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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Auswertung eines
Abbildungsdatensatzes eines Objektes, insbesondere von Abbildungsdatensätzen der
medizinischen Bildgebung, die von einem Aufnahmesystem in digitalisierter
Form aufgezeichnet worden sind.
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Bei
der medizinischen Bildgebung gibt es verschiedene Methoden, mit
deren Hilfe ein Abbild eines menschlichen Körperteils digitalisiert aufgezeichnet
werden kann. Insbesondere wenn. der Körperteil in einem 3D-Volumendatensatz
gespeichert ist, ergibt sich eine Vielzahl von Daten, die meistens
in Schichtbildern dargestellt wird.
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Die
Vielzahl von Schichtbildern wird bislang meist von einem Radiologen
begutachtet, der so durch Augenschein feststellt, ob sich in den
Schichtbildern pathologische Befunde finden lassen. Da so – durch
die Vielzahl von Schichtbildern bedingt – Befunde leicht übersehen
werden können,
sind Verfahren hilfreich, die verdächtige Stellen kennzeichnen, sodass
das Augenmerk des Radiologen auf diese Stellen hingelenkt wird.
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Oftmals
werden aufgezeichnete Bilder auch erst durch ein Verfahren in eine
dem Radiologien präsentable
Form gebracht. Beispielsweise werden für die Schlaganfallsdiagnostik
wichtige ADC-Maps (ADC für „apparent
diffusion coefficient")
in einem Verfahren, das aufgezeichnete, diffusionsgewichtete Magnet-Resonanz-Tomographie-(MRT)-Bilder
auswertet, erstellt.
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Wenn
das Verfahren und die Geometrie des abzubildenden Körperteils
nicht zu komplex sind, kann das Verfahren so gestaltet werden, dass
es automatisch abläuft.
Meistens ist die Geometrie des Körperteils
jedoch so variabel und komplex, dass eine automatische Durchführung des
Verfahrens fraglich ist.
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Oft
müssen
einzelne Verfahrensschritte an die speziellen interindividuellen
Besonderheiten angepasst werden. Dies geschieht in der Regel durch eine
halbautomatische Gestaltung des Verfahrens, indem die Verfahrensschritte
so lange automatisch ablaufen, bis ein manuelles Eingreifen notwendig wird.
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Durch
die Interaktion ist ein Anwender oft geraume Zeit mit der Durchführung des
Verfahrens beschäftigt,
was zu erhöhten
Personalkosten bei der Durchführung
des Verfahrens führt.
Weiterhin ist das Ergebnis des Verfahrens auch von der Art und Weise der
Interaktion abhängig,
die je nach Anwender variieren kann. Dadurch ist nicht immer die
gewünschte Konstanz
der Qualität
beim Verfahrensergebnis vorhanden.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, bei dem
bei einem in einem Abbildungsdatensatz gespeicherten Abbild eine
automatische Durchführung
ausgeführt
werden kann. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, ein medizinisches
Abbildungssystem bereitzustellen, mit dem ein Abbild automatisch
ausgewertet werden kann.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren nach Anspruch 1 und einem medizinischen Abbildungssystem
nach Anspruch 15.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur automatisierten Auswertung eines Abbildungsdatensatzes eines
Objektes weist folgende Schritte auf:
- – Extrahieren
von ersten Merkmalen, die dem Objekt zugeordnet sind, aus dem Abbildungsdatensatz,
- – Ermitteln
einer Wechselbeziehung zwischen dem Abbildungsdatensatz des Objektes
und einem Referenzsystem, das dem Abbildungsdatensatz entspricht,
indem die extrahierten ersten Merkmale zu korrespondierenden zweiten
Merkmalen im Referenzsystem in Beziehung gesetzt werden,
- – Anpassen
von Verfahrensschritten, die am Referenzsystem vordefiniert sind,
an den Abbildungsdatensatz anhand der ermittelten Wechselbeziehung,
- – Auswertung
des Abbildungsdatensatzes, indem die angepassten Verfahrensschritte
am Abbildungsdatensatz ausgeführt
werden, und
- – Speichern
des ausgewerteten Abbildungsdatensatzes in einem Speichermedium
und/oder Darstellen des ausgewerteten Abbildungsdatensatzes.
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Das
Referenzsystem ist dabei dem in dem Abbildungsdatensatz gespeicherten
Objekt angepasst. Da das Referenzsystem eine verallgemeinerte und
dadurch auch idealisierte Form des gespeicherten Objektes sein kann,
lassen sich am Referenzsystem Verfahrensschritte besonders genau,
robust und einfach vordefinieren. Diese Verfahrensschritte werden
dann mit Hilfe der ermittelten Wechselbeziehung auf den Abbildungsdatensatz übertragen.
Hierdurch werden die Verfahrenschritte auf die individuellen Besonderheiten
des Abbildungsdatensatzes und des darin gespeicherten Objektes angepasst.
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Die
Wechselbeziehung wird dadurch ermittelt, dass Merkmale des Objektes
und entsprechende Merkmale des Referenzsystems zueinander in Beziehung
gesetzt werden. Welche Merkmale dies im Speziellen sind, hängt dabei
von dem abzubildenden Objekt, dem Referenzsystem und der Art der
Abbildung ab. Üblicherweise
sind es markante Merkmale, die besonders leicht im Abbildungsdatensatz
bzw. im Referenzsystem aufzufinden sind und daraus extrahiert werden
können.
Ebenso sollen die Merkmale zwischen verschiedenen Objekten der gleichen
Art keine allzu großen
Unterschiede aufweisen. Wenn die Merkmale diese Bedingungen erfüllen, können die
Algorithmen, die zur Auffindung und Extraktion der Merkmale eingesetzt
werden, vergleichsweise einfach ausgebildet werden.
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Die
Merkmale, die vom Referenzsystem stammen, werden dabei üblicherweise
nicht bei jeder Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens neu
extrahiert. Beispielsweise kann es genü gen, die markanten Merkmale
im Referenzsystem einmalig zu kennzeichnen und bei Durchführung des
Verfahrens die entsprechenden Merkmale im Abbildungsdatensatz aufzufinden.
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Anhand
des Verfahrens ist es nun möglich, dass
die Verfahrensschritte, die einmalig am Referenzsystem genau definiert
worden sind, auf die Auswertung verschiedener Abbildungsdatensätze angewendet
werden, ohne dass ein Anwender die einzelnen Verfahrensschritte
den individuellen Besonderheiten des Objektes anpassen muss.
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Bevorzugterweise
ist das abzubildende Objekt ein menschlicher oder tierischer Körper oder
ein Teil davon. Gerade in der medizinischen Bildgebung erfolgt die
Auswertung der Abbildungsdatensätze
bei gleichen medizinischen Fragestellungen oftmals durch das Durchführen derselben
Verfahrensschritte. Dennoch ist es oftmals aufgrund von individuellen Besonderheiten
nur schwer möglich,
die Verfahrensschritte zu automatisieren. Dies ist nun durch das
erfindungsgemäße Verfahren,
das in einer vorteilhaften Ausgestaltung auf medizinische Abbildungsdatensätze angewendet
wird, ermöglicht.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Referenzsystem ein Koordinatensystem
mit anatomischen Merkmalen des abzubildenden Objektes. Ein derartiges
Koordinatensystem wird beispielsweise im Talairach-System, das das
menschliche Gehirn beschreibt, verwendet. Zusätzlich zu einem Koordinatensystem
sind im Talairach-System mehrere Ebenen beschrieben, die auch in
einer Abbildung des Gehirns verhältnismäßig einfach
aufgefunden werden können.
Dies ermöglicht
es auf relativ einfache Weise, eine Abbildung eines realen Gehirns
und das im Talairach-System beschriebene Standard-Gehirn zueinander
in Beziehung zu setzen.
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In
einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist das Referenzsystem
ein Atlas des abzubildenden Körperteils.
Ein derartiger Atlas kann beispielsweise aus der Abbildung einer
o der mehrerer gesunder Kontrollpersonen erstellt werden, wie es
z.B. in der US 2003/0139659 A1 beschrieben ist.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das Referenzsystem
durch eine Beispielmessung, die beispielsweise einmalig an einer
Kontrollperson vorgenommen wurde, festgelegt. Die Kontrollperson
weist dabei keine anatomischen Besonderheiten auf. Ein derartiges
Referenzsystem ist mit besonders geringem Aufwand zu erhalten.
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Bevorzugterweise
wird die Wechselbeziehung, die zwischen dem Referenzsystem und dem Abbildungsdatensatz
ermittelt wird, durch eine affine, rigide oder nichtlineare Transformation
beschrieben. Die gewählte
Art von Transformation ist dabei der medizinischen Fragestellung
und dem abzubildenden Organsystem angepasst und stellt einen Kompromiss
zwischen Genauigkeit der Beziehung und Rechenzeit zur Ermittlung
der Beziehung dar.
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Bevorzugterweise
wird die Wechselbeziehung durch einen Vergleich charakteristischer
anatomischer Landmarken im Abbildungsdatensatz und im Referenzsystem
ermittelt. Derartige anatomische Landmarken stellen üblicherweise
markante Eigenschaften im Abbild dar, die deswegen vergleichsweise
leicht aufgefunden werden können.
Durch einen Vergleich anatomischer Landmarken, insbesondere deren
Größe und räumliche
Lage, lassen sich die Transformationen und Wechselbeziehungen zwischen
dem Abbildungsdatensatz und dem Referenzsystem vergleichsweise einfach
ableiten.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
wird die Wechselbeziehung durch einen Vergleich von Intensitätsverteilungen
im Abbildungsdatensatz und im Referenzsystem ermittelt. Dies hat den
Vorteil, dass keine speziellen Landmarken im Abbildungsdatensatz
und im Referenzsystem ermittelt oder gesetzt werden müssen. Eine
Transformation wird dann als passend angesehen, wenn nach der Transformation
im transformierten Abbild und im Referenzsystem bestimmte Bereiche
in nur mehr geringem Maße
bezüglich
ihrer Intensitätswerte
differieren. Sollten der Abbildungsdatensatz und das Referenzsystem
zudem unterschiedliche Kontraste aufweisen – beispielsweise da der Abbildungsdatensatz und
das Referenzsystem mit unterschiedlichen MRT-Sequenzen aufgezeichnet
wurden – wird
die Transformation derart erweitert werden, dass auch diese Kontrastunterschiede
berücksichtigt
werden.
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Die
vordefinierten Verfahrensschritte sind in einer vorteilhaften Ausführungsform
in Form von Script-artigen Anweisungen definiert. In einer anderen
vorteilhaften Ausführungsform
werden die am Referenzsystem vordefinierten Verfahrensschritte dadurch
definiert, indem sie von einem Anwender am Referenzsystem interaktiv
durchgeführt
werden und diese Durchführung
aufgezeichnet wird. Auf diese beiden Weisen wird es einem Anwender
möglich, Verfahrensschritte,
wie er sie bei der Auswertung der Abbildung bevorzugen würde, festzulegen.
Diese beiden Ausführungsformen
können
auch miteinander kombiniert werden, sodass ein Anwender die Verfahrensschritte
an einem Referenzsystem vordefinieren kann, indem er sie ausführt. Ein
Feintuning kann daraufhin z.B. durch nachträgliche Korrektur der Parameter
im Script-artigen Code durchgeführt
werden.
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Vorteilhafterweise
werden die vordefinierten Verfahrensschritte aus einem Pool verschiedener vordefinierter
Verfahrensschritte in Abhängigkeit
einer medizinischen Fragestellung festgelegt. Ein Anwender kann
auf diese Weise beispielsweise durch Eingabe der Symptome, z.B.
Hemiparese links, das Verfahren starten, in dem dann die zu den
Symptomen passenden Verfahrensschritte – in diesem Fall das Auffinden
von Blutungen und/oder Diffusionsstörungen im rechten motorischen
Kortex – festgelegt werden.
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Vorteilhafterweise
ist das Verfahren dergestalt ausgebildet, dass ein Anwender durch
Eingabe von Parametern die einzelnen vordefinierten Verfahrensschritte
modifizieren kann. Dies ist zwar nicht notwendig, da das Verfahren
für einen
automati schen Ablauf ausgelegt ist. Hierdurch gewinnt das Verfahren
aber an zusätzlicher
Flexibilität.
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Mit
Vorteil ist der Abbildungsdatensatz ein 3D-Volumendatensatz, da
insbesondere diese Art von Datensätzen einer vergleichsweise
komplexen Auswertung erfordert. In verschiedenen Ausführungsvarianten
der Erfindung ist der 3D-Volumendatensatz von einem Computer-Tomographen
und/oder von einem Magnet-Resonanz-Tomographen erstellt.
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Das
erfindungsgemäße medizinische
Abbildungssystem umfasst eine Rechnereinheit, die zur Durchführung des
Verfahrens gemäß einem
der Ansprüche
1 bis 14 ausgebildet ist.
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Die
Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen
der Unteransprüche
werden im Folgenden in der Zeichnung näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Es
zeigen:
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1 ein
Referenzmodell eines zu untersuchenden Organs mit schematisch dargestellten
Verfahrensschritten, die zur Auswertung des Organs durchgeführt werden,
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2 einen
aufgezeichneten 3D-Volumendatensatz, in dem das Abbild eines Organs
gespeichert ist, dem das Referenzmodell entspricht,
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3 korrespondierende
Merkmale zwischen dem Referenzmodell und dem Abbild des Organs,
woraus die Transformation ermittelt wird, die das Referenzmodell
zum Abbild des Organs in Beziehung setzt und umgekehrt,
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4 die
Anpassung der Verfahrensschritte an das im 3D-Volumendatensatz gespeicherte Abbild des
Organs mit Hilfe der ermittelten Transformation, und
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5 eine
schematische Übersicht über die Verfahrensmerkmale
und deren Beziehung zueinander.
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1 und 2 zeigen
ein Referenzmodell 1, das das Abbild 13 eines
zu untersuchenden Organs in verallgemeinerter Form widerspiegelt
und ein Abbild 13 des zu untersuchenden Organs mit seinen individuellen
Besonderheiten.
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In 1 ist
ein Referenzmodell 1 eines zu untersuchenden Organs schematisch
dargestellt. An einem derartigen Referenzmodell 1, das
frei von individuellen Besonderheiten ist, lassen sich Verfahrensschritte 3,
die zur Auswertung einer dem Referenzmodell 1 entsprechenden
Abbildung durchgeführt werden,
besonders genau und robust definieren.
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Zur
Verdeutlichung ist in diesem Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft
das Referenzmodell 1 eines Gehirns 5 gezeigt,
an dem drei Verfahrensschritte 6, 7, 8 zur
Auswertung definiert sind. Üblicherweise
werden komplexere Verfahren zur Auswertung eingesetzt werden; das
Grundprinzip der Erfindung kann jedoch ebenso gut an anhand drei
vergleichsweise einfacher Verfahrensschritte 6, 7, 8 gezeigt
werden.
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In
einem ersten Verfahrensschritt 6 werden bestimmte Bereiche,
die im Blickpunkt hinsichtlich der medizinischen Fragestellung stehen,
lokalisiert. Derartige Bereiche werden üblicherweise als ROI 9 („regions
of interest") bezeichnet.
In einem zweiten Verfahrensschritt 7 werden diese ROI hinsichtlich
bestimmter Merkmale, beispielsweise ihrer Intensitätswertverteilung 10,
ausgewertet. In einem dritten Verfahrensschritt 8 werden
die in der Auswertung erhaltenen Ergebnisse 11 wiederum
in das Referenzmodell 1 eingezeichnet.
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Gegenüber dem
verallgemeinerten und idealisierten Referenzmodell 1 aus 1 zeigt 2 das Abbild 13 eines
Gehirns 15 eines Patienten 17, das in einem Abbildungsdatensatz
gespeichert ist. Der Patient 17 hat während der Aufnahme eine individuelle
Position eingenommen und sein Gehirn 15 zeigt individuelle
Besonderheiten.
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Genau
diese individuellen Unterschiede in Abbildung 13 des Organs
erschweren es bisher, automatische Auswerteverfahren zu realisieren,
obwohl bei gleicher medizinischer Fragestellung oftmals die gleichen
Verfahrensabläufe
durchgeführt
werden. Ein Anwender benutzt Auswerteverfahren bislang in halbautomatischer
Weise, d.h. er führt
die Schritte zwar durch, kontrolliert und passt jeden Schritt jedoch an
die individuellen Besonderheiten an.
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3 und 4 zeigen
die wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem Verfahrensschritte 3,
die am Referenzmodell 1 durchgeführt werden, an das Abbild 13 angepasst werden.
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Das
Referenzmodell 1 ist dabei dem auszuwertenden Abbild 13 angepasst.
Wenn beispielsweise eine T2-gewichtete MRT-Abbildung eines Gehirns automatisiert
ausgewertet werden soll, berücksichtigt das
Referenzmodell 1, an dem die Verfahrensschritte definiert
sind, die Besonderheiten, die sich aus der speziellen T2-Wichtung
des Gehirns ergeben.
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Das
Referenzmodell 1 kann dabei z.B. ein bildbasierter Atlas
sein, der von Abbildungen angefertigt wurde, die von einer oder
von einem Kollektiv von Kontrollpersonen stammen, oder auch eine
Beispielmessung, die an einer Kontrollperson vorgenommen wurde.
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Ebenso
können
Atlanten verwendet werden, die auf einer abstrakten Beschreibung
eines Organsystems basieren, wie beispielsweise das Talairach-System
des Gehirns, das bestimmte, für
medizinische Fragestellungen interessante Regionen des Gehirns anhand
ihrer Position relativ zu markanten Ebenen im Gehirn kennzeichnet.
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Zunächst werden
aus dem Abbild 13 erste, charakteristische Merkmale 18 extrahiert.
Derartige charakteristische Merkmale 18 können – wie in 3 angedeutet – anatomische
Landmarken sein, die leicht aufzufinden sind und die vorzugsweise
eine Lokalisation haben, die interindividuell nicht allzu stark variiert.
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In
analoger Weise werden auch aus dem Referenzmodell 1 zweite,
charakteristische Merkmale 19, die den ersten Merkmalen 18 entsprechen,
extrahiert.
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Die
ersten und die zweiten Merkmale 18, 19 werden
nun zueinander in Beziehung gesetzt. Hieraus wird eine Transformation 21 abgeleitet,
die die Beziehung zwischen dem Abbild 13 und dem Referenzmodell 1 beschreibt
und mit deren Hilfe das Referenzmodell 1 und das Abbild 13 ineinander überführt werden
können.
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Eine
derartige Transformation 21 kann dabei – wie lediglich schematisch
angedeutet – unterschiedliche
Arten von Transformationen umfassen.
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Rigide
Transformationen 22 beschreiben beispielsweise eine einfache
Art von Beziehung, bei der das Referenzmodell 1 und das
Abbild 13 lediglich über
eine Drehung und/oder eine Verschiebung zueinander in Beziehung
gesetzt werden. Affine Transformationen 23 berücksichtigen
darüber
hinaus Verzerrungen und Streckungen. Weitergehend können nichtlineare
Transformationen 24 Unterschiede zwischen dem Referenzmodell 1 und
dem Abbild 13 ortsabhängig
noch genauer erfassen und das Abbild 13 bzw. das Referenzmodell 1 ortsabhängig unterschiedlich
stark deformieren und verzerren.
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Zu
den Transformationen 21 müssen nicht nur räumliche
Transformationen gehören,
wie eben beschrieben; es können
auch andere Arten von Transformationen angewendet werden. Wenn beispielsweise
das Referenzmodell 1 einer bestimmten MRT-Aufnahmesequenz
angepasst ist und das Abbild 13 mit einer leicht davon
abweichenden MRT-Aufnahmesequenz aufgezeichnet worden ist – wenn sich
das Referenzmodell 1 und das Abbild 3 also in
ihrem Kontrast unterscheiden – kann
die Transformation auch eine Angleichung bestimmter Intensitätswerte
bestimmter Be reiche umfassen, sodass Referenzmodell 1 und
Abbildung 13 besser miteinander übereinstimmen und der unterschiedliche Kontrast
ausgeglichen wird.
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Die
gewählte
Art von Transformation 21 ist dabei der medizinischen Fragestellung
und dem abzubildenden Organsystem angepasst und stellt einen Kompromiss
zwischen Genauigkeit der Beziehung und Rechenzeit zur Ermittlung
der Beziehung dar. Für
Organsysteme mit einer geringen interindividuellen Variabilität kann es
beispielsweise genügen,
lediglich eine rigide oder affine Transformation 22, 23 zu
ermitteln, die das Abbild 13 und das Referenzmodell 1 bestmöglich zueinander
in Beziehung setzt. Bei anderen Organsystemen, bei Extremitäten beispielsweise,
die in einer Abbildung unterschiedlich angewinkelt sein können, werden
nichtlineare Transformationen 24 nötig sein, um das Abbild 13 und
das Referenzmodell 1 zueinander in Beziehung zu setzen.
Werden wiederum Fixierungen der Organe, z.B. des Kopfes oder einer
Extremität,
bei der Aufzeichnung verwendet, wird hierdurch das Abbild des Organs
eine weitgehend passende Lage aufweisen, sodass nur mehr eine einfachere
Transformation nötig ist,
um es in ein Referenzmodell überzuführen.
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Die
ersten und zweiten Merkmale 18, 19, die jeweils
aus dem Abbild 13 bzw. aus dem Referenzmodell 1 extrahiert
werden und die die Grundlage für die
zu bestimmende Transformation 21 bilden, müssen dabei
nicht zwangsläufig
anatomische Landmarken sein, wie in diesem Ausführungsbeispiel angedeutet.
Beispielsweise können
auch Intensitätsverteilungen
im 3D-Volumendatensatz – beispielsweise
die Intensitätsverteilungen
der einzelnen Schnittbilder – als
Merkmale dienen, die zu Intensitätsverteilungen im
Referenzkörper
in Beziehung gesetzt werden, um daraus die Transformation 21 zu
bestimmen, die das Abbild 13 und das Referenzmodell 1 am
besten ineinander überführen. Ebenso
können
für bestimmte
Abbildungen momentenbasierte Verfahren verwendet werden, um eine
Transformation 21 zwischen Referenzmodell 1 und
Abbild 13 zu ermitteln. Letztgenannte Verfahren nutzen
die Intensitätswertverteilung
im Abbild, um daraus – ähnlich zur
Berechnung diverser kennzeichnender Größen einer Massenverteilung
wie Schwerpunkt oder Hauptträgheitsachsen – entsprechende
abstrahierte Größen zu berechnen. Zwei
verschiedene Abbilder können
so auf einfache Art miteinander korreliert werden, indem die Transformation
aus den abstrahierten Größen errechnet wird.
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Nachdem
die passende Transformation 21 bestimmt worden ist, werden
die Verfahrensschritte 3, die am Referenzmodell 1 definiert
worden sind, an das Abbild 13 mit Hilfe der ermittelten
Transformation angepasst.
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Auf
diese Weise können
Verfahrensschritte 3, die am Abbild 13 bisher
halbautomatisch ausgeführt
werden mussten, da die einzelnen Verfahrensschritte den individuellen
Besonderheiten angepasst wurden, automatisiert durchgeführt werden,
da die Anpassung an die individuellen Besonderheiten mit Hilfe der
zuvor ermittelten Transformation 21 erfolgt. In dem hier
gezeigten Beispiel ist diese Transformation vor allem für die Anpassung
des ersten Verfahrensschritts 6 (Auswahl bestimmter ROI 9)
und des dritten Verfahrensschritts 8 (Markierung der gefundenen
Unterschiede im Abbild) von Bedeutung.
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Anhand
des hier vorgestellten Verfahrens ist es möglich, einen Großteil durchzuführender
Untersuchungen zu automatisieren, sodass ein Anwender am Endresultat
auf bestimmte gefundene Charakteristika hingewiesen wird. Lediglich
wenn das Abbild 13 und das Referenzmodell 1 zu
stark voneinander abweichen, wird das Verfahren an seine Grenzen stoßen. Bei
den meisten Routineuntersuchungen ist dies jedoch nicht der Fall,
sodass für
einen Anwender das automatische Anpassen und Durchführen der Verfahrensschritte 3 einen
großen
Gewinn darstellen.
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Neben
dem Auffinden von speziellen ROI gibt es eine Reihe weiterer Verfahrensschritte,
die in bislang durchgeführten
Verfahren oftmals einer manuellen Anpassung bedurften. Hierzu gehören beispielsweise
das Bestimmen von geometrischen Para metern von abgebildeten Organen
oder pathologischen Veränderungen,
das Setzen eines Startpunktes für
ein anschließendes
Segmentierungsverfahren, um die Konturen eines Organs zu erhalten,
die Auswahl bestimmter Schichtpositionen, um definierte Abbildungen
für einen
medizinischen Bericht zu erhalten, und Bestimmen von Startpunkten
oder Startregionen bei der Traktographie der weißen Hirnsubstanz.
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5 fasst
noch einmal die wesentlichen Merkmale des Verfahrens schematisch
zusammen und zeigt weitere Merkmale, die optional sind und dem Verfahren
eine zusätzliche
Flexibilität
bzw. vorteilhafte Ausprägung
geben.
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Ausgangspunkt
des Verfahrens ist ein Abbildungsdatensatz 31, in dem ein
Abbild eines Objektes gespeichert ist. Dem Abbildungsdatensatz 31 gegenüber steht
ein Referenzsystem 33, das das im Abbildungsdatensatz 31 gespeicherte
und dargestellte Objekt in einer verallgemeinerten Form darstellt.
An diesem Referenzsystem 33 sind die Verfahrensschritte 35,
die bei der Auswertung des Abbildungsdatensatzes 31 durchgeführt werden,
definiert.
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Aus
dem Abbildungsdatensatz 31 und aus dem Referenzsystem 33 werden
jeweils korrespondierende erste bzw. zweite Merkmale 37 bzw. 39 extrahiert,
die miteinander in Beziehung gesetzt werden, um so eine Wechselbeziehung 41 zwischen dem
Abbildungsdatensatz 31 und dem Referenzsystem 33 zu
erhalten.
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Diese
Wechselbeziehung 41 wird dazu verwendet, um aus den am
Referenzsystem 33 definierten Verfahrensschritten 35,
die am Referenzsystem 33 definiert ist, angepasste Verfahrensschritte 43 zu erhalten,
die an das im Abbildungsdatensatz 31 gespeicherten Abbild
angepasst sind. Anhand der angepassten Verfahrensschritte 43 kann
der Abbildungsdatensatz 31 ausgewertet werden. Das Ergebnis
der Auswertung, der ausgewertete Abbildungsdatensatz 45,
kann in einem Speichermedium 47 gespeichert werden und/oder
in einer Darstellung 49 einem Anwender gezeigt werden.
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Der
Abbildungsdatensatz 31 wird vorzugsweise mit einem Computer-Tomographen 51 oder
einem MRT-Gerät 53 aufgezeichnet,
da insbesondere die Abbildungen, die mit derartigen Verfahren aufgezeichnet
werden, oftmals einer intensiven Verarbeitung zur Auswertung bedürfen. Das
Verfahren kann aber auch angewendet werden, wenn der Abbildungsdatensatz 31 auf
andere Weise erhalten worden ist, beispielsweise durch Ultraschall
oder mit herkömmlichen
Röntgenmethoden.
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Das
Verfahren wird vorteilhafterweise als Rechnerprogramm in der Rechnereinheit
des Gerätes
implementiert, mit dem auch der Abbildungsdatensatz 31 aufgezeichnet
wird.
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Die
Verfahrensschritte 35, die zur Auswertung des Abbildungsdatensatzes 31 nötig sind,
hängen üblicherweise
von der Art des Datensatzes und der medizinischen Fragestellung 55 ab.
Sie werden bevorzugterweise für
eine bestimmte medizinische Fragestellung 55 und einer
bestimmten Art von Abbildung von einem Anwender einmalig am Referenzsystem 33 definiert.
Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Anwender die
Verfahrensschritte 35 abstrakt in einem script-artig auszuführenden
Code 57 festlegt. Eine andere Möglichkeit ist, dass der Anwender
die Verfahrensschritte 35 am Referenzmodell beispielhaft
interaktiv durchführt
und diese Durchführung 59 aufgezeichnet
wird, um sie später
zu wiederholen.
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Die
Auswertung kann dann gestartet werden, indem ein Anwender die Art
des Abbildungsdatensatzes 31 und eine bestimmte medizinische
Fragestellung 55 auswählt,
worauf die hierzu passenden und hinterlegten Verfahrensschritte 35,
die am Referenzmodell 33 definiert worden sind, für das weitere Verfahren
herangezogen werden.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren,
wenn vom Anwender gewünscht,
vollautomatisch ablaufen, der Anwender kann jedoch in herkömmlicher
Weise bestimmte Verfahrensschritte im Rahmen einer manuellen Inter vention 61 anpassen,
um so eine zu große
Abweichung von Referenzsystem 33 und Abbildungsdatensatz 31,
die von der Wechselbeziehung 41 nicht erfasst wird, auszugleichen.
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Das
angewendete Verfahren ist nicht auf die medizinische Bildgebung
beschränkt,
sondern kann auch bei jeglicher Bildgebung, bei der auszuwertende
Abbildungen von Objekten angefertigt werden, angewendet werden.