專利名稱：用于顯示心臟的方法以及為此的磁共振設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種借助核磁共振在磁共振設(shè)備中顯示心臟的方法以及一種為此的磁共振設(shè)備。
背景技術(shù)：
在工業(yè)化國家中冠心病是最常見的死亡原因，因此對于心臟疾病的診斷起到了重要的作用。由于這樣原因，得到對心臟的解剖結(jié)構(gòu)和功能的精確的顯示是重要的。例如，必需借助于心臟成像回答諸如“冠狀動脈具有狹窄嗎？”、“在安靜和在負(fù)荷下心臟的灌注對于心肌的供氧充分嗎？”、“在收縮期壁厚度增加得如何強烈？”(所謂的功能儲備)或者“例如在梗塞之后心臟肌肉的活力表現(xiàn)如何？”等問題。為了回答這類問題，冠狀血管造影儀、核醫(yī)學(xué)設(shè)備、計算機斷層造影儀以及磁共振斷層造影儀等可供使用。通過對于新的成像序列的開發(fā)，在磁共振斷層造影中將能夠按照所需要的時間分辨率來拍攝心臟的圖像。
在借助磁共振設(shè)備對心臟的檢查中，除了冠狀的、矢狀的或者橫向的斷面之外可以自由地選擇圖像面。不過，對于診斷有說服力的心臟拍攝來說，需要沿著心臟的坐標(biāo)軸、即沿著心臟的長軸和沿著心臟的短軸拍攝的圖像。在核磁共振成像中對心臟的主取向的定位是冗長的并且要求受過醫(yī)學(xué)培訓(xùn)的人員。由于這種原因，這種檢查只能通過受過培訓(xùn)的醫(yī)療人員來進行。因此，尤其對于不是醫(yī)療工作者的操縱人員進行心臟檢查的限制是非常大的。此外，心臟檢查是非常昂貴的，因為為了找出理想的圖像面需要不同的步驟。
圖2中示意地示出了在可以沿著心臟的坐標(biāo)軸產(chǎn)生核磁共振圖像之前必需執(zhí)行的步驟。在現(xiàn)有技術(shù)中，首先按照四個步驟將心臟定位，其中，每個步驟在前面的步驟中記錄的圖像上進行。通常首先拍攝概略圖像21、22和23，一幅在橫向截面中的概略圖像21、一幅在冠狀截面中的概略圖像22以及一幅在矢狀截面中的概略圖像23。然后，可以在橫向截面上隨后通過左心室平行于隔膜地規(guī)劃長心臟軸的圖像面，如在圖像24中示出的那樣。在圖像24中規(guī)劃的圖像面中形成如在圖像25中示出的心臟的圖像。隨后，可以在該圖像25中可以通過心臟尖端以及心臟二尖瓣膜(Mitralklappe)的中心規(guī)劃水平的長軸。利用在圖像25中規(guī)劃的圖像面形成了圖像26，然后在其上通常沿著短軸與瓣膜平行且與心臟隔膜(隔膜)垂直地規(guī)劃6至10個圖像面。然后，必須在這些圖像上沿著長軸規(guī)劃三個圖像面(所謂的二室觀察、三室觀察和四室觀察)。在這些長軸的圖像上，必須據(jù)此利用沿著特定的、與長軸正交的軸(稱為短軸)的圖像面來規(guī)劃圖像。
正如從上面的說明中得出的那樣，對于心臟的定位是費時的并且要求受過醫(yī)學(xué)培訓(xùn)的人員。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種借助磁共振斷層造影儀顯示心臟的方法，該方法可以由受過較少培訓(xùn)的人員執(zhí)行并且時間上的開銷較少并因而較為廉價。
按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于在磁共振設(shè)備中顯示心臟的方法，其中，在第一步驟中拍攝至少一幅心臟的核磁共振概略圖像，其中，對于該概略圖像選擇一個帶有相對于該磁共振設(shè)備預(yù)定的位置的圖像面。隨后，利用該預(yù)定的圖像面拍攝一幅核磁共振概略圖像，其中隨后在核磁共振設(shè)備上為操作人員顯示此核磁共振概略圖像。然后，可以在該所顯示的、在預(yù)定的位置上拍攝的核磁共振概略圖像上確定多個標(biāo)記點。在確定了這些標(biāo)記點之后，借助若干所確定的標(biāo)記點自動地計算用于顯示心臟的其它圖像面。隨后，在所計算出的圖像面中拍攝心臟的其它核磁共振圖像。按照本發(fā)明的方法具有這樣的優(yōu)點不必再如結(jié)合圖2描述的那樣拍攝在不同位置中的多個概略圖像。僅僅需要在一個確切地固定的位置上拍攝第一概略照片。研究得出，存在圖像面相對于患者的特定的取向，沿該取向可以產(chǎn)生心臟的核磁共振圖像，這些圖像隨后可以通過確定幾個標(biāo)記點而被用于自動地確定其它圖像面。盡管心臟的取向和位置對于不同的患者有波動，但是該波動如此微小，使得可以獨立于患者選擇同樣的層取向。
按照本發(fā)明，圖像面的該預(yù)定位置對于所有的受檢人員是相同的，其為心臟的偽短軸截面(Pseudo-Kurzachsenschnitt)。按照該取向測量一個層堆棧，在其上可以識別出右心室和左心室以及兩個心房和心臟的大血管。
優(yōu)選地，可以通過將受檢人員身體的確定區(qū)域移動到磁共振設(shè)備的磁鐵的中心來實現(xiàn)該預(yù)定的圖像面。這樣，在將受檢人員在磁鐵的中心中精確的定位之后，按照相對于該磁鐵的中心的預(yù)定的角度和預(yù)定的位置自動地確定圖像面。例如，可以將該圖像面的位置預(yù)先設(shè)置地存儲在磁共振設(shè)備中，使得操作人員為了建立概略圖像僅僅需要調(diào)用該圖像面的位置。自然，還可以如通常一樣額外地建立身體的橫向、冠狀和矢狀的概略圖像，如果在其它的檢查期間它們是必需的話。不過，橫向、矢狀和冠狀的概略圖像不再是一定必需的。
按照本發(fā)明的另一種實施方式，隨后在偽短軸截面的圖像面中拍攝的核磁共振圖像上確定標(biāo)記點。例如可以在圖像上標(biāo)記下列點中的若干或全部左心室的心臟基部、心臟尖端、右心室的心臟基部、左心房和/或主動脈、以及右心室和左心室的交叉點。然后，可以從這些標(biāo)記點中自動地計算長心臟軸的圖像面。例如可以利用標(biāo)記點左心室的心臟基部、心臟尖端確定用于二室觀察的圖像面的位置，并且根據(jù)右心室和左心室的交叉點的連線確定其取向。不過，優(yōu)選地正交于一個這樣的矢量選擇二室觀察的取向，該矢量通過對兩個連接矢量A和B的平均形成，其中，A＝左心室至右心室的心臟基部，而B＝左心室至主動脈。在二室觀察(Zweikammerblick)上左心室和左心房被剖開地示出。
此外，還可以借助于標(biāo)記點主動脈、心臟尖端和左心房確定用于三室觀察的圖像面。借助于標(biāo)記點左心室的心臟基部、心臟尖端、右心室的心臟基部例如可以確定用于四室觀察(左右心室、左右心房)的圖像面。
然后，在所計算出的長軸的圖像面上自動地計算用于短心臟軸的圖像的圖像面，其中，該圖像面基本上垂直于長軸地位于從心臟基部直至心臟尖端。
此外，還可以將上述的標(biāo)記點用于對心肌的分割，以便定量地分析左心室的功能。同樣，還可以通過確定另外兩個點(右心室在左心室上的交叉點)建立一個心臟模型。
優(yōu)選地，還可以將標(biāo)記點用于改善自動分割算法。在許多應(yīng)用中例如對心肌進行分割。如果此時已知這些標(biāo)記點中的若干個的位置，則如果確定了若干個這種標(biāo)記的解剖點的話就可以改善分割算法。另一方面，也可以在偽短軸截面的圖像上執(zhí)行自動分割算法，并且隨后在該自動分割的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上計算并顯示對于單個標(biāo)記點的作為起始值的標(biāo)記，由此為操作人員簡化了對標(biāo)記點的最終確定。


下面在參考附圖的條件下對本發(fā)明作進一步的說明。附圖中圖1示意地示出按照本發(fā)明的磁共振設(shè)備的結(jié)構(gòu)，圖2示出按照現(xiàn)有技術(shù)的用于心臟成像的不同步驟，圖3示出帶有用于按照本發(fā)明顯示心臟的步驟的流程圖，圖4示出在偽短軸截面中示例性的圖像，圖5示例性地示出對用于計算其它圖像面的標(biāo)記點的標(biāo)記，以及圖6示出沿著利用不同的標(biāo)記點計算出的長軸的不同心臟圖像。
具體實施例方式
圖1示意地示出磁共振設(shè)備。磁共振設(shè)備不同組成部分的原理結(jié)構(gòu)以及共同作用(例如基本磁場磁鐵、梯度線圈、例如高頻天線的HF入射、接收天線等等)對于專業(yè)人員來說是公知的并且在此不進一步說明，因為它們對于理解本發(fā)明是沒有意義的。僅僅說明對于理解本發(fā)明所必需的組成部分。在圖1中示出的示意性磁共振設(shè)備具有用于拍攝核磁共振圖像(在此特別是概略圖像)的圖像拍攝單元11。自然，利用圖像拍攝單元11也拍攝其它核磁共振圖像。此外，設(shè)置有存儲器單元12，其中至少存儲了圖像面相對于磁共振設(shè)備的磁鐵中心的預(yù)定狀態(tài)和位置。將利用圖像拍攝單元11所拍攝的核磁共振圖像顯示在顯示單元13上。此外，還設(shè)置有輸入單元14，操作人員利用其可以在所顯示的核磁共振圖像上確定不同的標(biāo)記點。此外，設(shè)置有圖像面計算單元1 5，其根據(jù)由操作者所標(biāo)記的標(biāo)記點計算出用于拍攝心臟的核磁共振圖像的其它圖像面。
在圖3中示出對于按照本發(fā)明產(chǎn)生心臟的核磁共振圖像所必需的部分步驟的流程圖。在第一步驟31中將受檢人員精確地在磁鐵中對中，其中，將受檢人員這樣安排在磁鐵中，使得其心臟位于磁鐵的中心。為此，將胸骨的下部末端定位在磁體中央。如果相對于磁鐵確定了用于概略圖像的圖像面，則必需考慮到這點僅僅適用于受檢人員在磁鐵中的安置。通常，在心臟拍攝中仰臥的受檢人員的頭部首先被置入到磁鐵中。如果將受檢人員的腳首先駛?cè)氲酱盆F中，則自然必需相應(yīng)地改變預(yù)定的位置。然后，在步驟32中借助在存儲器12中存儲的圖像面拍攝一幅概略圖像，其中該概略圖像是所謂的偽短軸截面。在步驟33中將這個/這些在偽短軸截面中拍攝的核磁共振圖像顯示在顯示單元13上。然后，磁共振設(shè)備的操作人員可以在步驟34中，如同結(jié)合圖5說明的那樣，在這些圖像中標(biāo)記多個確定的解剖位置。如在圖5中圖像51中示出的那樣，例如可以在偽短軸概略圖像中標(biāo)記主動脈根部a以及左心房b。同樣，可以如在圖像52中示出的那樣，標(biāo)記右心室的心臟基部c和左心室的心臟基部d。如在圖像55中示出的那樣，同樣可以標(biāo)記心臟尖端e。然后，從這些所標(biāo)記的點a-e中可以計算出長軸的不同位置，如在圖6中所示出的那樣。例如，如在圖像61中示出的那樣，可以利用標(biāo)記點d、e和c，即左心室的心臟基部、心臟尖端和右心室的心臟基部如圖像61所示地計算四室觀察的圖像面。如在圖像62中示出的那樣，利用標(biāo)記點左心室的心臟基部d和心臟尖端e可以計算二室觀察的位置，并且利用交叉點f和g計算二室觀察的取向。如在圖像63中示出的那樣，借助標(biāo)記點主動脈根部a、心臟尖端e和左心房b可以計算對于三室觀察的圖像面。再次參考圖3，在步驟35中示出了對于其它圖像面的計算。如果利用標(biāo)記點a-e計算其它的圖像面，則隨后在步驟36中自動地在這些圖像面中進行拍攝。在計算了對于長軸的圖像面之后，這些圖像面帶來了圖像61-63，垂直于該長軸從心臟基部至心臟尖端計算(不能示出的)對于短軸的圖像面。
在另一種實施方式中可以例如象在圖像53中示出的那樣標(biāo)記右心室、左心室的截面點f和g。利用這些另外的點可以最終建立心臟模型。
總之，本發(fā)明使得可以簡單而迅速地定位心臟，其中，在輸入容易找到的解剖標(biāo)記之后自動地找出長心臟軸和短心臟軸。通過圖像面的該自動計算，也可以由受過較少培訓(xùn)的人員借助于磁共振斷層造影儀執(zhí)行心臟檢查。此外，與在圖2中描述的迄今為止所采用的方法相比，帶來了顯著的時間節(jié)省。利用上面描述的方法可以將借助于核磁共振的心臟成像納入到臨床常規(guī)中。
權(quán)利要求
1.一種借助核磁共振在磁共振設(shè)備中顯示心臟的方法，所述方法具有如下步驟-拍攝至少一幅心臟的核磁共振概略圖像，其中，為該概略圖像選擇一個帶有相對于該磁共振設(shè)備的預(yù)定位置的圖像面，-顯示該所拍攝的核磁共振概略圖像，-在該所顯示的核磁共振概略圖像上確定多個標(biāo)記點，-借助所確定的標(biāo)記點計算用于顯示心臟的其它圖像面，以及-在所計算出的圖像面中拍攝其它核磁共振圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于核磁共振概略圖像的圖像面的預(yù)定的位置是偽短軸截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在確定所述標(biāo)記點時標(biāo)記至少一個下列點左心室的心臟基部、心臟尖端、右心室的心臟基部、左心房、主動脈、右心室和左心室的交叉點。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，將位于一條由左心室的心臟基部和心臟尖端限定的直線上的至少兩個點標(biāo)記為標(biāo)記點。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，從所述標(biāo)記點中自動地計算出長心臟軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中至少一項所述的方法，其特征在于，確定所述左心室的心臟基部、心臟尖端以及右心室和左心室的交叉點，并且從中確定用于二室觀察的圖像面。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項所述的方法，其特征在于，確定至少標(biāo)記點主動脈、心臟尖端和左心房，并且從中確定用于三室觀察的圖像面。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的方法，其特征在于，確定至少標(biāo)記點左心室的心臟基部、心臟尖端、右心室的心臟基部，并且從中確定用于四室觀察的圖像面。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中至少一項所述的方法，其特征在于，從用于長心臟軸的圖像面中自動地計算用于短心臟軸的圖像的圖像面，其中，短心臟軸的圖像面基本上垂直于長心臟軸。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，為了拍攝所述核磁共振概略圖像將受檢人員身體的確定區(qū)域移動到磁共振設(shè)備的磁鐵的中心，其中，所述用于核磁共振概略圖像的圖像面具有相對于該磁鐵的中心的預(yù)定角度和預(yù)定位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求3至10中至少一項所述的方法，其特征在于，還確定右心室和左心室的交叉點的標(biāo)記點，其中，在考慮這些點的條件下建立一個心臟模型。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，借助于所確定的標(biāo)記點進行對左心室的定量功能確定。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將所述標(biāo)記點用于對于心臟的解剖區(qū)域的自動分割、特別是用于對心肌的分割。
14.根據(jù)上述權(quán)利要中至少一項所述的方法，其特征在于，在偽短軸截面的圖像上執(zhí)行自動分割算法，其中，計算并顯示對于所述標(biāo)記點的起始標(biāo)記點。
15.一種用于顯示受檢人員的心臟的磁共振設(shè)備，其包括-用于拍攝至少一幅心臟的核磁共振概略圖像的圖像拍攝單元，-其中存儲了一個帶有相對于該磁共振設(shè)備的預(yù)定位置和角度的預(yù)定圖像面的存儲器單元，其中，所述圖像拍攝單元利用該所存儲的圖像面拍攝受檢人員的核磁共振照片，-用于顯示該所拍攝的核磁共振概略圖像的顯示單元，-用于在該所顯示的核磁共振概略圖像上確定多個標(biāo)記點的輸入單元，-圖像面計算單元，其根據(jù)所確定的標(biāo)記點計算用于顯示心臟的其它圖像面，其中，所述拍攝單元在所計算出的圖像面中拍攝其它核磁共振圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種借助核磁共振在磁共振設(shè)備中顯示心臟的方法，其具有如下步驟拍攝至少一幅心臟的核磁共振概略圖像，其中，對于該概略圖像選擇一個由圖像面預(yù)先確定的相對于該磁共振設(shè)備的位置，顯示該所拍攝的核磁共振概略圖像，在該所顯示的核磁共振概略圖像上確定多個標(biāo)記點，借助所確定的標(biāo)記點計算用于顯示心臟的其它圖像面，以及在所計算出的圖像面中拍攝其它核磁共振圖像。
文檔編號G01R33/483GK101081165SQ20071010822
公開日2007年12月5日 申請日期2007年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者詹斯·格林, 米歇拉·施米特, 彼得·斯派爾 申請人:西門子公司