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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung
einer Aufnahme von Messdaten einer Untersuchungsperson, die auf
einer Liege in einem medizinischen Diagnosegerät positioniert ist, sowie ein
medizinisches Diagnosegerät
selbst. Die Erfindung findet insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, bei
Magnetresonanzanlagen Anwendung, bei der die Untersuchungsperson
auf einer Liege liegend in den Magneten hineingefahren wird, um Bilddaten
bzw. MR-Bilder von der Untersuchungsperson zu erstellen.
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Bei
der Erzeugung von MR-Bilddaten ist die Kooperation der Untersuchungsperson
sehr wichtig. Neben vielen wichtigen Messparametern und der Tatsache,
dass es bei manchen Messungen notwendig sein kann, dass die Untersuchungsperson
die Luft anhält
oder dass die Messung auf den Herzzyklus abgestimmt wird, ist es
ebenfalls von großer
Bedeutung, dass die Untersuchungsperson sich während des gesamten Untersuchungsablaufs
nicht bewegt, auch wenn gerade keine Messung stattfindet. Die gleich
bleibende Position der Untersuchungsperson ist neben der optimalen
Parameterdefinition bei der Bildgebungssequenz ausschlaggebend für die resultierende
Bildqualität.
Nach dem Ende einer Messung kann es mitunter schwierig sein, die
Ursache mangelhafter Bildqualität
zu erkennen. Ist die Bildqualität
der aufgenommenen Bilddaten nicht zufriedenstellend, so muss eine
Messung wiederholt werden, wodurch die Magnetresonanzanlage länger als
notwendig durch eine Untersuchungsperson blockiert wird, was die
Kosten einer MR-Untersuchung unnötig erhöht.
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Im
Stand der Technik ist es bekannt, über einen separaten Monitor
eine kameraunterstützte Überwachung
der Untersuchungsperson durchzuführen.
Hierzu ist es allerdings notwendig, die Untersuchungsperson während der
gesamten Untersuchung zu beobachten, um Bewegungen zu detektieren.
In der Praxis ist es jedoch oft der Fall, dass eine Bedienperson
zur Bedienung der MR-Anlage oder des medizinischen Diagnosegeräts bereits
Einstellungen für
die folgenden Messungen vornimmt oder mit anderen Aufgaben beschäftigt ist
und somit die Monitore nicht ständig
im Blick hat. Wenn sich nun die Untersuchungsperson bewegt, kann
dies übersehen
werden und zu einer schlechten Bildqualität führen. Weiterhin kann der Fall
eintreten, dass durch die Bewegung Bilder verschiedener Schichtorientierungen
jetzt räumlich
nicht mehr zusammenpassen, da die Untersuchungsperson nach der Bewegung
oft nicht mehr in der exakt gleichen Position liegt wie vor der
Bewegung. Entweder muss die suboptimale Bildqualität akzeptiert
werden, oder die Messung muss wiederholt werden, wobei es auftreten
kann, dass auch mehrere Aufnahmen wiederholt werden müssen, um
die räumliche Übereinstimmung
der verschiedenen Schichtorientierungen wieder herzustellen. Insgesamt
führt dies
entweder zu einer eingeschränkten
Diagnosemöglichkeit
durch den Arzt aufgrund der schlechteren Bildqualität, oder
die MR-Anlage wird länger
als notwendig durch eine Untersuchungsperson blockiert.
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Ausgehend
von den oben genannten Nachteilen ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, das Aufnehmen von Bilddaten bzw. die Überwachung der Untersuchungsperson
bei der Aufnahme der Bilddaten so zu optimieren, dass bestimmte
Fehler bei der Aufnahme der Messdaten sofort erkannt werden oder
im Nachhinein die Ursache für
die schlechte Bildqualität
identifiziert werden kann.
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Diese
Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zur Überwachung
der Aufnahme von Messdaten einer Untersuchungsperson, die auf einer
Liege in einem medizinischen Diagnosegerät positioniert ist. In einem
ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden Messdaten von dem medizinischen Diagnosegerät zur Erstellung von
Bilddaten aufge nommen. Weiterhin wird der Druckverlauf detektiert,
der durch die Untersuchungsperson auf die Liege ausgeübt wird.
Der detektierte Druckverlauf wird anschließend automatisch analysiert
durch Vergleich des Druckverlaufs mit einem vorbestimmten Druckverlauf.
Falls der analysierte Druckverlauf nicht mit dem vorbestimmten Druckverlauf übereinstimmt,
wird die Bedienperson des medizinischen Diagnosegeräts informiert.
Die Bedienperson wird erfindungsgemäß während der Messung direkt auf
bestimmte Fehlerquellen aufmerksam gemacht. Die Fehlerursache kann
eingegrenzt werden, da beispielsweise Bewegungen der Untersuchungsperson
ausgeschlossen werden können
im Falle einer schlechten Bildqualität, falls eine Bewegung der
Untersuchungsperson durch die Druckänderung nicht detektiert wurde.
Erfindungsgemäß kann über die
Druckveränderung
auf einfache Weise eine Überwachung
der Patientenbewegung erfolgen.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung kann der Druckverlauf mit Hilfe eines Druckkissens
detektiert werden, welches unter der Untersuchungsperson platziert
wird. Durch die Tatsache, dass die Untersuchungsperson auf dem Kissen
liegt und es komprimiert, kann über
eine Druckveränderung
im Kissen die Bewegung der Untersuchungsperson überwacht werden. In einer anderen
Ausführungsform
kann der Druckverlauf auch durch einen oder mehrere Drucksensoren
detektiert werden, die direkt in der Liege integriert sind, auf
der die Untersuchungsperson liegt.
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Um
eine eventuelle Bewegung der Untersuchungsperson bzw. des Patienten
später
besser nachvollziehen zu können,
ist es möglich,
den detektierten Druckverlauf zusammen mit den erstellten Bilddaten
zu speichern. Hierbei kann der zeitliche Druckverlauf zusammen mit
einem Bild gespeichert werden, der sich während der Aufnahme der Messdaten
für dieses
Bild ergibt. Weiterhin ist es auch möglich, den Druckverlauf nur
in dem Fall zusammen mit den Bilddaten zu speichern, wenn der Druckverlauf
nicht mit dem vorbestimmten Druckverlauf übereinstimmt.
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Der
vorbestimmte Druckverlauf, der für
den Vergleich verwendet wird, kann durch Analysieren des bisher
detektierten Druckverlaufs erfolgen. Dies kann bedeuten, dass der
Druckverlauf während
der gesamten Zeit während
die Untersuchungsperson auf der Liege liegt, überwacht und gespeichert wird, um
aus dem bisherigen Verlauf den vorbestimmten Druckverlauf zu bestimmen
(beispielsweise durch Mittelung). In Abhängigkeit davon, wo der Drucksensor
platziert ist, kann es auch ohne Patientenbewegung zu einer Druckveränderung
kommen, beispielsweise bei Atmung. Diese Druckänderung muss nun von Druckänderungen
unterschieden werden, die sich durch Bewegung ergeben.
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Der
bisherige Druckverlauf kann analysiert werden und auf Unregelmäßigkeiten
hin untersucht werden. Die Bedienperson kann benachrichtigt werden,
falls zu starke Schwankungen der Druckkurve auf eine Bewegung hinweisen.
Wird durch die automatische Analyse des Druckverlaufs eine Unregelmäßigkeit
in diesem detektiert, kann die Bedienperson optisch und/oder akustisch über diese
Unregelmäßigkeit
informiert werden. Beispielsweise ist eine graphische Hervorhebung
gekoppelt mit einem akustischen Signal denkbar.
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Beispielsweise
ist es möglich,
auf eine Unregelmäßigkeit
zu schließen,
falls der aktuelle Druckverlauf sich von dem bisherigen Druckverlauf
um einen bestimmten Wert unterscheidet. Weiterhin ist es auch möglich, die
Steigung des Druckverlaufs zu analysieren, wobei auf eine Unregelmäßigkeit
im Druckverlauf geschlossen werden kann, falls der Druckanstieg
oder der Druckabfall größer als
ein vorbestimmter Wert oder größer als
bei dem vorbestimmten Druckverlauf ist, der aus dem bisherigen Druckverlauf
gemittelt wurde.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird überprüft, ob das
Aufnehmen der Messdaten gestartet wurde, wobei der während der
Aufnahme der Messdaten detektierte Druckverlauf in Verbindung mit
den Bilddaten gespeichert wird. Der Druckverlauf, der außerhalb
der Zeitdauer für
die Aufnahme der Bilddaten aufgenommen wur de, kann ebenfalls zusammen
mit dem Aufnahmezeitpunkt gespeichert werden. Insgesamt können die
Daten so abgespeichert werden, dass eine zeitliche Zuordnung zu
stattgefundenen Messungen und Messpausen später erfolgen kann.
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Falls
im Druckverlauf eine Unregelmäßigkeit detektiert
wurde, kann ein Hinweis auf die Art der Unregelmäßigkeit angezeigt und mit den
Bilddaten gespeichert werden. Ebenso kann mit der Anzeige des Hinweises
auf die Art der Unregelmäßigkeit
ein Kommentar der Bedienperson auf den angezeigten Hinweis zusammen
mit den Bilddaten gespeichert werden. Der Anwender hat dadurch die
Möglichkeit,
Bewegungsmeldungen zu kommentieren, wobei häufig auftretende Kommentare
auch vorkonfiguriert sein können
und durch einfaches Anklicken des Kommentars einer Bewegung zugeordnet
werden können.
Ein beispielhafter derartiger Kommentar kann sein:
- – Der
Patient hat nur den Arm gehoben, aber die Position des Körpers nicht
verändert
- – Der
Patient hat sich stark bewegt und die Position des Körpers verändert, etc.
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Selbstverständlich können auch
andere selbstverfasste Kommentare eingegeben und zusammen mit den
Bildern gespeichert werden. Falls eine Unregelmäßigkeit im Druckverlauf detektiert wurde,
kann diese mit Hilfe einer visuellen Markierung der Bedienperson
angezeigt werden. Beispielsweise kann im Druckverlauf die Unregelmäßigkeit
optisch hervorgehoben werden, sei es durch Einfügen eines Rahmens im Druckverlauf
oder durch Markierung des Druckverlaufs selbst. Weiterhin kann das medizinische
Diagnosegerät
derart ausgebildet sein, dass bei Detektion von Bewegungen die während der Bewegung
erzeugten Bilddaten automatisch nach Ende der Messdatenakquisition
angezeigt werden, damit der Anwender überprüfen kann, ob die Bildqualität durch
die Bewegung beeinträchtigt
wurde.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein medizinisches Diagnosegerät mit einer
Bilderstellungseinheit zum Erzeugen der Bilddaten der Untersuchungsperson
und einem Druckdetektor, der den Druckverlauf detektiert, den die
Untersuchungsperson auf die Liege ausübt. Eine Druckverarbeitungseinheit
untersucht den Druckverlauf auf Unregelmäßigkeiten hin und eine Informationseinheit
informiert die Bedienperson des Diagnosegeräts über die aufgetretene Unregelmäßigkeit.
Der Druckdetektor kann, wie oben erwähnt, ein Druckkissen oder ein
in der Liege integrierter Drucksensor sein. Selbstverständlich sind auch
andere Arten der Druckdetektion denkbar.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogrammprodukt mit einem
Computerprogramm, welches bei Ausführung in einem Rechnersystem das
oben beschriebene Verfahren ausführt
sowie einen elektronisch lesbaren Datenträger mit Steuerinformationen,
die ebenso das oben beschriebene Verfahren ausführen können.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher
erläutert.
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1 zeigt
schematisch eine MR-Anlage mit einer erfindungsgemäßen Überwachung
der Bewegung,
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2 zeigt
eine normale Druckkurve in Körperregionen
mit geringem Einfluss der Atmung,
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3 zeigt
eine normale Druckkurve in Körperregionen
mit einem größeren Einfluss
der Atmung als in 2,
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4 zeigt
eine Druckkurve in Körperregionen
mit geringem Einfluss der Atmung mit Atemkommando,
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5 zeigt
eine normale Druckkurve in Körperregionen
mit größerem Einfluss
der Atmung und Atemkommando,
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6 zeigt
einen Ausschnitt einer Druckkurve mit Patientenbewegung,
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7 zeigt
eine normale Druckkurve mit Toleranzbereich in Körperregionen mit geringem Einfluss
der Atmung bei freier Atmung,
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8 zeigt
eine normale Druckkurve mit Toleranzbereich in einem Körperbereich
mit größerem Einfluss
der Atmung mit Atemkommando, und
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9 zeigt
den Druckverlauf von 6 mit Anzeige der Patientenbewegung.
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In 1 ist
schematisch eine MR-Anlage 10 dargestellt. Diese Anlage
weist einen Magneten 11 zur Erzeugung eines Polarisationsfeldes
B0 auf, wobei dieses Polarisationsfeld in einer Untersuchungsperson 12 eine
resultierende Magnetisierung erzeugt, die von einem nicht gezeigten
HF(Hochfrequenz)-System aus der Gleichgewichtslage gebracht wird,
wobei die Relaxation der Magnetisierung in die Gleichgewichtslage
von nicht gezeigten Spulen detektiert werden. Zur Ortsauflösung der
detektierten Magnetisierung sind weiterhin nicht gezeigte Gradientenspulen
vorgesehen, die einen linearen Magnetfeldgradienten über das
Polarisationsfeld B0 hinaus erzeugen. Die in 1 gezeigte
Untersuchungsperson 12 liegt auf einer Liege 13,
wobei zwischen der Liege 13 und der Untersuchungsperson 12 ein Drucksensor 14 in
Form eines Druckkissens angeordnet ist. Durch die Tatsache, dass
die Untersuchungsperson auf dem Kissen liegt und es komprimiert,
kann über
eine Druckveränderung
im Kissen die Überwachung
der Patientenbewegung erfolgen.
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Der
Drucksensor ist wie die MR-Anlage selbst mit einer zentralen Steuereinheit 15 verbunden.
Diese zentrale Steuereinheit 15 weist eine Bilderstellungseinheit 16 auf,
mit deren Hilfe die Bildgebungsparameter zur Erzeugung der MR-Bilder
festgelegt werden können
und mit deren Hilfe aus den detek tierten Messdaten MR-Bilder rekonstruiert
werden. Weiterhin ist eine Druckverarbeitungseinheit 17 vorgesehen,
die den von dem Drucksensor 14 detektierten Druckverlauf
analysiert, wie später
in Zusammenhang mit den 2–9 näher erläutert wird. Auf
einer Anzeige 18 können
die MR-Bilder und der Druckverlauf angezeigt werden. Eine zentrale
Prozessoreinheit 19 steuert den Ablauf und das Zusammenwirken
der verschiedenen in der zentralen Steuereinheit 15 vorgesehenen
Einheiten, wie es dem Fachmann auf dem Gebiet der MR-Anlagen hinlänglich bekannt
ist. Die Funktionsweise einer MR-Anlage mit der Einstrahlung einer
Abfolge von HF-Pulsen und der Schaltung von Gradienten zur Erzeugung von
MR-Bildern ist dem Fachmann im Allgemeinen bekannt, so dass auf
eine genauere Erklärung
hiervon verzichtet wird. Im vorliegenden Fall werden nur die für das Verständnis der
Erfindung wichtigen Aspekte behandelt.
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In 2 ist
ein Druckverlauf 20 mit geringem Einfluss in freier Atmung
dargestellt, wie er beispielsweise von dem Drucksensor 14 detektiert
werden, wenn dieser in einem Bereich unter der Untersuchungsperson 12 angeordnet
ist, der nicht dem Oberkörper
entspricht, bei dem die Druckunterschiede durch die Atmung an stärksten bemerkbar
sind. Der geringe Einfluss der Atmung ist durch die geringen Erhebungen 21 erkennbar.
In 2 ist ein ähnlicher Druckverlauf 21 mit
einem größeren Einfluss
der Atmung dargestellt, was durch die verstärkten Erhebungen 23 erkennbar
ist. Manche MR-Messungen werden unter der Atemanhaltetechnik aufgenommen,
was bedeutet, dass die Untersuchungsperson während der Aufnahme der Messdaten
nicht atmen soll. In diesen Fällen
bekommt die Untersuchungsperson von demjenigen, der die MR-Anlage
bedient, ein Atemkommando, die Luft anzuhalten. In 4 und 5 sind
nun Druckverläufe 24 und 25 mit Atemkommando
dargestellt, wobei bei dem Druckverlauf 24 in 4 ein
geringer Einfluss der Atmung erkennbar ist, während der Atemeinfluss in 5 im Druckverlauf 25 stärker ist.
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Vorzugsweise
wird nun der Druckverlauf während
der gesamten Liegezeit der Untersuchungsperson auf der Liege aufgenommen
und aus dem bisherigen Druckverlauf ein vorbestimmter Druckverlauf bestimmt.
Die Druckverarbeitungseinheit kann die detektierten Druckverläufe analysieren
und der Anwender kann durch die Anzeige informiert werden, falls
zu starke Schwankungen im Druckverlauf relativ zum bisherigen Druckverlauf
auf eine Bewegung hinweisen. In 6 ist nun
ein derartiger Druckverlauf 26 dargestellt. Die sich durch
normale Atmung ergebenden Erhebungen 27 unterscheiden sich
deutlich von der Erhebung 28. Wird eine Unregelmäßigkeit wie
die Erhebung 28 im Druckverlauf detektiert, so kann die
Bedienperson optisch und/oder akustisch darüber informiert werden. Die
Bedienperson kann dann genau beurteilen, ob die schlechte Bildqualität oder die
räumliche
Differenz von verschiedenen Schichtorientierungen durch eine Bewegung
der Untersuchungsperson verursacht worden sind oder nicht. Die Analyse
bei Bildqualitätsproblemen,
die mit von der Untersuchungsperson verursacht werden können, ist
somit erleichtert und die Bedienperson kann dokumentieren, dass
aufgrund der patientenverursachten Bildqualitätsminderung die Diagnose der
Bilder eingeschränkt
war und kann folglich seiner Nachweispflicht nachkommen, warum die
Daten nicht optimal beurteilt werden können.
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Eine
Unregelmäßigkeit
im Druckverlauf kann auf verschiedene Art und Weise detektiert werden. Wie
in den 7 und 8 gezeigt, ist es möglich, die
Druckkurve zu untersuchen und ein Toleranzfenster 29 zu
definieren, in dem sich die Druckkurve im Normalfall aufhält. Dieses
Toleranzfenster 29, dargestellt durch die gestrichelten
Linien in den 7–9, kann
beispielsweise ±50%
der bisherigen Kurvenhöhe
ausgehend von einem Startwert gesetzt werden, jedoch kann von der
Bedienperson auch jedes andere Toleranzfenster definiert werden. Dieses
Toleranzfenster kann berechnet werden, wenn die Untersuchungsperson
eine Zeit lang, beispielsweise zwischen 5 und 15 Sekunden, auf der Liege
liegt und sich dabei nicht bewegt. In 7 ist eine
Druckkurve 30 dargestellt, die bei geringem Einfluss der
Atmung in Toleranzfenster 29 verläuft.
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In 8 ist
ein Toleranzfenster 31 dargestellt, das berechnet wurde
bei einem verstärkten Atemeinfluss.
Die Anstiege 32 der Atemkurve 33 ergeben sich
durch das Atemkommando der Bedienperson. Eine Bewegung kann nun
beispielsweise detektiert werden, wenn in der Druckkurve Druckwerte auftreten,
die entweder außerhalb
des Toleranzfensters liegen oder sich von dem vorbestimmten Druckverlauf
um einen vorbestimmten Wert unterscheiden. Weiterhin oder zusätzlich ist
es auch möglich, über die
Steigung der Druckkurve auf die Bewegungsänderungen zu schließen. In 9 ist
der Druckverlauf 26 von 6 mit der
Unregelmäßigkeit
dargestellt, wobei die Unregelmäßigkeit
für die
Bedienperson auf der Anzeige beispielsweise durch einen Rahmen 34 hervorgehoben
werden kann. Die Unregelmäßigkeit kann über die
Steigung 35 der Druckkurve und/oder über das Auftreten von Druckwerten
außerhalb
des Toleranzbereichs detektiert werden. Die zentrale Prozessoreinheit 19 kann
erkennen, ob eine MR-Messung läuft
oder nicht, wobei die Druckverläufe,
die während
einer Messung erfasst werden, zusammen mit den Bilddaten gespeichert
werden können.
Der Druckverlauf kann dann anschließend separat oder zusammen
mit den Bilddaten dargestellt werden. Alle anderen Messdaten des
Druckverlaufs, oder auch nur diejenigen, bei denen eine Bewegung
stattgefunden hat, die außerhalb
der Messperioden erfasst wurden, können ebenfalls zusammen gespeichert und
falls gewünscht
betrachtet werden. Die Abspeicherung der Druckverläufe kann
dabei so erfolgen, dass eine zeitliche Zuordnung zu stattgefundenen Messungen
und Messpausen im Nachhinein möglich ist.
Wenn die Bedienperson über
eine Bewegung informiert wird, kann sie beispielsweise reagieren
und die Untersuchungsperson fragen, ob sie sich bewegt hat oder
ob sie Probleme beim Liegen hat und diese eventuell auffordern,
ruhig zu liegen. Die Bedienperson hat auch die Möglichkeit, diese Bewegungsmeldungen
zu kommentieren, wobei häufig
auftretende Kommentare auch vorkonfiguriert sein können und durch
einfaches Anklicken dem Event zugeordnet sein können. Weiter Kommentare können auch
später
einem Event (d. h. einer Bewegung) zugeordnet werden. Wenn sich
die untersuchte Person stark bewegt hat und die Position des Körpers verändert wurde,
stimmt bei Folgeaufnahmen die räumliche
Zuordnung der Schichtorientierung nicht mehr überein. Dies kann einem ursprünglichen
Kommentar später hinzugefügt werden
und zusammen mit den Bildern gespeichert werden. Ist eine Bewegung
während
der Messung aufgetreten, wird die Bedienperson zusätzlich sofort
nach der Messung darauf hingewiesen und dieser Hinweis wird automatisch
mit den Bilddaten abgespeichert und mit ihnen zusammen angezeigt. Weiter
Kommentare wie
- – Messung wurde nicht wiederholt,
da Daten diagnostizierbar sind
- – Messung
wurde nicht wiederholt, da der Patient zusätzliche Messungen nicht toleriert
können ebenso
vorkonfigurierbar und zusammen mit den Bilddaten gespeichert werden.
Falls die Bedienperson feststellen sollte, dass der Hinweis irrelevant ist,
kann dieser entfernt werden und die Bilddaten erscheinen beim späteren Betrachten
ohne Hinweis auf die Unregelmäßigkeit.
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Die
Bedienperson hat weiterhin die Möglichkeit,
Bewegungen im Druckverlauf selbst zu markieren und ein akustisches
Signal zur Verdeutlichung von Bewegungen zu aktivieren bzw. zu deaktivieren. Weiterhin
ist es möglich,
einen Zeitstrahl anzuzeigen, der die Messpausen und die Messungen
sowie die Markierungspunkte für
die Bewegungen beinhaltet. Weiterhin ist es möglich, dass bei Anzeige des Druckverlaufs,
der während
einer Messung stattgefunden hat, automatisch die entsprechenden
Bilddaten mitangezeigt werden.
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Zusammenfassend
ermöglicht
die vorliegende Erfindung eine effektivere Fehleranalyse, ob sich die
Untersuchungsperson bewegt hat oder nicht.