aufzeichnungsparameter der ausgewählten Aufnahme in eine Messreihe nachfolgender noch aufzuzeichnender Aufnahmen über tragen.

Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass der Benutzer nicht den vollständigen Satz an Aufzeichnungspara metern noch einmal eingeben muß, sondern ihm ein sehr einfa cher und komfortabler Weg geboten wird, eine Kernspinreso nanzaufnahme unter Verwendung der bisherigen Aufzeichnungsparameter, oder eines überwiegenden Teils der bisherigen Auf zeichnungsparameter mit nachfolgenden Anpassungen und Verän derungen erneut durchzuführen. Insbesondere ist vorteilhaft, die nach dem Stand der Technik erforderliche komplexe Bedie nungsfolge zu kürzen, und die sich hieraus ergebende Zeiter sparnis. Auch ist es durch die Auswahl anhand einer graphi schen Darstellung oder des Bildes einer bereits erfolgten Aufnahme gut möglich, solche Aufzeichnungsparameter auszuwäh len, die sich bereits als besonders günstig oder vorteilhaft für die gewünschte medizinische Untersuchung oder den darzu stellenden Bereich des menschlichen Körpers erwiesen haben. Anhand des Bildes ist einfach feststellbar, ob die Strukturen oder Organe, auf die das besondere Augenmerk gerichtet wird, bei der zuvor erfolgten Aufnahme mit den zuvor verfolgten Aufzeichnungsparametern gut zu sehen waren, und somit die Verwendung dieser Aufzeichnungsparameter bei einer weiteren Messung günstig ist.

Nach dem Unteranspruch 2 ist es vorteilhaft, wenn bei einem Verfahren zur Vorbereitung einer Magnetresonanzaufnahme das automatische Übertragen der Aufzeichnungsparameter nach Aus wählen und Anklicken einer Aufnahme mit einem Mauszeiger und nachfolgendem Ziehen des angeklickten Bildes in eine Mess reihe erfolgt.

Vorteilhaft kann dadurch in einfacher Art und Weise die Aus wahl erfolgen. Insbesondere ist diese Art der Auswahl, auch bezeichnet als "drag and drop", bei vielfachen Software-An wendungen bekannt, so dass ein Benutzer mit ihr intuitiv um gehen kann. Durch das Anklicken wird ein Objekt markiert, hier das graphische Bild, und durch das Ziehen die Auswahl abschließend vorgenommen, d. h. mit gehaltener Maustaste und Mauszeiger auf dem graphischen Bild wird ein Duplikat des graphischen Bildes in die Messreihe gezogen. Demnach sind nur zwei Handlungen der Bedienperson nötig, und diese zwei Hand lungen werden leicht und ohne großes Nachdenken dahingehend interpretiert, dass die Aufzeichnungsparameter auf eine zukünftige Messung übertragen werden sollen, die in der Mess reihe steht.

Erfindungsgemäß wird weiterhin eine Kernspintomographievor richtung mit einem Steuerungscomputer vorgeschlagen, der der art programmiert ist, dass das oben beschriebene Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2 auf diesem ablaufen kann. Insbe sondere bei einer Kernspintomographievorrichtung ist das be schriebene Verfahren besonders vorteilhaft, da bei dieser Un tersuchungsvorrichtung sehr viele Parameter einzustellen sind.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels in Bezug auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Kernspintomographievorrichtung, und

Fig. 2 vereinfacht und schematisiert einen Bildschirmaus schnitt eines Steuerungscomputers einer Kernspin tomographievorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kernspin tomographievorrichtung zur Erzeugung eines Kernspinbildes ei nes Objektes, bei der das erfindungsgemäße Verfahren ange wandt wird. Der Aufbau der Kernspintomographievorrichtung entspricht dabei dem Aufbau einer herkömmlichen Kernspintomo graphievorrichtung. Ein Grundfeldmagnet 1 erzeugt ein zeit lich konstantes starkes Magnetfeld zur Polarisation bzw. Aus richtung der Kernspins im Untersuchungsbereich eines Objek tes, wie z. B. eines zu untersuchenden Teils eines menschli chen Körpers. Die für die Kernspinresonanzmessung erforderli che hohe Homogenität des Grundmagnetfeldes ist in einem ku gelförmigen Messvolumen M definiert, in das die zu untersu chende Person auf einem in die Kernspintomographievorrichtung verfahrbaren Objekttisch 5 so eingebracht wird, dass sich die zu untersuchenden Teile des menschlichen Körpers im Messvolumen M befinden. Um die Homogenitätsanforderungen an das Mag netfeld zu erfüllen und zur Eliminierung zeitlich invariabler Einflüsse werden an geeigneter Stelle sogenannte Shim-Bleche aus ferromagnetischem Material angebracht. Zeitlich variable Einflüsse werden durch Shim-Spulen 2 eliminiert. In den Grundfeldmagneten 1 ist ein zylinderförmiges Gradienten spulensystem 3 eingesetzt, das aus drei Teilwicklungen be steht. Jede Teilwicklung wird von einem Verstärker 8 mit Strom zur Erzeugung eines linearen Gradientenfeldes in die jeweilige Richtung des kartesischen Koordinatensystems ver sorgt. Die erste Teilwicklung des Gradientenfeldsystems 3 er zeugt dabei einen Gradienten G_x in x-Richtung, die zweite Teilwicklung einen Gradienten G_y in y-Richtung und die dritte Teilwicklung einen Gradienten G_z in z-Richtung. Durch das Gradientenfeld wird das durch die gewählte Auflösung festge legte auszumessende Volumen angesteuert, das einem Punkt des späteren Bildes entspricht.

Innerhalb des Gradientenfeldsystems 3 befindet sich eine Hochfrequenzantenne 4, die die von einem Hochfrequenzleis tungsverstärker 9 über eine Sende-Empfangsweiche 6 abgegebe nen Hochfrequenzpulse in ein magnetisches Wechselfeld zur An regung der Kerne und Ausrichtung der Kernspins des zu unter suchenden Objektes bzw. des zu untersuchenden Bereiches des Objektes umsetzt. Von der Hochfrequenzantenne 4 wird auch das von den präzedierenden Kernspins ausgehende Wechselfeld, d. h. in der Regel die von einer Pulssequenz aus einem oder mehre ren Hochfrequenzpulsen und einem oder mehreren Gradientenpul sen hervorgerufenen Kernspinechosignale, in eine Spannung um gesetzt, die einem Hochfrequenzsystem 22 über die Sende- Empfangsweiche 6 sowie einen Verstärker 7 zugeführt wird.

In einem Steuerungscomputer 12 wird aus den solcherart gewon nenen Messdaten ein Bild erzeugt. In dem Steuerungscomputer 12 erfolgt auch die Verwaltung der Bilddaten und der für den Ablauf der einzelnen Messungen nötigen Aufzeichnungsparame ter, durch die das Zusammenwirken des Gradientenfeldsystems und des Hochfrequenzsystems 22 gesteuert wird. Insbesondere steuert der Steuerungscomputer 12 die Sequenzabfolge, d. h. das zeitrichtige Schalten der Gradienten, das Aussenden der Hochfrequenzpulse mit definierter Phase und Amplitude sowie den Empfang der Kernresonanzsignale. Die Auswahl entsprechen der Sätze von Aufzeichnungsparametern zur Erzeugung eines Kernspinbildes sowie die Darstellung des erzeugten Kernspin bildes erfolgt ebenfalls über den Steuerungscomputer 12, der ein Terminal 13, eine Tastatur sowie einen oder mehrere Bild schirme umfaßt.

Die Fig. 2 zeigt vereinfacht und schematisiert einen Bild schirmausschnitt 14 des Steuerungscomputers 12 in Fig. 1. In diesem ist ein sogenanntes Fenster 15 als Element einer gra phischen Benutzeroberfläche dargestellt. In einer Menüleiste 16 sind verschiedene Möglichkeiten zur Auswahl von pull-down- Menüs angeordnet. Das in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung dargestellte Fenster 15 enthält daneben im un teren Bereich graphische Symbole 17 für die bereits erfolgten Aufzeichnungen von Magnetresonanzaufnahmen. Diese sind als verkleinerte Bilder der Magnetresonanzaufnahmen ausgeführt. Die unterschiedlichen Aufnahmen, hier sechs Stück, sind durch eine jeweils zugeordnete Ordnungsnummer und beispielhaft hier durch eine Angabe zur Schnittebene gekennzeichnet. Neben dem Fenster 15 ist auf dem Bildschirmausschnitt 14 eine aktuelle Aufnahme 18 dargestellt. Diese zeigt hier beispielhaft einen Längsschnitt durch einen menschlichen Torso mit der als Sche ma erkennbaren Wirbelsäule 19. Weiterhin sind in einer symbo lischen Darstellung der Messreihe 22 unter der aktuellen Auf nahme 18 die Einstellungen und Parameter der aktuellen Auf nahme (hier mit A bezeichnet) und die Einstellung und Parame ter noch vorzunehmender Messungen in der Messreihe (hier mit B und C bezeichnet) dargestellt.

Die Schaltflächen B, C bilden somit eine Messreihe noch vorzu nehmender Aufnahmen. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, wird nun über die graphischen Symbole 17 eine Auswahlmöglichkeit für den Benutzer angeboten, die Aufzeichnungspara meter einer bereits erfolgten Messung, hier stehen sechs Stück zur Auswahl, auszuwählen. Beispielhaft sei angenommen, dass die Aufzeichnungsparameter der Magnetresonanzaufnahme, die dem graphischen Symbol 17 mit der Ordnungsnummer 1 ent spricht, hier ganz links eingezeichnet, ausgewählt werden sollen. Der Bediener des Steuerungscomputers 12 kann nun über eine Maus und einen Mauszeiger 20 das graphische Symbol mit der Ordnungsnummer 1 anklicken und, während er eine geeignete zu bestimmende Taste auf der Maus gedrückt hält, von diesem Symbol 17 zu den Schaltflächen B, C für noch vorzunehmende Messungen herüberziehen. Dies ist durch die Doppelpfeile 21 und durch ein von dem Mauszeiger 7 gehaltenes gezogenes Sym bol 23 verdeutlicht, das von der Position des ursprünglichen Graphiksymbols 17 mit der Ordnungsnummer 1 hinüber zur drit ten Schaltfläche C bewegt wird. Wenn die gehaltene Taste der Maus über der Schaltfläche C losgelassen wird, so werden die Aufzeichnungsparameter der Magnetresonanzaufnahme, für die das ausgewählte Graphiksymbol 17 steht, für die noch zu er folgende Messung automatisch übernommen. Dies kann beispiels weise geschehen, indem nach dem Loslassen der Taste, wenn der Mauszeiger sich über einer Schaltfläche C befindet, eine Sub routine gestartet wird, die die gespeicherten Aufzeichnungs parameter der ausgewählten Aufnahme als Kopie aus dem Spei cher lädt und an die Programmteile, in denen die Eingabe der Aufzeichnungsparameter erfolgt, über eine Schnittstelle über gibt.

Alternativ kann auch sogleich überhaupt eine neue zu erfol gende Messung mit einem weiteren Symbol in die Reihe 22 der noch zu erfolgenden Messungen aufgenommen und erzeugt werden. Durch das Loslassen der Taste im Bereich der Symbole A, B, C wird dann ein weiteres Symbol und damit eine weitere Messung generiert.

Durch das beschriebene Verfahren und eine Kernspintomogra phievorrichtung, die sich des beschriebenen Verfahrens bedient, ist es in intuitiver und einfacher Art und Weise für einen Bediener möglich, die Messwerte und Parameter einer schon einmal vorgenommenen Aufnahme für eine neue Kernspin resonanzaufnahme zu übernehmen. Dies stellt eine erhebliche Vereinfachung und Zeitersparnis dar, da typischerweise Auf nahmen mit nur wenig oder nicht veränderten Parametern er stellt werden müssen.

Claims

1. Verfahren zur Vorbereitung einer Magnetresonanzaufnahme unter Verwendung bereits erfolgter Aufnahmen mit den Schrit ten:
Graphisches Darstellen erfolgter Magnetresonanzaufnahmen und Speichern der zugehörigen Aufzeichnungsparameter, Anbieten einer Auswahlmöglichkeit für eine bestimmte Aufnah me,
Automatisches Übertragen der Aufzeichnungsparameter einer ausgewählten Aufnahme in eine Messreihe für eine nachfolgende Aufnahme.

2. Verfahren zur Vorbereitung einer Magnetresonanzaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das automatische Übertragen der Aufzeichnungsparameter nach Auswählen und Anklicken einer Aufnahme (17) mit einem Mauszeiger (20) und nachfolgendem Ziehen in eine Messreihe erfolgt.

3. Kernspintomographievorrichtung mit Steuerungscomputer (12), so programmiert, dass ein Verfahren nach Anspruch 10- der 2 auf diesem Ablaufen kann.

4. Computersoftwareprodukt, das in einen Speicher eines Steu erungscomputers (12) einer Kernspintomographievorrichtung ge laden werden kann und bei Programmablauf ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2 durchführt.