DE10126641A1 - Verfahren zum Betrieb eines Computertomographen - Google Patents
Verfahren zum Betrieb eines ComputertomographenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betrieb eines Computertomographen (1), mittels derer ein Bereich eines Lebewesens (P), für den ein Volumendatensatz des Lebewesens (P) aufgenommen werden soll, ermittelt wird.
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betrieb eines Computer
tomographen, mittels derer ein Bereich eines Lebewesens, für
den ein Volumendatensatz des Lebewesens aufgenommen werden
soll, ermittelt wird.
Üblicherweise wird vor der Definition des Bereichs, für den
der Volumendatensatz beispielsweise durch einen Spiralscan
aufgenommen werden soll, ein Röntgenschattenbild (Topogramm)
des Lebewesens erstellt. Die Definition des Bereichs, für den
der Volumendatensatz aufgenommen werden soll, erfolgt durch
eine graphische Markierung einer im Allgemeinen rechteckigen
Region in dem Topogramm, die den aufzunehmenden Bereich des
Lebewesens einschließt. Die Länge des Rechtecks definiert die
Länge des Spiralscans, die Breite des Rechtecks definiert die
Breite des im CT-Bild dargestellten Gesichtsfelds (Field of
View).
Die Markierung wird durch eine Bedienperson des Compouterto
mographen manuell festgelegt, wodurch der Bereich, für den
der Volumendatensatz aufgenommen werden soll, bisweilen rela
tiv ungenau markiert wird. Auch ist das manuelle Setzen die
ser Markierung relativ zeitaufwendig.
Die Aufgabe der Erfindung ist daher, Verfahren anzugeben, die
Voraussetzungen für ein leichteres Ermitteln desjenigen Be
reichs schaffen, für den der Volumendatensatz aufgenommen
werden soll.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Ver
fahren zum Ermitteln einer Lage und Größe einer Markierung,
die in ein mittels eines Computertomographen aufgenommenen
Topogramm eines Lebewesens eingeblendet wird und denjenigen
Bereich des Lebewesens bestimmt, für den ein Volumendatensatz
des Lebewesens aufgenommen werden soll, aufweisend folgende
Verfahrensschritte:
- a) Erstellen des Topogramms,
- b) Analysieren der dem Topogramm zugeordneten Bilddaten und
- c) basierend auf der Analyse, Einblenden der Markierung.
Erfindungsgemäß muss also die Bedienperson des Computerto
mographen nicht die Lage und Größe der Markierung, die den
Bereich, für den der Volumendatensatz aufgenommen werden
soll, eingrenzt, manuell in das Topogramm einfügen. Dieser
Bereich wird vielmehr aufgrund der Analyse der dem Topogramm
zugeordneten Bilddaten in das Topogramm eingeblendet. Die
Markierung kann beispielsweise mittels eines geeigneten Rech
nerprogramms eines Steuerrechner des Computertomographen er
mittelt und insbesondere automatisch in das Topogramm einge
blendet werden. Nachdem die Markierung in das Topogramm ein
geblendet ist, wird eine Gantry des Computertomographen in
Allgemein bekannter Weise derart ausgerichtet und betrieben,
dass der Bereich, für den der Volumendatensatz aufgenommen
werden soll, abgetastet wird. Somit entfällt ein manueller
Arbeitsschritt bei der Untersuchung des Lebewesens mit dem
Computertomographen, wodurch eine schnellere und genauere
Untersuchung des Lebewesens ermöglicht wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch gelöst durch ein
Verfahren zum Ermitteln eines Bereichs eines Lebewesens, für
den ein Volumendatensatz des Lebewesens aufgenommen werden
soll, aufweisend folgende Verfahrensschritte:
- a) Erstellen eines Topogramms des Lebewesens,
- b) Analysieren der dem Topogramm zugeordneten Bilddaten und
- c) basierend auf der Analyse, Ausrichten und Betreiben einer Gantry des Computertomographen, so dass der Volumendaten satz über den gesamten Bereich aufgenommen wird.
Erfindungsgemäß wird also ähnlich dem obenstehend beschriebe
nen erfindungsgemäßen Verfahren ein Topogramm des Lebewesens
aufgenommen und die dem Topogramm zugeordneten Bilddaten ana
lysiert. Anstelle einer Ermittlung einer Markierung, die in
das Topogramm eingeblendet wird und denjenigen Bereich, für
den der Volumendatensatz aufgenommen werden soll, definiert,
wird erfindungsgemäß gleich die Gantry des Computerto
mographen derart ausgerichtet und betrieben, dass der Be
reich, für den der Volumendatensatz aufgenommen werden soll,
abgedeckt ist. Somit entfällt wieder im Vergleich zum Stand
der Technik ein manueller Arbeitsschritt bei der Untersuchung
des Lebewesens mit dem Computertomographen.
Während der Abtastung des Lebewesens zur Aufnahme des Volu
mendatensatzes kann die Gantry dabei derart betrieben werden,
dass der Bereich, für den der Volumendatensatz aufgenommen
werden soll, exakt abgedeckt wird. Bei der Abtastung kann
aber auch ein kleiner Sicherheitsabstand eingefügt werden, so
dass sicher gestellt ist, dass wirklich der gesamte Bereich,
für den der Volumendatensatz aufgenommen werden soll, erfasst
wird.
Da oft nur der Torso des Lebewesens untersucht wird, ist ge
mäß einer Variante der Erfindung das Topogramm ein Topogramm
des Torsos des Lebewesens. Ferner interessieren bei einer
Untersuchung oft nur der Thorax, das Abdomen oder die Pelvis
des Lebewesens. Folglich ist nach einer Ausführungsform der
Erfindung vorgesehen, dass der Bereich des Lebewesens, für
den der Volumendatensatz aufgenommen werden soll, der Thorax
das Abdomen und/oder die Pelvis des Lebewesens sind.
Eine weitere typische Untersuchung mit einem Computerto
mographen ist eine Kopfuntersuchung. Somit ist nach einer
weiteren Variante der Erfindung das Topogramm ein laterales
Topogramm des Kopfes des Lebewesens. Bei der Kopfuntersuchung
werden in der Regel entweder ein Volumendatensatz der Schä
delbasis oder des Cerebrums benötigt. Eine weitere Ausfüh
rungsform der Erfindung sieht deshalb vor, dass der Bereich
des Lebewesens, für den der Volumendatensatz aufgenommen wer
den soll, die Schädelbasis und/oder das Cerebrum sind. Des
Weiteren wird bei der Aufnahme des Volumendatensatzes während
der Kopfuntersuchung die Gantry des Computertomographen in
Relation zum Winkel der Schädelbasis des Kopfes geeignet ge
neigt. Bei einer Variante der Erfindung wird deshalb basie
rend auf der Analyse der dem Topogramm zugeordneten Bilddaten
der Winkel der Schädelbasis des Kopfes bestimmt, um eine
Gantry des Computertomographen während der Aufnahme des Volu
mendatensatzes geeignet zu neigen.
Für die Analyse der dem Topogramm zugeordneten Bilddaten wer
den nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Mit
tel zur Mustererkennung verwendet. Diese Mittel zur Musterer
kennung umfassen gemäß einer bevorzugten Variante der Erfin
dung ein neuronales Netz.
Nach einer weitern Ausführungsform der Erfindung werden im
Zuge der Analyse der dem Topogramm zugeordneten Daten mit
einem semantischen Modell eines Lebewesens verglichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten
schematischen Zeichnungen exemplarisch dargestellt. Es zei
gen:
Fig. 1 in teilweise perspektivischer, teils blockschaltbild
artiger Darstellung ein zur Durchführung der erfin
dungsgemäßen Verfahren geeigneter Computertomograph,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Computertomographen gemäß
Fig. 1,
Fig. 3 ein Topogramm des Torsos eines mit dem in den Fig.
1 und 2 dargestellten Computertomographen untersuchten
Patienten,
Fig. 4 ein sematisches Modell eines Menschen und
Fig. 5 ein laterales Topogramm des Kopfes des Patienten.
In den Fig. 1 und 2 ist ein zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens geeigneter Computertomograph der 3. Ge
neration dargestellt. Dessen insgesamt mit 1 bezeichnete
Messanordnung weist eine insgesamt mit 2 bezeichnete Röntgen
strahlenquelle mit einer dieser vorgelagerten quellennahen
Strahlenblende 3 (Fig. 2) und ein als flächenhaftes Array von
mehreren Zeilen und Spalten von Detektorelementen - eines von
diesen ist in Fig. 1 mit 4 bezeichnet - ausgebildetes Detek
torsystem 5 mit einer diesem vorgelagerten detektornahen
Strahlenblende 6 (Fig. 2) auf. Die Röntgenstrahlenquelle 2
mit der Strahlenblende 3 einerseits und das Detektorsystem 5
mit der Strahlenblende 6 andererseits sind in aus der Fig. 2
ersichtlicher Weise an einem Drehrahmen (Gantry) 7 einander
derart gegenüberliegend angebracht, dass ein im Betrieb des
Computertomographen von der Röntgenstrahlenquelle 2 ausgehen
des, durch die einstellbare Strahlenblende 3 eingeblendetes,
pyramidenförmiges Röntgenstrahlenbündel, dessen Randstrahlen
mit 8 bezeichnet sind, auf das Detektorsystem 5 auftrifft.
Dabei ist die Strahlenblende 6 dem mittels der Strahlenblende
3 eingestellten Querschnitt des Röntgenstrahlenbündels ent
sprechend so eingestellt, dass nur derjenige Bereich des De
tektorsystems 5 freigegeben ist, der von dem Röntgenstrahlen
bündel unmittelbar getroffen werden kann. Dies sind in dem in
den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Betriebszustand vier Zei
len von Detektorelementen. Dass weitere, von der Strahlen
blende 6 abgedeckte Zeilen von Detektorelementen vorhanden
sind, ist in Fig. 2 punktiert angedeutet.
Die Gantry 7 kann mittels einer nicht dargestellten An
triebseinrichtung um eine mit Z bezeichnete Systemachse in
Rotation versetzt werden. Die Systemachse Z verläuft parallel
zu der z-Achse eines in Fig. 1 dargestellten räumlichen
rechtwinkligen Koordinatensystems.
Die Spalten des Detektorsystems 5 verlaufen ebenfalls in
Richtung der z-Achse, während die Zeilen, deren Breite b in
Richtung der z-Achse gemessen wird und beispielsweise 1 mm
beträgt, quer zu der Systemachse Z bzw. der z-Achse verlau
fen.
Um einen in der Fig. 2 dargestellten Patienten P in den
Strahlengang des Röntgenstrahlenbündel bringen zu können, ist
eine Lagerungsvorrichtung 9 vorgesehen, die parallel zu der
Systemachse Z, also in Richtung der z-Achse, verschiebbar
ist.
Zur Aufnahme eines Volumendatensatzes des Patienten P erfolgt
eine Abtastung, indem unter Bewegung der Messeinheit 1 um die
Systemachse Z eine Vielzahl von Projektionen aus verschiede
nen Projektionsrichtungen aufgenommen wird. Die von dem De
tektorsystem 5 gelieferten Daten enthalten also eine Vielzahl
von Projektionen.
Während der kontinuierlichen Rotation der Messeinheit 1 um
die Systemachse Z wird gleichzeitig die Lagerungsvorrichtung
9 in Richtung der Systemachse Z relativ zu der Messeinheit 1
kontinuierlich verschoben, wobei eine Synchronisation zwi
schen der Rotationsbewegung der Gantry 7 und der Translati
onsbewegung der Lagerungsvorrichtung 9 in dem Sinne vorliegt,
dass das Verhältnis von Translations- zu Rotationsge
schwindigkeit konstant ist und dieses konstante Verhältnis
einstellbar ist, indem ein eine vollständige Abtastung des
interessierenden Bereichs des Patienten P gewährleistender
Wert für den Vorschub h der Lagerungsvorrichtung 9 pro Umdre
hung der Gantry 7 gewählt wird. Der Fokus F der Röntgenstrah
lenquelle 2 bewegt sich also von dem Patienten P aus gesehen
auf einer in Fig. 1 mit S bezeichneten schraubenlinien
förmigen Spiralbahn um die Systemachse Z, weshalb die be
schriebene Art der Aufnahme des Volumendatensatzes auch als
Spiralabtastung oder Spiralscan bezeichnet wird. Die dabei
von den Detektorelementen jeder Zeile des Detektorsystems 5
gelieferten Volumendaten, bei denen es sich um jeweils einer
bestimmten Zeile des Detektorsystems 5 und einer bestimmten
Position bezüglich der Systemachse Z zugeordnete Projektionen
handelt, werden parallel ausgelesen, in einem Sequenzer 10
serialisiert und an einen Bildrechner 11 übertragen.
In dem Bildrechner 11 werden die Volumendaten vorverarbeitet.
Der daraus resultierende Datenstrom gelangt daraufhin zu ei
nem Speicher des Bildrechners 11, in dem die dem Datenstrom
entsprechenden Volumendaten gespeichert werden.
Der Bildrechner 11 umfasst ferner eine Rekonstruktionsein
heit, die aus den Volumendaten Bilddaten, z. B. in Form von
Schnittbildern von gewünschten Schichten des Patienten P,
nach dem Fachmann an sich bekannten Verfahren rekonstruiert.
Die von der Rekonstruktionseinheit rekonstruierten Bilddaten
werden in dem Speicher des Bildrechners 11 gespeichert und
können auf einer an den Bildrechner 11 angeschlossenen Anzei
geeinheit 16, z. B. einem Videomonitor, angezeigt werden.
Die Röntgenstrahlenquelle 2, beispielsweise eine Röntgen
röhre, wird von einer Generatoreinheit 17 mit den notwendigen
Spannungen und Strömen versorgt. Um diese auf die jeweils
notwendigen Werte einstellen zu können, ist der Generatorein
heit 17 eine Steuereinheit 18 mit Tastatur 19 und Mouse 20
zugeordnet, die die notwendigen Einstellungen gestattet.
Auch die sonstige Bedienung und Steuerung des Computerto
mographen erfolgt mittels der Steuereinheit 18 und der Tasta
tur 19 sowie der Mouse 20, was dadurch veranschaulicht ist,
dass die Steuereinheit 18 mit dem Bildrechner 11 verbunden
ist.
Um die Aufnahme von Volumendaten auf den diagnostisch notwen
digen Bereich beschränken und somit dem Patienten P unnötige
Röntgenstrahlung ersparen zu können, wird vor der Aufnahme
der Volumendaten ein Topogramm des diagnostisch relevanten
Bereichs des Patienten P angefertigt. Dazu wird bei aktivier
ter Röntgenstrahlenquelle 2, jedoch ohne Rotation der Mess
einheit 1 um die Systemachse Z, eine Verschiebung der Lage
rungsvorrichtung 6 in Richtung der Systemachse 7 relativ zu
der Messeinheit 1 um dasjenige Maß durchgeführt, das zur Er
fassung des diagnostisch relevanten Bereichs des Patienten P
erforderlich ist. Die dabei auftretenden Ausgangsdaten des
Detektorsystems 5 werden serialisiert an den Bildrechner 11
übertragen, der aus diesen Daten nach an sich bekannten Algo
rithmen ein Topogramm errechnet, auf der Anzeigeeinheit 16
darstellt und gewünschtenfalls in dem Speicher des Bildrech
ners 11 speichert.
Die Fig. 3 zeigt beispielhaft ein solches Topogramm 30, das
im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Topogramm
30 des Torsos des Patienten P ist. Wenn ein Topogramm des
Torsos eines Patienten aufgenommen wird, soll in der Regel
entweder ein Volumendatensatz des Thorax, des Abdomen oder
der Pelvis des Patienten aufgenommen werden.
Um nun diese Bereiche dem Topogramm 30 entsprechend zuzuord
nen, analysiert in einem ersten Betriebsmodus ein in dem
Bildrechner 11 des Computertomographen 1 gespeichertes Rech
nerprogramm die dem Topogramm 30 zugeordneten Bilddaten mit
Mitteln zur Mustererkennung. So wird insbesondere der Schwä
chungsgrad der Röntgenstrahlung oder den Bilddaten zugeordne
te Konturen des Topogramms 30 analysiert. Mittels eines neu
ronalen Netzes werden insbesondere die Lage von inneren Orga
nen, der Wirbelsäule, der Beine, etc. ermittelt. Die so ge
wonnene Analyse wird anschließend mit einem ebenfalls in dem
Bildrechner 11 gespeicherten und in der Fig. 4 exemplarisch
dargestellten semantischen Modell eines Menschen verglichen.
Das semantische Modell ist derart aufgebaut, dass verschiede
ne Bereiche des Menschen definiert und beschrieben sind, so
dass aufgrund des Vergleichs des semantischen Modells mit der
Analyse der Bilddaten die Lage der Bereiche Thorax, Abdomen
und Pelvis im Topogramm 30 des Patienten P bestimmt werden
können. Das semantische Modell ist wie folgt aufgebaut.
Der Torso umfasst den Thorax, das Abdomen und die Pelvis.
Weitere Bereiche, die auf einem Topogramm des Torsos des Pa
tienten P zumindest teilweise abgebildet sein können, sind
zumindest Teile des Nackens, der Schultern und der Beine.
Der Nacken weist insbesondere eine im Vergleich zum Torso
schmale Kontur auf und grenzt an die Schultern. Die Schultern
weisen eine relativ dichte Knochenstruktur auf, was eine re
lativ starke Schwächung des von der Röntgenstrahlenquelle 2
ausgehenden Röntgenstrahlenbündels zur Folge hat. Außerdem
weisen die Schultern eine relativ weite Kontur auf.
An den Nacken und den Schultern grenzt der Thorax. Der Thorax
umfasst die Lunge, welche aufgrund eines Gemisches aus Luft
und Gewebe relativ großes Rauschen und eine sogenannte Houns
field Weite (HW) kleiner Null aufweist. Die Hounsfield Weite
ist ein Maß für die Schwächung der Röntgenstrahlung. Ferner
umfasst der Thorax die Wirbelsäule, die eine Hounsfield Weite
größer gleich 50 aufweist, linienförmig ausgebildet und unge
fähr zentral angeordnet ist und ein strickleiterförmiges Pro
fil aufweist. Die Projektion der Wirbelsäule in einem To
pogramm des Torsos verläuft außerdem durch die Projektion der
Lunge.
An den Thorax grenzt das Abdomen an. Dieser umfasst ebenfalls
die Wirbelsäule. Ferner umfasst er innere Organe.
An das Abdomen grenzt die Pelvis. Sie umfasst zumindest Teile
der inneren Organe, Teile der Oberschenkelknochen und ein
etwa ringförmiges Becken. Die Projektion des Beckens in einem
Topogramm des Torso schließt ferner an die Projektion der
Wirbelsäule an.
An die Pelvis grenzen zwei Beine, die die Oberschenkelknochen
umfassen und eine geteilte Kontur aufweisen.
Nachdem das in dem Bildrechner 11 gespeicherte Rechnerpro
gramm die Lage und Größe der Bereiche Thorax, Abdomen und
Pelvis in dem Topogramm 30 bestimmt hat, kann eine in den
Fig. 1 und 2 nicht gezeigte Bedienperson mittels der Tastatur
19 oder der Mouse 20 entscheiden, ob sie einen Volumendaten
satz des Patienten P aufnehmen möchte, der den Thorax, das
Abdomen oder die Pelvis umfasst. Nach der Auswahl des Be
reichs, für den der Volumendatensatz aufgenommen werden soll,
und nachdem dieser Bereich durch das obenstehend beschriebene
Verfahren ermittelt wurde, wird eine recheckförmige Marke 31,
die den gewählten Bereich umrandet, in das Topogramm 30 ein
geblendet. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
möchte die Bedienperson einen Volumendatensatz des Abdomen
des Patienten P aufnehmen, weshalb in das Topogramm P eine
rechteckförmige Marke 31 eingeblendet wird, die das Abdomen
umrandet. Bevor der Volumendatensatz aufgenommen wird, kann
die Bedienperson die Lage und Größe der Marke 31 überprüfen
und nötigenfalls korrigieren.
Aufgrund der Lage und Größe der eingeblendeten Marke 31 wird
daraufhin die Gantry 7 des Computertomographen in Allgemein
bekannter Weise derart ausgerichtet und betrieben, dass der
gesamte, von der Marke 31 umrandete Bereich abgetastet wird,
also ein Volumendatensatz des Abdomen des Patienten P er
stellt wird. Die Länge L der Marke 31 definiert dabei die
Länge der Abtastung und die Breite B der Marke 31 definiert
die Breite des im CT-Bild dargestellten Gesichtsfeldes (Field
of View).
Der Computertomograph kann jedoch auch in einem weiteren Be
triebsmodus betrieben werden. In diesem Betriebsmodus ermit
telt das Rechnerprogramm des Bildrechners 11 wie obenstehend
beschrieben die Bereiche Thorax, Abdomen und Pelvis. Im Ge
gensatz zum ersten Betriebsmodus wird jedoch, nachdem die
Bedienperson entschieden hat, ob sie einen Volumendatensatz
des Thorax, des Abdomen oder der Pelvis aufnehmen möchte,
gleich die Gantry 7 des Computertomographen 1 derart ausge
richtet und betrieben, dass der gewünschte Bereich des Pati
enten P abgetastet wird. Es entfällt also der Schritt, bei
dem eine Marke 31 in das Topogramm 30 eingeblendet wird. Für
diesen Betriebsmodus ist auch eine Anzeige des Topogramms 30
mittels der Anzeigeeinheit 16 unnötig.
Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Beispiel eines Topogramms 50,
das im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiel ein latera
les Topogramm 50 des Kopfes des Patienten P ist, welches wäh
rend einer Kopfuntersuchung des Patienten P aufgenommen wur
de. Bei einer Kopfuntersuchung will man in der Regel entweder
einen Volumendatensatz der Schädelbasis oder des Cerebrums
aufnehmen. Des Weiteren wird während der Aufnahme des Volu
mendatensatzes die Gantry 7 des Computertomographen in der
Regel um den Winkel der Schädelbasis geneigt, der durch die
Lage der Schädelbasis und der Patientenliege 9 bestimmt wird.
Um den Bereich zu ermitteln, von dem der Volumendatensatz
aufgenommen werden soll, werden in einem weiteren Betriebsmo
dus von einem in dem Bildrechner 11 gespeicherten Rechnerpro
gramm die dem Topogramm 50 zugeordneten Bilddaten mit Mitteln
zur Mustererkennung, welche im Falle des vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiels wieder ein geeignet trainiertes neuronales
Netz umfassen, analysiert, um die Bereiche Schädelbasis und
Cerebrum zu ermitteln. Anschließend entscheidet die Bedien
person, ob sie einen Volumendatensatz der Schädelbasis oder
des Cerebrums aufnehmen möchte, worauf eine entsprechende
parallelogrammförmige Marke 51 in das Topogramm 50 eingeblen
det wird. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles
soll ein Volumendatensatz des Cerebrums aufgenommen werden,
weshalb die Marke 51 den in dem Topogramm 50 abgebildeten
Cerebrum des Patienten P umrandet.
Die Begrenzungslinien 52a und 52b der Marke 51 sind parallel
bzw. rechtwinklig zu den Umrandungen des Topogramms 50 ausge
richtet; die Begrenzungslinien 53a und 53b der Marke 51 sind
dagegen um einen Winkel α bezüglich den Umrandungen des To
pogramms 50 verdreht. Der Winkel α entspricht dabei dem Win
kel der Schädelbasis und wurde ebenfalls während der Analyse
der dem Topogramm 50 zugeordneten Bilddaten mittels des in
dem Bildrechner 11 gespeicherten Rechnerprogramms ermittelt.
Bevor der Volumendatensatz aufgenommen wird, kann die Bedien
person die Lage und Größe der Marke 51 überprüfen und eventu
ell verändern.
Aufgrund der Lage und Größe der eingeblendeten Marke 51 sowie
des ermittelten Winkel α der Schädelbasis neigt sich die
Gantry 7 des Computertomographen derart, dass eine Abtastung
des Kopfes des Patienten P rechtwinklig zu den Begrenzungsli
nien 52a und 52b des Topogramms 50 verläuft. Ferner wird die
Gantry 7 derart ausgerichtet und betrieben, dass der gesamte,
von der Marke 51 umrandete Bereich abgetastet, also ein Volu
mendatensatz des Cerebrums des Kopfes des Patienten P er
stellt wird. Die Länge der Begrenzungslinien 52a bzw. 52b der
Marke 51 definiert dabei die Länge der Abtastung und die Län
ge der Begrenzungslinien 53a bzw. 53b der Marke 51 definiert
die Breite des im CT-Bild dargestellten Gesichtsfeldes (Field
of View).
Der Computertomograph 1 kann jedoch auch in einem weiteren
Betriebsmodus betrieben werden. In diesem Betriebsmodus er
mittelt das Rechnerprogramm des Bildrechners 11 wie obenste
hend beschrieben die Bereiche Schädelbasis und Cerebrum sowie
den Winkel α der Schädelbasis. Im Gegensatz zu dem oben be
schrieben Betriebsmodus wird jedoch, nachdem die Bedienperson
entschieden hat, ob sie einen Volumendatensatz der Schädelba
sis oder des Cerebrums aufnehmen möchte, gleich die Gantry 7
des Computertomographen 1 derart ausgerichtet und betrieben,
dass der gewünschte Bereich des Patienten P abgetastet wird.
Es entfällt also wieder der Schritt, bei dem die Marke 51 in
das Topogramm 50 eingeblendet wird. Ein Anzeige des To
pogramms 50 für diesen Betriebsmodus ist auch wieder optio
nal.
Obwohl im Ausführungsbeispiel nur ein Topogramm 30 des Torsos
und ein laterales Topogramm 50 des Kopfes des Patienten P
beschrieben sind, können die erfindungsgemäßen Verfahren auch
für andere Topogramme verwendet werden. Die Bereiche, für die
ein Volumendatensatz aufgenommen werden sollen, sind auch nur
exemplarisch. So können diese Bereiche auch insbesondere dem
Herz, dem Magen, den Beinen, bestimmten inneren Organen, usw.
des Patienten P zugeordnet sein.
Das in der Fig. 3 dargestellte semantische Modell ist auch
nur von exemplarischer Natur. Für die erfindungsgemäßen Ver
fahren ist es im Übrigen optional. Eine Mustererkennung mit
tels neuronalem Netz ist ebenfalls nicht zwingend notwendig.
Es können auch andere Mittel zur Mustererkennung, z. B. basie
rend auf Fuzzy Logic, oder andere Analyseverfahren zum Analy
sieren der dem Topogramm zugeordneten Bilddaten verwendet
werden.
Der Computertomograph muss auch nicht notwendigerweise ein
Computertomograph der 3. Generation sein.
Der Patient P braucht nicht notwendigerweise ein Mensch, wie
es die Fig. 2 bis 5 suggerieren, sein. Die erfindungsgemäßen
Verfahren können auch für Tiere angewendet werden.
Claims (10)
1. Verfahren zum Ermitteln einer Lage und Größe einer Markie
rung, die in ein mittels eines Computertomographen aufgenom
menen Topogramm (30, 50) eines Lebewesens (P) eingeblendet
wird und denjenigen Bereich des Lebewesens (P) bestimmt, für
den ein Volumendatensatz des Lebewesens (P) aufgenommen wer
den soll, aufweisend folgende Verfahrensschritte:
- a) Erstellen des Topogramms (30, 50),
- b) Analysieren der dem Topogramm (30, 50) zugeordneten Bild daten und
- c) basierend auf der Analyse, Einblenden der Markierung (31, 51).
2. Verfahren zum Ermitteln eines Bereichs eines Lebewesens,
für den ein Volumendatensatz des Lebewesens (P) aufgenommen
werden soll, aufweisend folgende Verfahrensschritte:
- a) Erstellen eines Topogramms (30, 50) des Lebewesens (P),
- b) Analysieren der dem Topogramm (30, 50) zugeordneten Bild daten und
- c) basierend auf der Analyse, Ausrichten und Betreiben einer Gantry (7) des Computertomographen, so dass der Volumenda tensatz über den gesamten Bereich aufgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Topogramm
ein Topogramm des Torsos (30) des Lebewesens (P) ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der
Bereich des Lebewesens (P), für den der Volumendatensatz auf
genommen werden soll, der Thorax, das Abdomen und/oder die
Pelvis des Lebewesens (P) sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Topogramm
ein laterales Topogramm (50) des Kopfes des Lebewesens (P)
ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 5, bei dem der Bereich
des Lebewesens (P), für den der Volumendatensatz aufgenommen
werden soll, die Schädelbasis und/oder das Cerebrum ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem basierend auf
der Analyse der dem Topogramm (50) zugeordneten Bilddaten der
Winkel (α) der Schädelbasis des Kopfes bestimmt wird, um eine
Gantry (7) des Computertomographen während der Aufnahme des
Volumendatensatzes geeignet zu neigen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die
dem Topogramm (30, 50) zugeordneten Bilddaten mit Mitteln zur
Mustererkennung analysiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Mittel zur Muster
erkennung ein neuronales Netz umfassen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die
dem Topogramm (30) zugeordneten Daten mit einem semantischen
Modell eines Lebewesens verglichen werden.
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