Aus den Signalen der T1-gewichteten, T2-gewichteten und gegebenenfalls protonendichte-gewichteten Magnetresonanztomografien werden Farbwerte, Farbkontraste und Farbintensitäten berechnet.
Hierfür werden die verschiedenen Sequenzen zunächst bezüglich der Helligkeit und des Kontrastes normiert. Dies geschieht indem Mittelwerte und Minima und Maxima sämtlicher Bilder einer Aufnahmesequenz berechnet werden und durch einen Skalierungsfaktor angeglichen werden.
Wenn kein Protonendichtebild gemessen wurde, wird ein Protonendichtebild aus der Summe der T1- und T2-gewichteten Aufnahme berechnet.
Dann werden die normierten Signale der T1- und T2-gewichteten Aufnahmen wie senkrecht aufeinander stehende Vektoren betrachtet und die Vektorsummen gebildet.
Dieser Vorgang entspricht der mathematischen Umsetzung von kartesichen Koordinaten, bei denen die T1- und T2-gewichteten Signale x und y entsprechen, in ein Polarkoordinatensystem.
Der resultierende Vektor im Polarkoordinatensystem wird durch eine Vektorlänge und einen Winkel im Raum beschrieben.
Mit dem HSV-Farbmodell existiert ein geeignetes Modell für die Umwandlung der resultierenden Vektoren in eine Farbbildgebung.
HSV ist die Abkürzung für Huge (H für Farbwert), Saturation (S für Saturierung) und Volume (V für Intensität). Zur Veranschaulichung des HSV-Farbodelles dient ein Kegelschema (siehe Abbildung 1).
Abbildung 1 (Lit)
Beim HSV-Farbmodell werken die Farbwerte wie z.B. rot, grün und blau auf einem Farbkreis durch einen entsprechenden Winkel von 0 bis 360 Grad definiert.
Der Farbwert (H für Huge) wird durch einen Winkel im Farbkreis beschrieben, wie z.B. 0 Grad für rot, 120 Grad für grün und 240 Grad für blau.
Die Länge des Farbvektors im Farbkreis, bzw. der Radius im Farbkreis, steht für die Farbsättigung (S für Saturation), die Werte von 0% bis 100% annehmen kann.
Der Keil unter dem Farbkreis beschreibt die Helligkeit (V für Volume), die von unten nach oben zunimmt und Werte von 0% bis 100% annehmen kann.
Abbildung 2
Farbgebung nach dem HSV Farbmodel
Die Farbwerte können durch Aufaddierung einer Konstanten (Offset) zum Farbwinkel in einen geeigneten Farbbereich verschoben werden, der die gewünschten Farbwerte wiedergibt.
Durch einen Skalierungsfaktor für den Farbwinkel kann die Spanne der möglichen Farbwerte eingestellt werden.
Das errechnete HSV-Farbbild kann mathematisch in ein RGB-Farbbild (Lit.) umgerechnet werden und so auf dem Computerbildschirm dargestellt werden.
Als Grundlage der Farbbildberechnung dienen herkömmliche T1- und T2-gewichtete Standardsequenzen. Es sind keine absoluten T1– oder T2-Relaxationszeiten notwendig.
Parameterbilder für z.B. Diffusion und Kontrastmittelanreicherung werden dem Farbbild in einer Warnfarbe (z.B. lila) überlagert.
Die Kontrastmittelanreicherung wird durch ein Subtraktionsbild zwischen Postkontrastaufnahme und Praekontrastaufnahme gewonnen.
Die Diffusionsinformation wird über die Verwendung des b-Bildes aufbereitet.
Die Farbaufnahen werden automatisch erstellt mit einem Zeitaufwand von circa 1 Minute.
Die hier vorgestellten Bildbeispiele wurden an einem Siemens, Magnetom, Skyra mit 3,0 Tesla Magnetfeldstärke erstellt.
Die Schichtdicken lagen zwischen 3 mm und 5 mm.
Die T1- und T2-gewichten Aufnahmen wurden in der gleichen Bildebene mit der gleichen Ortsauflösung angefertigt. Bei ungleichen Messfeldgrößen oder Bildmatritzen wie z.B. bei der Diffusionsbildgebung wurden diese mathematisch extrapoliert und angeglichen.
Die Anfertigung der Farbaufnahmen erfolgte nach Abschluss der magnetresonanztomografischen Untersuchungen mit Hilfe eines Computerprogrammes, welches farbliche DICOM-Dateien mit jeweils 8 Bit Tiefe für die drei Farbkanäle RGB erzeugt.
Es erfolgten Anwendungen an Geräten der Firma Siemens, Magnetom, Harmony mit 1,0 Tesla Magnetfeldstärke und Magnetom Skyra mit 3,0 Tesla Magnetfeldstärke
Seit Juni 2016 wird die Farbbildgebung vom Autor täglich regelmäßig für klinische Untersuchungen der Prostata, der Wirbelsäule, der Kniegelenke und des Neurocraniums angewendet.
Dabei hat sich das Verfahren besonders im Rahmen der magnetresonaztomografischen Prostatadiagnostik (MR-Prostatografie) bewährt.