DE3931531A1 - Medizinische diagnostikanlage mit zwei unterschiedlichen bildgebenden systemen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer medizinischen Diagnostikanlage mit zwei unterschiedlichen bildgebenden Systemen sowie einem Bildrechner für jedes System.

Es sind bildgebende System bekannt, die die Darstellung sehr feiner Details ermöglichen. Ein solches System ist zum Beispiel ein Angiographiesystem zur Darstellung von Blutgefäßen, insbe­ sondere mit Hilfe der digitalen Subtraktionsangiographie. An­ dere bildgebende Systeme, z. B. ein mit Magnetresonanz arbeiten­ des System (MR-System) oder ein Computertomograph, ermöglichen die Darstellung feiner Blutgefäße nicht. Sie ermöglichen aber durch entsprechende Ordnung der Bilddaten mehrerer paralleler Schichten des Untersuchungsobjektes eine dreidimensionale Dar­ stellung dieses Untersuchungsobjektes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine medizinische Diagnostikanlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einem Bildaufnahmesystem, in dem feine Bilddetails, insbe­ sondere feine Blutgefäße, prinzipiell nicht darstellbar sind, diese Darstellbarkeit trotzdem ermöglicht ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bild­ daten des ersten Systems den Bilddaten des zweiten Systems maß­ gerecht überlagert werden. Bei der Erfindung wird das insbeson­ dere dreidimensionale Bild eines bildgebenden Systems dadurch verbessert, daß es durch das Bild eines anderen Systems, das vorher angefertigt worden ist, ergänzt wird. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, den dreidimensionalen Verlauf von Gefäßen in einem MR-Bild zu ergänzen. Die Blutgefäße werden an sich in diesem Bild wiedergegeben. Sie sind auch in einem durch ein Angiographiesystem angefertigten Bild enthalten, welches jedoch auch feine Blutgefäße erfaßt. Dickere Blutgefäße in ei­ nem MR-Bild können demgemäß rechnerisch der Darstellung dieser Gefäße in einem Angiographiebild zugeordnet werden und die da­ von ausgehenden und sich daran anschließenden feinen Gefäße können in das MR-Bild übertragen werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Im unteren Teil der Zeichnung ist ein MR-System 29 zur Darstel­ lung von Bildern eines Patienten mit Hilfe der Magnetresonanz beschrieben. Es ist ein Spulensystem 1 dargestellt, das vier Magnetspulen 2, 3, 4, 5 aufweist, die von einem Magnetnetzgerät 6 gespeist sind und ein homogenes Magnetfeld in z-Richtung (Längsrichtung des Patiententisches) erzeugen. Zur Erzeugung eines Feldgradienten dienen Gradientenspulen 7. Aufgrund des erzeugten Feldgradienten wird bei Zuführung eines Hochfrequenz­ impulses zu einer Hochfrequenzspule 9 die Kernresonanz nur in einer bestimmten Schicht eines im Spulensystem liegenden Pa­ tienten 10 angeregt. Dies ist deshalb der Fall, weil zu jeder Frequenz des Anregungsimpulses eine bestimmte magnetische Fluß­ dichte gehört und nur dort, wo diese Flußdichte auch herrscht, die Anregung erfolgt. Die Anregungsimpulse werden durch einen Hochfrequenzoszillator 11 erzeugt und der Hochfrequenzspule 9 über einen Modulator 12 und einen Sendeverstärker 13 zugeführt.

Nach dem Ende eines Anregungsimpulses werden die erzeugten Kern­ spins durch die Hochfrequenzspule 9 ausgelesen und entsprechende Signale über einen Signalverstärker 14 und einen phasenempfind­ lichen Gleichrichter 15 einem Prozeßrechner 16 zugeführt. Der phasenempfindliche Gleichrichter 15 wird vom Hochfrequenzoszil­ lator 11 hierzu nach dem Ende eines Hochfrequenzimpulses ent­ sprechend aktiviert. Aufgrund des erzeugten Feldgradienten kön­ nen die ausgelesenen Frequenzen bestimmten Orten in der unter­ suchten Schicht des Patienten 10 zugeordnet werden. Andert man die Richtung der Feldgradienten in x- und y-Richtung, so ist es möglich, aus den ausgelesenen Signalen ein Bild der untersuch­ ten Schicht mit Hilfe des Prozeßrechners 16 zu berechnen und auf einem Monitor 17 wiederzugeben.

Durch Erzeugung von Bilddaten mehrerer paralleler Schichten des Patienten 10 ist auch ein dreidimensionales Bild erzeugbar.

Im oberen Teil der Zeichnung ist ein Zweiebenen-Angiographie­ system 18 mit zwei C-Bogen 19, 20 dargestellt, welche an ihren Enden einen Röntgenstrahler 21, 22 und einen Röntgenbildver­ stärker 23, 24 tragen. Der Röntgenstrahler 22 und der Röntgen­ bildverstärker 23 sowie der Röntgenstrahler 21 und der Röntgen­ bildverstärker 24 sind jeweils zueinander ausgerichtet. Die Zentralstrahlen der beiden Röntgenstrahler 21, 22 sind dabei in einer Ebene um 90° gegeneinander versetzt. Dadurch ist es mög­ lich, einen auf einem Tisch 25 liegenden Patienten in zwei zu­ einander senkrechten Richtungen zu durchstrahlen und demgemäß im Prinzip ebenfalls dreidimensionale Bilder zu erzeugen.

Das Angiographiesystem 18 weist einen Elektronikschrank 26 auf, der die Aufnahmeeinheiten 21, 24; 22, 23 speist und steuert und die Bilddaten der Röntgenbildverstärker 23, 24, die mit Hilfe von Fernsehkameras aufgenommen werden, empfängt und mittels ei­ nes Rechners 27 zu einem auf einem Monitor 28 wiedergebbaren Bild verarbeitet.

Mit Hilfe des Angiographiesystem 18 ist es insbesondere mög­ lich, durch geeignete Injektion von Kontrastmittel in den Pa­ tienten Leer- und Füllungsbilder von Blutgefäßen zu erzeugen, aus denen mit Hilfe des Rechners 27 digitale Subtraktionsan­ giographien erzeugt werden.

Die Bilddaten des Rechners 27 werden dem Prozeßrechner 16 des MR-Systems 29 zugeführt und ergänzen die vom Prozeßrechner 16 berechneten Bilddaten. Auf dem Monitor 17 kann demgemäß insbe­ sondere ein dreidimensionales Bild des Patienten 4 erzeugt wer­ den, in dem die Blutgefäße sehr genau dargestellt sind. Hierzu kann folgendermaßen vorgegangen werden:

Mit Hilfe des MR-Systems 29 werden in einem dreidimensionalen Bild durch Wahl geeigneter, den Blutfluß betonender Impulsse­ quenzen, Gefäße bis herab zu einigen Millimetern Durchmesser sichtbar gemacht. Diese Gefäße sind auch in den vom Angiogra­ phiesystem 18 erzeugten angiographischen Transmissionsbildern des selben Patienten sichtbar und werden rechnerisch mit den im MR-Bild erkannten Gefäßen dreidimensional koordinatengetreu zur Deckung gebracht. Dabei werden auch die dünneren, im MR-Bild nicht mehr erkennbaren Gefäße aus den angiographischen Transmis­ sionsbildern in das MR-Bild dreidimensional hineininterpoliert. Demgemäß kann die Diagnostikanlage folgendermaßen betrieben werden:

• 1. Man erstellt von dem Patienten 10 mit Hilfe des MR-Systems 29 ein dreidimensionales MR-Bild und nach Umlagerung eine Zweiebenen-Angiographie mit Hilfe des Angiographiesystems 18. Die Bilder werden dabei im gleichen Maßstab erzeugt, wo­ bei bei der Angiographie der Vergrößerungsfaktor und die Ver­ zerrung durch die Zentralprojektion korrigiert werden.
• 2. Man sucht und beschreibt im MR-Bild den Gefäßbaum bei gro­ ßen Gefäßen.
• 3. Man ordnet die großen Gefäße aus den Angiographiebildern de­ nen des dreidimensionalen MR-Bildes zu.
• 4. Man überträgt auch die dünnen Gefäße der Angiographiebilder in das dreidimensionale MR-Bild.

Zur Erhöhung der Genauigkeit kann anstelle der beschriebenen Zweiebenen-Angiographie auch eine Vierebenen- oder Sechsebenen- Angiographie durchgeführt werden.

Allgemein wird also bei der beschriebenen Diagnostikanlage so vorgegangen, daß zunächst ein Bild mit einem ersten Bildauf­ nahmesystem angefertigt wird. Die Bilddaten werden rechnerisch mit Bilddaten eines danach mit einem zweiten Bildaufnahmesystem aufgenommenen Bildes, das auf den gleichen Maßstab wie das er­ ste Bild gebracht worden ist, so kombiniert, daß beide Bilder zur Deckung gebracht werden, daß also entsprechende Bilddaten einander zugeordnet werden.

Claims (5)

1. Medizinische Diagnostikanlage mit zwei unterschiedlichen bildgebenden Systemen (18, 29), sowie je einem Bildrechner (16, 27) für jedes System (18, 29), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bilddaten des ersten Systems (18) den Bilddaten des zweiten Systems (29) maßgerecht überlagert werden.

2. Medizinische Diagnostikanlage nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bild­ rechner (16, 27) so ausgebildet sind, daß die Bilddaten drei­ dimensionalen Bildern zugeordnet sind.

3. Medizinische Diagnostikanlage nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste System (18) ein Angiographiesystem und das zweite System (29) ein Schnittbildsystem ist.

4. Medizinische Diagnostikanlage nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das zweite System (29) ein MR-System ist.

5. Verfahren zum Betrieb einer Diagnostikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß zunächst ein Bild mit dem ersten System (18) in Form von Bilddaten aufgenommen wird und daß diese Bilddaten den entsprechenden Bilddaten des danach mit dem zweiten System (29) im gleichen Maßstab angefertigten Bildes zugeordnet werden.