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Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein System, ein Magnetresonanzgerät, ein Computerprogrammprodukt sowie einen elektronisch lesbaren Datenträger zu einer Erzeugung eines Modells eines Gewebes sowie zu einer Verwendung des Modells.
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Wissen über eine Deformation eines Gewebes und/oder eines Organs eines Untersuchungsobjektes aufgrund einer Bewegung oder einer neuen Positionierung des Untersuchungsobjektes, ist beispielsweise für eine interventionelle Untersuchung relevant. Ebenso kann ein derartiges Wissen bei einer Registrierung von verschiedenen Bilddaten des Gewebes vorteilhaft sein, insbesondere wenn das Untersuchungsobjekt bei Aufnahme der Bilddaten unterschiedliche Positionierungen aufweist und/oder einer Bewegung unterliegt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders präzises Deformationsmodell für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes zu erzeugen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes sieht die folgenden Verfahrensschritte vor:
- - Bereitstellen von in einem ersten Zeitraum aufgenommenen Langzeit-MR-Daten von einem Untersuchungsbereich umfassend das eine Gewebe des Untersuchungsobjektes,
- - Ermittlung von zeitaufgelösten ersten Positionsdaten beschreibend das Gewebe basierend auf den Langzeit-MR-Daten,
- - Bereitstellen von zeitaufgelösten, in dem ersten Zeitraum aufgenommenen, zweiten Positionsdaten von zumindest zwei Oberflächenpunkten einer Oberfläche des Untersuchungsobjektes,
- - Bestimmung des Deformationsmodells für das Gewebe durch Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten.
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In einem Magnetresonanzgerät wird üblicherweise der zu untersuchende Körper eines Untersuchungsobjektes, insbesondere eines Patienten, mit Hilfe eines Hauptmagneten einem relativ hohen Hauptmagnetfeld, beispielsweise von 1,5 oder 3 oder 7 Tesla, ausgesetzt. Zusätzlich werden mit Hilfe einer Gradientenspuleneinheit Gradientenpulse ausgespielt. Über eine Hochfrequenzantenneneinheit werden dann mittels geeigneter Antenneneinrichtungen hochfrequente Hochfrequenz-Pulse, beispielsweise Anregungspulse, ausgesendet, was dazu führt, dass die Kernspins bestimmter, durch diese Hochfrequenz-Pulse resonant angeregter Atome um einen definierten Flipwinkel gegenüber den Magnetfeldlinien des Hauptmagnetfelds verkippt werden. Bei der Relaxation der Kernspins werden Hochfrequenz-Signale, so genannte Magnetresonanz-Signale, abgestrahlt, die mittels geeigneter Hochfrequenzantennen empfangen und dann weiterverarbeitet werden. Aus den so akquirierten Rohdaten können schließlich die gewünschten Bilddaten rekonstruiert werden. Der Bereich des Untersuchungsobjektes, innerhalb dem die Magnetresonanz-Signale erzeugt werden und von dem die Rohdaten akquiriert werden, wird als Untersuchungsbereich bezeichnet. Der Untersuchungsbereich ist typischerweise ein Teilbereich des Untersuchungsobjektes.
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Für eine bestimmte Messung ist daher eine bestimmte Magnetresonanz-Steuerungssequenz (MR-Steuerungssequenz), auch Pulssequenz genannt, auszusenden, welche aus einer Folge von Hochfrequenz-Pulsen, beispielsweise Anregungspulsen und Refokussierungspulsen, sowie passend dazu koordiniert auszusendenden Gradientenpulsen in verschiedenen Gradientenachsen entlang verschiedener Raumrichtungen besteht. Zeitlich passend hierzu werden Auslesefenster gesetzt, welche die Zeiträume vorgeben, in denen die induzierten Magnetresonanz-Signale erfasst werden.
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Ein Untersuchungsobjekt ist typischerweise ein Patient. Das Gewebe ist typischerweise ein funktional und/oder organisch und/oder räumlich abgeschlossener Teilbereich des Untersuchungsobjekt, typischerweise innerhalb des Untersuchungsobjektes angeordnet. Das Gewebe ist typischerweise ein Organ, wie beispielsweise eine Leber und/oder ein Herz. Eine Positionierung des Untersuchungsobjektes kann auch als Positionslage des Untersuchungsobjektes bezeichnet werden. Insbesondere die Ausrichtung der Extremitäten zum Körperstamm und/oder zueinander kann für eine Positionierung des Untersuchungsobjektes charakteristisch sein. Eine Positionierung kann durch eine Orientierung des Untersuchungsobjektes, insbesondere dessen Körperstamms und/oder dessen Kopf, relativ zum Raum und/oder zu einer Horizontalen und/oder zu einer Achse des Magnetresonanzgerätes bestimmt sein.
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Langzeit-MR-Daten sind Magnetresonanzdaten (MR-Daten), die quasi-kontinuierlich innerhalb des ersten Zeitraumes aufgenommen worden sind. Magnetresonanzdaten können Rohdaten und/oder daraus rekonstruierte Bilddaten umfassen, die mittels eines Magnetresonanzgerätes von einem Untersuchungsobjekt aufgenommen wurden. Der erste Zeitraum umfasst eine Dauer von zumindest einer Stunde, vorzugsweise von zumindest zwei Stunden, besonders bevorzugt von zumindest drei Stunden. Der erste Zeitraum kann auch eine Dauer von zumindest vier oder fünf oder sechs Stunden umfassen.
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Eine quasi-kontinuierliche Aufnahme von MR-Daten innerhalb eines Zeitraumes, insbesondere innerhalb des ersten Zeitraumes, ist dadurch gekennzeichnet, dass von dem Untersuchungsbereich zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb des Zeitraumes, insbesondere innerhalb des ersten Zeitraumes, MR-Daten akquiriert werden. Die quasi-kontinuierliche Aufnahme von MR-Daten innerhalb eines Zeitraumes erfolgt vorzugsweise in regelmäßigen zeitlichen Abständen. Die zeitlichen Abstände zwischen zwei aufeinanderfolgenden quasi-kontinuierlichen Aufnahmen sind vorzugsweise geringer als 15 Minuten, bevorzugt geringer als 10 Minuten, besonders bevorzugt geringer als 5 Minuten. Die quasi-kontinuierliche Akquisition der MR-Daten, insbesondere der Rohdaten, erfolgt vorzugsweise mittels der gleichen MR-Steuerungssequenz und/oder die MR-Daten, insbesondere die daraus rekonstruierten Bilddaten, weisen einen gleichen Kontrast auf. Die Aufnahme der Langzeit-MR-Daten erfolgt demnach typischerweise zeitaufgelöst innerhalb des ersten Zeitraumes, wobei für mehrere Zeitpunkte innerhalb des ersten Zeitraums MR-Daten abbildend den Untersuchungsbereich aufgenommen werden. Die zeitliche Abfolge der mehreren Zeitpunkte innerhalb des ersten Zeitraums bestimmt die Zeitauflösung der Langzeit-MR-Daten.
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Die Langzeit-MR-Daten können erste Langzeit-MR-Daten und zweite Langzeit-MR-Daten umfassen, wobei die ersten Langzeit-MR-Daten mit einer ersten MR-Steuerungssequenz und/oder einem ersten Kontrast und die zweiten Langzeit-MR-Daten mit einer zweiten MR-Steuerungssequenz und/oder einem zweiten Kontrast aufgenommen wurden. Die Aufnahme der ersten Langzeit-MR-Daten und der zweiten erste Langzeit-MR-Daten erfolgt vorzugsweise jeweils quasi-kontinuierlich und/oder verschachtelt.
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Liegen die Langzeit-MR-Daten als Rohdaten vor, so umfasst die Ermittlung der ersten Positionsdaten typischerweise eine Rekonstruktion der Langzeit-MR-Daten zu Bilddaten. Die Langzeit-MR-Daten sind typischerweise Schichtbilddaten und/oder dreidimensionale Bilddaten abbildend das Gewebe. Die ersten Positionsdaten charakterisieren typischerweise das Gewebe, insbesondere eine räumliche Ausdehnung und/oder eine Form, insbesondere eine Form der Oberfläche, und/oder eine Deformation des Gewebes. Die ersten Positionsdaten werden typischerweise für zumindest zwei verschiedene erste Zeitpunkte innerhalb des ersten Zeitraumes bestimmt, für welche zumindest zwei verschiedenen ersten Zeitpunkte eine Aufnahme von MR-Daten im Rahmen der Aufnahme der Langzeit-MR-Daten erfolgte.
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Die ersten Positionsdaten sind zeitaufgelöst, wobei die Zeitauflösung der ersten Positionsdaten typischerweise der Zeitauflösung der Langzeit-MR-Daten entspricht. Die ersten Positionsdaten sind zeitaufgelöst und umfassen demnach erste Positionsdaten für zumindest zwei voneinander verschiedene erste Zeitpunkte. Die zumindest zwei voneinander verschiedenen ersten Zeitpunkte entsprechen typischerweise zumindest einer Teilmenge der Zeitpunkte, bei welchen Zeitpunkten Langzeit-MR-Daten aufgenommen wurden. Die Zeitauflösung der Langzeit-MR-Daten kann der Zeitauflösung der ersten Positionsdaten entsprechen. Die Zeitauflösung der ersten Positionsdaten kann geringer sein als die Zeitauflösung der Langzeit-MR-Daten. Die Ermittlung der zeitaufgelösten ersten Positionsdaten umfasst vorzugsweise eine Identifizierung des Gewebes in den Langzeit-MR-Daten und/oder den daraus rekonstruierten Bilddaten. Die Ermittlung der zeitaufgelösten ersten Positionsdaten umfasst vorzugsweise eine Segmentierung des Gewebes basierend auf den Langzeit-MR-Daten. Die Ermittlung der zeitaufgelösten ersten Positionsdaten kann auch eine Registrierung des Gewebes für verschiedene erste Zeitpunkte umfassen.
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Die Oberflächenpunkte sind typischerweise Fixpunkte auf der Oberfläche des Untersuchungsobjektes. Ein Oberflächenpunkt ist typischerweise ein visuell erkennbares Merkmal des Untersuchungsobjektes, vorzugsweise charakterisierend eine Extremität und/oder ein Organ. Ein Oberflächenpunkt kann eine Landmarke repräsentativ für eine Extremität und/oder ein Organ sein. Der Oberflächenpunkt kann durch eine Markierung indiziert werden. Der Oberflächenpunkt kann insbesondere eine Markierung umfassen. Die Markierung kann beispielsweise auf der Oberfläche und/oder Haut und/oder Kleidung des Untersuchungsobjektes fixiert, insbesondere lösbar fixiert sein. Der Oberflächenpunkt kann als Markierung, insbesondere als nicht lösbare Markierung, auf einem hautengen Kleidungsstück, insbesondere auf einem dem Untersuchungsobjekt enganliegenden Kleidungsstück, ausgebildet sein. Insbesondere kann das Kleidungsstück vom Untersuchungsobjekt zum Zweck der Erfassung der zweiten Positionsdaten im ersten Zeitraum getragen worden sein.
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Die zweiten Positionsdaten umfassen vorzugsweise Positionswerte für zumindest zwei zweite Zeitpunkte innerhalb des ersten Zeitraumes für zumindest zwei Oberflächenpunkte der Oberfläche des Untersuchungsobjektes. Die Positionswerte der zumindest zwei Oberflächenpunkte können die Position eines Oberflächenpunktes relativ zu einem Fixpunkt des Raumes, welcher Raum das Untersuchungsobjekt im ersten Zeitraum umgibt, angeben. Einer der zumindest zwei Oberflächenpunkte kann als Referenzpunkt dienen, wessen Positionswert absolut zu einem Fixpunkt des Raumes bestimmt wird. Zumindest ein anderer Positionswert für einen der zumindest zwei Oberflächenpunkte kann relativ zu dem Referenzpunkt bestimmt werden.
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Im ersten Zeitraum wurden die Langzeit-MR-Daten und die zweiten Positionsdaten erfasst. Das Untersuchungsobjekt war im ersten Zeitraum typischerweise innerhalb eines Magnetresonanzgerätes angeordnet. Die Zeitauflösung der Langzeit-MR-Daten, insbesondere die Zeitauflösung der ersten Positionsdaten, und die Zeitauflösung der zweiten Positionsdaten kann gleich sein. Die Zeitauflösung der ersten Positionsdaten und die Zeitauflösung der zweiten Positionsdaten kann voneinander verschieden sein. Die ersten Positionsdaten umfassen Positionsdaten beschreibend das Gewebe zu zumindest zwei ersten Zeitpunkten innerhalb des ersten Zeitraumes. Die zweiten Positionsdaten umfassen Positionsdaten beschreibend zumindest zwei Oberflächenpunkte zu zumindest zwei zweiten Zeitpunkten innerhalb des ersten Zeitraumes.
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Die Anzahl der zweiten Zeitpunkte entspricht vorzugsweise der Anzahl der ersten Zeitpunkte. Die ersten Zeitpunkte entsprechen vorzugsweise den zweiten Zeitpunkten. Die ersten Zeitpunkte unterscheiden sich von den zweiten Zeitpunkten im Mittel typischerweise um weniger als eine Minute, bevorzugt um weniger als zehn Sekunden, besonders bevorzugt um weniger als eine Sekunde. Die Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten umfasst typischerweise eine Zuordnung der ersten Positionsdaten auf die zweiten Positionsdaten unter Berücksichtigung der ersten Zeitpunkte und der zweiten Zeitpunkte. Die Korrelation erfolgt typischerweise derart, dass die ersten Positionsdaten den zweiten Positionsdaten derart zugeordnet werden, dass die zugehörigen ersten Zeitpunkte und zweiten Zeitpunkte minimal voneinander abweichen.
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Das Deformationsmodell umfasst die zweiten Positionsdaten abhängig von den ersten Positionsdaten. Das Deformationsmodell umfasst demnach eine Abhängigkeit einer Form und/oder Position eines Gewebes von einer von außen erkennbaren Positionierung des Untersuchungsobjektes anhand der Oberfläche des Untersuchungsobjektes. Das Deformationsmodell umfasst die zweiten Positionsdaten abhängig von den ersten Positionsdaten für vorzugsweise zumindest zwei Zeitpunkte innerhalb des ersten Zeitraumes. Eine Bewegung des Untersuchungsobjektes bewirkt typischerweise eine Änderung der Form und/oder Position des Gewebes und eine Änderung der Oberfläche des Untersuchungsobjektes. Fand eine Bewegung des Untersuchungsobjektes innerhalb des ersten Zeitraumes, insbesondere zwischen zwei ersten Zeitpunkten und/oder zwei zweiten Zeitpunkten, statt, so umfasst das Deformationsmodell für zumindest zwei zweite Positionsdaten, welche äußerlich erkennbar sind und einer Positionierung des Untersuchungsobjektes entsprechen, eine Zuordnung auf erste Positionsdaten, welche eine entsprechende Position und/oder Form des Gewebes charakterisieren.
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Das Erfassen der zweiten Positionsdaten von zumindest zwei Punkten einer Oberfläche des Untersuchungsobjektes und das Erfassen der Langzeit-MR-Daten findet im ersten Zeitraum vorzugsweise zumindest teilweise gleichzeitig statt. Das Deformationsmodell ist typischerweise spezifisch für das Untersuchungsobjekt. Das erfindungsgemäß bestimmte Deformationsmodell umfasst eine besonders genaue und individuelle Korrelation zwischen äußerlich erkennbaren, ohne Magnetresonanzgerät und leicht zu erfassenden, Merkmalen der Oberfläche des Untersuchungsobjektes, und Details, insbesondere einer Form und/oder Position des Gewebes, abhängig von der Positionierung des Untersuchungsobjektes. Das erfindungsgemäß bestimmte Deformationsmodell umfasst folglich einen Zusammenhang zwischen einer äußerlich erkennbaren Positionierung des Untersuchungsobjektes und einer Position und/oder Deformation des Gewebes.
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Durch die Verwendung von Langzeit-MR-Daten können die ersten Positionsdaten besonders genau bestimmt werden, da insbesondere bei länger dauernden Magnetresonanzaufnahmen MR-Daten von besonders hoher Qualität und/oder Auflösung, insbesondere auch für verschiedene Positionierungen des Untersuchungsobjektes, erzeugt werden können. Je mehr verschiedene Positionierungen das Untersuchungsobjekt im ersten Zeitraum einnehmen kann, desto präziser und verlässlicher kann das Deformationsmodell erzeugt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht demnach eine Erzeugung eines besonders genauen Deformationsmodells, das Form und Position des Gewebes, insbesondere eines Organs, wie beispielsweise der Leber, besonders präzise in Abhängigkeit von äußerlich erkennbaren Merkmalen des Untersuchungsobjektes beschreibt. Bei Verwendung des erfindungsgemäß erzeugten Deformationsmodells kann folglich basierend auf einer äußerlich und/oder oberflächlich erkennbaren Positionierung des Untersuchungsobjektes eine Form und/oder Position des Gewebes auch ohne Verwendung eines medizinischen Bildgebungsgerätes besonders genau bestimmt werden.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass an zumindest einem Oberflächenpunkt der zumindest zwei Oberflächenpunkte der Oberfläche des Untersuchungsobjektes im ersten Zeitraum ein Sensor angeordnet war.
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Der Sensor kann einer Markierung entsprechen. Eine Markierung eines Oberflächenpunktes kann einen Sensor umfassen. Der Sensor kann als Beschleunigungssensor und/oder gyroskopischer Sensor und/oder Positionssensor ausgebildet sein. Die zweiten Positionsdaten könne zusätzlich zu den von den zweiten Zeitpunkten abhängigen Positionswerten von den zweiten Zeitpunkten abhängige Sensordaten umfassen. Die Sensordaten können abhängig von der Art des verwendeten Sensors beispielsweise Beschleunigungs- und/oder Bewegungsdaten des umfassen. Derartige zweite Positionsdaten können besonders genau sein. Ein mit derartigen zweiten Positionsdaten bestimmtes Deformationsmodell ist besonders präzise.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die zweiten Positionsdaten von den zumindest zwei Oberflächenpunkten der Oberfläche während des ersten Zeitraumes optisch erfasst wurden. Eine optische Erfassung einer Oberfläche des Untersuchungsobjektes ist besonders einfach realisierbar. Insbesondere kann dies besonders einfach und basierend auf Landmarken realisiert werden.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die zweiten Positionsdaten von den zumindest zwei Oberflächenpunkten der Oberfläche während des ersten Zeitraumes mittels zumindest einer Kamera erfasst wurden. Die Erfassung der zweiten Positionsdaten kann auch anhand von zwei oder mehreren Kameras erfolgen. Die Kamera kann als 3D Kamera und/oder als Wärmebildkamera ausgebildet sein. Derartige Kameras sind besonders günstig. Ebenso kann eine Erfassung der zweiten Positionsdaten mittels einer Kamera besonders einfach erfolgen, da basierend auf Landmarken und/oder frei von Markierungen und/oder Sensoren.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass zumindest ein Oberflächenpunkt der zumindest zwei Oberflächenpunkte der Oberfläche des Untersuchungsobjektes einer der folgenden Landmarken entspricht: Stirn, Kinn, Nase, Schulter, Ellbogen, Knie, Fußspitze, Ferse, Hüfte, Handgelenk, Schädelkalotte. Eine Oberflächenpunkt der zumindest zwei Oberflächenpunkte kann als Referenzpunkt dienen, relativ zu welchem Referenzpunkt die restlichen Oberflächenpunkte bestimmt werden. Insbesondere die Stirn und/oder die Schädelkalotte können als Referenzpunkt dienen. Die genannten Landmarken sind optisch eindeutig zu identifizieren und können demnach robust im ersten Zeitraum beobachtet werden. Typischerweise können diese Oberflächenpunkte auch einfach optisch und/oder mit Kamera identifiziert und bei Änderung einer Positionierung getrackt werden. Eine Änderung einer Position einer der genannten Landmarken repräsentiert typischerweise gut eine neue Positionierung des Untersuchungsobjektes. Diese Ausführungsform des Verfahrens ermöglicht demnach eine besonders robuste Bestimmung des Deformationsmodells.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Ermittlung der zeitaufgelösten ersten Positionsdaten eine Bestimmung eines Gewebefixpunktes und/oder gewebespezifischer Landmarken umfasst. Vorzugsweise umfasst die Ermittlung von zeitaufgelösten ersten Positionsdaten eine Segmentierung des Gewebes aus den Langzeit-MR-Daten. Basierend auf dem segmentierten Gewebe kann beispielsweise ein dreidimensionales Modell des Gewebes für jeden ersten Zeitpunkt erstellt werden. Eine gewebespezifische Landmarke kann ein Punkt auf der Oberfläche und/oder ein Mittelpunkt des Gewebes sein. Eine gewebespezifische Landmarke kann auch ein Symmetriezentrum des Gewebes sein. Insbesondere bei Verwendung eines dreidimensionalen Modells des Gewebes kann eine gewebespezifische Landmarke besonders präzise bestimmt werden. Die ersten Positionsdaten umfassen vorzugsweise Positionswerte für die gewebespezifischen Landmarken. Die Positionswerte der gewebespezifischen Landmarken werden vorzugsweise relativ zu einem Gewebefixpunkt, typischerweise einer besonders signifikanten gewebespezifischen Landmarke, bestimmt. Dies ermöglicht eine besonders präzise Bestimmung der ersten Positionsdaten und damit ein besonders präzises Deformationsmodell.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten eine Relation des Gewebefixpunktes mit zumindest einem Oberflächenpunkt der zumindest zwei Oberflächenpunkte der Oberfläche des Untersuchungsobjektes umfasst.
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Vorzugsweise umfasst die Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten eine Relation des Gewebefixpunktes mit dem Referenzpunkt. Die Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten kann auch eine Zuordnung des Gewebefixpunktes auf einen der zumindest fünf, bevorzugt der zumindest drei, besonders bevorzugt der zumindest zwei, dem Gewebefixpunkt nächsten Oberflächenpunkte, umfassen. Eine Relation des Gewebefixpunktes mit einem Oberflächenpunkt umfasst typischerweise einen Vektor beschreibend den Abstand zwischen dem Gewebefixpunkt und dem Oberflächenpunkt und/oder Koordinaten des Gewebefixpunktes relativ zum Oberflächenpunkt. Die ersten Positionsdaten umfassen gemäß dieser Ausführungsform typsicherweise gewebespezifische Landmarken, welche relativ zu dem Gewebefixpunkt angegeben sind. Anhand der Relation des Gewebefixpunktes mit einem Oberflächenpunkt kann das Deformationsmodell besonders einfach bestimmt werden.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Ermittlung der zeitaufgelösten ersten Positionsdaten eine Bestimmung eines statistischen Gewebemodells basierend auf den gewebespezifischen Landmarken umfasst. Ein statistisches Gewebemodell umfasst typischerweise eine Approximation der Form des Gewebes durch zumindest eine geometrische Form. Typischerweise umfasst die Approximation eine Bestimmung von zumindest zwei Zentren und zumindest zwei geometrischen Formen, wobei jeweils eine geometrische Form um ein Zentrum angeordnet wird und die Größe der geometrische Form derart gewählt wird, dass die Form des Gewebes durch die Summe der geometrischen Formen approximiert wird. Als geometrische Formen eignen sich beispielsweise Kreise oder Ellipsen. Diese Ausführungsform ermöglicht eine gute Approximation der Form des Gewebes frei von einer Segmentierung. Diese Ermittlung der zeitaufgelösten ersten Positionsdaten ist demnach besonders einfach und ohne großen Rechenaufwand durchzuführen. Das statistische Gewebemodell kann alternativ und/oder zusätzlich zu einer Segmentierung des Gewebes verwendet werden.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Ermittlung der zeitaufgelösten ersten Positionsdaten ein Bestimmen eines Deformationsfeldes und/oder eines Vektorfeldes basierend auf den gewebespezifischen Landmarken umfasst. Das Vektorfeld wird vorzugsweise durch die Positionswerte des Gewebefixpunktes zu zwei aufeinanderfolgenden ersten Zeitpunkten bestimmt. Die Positionswerte umfassen in dieser Ausführungsform vorzugsweise Koordinaten relativ zu einem Fixpunkt des Raumes. Das Vektorfeld kann basierend auf den Positionswerten des Gewebefixpunktes für jeden ersten Zeitpunkt relativ zum vorhergehenden ersten Zeitpunkt bestimmt werden. Das Vektorfeld kann analog auch für jede gewebespezifische Landmarke bestimmt werden. Das Deformationsfeld umfasst vorzugsweise Koordinaten für zumindest eine gewebespezifische Landmarke, vorzugsweise für zumindest drei gewebespezifische Landmarken, relativ zum Gewebefixpunkt. Das Deformationsfeld und/oder das Vektorfeld wird vorzugsweise für jeden ersten Zeitpunkt relativ zum vorhergehenden ersten Zeitpunkt bestimmt. Dies ermöglicht eine genaue Beschreibung einer Translation, also einer Bewegung, und einer Deformation des Gewebes zu jedem ersten Zeitpunkt. Das Gewebe kann demnach besonders genau getrackt werden. Insbesondere kann das Deformationsfeld und/oder das Vektorfeld einem Gewebemodell entsprechen, welches von den ersten Positionsdaten umfasst wird und das Gewebe zu jedem ersten Zeitpunkt beschreibt. In Kombination mit den zweiten Positionsdaten kann basierend auf dem Deformationsfeld und/oder auf dem Vektorfeld ein besonders detailliertes Deformationsmodell erzeugt werden.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das Untersuchungsobjekt während dem ersten Zeitraum zumindest zwei Positionierungen einnahm. Das Untersuchungsobjekt weist vorzugsweise zu zumindest zwei der ersten Zeitpunkte eine voneinander verschiedene Positionierung auf. Das Untersuchungsobjekt nimmt zu zumindest einem ersten der ersten Zeitpunkte statisch eine erste Positionierung ein. Das Untersuchungsobjekt nimmt zu zumindest einem zweiten der ersten Zeitpunkte statisch eine zweite Positionierung ein. Die erste Positionierung und/oder die zweite Positionierung kann auch quasi-statisch sein. Eine quasi-statische Positionierung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass das Untersuchungsobjekt während der quasi-statischen Positionierung einer Bewegung, insbesondere aufgrund eines physiologischen Vorgangs, wie beispielsweise einer Atmung und/oder eines Herzschlags, unterliegt. Das Untersuchungsobjekt nimmt die erste Positionierung und die zweite Positionierung typischerweise für zumindest vier Minuten, vorzugsweise für zumindest zehn Minuten, besonders bevorzugt für zumindest zwanzig Minuten, ein. Das Vektorfeld.
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Vorzugsweise werden MR-Daten, insbesondere Langzeit-MR-Daten in jeder der zumindest zwei Positionierungen aufgenommen. Eine erste Positionierung der zumindest zwei Positionierungen kann das Untersuchungsobjekt beispielsweise liegend in Seitenlage umfassen. Eine zweite Positionierung der zumindest zwei Positionierungen kann das Untersuchungsobjekt beispielsweise auf dem Rücken und/oder auf dem Bauch liegend umfassen. Eine dritte Positionierung der zumindest zwei Positionierungen kann das Untersuchungsobjekt beispielsweise mit angewinkelten und/oder ausgestreckten Armen und/oder Beinen umfassen. Abhängig von dem Unterschied zwischen den zumindest zwei Positionierungen kann bei Aufnahme der Langzeit-MR-Daten eine Anpassung des Untersuchungsbereiches erforderlich sein. So kann das Gewebe bei der ersten Positionierung vom Untersuchungsbereich umfasst werden, wobei das Gewebe bei der zweiten Positionierung außerhalb des Untersuchungsbereiches liegen würde, sofern keine Adaption des Untersuchungsbereiches an die geänderte Positionierung des Untersuchungsobjektes bei der Erfassung der Langzeit-MR-Daten erfolgt. Das Erfassen der Langzeit-MR-Daten umfasst vorzugsweise eine Adaption des Untersuchungsbereiches an eine Positionierung des Untersuchungsobjektes, insbesondere abhängig von einer Position des Gewebes abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes, sodass der adaptierte Untersuchungsbereich das Gewebe umfasst. Die Adaption des Untersuchungsbereiches kann basierend auf den zweiten Positionsdaten und/oder basierend auf zumindest einer Position eines Oberflächenpunktes einer Oberfläche des Untersuchungsobjektes, erfolgen.
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Die Position und die Form des Gewebes, was anhand der Langzeit-MR-Daten und/oder insbesondere der ersten Positionsdaten identifiziert und/oder quantitativ erfasst werden kann ist abhängig von der Positionierung des Untersuchungsobjektes. Umfassen die Langzeit-MR-Daten und die zweiten Positionsdaten Informationen für zumindest zwei voneinander verschiedene Positionierungen des Untersuchungsobjektes, so kann das Deformationsmodell genauer bestimmt werden, da insbesondere weitere Eigenschaften über das Gewebe bekannt sind. Ebenso ist denkbar, dass anhand der ersten Positionsdaten Eigenschaften wie beispielsweise eine Flexibilität und/oder eine Elastizität, insbesondere eine räumlich aufgelöste Elastizität, des Gewebes bestimmt werden können. Innerhalb des ersten Zeitraumes nimmt das Untersuchungsobjekt vorzugsweise eine Vielzahl verschiedener Positionierungen ein, damit für sämtliche denkbare Positionierungen die Positionsdaten des Gewebes abhängig von der anhand der Oberflächenpunkte einfach bestimmbaren Positionierung des Untersuchungsobjektes bekannt sind. Ein derartig bestimmtes Deformationsmodell ist besonders vielseitig verwendbar und eine Bereicherung für den digitalen Zwilling.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass der erste Zeitraum zumindest eine Schlafphase des Untersuchungsobjektes umfasste. Der erste Zeitraum kann eine Nacht umfassen. Die Aufnahme von Langzeit-MR-Daten während einer Schlafphase sind besonders vorteilhaft, da das Untersuchungsobjekt während des Schlafes verschiedene natürliche Positionierungen einnimmt und/oder verschiedene Positionierungen quasi-statisch für einen ausreichend langen Zeitraum zur Aufnahme von MR-Daten einnimmt. Insbesondere erfolgt der Schlaf typischerweise in einer horizontalen Positionierung, was mit einer Positionierung in einem herkömmlichen Magnetresonanzgerät kompatibel ist. Insbesondere kann die Erfassung der Langzeit-MR-Daten mittels eines dedizierten Magnetresonanzgerätes erfolgen. Das dedizierte Magnetresonanzgerät kann spezifisch für die Erfordernisse während des Schlafes eines Patienten angepasst sein, wie beispielsweise einen überdurchschnittlich großen Patientenaufnahmebereich von zumindest 75 cm, vorzugsweise von zumindest 85 cm, aufweisen und/oder zumindest teilweise frei von lokalen Empfangsspulen funktionieren.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten ein Training eines künstlichen neuronalen Netzes umfasst. Das Training des künstlichen neuronalen Netzes ist vorzugsweise spezifisch für das Untersuchungsobjekt. Das künstliche neuronale Netz umfasst vorzugsweise eine Eingangsschicht, eine Ausgangsschicht und/oder zumindest 100 Layers. Das Training des künstlichen neuronalen Netzes erfolgt vorzugsweise mittels Deep Learning. Eingangsdaten, die der Eingangsschicht im Rahmen des Trainings bereitgestellt werden, umfassen typischerweise die zweiten Positionsdaten, vorzugsweise zu zumindest zwei ersten Zeitpunkten. Ausgabedaten, die der Ausgangsschicht im Rahmen des Trainings bereitgestellt werden, umfassen typischerweise die ersten Positionsdaten, vorzugsweise zu zumindest zwei ersten Zeitpunkten. Das Training des künstlichen neuronalen Netzes umfasst vorzugsweise eine Augmentation der Daten, insbesondere der Eingangsdaten, und/oder einen Dropout. Das Training des künstlichen neuronalen Netzes kann eine Anpassung der Schrittweite der Zeitauflösung der ersten Positionsdaten und/oder der zweiten Positionsdaten umfassen. Das Training des künstlichen neuronalen Netzes ermöglicht eine Ausweitung des Deformationsmodells auf zumindest eine weitere Positionierung des Untersuchungsobjektes, für welche weitere Positionierung keine ersten Positionsdaten vorliegen und/oder welche weitere Positionierung das Untersuchungsobjekt im ersten Zeitraum nicht eingenommen hatte. Insofern ermöglicht ein derart bestimmtes Deformationsmodell eine umfassendere Vorhersage für eine erweiterte Anzahl an Positionierungen des Untersuchungsobjektes. Dies erhöht die Präzision des Deformationsmodells. Es ist auch denkbar, dass das künstliche neuronale Netz zumindest teilweise Informationen von einem vom Untersuchungsobjekt verschiedenen Trainingsobjekt umfasst und/oder das künstliche neuronale Netz anhand des beschriebenen Trainings für das Untersuchungsobjekt individualisiert wird.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das Deformationsmodell als Teil eines digitalen Zwillings des Untersuchungsobjektes abgespeichert wird. Der digitale Zwilling eines Untersuchungsobjektes entspricht dessen virtuellem Abbild, welches sämtliche medizinischen Daten, beispielsweise medizinische Bilddaten und Erkrankungen, sowie daraus resultierende Metadaten umfasst. Ein Deformationsmodell eines Gewebes ist eine Bereicherung für viele Anwendungen und kann beispielsweise im Rahmen von Multimodalitätsuntersuchungen, insbesondere bei modalitätsübergreifenden bildgebenden Verfahren, genutzt werden. Die Langzeit-MR-Daten werden vorzugsweise auch als Teil des digitalen Zwillings gespeichert.
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Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Verfahren zu einer Bestimmung von dritten Positionsdaten beschreibend ein Gewebe abhängig von einer Positionierung eines Untersuchungsobjektes gemäß den folgenden Verfahrensschritten:
- - Ermittlung von vierten Positionsdaten von zumindest einem Oberflächenpunkt einer Oberfläche des Untersuchungsobjektes,
- - Bereitstellen von einem gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren für das Untersuchungsobjekt erzeugten Deformationsmodells für das Gewebe,
- - Bestimmung von dritten Positionsdaten beschreibend das Gewebe basierend auf den vierten Positionsdaten und dem Deformationsmodell.
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Die Ermittlung der vierten Positionsdaten erfolgt typischerweise basierend auf zumindest zwei Oberflächenpunkten der Oberfläche des Untersuchungsobjektes. Insbesondere entsprechen die Oberflächenpunkte der Oberfläche des Untersuchungsobjektes während der Ermittlung der vierten Positionsdaten den Oberflächenpunkte der Oberfläche des Untersuchungsobjektes im ersten Zeitraum. Die vierten Positionsdaten werden vorzugsweise analog zu den zweiten Positionsdaten ermittelt. Die vierten Positionsdaten werden beispielsweise optisch und/oder anhand einer Kamera und/oder anhand von an den Oberflächenpunkten angeordneten Sensoren erfasst. Das Erfassen der vierten Positionsdaten erfolgt typischerweise frei von einer Verwendung eines Magnetresonanzgerätes. Dieses Verfahren ermöglicht demnach eine effiziente Verwendung des erfindungsgemäß erzeugten Deformationsmodells, wodurch eine Form und Position des Gewebes basierend auf den äußerlich identifizierbaren vierten Positionsdaten bestimmbar ist.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht eine Verwendung der dritten Positionsdaten im Rahmen einer interventionellen Untersuchung des Untersuchungsobjektes und/oder in Kombination mit Bilddaten abbildend das Gewebe des Untersuchungsobjektes vor. Das Erfassen der vierten Positionsdaten erfolgt im zweiten Zeitraum. Der zweite Zeitraum liegt nach Abschluss des ersten Zeitraumes und/oder nach Erzeugung des Deformationsmodells. Im zweiten Zeitraum kann auch ein Erfassen von Bilddaten von einem Untersuchungsbereich umfassend das Gewebe des Untersuchungsobjektes anhand eines weiteren medizinischen Bildgebungsgerätes erfolgen. Im zweiten Zeitraum kann auch ein interventioneller Eingriff erfolgen, wobei beispielsweise für die Navigation eines Katheters die dritten Positionsdaten in Kombination mit anhand dem weiteren medizinischen Bildgebungsgerät im zweiten Zeitraum erzeugten Bilddaten verwendet werden. Zusätzlich können die im zweiten Zeitraum erzeugten Bilddaten mit den Langzeit-MR-Daten zur Verbesserung der Qualität der im zweiten Zeitraum erzeugten Bilddaten kombiniert werden.
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Das weitere medizinische Bildgebungsgerät kann beispielsweise ein Ultraschallgerät und/oder ein Angiographiegerät und/oder ein Röntgengerät umfassen. Das weitere medizinische Bildgebungsgerät kann ein zweites Magnetresonanzgerät umfassen, welches zweite Magnetresonanzgerät vorzugsweise einen Hauptmagneten umfasst, der ein geringeres Hauptmagnetfeld erzeugt als der Hauptmagnet, welcher von dem Magnetresonanzgerät umfasst wird, welches Magnetresonanzgerät zum Erfassen der Langzeit-MR-Daten vom Untersuchungsobjekt verwendet wurde. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da ein niedrigeres Hauptmagnetfeld geringere Wechselwirkungen mit dem Katheter und/oder weiterem interventionellen Material bewirkt.
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Die dritten Positionsdaten werden im zweiten Zeitraum vorzugsweise in Echtzeit und/oder dynamisch bestimmt. Die dritten Positionsdaten können mit den im zweiten Zeitraum in Echtzeit aufzunehmenden Bilddaten des Gewebes registriert, insbesondere dynamisch registriert, werden. Die dritten Positionsdaten können nach Registrierung dem Gewebe überlagert angezeigt werden. Ebenso kann basierend auf den dritten Positionsdaten das Volumen und/oder die Form des Gewebes bestimmt werden, was den Bilddaten überlagert dargestellt werden kann. Das erfindungsgemäß erzeugte Deformationsmodell ermöglicht insbesondere eine dynamische Bestimmung einer Form und Position des Gewebes basierend auf äußerlich erkennbaren Oberflächenpunkten.
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Ebenso können anhand der dritten Positionsdaten die Bilddaten aufgenommen mit einem weiteren medizinischen Bildgebungsgerät mit den Langzeit-MR-Daten, insbesondere im Bereich des Gewebes, besonders genau registriert werden. Dies ist insbesondere für hybride Bildgebungsgeräte vorteilhaft.
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Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem weiteren Verfahren zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes gemäß den folgenden Verfahrensschritten:
- - Erfassen von Langzeit-MR-Daten von einem Untersuchungsbereich umfassend das Gewebe des Untersuchungsobjektes in einem ersten Zeitraum anhand eines Magnetresonanzgerätes,
- - Ermittlung von zeitaufgelösten ersten Positionsdaten beschreibend das Gewebe basierend auf den Langzeit-MR-Daten,
- - Erfassen von zeitaufgelösten zweiten Positionsdaten von zumindest zwei Oberflächenpunkten einer Oberfläche des Untersuchungsobjektes im ersten Zeitraum anhand einer Detektoreinheit,
- - Bestimmung des Deformationsmodells für das Gewebe durch Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass an den zumindest zwei Oberflächenpunkten der Oberfläche des Untersuchungsobjektes im ersten Zeitraum jeweils ein Sensor angeordnet ist. Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das Erfassen der zeitaufgelösten zweiten Positionsdaten während des ersten Zeitraumes optisch und/oder mittels Kamera erfolgt. Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass der erste Zeitraum zumindest eine Schlafphase des Untersuchungsobjektes umfasst. Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das Untersuchungsobjekt während dem ersten Zeitraum zumindest zwei Positionierungen einnimmt.
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Ausführungsformen des erfindungsgemäßen weiteren Verfahrens sind analog zu den Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf das weitere Verfahren übertragen werden und umgekehrt.
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Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem System umfassend
- - einen ersten Eingang ausgebildet zu einem Erfassen von in einem ersten Zeitraum aufgenommenen Langzeit-MR-Daten von einem Untersuchungsbereich umfassend das Gewebe des Untersuchungsobjektes
- - eine Ermittlungseinheit ausgebildet zu einer Ermittlung von zeitaufgelösten ersten Positionsdaten beschreibend das Gewebe basierend auf den Langzeit-MR-Daten
- - einen zweiten Eingang ausgebildet zu einem Erfassen von zeitaufgelösten, in dem ersten Zeitraum aufgenommenen, zweiten Positionsdaten von zumindest zwei Oberflächenpunkten der Oberfläche des Untersuchungsobjektes
- - eine Bestimmungseinheit ausgebildet zu einer Bestimmung des Deformationsmodells für das Gewebe durch Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten. Das System ist dazu ausgebildet, ein erfindungsgemäßes Verfahren zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes auszuführen.
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Dafür ist die Ermittlungseinheit typischerweise mit dem ersten Eingang verbunden. Die Bestimmungseinheit ist typischerweise mit dem zweiten Eingang verbunden. Die Ermittlungseinheit und/oder die Bestimmungseinheit weist typischerweise einen Eingang, eine Prozessoreinheit und einen Ausgang auf. Über den Eingang können der Ermittlungseinheit beispielsweise die Langzeit-MR-Daten bereitgestellt werden. Über den Eingang können der Bestimmungseinheit beispielsweise die zweiten Positionsdaten bereitgestellt werden. Weitere, im Verfahren benötigte Funktionen, Algorithmen, künstliche neuronale Netze oder Parameter können der Bestimmungseinheit und/oder der Ermittlungseinheit über den Eingang bereitgestellt werden. Das Deformationsmodell und/oder weitere Ergebnisse einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können über den Ausgang bereitgestellt werden.
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Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Magnetresonanzgerät umfassend ein erfindungsgemäßes System, eine Erfassungseinheit, welche Erfassungseinheit zu einer Aufnahme von Langzeit-MR-Daten von einem Untersuchungsbereich eines Untersuchungsobjektes ausgebildet ist, und eine Detektoreinheit, welche Detektoreinheit zu einem Erfassen von Positionsdaten von zumindest zwei Oberflächenpunkten einer Oberfläche des Untersuchungsobjektes ausgebildet ist. Die Erfassungseinheit umfasst typischerweise einen Hauptmagneten, eine Gradientenspuleneinheit und eine Hochfrequenzantenneneinheit umgebend einen Patientenaufnahmebereich. Die Detektoreinheit kann als Kamera, insbesondere als 3D-Kamera, und/oder als Wärmebildkamera ausgebildet sein. Das System kann in das Magnetresonanzgerät integriert sein. Das System kann auch separat von dem Magnetresonanzgerät installiert sein. Das System kann mit dem Magnetresonanzgerät verbunden sein. Das Magnetresonanzgerät ist dazu ausgebildet, ein erfindungsgemäßes Verfahren zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes auszuführen. Insbesondere ist das Magnetresonanzgerät dazu ausgebildet, das erfindungsgemäße weitere Verfahren zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes, einschließlich dem Erfassen von Langzeit-MR-Daten und dem Erfassen von zeitaufgelösten zweiten Positionsdaten, auszuführen.
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Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems und des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgerätes sind analog zu den Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Das Magnetresonanzgerät und/oder das System kann weitere Steuerungskomponenten aufweisen, welche zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens nötig und/oder vorteilhaft sind. Auch kann das Magnetresonanzgerät dazu ausgebildet sein, Steuerungssignale zu senden und/oder Steuerungssignale zu empfangen und/oder zu verarbeiten, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Vorzugsweise sind die Bestimmungseinheit und/oder die Ermittlungseinheit Teil einer Erzeugungseinheit des erfindungsgemäßen Systems. Vorzugsweise bilden die Bestimmungseinheit und/oder die Ermittlungseinheit eine Erzeugungseinheit. Die Bestimmungseinheit und/oder die Ermittlungseinheit können auch von der Erzeugungseinheit umfasst werden. Auf einer Speichereinheit der Erzeugungseinheit können Computerprogramme und weitere Software und/oder ein künstliches neuronales Netz gespeichert sein, mittels derer die Prozessoreinheit der Erzeugungseinheit einen Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch steuert und/oder ausführt.
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Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt ist direkt in einer Speichereinheit einer programmierbaren Erzeugungseinheit ladbar und weist Programmcode-Mittel auf, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Erzeugungseinheit ausgeführt wird. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Erzeugungseinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Erzeugungseinheit muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, so dass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem elektronisch lesbaren Medium gespeichert oder auf einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer lokalen Erzeugungseinheit geladen werden kann, der mit dem System und/oder Magnetresonanzgerät direkt verbunden oder als Teil des Systems und/oder Magnetresonanzgeräts ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers können derart ausgestaltet sein, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Erzeugungseinheit eines Systems ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen. Beispiele für elektronisch lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software, gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Erzeugungseinheit eines Systems gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
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Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem elektronisch lesbaren Datenträger, auf dem ein Programm hinterlegt ist, das zu einer Ausführung eines Verfahrens zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes, vorgesehen ist.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Systems, des erfindungsgemäßen Magnetresonanzgerätes, des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts und des erfindungsgemäßen elektronisch lesbaren Datenträgers entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 ein erfindungsgemäßes System in einer schematischen Darstellung,
- 2 ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät in einer schematischen Darstellung,
- 3 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 4 ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 5 ein Untersuchungsobjekt in schematischer Darstellung,
- 6 zeigt ein Herz in schematischer Darstellung einschließlich erster Positionsdaten zu einem ersten Zeitpunkt, und
- 7 zwei voneinander verschiedenen Positionierungen des Untersuchungsobjektes in einer schematischen Darstellung.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes System 40 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung. Das System 40 umfasst einen ersten Eingang 41, welcher zu einem Erfassen von in einem ersten Zeitraum 91 aufgenommenen Langzeit-MR-Daten von einem Untersuchungsbereich 12 umfassend das Gewebe des Untersuchungsobjektes 15 ausgebildet ist. Das System 40 umfasst eine Ermittlungseinheit 43, welche zu einer Ermittlung von zeitaufgelösten ersten Positionsdaten beschreibend das zumindest eine Gewebe basierend auf den Langzeit-MR-Daten ausgebildet ist. Das System 40 umfasst einen zweiten Eingang 42, welcher zu einem Erfassen von zeitaufgelösten, in dem ersten Zeitraum 91 aufgenommenen, zweiten Positionsdaten von zumindest zwei Oberflächenpunkten 51 der Oberfläche des Untersuchungsobjektes 15 ausgebildet ist. Das System 40 umfasst eine Bestimmungseinheit 44, welche zu einer Bestimmung des Deformationsmodells für das Gewebe durch Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten ausgebildet ist. Der erste Eingang 41 ist vorzugsweise mit der Ermittlungseinheit 43 verbunden und/oder in diese integriert. Der zweite Eingang 42 ist vorzugsweise mit der Bestimmungseinheit 44 verbunden und/oder in diese integriert. Die Bestimmungseinheit 44 und die Ermittlungseinheit 43 können Teil einer Erzeugungseinheit 46 sein. Die Bestimmungseinheit 44 und die Ermittlungseinheit 43 können separat voneinander ausgebildet sein. Das System 40 umfasst vorzugweise einen Ausgang 45, über welchen das System 40 das erzeugte Deformationsmodell ausgeben kann. Der Ausgang 45 ist typischerweise mit der Bestimmungseinheit 44 verbunden.
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Hierzu weisen die Bestimmungseinheit 44 und/oder die Ermittlungseinheit 43, insbesondere die Erzeugungseinheit 46, Computerprogramme und/oder Software auf, die direkt in einem nicht näher dargestellten Speichereinheit der Bestimmungseinheit 44 und/oder Ermittlungseinheit 43 und/oder Erzeugungseinheit 46 ladbar sind, mit Programmmitteln, um ein Verfahren zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes 15 abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes 15 auszuführen, wenn die Computerprogramme und/oder Software in der Bestimmungseinheit 44 und/oder Ermittlungseinheit 43 und/oder Erzeugungseinheit 46 ausgeführt werden. Die Bestimmungseinheit 44 und/oder Ermittlungseinheit 43 und/oder Erzeugungseinheit 46 weisen hierzu einen nicht näher dargestellten Prozessor auf, der zu einer Ausführung der Computerprogramme und/oder Software ausgelegt ist. Alternativ hierzu können die Computerprogramme und/oder Software auch auf einem getrennt von der Bestimmungseinheit 44 und/oder Ermittlungseinheit 43 und/oder Erzeugungseinheit 46 ausgebildeten elektronisch lesbaren Datenträger 21 gespeichert sein, wobei ein Datenzugriff von der Bestimmungseinheit 44 und/oder Ermittlungseinheit 43 und/oder Erzeugungseinheit 46 auf den elektronisch lesbaren Datenträger 21 über ein Datennetz erfolgen kann. Das System 40 umfasst typischerweise eine Anzeigeeinheit und/oder eine Eingabeeinheit.
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Das dargestellte System 40 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen. Das System 40 ist somit zusammen mit der Bestimmungseinheit 44 und der Ermittlungseinheit 43 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes 15 abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes 15 ausgelegt.
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Ein Verfahren zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes 15 abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes 15 kann auch in Form eines Computerprogrammprodukts vorliegen, das das Verfahren auf dem System 40 und/oder auf der Erzeugungseinheit 46 implementiert, wenn es auf der dem System 40 und/oder auf der Erzeugungseinheit 46 ausgeführt wird. Ebenso kann ein elektronisch lesbarer Datenträger 21 mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen vorliegen, welche zumindest ein solches eben beschriebenes Computerprogrammprodukt umfassen und derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers 21 in einer Bestimmungseinheit 44 und/oder Ermittlungseinheit 43 und/oder Erzeugungseinheit 46 eines Systems 40 das beschriebene Verfahren durchführen.
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2 zeigt ein erfindungsgemäßes Magnetresonanzgerät 11 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens und ausgebildet zur Aufnahme von Langzeit-MR-Daten in einer schematischen Darstellung. Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst eine von einer Magneteinheit 13 gebildeten Erfassungseinheit 38 mit einem Hauptmagneten 17 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten Hauptmagnetfelds 18. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 einen zylinderförmigen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Untersuchungsobjektes 15 auf, wobei der Patientenaufnahmebereich 14 in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 13 zylinderförmig umschlossen ist. Das Untersuchungsobjekt 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 des Magnetresonanzgeräts 11 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen Patiententisch auf, der bewegbar innerhalb des Magnetresonanzgeräts 11 angeordnet ist.
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Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 19 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 28 angesteuert. Des Weiteren weist die Magneteinheit 13 eine Hochfrequenzantenneneinheit 20, welche im gezeigten Fall als fest in das Magnetresonanzgerät 11 integrierte Körperspule ausgebildet ist, und eine Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Hauptmagneten 17 erzeugten Hauptmagnetfeld 18 einstellt, auf. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 angesteuert und strahlt hochfrequente Hochfrequenz-Pulse in einen Untersuchungsraum, der im Wesentlichen von dem Patientenaufnahmebereich 14 gebildet ist, ein.
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Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 17, der Gradientensteuereinheit 28 und der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Steuerungseinheit 24 auf. Die Steuerungseinheit 24 steuert zentral das Magnetresonanzgerät 11, wie beispielsweise das Durchführen von MR-Steuerungssequenzen. Zudem umfasst die Steuerungseinheit 24 eine nicht näher dargestellte Rekonstruktionseinheit zu einer Rekonstruktion von medizinischen Bilddaten, die während der Magnetresonanzuntersuchung erfasst werden. Das Magnetresonanzgerät 11 weist eine Anzeigeeinheit 25 auf. Steuerinformationen wie beispielsweise Steuerungsparameter, sowie rekonstruierte Bilddaten können auf der Anzeigeeinheit 25, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, für einen Benutzer angezeigt werden. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Eingabeeinheit 26 auf, mittels derer Informationen und/oder Steuerungsparameter während eines Messvorgangs von einem Benutzer eingegeben werden können. Die Steuerungseinheit 24 kann die Gradientensteuereinheit 28 und/oder Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und/oder die Anzeigeeinheit 25 und/oder die Eingabeeinheit 26 umfassen. Das Magnetresonanzgerät 11 ist dadurch zu einem Erfassen von Langzeit-MR-Daten von einem Untersuchungsbereich 12 umfassend das Gewebe des Untersuchungsobjektes 15 ausgebildet. Hierzu weist die Steuerungseinheit 24 Computerprogramme und/oder Software auf, die direkt in einem nicht näher dargestellten Speichereinheit der Steuerungseinheit 24 ladbar sind, mit Programmmitteln, um ein Verfahren zu einer Aufnahme von Langzeit-MR-Daten des Untersuchungsobjektes 15 auszuführen, wenn die Computerprogramme und/oder Software in der Steuerungseinheit 24 ausgeführt werden. Die Steuerungseinheit 24 weist hierzu einen nicht näher dargestellten Prozessor auf, der zu einer Ausführung der Computerprogramme und/oder Software ausgelegt ist.
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Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst eine Detektoreinheit 39 ausgebildet zum Erfassen von zeitaufgelösten zweiten Positionsdaten von zumindest zwei Oberflächenpunkten 51 einer Oberfläche des Untersuchungsobjektes 15. An den zumindest zwei Oberflächenpunkten 51 der Oberfläche des Untersuchungsobjektes 15 ist vorzugsweise jeweils ein Sensor 59 angeordnet. Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst ein erfindungsgemäßes System 40, dessen einzelne Komponenten aus 1 zu entnehmen sind. Das System 40 ist typischerweise mit der Detektoreinheit 39 und der Erfassungseinheit 38 verbunden. Das System 40 kann in die Steuerungseinheit 24 integriert sein. Das System 40 kann separat von der Steuerungseinheit 24 angeordnet und/oder ausgestaltet sein. Das System 40 ist vorzugsweise mittels der Anzeigeeinheit 25 und/oder die Eingabeeinheit 26 bedienbar.
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Das dargestellte Magnetresonanzgerät 11 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzgeräte 11 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise eines Magnetresonanzgeräts 11 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der weiteren Komponenten verzichtet wird. Das Magnetresonanzgerät 11 ist somit zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.
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Das erfindungsgemäße Magnetresonanzgerät 11 ist insbesondere auch zur Ausführung eines weiteren Verfahrens zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes 15 abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes 15 gemäß den folgenden Verfahrensschritten ausgebildet:
- - Erfassen von Langzeit-MR-Daten von einem Untersuchungsbereich 12 umfassend das Gewebe des Untersuchungsobjektes 15 in einem ersten Zeitraum 91 anhand eines Magnetresonanzgerätes 11,
- - Ermittlung von zeitaufgelösten ersten Positionsdaten beschreibend das Gewebe basierend auf den Langzeit-MR-Daten,
- - Erfassen von zeitaufgelösten zweiten Positionsdaten von zumindest zwei Oberflächenpunkten 51 einer Oberfläche des Untersuchungsobjektes 15 im ersten Zeitraum 91 anhand einer Detektoreinheit 39,
- - Bestimmung des Deformationsmodells für das Gewebe durch Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten.
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Das weitere Verfahren zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells kann auch in Form eines Computerprogrammprodukts vorliegen, das das Verfahren auf die Steuerungseinheit 24 implementiert, wenn es auf der Steuerungseinheit 24 ausgeführt wird. Ebenso kann ein elektronisch lesbarer Datenträger 21 mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen vorliegen, welche zumindest ein solches eben beschriebenes Computerprogrammprodukt umfassen und derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers 21 in einer Steuerungseinheit 24 eines Magnetresonanzgeräts 11 das beschriebene weitere Verfahren durchführen.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer Erzeugung eines Deformationsmodells für ein Gewebe eines Untersuchungsobjektes 15 abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes 15. Zu Beginn des Verfahrens erfolgt in Verfahrensschritt 110 das Bereitstellen von in einem ersten Zeitraum 91 aufgenommenen Langzeit-MR-Daten von einem Untersuchungsbereich 12 umfassend das Gewebe des Untersuchungsobjektes 15. Nach Ausführung des Verfahrensschrittes 110 erfolgt in Verfahrensschritt 120 die Ermittlung von zeitaufgelösten ersten Positionsdaten beschreibend das Gewebe basierend auf den Langzeit-MR-Daten. Gemäß Verfahrensschritt 130, vorzugsweise unabhängig von den Verfahrensschritten 110 und 120, erfolgt das Bereitstellen von zeitaufgelösten, in dem ersten Zeitraum 91 aufgenommenen, zweiten Positionsdaten von zumindest zwei Oberflächenpunkten 51 einer Oberfläche des Untersuchungsobjektes 15. Nach Ausführung der Verfahrensschritte 130 und 120 erfolgt gemäß Verfahrensschritt 140 die Bestimmung des Deformationsmodells für das Gewebe durch Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten. Das bestimmte Deformationsmodell kann optional gemäß Verfahrensschritt 150 bereitgestellt werden. Insbesondere kann die Bereitstellung gemäß Verfahrensschritt 150 als Teil eines digitalen Zwillings des Untersuchungsobjektes 15 abgespeichert werden.
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Dem Verfahrensschritt 130 kann optional Verfahrensschritt 128 und/oder Verfahrensschritt 129 während des ersten Zeitraumes 91 vorausgegangen sein. Gemäß Verfahrensschritt 128 können die zweiten Positionsdaten von den zumindest zwei Oberflächenpunkten 51 der Oberfläche während des ersten Zeitraumes 91 optisch erfasst worden sein. Gemäß Verfahrensschritt 129 können die zweiten Positionsdaten von den zumindest zwei Oberflächenpunkten 51 der Oberfläche während des ersten Zeitraumes 91 mittels einer Kamera erfasst worden sein. Gemäß der Verfahrensschritte 128 und/oder 129 können während des ersten Zeitraumes 91 die zweiten Positionsdaten von den zumindest zwei Oberflächenpunkten 51 der Oberfläche mittels der Detektoreinheit 39 erfasst worden sein. Dem Verfahrensschritt 110 kann optional Verfahrensschritt 109 während des ersten Zeitraumes 91 vorausgegangen sein. Gemäß Verfahrensschritt 109 können Langzeit-MR-Daten von dem Untersuchungsbereich 12 umfassend das Gewebe des Untersuchungsobjektes 15 mittels eines Magnetresonanzgerätes 11, insbesondere mittels einer Erfassungseinheit 38, erfasst worden sein.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Für die Verfahrensschritte 110, 120, 130, 140, 150 wird auf die Beschreibung zu 3 verwiesen. Zusätzlich sieht die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer Bestimmung von dritten Positionsdaten beschreibend ein Gewebe abhängig von einer Positionierung des Untersuchungsobjektes 15 in Verfahrensschritt 210 die Ermittlung von vierten Positionsdaten von zumindest einem Oberflächenpunkt 51 einer Oberfläche des Untersuchungsobjektes 15 vor. Gemäß Verfahrensschritt 220 erfolgt die Bestimmung von dritten Positionsdaten beschreibend das Gewebe basierend auf den vierten Positionsdaten und dem Deformationsmodell. Optional kann gemäß Verfahrensschritt 230 die Verwendung der dritten Positionsdaten im Rahmen einer interventionellen Untersuchung des Untersuchungsobjektes 15 und/oder in Kombination mit Bilddaten abbildend das Gewebe des Untersuchungsobjektes 15 erfolgen.
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5 zeigt ein Untersuchungsobjekt 15 in schematischer Darstellung. Die zumindest zwei Oberflächenpunkte 51 der Oberfläche des Untersuchungsobjektes 15, von welchen zumindest zwei Oberflächenpunkten 51 im ersten Zeitraum 91 zweite Positionsdaten aufgenommen werden, sind dargestellt und entsprechen je einer der folgenden Landmarken: Stirn, Kinn, Nase, Schulter, Ellbogen, Knie, Fußspitze, Ferse, Hüfte, Handgelenk, Schädelkalotte. An den zumindest zwei Oberflächenpunkten 51 ist vorzugsweise jeweils ein Sensor 59 angeordnet. Einer der zumindest zwei Oberflächenpunkte 51, vorzugsweise der Oberflächenpunkt 51 entsprechend der Schädelkalotte, kann einen Referenzpunkt 52 definieren.
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Die zweiten Positionsdaten können insbesondere die relativen Positionen der zumindest zwei Oberflächenpunkte 51 zum Referenzpunkt 52 umfassen. Ebenso kann durch den Referenzpunkt 52 eine Referenzkoordinatensystem 53 definiert sein. Das Referenzkoordinatensystem 53 ist typischerweise entlang einer anatomischen Achse des Untersuchungsobjektes 15, insbesondere des Schädels des Untersuchungsobjektes 15, ausgerichtet.
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6 zeigt ein Herz in schematischer Darstellung einschließlich erster Positionsdaten zu einem ersten Zeitpunkt. Das Herz ist ein Beispiel für ein Organ für ein Gewebe des Untersuchungsobjektes 15. Die ersten Positionsdaten zum ersten Zeitpunkt, welche im Verfahrensschritt 120 basierend auf den Langzeit-MR-Daten ermittelt werden, umfassen vorzugsweise gewebespezifische Landmarken 61, 62. Diese gewebespezifische Landmarken 61, 62 können beispielsweise in Oberflächenlandmarken 61, welche beispielsweise an einer Oberfläche des Herzens angeordnet sind, und Mittelpunktlandmarken 62, definiert als mittig zwischen zwei Oberflächenlandmarken 61 angeordnete Landmarken, unterschieden werden. Ebenso kann eine dedizierte gewebespezifische Landmarke 61, 62 als Gewebefixpunkt 63 verwendet werden. Bei Korrelation der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten gemäß Verfahrensschritt 140 erfolgt vorzugsweise eine Bestimmung einer Relation des Gewebefixpunktes 63 mit zumindest einem der zumindest zwei Oberflächenpunkte 51. Der Gewebefixpunkt 63 wird typischerweise vom Untersuchungsbereich 12 umfasst. Der eine der zumindest zwei Oberflächenpunkte 51 kann außerhalb des Untersuchungsbereiches 12 liegen.
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Die ersten Positionsdaten können ein statistisches Gewebemodell basierend auf den gewebespezifischen Landmarken umfassen. 6 zeigt ein derartiges statistisches Gewebemodell zum ersten Zeitpunkt. Das statistische Gewebemodell kann beispielsweise durch Anpassung von Grafikprimitiven, wie beispielsweise Kugeln und/oder Ellipsoiden, ausgehend von den Mittelpunktlandmarken 62 an das Gewebe erfolgen. Dabei können zur Bestimmung der Größe der Grafikprimitive insbesondere die Oberflächenlandmarken 61 und/oder die Oberfläche des Gewebes als Begrenzung verwendet werden.
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Die Ermittlung der zeitaufgelösten ersten Positionsdaten gemäß Verfahrensschritt 120 kann ein Bestimmen eines Deformationsfeldes und/oder eines Vektorfeldes basierend auf den gewebespezifischen Landmarken 61, 62 umfasst. Insbesondere kann auch der Gewebefixpunkt 63 bei der Bestimmung des Deformationsfeldes und/oder des Vektorfeldes berücksichtigt werden. Die gewebespezifischen Landmarken 61, 62 und damit auch der Gewebefixpunkt 63 weisen typischerweise zu zumindest zwei voneinander verschiedenen ersten Zeitpunkten innerhalb des ersten Zeitraumes 91 voneinander verschiedene Positionen aus.
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Die absolute Position des Gewebefixpunktes 63 zu zwei voneinander verschiedenen ersten Zeitpunkten, insbesondere von zwei aufeinanderfolgenden ersten Zeitpunkten, innerhalb des ersten Zeitraumes 91 kann als Vektorfeld beschrieben werden. Das Vektorfeld beschreibt folglich zumindest eine Translation des Gewebefixpunktes 63 innerhalb des ersten Zeitraumes 91. Ebenso kann der Gewebefixpunkt 63 als Ursprung eines Koordinatensystems verwendet werden, relativ zu dem alle gewebespezifischen Landmarken 61, 62 für zumindest zwei erste Zeitpunkte innerhalb des ersten Zeitraumes 91 in Form von Koordinaten bestimmt werden. Derart bestimmte Koordinaten der gewebespezifischen Landmarken 61, 62 entsprechen einem Deformationsfeld, das eine Verformung des Gewebes beschreibt.
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7 zeigt das Untersuchungsobjekt 15 innerhalb des ersten Zeitraumes 91 in zwei voneinander verschiedenen Positionierungen zu zwei Zeitpunkten t1, t2 in einer schematischen Darstellung. Der Gewebefixpunkt 63 und alle dargestellten gewebespezifischen Landmarken entsprechen in der gezeigten Ausführungsform Mittelpunktlandmarken 62. Ein Vergleich des Gewebes zu beiden Zeitpunkten weist eine Translation, beschreibbar durch eine Änderung des Gewebefixpunktes 63, beispielsweise als Vektorfeld, und eine Deformation, beschreibbar durch die Position der gewebespezifischen Landmarken 61, 62 relativ zum Gewebefixpunkt 63, beispielsweise als Deformationsfeld, auf. Das Untersuchungsobjekt 15 nimmt im dargestellten Fall zu den Zeitpunkten t1, t2 jeweils eine liegende Position ein, wie es beispielsweise während einer Schlafphase des Untersuchungsobjektes 15 möglich ist. Die beiden Zeitpunkte t1, t2 sind vorzugsweise erste Zeitpunkte und zweite Zeitpunkte.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.