DE102009023504A1 - Method for determination of dimensional value of e.g. blockages of wall of hollow organ, involves determining dimension value based on profile process curve and ideal profile value - Google Patents
Method for determination of dimensional value of e.g. blockages of wall of hollow organ, involves determining dimension value based on profile process curve and ideal profile value Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Abmessungswerts einer Abnormalität in einem Hohlorgan. Außerdem betrifft sie eine Abmessungsbestimmungseinrichtung für denselben Zweck.The The present invention relates to a method for determining a Dimensional value of an abnormality in a hollow organ. In addition, it relates to a dimension determining device for the same purpose.
Die Kenntnis von Abmessungswerten von Abnormalitäten in Hohlorganen stellt oftmals eine wichtige Voraussetzung dar für die Bewertung der Qualität derartiger Abnormalitäten. Unter Abnormalitäten werden beispielsweise Erweiterungen, etwa Aneurysmen bei Blutgefäßen, oder Verengungen bzw. Verstopfungen der Hohlorganwände, etwa hervorgerufen durch Läsionen oder durch Ablagerungen bzw. durch andersartige Fremdkörper im Hohlorgan verstanden. Eine sehr wichtige Basis für die Bewertung der Schwere einer pathologischen Abnormalität ist die Ermittlung von Abmessungswerten bei Stenosen, d. h. bei Gefäßverengungen, in Arterien.The Knowledge of dimensional values of abnormalities in hollow organs is often an important requirement for the Assess the quality of such abnormalities. For example, abnormalities are extensions, about aneurysms in blood vessels, or constrictions or Blockages of the hollow organ walls, such as caused by Lesions or by deposits or by other types Foreign body understood in the hollow organ. A very important one Basis for the evaluation of the severity of a pathological Abnormality is the determination of dimensional values in Stenoses, d. H. in vasoconstriction, in arteries.
Ein
bevorzugter Abmessungswert zur Beurteilung von Stenosen ist beispielsweise
die Größenrelation zwischen dem Lumen einer Arterie
im Bereich einer Stenose und dem Lumen in einem ”normalen”,
d. h. gesunden Bereich dieses Hohlorgans, wie in der
Zudem
ist eine solche Bewertung zeitaufwändig. Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit Hilfe derer mit möglichst geringem Aufwand eine ausreichend präzise Bestimmung eines Abmessungswerts eines Hohlorgans im Bereich von Abnormalitäten erzielt werden kann.task Therefore, the present invention is a possibility to provide, with the help of those with the least possible Effort a sufficiently precise determination of a dimension value of a Hollow organ can be achieved in the range of abnormalities can.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Abmessungsbestimmungseinrichtung gemäß Anspruch 14 gelöst.These Task is achieved by a method according to claim 1 and by a dimension determination device according to claim 14 solved.
Demgemäß wird ein Abmessungswert, bevorzugt eine relative Größe wie die oben genannte, einer Abnormalität in einem Hohlorgan mit mindestens folgenden Schritten bestimmt:
- a) Bestimmung einer Verlaufslinie in Bilddaten, vorzugsweise der Mittellinie, zumindest eines Abschnitts des Hohlorgans, welcher Abschnitt zumindest den betreffenden Bereich des Hohlorgans mit der Abnormalität umfasst,
- b) Ermittlung von Konturen des Hohlorgans entlang des Abschnitts,
- c) Ermittlung einer Profil-Verlaufskurve des Abschnitts des Hohlorgans auf Basis der Konturen,
- d) Ermittlung eines Ideal-Profilwerts des Hohlorgans für einen Ort, d. h. einen Punkt oder einen Bereich, in einem Umgebungsbereich um die Abnormalität aus der Profil-Verlaufskurve,
- e) Ermittlung des Abmessungswerts auf Basis der Profil-Verlaufskurve und des Ideal-Profilwerts.
- a) determining a course line in image data, preferably the center line, of at least one section of the hollow organ, which section comprises at least the relevant area of the hollow organ with the abnormality,
- b) determination of contours of the hollow organ along the section,
- c) determination of a profile curve of the portion of the hollow organ based on the contours,
- d) determining an ideal profile value of the hollow organ for a location, ie a point or a region, in a surrounding area around the abnormality from the profile progression curve,
- e) Determining the dimension value based on the profile trajectory and the ideal profile value.
Als Abnormalität wird dabei bevorzugt eine Läsion und/oder Verengung bzw. Erweiterung in bzw. an einer Wandung des Hohlorgans vermessen. Die relative Größe wird dabei vorzugsweise in Bezug zu Referenz-Abmessungen des Hohlorgans ermittelt. Der Abschnitt des Hohlorgans kann sowohl einen Teilbereich des Gesamtorgans umfassen als auch das gesamte Organ.When Abnormality is preferably a lesion and / or narrowing or widening in or on a wall of the Measure hollow organ. The relative size becomes preferably in relation to reference dimensions of the hollow organ determined. The portion of the hollow organ can be both a partial area of the entire organ as well as the entire organ.
Im Verfahren bedient man sich somit einer möglichst weitgehenden, vorzugsweise vollständigen Automatisierung von Abläufen auf Basis von Bilddaten, bevorzugt Volumen-Bilddaten, aus einem medizintechnischen bildgebenden System. Unter solchen bildgebenden Systemen sind alle Arten von Tomographieanlagen wie Computertomographen, Magnetresonanztomographen oder ähnliche radiologische Systeme zu verstehen, also auch Ultraschallgeräte und dergleichen.In the method, one thus uses as far as possible, preferably complete Automation of processes on the basis of image data, preferably volume image data, from a medical-technical imaging system. Such imaging systems include all types of tomography systems such as computed tomography, magnetic resonance imaging or similar radiological systems, including ultrasound devices and the like.
Mit Hilfe dieser Automatisierung und der verlässlichen Datenbasis in Form der Bilddaten können im Rahmen des Verfahrens sehr präzise Informationen über die Abmessung(en) der Abnormalität erzielt werden. Dies rührt vor allem daher, dass ein Ideal-Profilwert des Hohlorgans ermittelt wird, der auf den Schritten b) und c) des erfindungsgemäßen Verfahrens basiert, also der Bildung eines Profils des Hohlorgans, statt – wie bisher – relativ willkürlich einen möglichst repräsentativen Abschnitt des Hohlorgans manuell bzw. visuell auszuwählen. Es erfolgt also eine umfassende automatische Profil-Analyse des Hohlorgans in der Umgebung beispielsweise einer Stenose. Damit kann die absolute Abmessung zum Beispiel des Lumens des Hohlorgans im Bereich der Abnormalität mit einem verlässlichen Bezugswert verglichen und daraus ein relativer Abmessungswert abgeleitet werden, dessen Genauigkeit und Repräsentativität als deutlich höher angesehen werden kann als bei bisherigen Methoden, wobei hierzu auch keine komplizierten Verfahrensschritte notwendig sind, für die kompliziertere technische Vorrichtungen bzw. Programmbausteine notwendig wären.With Help this automation and the reliable database in the form of image data can be very much in the context of the procedure precise information about the size (s) of the Abnormality can be achieved. This is especially important therefore, that an ideal profile value of the hollow organ is determined, in steps b) and c) of the invention Based method, ie the formation of a profile of the hollow organ, instead of - as before - relatively arbitrary a most representative section of the To manually or visually select hollow organ. It happens a comprehensive automatic profile analysis of the hollow organ in the Environment of, for example, a stenosis. Thus, the absolute dimension for Example of the lumen of the hollow organ in the area of abnormality compared with a reliable reference value and from it derive a relative dimension value whose accuracy and representativeness as significantly higher can be regarded as in previous methods, with this no complicated process steps are necessary for the more complicated technical devices or program blocks would be necessary.
Entsprechend weist eine erfindungsgemäße Abmessungsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Abmessungswerts einer Abnormalität in einem Hohlorgan mindestens folgende Komponenten auf:
- – eine Eingangsschnittstelle für Bilddaten, vorzugsweise Volumen-Bilddaten, die einen Abschnitt des Hohlorgans umfassen,
- – eine Verlaufslinien-Bestimmungseinheit zur Bestimmung einer Verlaufslinie des Abschnitts des Hohlorgans,
- – eine Konturen-Ermittlungseinheit zur Ermittlung von Konturen des Abschnitts des Hohlorgans,
- – eine Verlaufskurven-Ermittlungseinheit zur Ermittlung einer Profil-Verlaufskurve des Abschnitts des Hohlorgans,
- – eine Ideal-Profilwert-Ermittlungseinheit zur Ermittlung eines Ideal-Profilwerts des Abschnitts des Hohlorgans,
- – eine Abmessungswert-Ermittlungseinheit zur Ermittlung des Abmessungswerts auf Basis der Profil-Verlaufskurve und des Ideal-Profilwerts.
- An input interface for image data, preferably volume image data, which comprises a section of the hollow organ,
- A course-line determining unit for determining a course of the section of the hollow organ,
- A contour determination unit for determining contours of the portion of the hollow organ,
- A trajectory determination unit for determining a profile trajectory of the portion of the hollow organ,
- An ideal profile value determination unit for determining an ideal profile value of the portion of the hollow organ,
- A dimension value determination unit for determining the dimension value based on the profile trace and the ideal profile value.
Die Abmessungsbestimmungseinrichtung weist also analog zum Bestimmungsverfahren ausgebildete Einheiten auf. Die genannten Schnittstellen müssen nicht zwangsläufig als Hardware-Komponenten ausgebildet sein, sondern können auch als Software-Module realisiert sein, beispielsweise, wenn die Bilddaten von einer auf dem gleichen Gerät realisierten anderen Komponente, wie zum Beispiel einer Bildrekonstruktionsvorrichtung oder dergleichen, übernommen werden können oder an diese andere Komponente nur softwaremäßig übergeben werden müssen. Ebenso können die Schnittstellen auch aus Hardware- und Software-Komponenten bestehen, wie zum Beispiel eine Standard-Hardware-Schnittstelle, die durch Software für den konkreten Einsatz speziell konfiguriert wird.The Dimension determination device thus has analogous to the determination method trained units. The mentioned interfaces must not necessarily designed as hardware components but can also be realized as software modules for example, if the image data from one on the same Device realized other component, such as one Image reconstruction device or the like, taken over can be passed to this other component only by software have to. Likewise, the interfaces can also consist of hardware and software components, such as a standard hardware interface provided by software for the concrete use is specially configured.
Insgesamt können ein Großteil der Komponenten zur Realisierung der Abmessungsbestimmungseinrichtung in der erfindungsgemäßen Weise, insbesondere die Verlaufslinien-Bestimmungseinheit, die Konturen-Ermittlungseinheit, die Verlaufskurven-Ermittlungseinheit, die Ideal-Profilwert-Ermittlungseinheit und die Abmessungswert-Ermittlungseinheit, ganz oder teilweise in Form von Softwaremodulen auf einem Prozessor realisiert werden.All in all Much of the components for realization the dimension determination device in the inventive Way, in particular the course-line determining unit, the contour-determining unit, the trajectory determination unit, the ideal profile value determination unit and the dimension value determination unit, in whole or in part Form of software modules can be realized on a processor.
Die Erfindung umfasst daher auch ein Computerprogrammprodukt, das direkt in einen Prozessor einer programmierbaren Abmessungsbestimmungseinrichtung ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programmprodukt auf der Abmessungsbestimmungseinrichtung ausgeführt wird.The The invention therefore also includes a computer program product directly into a processor of a programmable dimension determiner is loadable, with program code means to all steps of an inventive Process if the program product on the Dimension determining device is executed.
Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei kann die erfindungsgemäße Abmessungsbestimmungseinrichtung auch entsprechend den vorliegenden Ansprüchen zum Bestimmungsverfahren weitergebildet sein.Further particularly advantageous embodiments and developments of the invention also result from the dependent claims as well as the following description. In this case, the inventive Dimension determining device also according to the present Claims to be determined for determination method.
Es hat sich beispielsweise als vorteilhaft erwiesen, zur Bestimmung der Verlaufslinie einen Startpunkt festzulegen, der im Umgebungsbereich der Gewebeauffälligkeit liegt. Ein solcher Startpunkt kann über eine Eingangsschnittstelle von extern, beispielsweise mit Hilfe einer Erkennungseinheit auf Basis von Erkennungsalgorithmen oder durch einen Bediener definiert werden. Alternativ kann die Definition auch automatisiert durch eine Einheit innerhalb der Abmessungsbestimmungseinrichtung in Form einer Startpunkt-Definitionseinheit durchgeführt werden. Der menschliche Input über eine Schnittstelle hat den Vorteil der direkten Mitwirkungsmöglichkeit von medizintechnischem Fachpersonal, während eine automatisierte Definition von extern oder intern eine höhere Geschwindigkeit und üblicherweise zu erwartende höhere Erkennungspräzision gewährleisten kann.It For example, it has proved to be advantageous for the determination the history line to set a starting point in the environment of the Tissue fatigue lies. Such a starting point can over an input interface from external, for example with help a recognition unit based on recognition algorithms or be defined by an operator. Alternatively, the definition can also automated by a unit within the dimension determining device performed in the form of a starting point definition unit become. The human input has an interface the advantage of the direct participation of medical technology Skilled personnel, while an automated definition of externally or internally a higher speed and usually to ensure expected higher detection precision.
Aus zeit- und verfahrensökonomischen Gründen kann es weiterhin von Vorteil sein, dass die Verlaufslinie in mindestens einer Verlaufsrichtung des Hohlorgans bis zu einem vorab definierten Abstand von der Abnormalität bestimmt wird. Alternativ würde die Verlaufslinie für das gesamte Hohlorgan bestimmt bzw. bis zu einem Punkt, an dem aus technischen Gründen keine Verlaufslinie mehr ermittelt werden kann. Der vordefinierte Abstand dient also dazu, einen Untersuchungsbereich vorab zu definieren, innerhalb dessen das Verfahren durchgeführt und dann abgebrochen wird, so dass beispielsweise wertvolle Rechnerzeit und -kapazität gespart werden kann.From time and process economic For reasons, it may furthermore be advantageous that the course of the curve is determined in at least one course direction of the hollow organ up to a predefined distance from the abnormality. Alternatively, the trajectory for the entire hollow organ would be determined or up to a point at which, for technical reasons, no trajectory can be determined. The predefined distance thus serves to predefine an examination area within which the method is carried out and then terminated, so that, for example, valuable computer time and capacity can be saved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Ermittlung des Ideal-Profilwerts eine Näherungskurve an die Profil-Verlaufskurve angepasst bzw. angefittet, von der der Ideal-Profilwert abgeleitet wird. Eine solche Näherungskurve repräsentiert in diesem Falle den Ideal-Verlauf des Profils des Hohlorgans, da ja, wie oben erwähnt, in unterschiedlichen Berei chen des Hohlorgans unterschiedliche gemittelte Profilwerte vorliegen. Diese Veränderungen des Profils des Hohlorgans über seinen Verlauf können durch die Näherungskurve abgebildet werden, so dass an jedem Punkt entlang des zu untersuchenden Abschnitts des Hohlorgans ein den örtlichen Gegebenheiten entsprechender Ideal-Profilwert ermittelt werden kann, bei dem Unregelmäßigkeiten des Profils des Hohlorgans bereits egalisiert sind. Die Näherungskurve kann beispielsweise als logarithmische Kurve realisiert sein; besonders bevorzugt ist jedoch die Form einer Geraden, die insbesondere den Vorteil hat, dass sie als besonders repräsentativ für den Gesamtverlauf des Profils des Hohlorgans gelten kann.According to one preferred embodiment is to determine the ideal profile value adapted an approximate curve to the profile curve from which the ideal profile value is derived. Such Approximation curve in this case represents the Ideal course of the profile of the hollow organ, since, as mentioned above, in different areas of the hollow organ different average Profile values are available. These changes in the profile of the hollow organ over its course can through the approximate curve can be imaged so that at each Point along the part of the hollow organ to be examined Ideal profile value corresponding to the local conditions can be determined at the irregularities the profile of the hollow organ already equalized. The approximation curve can be realized for example as a logarithmic curve; especially However, the shape of a straight line is preferred, in particular the The advantage is that they are particularly representative of the overall course of the profile of the hollow organ may apply.
Das Anpassen der Näherungskurve basiert besonders bevorzugt auf einer Regressionsanalyse. Sie stellt als statistisches Analyseverfahren eine valide Grundlage zur Verfügung, mit Hilfe derer die Ausrichtung der Näherungskurve optimal in Bezug zum Profilverlauf gesetzt werden kann. Zudem stellt sie eine einfach handhabbare und im Anwendungsbereich der Verarbeitung von Bilddaten aus den hier erwähnten bildgebenden Systemen erprobte und bewährte Methode dar. Der Regressionsanalyse liegt die Annahme zugrunde, dass das Lumen näherungsweise rund ausgebildet ist.The Adjusting the approximation curve is particularly preferred on a regression analysis. It presents as a statistical analysis method a valid basis available with the help of which Orientation of the approximation curve optimally in relation to the profile profile can be set. It also provides an easy to handle and in the scope of processing image data from here mentioned imaging systems proven and proven Method. The regression analysis is based on the assumption that the lumen is approximately round.
Andere Analyseverfahren wie eine Hauptkomponentenanalyse, eine Maximum-Likelihood-Schätzung oder eine Analyse unter Zuhilfenahme der maximalen quadratischen Abweichung sind ebenfalls möglich, jedoch haben erste Erfahrungen beim Test des erfindungsgemäßen Verfahrens beste Idealwert-Einschätzungen bei Verwendung von Regressions-Analysemethoden gezeigt.Other Analysis methods such as a principal component analysis, a maximum likelihood estimation or an analysis using the maximum square Deviation is also possible, but first experiences with Test of the method according to the invention best ideal value estimates shown using regression analysis methods.
Alternativ zum Anfitten einer Näherungskurve kann es auch vorteilhaft sein, dass der Ideal-Profilwert so ermittelt wird, dass er eine Mittelung, beispielsweise den Mittelwert oder den Median bzw. andere Mittelungswerte, die mit Hilfe von Mittelungsverfahren abgeleitet werden, von Werten, vorzugsweise von allen Bildwerten, der Profil-Verlaufskurve repräsentiert. Durch Auswahl eines geeigneten Mittelungsver fahrens kann ebenfalls eine ausreichend genaue Repräsentation des Profilverlaufs erreicht werden, wobei diese Auswahl maßgeblich von der allgemeinen Charakteristik des Hohlorgans abhängt. So kann beispielsweise bei einem Hohlorgan wie dem Dickdarm, der zahlreiche, immer wiederkehrende natürliche Einbuchtungen aufweist und im Wesentlichen seine mittlere Dicke über den gesamten Verlauf beibehält, ein anderes Mittelungsverfahren angewandt werden als bei Arterien, die im gesunden Zustand regelmäßiger profiliert sind und sich langsam vom Herzen weg verengen.alternative It may also be advantageous to get an approximate curve be that the ideal profile value is determined to be a Averaging, for example the mean or the median or others Averaging values derived using averaging methods of values, preferably all image values, of the profile trace represents. By selecting an appropriate Mittelungsver procedure can also provide a sufficiently accurate representation of the Profile history are achieved, this selection is authoritative depends on the general characteristic of the hollow organ. For example, in a hollow organ such as the colon, the numerous, recurring natural indentations has and substantially its average thickness over retains the entire course, another averaging process used in arteries that are more regular in healthy condition are profiled and slowly narrow away from the heart.
Neben dem Ideal-Profilwert wird im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt ein Abnormalitäts-Profilwert in einer Schnittebene des Hohlorgans ermittelt, die durch die Abnormalität an dem Ort verläuft, an dem die Abnormalität im Wesentlichen ihre größte Ausdehnung aufweist. Aus dem Abnormalitäts-Profilwert wird dann im Verhältnis zum Ideal-Profilwert in dieser Schnittebene der Abmessungswert der Abnormalität abgeleitet. Bei diesem Abmessungswert handelt es sich also um das bereits oben erwähnte Verhältnis aus einem Profilwert für das Hohlorgan im Bereich der Abnormalität zu einem Profilwert in einem Normalbereich. Dabei wird nun jedoch neben der genaueren Ermittlung des Profilwerts im Normalbereich in Form des Ideal-Profilwerts auch ein genauerer Abnormalitäts-Profilwert ermittelt. Dies erfolgt beispielsweise durch genaue Analyse der Profil-Verlaufskurve, anhand derer feststellbar ist, an welchem Ort ein Hohlorgan seine engste oder breiteste Stelle aufweist. An diesem Ort wird der Abnormalitäts-Profilwert ermittelt. Da die Genauigkeit der Ermittlung eines solchen Orts mit der engsten Profilstelle wesentlich davon abhängt, wie (z. B. in welchem Winkel zum Hohlorganverlauf) und in welchen Schrittabständen das Profil des Hohlorgans ermittelt wird, kann es vorkommen, dass nicht genau der Punkt mit der kleinsten Profilabmessung ermittelt werden kann. Der Ort, an dem die Abnormalität ”im Wesentlichen” ihre größte Ausdehnung aufweist, ist daher der Ort mit der im Rahmen des Verfahrens ermittelten größten Ausdehnung.Next the ideal profile value is in the invention Method prefers an abnormality profile value in one Cutting plane of the hollow organ determined by the abnormality runs in the place where the abnormality in the Essentially has its largest extent. From the abnormality profile value is then in proportion to the ideal profile value in this section plane the dimension value of Derived abnormality. This dimension value is it is therefore the relationship already mentioned above from a profile value for the hollow organ in the area of the abnormality to a profile value in a normal range. It will, however, now in addition to the more accurate determination of the profile value in the normal range in the form of the ideal profile value, also a more accurate abnormality profile value determined. This is done, for example, by careful analysis of the Profile trajectory, by which it can be determined at which Place a hollow organ has its narrowest or widest point. At This location determines the abnormality profile value. Because the accuracy of identifying such a location with the closest Profile depends significantly on how (eg in which Angle to the hollow organ profile) and at what pitches the profile of the hollow organ is determined, it may happen that not exactly the point with the smallest profile dimension are determined can. The place where the abnormality is "essentially" their has the largest extent, is therefore the place with the largest identified in the procedure Expansion.
Bevorzugt werden die Konturen des Hohlorgans mittels einer Pixel- und/oder Voxelwert-Analyse von einzelnen Pixeln und/oder Voxeln in einem Analysebereich um die Abnormalität ermittelt. Dies kann beispielsweise mit Hilfe einer Histogrammanalyse, basierend auf Grauwerten eines CT-Bildes erfolgen. Diese Analysemethode ist im Rahmen der Aufbereitung von Bilddaten aus bildgebenden Verfahren ohnehin ein gängiges und bewährtes Mittel. Die Pixel- und/oder Voxelwertanalyse wird dabei besonders bevorzugt so durchgeführt, dass Begrenzungen des Analysebereichs der Analyse durch einen vordefinierten Abstand von der Verlaufslinie festgelegt werden. Hierdurch können Fehlanalysen erkannt und unnötige Analysekapazitäten eingespart werden. Alternativ kann auch eine auf einem vorgegebenen, vorab empirisch ermittelten Schwellenwert basierte Zurechnung von Pixeln bzw. Voxeln zu bestimmten Bereichen (Innenbereich, Wand und Außenbereich) des Hohlorgans durchgeführt werden, um die Hohlorgan-Konturen zu bestimmen.The contours of the hollow organ are preferably determined by means of a pixel and / or voxel value analysis of individual pixels and / or voxels in an analysis region around the abnormality. This can be done for example by means of a histogram analysis based on gray values of a CT image. This analysis method is in the context of the processing of image data from imaging methods oh still a common and proven remedy. In this case, the pixel and / or voxel value analysis is particularly preferably carried out in such a way that limits of the analysis range of the analysis are determined by a predefined distance from the progression line. As a result, false analyzes can be detected and unnecessary analysis capacity can be saved. Alternatively, it is also possible to perform an attribution of pixels or voxels to specific areas (inner area, wall and outer area) of the hollow organ based on a predetermined, empirically determined threshold value in order to determine the hollow organ contours.
Vorzugsweise wird die Profil-Verlaufskurve anhand von Werten mindestens eines für das Profil des Hohlorgans repräsentativen Parameters entlang der Verlaufslinie ermittelt. Besonders bevorzugt umfasst der repräsentative Parameter einen Durchmesser und/oder eine Querschnittsfläche des Hohlorgans. Dabei liegen solche Schnittebenen, auf denen der Durchmesser bzw. die Querschnittsfläche liegen, bevorzugt in immer demselben Winkel auf der Verlaufslinie. Dabei kann aus dem Durchmesser durch geeignete (in der Fachwelt hinlänglich bekannte) Näherungs-Algorithmen die Querschnittsfläche und aus der Querschnittsfläche der Durchmesser des Hohlorgans integriert bzw. abgeleitet werden. Stehen die Schnittebenen immer im selben Bezug zueinander, wie das bei einer Lage in immer demselben Winkel zur Verlaufslinie (vorzugsweise senkrecht zu dieser Linie) der Fall ist, so ergeben sich daraus Parameterwerte, die problemlos miteinander in Bezug zu bringen sind, so dass eine Profil-Verlaufskurve ermittelt werden kann.Preferably the profile trajectory will be based on values of at least one representative of the profile of the hollow organ Parameters determined along the course line. Especially preferred For example, the representative parameter includes a diameter and / or a cross-sectional area of the hollow organ. there are such sectional planes on which the diameter or the Cross-sectional area, preferably in always the same Angle on the history line. It can from the diameter by suitable (well-known in the art) approximation algorithms the cross-sectional area and the cross-sectional area the diameter of the hollow organ integrated or derived. Are the cutting planes always in the same relation to each other, like that at a position in always the same angle to the course line (preferably perpendicular to this line), the result is as follows Parameter values that are easy to relate to each other, so that a profile curve can be determined.
Gemäß einer ersten Alternative werden die Werte des repräsentativen Parameters bezogen auf Schnittebenen durch das Hohlorgan ermittelt, die in einem konstanten Abstand voneinander liegen. Dieser Abstand definiert dann die Messgenauigkeit des Verfahrens, die vorzugsweise aus kapazitätsökonomischen Gründen nicht unendlich hoch sein sollte. Die Wahl eines konstanten Abstands gewährleistet, dass verlässlich in immer denselben Schritten eine Parameterwert-Messung vorliegt, so dass eine Art empirischer Analysegrundlage vorliegt.According to one first alternative are the values of the representative Determined parameters based on sectional planes through the hollow organ, which are at a constant distance from each other. This distance then defines the measurement accuracy of the method, preferably for capacity-economic reasons not should be infinitely high. The choice of a constant distance ensures that reliable in always the same steps a parameter value measurement is present, so that a kind of empirical basis for analysis exists.
Eine zweite Alternative sieht dagegen vor, dass die Werte des repräsentativen Parameters bezogen auf Schnittebenen durch das Hohlorgan ermittelt werden, die in einem Abstand voneinander liegen, der in Abhängigkeit vom örtlich vorhandenen Durchmesser des Hohlorgans definiert wird. Dieser örtlich vorhandene Durchmesser bezieht sich dabei bevorzugt auf den Durchmesser des unmittelbar zuvor ausgeführten Schnitts einer Schnittebene. Mit anderen Worten: Je enger das Hohlorgan in einem bestimmten Bereich ist, desto häufiger findet das Einziehen von Schnittebenen zum Zwecke der Parameterermittlung statt. Dadurch wird garantiert, dass die höchste Messgenauigkeit im Bereich der größten Verengung erzielt wird, also beispielsweise einer zu untersuchenden Stenose. Entsprechend wird in einem solchen Falle vorzugsweise als Abnormalitäts-Profilwert der kleinste ermittelte repräsentative Parameterwert definiert.A The second alternative, on the other hand, is that the values of the representative Parameters based on sectional planes determined by the hollow organ which are at a distance from each other, depending on Defined by the local diameter of the hollow organ becomes. This local diameter refers preferred to the diameter of the immediately before executed Section of a cutting plane. In other words, the tighter the hollow organ in a particular area is, the more often finds the feeding of cutting planes for the purpose of parameter determination instead of. This guarantees that the highest accuracy in the area of greatest narrowing is achieved for example, a stenosis to be examined. Corresponding in such a case, it is preferable as an abnormality profile value the smallest determined representative parameter value defined.
Besonders bevorzugt ist hierbei, dass der Abnormalitäts-Profilwert einen kleinsten Durchmesser des Hohlorgans, bezogen auf alle ermittelten Schnittebenen des Hohlorgans, umfasst, wobei in jeder Schnittebene mehrere durch unterschiedliche Rotationswinkel gekennzeichnete Durchmesser ermittelt werden. Der Rotationswinkel wird definiert durch eine Rotation einer Messgeraden zum Messen des Durchmessers um die Verlaufslinie in einer Schnittebene. Es wird also nicht nur ein Durchmesser eines jeden Schnitts ermittelt, sondern mehrere, die zueinander im Winkel stehen. Dadurch soll sichergestellt werden, dass nicht durch Zufall eine Verengung dadurch unerkannt bleibt, dass der Durchmesser in einer Raumrichtung ermittelt wird, in dem die Verengung ihren geringsten Effekt zeigt, während beispielsweise senkrecht zu dieser Raumrichtung ein deutlich kleinerer Durchmesser in dieser Schnittebene ermittelbar wäre. Als besonders vorteilhaft hat es sich im Rahmen dessen erwiesen, dass die Rotationswinkel in Abhängigkeit von örtlich vorliegenden Parameterwerten der jeweiligen Schnittebenen gewählt werden. Analog zum Setzen der Abstände zwischen den einzelnen Schnittebenen wird hier also eine Messverfeinerung vorgenommen, die wiederum darauf abhebt, eine besonders feine Parameterwertermittlung in dem Bereich zu gewährleisten, in dem die geringsten Parameterwerte vorliegen, also wiederum beispielsweise die geringsten Durchmesser.Especially in this case, it is preferred that the abnormality profile value a smallest diameter of the hollow organ, based on all determined cutting planes the hollow organ comprises, wherein in each sectional plane more by determined different rotation angle marked diameter become. The rotation angle is defined by a rotation of a Measuring line for measuring the diameter around the course line in a cutting plane. So it's not just a diameter of one determined each section, but several, each other at an angle stand. This is to ensure that not by accident a constriction remains unrecognized by the fact that the diameter in one Direction is determined in which the narrowing of the narrowest Effect shows, for example, perpendicular to this Direction of space a much smaller diameter in this sectional plane could be determined. It has proved to be particularly advantageous as part of that proved that the rotation angle in dependence of locally available parameter values of the respective ones Cutting planes are selected. Analogous to setting the distances between the individual cutting planes, therefore, here is a refinement of the measurement made, which in turn stands out, a particularly fine parameter value determination to ensure in the area in which the least Parameter values are present, so again, for example, the lowest Diameter.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigenThe Invention will be described below with reference to the attached Figures on the basis of embodiments again in more detail explained. Here are the same in the different figures Components provided with identical reference numbers. Show it
Hierzu
wird in einem ersten Schritt eine Verlaufslinie
Gemäß Stand
der Technik würde eine Vermessung auf Basis von praktischer
Erfahrung durchgeführt werden, d. h. eine Person würde
in der Darstellung die engste Stelle des Lumens des Hohlorgans
Dagegen
werden im erfindungsgemäßen Verfahren aufgrund
eines hohen Automatisierungsgrads, bevorzugt eines vollautomatischen
Verfahrensablaufs, deutlich präzisere Abmessungswertangaben
zu der Läsion
In
Für
den Abschnitt der Arterie
In
Rechts
neben der Abbildung der Arterie
In
der Profil-Verlaufskurve
Aus
der Profil-Verlaufskurve
Es
ist erkennbar, dass das hier beispielhaft ausgeführte erfindungsgemäße
Verfahren im Wesentlichen ohne weiteren Input von außen
automatisch von einer Abmessungsbestimmungseinrichtung durchgeführt
werden kann. Hierdurch ergibt sich einerseits der bereits erwähnte
Effekt der deutlich höheren Präzision und der
Vergleichbarkeit von Daten (auch für statistische Zwecke)
und zudem eine deutliche Zeitersparnis. Der einzige Input, der ggf.
aber nicht zwingend nötig ist, ist die Eingabe des Ausgangspunkts
Eine
Verlaufslinien-Bestimmungseinheit
A history line determination unit
Über
die Eingangsschnittstelle
Die
Abmessungswert-Ermittlungseinheit
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem vorhergehend detailliert beschriebenen Ansteuerungsverfahren sowie bei dem dargestellten Ansteuerungssystem lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, die vom Fachmann in unterschiedlichster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit” bzw. „Modul” nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.It Finally, it is pointed out again that it is the driving method described in detail above and in the illustrated driving system only to embodiments which is modified by the expert in a variety of ways can be without departing from the scope of the invention. It is also pointed out for the sake of completeness, that the use of the indefinite article "a" or "an" not excludes that the characteristics concerned several times can be present. Likewise, the term "unit" or "module" does not exclude that this consists of several components, if necessary also be spatially distributed.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - US 5872861 [0004] US 5872861 [0004]
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