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1、(10)授权公告号 CN 101711670 B (45)授权公告日 2013.05.01 CN 101711670 B *CN101711670B* (21)申请号 200910178647.2 (22)申请日 2009.09.24 102008050347.9 2008.10.02 DE A61B 5/055(2006.01) (73)专利权人 西门子公司 地址 德国慕尼黑 (72)发明人 简鲁夫 斯蒂芬罗尔 塞巴斯蒂安施米特 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 谢强 CN 101138498 A,2008.03.12, EP 1705579 A1,2006.0。
2、9.27, 杨松涛等 . 肾小球滤过率计算方程的正确评 价 .诊断学理论与实践 .2007, 第 6 卷 ( 第 6 期 ), Johannes T. Heverhagen 等 .Magnetic resonance cystometry: accurate assessment of bladder volume with magnetic resonance imaging.Adult urology .2002, (54) 发明名称 确定肾功能参数的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种借助磁共振断层造影装置确 定检查对象 (102) 的肾脏的肾功能参数的方法， 具有以下步骤 ： 进行检查。
3、对象 (102) 的包含检查 对象的膀胱的检查区域 (112) 中的至少一个磁 共振测量， 用于从所述检查区域中记录至少包括 图像数据的磁共振测量数据 ； 根据所记录的磁共 振测量数据， 自动确定检查对象 (102) 的膀胱中 应以尿排出的物质的浓度 ； 根据所记录的图像数 据， 自动确定膀胱体积 ； 并且根据所确定的在膀 胱中应以尿排出的物质的浓度和所确定的膀胱体 积， 自动确定检查对象 (102) 的肾脏的肾功能参 数。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 蒋碧珠 权利要求书 3 页 说明书 8 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (1。
4、2)发明专利 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 (10)授权公告号 CN 101711670 B CN 101711670 B *CN101711670B* 1/3 页 2 1. 一种借助磁共振断层造影装置确定检查对象 (102) 的肾脏的肾功能参数的方法， 具 有以下步骤 ： - 进行该检查对象 (102) 的包含检查对象的膀胱的检查区域 (112) 中的至少一个磁共 振测量， 用于从所述检查区域中记录至少包括图像数据的磁共振测量数据， - 根据所记录的磁共振测量数据， 自动确定该检查对象 (102) 的膀胱中应以尿排出的 物质的浓度， - 根据所记录的图像数据， 自动确定膀胱体积， 并。
5、且 - 根据所确定的在膀胱中应以尿排出的物质的浓度和所确定的膀胱体积， 自动确定该 检查对象 (102) 的肾脏的肾功能参数。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其中， 所述磁共振测量数据还包括光谱学数据， 并且其 中， 根据该光谱学数据进行对应以尿排出的物质的浓度确定。 3. 根据权利要求 2 所述的方法， 其中， 所述至少一个磁共振测量包括用于记录光谱学 数据的磁共振光谱学测量以及用于记录图像数据的成像的磁共振测量。 4. 根据权利要求 1 所述的方法， 其中， 根据所述图像数据进行对应以尿排出的物质的 浓度确定。 5. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法， 其中， 所述应以。
6、尿排出的物质是菊粉。 6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法， 其中， 在进行所述至少一个磁共振测量之 前的一个预定时间， 将所述应以尿排出的物质引入检查对象的血液循环中。 7. 根据权利要求 6 所述的方法， 其中， 所述预定的时间被用于确定肾功能参数。 8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法， 其中， 所述应以尿排出的物质是检查对象 的本体代谢物。 9. 根据权利要求 8 所述的方法， 其中， 所述应以尿排出的物质是肌酸酐。 10. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法， 其中， 根据在所记录的光谱学数据中应 以尿排出的物质的独特的光谱学性质， 确定膀胱中应以尿排出的物质的浓度。
7、。 11. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法， 其中， 用标记原子标记所述应以尿排出 的物质， 并且其中， 根据在所记录的磁共振测量数据包括的光谱学数据中标记原子的独特 的光谱学特性， 或者根据在图像数据中通过标记原子引起的强度， 确定膀胱中应以尿排出 的物质的浓度。 12. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法， 其中， 所述至少一个磁共振测量包括 记录模体的磁共振测量数据， 其中， 所述模体包含以预定浓度的应以尿排出的物质， 并且其 中， 在使用检查区域的磁共振测量数据和该模体的磁共振测量数据的条件下确定膀胱中应 以尿排出的物质的浓度。 13. 根据权利要求 1 至 4。
8、 中任一项所述的方法， 其中， 膀胱体积的确定包括在图像数据 中对膀胱的分割。 14. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法， 其中， 所述至少一个磁共振测量包括用 于记录图像数据的成像测量， 该测量被配置用于选择性地显示膀胱体积。 15. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法， 其中， 用标记原子来标记所述应以尿排 出的物质， 并且其中， 所述至少一个磁共振测量包括被配置用于选择性地显示标记原子的 成像测量。 权 利 要 求 书 CN 101711670 B 2/3 页 3 16. 根据权利要求 1 所述的方法， 其中， 肾脏的肾功能参数的确定包括以下步骤 ： 根据所确定的膀。
9、胱中应以尿排出的物质的浓度和所确定的膀胱体积， 确定每单位时间 由肾脏过滤出的应以尿排出的物质的量。 17. 根据权利要求 1 所述的方法， 其中， 所述肾功能参数是检查对象的肾脏的肾小球滤 过率。 18.根据权利要求16或17所述的方法， 其中， 通过借助根据历史数据建立的标定曲线， 将肾小球滤过率与确定的每单位时间过滤出的应以尿排出的物质的量进行对应， 来确定肾 小球滤过率。 19. 根据权利要求 16 或 17 所述的方法， 其中， 肾脏的肾小球滤过率的确定包括以下步 骤 ： - 对检查对象的血浆总量进行估计， - 根据血浆总量和被引入检查对象的血液循环中的应以尿排出的物质的量， 确定在。
10、检 查对象中的血浆中应以尿排出的物质的浓度， 并且 - 根据所确定的每单位时间过滤出的应以尿排出的物质的量以及血浆中应以尿排出的 物质的浓度， 确定肾小球滤过率。 20. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法， 其中， 所述至少一个磁共振测量包括以 预定的时间间隔多次记录磁共振测量数据， 并且其中， 根据以预定的时间间隔记录的磁共 振测量数据进行肾功能参数的确定。 21. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法， 其中， 还使用至少一个以下参数用于确 定肾功能参数 ： - 磁共振光谱学确定的在检查对象的组织中的应以尿排出的物质的浓度 ； - 检查对象的每分钟心脏泵出血容量 ； -。
11、 在检查对象的肾动脉中的血流。 22. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法， 其中， 根据所确定的检查对象的肾脏的 肾功能参数还进行确定， 是否出现肾功能限制。 23. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的方法， 其中， 根据所确定的检查对象的肾脏的 肾功能参数还进行确定， 是否允许对检查对象给予用于随后的磁共振断层造影检查的造影 剂。 24. 一种用于确定检查对象 (102) 的肾脏的肾功能参数的磁共振设备 (100)， 包括 ： - 记录单元， 其被构造为用于实施在检查对象 (102) 的检查区域 (112) 中的磁共振测 量 ； - 控制单元 (109)， 其这样控制所述记。
12、录单元， 使得从检查对象的包括检查对象的膀胱 的检查区域 (102)， 在至少一个磁共振测量的情况下， 记录至少包括图像数据的磁共振测量 数据 ； - 计算机单元 (113)， 其被构造为用于实施以下步骤 ： 根据所记录的磁共振测量数据自动确定在检查对象的膀胱中应以尿排出的物质浓 度， 根据所记录的图像数据自动确定膀胱体积， 以及 根据所确定的在膀胱中的应以尿排出的物质浓度和所确定的膀胱体积自动确定检 权 利 要 求 书 CN 101711670 B 3/3 页 4 查对象的肾功能参数。 25. 根据权利要求 24 所述的磁共振设备， 其中， 这样构造所述磁共振设备， 使得其按照 权利要求 1。
13、-23 中任一项所述的方法工作。 权 利 要 求 书 CN 101711670 B 1/8 页 5 确定肾功能参数的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用于借助磁共振断层造影装置确定检查对象的肾脏的肾功能参 数的方法以及一种用于此的磁共振设备。 背景技术 0002 肾脏是用于排出新陈代谢的最终产物的器官。 肾脏从血液循环中过滤这些所谓的 应以尿排出的物质(harnpflichtigen Substanzen)并且形成尿， 后者在中间存储于膀胱中 之后经过尿路从身体被排出。 在此， 首先从血液过滤出原尿， 其中， 有价值的血浆成分， 例如 糖、 氨基酸和电解质， 被重新吸收到血液循环中。 此。
14、外， 被过滤的水的大部分被重吸收回， 其 中原尿被浓缩为最终的尿， 后者最后经过输尿管被传输到膀胱。表征肾脏的功能的参数例 如是应以尿排出的物质在血液中的浓度或者肾清除率、 例如菊粉 (Inulin) 清除率或者肌 酸酐 (Kreatinin) 清除率。因为肌酸酐或者菊粉基本上不会被分泌也不会被重吸收， 因此 可以从这些物质的肾清除率确定肾脏的肾小球的滤过率。该滤过率主要说明， 每单位时间 清除应以尿排出的物质的多少血浆容量。由此可以借助物理参数来表征肾功能。 0003 这些参数的确定对于不同的应用具有意义。 前面提到的参数的确定例如对于科学 研究以及对于建立统计都是有用的。例如， 还可以构建。
15、将某种肾小球滤过率与人的年龄或 体重对应的数据库。还可以使用这些参数来确定， 肾脏是否在其正常的参数范围内工作。 0004 被用来表征肾功能的通常方法例如是确定血液中的肌酸酐含量。 然而这是非常费 时的， 因为首先要对患者抽血并且必须将血送到实验室进行分析。然后一般直到第二天才 能得到血液检查的结果。此外， 这样的肌酸酐测量的不精确性是不利的。这首先在于， 血液 中的肌酸酐含量和肾脏的肾小球滤过率之间的关系在大的范围上仅仅是间接的， 从而只能 进行非常不精确的滤过率确定。 肾小球滤过率的变化例如从50的数量级的改变起才影响 血液中的肌酸酐值。 0005 另一种公知的方法使用含 GD 的造影剂来。
16、表征患者的肾功能。对患者给予造影剂， 并且测量造影剂的排出。然而， 如果患者患有肾功能不全， 则这样的造影剂的给予是危险 的， 特别是因为由此增加演变成肾源性系统纤维化 (NSF) 的风险。通过确定在给予造影剂 和出现 NSF 之间的关系， 一些造影剂已经不再被允许给予肾功能受限制的患者。 0006 因此值得期望的是， 无需施加不相容的造影剂来表征检查对象的肾脏的功能。特 别值得期望的是， 在相对短的时间内进行精确的表征。 发明内容 0007 由此本发明要解决的技术问题是， 提出一种用于确定表征肾功能的参数的改进的 方法。 0008 按照本发明的第一方面， 提供了一种借助磁共振断层造影确定检查。
17、对象的肾脏的 肾功能参数的方法。 在该方法中， 为了从检查区域记录至少包括图像数据的磁共振数据， 在 检查对象的、 包括检查对象的膀胱的检查区域中进行至少一个磁共振测量。根据记录的磁 说 明 书 CN 101711670 B 2/8 页 6 共振数据， 自动确定检查对象的膀胱中的应以尿排出的物质的浓度。 此外， 根据记录的图像 数据自动确定膀胱的体积。 此外， 该方法还包括根据所确定的、 在膀胱中的应以尿排出的物 质的浓度和所确定的膀胱的体积自动确定检查对象的肾脏的肾功能参数。 0009 在该方法的一种实施方式中， 磁共振测量数据还包括光谱学数据， 其中， 根据光谱 学数据确定应以尿排出的物质。
18、的浓度。在另一种实施方式中， 根据图像数据确定应以尿排 出的物质的浓度。由此为了确定浓度例如可以分析所记录的光谱， 或者可以分析图像数据 中的强度。 0010 利用这样的方法可以在相对短的时间内进行肾功能参数的精确确定。 在记录磁共 振测量数据之后利用图像数据可以直接自动确定肾功能参数。为此也不需要给予造影剂。 然后， 肾功能参数例如可以被存储在数据库中或者立即被用于实施进一步的过程。 0011 在按照本发明的方法的一种实施方式中， 至少一个磁共振测量包括用于记录光谱 学数据的磁共振光谱测量和用于记录图像数据的成像的磁共振测量。由此， 光谱学数据不 必是空间分辨的， 而成像的磁共振测量可以得到。
19、具有高分辨率的膀胱影像。 0012 应以尿排出的物质例如是菊粉。 可以在进行至少一个磁共振测量之前的一个预定 的时间将应以尿排出的物质引入检查对象的血液循环中。 然后该预定的时间可以被用于确 定肾功能参数。例如可以根据所确定的、 膀胱中应以尿排出的物质浓度和所确定的膀胱体 积来确定每单位时间由肾脏过滤的应以尿排出的物质的量。 该参数就已经表示一个表征肾 功能的参数。 0013 按照本发明的一种实施方式， 肾功能参数是检查对象的肾脏的肾小球滤过率。在 此， 肾小球滤过率可以用不同的方法来确定。例如， 根据例如基于历史数据建立的标定曲 线， 将肾小球滤过率与所确定的每单位时间过滤的应以尿排出的物质。
20、的量进行对应。通过 确定每单位时间由肾脏过滤的物质的量， 由此可以直接推断出肾小球滤过率。 例如， 可以借 助受检者通过类似的测量来建立标定曲线。 0014 按照另一种实施方式， 肾小球滤过率的确定通过如下来进行， 即， 首先进行检查对 象的血浆总量的估计。 然后， 基于血浆总量和被引入到检查对象的血液循环中的、 应以尿排 出的物质的量， 确定在检查对象的血浆中的应以尿排出的物质浓度。然后， 基于所确定的、 每单位时间过滤的应以尿排出的物质的量和在血浆中的应以尿排出的物质浓度， 可以确定 肾小球滤过率。由此， 可以以高的精度确定肾小球滤过率。 0015 精度的进一步提高例如通过如下来实现， 即。
21、， 至少一个磁共振测量包括用于以预 定的时间间隔多次记录磁共振测量数据的多个磁共振测量。然后， 根据以预定的时间间隔 记录的磁共振测量数据进行肾功能参数的确定。 0016 为了确定肾功能参数还可以使用其它参数， 例如磁共振光谱学确定的在 检查对象的组织中的应以尿排出的物质浓度、 检查对象的每分钟心脏泵出血容量 (Herzzeitvolumen)或者在检查对象的肾动脉中的血流。 由此， 必要时进一步提高了肾功能 参数确定的精度。 0017 根据按照本发明的方法的另一种实施方式， 根据在所记录的光谱学数据中的应以 尿排出的物质的独特的光谱特性， 确定膀胱中应以尿排出的物质浓度。也可以用标记原子 来。
22、标记应以尿排出的物质， 然后根据在所记录的磁共振测量数据包括的光谱学数据中的标 记原子的独特的光谱特性或者根据图像数据中由标记原子引起的强度， 确定在膀胱中应以 说 明 书 CN 101711670 B 3/8 页 7 尿排出的物质浓度。借助标记原子提高了浓度确定的精度。例如可以通过使用比较值来确 定所述浓度。为此， 至少一个磁共振测量包括记录模体的磁共振测量数据， 其中， 模体包含 以预定的浓度的应以尿排出的物质。然后， 可以在使用来自检查区域的磁共振测量数据和 模体的磁共振测量数据的条件下， 进行对膀胱中应以尿排出的物质浓度的确定。 0018 如果所记录的磁共振测量数据包括用于浓度确定的光。
23、谱学数据， 则由此可以利用 从模体记录的光谱学数据进行光谱学数据的标定。 另一方面， 如果根据图像数据确定浓度， 则可以根据从模体记录的图像数据来标定在所记录的图像数据中的强度。由此， 在两种情 况下， 对模体的磁共振测量数据的记录使得可以改进浓度确定。 0019 对于膀胱体积的确定， 例如进行图像数据中的膀胱分割。图像数据例如可以在被 配置用于选择性地显示膀胱体积的成像测量的同时被记录。 这样的成像测量例如可以是T2 加权的测量。 主要包含水的膀胱， 可以在质子图像中具有强对比度地非常亮地出现， 由此可 以自动分割膀胱。膀胱的高对比度还可以通过用标记原子标记应以尿排出的物质来实现， 其中， 。
24、至少一个磁共振测量包括被配置用于选择性地显示膀胱体积的成像测量。例如可以 用 13C 标记菊粉， 其在碳测量 (Kohlenstoffmessung) 中可以被选择性地显示。 0020 按照另一个实施方式， 应以尿排出的物质是检查对象的本体的代谢物。应以尿排 出的物质例如可以是肌酸酐。由此， 可以在无需事先将应以尿排出的物质引入到检查对象 的血液循环中的条件下， 来进行肾功能参数的确定。 0021 按照另一种实施方式， 此外， 根据所确定的、 检查对象的肾脏的肾功能参数进行确 定， 是否出现肾功能的限制。这例如可以自动地通过与数据库中存储的肾功能参数进行比 较来进行。 由此， 可以确定， 所确。
25、定的肾功能参数在正常的肾功能的参数范围中还是在该参 数范围之外。 0022 此外， 可以根据所确定的、 检查对象的肾脏的肾功能参数， 进行确定， 是否允许给 予检查对象用于随后的磁共振断层造影检查的造影剂。 例如， 在肾功能受限制的情况下， 这 样的造影剂的给予是具有缺陷的， 特别是可能导致肾源性系统纤维化。 因此， 这样的确定是 具有优势的， 因为在存在肾功能受限制的情况下可以防止造影剂的给予。 此外， 可以直接在 进行磁共振断层造影检查之前以相对高的精度确定肾功能参数， 这点如前面所述在常规的 方法中是不可能的。对于是否允许给予造影剂的确定在此可以自动地进行， 例如又是通过 比较所确定的肾。
26、功能参数与数据库中存储的值来进行的。 0023 按照本发明的另一方面， 提供一种用于确定检查对象的肾脏的肾功能参数的磁共 振设备。该磁共振设备包括记录单元， 该记录单元被构造用于实施在检查对象的检查区域 中的磁共振测量。此外， 设置了控制单元， 该控制单元这样控制记录单元， 使得从检查对象 的、 包括检查对象的膀胱的检查区域， 在至少一个磁共振测量中记录至少包括图像数据的 磁共振测量数据。 此外， 磁共振设备还包括计算机单元， 其自动地根据所记录的磁共振测量 数据， 确定在检查对象的膀胱中的应以尿排出的物质浓度以及根据所记录的图像数据确定 膀胱的体积。 此外， 计算机单元根据所确定的、 膀胱中。
27、的应以尿排出的物质浓度和所确定的 膀胱体积， 进行检查对象的肾脏的肾功能参数的自动确定。前面结合按照本发明的方法提 到的优点同样可以利用按照本发明的磁共振设备来实现。 0024 按照一种实施方式， 这样构造磁共振设备， 使得其按照前面提到的方法之一工作。 0025 此外， 本发明还涉及一种具有计算机程序的计算机程序产品， 该计算机程序在计 说 明 书 CN 101711670 B 4/8 页 8 算机系统中执行时实施前面描述的方法之一。 该计算机成像产品例如可以在与通常的磁共 振设备在功能上相连的计算机系统中被使用。此外， 还提供一种具有在其上存储的电子可 读的控制信息的电子可读的数据载体， 。
28、其中这样构造所述控制信息， 使得在计算机系统中 使用该数据载体时这些控制信息实施前面提到的方法之一。 0026 可以组合本发明的前面描述的和以下描述的实施方式的特征。特别是， 不仅可以 按照所描述的组合、 而且还可以按照其它组合或者单独使用它们。 附图说明 0027 以下参考附图更详细地解释本发明。 0028 图 1 示意性示出了用于按照本发明的一种实施方式的确定肾功能参数的磁共振 设备， 0029 图 2 示出了按照本发明的方法的一个实施方式的流程图， 0030 图 3 示出了按照本发明的方法的另一个实施方式的流程图， 0031 图 4 示出了按照本发明的方法的又一个实施方式的流程图。 具体。
29、实施方式 0032 以下结合实施方式更详细地描述本发明， 在这些实施方式中为了确定肾功能参数 既记录光谱学数据也记录图像数据。然而清楚的是， 例如通过根据所记录的图像数据确定 应以尿排出的物质的浓度， 无需记录光谱学数据同样也能够实现所描述的实施方式。 由此， 以下给出的说明也可以应用于不进行光谱学数据记录的其它实施方式。 0033 图 1 示意性示出了按照本发明的磁共振 (MR) 设备的一种实施方式。该磁共振设 备被构造为通过进行和分析磁共振测量来简单地确定肾功能参数。这样的 MR 设备具有用 于产生极化场 B0的磁铁 101。检查对象 102 在卧榻 103 上被推入磁铁中， 如示意性通过。
30、箭 头 104 表示的。此外， MR 设备 100 还具有用于产生梯度磁场的梯度系统 105， 该梯度磁场被 用于成像和位置编码。为了激励在主磁场中产生的极化， 设置高频线圈装置 106， 该高频线 圈装置将高频场入射到被检查的人 102 中， 以便将磁化从平衡位置偏转。为了控制磁场梯 度设置了梯度单元 107， 并且为了控制入射的高频 (HF) 脉冲设置了 HF 单元 108。控制单元 109 中央地控制磁共振设备， 成像序列的选择同样在控制单元 109 中进行。通过输入单元 110 操作人员可以选择序列协议 (Sequenzprotokoll) 并且输入和修改成像参数， 这些成像 参数在显。
31、示器 111 上被显示。此外， 控制单元 109 还可以控制利用磁共振设备 100 进行的 磁共振光谱学测量。由此， 磁共振设备 100 既适合于从检查对象 102 的检查区域 112 记录 图像数据， 也适合于记录光谱学数据。然后， 在计算机单元 113 中分析从检查区域 112 记录 的磁共振信号。在此， 计算机单元 113 既可以为了分析光谱学数据而进行计算， 也可以进行 所记录的图像数据的重建。 0034 MR 设备的一般性的工作方式对专业人员是公知的， 从而舍弃了对一般性的组件的 详细描述。 0035 在图1中示出的MR设备被配置为用来确定检查对象102的肾脏的肾功能参数。 在 此，。
32、 控制单元 109 安排对来自检查区域 112 的图像数据和光谱学数据的记录。这些数据借 助例如包括磁铁 101、 梯度系统 105、 高频线圈装置 106、 梯度单元 107 和 HF 单元 108 的记 说 明 书 CN 101711670 B 5/8 页 9 录单元， 在一个或多个磁共振测量期间被记录。然后， 为了确定肾功能参数， 在计算机单元 113 中分析所记录的光谱学数据和图像数据。在此， 计算机单元 113 被构造用于， 为了确定 检查对象的膀胱体积而自动进行图像数据的分割， 以及为了确定在检查对象的膀胱中的应 以尿排出的物质的浓度而分析光谱学数据。此外， 计算机单元 113 可。
33、以包括用于存储肾功 能参数的历史值的数据库， 例如用于建立标定曲线。根据磁共振测量所确定的肾功能参数 还可以被存储在计算机单元 113 中以用于后面的使用。 0036 为了记录光谱学数据， 控制单元 109 例如安排利用磁共振设备 100 进行的磁共振 光谱学方法。例如可以进行光谱学的成像方法， 例如化学移位成像 (CSI)， 或者进行单容积 技术 (Einzelvolumentechnik)， 其中记录在检查区域 112 中的目标体积的光谱。目标体积 的激励例如可以通过依次选择性地激励三个垂直的层来进行。然后， 从被激励的目标体积 中例如记录二次 (sekundaeres) 自旋回波， 其中。
34、， 通过随后对所记录的信号进行傅里叶变 换来获得光谱。然后， 可以在计算机单元 113 中识别在光谱中由在目标体积中存在的物质 引起的不同的共振。 例如通过分析在光谱中位于共振之下的面积还可以确定在目标体积中 对应的物质的浓度。这在光谱学成像方法中还可以位置分辨地进行。在此， 例如在不是选 择性的 90高频脉冲之后接通在三个空间方向上的磁场梯度的组合， 以便进行在三维中的 相位编码。然后， 可以在缺少相关梯度的情况下读出核共振信号。重复具有场梯度的变化 的序列产生期望的位置分辨率。 0037 用于记录图像数据的磁共振测量例如可以包括 T2加权的自旋回波序列。为了以 高的对比度显示位于检查对象的。
35、膀胱中的液体， 为此例如使用长 TR 和 TE 时间。用于产生 其中以高的对比度显示液体的质子图像的自旋回波序列， 对于专业人员是公知的并且就此 不作详细解释。 当然， 还可以使用其它的磁共振序列， 只要可以从所获得的图像数据中至少 近似地确定检查对象的膀胱体积。 特别是还可以记录仅一层的图像数据， 其中根据模型、 例 如球体或者椭球体， 可以进行膀胱体积的估计。 0038 图 2 中的流程图举例解释了按照本发明的方法的一种实施方式。该方法例如可以 利用在图 1 中示出的 MR 设备 100 全自动地进行。在此， 首先在步骤 201 中进行用于记录图 像数据的磁共振测量以及在步骤 202 中进。
36、行用于记录光谱学数据的磁共振测量。图像数 据以及光谱学数据是从检查对象的、 包含了检查对象的膀胱的区域中被记录的。由控制单 元 109 来控制这些 MR 测量的进行。然后， 在计算机单元 113 中分析所获得的数据。在此， 在步骤 203 中根据光谱学数据自动确定检查对象的膀胱所包含的、 应以尿排出的物质的浓 度。 浓度的确定例如可以通过将光谱中的峰值与特定的物质对应以及通过估计在光谱中的 峰值之下的面积来进行。光谱中的峰值可以根据其独特的共振频率来识别， 其中例如通过 前面的标定测量可以进行浓度确定。 0039 如已经提到的那样， 步骤 202 是可选的， 并且浓度的确定同样可以通过所记录的。
37、 图像数据来进行。如果利用标记原子来标记应以尿排出的物质， 使得图像数据基本上反映 应以尿排出的物质， 则这是特别具有优势的。 于是， 所记录的磁共振信号的强度和由此图像 数据点的强度取决于在图像数据的位置上的应以尿排出的物质的浓度。也就是说， 在本方 法的这种实施方式中， 在步骤 203 中可以借助图像处理来确定浓度， 其中， 必要时可以使用 为了标定强度对模体进行的标定测量。 0040 在步骤 204 中根据图像数据进行膀胱体积的自动确定。此处例如可以在一个或多 说 明 书 CN 101711670 B 6/8 页 10 个层图像中进行膀胱分割。 为此例如可以使用一般公知的分割算法， 例如。
38、 “边缘检测” 算法。 为了确定体积可以在三维图像数据组中分割膀胱， 然而如提到的还可以在使用模型的条件 下根据一个层图像来估计体积。 0041 利用所计算的、 在膀胱中的应以尿排出的物质的浓度和所估计的膀胱体积， 此时 可以在步骤 205 中自动确定肾功能参数。例如， 可以确定膀胱中的应以尿排出的物质的量， 并且由此在必要时还可以确定每单位时间排出的应以尿排出的物质的量。 还可以确定肾功 能参数， 例如肾清除率、 特别是肾小球滤过率 (GFR)。利用所描述的方法可以在相对短的时 间内并且以相对高的精度全自动地进行该确定。此外， 还可以在无需给予造影剂的条件下 确定肾功能参数。所确定的肾功能参。
39、数可以在计算机单元 113 中被进一步处理， 然而还可 以将肾功能参数经过显示器 111 输出或者存储在数据库中用于后面的应用。 0042 图 3 示出了按照本发明的方法的另一种实施方式的流程图。在该实施方式中使 用菊粉作为应以尿排出的物质。在此， 在实施实际的方法之前， 首先在步骤 301 中例如通 过静脉为检查对象给予菊粉。然后在一个预定的时间、 例如 30 分钟之后， 将检查对象置于 磁共振设备的患者卧榻上， 并且如前面描述的那样进行光谱学数据和图像数据的记录 ( 步 骤 302)。在预定的时间内肾脏已经从检查对象的血液循环中过滤出一部分菊粉， 其中在排 出之前将菊粉储存在膀胱中。通过由。
40、肾脏连续过滤血液， 由此实现检查对象的膀胱中的菊 粉的浓度随时间提高。为了改进肾功能参数确定的精度， 仍然是在步骤 301 中给予菊粉之 后的预定的时间、 例如 35 或 40 分钟之后， 在下一步骤 303 中重新记录光谱学数据和图像数 据。根据不同的应用， 可以接着进行记录光谱学数据和 / 或图像数据的其它步骤。 0043 此时， 在步骤 304 中如前面描述的那样确定检查对象的膀胱中的菊粉浓度以及膀 胱体积。例如可以通过用 13C 标记菊粉来获得对浓度确定精度的改进。用于记录图像数据 和光谱学数据的一个或多个磁共振测量例如可以用特定的 (dediziert)13C 激励来进行。 由此可以。
41、按照高的对比度来显示菊粉， 同样简化了对于在所记录的光谱中的菊粉的识别以 及对于在膀胱中的菊粉浓度的确定。如果同样在碳 MR 测量期间记录图像数据， 则通过在膀 胱中存在的 13C 以强的对比度来显示膀胱， 而这又简化了分割和体积确定。此外， 为了实现 浓度确定的高精度， 可以对检查对象的膀胱和对模体并行地进行 MR 测量。模体例如是以预 定的浓度包含应以尿排出的物质 ( 此处是用 13C 标记的菊粉 ) 的试样瓶。通过记录模体的 MR 光谱， 可以标定从检查对象的膀胱记录的光谱， 并且因此进行膀胱中用 13C 标记的菊粉 的精确浓度确定。 0044 在该实施方式中， 要确定肾脏的肾小球滤过率。
42、 (GFR) 作为肾功能参数。为此， 首先 在步骤 305 中确定每单位时间由检查对象的肾脏过滤出的菊粉的量。因为在给予菊粉以及 记录光谱学数据和图像数据之间的时间间隔是已知的， 以及根据膀胱体积和膀胱中菊粉的 浓度可以计算膀胱中菊粉的量， 所以在步骤 305 中可以用简单的装置进行确定。特别是对 于该确定可以通过使用附加记录的光谱学数据和图像数据(步骤303)来附加地提高精度。 0045 在步骤 306 中进行检查对象的血浆总量的估计。例如可以结合检查对象的身高、 体重、 年龄和其它特征来估计血容量。 因为给予(步骤301)检查对象的菊粉的量是已知的， 所以在步骤 307 中还可以确定检查对。
43、象的血中的初始菊粉浓度。通过将在步骤 305 中确定 的、 每分钟排出的菊粉量除以菊粉的血浆浓度， 在步骤 308 中可以确定检查对象的肾脏的 肾小球滤过率。例如也可以对于多个 MR 测量 ( 步骤 303) 进行该确定， 然后通过平均可以 说 明 书 CN 101711670 B 7/8 页 11 以更高的精度确定肾小球滤过率。 然而， 基于所确定的光谱学数据和图像数据， 还可以使用 其它用于确定 GFR 的方法。例如可以使用事先用试样建立的标定曲线， 以便将在步骤 305 中计算的每单位时间排出的菊粉量换算成 GFR。当然每单位时间排出的菊粉量也可以直接 作为肾功能参数给出。 0046 可。
44、以通过如下来实现精度的进一步提高， 例如将在 MR 设备中确定的其它参数引 入到计算中。 为此， 例如使用光谱学地确定的组织中应以尿排出的物质的浓度， 检查对象的 每分钟心脏泵出血容量， 或者检查对象的肾动脉中的血流(肾血浆流量)。 在组织中对应以 尿排出的物质的吸收减小了例如血浆中物质的浓度， 这影响在膀胱中测量的物质的浓度。 检查对象的每分钟心脏泵出血容量是检查对象的主动脉中的血流， 该血流同样可以影响肾 功能参数的确定。 0047 当然还可以考虑前面描述的本发明的许多其它实施方式和修改。例如， 代替从外 部引入的应以尿排出的物质， 可以测量本体的代谢物， 例如肌酸酐。还可以没有 ( 例如。
45、通过 13C) 标记地或者在使用其它标记物的条件下测量应以尿排出的物质。如前面提到的， 可以 根据其光谱的独特性质测量无标记的外部引入的物质、 例如菊粉。 同样， 不仅可以通过测量 用来标记菊粉的 13C， 而且还可以通过记录具有预定的成像参数的图像数据组来实现膀胱 的选择性的显示。 0048 图 4 示出了按照本发明的方法的另一种实施方式的流程图。在该实施方式中， 在 进行造影剂加强的 MR 检查之前实施按照本发明的方法。在第一步骤 401 中， 对待检查的人 给予MR光谱学可探测的应以尿排出的物质。 通过引导的(ableitenden)尿路的MR光谱学， 在步骤 402 中确定物质通过肾脏。
46、的排出。这可以根据前面描述的方法之一进行。在步骤 403 中， 进行检查对象的肾脏的肾小球滤过率的估计以及计算。根据 GFR 可以确定， 检查对 象的肾功能是否受到限制。例如可以通过比较 GFR 和相应于正常的肾功能的值来进行该确 定。在下一步骤 404 中进行确定， 是否可以对检查对象给予造影剂。在肾功能受限制的情 况下， 例如不允许给予特定的造影剂。例如在步骤 404 中可以确定， 如果在步骤 403 中估计 的 GFR 在预定的 GFR 范围内， 就允许给予 MR 造影剂。由此， 同样可以自动地、 例如用计算机 单元来进行步骤 404。如果在步骤 404 中确定， 可以给予造影剂， 则在。
47、步骤 405 中进行造影 剂给予， 并且接着进行造影剂支持的 MR 检查。如果不允许给予造影剂， 则不进行步骤 405。 0049 在按照本发明的参考图 4 描述的实施方式中， 关于如下事实具有特别的优点， 即 自从发现在给予 MR 造影剂和肾源性系统纤维化 (NSF) 疾病之间的关系， 一些 MR 造影剂就 不再被允许给予肾功能受限制的检查对象。然而如果要进行造影剂支持的 MR 检查， 通常在 检查的时候不知道肾功能的限制。利用所描述的方法在给予造影剂之前可以确定， 是否出 现肾功能限制。 特别是可以利用可用的装置， 即利用MR设备直接确定肾功能的限制。 此外， 可以在相对短的时间内进行该确。
48、定， 无需首先等待实验数据。利用是否出现肾功能限制的 确定由此可以直接决定是否允许给予造影剂。该决定同样也可以自动地进行。 0050 当然可以组合前面所描述的实施方式的特征。例如在图 2 的方法中还可以注射应 以尿排出的物质， 以及执行其它 MR 测量来提高精度。在结合图 3 解释的方法中也可以取消 光谱学数据的记录， 并且可以基于图像数据进行浓度确定。 特别具有优势的是， 将这种浓度 确定与菊粉的 13C 标记进行组合。 0051 总之， 利用本发明提供了用于自动确定肾功能参数的精确和快速的方法。特别是 说 明 书 CN 101711670 B 8/8 页 12 就不需要给予造影剂来说， 该方法是特别具有优势的。 此外， 在自动进行的情况下还减小了 用于 MR 设备的操作人员的开销。 说 明 书 CN 101711670 B 1/4 页 13 图 1 说 明 书 附 图 CN 101711670 B 2/4 页 14 图 2 说 明 书 附 图 CN 101711670 B 3/4 页 15 图 3 说 明 书 附 图 CN 101711670 B 4/4 页 16 图 4 说 明 书 附 图 CN 101711670 B 。