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Die Erfindung betrifft einen Magnetresonanztomographen sowie ein Verfahren zum Betrieb desselben zur Verfolgung eines Markers in einem Untersuchungsobjekt. Der Magnetresonanztomograph weist einen ersten Bildaufnahmemodus zur Positionserfassung des Markers auf. Es werden Daten mit dem ersten Bildaufnahmemodus erfasst. Aus den Daten wird eine Position des Markers ermittelt und ein erstes Bild mit einer ortstreuen Widergabe des Markers bereitgestellt.
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Intravaskuläre Interventionen können durch Magnetresonanz-Bildgebung unterstützt werden. Dies erfordert, dass ein in einen Körper eingeführtes medizinisches Werkzeug visualisiert wird, um es zielgerichtet durch den Körper steuern zu können. Die automatische Detektion des Werkzeugs und seine Visualisierung bzw. die Anpassung der dargestellten Bildebenen an das sich bewegende Werkzeug wird Tracking genannt. Beispiele für derartige Werkzeuge sind Katheter oder Führungsdrähte für Katheter.
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Man unterscheidet aktives und passives Tracking. Passives Tracking basiert auf Bildartefakten bzw. Bildeigenschaften, die durch das Werkzeug hervorgerufen werden.
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Aktives Tracking erfordert eine Vorrichtung, die ein positionsabhängiges Signal empfangen kann. Ein solches Signal kann durch eine Magnetresonanz-Pulssequenz oder durch separate Signalgeneratoren erzeugt werden. Das Signal kann einerseits direkt detektiert werden.
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Andererseits kann die Detektion indirekt mittels Magnetresonanz erfolgen. Dabei werden zunächst Atomkerne resonant zur Larmorfrequenz angeregt, welches diejenige Frequenz ist, mit der die Spins der Atomkerne um die Richtung des äußeren Magnetfeldes präzedieren. Die Anregungsenergie geben die Atomkerne durch Abstrahlung einer elektromagnetischen Welle, welche wiederum die Larmorfrequenz aufweist, wieder ab. Weist diese Welle eine Ortsinformation auf, kann diese durch Detektion der Welle für aktives Tracking nutzbar gemacht werden. Geeignete Vorrichtungen, die aktives Tracking ermöglichen, können externe Hochfrequenzantenneneinheiten, im Folgenden auch HF-Spulen genannt, darstellen, die in der Lage sind, durch Induktion elektromagnetische HF-Signale zu empfangen. Derartige Tracking-Spulen haben üblicherweise eine kleine Abmessung und können an einen Katheter oder ähnlichen Geräten angeordnet werden. Das Ausleuchtungsfeld der Tracking-Spule ist daher üblicherweise auch sehr klein, d.h. der räumliche Wechselwirkungsbereich um die externe HF-Spule herum, aus dem HF-Signale durch die externe HF-Spule empfangen werden können.
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Tracking-Informationen können bei Sequenzen zur anatomischen Bildgebung miterfasst werden. Allerdings ist die Bilderfassung eines Magnetresonanztomographen eine vergleichsweise langsame Modalität, insbesondere wenn es sich um hochaufgelöste Bilderfassung handelt. Zur genauen Positionierung eines Katheters oder eines anderen Geräts kann aber gerade eine hohe Auflösung am Zielort erforderlich sein.
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Je nach Trackingart ist möglich, Trackinginformationen zur Position des Gerätes bzw. des Markers mit Sequenzen zu erfassen, die deutlich schneller als die Sequenzen für eine anatomische Bild sind. Derartige Sequenzen liefern jedoch keine oder nur zu grobe Darstellungen der Anatomie, sodass wiederum keine genaue Position mittels dieser Sequenzen möglich ist.
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Es besteht daher das Bedürfnis nach einem Magnetresonanztomographen und einem Verfahren, dass eine bessere Positionierung von Instrumenten in einem Untersuchungsobjekt erlaubt.
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Das Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 11 und ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 8 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zur Verfolgung eines Markers in einem Untersuchungsobjekt mittels eines Magnetresonanztomographen. Der Marker kann dabei jegliche Einrichtung sein, die mittels eines Magnetresonanzverfahrens erfassbar ist. Beispielsweise sind aktive Marker in Form von Spulen oder Resonanzkreisen denkbar, oder passive Marker in Form von beispielsweise magnetischen Materialien, die geeignet sind, durch ihren Einfluss auf die Felder bei der Bilderfassung eine Information über die räumliche Position des Markers zu liefern. Die Position des Markers kann dabei im Sinne der Erfindung sowohl auf den Ort beschränkt sein, aber auch eine Information zur Lage bzw. Ausrichtung des Markers oder eines mit dem Marker versehenen Objektes umfassen. Der Magnetresonanztomograph weist einen ersten Bildaufnahmemodus zur Positionserfassung des Markers auf. Vorzugsweise erfasst der erste Bildaufnahmemodus die Daten zur Position in kürzerer Zeit als ein nachfolgend beschriebener zweiter Bildaufnahmemodus zur anatomischen Bildgebung, beispielsweise in der halben, einem Fünftel oder einem Zehntel der Zeit für eine Bilderfassung mit dem zweiten Bildaufnahmemodus. Vorzugsweise weist der Magnetresonanztomograph weiterhin eine Steuerung zum Steuern der Bilderfassung auf.
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In einem Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Daten mit dem ersten Bildaufnahmemodus aufgenommen bzw. erfasst, die Information zur Position des Markers umfassen. In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Position des Markers aus den Daten ermittelt. In einem anderen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein erstes Bild mit einer ortstreuen Darstellung des Markers bereitgestellt. Unter ortstreuer Darstellung ist dabei zu verstehen, dass dem ersten Bild die Position des Markers in Bezug auf das Untersuchungsobjekt und/oder den Magnetresonanztomographen in ein, zwei oder drei Dimensionen zu entnehmen ist. Dabei erfolgen die Schritte des Aufnehmens der Daten in Abhängigkeit von einem Ereignis. Das Ereignis kann dabei sowohl ein Vorgang in dem Magnetresonanztomographen als auch ein Vorgang bei dem Untersuchungsobjekt, dem Bediener oder der Umgebung sein.
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Auf vorteilhafte Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren in der Lage, das Erfassen der Daten an das Untersuchungsobjekt anzupassen, sodass beispielsweise eine optimale Darstellung des Markers gewährleistet ist, dessen Position genauer dargestellt wird und/oder die Sicherheit des Patienten gewährleistet ist.
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Der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph und das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt teilen die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
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Weitere vorteilhafte Fortbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung weist der Magnetresonanztomograph einen zweiten Bildaufnahmemodus zur Bilderfassung des Untersuchungsobjektes auf. Vorzugsweise liefert der zweite Bildaufnahmemodus Bilddaten für hochauflösende anatomische Darstellungen des Untersuchungsobjektes. Das Verfahren weist weiterhin ein Aufnehmen eines zweiten Bildes mit dem zweiten Bildaufnahmemodus auf. Die Daten zur Positionserfassung des Markers und das zweite Bild werden zu einem dritten Bild korreliert und zusammengefügt. Dabei kann das dritte Bild ein neues Bild sein, in dem Elemente des ersten Bildes und des zweiten Bildes kombiniert sind, das erste Bild ergänzt um Elemente des zweiten Bildes oder auch umgekehrt das zweite Bild ergänzt um eine ortsgetreue Darstellung des Markers.
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Das dritte Bild weist daher Bildelemente des Untersuchungsobjektes aus dem zweiten Bild auf, in denen bzw. in Bezug zu denen der Marker ortsgetreu wiedergegeben ist. Dabei erfolgt das Aufnehmen des zweiten Bildes und/oder der Daten zur Positionserfassung des Markers in Abhängigkeit von dem Ereignis. Dabei ist es im Sinne der Erfindung äquivalent, wenn Elemente des ersten Bildes in das zweite Bild übernommen werden und bereitgestellt werden oder ein neues drittes Bild mit kombinierten Elementen des ersten und des zweiten Bildes bereitgestellt werden.
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Auf vorteilhafte Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren in der Lage, die Vorteile zweier Bildaufnahmemodi zu kombinieren und dabei an den bildgebenden Prozess und/oder das Untersuchungsobjekt anzupassen, sodass beispielsweise eine optimale Darstellung des Markers gewährleistet ist, dessen Position genauer dargestellt wird.
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In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Abhängigkeit des Aufnehmens eine Wiederholrate für das Aufnehmen bzw. Erfassen der Daten.
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Auf vorteilhafte Weise wird die Wiederholrate des Aufnehmens der Daten zur Erfassung der Position des Markers in Abhängigkeit von dem Ereignis verändert, sodass, wie nach folgend angeführt, zum Beispiel als Reaktion auf einen Bedienvorgang, die Position des Markers in kleineren Abständen im Bild aktualisiert wird, sodass ein mit dem Marker versehenes Instrument bzw. Gerät genauer und schneller positioniert werden kann.
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In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt die Steuerung die Wiederholrate in Abhängigkeit von vorbestimmten Grenzwerten.
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Bei Magnetresonanztomographen existieren gesetzliche Grenzwerte für SAR, andere Grenzwerte in Bezug auf Gradientenfelder sind in Diskussion. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph ist auf vorteilhafte Weise in der Lage, mittels der Steuerung beispielsweise die Abtastrate so einzustellen, dass durch diese die Grenzwerte nicht überschritten werden.
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In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Magnetresonanztomograph eine Bedieneinrichtung auf und der Steuereingang steht mit der Bedieneinrichtung in Signalverbindung. Die Steuerung führt das Aufnehmen des zweiten Bildes und/oder der Daten zur Positionserfassung des Markers in Abhängigkeit von einem Signal der Bedieneinrichtung aus.
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Auf diese Weise kann der Nutzer des erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen beispielsweise die Aufnahmerate der Daten erhöhen, um eine Instrument mit dem Marker schneller positionieren zu können.
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In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Magnetresonanztomograph eine Überwachungseinrichtung für physiologische Veränderungen des Untersuchungsobjektes auf. Der Steuereingang ist mit der Überwachungseinrichtung in Signalverbindung, sodass die Steuerung das Aufnehmen des ersten Bildes und/oder zweiten Bildes in Abhängigkeit von einem Signal der Überwachungseinrichtung ausführen kann.
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So ist es auf vorteilhafte Weise zum Beispiel möglich, die Aufnahmerate für Daten zur Positionserfassung des Markers zu erhöhen, um bei einer Bewegung des Untersuchungsobjektes die Darstellung des Untersuchungsobjektes schneller zu aktualisieren.
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In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens steht der Signaleingang mit der Positionsermittlungseinheit in Signalverbindung. Die Positionsermittlungseinheit erzeugt ein Signal am Signaleingang, wenn der Marker eine vorbestimmte Position einnimmt. Die Steuerung führt das Aufnehmen der Daten zur Positionserfassung des Markers und/oder des zweiten Bildes in Abhängigkeit von einem Signal der Positionsermittlungseinheit aus.
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Beispielsweise ist es so möglich, dass der Magnetresonanztomograph bzw. dessen Steuerung die Wiederholungsrate für die Aufnahme der Daten zur Positionserfassung des Markers erhöht, wenn der Marker sich einem vorbestimmten Interventionsbereich nähert, sodass schneller und genauer positioniert werden kann. Umgekehrt ist es auch denkbar, dass die Steuerung die Aufnahme der Daten zur Positionserfassung des Markers unterdrückt, solange sich der Marker außerhalb des Untersuchungsobjektes befindet und so die SAR reduziert.
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Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt und der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph teilen die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
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Es zeigen:
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1 eine beispielhafte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen;
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2 eine schematische Darstellung eines Instruments mit einem Marker;
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3 einen schematischen Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen 1.
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Die Magneteinheit 10 weist einen Feldmagneten 11 auf, der ein statisches Magnetfeld B0 zur Ausrichtung von Kernspins von Untersuchungsobjekten bzw. Patienten 40 in einem Untersuchungsvolumen erzeugt. Das Untersuchungsvolumen ist in einer Durchführung 16 angeordnet, die sich in einer Längsrichtung 2 durch die Magneteinheit 10 erstreckt. Üblicherweise handelt es sich bei dem Feldmagneten 11 um einen supraleitenden Magneten, der magnetische Felder mit einer magnetischen Flussdichte von bis zu 3T, bei neuesten Geräten sogar darüber, bereitstellen kann. Für geringere Feldstärken können jedoch auch Permanentmagnete oder Elektromagnete mit normalleitenden Spulen Verwendung finden.
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Weiterhin weist die Magneteinheit 10 Gradientenspulen 12 auf, die dazu ausgelegt sind, zur räumlichen Differenzierung der erfassten Abbildungsbereiche in dem Untersuchungsvolumen dem Magnetfeld B0 variable Magnetfelder in drei Raumrichtungen zu überlagern. Die Gradientenspulen 12 sind üblicherweise Spulen aus normalleitenden Drähten, die zueinander orthogonale Felder in dem Untersuchungsvolumen erzeugen können.
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Die Magneteinheit 10 weist ebenfalls eine Körperspule 14 auf, die dazu ausgelegt ist, ein über eine Signalleitung zugeführtes Hochfrequenzsignal in das Untersuchungsvolumen abzustrahlen und von dem Patient 40 emittierte Resonanzsignale zu empfangen und über die Signalleitung abzugeben. Bevorzugter Weise wird aber die Körperspule 14 für das Aussenden des Hochfrequenzsignals und/oder das Empfangen durch lokale Spulen 15 ersetzt, die in der Durchführung 16 nahe am Patient 40 angeordnet sind. Es ist aber auch denkbar, dass die lokale Spule 15 zum Senden und Empfangen ausgelegt ist und deshalb eine Körperspule 14 entfallen kann.
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Eine Steuereinheit 20 versorgt die Magneteinheit 10 mit den verschiedenen Signalen für die Gradientenspulen 12 und die Körperspule 14 bzw. die lokalen Spulen 15 und wertet die empfangenen Signale aus.
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So weist die Steuereinheit 20 eine Gradientenansteuerung 21 auf, die dazu ausgelegt ist, die Gradientenspulen 12 über Zuleitungen mit variablen Strömen zu versorgen, welche zeitlich koordiniert die erwünschten Gradientenfelder in dem Untersuchungsvolumen bereitstellen.
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Weiterhin weist die Steuereinheit 20 eine Hochfrequenzeinheit 22 auf, die ausgelegt ist, einen Hochfrequenz-Puls mit einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf, Amplitude und spektraler Leistungsverteilung zur Anregung einer Magnetresonanz der Kernspins in dem Patienten 40 zu erzeugen. Dabei können Pulsleistungen im Bereich von Kilowatt erreicht werden.
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Die Hochfrequenzeinheit 22 ist auch dazu ausgelegt, von der Körperspule 14 oder einer lokalen Spule 15 empfangene und über eine Signalleitung 33 der Hochfrequenzeinheit 22 zugeführte Hochfrequenzsignale bezüglich Amplitude und Phase auszuwerten. Dabei handelt es sich insbesondere um Hochfrequenzsignale, welche Kernspins in dem Patienten 40 als Antwort auf die Anregung durch einen Hochfrequenz-Puls in dem Magnetfeld B0 bzw. in einem resultierenden Magnetfeld aus einer Überlagerung von B0 und Gradientenfeldern aussenden.
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Weiterhin weist die Steuereinheit 20 eine Steuerung 23 auf, welche dazu ausgelegt ist, die zeitliche Koordination der Aktivitäten der Gradientenansteuerung 21 und der Hochfrequenzeinheit 22 vorzunehmen. Dazu ist die Steuerung 23 mit den anderen Einheiten 21, 22 über einen Signalbus 25 verbunden und in Signalaustausch. Die Steuerung 23 ist dazu ausgelegt, von der Hochfrequenzeinheit 22 ausgewertete Signale aus dem Patienten 40 entgegenzunehmen und zu verarbeiten oder der Gradientenansteuerung 22 und der HF-Pulserzeugungseinheit 23 Puls- und Signalformen vorzugeben und zeitlich zu koordinieren. Die Gradientenansteuerung 21 erzeugt Ansteuersignale für die Gradientenspulen 12.
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Eine Positionsermittlungseinheit 24 der Steuereinheit 20 ist ausgelegt, aus im ersten Bildaufnahmemodus erfassten Daten der eine Position des Markers 51 zu ermitteln.
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Der Marker 51 dient dazu, ein Instrument 50 für eine Bilderfassung in einem Magnetresonanztomographen 1 sichtbar zu machen. Üblicherweise sind Materialien wie Metalle (sofern unmagnetisch) in einem Magnetresonanztomographen zur Erfassung von Wasserstoffkernen nicht erfassbar. Die Marker werden entweder dadurch sichtbar, indem man Materialien verwendet oder anbringt, die das statische Magnetfeld, Gradientenfelder oder Anregungsfelder derart beeinflussen, dass der Marker 51 durch die von ihm erzeugten Bildartefakte sichtbar wird. Oder es ist möglich, als Marker 51 Elemente vorzusehen, die aktiv auf der Larmorfrequenz senden oder die Anregung zumindest lokalverändern, sodass die Umgebung heller oder dunkler erscheint. Dies ist zum Beispiel möglich durch Resonanzelemente in Form von Schwingkreisen mit kleinen Spulen, die lokal die Anregungsfeldstärke erhöhen.
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Die Position des Markers 51 kann von der Positionsermittlungseinheit 24 beispielsweise aus mit dem ersten Bildaufnahmemodus erfassten Daten durch Kantendetektionsalgorithmen (z.B. Sobel-Operator) oder Objekterkennungsalgorithmen bestimmt werden. Auf diese Weise lässt sich nicht nur der Ort, sondern auch eine Ausrichtung des Markers 51 bzw. des damit markierten Instrumentes 50 bestimmen.
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Die Steuerung 23 steht in einer denkbaren Ausführungsform mit einem Bedienelement 27 in Signalverbindung. In einer möglichen Ausführungsform weist die Steuereinheit 20 eine Überwachungseinheit 26 auf, die beispielsweise durch Sensoren 17 oder eine Kamera den Patienten 40 überwacht, ob dieser sich bewegt oder ein physiologischer Ablauf bzw. Reaktion erfolgt. Auf diese Weise ist die Steuerung 23 in der Lage, externe Ereignisse wie zum Beispiel einen Bedienvorgang oder einen Herzschlag zu erfassen. Die Steuerung 23 kann aber auch durch Auswertung der Daten zur Positionserfassung des Markers 51 und/oder des zweiten Bildes Ereignisse erkennen, beispielsweise ob sich der Marker 51 in einer vorbestimmten Region des Patienten 40 bzw. des Untersuchungsobjektes befindet.
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Die Steuerung ist dabei derart ausgelegt bzw. programmiert bzw. durch das Computerprogrammprodukt programmierbar, dass die Steuerung 23 bei Eintreten eines vorbestimmten Ereignisses die Aufnahme der Daten zur Positionserfassung des Markers 51 und/oder des zweiten Bildes in Abhängigkeit von dem Ereignis ausführt. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Steuerung 23 die Wiederholfrequenz für Aufnahmen des zweiten Bildes erhöht, um eine genauere anatomische Darstellung für die Positionierung zu ermöglichen. Ebenso ist es denkbar, dass die Wiederholfrequenz für Aufnahmen der Daten zur Positionserfassung des Markers erhöht wird, um schnelleren Bewegungen des Markers 51 zu folgen. Denkbar ist auch eine Veränderung der Auflösung der ersten und/oder zweiten Bildaufnahmemodi.
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Dabei ist es in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Steuerung 23 bei der Ausführung der Aufnahmen immer vorgegebene Grenzwerte, z.B für SAR einhält. Beispielsweise kann eine Wiederholungsrate für den ersten und/oder zweiten Bildaufnahmemodus reduziert werden, wenn z.B. eine geschätzte oder berechnete SAR Belastung einen Grenzwert überschreitet.
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Der Patient 40 ist auf einer Patientenliege 30 angeordnet. Diese Patientenliegen 30 sind bereits aus der Magnetresonanz-Tomographie bekannt. Die Patientenliege 30 eine erste Stütze 36 auf, die unter einem ersten Ende 31 der Patientenliege 30 angeordnet ist. Damit die Stütze 36 die Patientenliege 30 in einer waagerechten Lage halten kann, weist sie üblicherweise einen Fuß auf, der sich entlang der Patientenliege 30 erstreckt. Um die Patientenliege 30 zu bewegen, kann der Fuß auch Mittel zum Bewegen, wie Rollen, aufweisen. Zwischen dem Boden und der Patientenliege ist außer der Stütze 36 an dem ersten Ende 31 kein konstruktives Element angeordnet, sodass die Patientenliege bis zu dem ersten Ende 31 in die Durchführung 16 des Feldmagneten 11 eingeführt werden kann. In 1 sind Linearschienensysteme 34 dargestellt, die die Stütze 36 mit der Patientenliege 30 bewegbar verbinden, sodass die Patientenliege entlang der Längsrichtung 2 verfahren werden kann. Dazu weist das Linearschienensystem einen Antrieb 37 auf, der es ermöglicht, von einer Bedienperson oder auch von der Steuerung 23 gesteuert die Patientenliege 30 in Längsrichtung 2 zu bewegen, sodass es auch möglich ist, Bereiche des Körpers des Patienten zu untersuchen, die größere Ausdehnung haben als das Untersuchungsvolumen in der Durchführung 16.
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2 zeigt als mögliche Ausführungsform eines Instruments 50 eine schematische Darstellung eines Katheters 52. An dem Katheter 52 ist am proximalen Ende mit einem Kopf 53 versehen, der beispielsweise einen Ballon zum Weiten von Gefäßen oder zum Applizieren eines Stent aufweist. Denkbar sind aber auch andere Einrichtungen wie zum Beispiel Elektroden zur Ablation von Gewebe. Zur Verfolgung der Position des Kopfes 53 ist an diesem ein Marker 51 angeordnet, der als flache Spule angedeutet ist. Ebenso denkbar ist es aber auch, dass der Kopf 53 selbst aus einem Material gefertigt ist oder zum Teil daraus besteht, das eine Bildgebung in der Nähe beeinflusst (z.B. para- oder diamagnetische Materialien) oder selbst ein Magnetresonanzsignal erzeugt.
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Weitere Marker 51 können entlang des Katheters 52 angeordnet sein, um dessen Verlauf bzw. Erstreckung im Untersuchungsobjekt wiederzugeben.
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3 zeigt einen schematischen Ablaufplan einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In einem Schritt S10 wird ein zweites Bild mit einem zweiten Bildaufnahmemodus erfasst. Der zweite Bildaufnahmemodus liefert eine anatomische Wiedergabe des Untersuchungsobjektes, d.h. es sind Details in hoher Auflösung und zweidimensional oder vorzugsweise dreidimensional wiedergegeben. Beispiele für derartige Bilderfassungsmodi sind Gradientenechosequenzen oder Spinechosequenzen. Die erfassten Bilddaten werden von der Steuerung 23 in einem Speicher gespeichert. Üblicherweise ist der zweite Bildaufnahmemodus auch in der Lage, den Marker 51 zu erfassen.
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Denkbar ist es jedoch auch, dass der Schritt S10 ein einer anderen möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entfällt, beispielsweise, weil die Position des Untersuchungsobjektes vorbestimmt ist oder mit einem anderen Verfahren erfasst wurde und so bereits ausreichend Informationen vorhanden sind, um das Untersuchungsobjekt in einem zweiten Bild darzustellen. Denkbar ist auch, dass der Schritt S10 erst nach dem nachfolgend erläuterten Schritt S20 ausgeführt wird.
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In einem Schritt S20 des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Daten zur Positionserfassung des Markers 51 mit einem ersten Bildaufnahmemodus erfasst. Der erste Bildaufnahmemodus ist vorzugsweise dazu ausgelegt, einen oder mehrere Marker 51 schnell zu erfassen. Um die Bilderfassung gegenüber dem zweiten Bilderfassungsmodus zu beschleunigen, ist es beispielsweise denkbar, dass die Auflösung der Sequenz gegenüber dem zweiten Bilderaufnahmemodus reduziert ist, die Bilderfassung auf zweidimensionale oder eindimensionale Bildgebung beschränkt wird oder wegen der deutlichen Signale der Marker 51 ein schnellerer Modus mit geringerem Rauschabstand genutzt wird. Unter dem Begriff Navigatorsequenzen sind schnelle Sequenzen mit reduziertem Informationsgehalt bekannt. Vorzugsweise werden auch die erfassten Bilddaten des zweiten Bildes von der Steuerung 23 in einem Speicher gespeichert.
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In einem anderen Schritt S30 wird eine Position des Markers 51 in den in Schritt S20 erfassten Daten ermittelt. Zur Erkennung der Konturen und damit auch der Position des Markers 51 in den Daten existieren verschiedene Algorithmen wie beispielsweise die Hough-Transformation. Indem die Positionsermittlungseinheit 24 einen derartigen Algorithmus auf die gespeicherten Daten anwendet, kann die Position und je nach Art des Markers (51) und des Instruments (50) auch die Lage des Markers aus den Daten ermittelt werden.
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In einem weiteren Schritt S40 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein erstes Bild bereitgestellt, in dem der Marker 51 anhand der mit dem ersten Bildaufnahmemodus erfassten Daten ortsgetreu, d.h. in einer der in Bezug auf das Untersuchungsobjekt ermittelten Position dargestellt ist.
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In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden dazu die Daten zur Positionserfassung des Markers 51 und das zweite Bild von einer Bildkorrelationseinheit kombiniert und zur Wiedergabe bereitgestellt. Vorzugsweise ist die Bildkorrelationseinheit in der Steuerung 23 realisiert, die bereits die Daten zur Position und das zweite Bild erfasst hat. Dazu wird in die anatomische bzw. detaillierte Aufnahme des zweiten Bildes eine Wiedergabe des Markers 51 mit der aus den Daten bestimmten Position ortstreu eingeblendet bzw. ein Bild mit einer entsprechenden Kombination von der Steuerung 23 als erstes Bild gespeichert, sodass der Marker 51 in der anatomischen Darstellung an der korrekten Position und in korrekter Ausrichtung erscheint. Denkbar ist es aber auch, die Darstellung des Markers 51 in das zweite Bild zu übernehmen oder ein neues drittes Bild mit dem Marker 51 des ersten Bildes und anatomischen Elementen des zweiten Bildes bereitzustellen. Dazu wird auch die Ausrichtung des zweiten Bildes und die Daten zur Positionserfassung des Markers 51 miteinander korreliert, sofern die Positionsdaten des Markers 51 und das zweite Bild nicht bereits mit korrespondierenden Koordinaten nach der Erfassung gespeichert wurden.
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In einem weiteren Schritt S50 erfasst die Steuerung 23 ein Ereignis, beispielsweise mittels des Bedienelements 27, der Überwachungseinheit 26 oder auch durch Auswertung des gespeicherten ersten Bildes, des zweiten Bildes und/oder der Daten zur Positionserfassung des Markers. Denkbar ist es dabei beispielsweise, dass der Schritt S50 vor dem Schritt S10 oder nach dem Schritt S40 ausgeführt wird.
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Bei Eintreten eines vorbestimmten Ereignisses führt sie Steuerung 23 die Aufnahme der Daten zur Positionserfassung des Markers 51 und/oder des zweiten Bildes in Abhängigkeit von dem Ereignis aus. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Steuerung 23 die Wiederholfrequenz für Aufnahmen des zweiten Bildes erhöht, um eine genauere anatomische Darstellung für die Positionierung zu ermöglichen. Ebenso ist es denkbar, dass die Wiederholfrequenz für Aufnahmen der Daten zur Positionserfassung des Markers 51 erhöht wird, um schnelleren Bewegungen des Markers 51 zu folgen. Möglich ist auch, dass eine Datenerfassung mit dem ersten Bilderfassungsmodus erst erfolgt, wenn der Marker 51 in das Untersuchungsobjekt eindringt oder in dessen unmittelbarer Umgebung im zweiten Bildaufnahmemodus erfasst wird. Denkbar sind ebenfalls eine Veränderung der Auflösung der ersten und/oder zweiten Bildaufnahmemodi oder andere Anpassungen an die Situation. In einer bevorzugten Ausführungsform berücksichtigt die Steuerung 23 dabei vorgegebene Grenzwerte, sodass z.B. Grenzwerte für SAR nicht überschritten werden.
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Vorbestimmte Ereignisse können beispielsweise eine Betätigung des Bedienelements 27 durch einen Bediener sein. Dabei kann das Bedienelement ein einfacher Fußtaster, aber auch eine grafische Bedienoberfläche oder eine Spracherkennung oder Gestenerkennung sein. Denkbare Ereignisse können auch von der Überwachungseinheit 26 erfasste Bewegungen oder physiologische Aktionen bzw. Reaktionen des Untersuchungsobjektes sein. Schließlich kann es auch ein Ereignis im Sinne des Erfindung sein, wenn die Steuerung 23 durch Auswertung des ersten und/ oder des zweiten Bildes einen Vorgang erfasst, wie beispielsweise wenn der Marker 51 sich in einem vorbestimmten Volumen befindet, in dieses eintritt oder es verlässt, eine vorbestimmte Bewegungsgeschwindigkeit über- oder unterschreitet oder vergleichbares.
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Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren nach Schritt S60 mit dem Schritt S10 fortgesetzt, wobei je nach Ereignis von der Steuerung 23 bei der Wiederholung der Schritte S10 und S20 diese in Abhängigkeit von dem Ereignis modifiziert ausgeführt werden können. Es ist auch denkbar, dass in einigen Wiederholungsschleifen jeweils der Schritt S10 oder S20 ausgelassen wird, um eine höhere Wiederholungsrate für den verbleibenden Bilderfassungsschritt zu ermöglichen.
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Ist die Untersuchung abgeschlossen, so kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise durch ein Ereigniss wie Bedienung, Zeitablauf, Entfernen des Markers aus dem Untersuchungsbereich oder ähnlichen Vorgängen beendet werden.
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Grundsätzlich können die Untereinheiten der Steuereinheit 20 durch separate Hardware-Einheiten, aber auch durch Softwaremodule auf einer einzelnen Prozessorplattform der Steuereinheit 20 ausgeführt sein.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
