DE102018215034A1 - Medical image data set for radiotherapy planning - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Bereitstellen eines medizinischen Bilddatensatzes für eine Radiotherapieplanung eines Patienten mittels einer medizinischen Bildgebungseinheit mit folgenden Schritten:- Bereitstellen von patientenspezifischen Daten des Patienten,- Anfordern eines quantitativen Bildzustandsparameters und eines kontrastbasierten Bildzustandsparameters, welche gemeinsam mit den patientenspezifischen Daten ein Anforderungsprofil an ein Untersuchungsprotokoll definieren,- Bereitstellen von mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen, welche mehrere Bildzustandsparameterprofile aufweisen,- Bestimmen zumindest einer Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll derart, dass das Bildzustandsparameterprofil der bestimmten zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage das Anforderungsprofil an das Untersuchungsprotokoll erfüllt,- Erfassen von Messdaten des Patienten mittels der medizinischen Bildgebungseinheit gemäß dem Untersuchungsprotokoll, und- Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes für die Radiotherapieplanung des Patienten unter Verwendung der Messdaten, wobei der medizinische Bilddatensatz den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweist.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 with the following steps: providing patient-specific data of the patient, requesting a quantitative image condition parameter and a contrast-based image condition parameter, which together with the patient-specific data form a requirement profile Define an examination protocol, - Provide a number of examination protocol templates which have a plurality of image state parameter profiles, - Determine at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates as the examination protocol such that the image state parameter profile of the determined at least one examination protocol template fulfills the requirement profile for the examination protocol, - Collect measurement data of the Patients using medical imaging units eit according to the examination protocol, and - providing 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.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Bereitstellen eines medizinischen Bilddatensatzes für eine Radiotherapieplanung eines Patienten mittels einer medizinischen Bildgebungseinheit, die zugehörige medizinische Bildgebungseinheit und ein zugehöriges Computerprogrammprodukt.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.
Eine Radiotherapie eines Patienten umfasst üblicherweise zumindest ein Radiotherapieverfahren für eine gezielte Bestrahlung von einem Tumor, insbesondere zu einer Behandlung von Tumorerkrankungen. Die Radiotherapie erfolgt typischerweise gemäß einem Bestrahlungsmuster, welches sehr komplex sein kann.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.
Eine Radiotherapieplanung zum Festlegen des Bestrahlungsmusters erfordert typischerweise einen medizinischen Bilddatensatz, welcher einen quantitativen Bildzustandsparameter und einen kontrastbasierten Bildzustandsparameter in einem einzigen medizinischen Bild oder in zwei separaten medizinischen Bildern des medizinischen Bilddatensatzes aufweist. Ein Bestimmen 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 Bildzustandsparameter aufweist, einer weiteren Anforderung, dass der medizinische Bilddatensatz ebenfalls den kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweist, entgegenstehen kann.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 has the quantitative image state parameter is another requirement that the medical image data set can also have the contrast-based image state parameter.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren für ein Bereitstellen eines medizinischen Bilddatensatzes für eine Radiotherapieplanung eines Patienten mittels einer medizinischen Bildgebungseinheit, die zugehörige medizinische Bildgebungseinheit und ein zugehöriges Computerprogrammprodukt anzugeben, bei welchen ein Untersuchungsprotokoll automatisch bestimmt wird.The invention is based on the object of specifying 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, in which an examination protocol is automatically determined.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous configurations are described in the subclaims.
Das erfindungsgemäße Verfahren für ein Bereitstellen eines medizinischen Bilddatensatzes für eine Radiotherapieplanung eines Patienten mittels einer medizinischen Bildgebungseinheit weist folgende Schritte auf:
- - Bereitstellen von patientenspezifischen Daten des Patienten,
- - Anfordern eines quantitativen Bildzustandsparameters und eines kontrastbasierten Bildzustandsparameters, welche gemeinsam mit den patientenspezifischen Daten ein Anforderungsprofil an ein Untersuchungsprotokoll definieren,
- - Bereitstellen von mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen, welche mehrere Bildzustandsparameterprofile aufweisen,
- - Bestimmen zumindest einer Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll derart, dass das Bildzustandsparameterprofil der bestimmten zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage das Anforderungsprofil an das Untersuchungsprotokoll erfüllt,
- - Erfassen von Messdaten des Patienten mittels der medizinischen Bildgebungseinheit gemäß dem Untersuchungsprotokoll, und
- - Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes für die Radiotherapieplanung des Patienten unter Verwendung der Messdaten, wobei der medizinische Bilddatensatz den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweist.
- Provision of patient-specific data of the patient,
- Requesting a quantitative image condition parameter and a contrast-based image condition parameter which, together with the patient-specific data, define a requirement profile for an examination protocol,
- Provision of several examination protocol templates which have several image state parameter profiles,
- Determining at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates as the examination protocol such that the image state parameter profile of the determined at least one examination protocol template fulfills the requirement profile for the examination protocol,
- - Acquisition of measurement data of the patient by means of the medical imaging unit in accordance with the examination protocol, and
- - Providing 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.
Das Verfahren für das Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes für die Radiotherapieplanung des Patienten mittels der medizinischen Bildgebungseinheit weist insbesondere folgende Vorteile auf: The method for providing the medical image data set for radiotherapy planning of the patient by means of the medical imaging unit has the following advantages in particular:
Das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls erfolgt vorteilhafterweise automatisch, insbesondere ohne Interaktion mit einem Nutzer der medizinischen Bildgebungseinheit. Vorteilhafterweise weist der medizinische Bilddatensatz eine höhere für die Radiotherapieplanung vorteilhafte Bildqualität auf, als wenn durch den Nutzer ein herkömmliches Untersuchungsprotokoll bestimmt wird. Vorzugsweise kann der medizinische Bilddatensatz schneller bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls weniger fehleranfällig, als wenn der Nutzer das Untersuchungsprotokoll bestimmt. Vorteilhafterweise kann eine Anzahl an Untersuchungsprotokollen mit ionisierender Strahlung zum Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes verringert werden.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 which is advantageous for radiotherapy planning than if the user determines a conventional examination protocol. The medical image data set can preferably be provided more quickly. Preferably, 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.
Bei verschiedenen Radiotherapieverfahren, welche für eine Radiotherapie eines Patienten geeignet sind, kommen insbesondere mehrere Arten an ionisierender Strahlung zum Einsatz, beispielsweise Gammastrahlung, insbesondere als Photonen-Strahlung, Betastrahlung, insbesondere als Elektronen-Strahlung, und/oder in einer Partikelradiotherapie Hadronenbasierte Strahlung, insbesondere als Protonen-, Neutronen-, He-Ionen-, Alpha- und/oder Kohlenstoff-Ionen-Strahlung. Die verschiedenen Radiotherapieverfahren können üblicherweise in interne Radiotherapieverfahren oder in externe Radiotherapieverfahren unterteilt werden. Bei den externen Radiotherapieverfahren wird die ionisierende Strahlung typischerweise außerhalb des Patienten erzeugt, beispielsweise mittels radioaktiver 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.In the case of various radiotherapy methods which are suitable for radiotherapy of a patient, in particular several types of ionizing radiation are used, for example gamma radiation, in particular as photon radiation, beta radiation, in particular as electron radiation, and / or hadron-based radiation, in particular in particle radiation therapy as proton, neutron, He ion, alpha and / or carbon ion radiation. The various radiotherapy procedures can usually be found in internal radiotherapy procedures or external radiotherapy procedures. In the case of external radiotherapy methods, the ionizing radiation is typically generated outside the patient, for example by means of radioactive isotopes and / or particle accelerator systems. In the case of internal radiotherapy methods, 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.
Für die Radiotherapie wird typischerweise bei der Radiotherapieplanung ein Bestrahlungsmuster festgelegt. Das Bestrahlungsmuster 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 Strahlformungselementen, insbesondere mittels Multi-Leaf-Kollimatoren, geformt und/oder aus mehreren Einstrahlrichtungen in den Patienten eingestrahlt wird. Das Bestrahlungsmuster weist typischerweise eine Zieldosisverteilung und/oder eine Maximalstrahlendosisverteilung auf. Die Zieldosisverteilung und/oder die Maximalstrahlendosisverteilung werden insbesondere mittels Dosis-Volumen-Histogramme, einem Dosismittelwert, einem Dosisminimum und/oder einem Dosismaximum bestimmt, wobei insbesondere der quantitative Bildzustandsparameter und der kontrastbasierte Bildzustandsparameter als Eingangsparameter beim Bestimmen eingehen.For radiotherapy, a radiation pattern is typically specified when planning radiotherapy. The radiation pattern in particular has a simulation of a spatially resolved radiation dose, which in particular has a prediction about the distribution of the ionizing radiation in 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 several 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 mean dose value, a minimum dose and / or a maximum dose, the quantitative image state parameter and the contrast-based image state parameter being used in particular as input parameters when determining.
Die Zieldosisverteilung definiert insbesondere eine Mindeststrahlendosis in einem klinisch definierten Zielvolumen. Das Zielvolumen weist insbesondere einen zu behandelnden und/oder zu bestrahlenden Tumor des Patienten auf. Die Maximalstrahlendosisverteilung definiert insbesondere eine Maximalstrahlendosis außerhalb des Zielvolumens, insbesondere in einem gesunden Gewebe, beispielsweise in einem Risikoorgan. Die Maximalstrahlendosis kann für verschiedene Risikoorgane variieren. Die Radiotherapie erfolgt vorteilhafterweise derart, dass gemäß dem Bestrahlungsmuster die Zieldosisverteilung im Patienten erreicht wird und die Maximalstrahlendosisverteilung nicht überschritten wird. Vorzugsweise ermöglichen einige der verschiedenen Radiotherapieverfahren, dass die Zieldosisverteilung im Vergleich zur Maximalstrahlendosisverteilung um einen Faktor
Die Radiotherapieplanung umfasst insbesondere ein Festlegen des Bestrahlungsmusters. Das Festlegen des Bestrahlungsmusters umfasst insbesondere ein Bestimmen der Zieldosisverteilung, beispielsweise der Mindeststrahlendosis in dem Zielvolumen, und/oder der Maximalstrahlendosisverteilung, insbesondere der Maximalstrahlendosis außerhalb des Zielvolumens. Das Festlegen des Bestrahlungsmusters umfasst insbesondere ein Durchführen der Simulation über die ortsaufgelöste Strahlendosis, wobei beispielsweise eine Monte-Carlo-Simulation durchgeführt wird. Das Festlegen des Bestrahlungsmusters erfolgt üblicherweise in einem Radiotherapieplanungssystem nach dem Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes. Das Radiotherapieplanungssystem kann ein Teil der medizinischen Bildgebungseinheit sein oder, insbesondere über ein Radiologieinformationssystem und/oder ein PACS-Bildarchivierungssystem, mit der medizinischen Bildgebungseinheit verbunden sein. Der Nutzer legt das Bestrahlungsmuster üblicherweise gemäß Vorgaben eines den Patienten behandelnden Radioonkologen fest.Radiotherapy planning includes, in particular, determining the radiation pattern. Specifying the radiation 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, carrying out the simulation using the spatially resolved radiation dose, a Monte Carlo simulation being carried out, for example. 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, can be connected to the medical imaging unit. The user usually specifies the radiation pattern in accordance with the specifications of a radio-oncologist treating the patient.
Das Festlegen des Bestrahlungsmusters erfordert üblicherweise, dass der medizinische Bilddatensatz den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweist. Der medizinische Bilddatensatz mit dem quantitativen Bildzustandsparameter und dem kontrastbasierten Bildzustandsparameter ermöglicht insbesondere ein vorteilhaftes Festlegen des Bestrahlungsmusters bei der Radiotherapieplanung. Für das Festlegen des Bestrahlungsmusters werden insbesondere der quantitative Bildzustandsparameter und der kontrastbasierte Bildzustandsparameter gemeinsam bereitgestellt, weil dadurch insbesondere Materialeigenschaften, beispielsweise im Zielvolumen, und das Zielvolumen berücksichtigt werden können.Establishing 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. For the determination of the radiation pattern, in particular the quantitative image state parameter and the contrast-based image state parameter are jointly provided, because in this way in particular material properties, for example in the target volume, and the target volume can be taken into account.
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 Materialeigenschaften abhängt. Die ortsaufgelöste Strahlendosis kann insbesondere mittels des quantitativen Bildzustandsparameters berechnet werden. Die Materialeigenschaften umfassen typischerweise physikalische Materialeigenschaften des Patienten. Der quantitative Bildzustandsparameter ermöglicht insbesondere ein Umrechnen von Pixelwerten des medizinischen Bilddatensatzes in die Materialeigenschaften für das Berechnen der ortsaufgelösten Strahlendosis. Das Umrechnen der Pixelwerte des medizinischen Bilddatensatzes erfolgt insbesondere gemäß einer Umrechnungstabelle. Der quantitative Bildzustandsparameter und/oder der kontrastbasierte Bildzustandsparameter sind insbesondere in den Pixelwerten des medizinischen Bilddatensatzes abgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der quantitative Bildzustandsparameter eine systematische oder statistische Genauigkeit beim Abbilden der Materialeigenschaften in dem medizinischen Bilddatensatz umfassen. Die Pixelwerte des medizinischen Bilddatensatzes können beispielsweise gemäß einer Hounsfield-Unit oder weiteren Bildwertskalen skaliert sein.The quantitative image state parameter preferably depicts the material properties which 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 in particular be calculated using the quantitative image state parameter. The material properties typically include physical material properties of the patient. The quantitative image state parameter enables, in particular, the conversion of pixel values of the medical image data set into the material properties for the calculation of the spatially resolved radiation dose. The pixel values of the medical image data set are converted in particular in accordance with a conversion table. The quantitative image state parameter and / or the contrast-based image state parameter are mapped in particular in the pixel values of the medical image data set. Alternatively or additionally, 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 sets can, for example, be scaled according to a Hounsfield unit or further image value scales.
Der kontrastbasierte Bildzustandsparameter ermöglicht vorteilhafterweise ein Festlegen des Zielvolumens bei der Radiotherapieplanung. Vorzugsweise können in den Pixelwerten des medizinischen Bilddatensatzes das Zielvolumen und/oder das Gewebe außerhalb des Zielvolumens konturiert werden. Der kontrastbasierte Bildzustandsparameter kann alternativ oder zusätzlich einen Fremdkörper, insbesondere ein Implantat, in dem Patienten und/oder ein gesamtes Patientenvolumen abbilden. Die Kontur des Zielvolumens und/oder des Gewebes außerhalb des Zielvolumens und/oder des Fremdkörpers kann beispielsweise zumindest eine Volumenaußengrenze und/oder eine anatomische Landmarke aufweisen, welche insbesondere in den Pixelwerten des medizinischen Bilddatensatzes ermittelt werden. Die Kontur, insbesondere die zumindest eine Volumenaußengrenze, wird insbesondere mittels des kontrastbasierten Bildzustandsparameters ermittelt. Die Kontur kann insbesondere mittels eines Segmentierungs- und/oder Klassifizierungsalgorithmus in dem medizinischen Bilddatensatz gemäß dem kontrastbasierten Bildzustandsparameter ermittelt werden, wobei der Segmentierungs- und/oder Klassifizierungsalgorithmus beispielsweise in einer Recheneinheit der medizinischen Bildgebungseinheit unter Verwendung des medizinischen Bilddatensatzes ausgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Kontur durch den Nutzer mittels des Radiotherapieplanungssystems festgelegt werden. Grundsätzlich kann der kontrastbasierte Bildzustandsparameter ein räumliches Auflösungsvermögen und/oder ein Signal-zu-Rauschen-Verhältnisses des medizinischen Bilddatensatzes umfassen. Das räumliche Auflösungsvermögen und/oder das Signal-zu-Rauschen-Verhältnis kann vorzugsweise örtlich innerhalb des Patienten variiert sein.The contrast-based image state parameter advantageously enables the target volume to be specified in the radiotherapy 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. As an alternative or in addition, the contrast-based image state parameter can depict 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 the target volume and / or the foreign body can, for example, have at least one outer volume limit and / or an anatomical landmark, which are 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 be determined in particular by means of a segmentation and / or classification algorithm in the medical image data set in accordance with the contrast-based image state parameter, the segmentation and / or classification algorithm being carried out, for example, in a computing unit of the medical imaging unit using the medical image data set. Alternatively or additionally, the contour can be determined by the user using the radiotherapy planning system. In principle, the contrast-based image state parameter can include 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.
Die patientenspezifischen Daten des Patienten werden beispielsweise aus dem PACS-Bildarchivierungssystem und/oder dem Radiologieinformationssystem und/oder aus einer Speichereinheit der medizinischen Bildgebungseinheit und/oder aus dem Radiotherapieplanungssystem bereitgestellt. Die patientenspezifischen 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 Fragestellung. Die Informationen über die Lage können eine Rückenlage und/oder eine Bauchlage des Patienten beschreiben. Die Informationen über die Anatomie des Patienten können insbesondere einen Kopf, einen Oberkörper und/oder eine Extremität des Patienten beschreiben. Alternativ oder zusätzlich können die patientenspezifischen Daten umfassen, in welcher physiologischen Phase, insbesondere der Lage und/oder der Anatomie, vorzugsweise der medizinische Bilddatensatz für die Radiotherapieplanung bereitgestellt wird. Die physiologische Phase beschreibt insbesondere eine Herzphase und/oder eine Atemphase des Patienten. In einer Ausführungsform können die patientenspezifischen Daten in drei Kategorien A, B und C unterteilt werden:
- A = {Kopf, Hals, Schulter, Thorax, Abdomen, ...}
- B = {Gehirn, Sinus, Augenhöhle, Karotide, Larynx, Schultergelenk, ...}
- C = {Masse, Anfall, Symptome von Kopfschmerzen, Fraktur, ...}. Die Kategorie C beschreibt insbesondere Varianten der medizinischen Fragestellung.
- A = {head, neck, shoulder, thorax, abdomen, ...}
- B = {brain, sinus, eye socket, carotid, larynx, shoulder joint, ...}
- C = {mass, seizure, symptoms of headache, fracture, ...}. Category C describes in particular variants of the medical question.
Der quantitative Bildzustandsparameter und/oder der kontrastbasierte Bildzustandsparameter können beispielsweise von dem Nutzer, insbesondere mittels des Radiotherapieplanungssystems, angefordert werden. Der quantitative Bildzustandsparameter und/oder der kontrastbasierte Bildzustandsparameter hängen insbesondere von dem bei der Radiotherapieplanung zu planenden Radiotherapieverfahren ab. Das Anfordern des quantitativen Bildzustandsparameters kann insbesondere ein Vorgeben der in dem medizinischen Bilddatensatz abzubildenden Materialeigenschaften umfassen. Das Anfordern des kontrastbasierten Bildzustandsparameters kann insbesondere ein Vorgeben des räumlichen Auflösungsvermögens und/oder des Signal-zu-Rauschen-Verhältnisses, insbesondere im Zielvolumen, des medizinischen Bilddatensatzes umfassen.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 condition parameter and / or the contrast-based image condition parameter depend in particular on the radiotherapy procedure to be planned in radiotherapy planning. The requesting of the quantitative image state parameter can in particular include specifying 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.
Eine Randbedingung ist im Allgemeinen eine Vorgabe, welche der medizinische Bilddatensatz vorteilhafterweise erfüllen soll. Das Anforderungsprofil weist insbesondere mehrere Randbedingungen auf, zumindest den quantitativen Bildzustandsparameter, 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, insbesondere aufweist und/oder abbildet. Die mehreren Randbedingungen des Anforderungsprofils können insbesondere gewichtet werden. Grundsätzlich ist es denkbar, dass der quantitative Bildzustandsparameter in eine quantitative Randbedingung, der kontrastbasierte Bildzustandsparameter in eine kontrastbasierte Randbedingung und/oder die patientenspezifischen Daten in eine patientenspezifische Randbedingung übersetzt werden.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 according to the determined examination protocol advantageously fulfills, in particular has and / or reproduces the several boundary conditions. The several boundary conditions of the requirement profile can be weighted in particular. In principle, it is conceivable that 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.
Das Anfordern kann ein Anfordern der quantitativen Randbedingung und der kontrastbasierten Randbedingung umfassen. Das Bereitstellen der patientenspezifischen Daten kann ein Bereitstellen 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 quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweist. Das Anforderungsprofil weist insbesondere den quantitativen Bildzustandsparameter, insbesondere die quantitative Randbedingung, den kontrastbasierten Bildzustandsparameter, insbesondere die kontrastbasierte Randbedingung, und/oder die patientenspezifischen Daten, insbesondere die patientenspezifische Randbedingung auf. Die Definition des Anforderungsprofils kann automatisch erfolgen.The request may include requesting the quantitative constraint and the contrast-based constraint. The provision of the patient-specific data can be a provision of the include patient-specific constraint. In this case, 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 has in particular the quantitative image state parameter, in particular 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. The requirement profile can be defined automatically.
Das Anforderungsprofil kann beispielsweise umfassen, dass der medizinische Bilddatensatz als Average CT- und/oder tMin- und/oder MaxIP- und/oder Mid-Position-Bilddatensatz bereitgestellt wird. Das Anforderungsprofil kann eine Mindestabbildungstreue des medizinischen Bilddatensatzes aufweisen. Das Anforderungsprofil kann alternativ oder zusätzlich eine technische Randbedingung, insbesondere der medizinischen Bildgebungseinheit, aufweisen. Die technische Randbedingung kann insbesondere eine maximale Rotationsgeschwindigkeit und/oder eine maximale Röhrenspannung und/oder einen maximalen Röhrenstrom und/oder eine maximale Hauptmagnetfeldstärke und/oder eine maximale Gradientenmagnetfeldstärke aufweisen.The requirement profile can include, for example, that the medical image data record is provided 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. As an alternative or in addition, 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.
Die
Das Bildzustandsparameterprofil der als das Untersuchungsprotokoll bestimmten zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage kann das Anforderungsprofil an das Untersuchungsprotokoll insbesondere teilweise oder ganz erfüllen. Das Anforderungsprofil an das Untersuchungsprotokoll ist insbesondere teilweise erfüllt, wenn eine Übereinstimmung zwischen dem Anforderungsprofil und dem Bildzustandsprofil insbesondere größer ist als 70%, vorteilhafterweise 90%, vorzugsweise 90%, besonders vorteilhafterweise 99%. Das Erfüllen des Anforderungsprofils kann dadurch erfolgen, dass der medizinische Bilddatensatz vorzugsweise das Anforderungsprofil erfüllt, insbesondere den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweist. Typischerweise kann in diesem Fall ein Übereinstimmungswert des quantitativen Bildzustandsparameters mit dem Anforderungsprofil sich von einem Übereinstimmungswert des kontrastbasierten Bildzustandsparameters mit dem Anforderungsprofil unterscheiden.The image state parameter profile of the at least one examination protocol template determined as the examination protocol can, in particular, partially or completely meet the requirement profile for the examination protocol. The requirement profile for the examination protocol is in particular partially fulfilled 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. In this case, 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.
Die mehreren Bildzustandsparameterprofile weisen insbesondere den quantitativen Bildzustandsparameter, insbesondere die quantitative Randbedingung, den kontrastbasierten Bildzustandsparameter, insbesondere die kontrastbasierte Randbedingung, und/oder die patientenspezifischen Daten, insbesondere die patientenspezifische Randbedingung und/oder beliebige Kombinationen davon auf. Die mehreren Bildzustandsparameterprofile können zumindest einen Wahrscheinlichkeitswert, insbesondere für die quantitative Randbedingung, den kontrastbasierten Bildzustandsparameter, insbesondere die kontrastbasierte Randbedingung, und/oder die patientenspezifischen Daten, insbesondere die patientenspezifische Randbedingung und/oder beliebige Kombinationen davon aufweisen. Die mehreren Bildzustandsparameterprofile, insbesondere der zumindest eine Wahrscheinlichkeitswert, können vorteilhafterweise abbilden, inwiefern die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen mit den mehreren Bildzustandsparameterprofilen das Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes mit dem quantitativen Bildzustandsparameter und/oder dem kontrastbasierten Bildzustandsparameter ermöglichen. Die mehreren Bildzustandsparameterprofile, insbesondere der zumindest eine Wahrscheinlichkeitswert, geben insbesondere an, dass der gemäß dem Untersuchungsprotokoll bereitgestellte medizinische Bilddatensatz die in dem zugehörigen Bildzustandsparameterprofil enthaltenen quantitativen Bildzustandsparameter und kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweisen und/oder abbilden kann.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 plurality of 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 condition 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 condition parameter profiles enable the medical image data record with the quantitative image condition parameter and / or the contrast-based image condition parameter to be made available. The multiple image condition parameter profiles, in particular the at least one probability value, indicate in particular that the medical image data record provided according to the examination protocol can have and / or display the quantitative image condition parameters and contrast-based image condition parameters contained in the associated image condition parameter profile.
Die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen weisen insbesondere eine erste Untersuchungsprotokollvorlage mit einem ersten Bildzustandsparameterprofil und eine zweite Untersuchungsprotokollvorlage mit einem zweiten Bildzustandsparameterprofil auf. Die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen sind insbesondere in der Speichereinheit der medizinischen Bildgebungseinheit gemeinsam mit den mehreren Bildzustandsparameterprofilen abgespeichert. Die Speichereinheit kann eine Datenbank umfassen. The plurality of examination protocol templates in particular have a first examination protocol template with a first image condition parameter profile and a second examination protocol template with a second image condition 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.
Die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen weisen insbesondere verschiedene Kombinationen an Untersuchungsprotokollparameter auf, wobei die mehreren Bildzustandsparameterprofile typischerweise von der Kombination der Untersuchungsprotokollparameter, insbesondere direkt, abhängen. Die Untersuchungsprotokollparameter der als das Untersuchungsprotokoll bestimmten Untersuchungsprotokollparameter weist typischerweise ebenfalls das bestimmte Untersuchungsprotokoll auf. In anderen Worten wird typischerweise durch das Bestimmen aus der Untersuchungsprotokollvorlage das Untersuchungsprotokoll. Das Bestimmen kann insbesondere ein Auswählen einer Untersuchungsprotokollvorlage zum Erfassen der Messdaten umfassen. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Untersuchungsprotokollparameter in modifizierbare und unveränderliche Untersuchungsprotokollparameter unterteilt werden können. Beispielsweise kann das Bestimmen der zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen ein Anpassen des bestimmten Untersuchungsprotokolls, insbesondere der modifizierbaren Untersuchungsprotokollparameter des bestimmten Untersuchungsprotokolls, umfassen. Das Anpassen kann automatisch durch die Recheneinheit der medizinischen Bildgebungseinheit und/oder durch den Nutzer erfolgen.The several examination protocol templates in particular have different combinations of examination protocol parameters, the several image state parameter profiles typically depending, 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. In other words, the examination protocol is typically determined by the determination from the examination protocol template. The determination can in particular include selecting an examination protocol template for acquiring the measurement data. In principle, it is conceivable that the examination protocol parameters can be divided into modifiable and unchangeable examination protocol parameters. For example, 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 adaptation can be done automatically by the computing unit of the medical imaging unit and / or by the user.
Das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls beschreibt insbesondere das Bestimmen der zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll. Das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls kann insbesondere ein Vergleichen des Anforderungsprofils mit den mehreren Bildzustandsparameterprofilen umfassen, wobei vorzugsweise die mehreren Bildzustandsparameterprofile gemäß einer Übereinstimmung des Vergleichsergebnisses sortiert werden. Beispielsweise kann diejenige zumindest eine Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen 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 Untersuchungsprotokolls berücksichtigt insbesondere die technische Randbedingung. Beim Bestimmen der zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll werden die patientenspezifischen Daten, der quantitative Bildzustandsparameter und der kontrastbasierte Bildzustandsparameter vorteilhafterweise derart berücksichtigt, dass der gemäß dem Untersuchungsprotokoll 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 medizinische Bilddatensatz, insbesondere eine virtuelle Repräsentation des medizinischen Bilddatensatzes mit den Materialeigenschaften und/oder dem Zielvolumen, angefordert werden, vorteilhafterweise bevor der medizinische Bilddatensatz erfasst wird.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 include, in particular, a comparison of the requirement profile with the multiple image condition parameter profiles, wherein the multiple image condition parameter profiles are preferably sorted according to a match of the comparison result. For example, 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. When determining the at least one examination protocol template from the plurality of examination protocol templates as the examination protocol, 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 has the associated image state parameter profile and thus the quantitative image state parameter and the contrast-based image state can. 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 advantageously be requested from the medical imaging unit, advantageously before the medical image data set is acquired.
Das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls kann insbesondere ein Minimieren einer Kostenfunktion umfassen, wobei das Anforderungsprofil und die mehreren Bildzustandsparameterprofile als Eingangsparameter eingehen. Das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls kann in der medizinischen Bildgebungseinheit, insbesondere in der Recheneinheit der medizinischen Bildgebungseinheit, vorteilhafterweise ohne Nutzerinteraktion, automatisch erfolgen, wobei die Recheneinheit insbesondere mit der Speichereinheit zum Abrufen der mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen mit den zugehörigen Bildzustandsparameterprofilen ausgebildet ist.The determination of the examination protocol can in particular comprise minimizing a cost function, the requirement profile and the multiple image state parameter profiles being received 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.
Aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen können mehrere Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll bestimmt werden. In anderen Worten kann das Untersuchungsprotokoll auf einer ersten Untersuchungsprotokollvorlage und auf einer zweiten Untersuchungsprotokollvorlage basieren. In diesem Fall weist das Untersuchungsprotokoll typischerweise eine erstes Teiluntersuchungsprotokoll gemäß der ersten Untersuchungsprotokollvorlage und ein zweites Teiluntersuchungsprotokoll gemäß der zweiten Untersuchungsprotokollvorlage auf. Das Erfassen der Messdaten kann insbesondere gemäß dem ersten Teiluntersuchungsprotokoll der ersten Untersuchungsprotokollvorlage und gemäß dem zweiten Teiluntersuchungsprotokoll der zweiten Untersuchungsprotokollvorlage erfolgen. Die zweite Untersuchungsprotokollvorlage kann beispielsweise eine Kontrastmittelinjektion umfassen, wobei die erste Untersuchungsprotokollvorlage nativ, insbesondere ohne Kontrastmittelinjektion, erfolgt. In diesem Fall unterscheidet sich ein Kontrastmittelparameter zwischen der ersten Untersuchungsprotokollvorlage und der zweiten Untersuchungsprotokollvorlage. Wenn die als Untersuchungsprotokoll bestimmte Untersuchungsprotokollvorlage die Kontrastmittelinjektion aufweist, weist typischerweise das bestimmte Untersuchungsprotokoll die Kontrastmittelinjektion auf.From the several examination protocol templates, several examination protocol templates can be determined as the examination protocol. In other words, the examination protocol can be based on a first examination protocol template and on a second examination protocol template. In this case 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 measurement data can be recorded 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 comprise, for example, a contrast agent injection, the first examination protocol template being carried out natively, in particular without injection of contrast agent. In this case, 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.
Das Erfassen der Messdaten erfolgt insbesondere gemäß den Untersuchungsprotokollparametern 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 Teiluntersuchungsprotokoll erfasst. Die medizinische Bildgebungseinheit ist insbesondere zum Erfassen der Messdaten ausgebildet. Beispielsweise weist die medizinische Bildgebungseinheit dafür die Patientenliege, eine Röntgenquelle, einen Röntgendetektor, eine Hauptmagnetfeldeinheit, eine Gradientenmagnetfeldeinheit und/oder eine Kontrastmittelinjektionseinheit auf.The measurement data are recorded in particular in accordance with the examination protocol parameters of the examination protocol. When acquiring the measurement data, the patient is stored, for example, on a patient couch of the medical imaging unit. When acquiring the measurement data, for example, first measurement data according to the first partial examination protocol and second measurement data according to the second partial examination protocol detected. The medical imaging unit is designed in particular to acquire the measurement data. For this purpose, for example, the medical imaging unit 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.
Der medizinische Bilddatensatz kann mehrere medizinische Bilder aufweisen, welche beispielsweise räumlich und/oder zeitlich aufgelöst sind und/oder zusammen betrachtet den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter. Die räumlich aufgelösten medizinischen Bilder können beispielsweise einen dreidimensionalen medizinischen Bilddatensatz bilden. Der medizinische Bilddatensatz kann zumindest ein zeitlich aufgelöster dreidimensionaler medizinischer 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 Untersuchungsprotokollvorlage aufweist. Das erste medizinische Bild kann insbesondere den quantitativen Bildzustandsparameter aufweisen 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 medizinische Bild und der zweite medizinische Bild derart zusammengefasst werden, dass ein drittes medizinisches Bild den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der medizinische Bilddatensatz ein einziges medizinisches Bild aufweist, welches den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter 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 Abbildung des quantitativen Bildzustandsparameters die Umrechnungstabelle der Pixelwerte aufweist, wobei die zweite quantitative Abbildung in Metadaten des medizinischen Bilddatensatzes, insbesondere in Textform, abgespeichert ist.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 form a three-dimensional medical image data record, for example. The medical image data record can be at least one temporally resolved three-dimensional medical image data record. In principle, it is conceivable that 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. In other words, 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 set has a single medical image which has the quantitative image state parameter and the contrast-based image state parameter together. The medical image data set can have the quantitative image state parameter such that a first quantitative image of the quantitative image state parameter is represented in the pixel values of the medical image data set and a second quantitative image of the quantitative image state parameter has the conversion table of the pixel values, the second quantitative image in metadata of the medical image data set , especially in text form.
Das erste medizinische Bild, das zweite medizinischen Bild und/oder das dritte medizinische Bild können ein Radiotherapieplanungsdosisbild, ein Radiotherapieplanungskonturbild, ein Radiotherapieplanungsbild mit Wahrscheinlichkeitswerten über einen Behandlungserfolg im Zielvolumen, insbesondere des Tumors, und/oder ein Radiotherapieplanungsbild mit Annotationen einzeln oder in Kombination aufweisen.The first medical image, the second medical image and / or the third medical image can have 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.
Dadurch dass der medizinische Bilddatensatz den quantitativen Bildzustandsparameter und den kontrastbasierten Bildzustandsparameter aufweist, weist der medizinische Bilddatensatz vorzugsweise das dem Untersuchungsprotokoll zugehörige Bildzustandsprofil auf und/oder erfüllt insbesondere das Anforderungsprofil.Because 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.
Das Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes kann ein Speichern des medizinischen Bilddatensatzes in der Speichereinheit der medizinischen Bildgebungseinheit umfassen, wobei das Radiotherapieplanungssystem auf die Speichereinheit zum Abrufen des medizinischen Bilddatensatzes vorzugsweise zugreifen kann. Alternativ oder zusätzlich kann der medizinischen Bilddatensatz in dem Radiologieinformationssystem und/oder dem PACS-Bildarchivierungssystem abgespeichert und/oder auf einer Anzeigeeinheit, insbesondere des Radiotherapieplanungssystems, dem Nutzer bereitgestellt werden.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, wherein the radiotherapy planning system can preferably access the storage unit for calling up the medical image data set. Alternatively or additionally, the medical image data record 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.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass gemäß dem quantitativen Bildzustandsparameter und dem kontrastbasierten Bildzustandsparameter ein weiteres Bildzustandsparameterprofil gebildet wird, welches gemeinsam mit der als Untersuchungsprotokoll bestimmten Untersuchungsprotokollvorlage in die Speichereinheit übertragen und die Untersuchungsprotokollvorlage in der Speichereinheit um das weitere Bildzustandsparameterprofil ergänzt wird.In principle, it is conceivable that, in accordance with the quantitative image condition parameter and the contrast-based image condition parameter, a further image condition parameter profile is formed, which is transferred to the storage unit together with the examination protocol template determined as the examination protocol, and the examination protocol template in the storage unit is supplemented by the further image condition parameter profile.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der quantitative Bildzustandsparameter eine ortsaufgelöste Verteilung in dem Patienten mindestens eines Parameters der folgenden Liste aufweist:
- - ein Bremsvermögen,
- - eine Elektronendichte,
- - eine Massendichte. Der quantitative Bildzustandsparameter kann alternativ oder zusätzlich eine ortsaufgelöste Verteilung in dem Patienten eines Schwächungskoeffizienten aufweisen. Die ortsaufgelöste Verteilung in dem Patienten beschreibt insbesondere ortsbezogene Pixelwerte in dem medizinischen Bilddatensatz. Die ortsbezogenen Pixelwerte weisen insbesondere ein pixelbezogenes Bremsvermögen, eine pixelbezogene Elektronendichte und/oder eine pixelbezogene Massendichte auf. Das Bremsvermögen, die Elektronendichte und/oder die Massendichte können einzeln oder in Kombination die, insbesondere physikalischen, Materialeigenschaften bilden. Die ortsaufgelöste Verteilung des quantitativen Bildzustandsparameters weist insbesondere die Materialeigenschaften, beispielsweise das Bremsvermögen, die Elektronendichte und/oder die Massendichte, im Zielvolumen und oder im Gewebe außerhalb des Zielvolumens auf.
- - braking ability,
- - an electron density,
- - a mass density. As an alternative or in addition, the quantitative image state parameter can have a spatially resolved distribution in the patient of an attenuation 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 have, in particular, 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 form the, in particular physical, material properties individually or in combination. The spatially resolved distribution of the quantitative image state parameter has, in particular, the material properties, for example the braking capacity, the electron density and / or the mass density, in the target volume and or in the tissue outside the target volume.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der kontrastbasierte Bildzustandsparameter mindestens einen Parameter der folgenden Liste aufweist:
- - eine Kontur eines bei der Radiotherapieplanung auszuschließenden Organs des Patienten,
- - eine Kontur eines bei der Radiotherapieplanung einzuschließenden Tumors des Patienten. Der kontrastbasierte Bildzustandsparameter kann insbesondere eine ortsaufgelöste Verteilung des mindestens einen Parameters der vorigen Liste aufweisen. Die Kontur des bei der Radiotherapieplanung einzuschließenden Tumors des Patienten kann der Kontur des Zielvolumens entsprechen. In anderen Worten weist das Zielvolumen insbesondere den bei der Radiotherapieplanung einzuschließenden Tumor des Patienten auf. Die Kontur des bei der Radiotherapieplanung einzuschließenden Tumors umfasst bei der Radiotherapie gemäß der Radiotherapieplanung insbesondere die Mindeststrahlendosis. Die Kontur des bei der Radiotherapieplanung auszuschließenden Organs des Patienten kann einer Kontur des Risikoorgans und/oder einer Kontur des Gewebes außerhalb des Zielvolumens entsprechen. Die Kontur des bei der Radiotherapieplanung auszuschließenden Organs umfasst bei der Radiotherapie gemäß der Radiotherapieplanung insbesondere die Maximalstrahlendosis.
- a contour of an organ of the patient to be excluded in the planning of radiotherapy,
- - a contour of a patient's tumor to be included in the radiotherapy planning. The contrast-based image state 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 radiotherapy planning can correspond to the contour of the target volume. In other words, the target volume has in particular the tumor of the patient to be included in the radiotherapy planning. The contour of the tumor to be included in the radiotherapy planning includes in particular the minimum radiation dose in the radiotherapy according to the radiotherapy planning. The contour of the patient's organ to be excluded in radiotherapy planning 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 the radiotherapy planning includes in particular the maximum radiation dose in the radiotherapy according to the radiotherapy planning.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bestimmen der zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll ein Bestimmen einer spektralen Auflösung des Untersuchungsprotokolls und/oder ein Bestimmen einer Abfolge von mehreren als das Untersuchungsprotokoll bestimmten Untersuchungsprotokollvorlagen umfasst. Diese Ausführungsform bietet insbesondere einen Vorteil, dass in Abhängigkeit von dem Anforderungsprofil, 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 umfasst. Für die Dual-Energie-Messung kann die medizinische Bildgebungseinheit insbesondere mehrere Röntgenquellen mit unterschiedlichen Röhrenspannungen und/oder eine Röntgenquelle mit zeitlich variierender Röhrenspannung und/oder eine Röntgenquelle mit Energiefilter und/oder den Photonenzählenden 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 Kontrastmittelinjektion umfasst und die erste Untersuchungsprotokollvorlage nativ ohne Kontrastmittelinjektion erfolgt, kann die Abfolge der mehreren als das Untersuchungsprotokoll bestimmten Untersuchungsprotokollvorlagen derart bestimmt werden, dass zunächst das erste Teiluntersuchungsprotokoll nativ ohne Kontrastmittelinjektion und daraufhin das zweite Teiluntersuchungsprotokoll mit der Kontrastmittelinjektion durchgeführt wird. Alternativ ist auch eine umgekehrte Reihenfolge denkbar. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, weil typischerweise die, insbesondere physikalischen, Materialeigenschaften, und/oder die Genauigkeit beim Abbilden der Materialeigenschaften von der spektralen Auflösung abhängen.One embodiment provides that determining 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 in particular an advantage that, depending on the requirement profile, in particular automatically, it is determined whether the examination protocol comprises, for example, a single-energy measurement and / or a dual-energy measurement and / or the use of a photon-counting X-ray detector. For the dual-energy measurement, 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-counting x-ray detector. Typically, the spectral resolution differs between single-energy measurement, dual-energy measurement and when using the photon-counting X-ray detector. In particular, if the second examination protocol template comprises the contrast agent injection and the first examination protocol template takes place natively without contrast agent injection, the sequence of the several examination protocol templates determined as the examination protocol can be 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 is carried out with the contrast agent injection. Alternatively, 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.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der quantitative Bildzustandsparameter und/oder der kontrastbasierte Bildzustandsparameter in Abhängigkeit von der Radiotherapieplanung automatisch angefordert werden. Vorteilhafterweise kann also die medizinische Bildgebungseinheit automatisch die Materialeigenschaften in Abhängigkeit von dem Radiotherapieverfahren bei der Radiotherapie anfordern und/oder erfassen. Die Radiotherapieplanung 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 vorteilhafterweise kann für die Photonen-Strahlung die Elektronendichte und/oder für die Hadronenbasierte-Strahlung das Bremsvermögen als quantitativer Bildzustandsparameter angefordert werden.One embodiment provides that the quantitative image condition parameter and / or the contrast-based image condition parameter are requested automatically depending on the radiotherapy planning. Advantageously, the medical imaging unit can automatically request and / or record the material properties as a function of the radiotherapy method in radiotherapy. The radiotherapy 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. Particularly advantageously, 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.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bereitstellen der patientenspezifischen Daten ein Erfassen von kamerabasierten Bilddaten des Patienten und/oder von mittels der medizinischen Bildgebungseinheit erfassten Übersichtsbildern des Patienten umfasst. Besonders vorteilhafterweise kann also die medizinische Bildgebungseinheit die patientenspezifischen Daten automatisch bereitstellen. Die medizinische Bildgebungseinheit kann eine stereoskopische Kamera für das Erfassen der kamerabasierten Bilddaten des Patienten aufweisen. Das Erfassen der Übersichtsbilder kann ein Erfassen von Lokalizer-Übersichtsbildern umfassen und/oder mittels der Röntgenquelle, des Röntgendetektors, der Hauptmagnetfeldeinheit und/oder der Gradientenmagnetfeldeinheit erfolgen.One embodiment provides that the provision of the patient-specific data comprises 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. Particularly advantageously, 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.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bereitstellen der patientenspezifischen Daten ein Bereitstellen von physiologischen Messdaten des Patienten und/oder von einer Gesundheitsakte 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 diesem Fall ist insbesondere eine Dosisbelastung des Patienten verringert. Grundsätzlich ist es denkbar, dass zusätzlich zu den physiologischen Messdaten des Patienten und/oder zur Gesundheitsakte 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 medizinische Bildgebungseinheit kann dafür insbesondere eine physiologische Messeinheit aufweisen. Die physiologischen Messdaten können insbesondere eine Anzahl der als das Untersuchungsprotokoll bestimmten Untersuchungsprotokollvorlagen beeinflussen. 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.One embodiment provides that the provision of the patient-specific data comprises provision of physiological measurement data of the patient and / or of a patient's health record. According to this embodiment, 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 there is in particular a dose load on the patient decreased. In principle, it is conceivable that in addition to the physiological measurement data of the patient and / or the patient's health record, the camera-based image data and / or the overview images of the patient are provided. The physiological measurement data in particular show the heart phase and / or the breathing phase of the patient. For this purpose, 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.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die mehreren Bildzustandsparameterprofile der mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen derart bestimmt werden, dass weitere medizinische Bilddatensätze mit zugeordneten Untersuchungsprotokollvorlagen bereitgestellt werden, wobei ein weiterer quantitativer Bildzustandsparameter und/oder ein weiterer kontrastbasierter Bildzustandsparameter in den weiteren medizinischen Bilddatensätzen ermittelt wird, wodurch zumindest eines der mehreren Bildzustandsparameterprofile bestimmt wird. Die weiteren medizinischen Bilddatensätze mit den zugeordneten Untersuchungsprotokollvorlagen können beispielsweise aus dem Radiologieinformationssystem und/oder dem PACS-Bildarchivierungssystem, insbesondere der Recheneinheit, der medizinischen Bildgebungseinheit bereitgestellt werden. Insbesondere die Recheneinheit der medizinischen Bildgebungseinheit ist ausgebildet den weiteren quantitativen Bildzustandsparameter und/oder den weiteren kontrastbasierten Bildzustandsparameter in den weiteren medizinischen Bilddatensätzen zu ermitteln und das zumindest eine Bildzustandsparameterprofil zu bestimmen.One embodiment provides that the plurality of image condition parameter profiles of the plurality of examination protocol templates are determined in such a way that further medical image data sets with associated examination protocol templates are provided, a further quantitative image condition parameter and / or a further contrast-based image condition parameter being determined in the further medical image data records, whereby at least one of the several image state parameter profiles is determined. The further medical image data sets with the associated examination protocol templates can be provided, for example, from the radiology information system and / or the PACS image archiving system, in particular the computing unit, of the medical imaging unit. In particular, the computing unit of the medical imaging unit is designed to determine the further quantitative image state parameter and / or the further contrast-based image state parameter in the further medical image data sets and to determine the at least one image state parameter profile.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bestimmen der zumindest einen Untersuchungsprotokollvorlage aus den mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen als das Untersuchungsprotokoll das Vergleichen des Anforderungsprofils mit den mehreren Bildzustandsparameterprofilen umfasst. Dadurch ist vorteilhafterweise ein schnelles Bestimmen des Untersuchungsprotokolls möglich.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 enables the examination protocol to be determined quickly.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen mindestens einen Untersuchungsprotokollparameter der folgenden Liste aufweisen:
- - einen Akquisitionsparameter,
- - einen Rekonstruktionsparameter,
- - einen Kontrastmittelparameter. Der Kontrastmittelparameter kann insbesondere festlegen, ob und inwiefern die Kontrastmittelinjektion beim Erfassen der Messdaten erfolgt. Der Rekonstruktionsparameter beschreibt insbesondere eine Rekonstruktionsvorschrift, welche einen Rekonstruktionskernel umfassen 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 Akquisitionsparameter 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 maximale Röhrenspannung und/oder den maximalen Röhrenstrom und/oder die maximale Gradientenmagnetfeldstärke beschreiben.
- - an acquisition parameter,
- - a reconstruction parameter,
- - a contrast medium parameter. 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.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass beim Bereitstellen der mehreren Untersuchungsprotokollvorlagen ein Klassifizierungssystem 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, und wobei beim Bestimmen des Untersuchungsprotokolls der zumindest eine Knoten identifiziert wird, wessen zugeordnetes zumindest eines Bildzustandsparameterprofil das Anforderungsprofil erfüllt. Das Klassifizierungssystem kann insbesondere in Klassifizierungssystemprogrammcodemitteln abgebildet sein, welche beispielsweise in der Recheneinheit der medizinischen Bildgebungseinheit ausgeführt werden. Das Identifizieren des zumindest einen Knoten kann insbesondere dem Bestimmen des Untersuchungsprotokolls entsprechen.One embodiment provides that when the several examination protocol templates are provided, a classification system for the several examination protocol templates is provided, the classification system having several hierarchically arranged categories with at least one node, the at least one node being assigned at least one of the several image state parameter profiles and the plurality of examination protocol templates are identifiable 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 in particular correspond to the determination of the examination protocol.
Die mehreren hierarchisch geoordneten Kategorien weisen typischerweise 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 einen weiteren Knoten aufweisen. Der ersten Kategorie kann beispielsweise die quantitative Randbedingung, die kontrastbasierte Randbedingung, die patientenspezifische Randbedingung und/oder die technische Randbedingung zugeordnet werden, während 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 Randbedingung, die patientenspezifische Randbedingung und/oder die technische Randbedingung gemäß der Zuordnung zu den mehreren hierarchisch geoordneten Kategorien vorteilhafterweise hierarchisch 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 gewichtet werden. Die Bildzustandsparameterprofile können insbesondere gemäß der Gewichtung unterteilt werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass mehrere hierarchisch geoordnete Kategorien gemäß der patientenspezifischen Randbedingung sortiert sind. In diesem Fall kann beispielsweise die erste Kategorie die Kategorie
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Klassifizierungssystem 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 Entscheidungsbaum ist insbesondere vorteilhaft, weil das Bestimmen des Untersuchungsprotokolls in diesem Fall deterministisch ist. Der Entscheidungsbaum ist üblicherweise in Programmcodemitteln einfacher abzubilden als das künstliche neuronale Netz. Mittels des künstlichen neuronalen Netzes kann typischerweise das Untersuchungsprotokoll schneller bestimmt werden als vergleichsweise mit dem Entscheidungsbaum. Grundsätzlich 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.One embodiment provides that 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 means than the artificial neural network. Using the artificial neural network, the examination protocol can typically be determined more quickly than with the decision tree. In principle, it is conceivable that 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.
Das künstliche neuronale Netz weist typischerweise eine Eingangsschicht und eine Ausgangsschicht auf, wobei üblicherweise die Eingangsschicht und die Ausgangsschicht über die gewichteten Verbindungen verbunden sind. Die gewichteten Verbindungen können gewichtete Kanten zwischen Knoten in der Eingangsschicht und der Ausgangsschicht und/oder versteckte Schichten zwischen der Eingangsschicht und der Ausgangsschicht aufweisen. An der Eingangsschicht liegt insbesondere das Anforderungsprofil an, während an der Ausgangsschicht typischerweise das bestimmte Untersuchungsprotokoll bereitgestellt wird. Vorteilhafterweise ist das künstliche neuronale Netz ein rekurrentes künstliches neuronales Netz, welches gemäß dem Bestimmen des Untersuchungsprotokolls weiterentwickelt und/oder verbessert werden kann.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. In particular, 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.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bereitstellen des Klassifizierungssystems ein Anpassen des Klassifizierungssystems an weitere medizinische Bilddatensätze mit zugeordneten Untersuchungsprotokollvorlagen umfasst. Das Anpassen des Klassifizierungssystems kann ein Klassifizieren der weiteren medizinischen Bilddatensätzen, insbesondere in der Recheneinheit der medizinischen Bildgebungseinheiten, umfassen. Wenn das Klassifizierungssystem das künstliche neuronale Netz umfasst, kann das Anpassen des Klassifizierungssystems ein Trainieren des künstlichen neuronalen Netzes und/oder das Verbessern des rekurrenten künstlichen neuronalen Netzes umfassen. Beim Trainieren des künstlichen neuronalen Netzes liegen typischerweise an der Ausgangsschicht die den weiteren medizinischen Bilddatensätzen zugeordneten Untersuchungsprotokollvorlagen und an der Eingangsschicht Bildzustandsparameterprofile der weiteren medizinischen Bilddatensätze an, wobei vorzugsweise die gewichteten Verbindungen, insbesondere die gewichteten Kanten, festgelegt werden. Wenn das Klassifizierungssystem den Entscheidungsbaum umfasst, kann das Anpassen des Klassifizierungssystems ein Festlegen der hierarchisch geordneten Kategorien mit dem zumindest einen Knoten umfassen.One embodiment provides that 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. When training the artificial neural network, the examination protocol templates associated with the further medical image data sets are typically present at the output layer and image status parameter profiles of the further medical image data sets are present at the input layer, the weighted connections, in particular the weighted edges, preferably being established. If the classification system includes the decision tree, adapting the classification system can include establishing the hierarchically ordered categories with the at least one node.
Eine erfindungsgemäße medizinische Bildgebungseinheit weist eine Recheneinheit auf, wobei die medizinische Bildgebungseinheit nach dem Verfahren für das Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes für die Radiotherapieplanung des Patienten mittels der medizinischen Bildgebungseinheit ausgebildet ist. Die Recheneinheit weist insbesondere einen Prozessor und/oder einen Arbeitsspeicher auf.A medical imaging unit according to the invention has a computing unit, the medical imaging unit being designed according to the method for providing the medical image data set for 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.
Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher der Recheneinheit ladbar ist, weist Programmcodemittel auf, um das Verfahren für das Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes für die Radiotherapieplanung des Patienten mittels der medizinischen Bildgebungseinheit auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit ausgeführt wird. Das Verfahren für das Bereitstellen des medizinischen Bilddatensatzes für die Radiotherapieplanung des Patienten mittels der medizinischen Bildgebungseinheit kann insbesondere Schritte eines computerimplementierten Verfahrens aufweisen. Das Computerprogrammprodukt kann insbesondere die Klassifizierungssystemprogrammcodemittel umfassen.A computer program product according to the invention, which can be loaded directly into a memory of the computing unit, has program code means in order to carry out 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 the radiotherapy planning of the patient by means of the medical imaging unit can, in particular, take steps of a computer-implemented method. The computer program product can in particular comprise the classification system program code means.
Das Computerprogrammprodukt kann ein Computerprogramm sein oder ein Computerprogramm umfassen. Das Computerprogrammprodukt weist insbesondere die Programmcodemittel auf, welche die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte abbilden. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren definiert und wiederholbar ausgeführt sowie eine Kontrolle über eine Weitergabe des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeübt werden. Das Computerprogrammprodukt ist vorzugsweise derart konfiguriert, dass die Recheneinheit mittels des Computerprogrammprodukts die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Programmcodemittel können insbesondere in einen Speicher der Recheneinheit geladen und typischerweise mittels eines Prozessors der Recheneinheit mit Zugriff auf den Speicher ausgeführt werden. Wenn das Computerprogrammprodukt, insbesondere die Programmcodemittel, in der Recheneinheit ausgeführt wird, können typischerweise alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem physischen, computerlesbaren Medium gespeichert und/oder digital als Datenpaket in einem Computernetzwerk hinterlegt. Das Computerprogrammprodukt kann das physische, computerlesbare Medium und/oder das Datenpaket in dem Computernetzwerk darstellen. So kann die Erfindung auch von dem physischen, computerlesbaren Medium und/oder dem Datenpaket in dem Computernetzwerk ausgehen. Das physische, computerlesbare Medium ist üblicherweise 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, computerlesbare Medium insbesondere lesend zugreifen kann. Das Datenpaket 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.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 carried out in a defined and repeatable manner and control can be exercised over a transfer of the method according to the invention. 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, typically all of the inventive embodiments of the described method can 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 can usually be connected 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, as a result of which the computing unit can have read access to the physical, computer-readable medium in particular. The data packet can preferably be retrieved from the computer network. The computer network can have the computing unit or can be indirectly connected to the computing unit by means of a wide area network (WAN) or a (wireless) local area network connection (WLAN or LAN). For example, 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.
Bei der Beschreibung der Vorrichtung erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auf das Verfahren zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können Ansprüche auf das Verfahren mit Merkmalen der Vorrichtung weitergebildet sein und umgekehrt. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in dem Verfahren verwendet werden.Features, advantages or alternative embodiments mentioned in the description of the device are also to be transferred to the method and vice versa. In other words, claims on the method can be developed with features of the device and vice versa. In particular, the device according to the invention can be used in the method.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Grundsätzlich werden in der folgenden Figurenbeschreibung im Wesentlichen gleich bleibende Strukturen und Einheiten mit demselben Bezugszeichen wie beim erstmaligen Auftreten der jeweiligen Struktur oder Einheit benannt.The invention is described and explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiments illustrated in the figures. Basically, in the following description of the figures, structures and units that remain essentially the same are given the same reference numerals as when the respective structure or unit first appeared.
Es zeigen:
-
1 ein Verfahren für ein Bereitstellen eines medizinischen Bilddatensatzes für eine Radiotherapieplanung eines Patienten mittels einer medizinischen Bildgebungseinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel, -
2 das Verfahren in einem zweiten Ausführungsbeispiel und -
3 eine medizinische Bildgebungseinheit in einem dritten Ausführungsbeispiel.
-
1 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, -
2 the method in a second embodiment and -
3 a medical imaging unit in a third embodiment.
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Grundsätzlich ist es denkbar, dass die drei Ausführungen von Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
- - ein Bremsvermögen,
- - eine Elektronendichte,
- - eine Massendichte.
- - braking ability,
- - an electron density,
- - a mass density.
Verfahrensschritt
- - eine Kontur eines bei der Radiotherapieplanung auszuschließenden Organs des Patienten,
- - eine Kontur eines bei der Radiotherapieplanung einzuschließenden Tumors des Patienten.
- a contour of an organ of the patient to be excluded in the planning of radiotherapy,
- - a contour of a patient's tumor to be included in the radiotherapy planning.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Parameter in den beiden Listen der beiden Verfahrensschritte
Verfahrensschritt
- - einen Akquisitionsparameter,
- - einen Rekonstruktionsparameter,
- - einen Kontrastmittelparameter.
- - an acquisition parameter,
- - a reconstruction parameter,
- - a contrast medium parameter.
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
In diesem Ausführungsbeispiel ist die medizinische Bildgebungseinheit
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung dennoch nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in more detail by the preferred exemplary embodiments, the invention is nevertheless not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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Also Published As
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