DE10048438A1 - Referenzbilddrehung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darstellung von Referenzbildern von Patienten und von zu messenden Schichten in einem dargestellten Referenzbild zur Unterstützung der Positionierung von Schichten in Vorbereitung einer schichtweisen Messung und ein Computersoftwareprodukt für eine derartige Vorrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Speichereinrichtung (3) zum Speichern zumindest eines gemessenen Referenzbildes eines aktuellen Patienten, einen Bildschirm (4) zum Darstellen eines gespeicherten Referenzbildes, eine Eingabeeinrichtung (5) zum Eingeben von Befehlen zum Darstellen und Positionieren von zu messenden Schichten in einem dargestellten Referenzbild und eine Verarbeitungseinrichtung (2) zum Verarbeiten der eingegebenen Befehle und entsprechenden Steuerung der Darstellung des Referenzbildes und der Schichten. Erfindungsgemäß erzeugt die Verarbeitungseinrichtung (2) abhängig von der Eingabe entsprechender Befehle an der Eingabeeinrichtung (5) durch einen Benutzer eine verdrehte Darstellung des Referenzbildes und eine der Verdrehung des Referenzbildes entsprechende räumliche Darstellung der Schichten und stellt sie auf dem Bildschirm (4) dar. DOLLAR A Die vorliegende Erfindung visualisiert dem Benutzer in vorteilhafter Weise die räumliche Lage der ausgewählten und zu messenden Schichten in Bezug auf ein Referenzbild des zu messenden Körperteiles des Patienten.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Darstellung von Referenzbildern von Patienten und von zu messenden Schichten in einem dargestellten Referenzbild zur Unterstützung der Positionierung von Schichten in Vor­ bereitung einer schichtweisen Messung und auf ein Computer­ softwareprodukt für eine derartige Vorrichtung.

Bei der sogenannten graphischen Schichtpositionierung (GSP) zur Vorbereitung von Messungen und Untersuchungen mittels ei­ nes Kernspin-Tomographiegerätes werden neu zu messende Schichten auf bereits gemessenen Bildern eines aktuellen Pa­ tienten geplant. Dabei werden ein oder mehrere sogenannte Re­ ferenzbilder des zu untersuchenden Körperteiles des aktuellen Patienten mit dem Kernspin-Tomographiegerät aufgenommen und auf einem Bildschirm dargestellt. Die im entsprechenden Kör­ perteil durchzuführenden schichtweisen Messungen mittels des Kernspin-Tomographiegerätes werden anhand des bzw. der darge­ stellten Referenzbilder geplant. Dabei werden die Schichten bzw. Schichtgruppen durch den zuständigen Arzt oder die die Untersuchung durchführende Person über eine Eingabevorrich­ tung, wie z. B. eine Tastatur und/oder eine Maus, der entspre­ chenden Datenverarbeitungsvorrichtung (wie z. B. ein Computer) zugeführt und direkt im dargestellten Referenzbild auf dem Bildschirm der Datenverarbeitungsvorrichtung angezeigt. Die Schichten bzw. Schichtgruppen können hierbei beliebig geneigt und gedreht werden, um bei der späteren Messung die gewünsch­ ten Bilder erhalten zu können.

Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur graphischen Schichtpositionierung ist eine Positionierung der Schichten in maximal 3 verschiedenen Referenzbildern des zu unter­ suchenden Körperteils möglich. In den beigefügten Fig. 2a und 2b sind beispielsweise zwei verschiedene Ansichten als Referenzbilder eines zu untersuchenden Kopfes eines Patienten dargestellt. Die Fig. 2a zeigt als erstes Referenzbild eine linke Seitenansicht eines Schnittbildes des Kopfes (sagitta­ les Bild) und Fig. 2b zeigt als zweites Referenzbild eine Vorderansicht eines Schnittbildes des Kopfes (coronares Bild). Das zweite Referenzbild von Fig. 2a ist daher um 90° gegenüber dem ersten Referenzbild von Fig. 2a verdreht.

Weiterhin ist eine Schichtgruppe aus mehreren Schichten 11 gezeigt, die von einem Benutzer an der entsprechenden Daten­ verarbeitungsvorrichtung eingegeben wurden. Die Schichten 11 der Schichtgruppe sind doppelt geneigt. Im ersten Referenz­ bild, das in Fig. 2a gezeigt ist, ist die Neigung der Schichten als von der Hinterseite des Kopfes zum Gesicht hin abfallend gut zu erkennen. Im zweiten Referenzbild, das in Fig. 2b dargestellt ist, ist zu erkennen, daß die Schichten 11 der Schichtgruppe auch von der linken Kopfseite zur rech­ ten Kopfseite hin abfallend geneigt sind. In technischer Hin­ sicht werden, wie beispielsweise in den Fig. 2a und 2b dargestellt, die geplanten Schichten 11 einer Schichtgruppe in Form von Schnitt- oder Projektionslinien in den Referenz­ bildern dargestellt. Die Unterscheidung der Darstellungsart als Schnitt- oder als Projektionslinien wird über einen Auto­ matismus in der Verarbeitungsvorrichtung anhand der Winkel­ stellung der geplanten Schichten gegenüber dem jeweiligen Re­ ferenzbild getroffen. Schräge und doppelt schräge Schichten sind mit gestrichelten Schnittlinien dargestellt, wie bei­ spielsweise in den Fig. 2a und 2b gezeigt ist. Senkrecht stehende Schichten werden mit einer durchgezogenen Schnittli­ nie dargestellt. In der entsprechenden Software zur Bildver­ arbeitung wird die Orientierung einer Schicht in Textform mittels eines sogenannten History Strings, auch Orientati­ onsstring genannt, beschrieben. Diese Beschreibung hat aller­ dings einen großen Nachteil, nämlich daß die Vorzeichenregel zur Bestimmung der Drehrichtung, d. h. positiv oder negativ, sehr kompliziert und die Fehlergefahr entsprechend hoch ist.

Wie oben erwähnt ermöglichen die bekannten Vorrichtungen und Verfahren zur Darstellung von Referenzbildern der graphischen Schichtpositionierung lediglich die Darstellung von zwei bis maximal drei Referenzbildern. Obwohl die Schichten, wie z. B. die Schichten 11 der in den Fig. 2a und 2b dargestellten Schichtgruppe über eine entsprechende Eingabevorrichtung der zugeordneten Datenverarbeitungsanlage frei verschoben und ge­ dreht werden können, ist es selbst für geübte Anwender schwierig, die tatsächliche Lage der Schichten anhand der eingezeichneten Schnitt- oder Projektionslinien in den Refe­ renzbildern richtig zu interpretieren. Das gilt insbesondere dann, wenn die geplanten Schichten gegenüber den verwendeten Referenzbildern doppelt schräg stehen oder wenn die zu einer Schichtgruppe gehörenden Schichten das Referenzbild nur zum Teil durchdringen. Wie in den Fig. 2a und 2b verdeutlicht, entstehen doppelt schräge Schichten z. B. dann, wenn ein An­ wender eine ursprünglich transversale bzw. horizontale Schichtgruppe zunächst in einem sagittalen Referenzbild, wie z. B. dem ersten Referenzbild, um die vertikale Schnittlinie 12a und daraufhin im coronaren Referenzbild, wie z. B. dem zweiten Referenzbild von Fig. 2b, um die andere vertikale Schnittlinie 12b dreht.

In diesen in der Kardiologie und Orthopädie sehr häufig auf­ tretenden Fällen doppelt geneigter Schichtgruppen ist ein ho­ her Grad an räumlichem Vorstellungsvermögen notwendig, um hinter den teilweise sehr unförmigen Schnittlinienabbildungen die tatsächliche Situation zu verstehen, und insbesondere um zu beurteilen, ob die geplanten und in den Referenzbildern dargestellten Schichten tatsächlich den zu messenden bzw. zu untersuchenden Bereich bzw. Körperteil abdecken.

Üblicherweise muß gemäß dem Stand der Technik der Anwender mehrere Iterationsschritte durchführen, bis er tatsächlich zu der gewünschten und für die Untersuchung notwendigen Schicht­ orientierung gelangt. Dabei wird in der Regel zuerst eine Ü­ bersichtsmessung bzw. sogenannte Localiser-Messung durchgeführt, und anschließend eine oder mehrere weitere Positio­ nierungen und Messungen. Die Ergebnisbilder jeder Messung werden jeweils zu einer weiteren Positionierung der Schichten verwendet. Da jedoch die Referenzbilder der Localiser- Messungen jeweils nur eine Schnittansicht darstellen und ma­ ximal 3 Referenzbilder zur Positionierung der Schichten ver­ wendet werden können, müssen häufig mehrere Anläufe hinter­ einander unternommen werden, bis die zu untersuchende Region auf den Ergebnisbildern einer Messung ideal dargestellt ist, d. h. bis die optimale Schichtposition und Orientierung gefun­ den wurde.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, eine Vor­ richtung zur Darstellung von Referenzbildern von Patienten und von zu messenden Schichten in einem dargestellten Refe­ renzbild zur Unterstützung der Positionierung von Schichtung in Vorbereitung einer schichtweisen Messung und ein entspre­ chendes Computersoftwareprodukt für eine derartige Vorrich­ tung bereitzustellen, die einem Benutzer das Positionieren von zu messenden Schichten in einem dargestellten Referenz­ bild mittels einer verbesserten Darstellung auf einfache Wei­ se ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Darstellung von Referenzbildern von Patienten und von zu messenden Schichten in einem dargestellten Referenzbild zur Unterstützung der Po­ sitionierung von Schichten in Vorbereitung einer schicht­ weisen Messung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Darstellung der Referenzbilder und zumessen­ den Schichten umfaßt eine Speichereinrichtung zum Speichern zumindest eines gemessenen Referenzbildes eines aktuellen Pa­ tienten, einen Bildschirm zum Darstellen eines gespeicherten Referenzbildes, eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben von Be­ fehlen zum Darstellen und Positionieren von zu messenden Schichten in einem dargestellten Referenzbild, und eine Ver­ arbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der eingegebenen Befeh­ le und entsprechenden Steuern der Darstellung des Referenzbildes und der Schichten, wobei die Verarbeitungseinrichtung abhängig von der Eingabe entsprechender Befehle an der Einga­ beeinrichtung durch einen Benutzer eine verdrehte Darstellung des Referenzbildes und eine der Verdrehung des Referenzbildes entsprechende räumliche Darstellung der Schichten erzeugt und auf dem Bildschirm darstellt.

Die obige Aufgabe wird weiterhin durch ein Computersoftware­ produkt für eine derartige Vorrichtung gelöst, die zur Durch­ führung der folgenden Schritte geeignet ist: Verarbeiten von eingegebenen Befehlen zum Darstellen und Positionieren von zu messenden Schichten in einem auf einem Bildschirm dar­ gestellten Referenzbild und entsprechende Steuerung der Dar­ stellung des Referenzbildes und der Schichten, wobei abhängig von der Eingabe entsprechender Befehle durch einen Benutzer eine verdrehte Darstellung des Referenzbildes und eine der Verdrehung des Referenzbildes entsprechende räumliche Dar­ stellung der Schichten erzeugt und auf dem Bildschirm dar­ gestellt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Computersoftwareprodukt ermöglichen einem Anwender bzw. Be­ nutzer eine wesentlich vereinfachte Positionierung von zu messenden Schichten in Bezug auf einen zu messenden Körper­ teil eines Patienten mittels einer wesentlich verbesserten Darstellung auf dem Bildschirm. Durch die Möglichkeit der Verdrehung des Referenzbildes zusammen mit den ausgewählten Schichten und die entsprechende räumliche Darstellung der Schichten wird dem Anwender die Lage der Schichten in Bezug auf das Referenzbild des zu messenden Körperteiles auf ein­ fachste Art und Weise visualisiert. Insbesondere kann der An­ wender das Referenzbild beliebig verdrehen und die Position und Lage der Schichten von den verschiedensten Winkeln be­ trachten. Damit ergeben sich für den Anwender eine Reihe gro­ ßer Vorteile. Der Anwender bzw. Benutzer versteht die räumli­ chen Zusammenhänge zwischen den plazierten Schichten und dem Referenzbild bzw. dem zu untersuchenden Körperteil wesentlich schneller. Hierdurch wird viel Zeit gespart, die in herkömm­ lichen Systemen benötigt wird, um anhand der Schnittlinien der Schichten gedanklich ein räumliches Bild zu rekonstruie­ ren bzw. um iterativ fehlerhafte Messung zu korrigieren und zu wiederholen. Weiterhin ist der Übergang zwischen verschie­ denen Ansichten einer räumlichen Situation leicht nachvoll­ ziehbar, da das Referenzbild gemeinsam mit der räumlichen Darstellung der Schichten praktisch stufenlos verstellbar ist. Die Wahrscheinlichkeit, daß Schichten falsch positio­ niert werden und daher eine falsche Messung durchgeführt wird, ist minimiert. Hierdurch können die Belastungen des Pa­ tienten infolge der Messungen sowohl hinsichtlich der Unter­ suchungszeit als auch hinsichtlich der eingestrahlten Energie minimiert werden. Das ist insbesondere bei den sehr kostenin­ tensiven Kernspinuntersuchungen von Vorteil. Weiterhin ist die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des er­ findungsgemäßen Computersoftwareproduktes auch für nicht spe­ ziell ausgebildete Anwender einfach und leicht zu erlernen und läßt sich technisch lückenlos in bestehende Systeme zur graphischen Schichtpositionierung integrieren. Besonders vor­ teilhaft ist dabei, daß sich die Auswirkungen einer Änderung der Schichten bzw. deren Neigung sofort auf ihre Auswirkungen in Bezug auf das zu untersuchende Körperteil visualisieren lassen.

Vorteilhafterweise erzeugt die Verarbeitungseinrichtung einen Rahmen um das Referenzbild und erzeugt die verdrehte Dar­ stellung des Referenzbildes mit dem Rahmen als verdrehtes zweidimensionales Gebilde und stellt die verdrehte Dar­ stellung des Referenzbildes auf dem Bildschirm dar. Da das Referenzbild eigentlich als zweidimensionales Gebilde gemes­ sen wurde und dargestellt wird, dient der Rahmen vor­ teilhafterweise zur Visualisierung der Verdrehung des Refe­ renzbildes. Die Verdrehung des Referenzbildes erfolgt in der Regel um eine Mittelachse, die beispielsweise gleichzeitig die Schnittachse eines weiteren Referenzbildes sein kann. Die Verdrehung des Referenzbildes kann beispielsweise um eine vertikale Mittelachse oder auch um eine horizontale Mit­ telachse erfolgen. Weiterhin ist es möglich, das Referenzbild um beliebig geneigte Achsen zu verdrehen, um die räumliche Anordnung der Schichten zu visualisieren.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Verarbeitungs­ einrichtung die verdrehte Darstellung des Referenzbildes und des Rahmens abhängig von der Drehrichtung in einer Per­ spektivansicht erzeugt und auf dem Bildschirm darstellt. Die Perspektivansicht ist dabei keine echte Perspektivansicht mit einer größer-kleiner-Darstellung von vorne nach hinten, son­ dern eine Art Parallelprojektion des Referenzbildes auf den entsprechenden Verdrehungs- bzw. Neigungswinkel. Die Perspek­ tivdarstellung kann allerdings durch den Rahmen stark unter­ stützt werden, wenn dieser ebenfalls perspektivisch dar­ gestellt ist, d. h. wenn die obere und die untere Kante des Rahmens nach hinten zusammenlaufen.

Vorteilhafterweise umfaßt die von der Verarbeitungs­ einrichtung erzeugte räumliche Darstellung der Schichten eine dreidimensionale Darstellung der Umrißlinien der gesamten Schichtgruppe. Dabei kann die dreidimensionale Darstellung der Umrißlinien die Form eines Parallelepipeds haben, wobei vorteilhafterweise das Parallelepiped als Quader geformt ist. Durch die dreidimensionale Darstellung der Umrißlinien der Schichtgruppe wird dem Anwender in jeder Position des Refe­ renzbildes der räumliche Zusammenhang zwischen der Anordnung der Schichten der Schichtgruppe und dem Referenzbild verdeut­ licht.

Vorteilhafterweise stellt dabei die Verarbeitungseinrichtung die bei der Darstellung auf dem Bildschirm dem Betrachter zu­ gewandten Umrißlinien und die für den Betrachter versteckten Umrißlinien unterscheidbar dar. Insbesondere ist dabei von Vorteil, wenn die dem Betrachter zugewandten Umrißlinien sichtbar und die für den Betrachter versteckten Umrißlinien unsichtbar dargestellt sind. Die für den Betrachter versteckten Umrißlinien sind diejenigen Umrißlinien der Schichtgrup­ pe, die sozusagen von dem den Betrachter zugewandten Flächen der dreidimensionalen Darstellung der Umrißlinien verdeckt sind. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Verarbeitungs­ einrichtung die bei der Darstellung auf dem Bildschirm für den Betrachter hinter dem Referenzbild einschließlich Rahmen liegenden Umrißlinien nicht darstellt. Durch diese Maßnahmen wird der räumliche Effekt der Darstellung wesentlich ver­ stärkt.

In den weiteren Unteransprüchen sind vorteilhafte Aus­ gestaltungen des erfindungsgemäßen Computersoftwareproduktes definiert. Das erfindungsgemäße Computersoftwareprodukt ist dazu geeignet, beispielsweise in einen Speicher einer Ver­ arbeitungsvorrichtung, wie z. B. einen Computer, geladen um dort ausgeführt zu werden. Die Durchführung der entsprechen­ den Bearbeitungsschritte kann dabei mittels eines Mikropro­ zessors oder einer anderen geeigneten Steuereinrichtung er­ folgen.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnun­ gen näher erläutert, in denen zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Darstellung von Referenzbildern und zu mes­ senden Schichten, und

Fig. 2a bis Fig. 2g Darstellungen von Referenzbildern und zu messenden Schichten.

In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Darstellung von Referenz­ bildern von Patienten und von zu messenden Schichten in einem dargestellten Referenzbild zur Unterstützung der Positionie­ rung von Schichten in Vorbereitung einer schichtweisen Mes­ sung, beispielsweise mittels eines Kernspin- Tomographiegerätes 6, dargestellt. Die erfindungsgemäße Vor­ richtung 1 ist beispielsweise ein Datenverarbeitungsgerät, wie ein Computer oder dergleichen, und umfaßt eine Ver­ arbeitungseinrichtung 2, eine Speichereinrichtung 3, einen Bildschirm 4 und eine Eingabeeinrichtung 5. Selbst­ verständlich umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 alle weiteren zum ordnungsgemäßen Betrieb erforderlichen Elemente, wie z. B. Taktgeber, Stromversorgung usw. Diese sind jedoch für die erfindungsgemäßen Funktionen nicht entscheidend und deshalb aus Gründen der Klarheit nicht dargestellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 dient zur Darstellung von Referenzbildern und Schichtgruppen zur Vorbereitung einer Un­ tersuchung eines Patienten in einem Kernspin-Tomographiegerät 6. Dabei wird im Kernspin-Tomographiegerät zumindest ein Re­ ferenzbild als Schnittbild des zu untersuchenden Körperteiles des Patienten aufgenommen und in der Speichereinrichtung 3 gespeichert. Daraufhin wird vom Anwender, d. h. vom zuständi­ gen Arzt oder der die Untersuchung leitenden Person, die wei­ tere Messung anhand des auf dem Bildschirm 4 dargestellten Referenzbildes geplant. Da bei Kernspin- Tomographieuntersuchungen eine schichtweise Messung statt­ findet, plant ein Anwender die Lage der zu untersuchenden Schichten in Bezug auf das Referenzbild durch Wahl und Ein­ stellung einer entsprechenden Schichtgruppe.

Ein Beispiel eines derartigen Referenzbildes ist in Fig. 2a dargestellt. Das in Fig. 2a dargestellte Referenzbild ist ein Schnittbild durch den Kopf 10 eines Patienten und stellt genauer gesagt einen Längsschnitt entlang der symmetrischen Mittelebene des Kopfes dar. Beispielhaft sind einige Schich­ ten 11 als zu messende Schichtgruppe mit Strichlinien einge­ zeichnet. Weiterhin ist im in der Fig. 2a dargestellten Re­ ferenzbild eine vertikale Schnittlinie 12a dargestellt. Die entsprechende Schnittansicht zeigt das zweite Referenzbild, das in Fig. 2b gezeigt ist. Fig. 2b zeigt daher eine Schnittansicht des Kopfes des Patienten in Querebene. Die Schichten 11 der zu messenden Schichtgruppe sind, wie in den Fig. 2a und 2b zu erkennen, doppelt schräg geneigt, d. h. sowohl in der Längsebene als auch in der Querebene. Die vertikale Schnittlinie 12b in Fig. 2b ist die Schnittebene der Darstellung von Fig. 2a. Wie in der Beschreibungs­ einleitung erwähnt, sind die Fig. 2a und 2b Beispiele für die bekannten graphischen Schichtpositionierung verwendeten Referenzbilder, in denen der Anwender die Schichten positio­ nieren kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung dient beispielsweise ein Re­ ferenzbild, wie z. B. das in Fig. 2a gezeigte Referenzbild, als Ausgangspunkt zur Darstellung und Positionierung der Schichten 11 im dargestellten Referenzbild. Gemäß der vor­ liegenden Erfindung wird dem Anwender eine verdrehte Dar­ stellung des Referenzbildes und eine der Verdrehung des Refe­ renzbildes entsprechende räumliche Darstellung der Schichten erzeugt und auf dem Bildschirm 4 der erfindungsgemäßen Vor­ richtung 1 dargestellt. Verschiedene Stadien der erfindungs­ gemäßen Verdrehung des Referenzbildes sind in den Fig. 2c bis 2g gezeigt. Ausgangspunkt ist das in Fig. 2a gezeigte Referenzbild eines Längsschnittes des Kopfes 10 des Patienten mit den vom Anwender über die Eingabeeinrichtung 3, wie z. B. eine Tastatur und/oder eine Maus, eingegebenen und angeordne­ ten Schichten 11. Die Schichten 11 sind im Referenzbild 2a als gestrichelte Schnittlinien gezeigt.

Nach Eingabe eines entsprechenden Befehles über die Eingabe­ einrichtung 5 durch einen Anwender wird das Referenzbild ver­ dreht dargestellt. Dazu wird nach der Eingabe des Befehles an der Eingabeeinrichtung 5 der Befehl von der Verarbeitungs­ einrichtung 2 verarbeitet, in dem eine entsprechend dem Be­ fehl verdrehte Darstellung des Referenzbildes als zwei­ dimensionale Projektion erzeugt und mit einem entsprechenden Rahmen 13 versehen wird. Die Fig. 2c bis 2g zeigen eine entsprechende verdrehte Darstellung des Referenzbildes des Kopfes 10 von Fig. 2a mit einem jeweils größeren Verdrehungswinkel. Die Verarbeitungseinrichtung 2 erzeugt dabei keine wirkliche perspektivische Ansicht des Kopfes 10 sondern eine zweidimensionale Projektion. Der Verdrehungswinkel wird durch den um den Kopf 10 herum gelegten Rahmen 13 unter­ stützt, der mit steigendem Verdrehungswinkel entsprechend perspektivisch dargestellt wird und dem Anwender den Ver­ drehungswinkel visualisiert. Gleichzeitig wird von der Ver­ arbeitungseinrichtung 2 eine der Verdrehung des Referenz­ bildes entsprechende räumliche Darstellung der Schichten 11 erzeugt, in dem die Umrißlinien 14 der Schichtgruppe als Qua­ der dargestellt werden. Die Form des Quaders ist dabei nur eine verschiedenen möglichen räumlichen Darstellungsformen.

Wie in den Fig. 2d bis 2g gut zu erkennen ist, sind im dargestellten Ausführungsbeispiel die Umrißlinien der dem An­ wender zugewandten Umrißlinien des Quaders 14 dargestellt. Diese sogenannten versteckten Umrißlinien sind nicht dar­ gestellt. Alternativ können die versteckten Umrißlinien zwar sichtbar, aber beispielsweise dunkler als die dem Anwender zugewandten Umrißlinien dargestellt sein. Weiterhin sind zur Unterstützung des dreidimensionalen Effektes die hinter dem Rahmen 13 liegenden Umrißlinien des Quaders 14 ausgeschnitten und sind nicht dargestellt.

Die dargestellte Bildfolge 2a, 2c, 2d, 2e, 2f stellt eine Drehung des sagittalen Referenzbildes des Kopfes 10 (Fig. 2a) um etwa 90° dar. Nach dem in Fig. 2f gezeigten Bild kann entweder das entsprechende coronare Bild, wie es beispiels­ weise in Fig. 2b dargestellt ist, gezeigt werden, oder die entsprechend weitergedrehte Ansicht wird dargestellt, wie es beispielsweise in Fig. 2g gezeigt ist.

In der Bildfolge 2a bis 2g ist eine Verdrehung des Referenz­ bildes des Kopfes 10 um die vertikale Achse 12a, die der Schnittebene für die coronare Ansicht von Fig. 2b darstellt, gezeigt. Selbstverständlich kann das Referenzbild erfindungs­ gemäß auch in jede andere Richtung verdreht werden, beispielsweise in horizontaler Richtung. Hierbei bietet sich die Auswahl der Verdrehrichtung bzw. der Verdrehachse über die Maus als Eingabeeinrichtung an. Direkt nach Einleitung der Drehung ausgehend vom jeweiligen Referenzbild erscheint der Rahmen und die räumliche Darstellung der Schichtgruppe als Projektion in der jeweiligen Betrachterebene bzw. Ebene des Bildschirmes 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Durch Hin- und Herbewegen der Maus wird in diesem Fall jeweils der Verdrehwinkel des Referenzbildes geändert und die Projektion des Referenzbildes einschließlich des Rahmens und der räum­ lichen Darstellung der Schichtgruppe wird von der Ver­ arbeitungseinrichtung 2 neu berechnet und auf dem Bildschirm 4 dargestellt. Die räumliche Situation zwischen der für die Messung geplanten Schichtgruppe und dem verwendeten Referenz­ bild kann daher praktisch von allen Seiten aus drei­ dimensional betrachtet werden. Insbesondere erscheinen die Schnitt- und Projektionslinien einer Schichtgruppe auf einmal räumlich und sind so dem zu messenden Körperteil wesentlich leichter zuzuordnen. Insbesondere sind auch die Neigungs­ winkel und Schnittwinkel der Schichten 11 der Schichtgruppe in Bezug auf das zu messende Körperteil rasch zu erfassen und die gewünschte Lage der Schichten für die nachfolgende Mes­ sung kann daher einfach und effizient bestimmt werden.

In den in Fig. 2a bis 2g gezeigten Ausführungen ist der Rahmen im Referenzbild der Fig. 2a, von dem ausgegangen wird, nicht dargestellt und erscheint erst bei einer leichten Verdrehung. Wenn das Referenzbild aus einer der Lagen von Fig. 2c bis Fig. 2g wieder in die Ausgangslage von Fig. 2a zurückgedreht wird, verschwindet der Rahmen wieder. Alter­ nativ wäre auch hier denkbar, das Referenzbild bereits im Ausgangszustand mit einem Rahmen zu umgeben. Diese Aus­ gestaltung wäre möglicherweise in Verbindung mit einer Ein­ gabe der Verdrehbefehle ausschließlich über eine Computermaus als Eingabeeinrichtung 5 von Vorteil, da der Rahmen durch die Maus direkt angeklickt und verdreht werden könnte, um eine räumliche. Darstellung der Schichtgruppe zu erhalten. Weiterhin wäre es für bestimmte Anwendungen von Vorteil, wenn dem Betrachter nach der Auswahl und Positionierung der Schichten 11 der Schichtgruppe im Referenzbild, das als Ausgangspunkt dient, eine automatisierte bewegte Animation der Verdrehung des Referenzbildes gezeigt würde, bei der sich das Referenz­ bild selbständig mit einer bestimmten auswählbaren Geschwin­ digkeit um einen bestimmten auswählbaren Winkel dreht.

Wie bereits oben kurz erwähnt, ist für die Erfüllung der er­ findungsgemäßen Funktionen ein einziges Referenzbild, wie z. B. das Referenzbild von Fig. 2a, für die Visualisierung der Positionierung der zu messenden Schichten 11 in Bezug auf das zu untersuchende Körperteil ausreichend, da beispiels­ weise die Darstellungsabfolge Fig. 2c bis Fig. 2g dem Bet­ rachter bereits eine ausführliche Dokumentation der relativen Lage der Schichten zum zu untersuchenden Körperteil vermit­ telt. Falls jedoch ein zweites oder weitere Referenzbilder, wie z. B. eine coronare Ansicht wie in Fig. 2b gezeigt, vor­ liegt, könnte diese an entsprechender Stelle in die Abfolge der verdrehten Referenzbilder eingefügt werden. Im in der Fig. 2 gezeigten Beispiel könnte daher das in Fig. 2b gezeig­ te coronare Schnittbild des Kopfes 10 beim Übergang zwischen den Darstellungen der Fig. 2f und 2g eingeblendet werden. Dabei sollten auch in dieses Bild die Schnittlinien der Schichten 11 der Schnittgruppe eingezeichnet werden und die räumliche Darstellung der Schichten, im vorliegenden Fall der Quader 14, müßte auf die dem Betrachter zugewandten Umrißli­ nien vor dem eingeblendeten Schnittbild reduziert werden.

Weiterhin ist hervorzuheben, daß dem Anwender auch in jeder verdrehten Lage des Referenzbildes, wie z. B. in jeder Lage der Fig. 2c bis 2g, die volle Funktionalität zur Auswahl und Positionierung der Schichten 11 zur Verfügung steht. Al­ ternativ könnte die verdrehte Darstellung des Referenzbildes dergestalt an die Mausbewegung gekoppelt sein, daß beim Los­ lassen der Maus das Bild automatisch in die Ausgangsposition wie z. B. die Position der Fig. 2a zurückkehrt und das nur in dieser Position die Schichten vom Anwender positioniert wer­ den können.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Darstellung von Referenzbildern von Pati­ enten und von zu messenden Schichten in einem dargestellten Referenzbild zur Unterstützung der Positionierung von Schich­ ten in Vorbereitung einer schichtweisen Messung, mit
einer Speichereinrichtung (3) zum Speichern zumindest eines gemessenen Referenzbildes eines aktuellen Patienten,
einem Bildschirm (4) zum Darstellen eines gespeicherten Refe­ renzbildes,
einer Eingabeeinrichtung (5) zum Eingeben von Befehlen zum Darstellen und Positionieren von zu messenden Schichten in einem dargestellten Referenzbild,
einer Verarbeitungseinrichtung (2) zum Verarbeiten der ein­ gegebenen Befehle und entsprechenden Steuerung der Dar­ stellung des Referenzbildes und der Schichten,
wobei die Verarbeitungseinrichtung (2) abhängig von der Ein­ gabe entsprechender Befehle an der Eingabeeinrichtung (5) durch einen Benutzer eine verdrehte Darstellung des Referenz­ bildes und eine der Verdrehung des Referenzbildes ent­ sprechende räumliche Darstellung der Schichten erzeugt und auf dem Bildschirm (4) darstellt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (2) einen Rahmen um das Re­ ferenzbild erzeugt und die verdrehte Darstellung des Refe­ renzbildes mit dem Rahmen als verdrehtes zweidimensionales Gebilde erzeugt und auf dem Bildschirm (4) darstellt.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (2) die verdrehte Dar­ stellung des Referenzbildes und des Rahmens abhängig von der Drehrichtung in einer Perspektivansicht erzeugt und auf dem Bildschirm (4) darstellt.

4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Verarbeitungseinrichtung (2) erzeugte räum­ liche Darstellung der Schichten eine dreidimensionale Dar­ stellung der Umrißlinien der gesamten Schichtgruppe umfaßt.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale Darstellung der Umrißlinien die Form eines Parallelepipeds hat.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Parallelepiped ein Quader ist.

7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (2) die bei der Darstellung auf dem Bildschirm dem Betrachter zugewandten Umrißlinien und die für den Betrachter versteckten Umrißlinien unterscheidbar darstellt.

8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (2) die bei der Darstellung auf dem Bildschirm (4) dem Betrachter zugewandten Umrißlinien sichtbar und die für den Betrachter versteckten Umrißlinien unsichtbar darstellt.

9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (2) die bei der Darstellung auf dem Bildschirm für den Betrachter hinter dem Referenzbild einschließlich Rahmen liegenden Umrißlinien nicht darstellt.

10. Computersoftwareprodukt für eine Vorrichtung zur Dar­ stellung von Referenzbildern von Patienten und von zu messenden Schichten in einem dargestellten Referenzbild zur Unter­ stützung der Positionierung von Schichten in Vorbereitung ei­ ner schichtweisen Messung, geeignet zur Durchführung der fol­ genden Schritte: Verarbeiten von eingegebenen Befehlen zum Darstellen und Po­ sitionieren von zu messenden Schichten in einem auf einem Bildschirm dargestellten Referenzbild und entsprechende Steu­ erung der Darstellung des Referenzbildes und der Schichten, wobei abhängig von der Eingabe entsprechender Befehle durch einen Benutzer eine verdrehte Darstellung des Referenzbildes und eine der Verdrehung des Referenzbildes entsprechende räumliche Darstellung der Schichten erzeugt und auf dem Bild­ schirm dargestellt werden.

11. Computersoftwareprodukt gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmen um das Referenzbild erzeugt und die verdrehte Darstellung des Referenzbildes mit dem Rahmen als verdrehtes zweidimensionales Gebilde erzeugt und auf dem Bildschirm dar­ gestellt werden.

12. Computersoftwareprodukt gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die verdrehte Darstellung des Referenzbildes und des Rah­ mens abhängig von der Drehrichtung in einer Perspektivansicht erzeugt und auf dem Bildschirm dargestellt werden.

13. Computersoftwareprodukt gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte räumliche Darstellung der Schichten eine dreidimensionale Darstellung der Umrißlinien der gesamten Schichtgruppe umfaßt.

14. Computersoftwareprodukt gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale Darstellung der Umrißlinien die Form eines Parallelepipeds hat.

15. Computersoftwareprodukt gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Parallelepiped ein Quader ist.

16. Computersoftwareprodukt gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Darstellung auf dem Bildschirm dem Betrachter zugewandten Umrißlinien und die für den Betrachter versteck­ ten Umrißlinien unterscheidbar dargestellt werden.

17. Computersoftwareprodukt gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Darstellung auf dem Bildschirm dem Betrachter zugewandten Umrißlinien sichtbar und die für den Betrachter versteckten Umrißlinien unsichtbar dargestellt werden.

18. Computersoftwareprodukt gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Darstellung auf dem Bildschirm für den Bet­ rachter hinter dem Referenzbild einschließlich Rahmen liegen­ den Umrißlinien nicht dargestellt werden.