在组合设备的大脑检查中数据记录和/或数据分析的方法

专利名称：在组合设备的大脑检查中数据记录和/或数据分析的方法
技术领域：
本发明涉及一种在利用组合的磁共振-PET (正电子发射断层造影)设 备的大脑机能检查中用于数据记录和/或数据分析的方法，其中利用两种模 态按照至少两种活动状态记录大脑的机能图像数据。
背景技术：
为了观察在大脑中的过程，公知的是借助于机能磁共振拍摄和PET拍 摄进行检查。在这种检查中，通常交替地从正常状态与在大脑活动的不同 形式期间(即，按照不同的活动状态)记录图像数据，并且将结果进行比 较。在此，除了机能的磁共振拍摄之外尤其还可以进行诊断的磁共振拍摄。 借助于这些磁共振拍摄可以随后对活动中心进行空间上的配位。如果区分 出不同的活动状态，例如， 一种没有外部刺激的状态(经常被称为"基线， baseline"或静止状态)，以及一种在光学、声学或触觉的刺激或者患者进行 的运动的影响之下的状态(经常被称为激活)，则在多个这种活动状态的期 间进行拍摄运行。为了避免瞬变时间并且尤其是在PET情况下拥有足够的 PET示踪物，在这些活动状态中确定时间窗口 ，在这些时间窗口内在正常 状态下实现最佳的结果，这些最佳的结果于是很少受到瞬变过程或者过渡 阶段的影响。在这些适合于拍摄的时间窗口之间的时间片段本身构成了时 间窗口并且经常被称为"作废层(Verwurf)",因为不将这些图像用于分析。 时间窗口的序列按照专业语言被称为"范式(Pamdigma )"。
目前，顺序地、即每个模态单独地进行这种大脑机能检查。随后，将 所形成的图像以及机能数据在诊断和后处理应用中进行综合。在此的缺点 既在于通过分开的检查提高了时间需求以及与此相关联的对于患者的不适 性，也在于应用单个模态之间的时间间隔。因为石兹共振图像和PET图像不 是同时拍摄的，条件可能是不同的并且大脑机能过程不能被同时地相关联。 此外，在事后的图像融合和/或图像校正中要注意到空间上的不精确性。
最近，越来越多地提出了所谓的混合模态，其中，特别是磁共振装置与PET装置的结合也被关注。利用这种设备尤其是可以对磁共振和PET数 据进行同时的和同心的测量。

发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种对人的大脑进行组合的 磁共振-PET检查的条件下根据特定的要求所确定的方法，借助于该方法可 以提高数据和检查的质量，并且可以简化和加速检查过程。
为了解决上述技术问题，在本文开始部分所述类型的方法中，在通过 活动状态确定的时间窗口的内部进行对磁共振图像数据和PET图像数据的 记录，其中，根据决定活动状态的刺激的时序(Zeitablauf)来进行对记录 运行和/或图像数据的同步。
据此，首先实现了对磁共振图像数据和PET图像数据的最终同时的记 录。在本发明的含义中同时意味着，在相同的时间窗口内部记录两种图像 数据。自然，也可以实际上同时地运行数据获取。不过，重要的是尽可能 指定序列的共同的时间窗口 ，也就是说，例如指定静止状态、活动、或者 甚至于作废层，其中，也可以考虑活动的多种类型。
这些时间窗口是由决定活动状态的刺激、即上面已经提到的范式的时 间序列来确定的。最后地规定何时刺激出现以及按照哪些时间窗口记录到 理想的数据的上级的时序，按照本发明可以使得两种模态或者它们的图像 数据同步，因为两种模态分别向时序提出了不同的要求。例如，可以极其 迅速地进行磁共振拍摄(大致在秒的时刻刻度上)；而用于PET拍摄的时间 分度线则要被设置在分钟的范围内。借助于本发明的方法可以使这些不同 的时刻刻度和其它的要求相适应，并且优选地统一为平行检查，其方法是 根据所述时序对应地控制记录运行和/或图像数据。
据此，可以毫无问题地将图像数据对应于 一 个时间窗口 ，并且由此将 相同刺激或者说相同静止状态的数据进行相关以及特别是共同地处理，这 点带来了整体上对数据的以及由此也对4企查质量的巨大改善。如下地实现 了进一步的改善采用也允许同心拍摄的设备，从而同样简化了空间上的 配位。此外，通过同时的拍摄可以显著地减小检查时间。
也就是说，本发明的基本思路是，在所述上级的时序的条件下，中央 地控制和/或分析两种提出不同要求的检测模态，以便由此提高数据质量以
6及减小检查的复杂性。据此，内部或外部的控制装置中央地利用了定义对 应的时间窗口的时序或者说范式。
为了同步图像数据，可以考虑多种有利的设计。例如，可以根据所述 时序将图像数据连同描述时间窗口和/或记录时刻的信息一起进行存储，和/ 或根据该时序在所述记录时刻的基础上为图像数据分配时间窗口以便分 析。基本上可以考虑两种进行与时间窗口配位的可能性。在记录过程期间 已经被定义的时间窗口的条件下，可以将图像数据连同描述时间窗口的信 息一起进行存储。这样，所有的图像数据被分配了其各自的时间窗口 ，据 此可以将它们对应地分类。在这种情况下，自然有意义的还有存储记录时 刻。不必将这些附加的信息存放到图像文件本身之中，而是可以例如存放 在平行的文件中。如果首先^l仅存放描述记录时刻的信息，则仍然可以通 过与实际的时间变化相关的时序进行事后与对应的时间窗口的配位。特别
是，还可以将例如在作废层时间窗口内记录的数据简单地舍弃。
为了控制磁共振-PET设备，基本上存在两种不同的设计。例如，为了
记录图像数据，可以在通过所述时序确定的时间窗口的内部，通过两个模
态控制磁共振-PET设备。这意味着，仅仅在对于数据记录良好适合的时间 窗口内部才进行数据获取。例如，这些时间窗口对应于静止状态或者一种
活动，其中，在所谓的瞬变过程或者过渡阶段期间则不进行数据获取。因 此，通过根据所述时序的中央控制可以这样地控制两个模态，使得形成可 以相关的同时记录的图像数据。
在一种替换方案中，也可以考虑进行图像数据的连续记录，其中，通 过根据所述时序与时间窗口的配位，至少部分地将图像数据同步。因此， 在数据获取结束之后将所述时序作为模板施加到所连续记录的图像数据 上，从而为所有的图像数据分配其各自的时间窗口。在这种情况下，实现 了事后的选择和配位。
基本上，在按照本发明的方法中可以考虑，在数据记录的期间动态地 建立所述时序，并且特别是将其存放在存储器装置中。在这种情况下，检 查者具有自由地安排刺激和静止阶段的顺序所有可能性，不过，自然地必 须保证将对应的信息交付给中央的控制装置，从而将它们提供给分析以及 对图像数据的同步(即，为图像数据分配时间窗口 )。
不过，通常对于这种大脑机能检查采用预定的时序，即，采用预定的范式。利用这种预定的时序，可以实现通过中央的控制装置对记录运行和/ 或对分析的理想的控制。
在此，对于对应的设备来说，自然不仅必须存在明确规定的时序，而 且该预定的时序必须可以在数据记录的开始之前和/或进行期间被调整。在 此，例如可以考虑选择多个可能的时序。例如，可以在中央控制装置上设 置负责管理所述时序并且也控制设备的中央软件组成部分。使用者可以据 此任意地配置、存储和调整活动状态的顺序以及由此的时间窗口。按照这 种方式，可以考虑任意复杂的时序。例如，可以定义循环(即，时序中的 重复的顺序)，以便将获取时间安排为对应地长。特别是，可以例如根据当 前的患者再次更精确地调整用于当前检查的时序。例如，在反应较慢的患 者的条件下，可以将用于记录的时间窗口向后移动。
果。例如，将患者置于光学和/或声学的刺激中，或者患者应该执行一种作 为声音消息通知其的动作，例如举起手。在本发明的特别有优势的实施方 式中，可以根据所述时序控制用于产生刺激的刺激装置、特别是光学和/或 声学输出装置。按照这种方式，将另一个重要的组成部分置于中央控制顺
序之中，使得随时可以保证刺激也出现在对应的时间窗口中，可以最佳 地确定该时间窗口并且将最佳的图像数据引入到最后的分析之中。此外， 通过该进一步的自动化，对于检查者来说进一步简化了检查。可以将这种 刺激装置一同构建到组合的磁共振-PET设备中，不过，也可以将其从外部 连接到该设备或者中央控制装置上。这种刺激装置例如可以是投影仪，其 将用于患者的光学信息或者刺激进行可见的投影。此外，可以提供声学输 出装置，用于为患者产生声学刺激或者指令，例如借助于耳机。
如果不能自动地进行刺激和/或应该手动地进行刺激，则也可以根据所 述时序输出用于产生刺激的提示信号。由此，通知检查者，对于该时刻要 求一种刺激，从而其可以采取相应的措施。.不过，这种提示信号在下列条 件下也是有意义的信息例如通过刺激装置自动地进行刺激。如果手动地 进行该刺激，则在另一个实施方式中可以在输出用于产生刺激的提示信号 之后停止所述数据记录，直到由使用者输入确认信号。按照这种方式保证 了刺激还进一步地出现。
正如已经提到的那样，可以将中央控制装置构建在磁共振-PET设备中，从而例如也在磁共振-PET设备内部进行对时序的管理。不过，并不是所有
的磁共振-PET设备被构造用于这种功能性。因此，在本发明的另一种合适 的实施方式中，将所述时序存放在连接到所述磁共振-PET设备上的触发器 模块中，或者借助于该触发器模块建立该时序，其中，将涉及该时序的信 息和/或根据该时序所确定的控制命令通过在该磁共振-PET设备上的通信 连接发送，以及用于对记录运行和/或图像数据的同步。实际的中央控制装 置是在该触发器模块的内部或者是按照该触发器模块的形式，在这种情况 下，在磁共振-PET设备的外部提供的，并且通过对应的接口 (通过该接口 允许对图像拍摄模态进行中央控制)与其连接的。按照这种方式，可以更 换模块，不过也可以对于其它的检查类型采用其它的模块。自然地，通过 该触发器^f莫块也可以自动地控制刺激装置，只有后者存在的话，该刺激装 置必要时甚至于被集成在触发器模块中。
为了完成有效的PET拍摄，通常需要一种示踪物。该示踪物的半衰期 基本上决定了可以收集高品质的PET图像数据的时间有多长。对于不同的 应用和要求，不同的示踪物是可能的。某些示踪物(例如150)具有分钟范 围内的半衰期。因此，常见的例如是为了产生每个活动状态而重新地注射 该示踪物。然后，利用在其中可以记录可被分析的图像数据的时间窗口 ， 来确定示踪物的分布或者其半衰期。换言之，这意味着，在短时存活的示 踪物的条件下，示踪物供给的时刻对于在时序中确定时间窗口来说意义重 大。在某些情况下，造影剂供给在磁共振机能检查中也是有意义的。
因此，特别具有优势地，根据所述时序控制用于造影剂提供和/或示踪 物提供的装置，以便提供造影剂和/或示踪物。这意味着，也将用于造影剂 提供和/或示踪物提供的装置引入到中央控制中，从而实现了在确定时间窗 口中的进一步的精度以及由此的较高检查质量。例如，可以将与时序匹配 的待进行的注射，总是与不同的活动阶段同步地进行。
如根据所述时序输出用于提供造影剂和/或示踪物的提示信号，则 一般 地也是有意义的。如果手动地给予示踪物和/或造影剂，则可以在输出用于 提供示踪物和/或造影剂的提示信号之后停止所述数据记录，直到由使用者 输入确认信号。据此，设备可以将数据获取一直停止，直到进行了注射。 不过，也可以考虑对注射进行倒计数，从而使用者应该在该倒计数中给予 注射。合适地，确定在所述时序中用于提供造影剂和/或示踪物的预定时刻， 使得其为该时序的一个确定的组成部分。该确定可以由有经验的检查者进 行，不过也可以根据所计划的活动状态的序列自动地进行。
在本发明的另 一个具有优势的实施方式中，为了控制所述数据记录和/ 或数据分析，考虑运动检测系统的运动信息。作为替换或者额外地，还可 以考虑从石兹共振拍摄中得出的运动信息。这种运动检测系统可以例如包括 监视患者的摄像机。不过，也可以考虑其它类型的运动检测并且基本上是 在现有技术中公知的。因此，将患者的运动进行检测、分析，以及要么在 数据分析中回溯地考虑要么在数据记录中(特别是针对记录体积)预期地 考虑。此外，可以在数据分析中将所述运动信息用于运动校正。特别是在
运动神经(motorisch)系统的检查的条件下，可以基于所述运动信息进行 针对活动状态的似然性检查和/或协作检查。例如，如果患者应该举手，则 这点可以通过运动检测系统确定。如果没有举手，则可以例如要求患者举 手，不过在各种情况下可以将没有与正确的运动状态对应的图像数据舍弃。 作为对运动检测系统的补充或者替换，也可以提供患者协作检测装置、 特别是眼睛跟踪系统，和/或患者反馈装置、特别是回答按钮。这样，也可 以在对记录运行和/或图像数据的控制中，考虑患者协作检测装置和/或患者 反馈装置的患者信息。例如，利用患者协作检测装置可以确定患者是否协 作，例如是否真正地利用眼睛跟随了光学的刺激。此外，患者本身可以通 过患者反馈装置给出如下的信息刺激在何种程度上成功或者是否真正地 抵达了患者。在特殊的情况下，甚至可以将运动检测系统和/或患者协作检 测装置和/或患者反馈装置的信息，用于首次将时间窗口与特定的活动状态 ii^于商己^立。
可以将这些信息一般地用于撤销数据分析的数据，从而改善了检查的 总质量。不过，也可以在失误之后重复所述时序的特定部分。特别是，可 以将这种信息用于在刺激装置或者其它组成部分上进行修改。为了随后也 还可以进行对应的分析，具有优势的是，将运动信息和/或患者信息和/或从 中导出的信息，针对时间窗口和/或与图像数据共同地存储。这样，在随后 的时刻用于分析的信息仍然可供使用。
正如通过本发明的方法可以实现的那样，图像数据的同步尤其意味着， 在数据分析中同步地处理两个模态的图像数据。这点意味着， 一方面，可以将它们共同地处理以及相互地校正，不过也意味着，在删除一个模态的 图像数据时，也删除另一个模态的时间上对应的图像数据。例如，如果确 定患者没有协作地表现，则可以在后处理步骤中或者立刻在测量期间舍弃
时序或者说范式的特定部分。在这种情况下，有关时间窗口的PET图像数
据以及磁共振图像数据均被舍弃。也就是说，两种模态的数据总是被相互 同步地处理。
数据分析可以按照原理上公知的方法进行。例如，可以在数据分析的 框架内对相同的活动状态的图像数据进行统计平均。同样，可以在数据分 析的框架内在考虑所述时序的条件下进行时间序列分析，其中，特别是建
立活动卡片。在时序数据分析中有用的特别是，所谓的t测试和/或GLM (general linear model， 一^:线性模型)分析。特别是，在从在前的针对特 定的活动状态的图像数据中的数据获取期间就已经可以进行对数据的统计 分析，从而总是已经出现当前的分析数据。在采用诸如GLM的较为复杂的 分析方法的条件下，也可以考虑平行地应用多个时序或者说范式。
在按照本发明的方法中，可以自动地在达到特定的数据质量之后和/或 在规定的时序结束之后和/或通过使用者交互作用，来进行所述数据记录。 特别是，可以在数据记录的期间为了进行数据分析而确定一个(例如按照 统计学的角度)给出当前数据质量的值，从而可以在识别出特定的图像质 量的条件下自动地结束数据获取。例如，这点可以在(如已经提到的)规 定的时序按照循环运行的条件下进行。使用者也可以在达到足够的数据质 量之后结束数据记录。
除了方法之外，本发明还涉及一种在大脑^/L能检查中用于数据记录和/ 或数据分析的医学检查装置，其包括组合的磁共振-PET设备，以及中央 控制装置，被构造用于执行按照本发明的方法。该医学检查装置包括这样 的中央控制装置，即，其例如内部地与所述^兹共振-PET "i殳备的控制单元组 合，或者外部地、即通过接口连接到该磁共振-PET设备上。中央控制装置 被构造用于执行按照本发明的方法。如果中央控制装置被外部设置，则其 例如可以为触发器模块的一部分，该触发器模块可以被用来触发大脑的不 同活动状态。除了这种触发器模块，本发明的检查装置还可以包括用于 提供造影剂和/或示踪物的装置，以及用于产生刺激的刺激装置。此外，为 了获得关于患者的信息，可以提供运动检测系统和/或患者协作检测装置、特别是眼睛跟踪系统，和/或患者反馈装置、特别是回答按钮。这样，所有 这些装置通过通信连接与所述中央控制装置连接，并且可以通过后者被控 制。由此，实现了一种中央的结构，该结构允许执行高质量的时间上完美 确定的检查。这点是通过按照本发明的对记录运行和/或图像数据的同步达 到的。


本发明的其它优点和细节借助于附图由下面对实施方式的描述给
出。其中，附图中
图1示出了按照本发明的检查装置，
图2示出了可以在本发明的方法中采用的时序(范式)，
图3示出了用于解释在发明的范围内对记录运行、刺激装置以及用于
示踪物供给的装置的控制的简图，以及
图4示出了用于解释在连续的图像数据记录的条件下本发明的方法的
原理图。
具体实施例方式
图1示出了按照本发明的医学检查装置1的原理图。该装置包括组合 的磁共振-PET设备2，该设备包括筒形电磁铁3，以及在此没有详细地示出 的梯度线圈和高频线圈，用于记录磁共振图像数据。在磁铁3的内部设置 了用于记录PET图像数据的PET检测器4。通过磁铁3和PET检测器4定 义了患者开口部分，可以将患者在患者卧榻5上驶入到该患者开口部分内， 以便能够进行大脑机能检查。
此外，医学检查装置1还可以包括其它可选的组成部分，这些组成部 分要么可以构建在组合的磁共振-PET设备(利用该设备可以另外地进行对 磁共振和PET图像数据的同时的和同心的记录)中，要么可以作为外部设 备提供。这些可选的组成部分包括患者协作检测装置6，患者反馈装置7， 运动检测系统8，刺激装置9，以及用于提供PET示踪物的装置10。患者 协作检测装置例如可以是眼睛跟踪系统，利用该系统可以确定例如患者是 否也专心于光学刺激。患者反馈装置例如可以是回答按钮。运动检测系统8 可以是摄像机或类似物，不过也可以将该系统构造用于处理中间记录的箱玄共振概略图像拍摄，该磁共振概略图像也可以针对患者运动而被分析。刺 激装置9可以包括光学的和/或声学的输出装置。通过诸如投影仪的光学输 出装置，可以产生可视的刺激作为激励。声学输出装置可以向患者输出命
令，不过也可以例如通过耳机用噪声直接地进行刺激。用于提供PET示踪 物的装置(必要时也可以设置用于提供造影剂的装置)10通常是一个自动 注射器，其根据控制命令自动地给予放射性的示踪物。
这些组成部分只要是存在就可以通过中央控制装置11被控制。后者通 过通信连接于装置2、 6至10连接，并且可以通过控制命令操纵这些装置 和/或接收数据。此外，在中央控制装置11上连接了输入装置12 (例如键 盘)以及监视器13。
可以将控制装置11设置在设备2中，不过，也可以外部地并因此通过 接口与设备2连接地构造。例如，控制装置11可以是由14所表示的触发 器模块的一部分。控制装置11在这种情况下被构造用于，向设备2发送控 制命令和/或关于时序的信息。
特别是，控制装置11被构造用于，在大脑机能检查中的数据记录和/ 或数据分析的范围内(其中，利用磁共振和PET记录至少两个活动状态中 大脑的机能图像数据，并且在通过活动状态所确定的时间窗口的内部进行 磁共振图像数据和PET图像数据的记录)，根据决定活动状态的刺激的时序 来进行对记录运行和/或图像数据的同步。
据此，应该通过中央控制实现对记录运行和/或图像数据的同步。这点 遵循至少包括取决于活动状态的时间窗口和其持续时间的时序。此外，这 种时序也被称为范式。
使用者可以通过输入装置12和监视器13在检查开始之前从众多预定 的时序中进行选择，或者定义一个新的时序。在此，自然也可以修改预定 的时序(甚至是在数据记录的期间)。原则上，也可以考虑在数据记录的期 间才动态地建立时序。不过，下面首先是从预定的时序为出发点的。
图2中示意地示出了这种时序15的例子。在此，以这样的大脑检查为 例子，其中，区分了两种活动状态、即静止状态R和活动A。不过，在这 种情况下时序15还包括另一种时间窗口 、即作废层窗口V。在该时间片段 中出现瞬变过程或者还没有出现足够的PET示踪物等，从而不能记录有意 义的数据。也就是说，最后时序15包括多个具有各自持续时间的时间窗口(V1,R1， V2，...)。最后，通过用于活动的激励S以及用于PET示踪物的注 射时刻I确定所述时间窗口 。它们在本例中也包含在时序15中。A可以考 虑的是，使用者简单地输入刺激时间Sl、 S2、...以及注射时刻Il、 12、 控制装置11从中自动地确定对应的时间窗口。不过，经常有意义的是 设置时间窗口本身，因为在某些活动状态期间根本不希望进行数据记录。 在本例中，分别在静止阶段Rl、 R2、 …以及活动阶段A1、 A2、...之 前安排PET示踪物的注射，因为该示踪物具有在分钟范围内的相当短的半 衰期。此外，在活动阶段A1、 A2、...期间分别出现刺激Sl、 S2、 …。 显然，刺激的开始比对应的时间窗口稍微早一些进行，以便避免瞬变效应。 示踪物的注射典型地与时间窗口的开始同时，或者如果要采集动脉流入的 话则早一些。
如果设置了用于提供示踪物的装置10,则注射时刻II, 12,…确定这样 的时刻，即，在这些时刻控制装置ll控制自动的注射器以便提供示踪物。 如果没有设置自动的示踪物提供，或者要在自动的示踪物提供中通知使用 者，则可以在监视器13上产生提示信号。如果手动地给予示踪物，则可以 停止数据获取，即时间窗口的变化，直到使用者确认了示踪物的提供。
类似地，刺激时间S1、 S2、...确定这样的时刻，即，在这些时刻刺 激装置9被控制产生对应的刺激。这些刺激对于整个时间Sl、S2、...保 持存在。在此，在必要时提供了手动的刺激的情况下，也产生提示信号， 其中直到确认之后才继续进行。
不过，如果通过患者协作检测装置6、患者反馈装置7或运动检测系统 8确定出，刺激没有起作用或者患者没有协作，则同样可以对其它的组成部 分进行对应的控制，例如，可以给出报警提示，可以舍弃对应的数据，可 以停止记录运行，直到保证了患者的协作等等。由此，自然也可以造成在 数据记录期间对时序15的修改，即这点在本发明的方法中也是可能的。
图3按照原理图示出了根据时序15对数据记录进行控制的可能性。在 此，仅仅示出了时序15的一个片段，即，第二作废层窗口 V2、第一活动 阶段A1、第三作废层窗口 V3以及第二静止阶段R2。图形16示出了在大 脑中示踪物浓度的变化。在时间窗口 V2中的时刻Tl,控制装置11操纵用 于提供示踪物的装置10，然后示踪物开始流动。在时间窗口 Al的开始(其 在此对应于时刻Tl )的时候，示踪物浓度剧烈地增加，该浓度也可以被采集。在时间窗口 Al结束时、即时间窗口 V3开始时，示踪物被降低到必要 的值之下。在时刻T2重新提供示踪物，这点对应于时间窗口R2。
图形17示出了用于刺激患者的剌激装置9的活动。在时刻T3 (其在 时间窗口 Al之前但是在时刻Tl之后开始进行刺激，例如通过对光学刺激 的投影。在时间窗口 Al开始时，瞬变阶段结束并且可以记录可靠的数据了。
即，显然在时间窗口 Al和R2中可以记录质量上的高品质的数据。
此时，这样构造控制装置11,使得其将设备2控制用于在时间窗口 Al、 R2的内部同时地记录PET图^^数据和^f兹共振图^^数据。在图形18和19中 示出了这点。在本发明的含义之下对于同时性最重要的是，在时间窗口内 既记录PET图像数据、又记录磁共振图像数据。在此，原则上甚至可以考 虑，短时地中断一个模态的数据记录，如在区域20中所表示的那样，或者 在同一个时间窗口内部的不同时间进行记录。在各种情况下，通过由控制 装置ll的控制实现了，从同一个时间窗口中形成图像数据，这些图像数据 被相互对应地配位并且可以被相互关联地用于分析。
为此，在本发明的范围内，此时将图像数据分别连同描述时间窗口和 记录时刻的信息一起存储。这样，出现了同步的图像数据，它们可以被明 确地配位给一个窗口 、例如A1 、 R2或者其它的时间窗口 。
在此还要说明的是，也可以将模态控制在为数据记录所设置的时间窗 口 (在本例中为A1、 A2、...和Rl、 R2、...)之外。例如，在对于记 录磁共振图像数据的区域21中示出了这点；这里记录了几个结构性图像， 以便得到关于患者运动的信息、即运动信息。
此外，要再次说明的是,并不必在每个活动阶段或者静止阶段中完成 一种数据记录。
图4中的原理图示出了另一种变形，其中连续地记录图像数据。这样， 在数据记录之后、即数据分析的开始时，出现连续记录的PET图像数据22 以及连续记录的磁共振图像数据23。所有这些数据均是连同其记录的时刻 被存储的。由于这些时刻的缘故，此时可以在图像数据22和23上施加正 如蒙片的时间变化15,据此可以从图像数据22和23中确定位于重要的时 间窗口 Rl、 R2、...以及Al、 A2、...中的数据24。可以将位于作废层 阶段中的数据舍弃。由此在这里也实现了图像数据的一种同步。
此外，图4还示出了分析期间对同步的图像数据24进行同步处理的可能性。例如，由25示出了这样一种时间上确定的信息，即，其显示出患者 缺乏协作的准备。该信息例如是从运动检测系统8的运动信息中、从患者
协作检测装置6的和/或患者反馈装置7的患者信息中，或者还从由使用者 通过输入装置12输入的信息中导出的。
在各种情况下，这里的信息25中说明，在时间窗口 Al期间没有出现 患者的协作。数据会歪曲检查结果并且降低数据的总体质量。因此，此时 删除这些数据。由于图像数据的同步性以及它们的同步处理，可以按照简 单的方式共同地删除对应于时间窗口 Al的PET图像数据26以及对应于时 间窗口 Al的^i共振图像数据27。
除了该对于在删除中同步处理的合适例子的简单的解释之外，从按照 本发明的方法的同步中还给出了其它的优点。这样，在分^f中可以对磁共 振和PET图像数据进行共同的处理。也可以在单个的阶段中立刻建立时间 上的相关性，特别是在也存储时刻的条件下更是如此。
自然地，该关于对图像数据的同步处理的解释同样可以应用到按照图3 的实施例中。
由此，可以更简单、更迅速以及利用更少的开销最后类似于公知的方 法那样实施对于数据的分析，其中，同步地处理两个模态的图像数据。于 是，可以在数据处理的范围内对相同活动状态的图像数据进行统计平均。 例如，可以在数据分析的范围内在考虑所述时序的条件下进行时间序列分 析，其中，特别是建立活动卡片。为此，可以执行t测试和/或GLM分析。 特别是可以平行于数据记录地进行数据分析，从而按照统计学的观点随着 现有图像数据的追加而在时间上改善数据质量。数据质量的这种改善可以 由使用者、不过也可以自动地监视。这样，在达到特定的数据质量之后自 动地或者通过使用者的交互作用来结束数据记录。作为替换，自然也可以 在预定的时序结束之后结束数据记录。
在数据分析中，也可以采用运动检测系统8的运动信息以及患者协作 检测装置和/或患者反馈装置的患者信息，以便例如同步地排除图像数据， 或者同步地针对患者运动进行校正。自然地，也可以在^:据记录期间就采 用这种数据，例如通过在患者移动情况下与下 一 个图像拍摄体积的匹配， 或者在不能确定患者协作的条件下直接地舍弃数据。在此还要说明的是， 所提到的信息还可以被用于事后确定(在本例中的)静止阶段和活动阶段。
权利要求
1. 一种在利用组合的磁共振-PET设备的大脑机能检查中用于数据记录和/或数据分析的方法，其中，利用两种模态按照至少两种活动状态记录 大脑的机能图像数据，其特征在于，在通过所述活动状态确定的时间窗口的内部进行对磁共振图像数据和PET图像数据的记录，其中，根据决定该活动状态的刺激的 时序来进行对记录运行和/或图像数据的同步。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述时序将图像数 据连同描述时间窗口和/或记录时刻的信息一起进行存储，和/或根据该时序 在所述记录时刻的基础上为图像数据分配时间窗口以便分析。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了记录图像数据， 在通过所述时序确定的时间窗口的内部，通过两个模态控制磁共振-PET设 备。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进行图像数据的连 续记录，其中，通过根据所述时序与时间窗口的配位，至少部分地将图像 数据同步。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在数据记录 的期间动态地建立所述时序，并且特别是将其存放在存储器装置中。
6. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，采用预定 的时序。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在数据记录的开始之前 和/或进行期间匹配所述预定的时序。
8. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，从多个可能的时序 中进行选择。
9. 根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述 时序控制用于产生刺激的刺激装置、特别是光学和/或声学输出装置。
10. 根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述 时序输出用于产生刺激的提示信号。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在输出用于产生刺激 的提示信号之后停止所述数据记录，直到由使用者输入确认信号。
12. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述时序存放在连接到所述磁共振-PET设备上的触发器模块中，或者借助于该触发 器模块建立该时序，其中，将涉及该时序的信息和/或根据该时序所确定的 控制命令通过在该磁共振-PET设备上的通信连接发送，以及用于对记录运 行和/或图像数据的同步。
13. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述时 序控制用于造影剂提供和/或示踪物提供的装置，以便提供造影剂和/或示踪 物。
14. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述时 序输出用于提供造影剂和/或示踪物的提示信号。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在输出用于提供造影 剂和/或示踪物的提示信号之后停止所述数据记录,直到由使用者输入确认 信号。
16. 根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征在于，确定在 所述时序中用于提供造影剂和/或示踪物的预定时刻。
17. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了控制所 述数据记录和/或数据分析，考虑运动检测系统的运动信息。
18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在所述数据分析中将 所述运动信息用于运动校正。
19. 根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，特别是在运动神 经系统的检查的条件下，基于所述运动信息进行针对活动状态的似然性检 查和/或协作检查。
20. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在对记录运 行和/或图像数据的控制中，考虑患者协作检测装置、特别是眼睛跟踪系统 的患者信息，和/或患者反馈装置、特别是回答按钮的患者信息。
21. 根据权利要求17至20中任一项所述的方法，其特征在于，将运动 信息和/或患者信息和/或从中导出的信息，针对时间窗口和/或与图像数据共 同地存储。
22. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在数据分析 中同步地处理两个模态的图像数据。
23. 根据权利要求22所述的方法，其特征在于，在删除一个模态的图像数据时，也删除另 一个模态的时间上对应的图像数据。
24. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在数据分析的框架内对相同的活动状态的图像数据进行统计平均。
25. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在数据分析 活动卡片。
26. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了进行数 据分析，执行t测试和/或GLM分析。
27. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在达到特定 的数据质量之后和/或在规定的时序结束之后和/或通过使用者交互作用，来 自动地结束所述数据记录。
28. —种在大脑机能检查中用于数据记录和/或数据分析的医学检查装 置(l)，包括组合的磁共振-PET设备(2),以及被构造用于执行根据权 利要求1至27中任一项所述的方法的中央控制装置(11 )。
全文摘要
一种在利用组合的磁共振-PET设备的大脑机能检查中用于数据记录和/或数据分析的方法，其中，利用两种模态按照至少两种活动状态记录大脑的机能图像数据，其中，在通过所述活动状态确定的时间窗口的内部进行对磁共振图像数据和PET图像数据的记录，其中，根据决定该活动状态的刺激的时序来进行对记录运行和/或图像数据的同步。
文档编号A61B5/055GK101310688SQ20081009909
公开日2008年11月26日 申请日期2008年5月20日 优先权日2007年5月22日
发明者克里斯丁·施米德豪森, 冈瑟·普拉奇, 塞巴斯蒂安·施米特, 索尔斯坦·费维尔, 迈克尔·西姆特宁斯, 黛安娜·马丁 申请人:西门子公司