DE102004044433A1

DE102004044433A1 - Bone displaying method for diagnosis of malicious tumor, involves creating data record of bones by magnetic resonance examination, and segmenting record of bones, where bones are marked in record by user, before segmentation

Info

Publication number: DE102004044433A1
Application number: DE102004044433A
Authority: DE
Inventors: Ali-Nejat Dr. Bengi
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-01-05

Abstract

The method involves creating a data record of bones (2) by a magnetic resonance examination, and segmenting the data record of bones, where the bones are marked in the data record by a user, before segmentation. The data record is displayed on a display medium before and/or after the segmentation. A gradient echo sequence or a Short TI inversion recovery (STIR) sequence are used for the generating the data record.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von Knochen.The The present invention relates to a method for the preparation of Bone.

Bildgebende Diagnoseverfahren sind bei der Diagnose von Tumoren von großer Bedeutung. Metastasen bösartiger Tumore siedeln sich relativ häufig in den Knochen des menschlichen Körpers an. Sie entstehen aus Tumorzellen, die meist über den Blutkreislauf im Körper gestreut werden und sich dann im Knochenmark ansiedeln. Durch Wachstum der Metastasen im Knochenmark wird die umgebende Knochensubstanz angegriffen, was häufig zu einer Zerstörung der Knochensubstanz führt.Imaging Diagnostic procedures are of great importance in the diagnosis of tumors. Metastases more malignant Tumors settle relatively frequently in the bones of the human body at. They arise from tumor cells, which are mostly scattered through the bloodstream in the body and then settle in the bone marrow. Through growth of Metastases in the bone marrow, the surrounding bone substance is attacked, what often to a destruction the bone substance leads.

Zur Diagnose von Knochenmetastasen werden häufig Szintigrafie oder Positronen-Emissions-Tomografie eingesetzt. Die Szintigrafie ist ein bildgebendes Verfahren der nuklearmedizinischen Diagnostik. Die Bildgebung beruht auf einer Verabreichung einer radioaktiven Substanz, beispielsweise Phosphonat, die sich in den Knochen anreichert. Mit Hilfe einer Gammakamera wird die Strahlung, die beim Zerfall der Radionuklide entsteht, detektiert und in ein Bild umgewandelt. In der Positronen-Emissions-Tomografie wird ebenfalls eine radioaktiv markierte Substanz abgebildet, hier als Schnittbilder des Patienten. Vorteilhaft bei den beiden Verfahren ist die Möglichkeit einer Ganzkörperabbildung, was beispielsweise bei Röntgenuntersuchungen mehrere Untersuchungsschritte erfordern würde und dadurch in einer erhöhten Strahlenbelastung des Patienten resultieren würde. Allerdings ergibt sich auch bei der Szintigrafie und der Positronen-Emissions-Tomografie eine Strahlenbelastung des Patienten durch die radioaktive Substanz. Ebenfalls stellen diese Untersuchungsmethoden hohe logistische Anforderungen dar. Die verwendeten Radionuklide sind sehr kurzlebig und müssen für die konkrete Untersuchung zeitnah produziert werden und können nicht sehr weit transportiert werden.to Diagnosis of bone metastases are commonly scintigraphy or positron emission tomography used. Scintigraphy is an imaging process of the nuclear medicine diagnostics. The imaging is based on a Administration of a radioactive substance, for example phosphonate, which accumulates in the bones. With the help of a gamma camera the radiation that results from the decay of radionuclides becomes detected and converted into an image. In positron emission tomography Also, a radioactively labeled substance is shown here as sectional images of the patient. Advantageous in the two methods is the possibility a whole body picture, which, for example, in X-ray examinations would require several examination steps and thereby in an increased radiation exposure the patient would result. However, this is also the case with scintigraphy and positron emission tomography a radiation exposure of the patient by the radioactive substance. Likewise, these investigation methods represent high logistical requirements. The radionuclides used are very short-lived and need to be concrete Examination can be produced promptly and can not be transported very far become.

Mittels Magnetresonanzuntersuchungen ist es ebenfalls möglich, Knochen des Patienten in einer Ganzkörperuntersuchung abzubilden. Die Auflösung ist dabei sogar besser als bei der Szintigrafie. Bei Magnetresonanzuntersuchungen der Knochen findet vor allem die so genannte STIR-Sequenz („Short TI Inversion Recovery") Anwendung. Mit dieser Sequenz werden allerdings nicht nur die zu untersuchenden Knochen abgebildet, sondern auch das übrige Gewebe des Patienten. Bei der Befundung der aufgenommenen Bilddaten ist der Arzt angehalten, auch das nicht zur eigentlichen Untersuchung zählende Gewebe zu befunden. So wird der Arzt beispielsweise im Fall einer ebenfalls abgebildeten Leber des Patienten versuchen festzustellen, ob eine Erkrankung vorliegt. Dies erhöht den Aufwand für eine Befundung. Außerdem ist es schwierig, allein anhand der Daten aus der STIR-Sequenz eine Leberkrankheit festzustellen, da diese Sequenz nicht sensitiv genug für derartige Fragestellungen ist. Diese Problematik hat einen Einsatz von Magnetresonanzuntersuchungen zur Diagnose von Knochenmetastasen bisher verhindert.through Magnetic resonance imaging also makes it possible to bone the patient in a whole body examination map. The resolution is even better than scintigraphy. In magnetic resonance examinations The bone is most commonly found in the so-called STIR sequence ("Short TI inversion recovery ") Application. With this sequence, however, not only the but also the remaining tissue of the patient. In the diagnosis of the recorded image data is the doctor stopped, not even for the actual examination counting To find tissue. For example, in the case of a doctor also pictured liver of the patient trying to determine if there is a disease. This increases the effort for a report. Furthermore It is difficult to find one based solely on the data from the STIR sequence Liver disease, as this sequence is not sensitive enough for such Questions is. This problem has a use of magnetic resonance examinations previously prevented for the diagnosis of bone metastases.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem Knochen mittels einer Magnetresonanzuntersuchung für eine Befundung geeignet dargestellt werden können.It The object of the present invention is to specify a method with the bone by means of a magnetic resonance examination for a report can be displayed appropriately.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei wird zunächst ein die Knochen enthaltender Datensatz mittels einer bildgebenden Magnetresonanzuntersuchung erzeugt. Hiernach findet eine Segmentierung des Datensatzes statt, mittels dem die im Datensatz enthaltenen Knochen von sonstigem dargestellten Gewebe separiert werden. Durch die Segmentierung erhält der diagnostizierende Arzt oder Radiologe die Möglichkeit, sich während der Befundung gänzlich auf die Knochen des Patienten zu konzentrieren.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1 solved. It will be first a record containing the bones by means of an imaging Magnetic resonance examination generated. After that finds a segmentation of the Record by which the bones contained in the record separated from other tissue shown. Due to the segmentation the diagnosing gets Doctor or radiologist the opportunity while the diagnosis entirely to concentrate the patient's bones.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich anhand des nachfolgend im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:Further Advantages and embodiments of the invention will become apparent from the explained below in conjunction with the accompanying drawings Embodiment. Show it:

1 ein schematisches Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 1 a schematic flow diagram of a preferred embodiment of the invention,

2 ein schematisches Magnetresonanzbild vor der Segmentierung und 2 a schematic magnetic resonance image before segmentation and

3 ein schematisches, segmentiertes Magnetresonanzbild. 3 a schematic, segmented magnetic resonance image.

Gemäß 1 findet in einem ersten Verfahrensschritt S2 eine Magnetresonanzuntersuchung eines Patienten statt. Dies kann beispielsweise eine Ganzkörperuntersuchung in mehreren Schritten mit der STIR-Sequenz oder einer Gradientenecho-Sequenz sein. In einem zweiten Verfahrensschritt S4 werden die durch die Magnetresonanzuntersuchung gewonnenen Bilder auf einem Monitor dargestellt. In einem dritten Verfahrensschritt S6 markiert der behandelnde Arzt oder Radiologe mittels einer Computermaus die zu segmentierenden Knochen auf dem Monitor. Dies ist schematisch in 2 dargestellt. So kann der Arzt beispielsweise den Oberschenkelknochen, das Schienbein, einen Lendenwirbel, den Schädelknochen und die Rippen des Patienten markieren. In einem vierten Verfahrensschritt S8 erfolgt die automatische Segmentierung des Datensatzes anhand der aus den Markierungen gewonnenen Intensitäten. Als Ergebnis entsteht ein Datensatz, der lediglich die Bildinformationen über die Knochen des Patienten enthält. In einem fünften Verfahrensschritt S10 wird dieser Datensatz auf dem Monitor dargestellt und kann so vom Arzt oder Radiologen befundet werden. Der Vorteil hieran ist, dass der Arzt sich vollständig auf die Untersuchung der Knochen des Patienten und die Diagnose eventuell vorhandener Knochenmetastasen konzentrieren kann. Für eine Erstellung weiterer Diagnosen, z.B. von Organen, besteht keine Notwendigkeit. Dies reduziert die zu analysierenden Daten für den Arzt auf ein erträgliches Maß. Insbesondere wird dadurch ausgeschlossen, dass ungenaue Diagnosen von Organen oder sonstigem weichem Gewebe aufgrund der durch die STIR-Sequenz gewonnenen Messergebnisse erstellt werden.According to 1 In a first method step S2, a magnetic resonance examination of a patient takes place. This may, for example, be a whole-body examination in several steps with the STIR sequence or a gradient echo sequence. In a second method step S4, the images obtained by the magnetic resonance examination are displayed on a monitor. In a third method step S6, the attending physician or radiologist uses a computer mouse to mark the bones to be segmented on the monitor. This is schematically in 2 shown. For example, the doctor may mark the femur, tibia, lumbar vertebrae, cranial bones and ribs of the patient. In a fourth method step S8 takes place the automatic segmentation of the data set based on the intensities obtained from the markers. The result is a dataset containing only the image information about the patient's bones. In a fifth method step S10, this data record is displayed on the monitor and can thus be diagnosed by the physician or radiologist. The advantage of this is that the physician can fully concentrate on examining the patient's bones and diagnosing any bone metastases that may be present. There is no need for further diagnoses, eg of organs. This reduces the data to be analyzed to a tolerable level for the physician. In particular, this precludes creating inaccurate diagnoses of organs or other soft tissue due to the measurement results obtained by the STIR sequence.

In 2 ist schematisch ein Teilausschnitt der Ganzkörperaufnahme dargestellt. Hier sind die Knochen 2 des Patienten und die umgebende Muskulatur 4 abgebildet. Durch den Arzt ist je eine Markierung 6 auf zwei der Knochen 2 platziert worden.In 2 is shown schematically a partial section of the whole body recording. Here are the bones 2 of the patient and the surrounding muscles 4 displayed. By the doctor is ever a mark 6 on two of the bones 2 been placed.

Anhand dieser Markierung wird die Segmentierung durchgeführt. Bereiche mit anderen Intensitäten werden aus dem Datensatz entfernt, so dass der in 3 schematisch gezeigte segmentierte Datensatz entsteht. Hier sind nur noch die Knochen 2 des Patienten zu sehen.This marking is used to perform the segmentation. Areas of other intensities are removed from the record so that the in 3 schematically shown segmented data set arises. Here are just the bones 2 to see the patient.

Claims

Method of displaying bones ( 2 ), comprising the following steps: - production of a bone ( 2 ) by means of a magnetic resonance examination and segmentation of the bones from the data set.

The method of claim 1, wherein the data set displayed before and / or after the segmentation on a display medium becomes.

Method according to Claim 1 or 2, in which a user removes the bones ( 2 ) before segmentation in the record.

Method according to one of the above claims, wherein the segmentation is performed on the basis of an intensity comparison.

Method according to one of the above claims, wherein the examination method is a magnetic resonance examination.

The method of claim 5, wherein a gradient echo sequence is for generating of the record is used.

The method of claim 5, wherein a STIR sequence is used to generate the record.

Method according to one of the above claims, wherein that's a whole body exam is carried out.