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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Bildgebungssysteme
und mehr im Einzelnen auf ein Verfahren zeitlicher Änderungen,
das Doppel- oder Mehrfachenergiedekompositionsbilder verwendet.
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Hintergrund
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Bildgebende
Vorrichtung, wie Röntgengeräte, werden
in weitem Rahmen sowohl bei medizinischen als auch bei industriellen
Anwendungen eingesetzt. Bildgebende Geräte verwenden oft eine zeitliche
Verarbeitung, um eine Veränderung
an einem Objekt im Laufe der Zeit festzustellen.
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Zeitliche
Verarbeitungssysteme beinhalten typischerweise die folgenden allgemeinen
Modulen:
Akquisitionsspeichermodul, Segmentationsmodul, Aufzeichnungsmodul,
Vergleichsmodul und Bericht- oder Auswertungsmodul. Die Eingangsbilder
sind 1-D, 2-D, 3-D, sie werden abgeleitet, synthetisiert oder fotomontiert,
wobei mehrere getrennte Bilder von einem einzigen Zeitpunkt miteinander
kombiniert werden, um ein größeres zusammengesetztes nahtloses
Bild zu erzeugen.
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Die
Feststellung von Veränderungen
in medizinischen Bildern eines Patienten, die bei zwei zeitlich
voneinander verschiedenen Gelegenheiten akquiriert worden sind,
beinhaltet ein großes
Potential zur Verbesserung der Diagnose. Das Aufkommen der digitalen
Bildgebung erlaubt eine computerunterstützte Feststellung und Identifizierung
dieser Veränderungen
und die Erzeugung eines „dissimilarity
(Unähnlichkeit)-Bildes", das die Veränderungsinformation
enthält.
Dieses Dissimilarity-Bild kann von einer Überwachungsperson ausgewertet
oder die Eingangsgröße einer
automatisierten Analysevorrichtung, wie eines CAD (computer assisted
diagnosis)-Algorithmus werden.
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Die
zeitliche Subtraktion ist ein gebräuchliches zeitliches Verarbeitungsverfahren,
bei dem Dissimilarity-Bilder unter Verwendung einer einfachen, pixelweisen
(pixel-by-pixel)
Subtraktion aufgezeichneter Bilder berechnet werden. Eine einfache
Subtraktion führt
aber zu Bildern mit geringem Kontrast und ist auch nicht robust
genug, wenn die beiden Ausgangsbilder unter Verwendung verschiedener Techniken
akquiriert worden waren.
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Bei
einem zeitlichen Subtraktonsbild sind die sich ergebenden Pixelwerte
(und damit die dargestellten Grauwerte) proportional den mit zeitlichem Abstand
akquirierten Dissimilarity-Bildern.
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Eingegebene
Bilder sind of so aufgezeichnet und verarbeitet, dass sie verschiedenen
Faktoren ausgleichen, wie etwa: den Unterschied der Positionierung
des Subjekts während
zweier Bildakquisitionen, den Unterschied in Akquisitionsparametern,
den Unterschied in der Bit-Auflösung
der Bilder und die Unterschiede in einer Vor- oder Nachbearbei tung, der
die Bilder ggfs. unterzogen worden sind.
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Der
Bildvergleich ist eine gebräuchliche
Aufgabe bei einer Anzahl von Anwendungen, einschließlich der
zeitlichen Verarbeitung von Mono-Modality-Bildern (1-D, 2-D, 3-D,
abgeleitet, synthetisiert, fotomontiert). Gebräuchliche Verfahren beinhalten
einfache arithmetische Operationen, einschließlich Subtraktion oder Addition,
die an diesen Bildern vorgenommen werden.
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Ein
anderes bildgebendes Verfahren ist die Doppelenergiesubtraktionsradiographie
(Dual-Energy-Subtraction Radiography), die die Energieabhängigkeit
der Röntgenstrahlschwächung durch
verschiedene Gewebe berücksichtigt.
Die Energiesubtraktion wird durch eine schnelle Sequenz von wenigstens
zwei Belichtungen auf verschiedenen Energieniveaus erreicht. Durch
die Verwendung eines Dekompositions-(Zerlegungs-)Algorithmus werden
getrennte Knochen- und Weichgewebebilder erhalten.
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Mit
dem vorerwähnten
Verfahren werden allgemein betrachtet die folgenden Radiographien
erzeugt: Das normale (Hochenergie)-Bild, das Niederenergiebild,
das Weichgewebebild und das Knochenbild. Jeweils für sich sind
diese Bilder zum Verständnis
räumlicher
Merkmale in dem weichen Gewebe und in Knochen nützlich, doch sind sie gegenwärtig nicht
besonders brauchbar, um zeitliche Veränderungen quantifizieren zu
können.
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Die
den gegenwärtigen
Bildgebungssystemen eigenen Nachteile haben es offenkundig gemacht,
dass eine neue Technik zur Quantifizierung zeitlicher Veränderungen
erforderlich ist. Diese neue Technik soll die bei einer zeitlichen
Verarbeitung gewonnene Informationsmenge wesentlich vergrößern. Dies
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Bildverarbeitungssystem
einen Datensatzgenerator in einem Bildcontroller, der einen ersten
abgeleiteten Untersatz (member) eines ersten Datensatzes (dataset)
aus zwei oder mehreren akquirierten Untersätzen des ersten Datensatzes
erzeugt. Der Datensatzgenerator erzeugt außerdem einen ersten abgeleiteten
Untersatz eines zweiten Datensatzes aus zwei oder mehr akquirierten
Untersätzen
des zweiten Datensatzes. Zeitliche Komparatoren in dem Bildcontroller
vergleichen den ersten abgeleiteten Untersatz des ersten Datensatzes
und den ersten abgeleiteten Untersatz des zweiten Datensatzes miteinander
und erzeugen daraus ein Vergleichssignal.
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Unter
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein bildgebendes
Verfahren das Erzeugen eines ersten abgeleiteten Untersatzes eines
ersten Datensatzes, das Erzeugen eines ersten abgeleiteten Untersatzes
eines zweiten Datensatzes, das Vergleichen der zeitlichen Veränderung zwischen
dem ersten abgeleiteten Untersatz des ersten Datensatzes und dem
ersten abgeleiteten Untersatz des zweiten Datensatzes und das Erzeugen
eines zeitlichen Veränderungsbildes.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass sie Gesichtspunkte
der zeitlichen Bildgebung bei der Bildgebung auf mehreren Energieniveaus
beinhaltet. Ein anderer Vorteil liegt darin, dass durch weniger
bildgebende Vorgänge
mehr Information erhalten wird.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung und können auch den in den beigefügten Patentansprüchen beson ders
aufgeführten Merkmalen
und Kombinationen im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung entnommen werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung werden einige lediglich beispielhaft angegebene Ausführungsformen
beschrieben, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen
ist, in der:
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1 eine schematische Darstellung
eines Bildgebungssystems gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung ist;
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2 ein teilweises schematisches
Schaltdiagramm der 1 ist:
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3 eine Liste von Ausgangsdaten
des Untersatzes des Datensatzes für den Datensatzgenerator gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ist;
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4 ein Blockdiagramm eines
zeitlichen Komparatorsystems gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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5 ein Blockdiagramm eines
dualen Bildgebungssystems gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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6 ein Blockdiagramm der
verschiedenen zeitlichen Paaren entsprechenden Abschnitte eines zeitlichen
Vergleichscontrollers gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist.
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Detaillierte Beschreibung
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Die
vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf ein Bildverarbeitungssystem
veranschaulicht, das insbesondere auf medizinischem Gebiet eingesetzt
werden kann. Die vorliegende Erfindung ist aber, wie für den Fachmann
ohne Weiteres verständlich,
auch für
verschiedene andere Anwendungszwecke brauchbar, die eine zeitliche
Bildgebung benötigen.
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Bezugnehmend
auf die 1, 2 ist dort das Bildverarbeitungssystem 10 mit
einem Bildcontroller 12 veranschaulicht. Der Bildcontroller 12 beinhaltet eine
zeitliche Verarbeitungseinheit 14 mit einem Satz zeitlicher
Komparatoren 15 und einem Datensatzgenerator 31.
Der Bildcontroller 12 weist auch verschiedene andere bildgebende
Komponenten auf, wie ein Bedienerinterface 29, einen Großspeicher 38,
eine Bildrekonstruktionseinrichtung 41 und ein Datenakquisitionssystem 42 (DAS),
die alle an einen Host-Computer und ein Display 43 angekoppelt
sind und im Nachfolgenden noch besprochen werden.
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Das
Bildverarbeitungssystem 10 beinhaltet auch eine Röntgenstrahlquelle 30 auf
einer Gantry 20, die einen Röntgenstrahlenfluss 22 durch
ein Objekt 24 auf einer Liege 25 erzeugt. Das
System 10 weist außerdem
einen Röntgenstrahldetektor 26 auf, der
mit der Gantry 20 gekoppelt ist und dazu dient den Röntgenstrahlenfluss 22 zu
empfangen und Detektorsignale zu erzeugen.
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Der
Bildcontroller 12 empfängt
die Detektorsignale zu einer Analyse zeitlicher Veränderungen. Der
Datensatzgenerator 31 in dem Bildcontroller 12 akquiriert
akquirierte Untersätze
des Datensatzes und erzeugt davon abgeleitete Untersätze des
Datensatzes. Die zeitlichen Komparatoren 15 empfangen die
Datensatz-Untersätze
und vergleichen die Untersätze
der verschiedenen Datensätze.
Der Bildcontroller 12 erzeugt dann ein zeitliches Vergleichsbild
wenigstens zweier abgeleiteter Datensatz-Untersätze.
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Wesentlich
ist es darauf hinzuweisen, dass bei der vorliegenden Ausführungsform
für jeden,
jeweils einen verschiedenen Energieniveau zugeordneten Untersatz
eines Datensatzes ein eigener zeitlicher Komparator 15 vorgesehen
sein kann.
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Eine
Ausführungsform
des zeitlichen Komparators 15 beinhaltet ein Akquisitionsspeichermodul,
ein Segmentationsmodul, ein Aufzeichnungsmodul, ein Vergleichsmodul
und ein Bericht- oder Auswertungsmodul.
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Das
Akquisitionsspeichermodul in dem zeitlichen Komparator 15 enthält akquirierte
Hoch- und Niederenergiebilder und abgeleitete Weichgewebe- und Knochenbilder,
die von dem Datensatzgenerator 31 empfangen wurden.
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Die
von dem Akquisitionsspeichermodul in der Reihenfolge sortierten
Bilder sind 1-D, 2-D, 3-D, abgeleitet, synthetisiert oder fotomontiert,
derart, dass mehrere getrennte Bilder von einem einzigen Zeitpunkt
zur Erzeugung eines größeren zusammengesetzten
nahtlosen Bildes miteinander kombiniert sind. Für den Fachmann versteht sich,
dass das Akquisitionsspeichermodul Bilder von fast jeder beliebigen
digitalen Bildgebungsquelle (z.B. Radiographie, Fluoroskopie und
Computertomographie) enthalten kann, die einem Mehrfachenergie-Bildgebungsmodus
zugänglich
ist.
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Das
Segmentationsmodul empfängt
die Bilder von dem Akquisitionsspeichermodul und erzeugt durch automatisierte
oder Handeinwirkung auf das Bedienerinterface 29 oder auf
die Bedienerkonsole 28 interessierende Bereiche unter den
Röntgenbildern
oder den Datensatz-Untersätzen.
Oftmals ist das ganze Bild der interessierende Bereich.
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Das
Aufzeichnungsmodul empfängt
die Signale für
den interessierenden Bereich von dem Segmentationsmodul, es verwendet
Aufzeichnungsverfahren und erzeugt damit ein Aufzeichnungssignal. Wenn
die für
eine Analyse zeitlicher Veränderungen interessierenden
Bereiche klein sind, können
Festkörperaufzeichnungstransformationen,
einschließlich
Translation, Rotation, Vergrößerung und
Zuschneiden vorgenommen werden, die ausreichen, um ein Bilderpaar
zu einem ersten Zeitpunkt (t1) und einen
zweiten Zeitpunkt (t2) aufzuzeichnen. Wenn aber
die interessierenden Bereiche groß sind, wobei sie fast das
ganze Bild umfassen, werden, wie in dem Fall der bevorzugten Ausführungsform,
elastische Warp-Transformationen
angewandt.
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Eine
Art der Implementierung der Warp-Aufzeichnung ist die Verwendung
einer pyramidalen Vorgangsweise mit mehreren Maßstäben und mehreren Bereichen.
Bei dieser Vorgangsweise wird bei jedem Maßstab eine verschiedene Unterschiede
hervorhebende Kostenfunktion verwendet. Solche Kostenfunktionen
sind Korrelationsverfahren, wie mathematische Korrelation und Vorzeichenwechselmessung oder
statistische Verfahren, wie Entropiemessungen und Analyse wechselseitiger
Information.
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Für die Warp-Aufzeichnung
werden Bilder mit einem vorgegebenen Maßstab neu abgetastet (re-sampled)
und anschließend
in mehrere Bereiche unterteilt. Für verschiedene Bereiche werden
Verschiebungsvektoren und Kontrastabstimmungen berechnet. Die Bilder
werden dann von Neuem abgetastet und der Warp-Aufzeichnungsvorgang
wird bei dem nächst
größeren Maßstab wiederholt
bis der vorbestimmte endgültige
Maßstab
erreicht ist. Bei anderen Gelegenheiten wird eine Kombination einer festen
und einer elastischen Transformation verwendet wie dies bei der
bevorzugten Ausführungsform der
Fall ist.
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Das
Vergleichsmodul empfängt
das Segmentierungssignal und das Aufzeichnungssignal und berechnet
ein Maß der
Unähnlichkeit
(Dissimilarity) zwischen den aufgezeichneten Bildern und erzeugt daraus
ein Vergleichssignal. Der Vergleich der aufgezeichneten Bilder wird
auf verschiedene Weise vorgenommen. Zusätzlich zu oder anstelle der
Verwendung einer einfachen Subtraktion der aufgezeichneten Bilder
voneinander, um das Dissimilarity-Bild zu erhalten, beinhaltet das
System ein verbessertes Divisionsverfahren, das als [S(t1)·S(t2)]/[S(t2)·S(t2) + Φ] beschrieben
ist, wobei die skalare Konstante Φ > 0 ist.
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Das
Berichts- oder Auswertungsmodul empfängt das Vergleichssignal und
liefert dem Benutzer die Display- oder Quantifizierungsmöglichkeit,
um die Ergebnisse des zeitlichen Vergleichs bildlich darzustellen
oder zu quantifizieren. Ergebnisse der zeitlichen Vergleiche werden
gleichzeitig dargestellt oder unter Verwendung eines logischen Operators
auf der Basis eine vorher spezifizierten Kriteriums übereinander
gelegt.
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Für den quantitativen
Vergleich werden Farbtabellen der übereinander liegenden Bilder
verwendet. Das sich ergebende Bild wird ggfs. einer automatisierten
Mustererkennungstechnik unterzogen, um eine weitere qualitative
Analyse oder ggfs. eine von Hand erfolgende oder automatisierte
quantitative Analyse des Forschungsergebnisses vorzunehmen. Die
sich ergebende Kombination wird auf einem Mehrfarben-Überlagerungsdisplay
dargestellt.
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Das
Bericht- oder Auswertungsmodul liefert dem Benutzer Display- und
Quantifizierungsmöglichkeiten,
um die Ergebnisse des zeitlichen Vergleichs bildlich darzustellen
und/oder zu quantifizieren. In der Praxis werden praktisch alle
zur Verfügung
stehenden zeitlichen Bildpaare für
die Analyse benutzt.
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Bezugnehmend
auf 3 ist dort eine
Liste 33 von Datei-Untersatzausgangsgrößen des Dateigenerators 31 (21) gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Der
Datensatzgenerator 31 erzeugt Datensätze mit Untersätzen, die
mehrdimensionale Bilder sein können.
Diese Bilder können
akquiriert (A) oder abgeleitet (D) sein, und ein einzelner Datensatz braucht
nicht vollständig
zu sein, d.h. nicht alle Untersätze
stehen zur Verfügung.
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Akquirierte
Untersätze
aus dem Akquisitionsspeichermodul werden von dem Datensetgenerator 31 aus
dem Speicher (z.B. der Großspeichereinheit 38),
einem früheren
Zeitpunkt entsprechend, oder von der Bildrekonstruktionseinrichtung 41 geholt,
die Signale von dem DAS 42 empfängt. Abgeleitete (dekomposierte)
Untersätze
ergeben sich aus der Kombination von vorhandenen Untersätzen (akquiriert
oder abgeleitet), einschließlich
solcher, die in der Vergangenheit akquiriert oder abgeleitet wurden. Zu
zwei verschiedenen Zeiten akquirierte oder abgeleitete Untersätze müssen nicht
notwendigerweise die gleiche Zahl oder die gleiche Type haben.
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Der
Datensatzgenerator 31 ist entweder für Dual-Energiebildgabe oder
bei alternativen Ausführungsformen
für Mehrfach-Energiebildgabe
geeignet. Im Dual-Energiefall werden H-, B-, S- oder L-Datensätze zu zwei
Zeitpunkten t1 und t2 generiert.
H entspricht hoher Energie, L entspricht niedriger Energie, S entspricht
Weichgewebe und B entspricht Knochen.
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Die
vorliegende Ausführungsform
ist mit lediglich vier Energieniveaus H, S, B und L veranschaulicht,
es versteht sich aber, dass der Mehrfach-Energieansatz der vorliegenden
Erfindung jede beliebige Zahl Bilder bei der Akquisition und bei
den zeitlichen Sequenzen beinhaltet.
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Zur
Klarstellung, die dargestellte Ausgangsgröße des Datensatzgenerators
beinhaltet H1(t1), dargestellt
durch den allgemeinen Fall A1(tl).
Der Datensatzgenerator erzeugt aber bei alternativen Ausführungsformen
eine praktisch unbeschränkte
Anzahl von Datensatz-Untersätzen,
bspw. akquirierte Daten, z.B. A1(t1) , A2(t1) und Ai(ti) bis AM(t1) und A1(t2) und A1(tP) bis A1(tK). M bedeutet die Zahl der Energieniveaubilder
und K gibt die Zahl der aufgenommenen zeitlichen Bilder an, wie
dies an sich bekannt ist.
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Für abgeleitete
Datensatz-Untersätze
ist D1(t1) gleich
L(t1) für
den Dualenergiefall oder das Energieniveau eines anderen abgeleiteten
Untersatzes, wie es für
den Mehr-Bilderfall an sich bekannt ist. Wesentlich ist, dass der
Mehrbilderfall Untersätze
bis DN(tK) umfasst,
was fast jede beliebige Zahl Energieniveaus bis zu N für bis zu
K zeitlichen Veränderungen
beinhaltet.
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Bezugnehmend
auf 4 ist dort ein Blockdiagramm
eines allgemeinen zeitlichen Komparationssystems 51 gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Der Datensatzgenerator 31 erzeugt
einen Untersatz des Datensatzes p und einen Untersatz irgendeines anderen
Datensatzes. Diese Signale werden von dem zeitlichen Komparator 54 empfangen.
Der zeitliche Komparator erzeugt ein Vergleichssignal, das auf den
beiden, zu verschiedenen Zeiten akquirierten oder abgeleiteten Datensatz-Untersätzen basiert. Der
zeitliche Komparator 54 empfängt und benutzt Signale gemeinsam
mit anderen zeitlichen Komparatoren, um den Wirkungsgrad zu maximieren
und das Vergleichssignal zu erzeugen.
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5 veranschaulicht einen
Zeitvergleich 53 verschiedener zeitlicher Paare. Der Dualenergiefall ist
veranschaulicht; die vorliegende Erfindung umfasst aber auch Ausführungsformen
für Mehrfachenergiesysteme,
wie dies bereits erörtert
wurde.
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Bei
Dualenergiesystemen werden Bilder von dem Datensatzgenerator 31 in
dem zeitlichen Komparatorcontroller 55 empfangen, der eine
Unterstufe der zeitlichen Verarbeitungseinheit 14 ist.
Der Controller 55 für
den zeitlichen Komparator beinhaltet mehrere (bis zu vier im Dualenergiefall)
zeitliche Komparatoren 57, 59, 61, von
denen jeder ein Segmentationsmodul, ein Aufzeichnungsmodul, ein
Vergleichsmodul und ein Berichts- oder Auswertungsmodul aufweist.
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Jeder
der zeitlichen Komparatoren 57, 59, 61 benutzt
die Daten gemeinsam mit den anderen zeitlichen Komparatoren und
erzeugt in Abhängigkeit
von den miteinander geteilten Daten und den Dualenergiedaten Vergleichssignale.
Mit anderen Worten beinhaltet der Controller 55 des zeitlichen
Komparators die Architektur des Vergleichssystems. Er definiert, wie
jeder einzelne zeitliche Komparator in dem Datensatz zugreift, und
wie diese Komparatoren untereinander verbunden sind.
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Bezugnehmend
auf 6 ist dort ein Blockdiagramm 63 der
parallelen, verschiedenen zeitlichen Paaren entsprechenden Abschnitte
eines zeitlichen Vergleichscontrollers gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Bilder H(t1) und H(t2) werden
in einem ersten Segmentationsmodul 64 des ersten zeitlichen Komparators 65 von
dem Datensatzgenerator 31 empfangen. Ein erstes Aufzeichnungsmodul 66 empfängt das
Signal des ersten Segmentationsmoduls 64, ein erstes Vergleichsmodul 67 empfängt das Signal
der ersten Aufzeichnung und ein erstes Bericht- oder Auswertmodul 68 empfängt das
erste Vergleichssignal. Es versteht sich, dass das Dualenergie-Beispiel
nicht beschränkend
zu verstehen ist und das Mehrfach-Energiesysteme ebenfalls mit umfasst sind.
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Die
Bilder S(t1) und S(t2)
werden, wie dargestellt, in einem zweiten Segmentationsmodul 69 eines
zweiten zeitlichen Komparators 70 empfangen. Ein zweites
Aufzeichnungsmodul 71 empfängt das Signal des zweiten
Segmentationsmoduls, ein zweites Vergleichsmodul 72 empfängt das
zweite Aufzeichnungssignal und ein zweites Berichts- und Auswertmodul 74 empfängt das
zweite Vergleichssignal.
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Die
Bilder B(t1) und B(t2)
werden, wie veranschaulicht, in einem dritten Segmentationsmodul 73 eines
dritten zeitlichen Komparators 74 empfangen. Ein drittes
Aufzeichnungsmodul 75 empfängt das Signal des dritten
Segmentationsmoduls, ein drittes Vergleichsmodul 76 empfängt das
dritte Aufzeichnungssignal und ein drittes Berichts- oder Auswertungsmodul 78 empfängt das
dritte Vergleichssignal.
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Die
Bilder L(t1) und L(t2)
werden, wie dargestellt, in einem vierten Segmentationsmodul 77 eines vierten
zeitlichen Komparators 88 empfangen. Ein viertes Aufzeichnungsmodul 79 empfängt das
Signal von dem vierten Segmentationsmodul, ein viertes Vergleichsmodul 80 empfängt das
vierte Aufzeichnungssignal und ein viertes Berichts- oder Auswertungsmodul 81 empfängt das
vierte Vergleichssignal. Es versteht sich, dass das System jede
beliebige Zahl parallel zueinander gekoppelter zeitlicher Komparatoren
enthalten kann.
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Eine
Schiebevektorinformation 82 wird gemeinsam zwi schen irgendwelchen
Segmentations-, Aufzeichnungs-, Vergleichs- oder Berichts- oder
Auswertungsmodulen benutzt. Die Schiebevektoren gehen von aufeinanderfolgenden
parallelen Modulen oder Mehrfachtandemmodulen aus. Deshalb kann die
in einem Modul akquirierte Information dazu verwendet werden, andere
Abschnitte der verschiedenen Bild- oder Datensatzpaare teilhaben
zu lassen oder zu verfeinern.
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Im
Betrieb beinhaltet das Bildgebungsverfahren das Erzeugen eines ersten
akquirierten Untersatzes eines ersten Datensatzes und das Erzeugen eines
ersten akquirierten Untersatzes eines zweiten Datensatzes. Es werden
ein erster abgeleiteter Untersatz des ersten Datensatzes und ein
erster abgeleiteter Untersatz des zweiten Datensatzes erzeugt. Zwischen
dem ersten akquirierten Untersatz des ersten Datensatzes und dem
ersten akquirierten Untersatz des zweiten Datensatzes wird eine
zeitliche Veränderung
analysiert, und es wird ein Bild der zeitlichen Veränderung
erzeugt. Es versteht sich, dass dieses Verfahren so ausgeweitet
werden kann, dass es zahlreiche miteinander in Verbindung stehende Untersätze und
zeitliche Bildmodulen beinhaltet.
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Das
Folgende ist ein Beispiel eines zeitlichen Analyseberichtsverfahrens
dualer Energie bei einer Brustkrebsbildgabe gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Zunächst
wird an dem Patienten eine Dualenergie-Untersuchung vorgenommen,
die dann mit einem zeitlichen Analysesystem weiter verarbeitet wird.
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Eine
zeitliche Analyse identifiziert zwei auffällige, bösartige Läsionsmerkmale in dem Weichgewebebild.
In dem Knochenbild identifiziert ein zeitlicher Analysevorgang in
dem zeitlichen Komparator einen verkalkten Knoten, der einen gutartigen
Prozess und eine Knochenläsion
anzeigt. Die zeitliche Analyse fährt
damit fort, eine zweite Dualenergie untersuchung der vorerwähnten, identifizierten
Abschnitte vorzunehmen. Auf der Synthesestufe zeigt das Übereinanderlegen
dieser Ergebnisse an, dass einer der Weichgewebeknoten gleich dem
auf dem Knochenbild erscheinenden verkalkten Knoten ist. Dem Betrachter
wird sodann ein Hochenergiebild gezeigt, das mit einer Technik akquiriert
wurde, die ähnlich
der gebräuchlichen Übung bei
Brustradiographie mit Einzelenergie ist. Außerdem wird dem Betrachter das
gleiche Bild mit Markierungen gezeigt, die die Ergebnisse der den
Bilddaten überlagerten
zeitlichen Analysevorgänge
anzeigen. Das zweite Bild wird gleichzeitig auf einem zweiten Hard-
oder Softcopy-Bilddisplay dargestellt oder mit den anderen Bildern
durch Software auf einem Softcopy-Display abwechselnd gezeigt. Das
zweite Bild ist alternativ mit verschiedenen Markierungen für verschiedene
räumliche
Bereiche überlagert.
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Aus
dem Vorstehenden geht hervor, dass auf dem Fachgebiet ein neues
Bildverarbeitungssystem geschaffen wurde. Es versteht sich, dass
die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
lediglich für
eine der vielen speziellen Ausführungsformen
beispielhaft ist, die Anwendungen der Prinzipien der vorliegenden
Erfindung beinhalten. Zahlreiche auch andere Anordnungen erschließen sich
dem Fachmann, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen,
wie er durch die anschließenden
Patentansprüche
definiert ist.
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- 10
- Bildverarbeitungssystem
- 12
- Bildcontroller
- 14
- Zeitliche
Verarbeitungseinheit
- 15
- Satz
zeitlicher Komparatoren
- 20
- Gantry
- 22
- Röntgenstrahlfluss
- 24
- Objekt
- 25
- Liege
- 26
- Röntgenstrahldetektor
- 28
- Bedienerkonsole
- 29
- Benutzerinterface
- 30
- Röntgenstrahlquelle
- 31
- Datensatzgenerator
- 33
- Liste
- 38
- Großspeichereinheit
- 41
- Bildrekonstruktionseinrichtung
- 42
- Datenakquisitionssystem
- 43
- Host-Computer
und Display
- 51
- Allgemeines
zeitliches Komparatorsystem
- 53
- Zeitlicher
Vergleich
- 54
- zeitlicher
Komparator
- 55
- Controller
für zeitlichen
Komparator
- 57,59,61
- zeitliche
Komparatoren
- 63
- Blockdiagramm
- 64
- erstes
Segmentationsmodul
- 65
- Erster
zeitlicher Komparator
- 66
- Erstes
Aufzeichnungsmodul
- 67
- Erstes
Vergleichsmodul
- 68
- Erstes
Bericht- oder Auswertemodul
- 69
- Zweites
Segmentationsmodul
- 70
- Zweiter
zeitlicher Komparator
- 71
- Zweites
Aufzeichnungsmodul
- 72
- Zweites
Vergleichsmodul
- 73
- Drittes
Segmentationsmodul
- 74
- Zweite
Bericht- oder Auswertemoduls
- 75
- Drittes
Aufzeichnungsmodul
- 76
- Drittes
Vergleichsmodul
- 77
- Viertes
Segmentationsmodul
- 78
- Drittes
Bericht- oder Auswertemodul
- 79
- Viertes
Aufzeichnungsmodul
- 80
- Viertes
Vergleichsmodul
- 81
- Viertes
Bericht- oder Auswertemodul
- 82
- Schiebevektorinformation