DE102005035783A1

DE102005035783A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontrastverbesserten medizinischen Bildgebung

Info

Publication number: DE102005035783A1
Application number: DE102005035783A
Authority: DE
Inventors: Fanny Jeunehomme; Serge Louis Muller; Razvan Gabriel Iordache
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2006-03-23
Also published as: FR2873835A1; US20060025680A1

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Brustvaskularisierung aus Projektionsbildern, die sich aus den Abschwächungen eines Röntgenstrahls durch die Brust in Gegenwart eines injizierten Kontrastmediumproduktes ergeben, ist offenbart. Eine Reihe Projektionsbilder wird bei verschiedenen Orientierungen des Strahls bezüglich der Brust akquiriert. Die Projektionsbilder werden so behandelt, dass sich eine Rekonstruktion eines dreidimensionalen Modells der beobachteten Brust ergibt.

Description

Hinweis auf verwandte Anmeldungen:
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der französischen Patentanmeldung 04 08380, Anmeldetag: 29. Juli 2004, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hier mit einbezogen wird.

Hintergrund der Erfindung:

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft die medizinische Bildgebung, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Mammografie unter Verwendung von Strahlung, wie etwa Röntgenstrahlen.

Eine Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung bezieht sich auf die medizinische Bildgebung eines Objektes unter Zuhilfenahme einer Kontrastverbesserung. Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine verbesserte Sichtbarmachung eines beabsichtigten Bildes eines belebten oder nicht belebten Objekts, wie etwa eines Organs oder eines Merkmals eines menschlichen Körpers. Die verbesserte Sichtbarmachung kann in einem solchen Objekt z.B. innere Merkmale wie Unregelmäßigkeiten, Hohlräume, Risse, Läsionen und Tumore erkennen lassen. Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft die Mammografie, insbesondere wenn diese, d.h. die ver besserte Sichtbarmachung dazu verwendet wird, eine Vaskularisierung einer Brust durch Injektion eines Kontrasterhöhungsmittels, wie eines iodisierten Produktes oder Mittels sichtbar zu machen. Die Injektion eines Kontrastmittels bei der Röntgenbildgebung, insbesondere bei einer Mammografie, ist eine an sich bekannte Technik. Insbesondere Tumore zeigen eine Vaskularisierung die viel dichter ist als bei gesundem Gewebe, und das Kontrastmittel dringt viel schneller und in stärkerer Konzentration in diese Gebiete ein. Darüber hinaus liefern die Röntgenbildgebung und die Injektion des Kontrastmittels ein im Vergleich zu dem Rauschen des Jodsignals schwaches Kontrastverhältnis. Die Röntgenbildgebung gestattet deshalb, insbesondere wenn sie von der Injektion eines Kontrastmittels begleitet ist, die Identifizierung des Tumors und dessen Ortes.

Die Röntgenbildgebung beinhaltet aber eine gewisse Beschränkung insoweit, als die erhaltenen Bilder Projektionsbilder sind. Mit anderen Worten geben diese Bilder die Schwächung des jeweiligen Strahls der Strahlung wieder, wobei jeder Bildpunkt der Durchdringung der ganzen Brust in der Dicke des Tumors und des anderen Gewebes entspricht. Die US-A-2002/0003861 A1 beschreibt ein System, dass die Visualisierung der Verbesserung bei Brustgeweben in 2D beschreibt.

Die ein Kontrastmittel verwendende bekannte Röntgenbildgebung hat Nachteile, die von einer Reihe von Gründen herrühren, etwa der Schwierigkeit im Hinblick auf die Notwendigkeit den Film auszuwechseln und die Schwierigkeit die akquirierten Filme zu entwickeln, eine hohe Akquisitionsrate zu erreichen.

Es wurde auch schon vorgeschlagen bei der Magnetreso nanzbildgebung, die ein 3D-Modell der Brust liefert, ein Kontrastmedium oder Kontrastmittel zu verwenden.

Kurze Beschreibung der Erfindung:

Eine Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verbesserung der Wirksamkeit der auf dem Gebiet der Mammografie durch Röntgenstrahlen und Injektion des Kontrastmittels (CMM-Contrast Medium Mammografie) vorhandenen Beobachtungsmittel. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Brust in der Weise untersucht, dass aus Schwächungen eines Röntgenstrahls beim Durchqueren der Brust in Gegenwart des injizierten Kontrastmediums sich ergebende Projektionsbilder gesampelt werden. Eine Reihe Projektionsbilder wird unter verschiedenen Strahlorientierungen in Bezug zu der Brust aufgenommen und die Projektionsbilder werden durch die Rekonstruktion eines dreidimensionalen (3D) Modells der beobachteten Brust verarbeitet.

Eine Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beobachtung der Schwächung der Röntgenstrahlen beim Durchdringen einer Brust in Gegenwart eines injizierten Kontrastmediums. Eine Folge von Projektionsbildern der Schwächung des Strahls unter verschiedenen Orientierungen im Vergleich mit der Brust wird aufgenommen und die Projektionsbilder werden weiterverarbeitet, wozu die Rekonstruktion eines visuellen dreidimensionalen (3D) Modells der Brust gehört.

Das Verständnis einer Ausführungsform der Erfindung wird durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung erleichtert, wobei auf die zugehörigen Figuren Bezug genommen wird in denen:
1 eine diagrammartige schematische Darstellung ist, die ein Beispiel einer zeitlichen Verteilung der verschiedenen Stufen eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wiedergibt,
2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Bildakquisition gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wiedergibt,
3 ein repräsentatives Flussdiagramm ist, das eine Ausführungsform der Erfindung benutzt,
4 ein Flussdiagramm ist, das einer erfindungsgemäße Ausführungsvariante der vorherigen zeitlichen Korrektur (retiming) entspricht,
5 ein Flussdiagramm ist, das einer Variante der späteren zeitlichen Korrektur (retiming) zur Bildrekonstruktion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entspricht und
6 ein Zeitablaufdiagramm einer Dualenergie-Ausführungsform der Erfindung ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Eine Ausführungsform der Erfindung gilt für ein sogenanntes Full Field Digital Mammography System (FFDM) (digitales Gesamtfeldmammografiesystem). FFDM gestattet es, eine große Folge von Bildern während des Einbringens des Kontrastmediums in die Brust zu erhalten, derart, dass diese Bilderfolge das Kontrastmedium bei dessen zeitlichem Vordringen wiedergibt.
Wie in 1 veranschaulicht, wird die Akquisitionsstufe jeder Bilderfolge 100, 200, 300, von denen jede Folge zur Ausarbeitung eines entsprechenden geometrischen Modells 150, 250, 350 dient, in der folgenden Weise durchgeführt. Die Brust 10 wird, wie dies in 2 dargestellt ist, unter ein Aufnahme- oder Sensormittel 20, das ortsfest sein kann und unterhalb eines Strahlungsmittels, wie einer Strahlungsquelle 30, platziert, das sich unterhalb des Sensors 20, beispielsweise auf einem Schwenkarm 40, auf und ab bewegen und/oder rotieren kann. Diese Akquisition einer Folge (Serie) von Bildern von Projektionen wird hinsichtlich jeweils ausgewählter Strahlungsparameter, die einem jeweils gewünschten Protokoll zugehören, optimiert. Typischerweise weist der Strahl der Strahlung eine starke Intensität auf, d.h. er wurde einer starken Beschleunigungsspannung, typischerweise oberhalb 45 kVp unterworfen.
Die Energie oder Frequenz der Strahlung ist durch Verwendung eines weiten (dicken) Filters, d.h. etwa typischerweise einer Dicke von 0,5 mm, auf Kupfer- oder Zinkbasis optimal eingestellt. Es wird ein Spektrum erzielt, das so nah wie möglich dem Spektrum einer monochromatischen Röntgenstrahlquelle ist, deren Energie gerade unter dem Anfang des Schwächungsparameters (k-Kante) eines jodhaltigen Kontrastmittels, wie es bei einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann, liegt. Diese Optimierung des Strahls legt die mittlere Energie des Spektrums so fest, dass in der jeweils besten Weise die Kontrastunterschiede zwischen dem Kontrastverbesserungsmedium, wie etwa dem jodhaltigen Produkt und dem Gewebe sichtbar gemacht werden. Als Ergebnis dieser Optimierung wird die Gesamtstrahlungsdosis so beschränkt, dass an der abzubildenden Person eine Vielzahl Belichtungen vorgenommen werden können.
Eine vorher aufgezeichnete Tabelle gibt optimale Strahlungsparameter an, die für verschiedene Parameter der Bildakquisition gelten. Diese Akquisitionsparameter, von denen die optimalen Parameter abhängen, sind z. B. die Dicke der betrachteten Brust und deren augenscheinliche Zusammensetzung, wie auch die Größe der Kompression, die auf die Brust zur Einwirkung kommt.
Das erste geometrische Modell 150 gibt die Brust wieder, wenn diese noch nicht mit irgendeinem Kontrastmediumsprodukt gefüllt ist. Dieses erste 3D Modell wird hier als Maske bezeichnet. Im Folgenden wird der gleiche Ausdruck dazu verwendet, die Projektionsbilder der Folge zu bezeichnen, die zu ihrer Rekonstruktion gedient hat.
Die Akquisition einer Bilderfolge 100a, 100b, 100c ... 200a, 200b, 200c ... 300a, 300b, 300c ... entspricht deshalb einer fortschreitenden Verschwenkung des Armes 40 und der Strahlenquelle 30 um die Brust 10, die in einer festen Position auf dem Sensor 20 liegt.
Die hier verwendete Rekonstruktion wird durch eine geometrische Verarbeitung der Projektionen auf den Sensor 20 durchgeführt, wobei das 3D Modell unter einer Näherung abgeleitet wird, die eine Folge identischer Projektionen zu den aufgenommenen Projektionen ergeben hätte. Vor der Rekonstruktion jedes geometrischen Modells 150, 250, 350 wird eine zeitliche Korrektur (retiming) jedes der Projektionsbilder 100a, 100b, 100c ausgeführt, um eine gegebenenfalls vorhandene, unfreiwillige Bewegung der Brust 10 bezüglich des Sensors 20 auszugleichen, die in den akquirierten Bildern oder bei der Quantifizierung der Kontrastmediumsaufnahme Artefakte erzeugen kann. Im Verlaufe des Einbringens des Kontrastmediumproduktes kann der Patient sich nämlich geringfügig bewegt haben und/oder die Akquisitionsmittel können einen unerwünschten geometrischen Spalt aufweisen.
Bei einer Ausführungsvariante kann dieses räumliche retiming nach der Rekonstruktion jedes der 3D Modelle stattfinden, d.h. bei jedem der 3D Modelle 150, 250, 350.
Der aufgezeichnete Kontrast und dessen Abnahme werden dann ausgewertet, um so viele Informationen wie möglich zur Aufdeckung einer etwaigen Pathologie zu gewinnen. Deshalb wird bei dieser Stufe eine zeitliche Korrektur (retiming) jedes 3D-Volumens der Sequenz bezüglich des "Masken" Volumens als ein Mittel ausgeführt, um eine eventuelle Bewegung des Patienten während der Akquisition zu kompensieren.
Bei dieser Ausführungsvariante kann die zeitliche Korrektur bezüglich jedes der nachfolgenden Volumina an dem Maskenvolumen selbst vorgenommen werden.
Ein Rekonstruktionsalgorithmus berücksichtigt die aufgezeichnete Intensität, insbesondere nach der Anwendung einer logarithmischen Funktion auf die Intensitätswerte, wie sie auf dem Sensor 20 auftreten. Der Logarithmus der aufgezeichneten Schwächung ist in der Tat deutlich proportional den Konzentrationen des Kontrastmittelprodukts auf das der Strahl auf seinem Durchgangsweg trifft. Diese logarithmischen Werte können den Werten der in der Brust vorhandenen Mediumkonzentration zugeordnet werden. Die Werte können dank der dreidimensionalen Rekonstruktion in dem Volumen des dreidimensionalen Modells verteilt werden. Nachdem sie auf diese Weise, beispielsweise in Gestalt von in Abhängigkeit von den entsprechenden Werten mehr oder weniger ausgeprägten Ab schattungen positioniert wurden, können diese Werte zu einer Beurteilung von dem Arzt herangezogen werden. Bei einer Ausführungsvariante kann das 3D Modell auf nicht lineare Weise konstruiert werden, indem eine Verarbeitung mit dem Ziel stattfindet, eine spezifische illustrative Darstellung, d.h. eine für das Bild besonders ästhetisch ansprechende, der Kontrasverbesserungsvisualisierung zu erzielen.
Es wird eine Folge von Modellen 150, 250, 350 und 3D (Volumina) erhalten, von denen jedes einen fortschreitenden Kontrast wiedergibt. Jedes Volumen der Folge wird einer Verarbeitung unterzogen, um die Kontrasterhöhungssignalinformation zu extrahieren. Die Verarbeitung kann einen oder mehrere Behandlungsschritte umfassen, beispielsweise an jedem geometrischen Punkt die Subtraktion oder Wegnahme des Kontrasterhöhungssignals an dem gleichen Punkt wie bei dem Maskenvolumen (Stufe 700 in 4). Auf diese Weise eliminiert die Subtraktion in jedem Volumen die Signale, welche Signale sind, die von Anfang an vorhanden waren und die über die verschiedenen Gewebe vorhanden sind. Nach dieser Subtraktion bleiben nurmehr die Kontrasterhöhungssignale, die exklusiv vom Vorhandensein des Kontrastmittels herrühren. Das nach der Subtraktion erhaltene Volumen veranschaulicht deshalb exklusiv die Vaskularisierung der Brust.
Die physikalische Größe des Schächungsfaktors und des verwendeten Kontrastmittels ist ebenso bekannt wie das Strahlungsspektrum des Strahls von der Quelle 30. Außerdem ist es beispielsweise möglich, aus dieser bekannten Information den Schwächungsfaktor, den effektiven Wert der Konzentration des Schwächungsproduktes für jeden Ort in dem dargestellten Volumen zu bestimmen. Der Wert der Konzentration des jodhaltigen Schwächungsproduktes wird bei jedem aufeinander folgenden 3D Modell während der Immersion veranschaulicht (z. B. in mg/cm³). Der Satz dieser den Kontrastwerten und/oder Werten bezüglich der Konzentration an jodhaltigen Produkten zugeordneter 3D Modelle wird deshalb als eine für die Immersion vollständig repräsentative Sequenz benutzt. Es kann eine Behandlung dieses Kontrastfortschritts implementiert werden, um an jedem Ort eine kinetische Information zu liefern. Diese Behandlung kann ein 3D Modell ergeben, welches die Verteilung der kinetischen Werte der Kontrastbilder in dem Brustvolumen veranschaulicht. So veranschaulicht z.B. dieses 3D Modell die Größe der maximalen Steigung des Kontrastfortschrittes an jedem Punkt durch mehr oder weniger dunkle Zonen. Ein anderer kinetischer Parameter der veranschaulicht werden kann, ist der Wert des zeitlichen Integrals des Kontrastes für jeden betrachteten Punkt der Brust.
Darüber hinaus kann z.B. eine räumliche Filterung jedes 3D Modells (vor oder nach der Subtraktion) angewandt werden, um das durch Rauschen bedingte Kontrastverhältnis, insbesondere in den Gebieten zu erhöhen, die möglicherweise Läsionen entsprechen. Diese Gebiete sind typischerweise größer als die Höhe des jeweiligen Detektorbildelementes.
Außerdem kann z.B. die Verarbeitung der 3D-Volumina zur Extraktion der Kontrasterhöhungsinformation durch die Berechnung parametrischer Bilder (z.B. maximaler Gradient der Zunahme, positives Kontrasterhöhungsintegral, das von der CT/MRI-Bildgebung bekannt ist) zur Charakterisierung der Kontrastveränderung durchgeführt werden.
Die Behandlung kann mittels einer Informationstechnologie aus einem Computerprogramm geschehen, das solche ver schiedenen Behandlungen durchführen kann. Das Computerprogramm kann mit überwachten Lernverfahren ausgestattet sein, die Bezugsdaten berücksichtigen können, welche bestimmten, in einen Speicher der Vorrichtung eingegeben Pathologien entsprechen. Die Vorrichtung vergleicht die Bezugsdaten mit den in dem 3D Modell angetroffenen Daten, um so irgendwelche möglichen Ähnlichkeiten oder Verbindungen zwischen den akquirierten Werten und den Bezugswerten zu identifizieren und eine potentielle Diagnose, beispielsweise zur Identifizierung bestimmter Pathologien abzugeben. Diese automatischen Diagnosemittel sind z. B. für die Akquisition bestimmter Bezugsdaten in Form von vorher eingegebenen Datensätzen geeignet. Sie können auch Mittel zur Akquisition der Bezugsdaten als Ergebnis verschiedener Diagnosen aufweisen, die während des Gebrauchs der Vorrichtung ausgeführt wurden, wobei die Ergebnisse von der Vorrichtung oder von einem Arzt ausgegeben wurden.
3 ist ein allgemeines Flussdiagramm, das den vorbeschriebenen verschiedenen Behandlungsstufen entspricht. Die Akquisitionsstufe ist bei 400 angegeben; die Vorbehandlungsstufe ist bei 500 angegeben und die Rekonstruktionsstufe ist bei 600 angegeben. Jede Zeile in dem Flussdiagramm gibt die Rekonstruktion eines unterschiedlichen 3D-Modells in der Folge dieser Modelle wieder. Die Stufe 700 entspricht der Nachbehandlung oder -verarbeitung, die die dem Kontrastfortschritt eigene kinetische Information abgibt. Die Stufe 800 ist die Stufe für die Visualisierung der 3D Modelle und der zugehörigen Ergebnisse.
Die 4, 5 zeigen die Positionierung der Korrektur(retiming-)stufe, und zwar wenn die Korrektur vor (4) und nach (5) der Rekonstruktionsstufe 600 ausgeführt wird. In 5 ist die Stufe 660 die Stufe für die Subtraktion von Kontrasten zwischen dem rekonstruierten Modell und der Maske. Die Vorbehandlungsstufe 500 kann in ähnlicher Weise auf alle Betriebsarten und Ausführungsformen angewandt werden, die das Rauschen/Kontrastverhältnis bei jeder vor der Rekonstruktion projizierten Ansicht, beispielsweise durch Subtraktion, räumliche Filterung oder zeitliche Korrektur verbessern können. Die Rekonstruktion des 3D Modells kann auch auf Projektionsbilder bei allen Ausführungsformen angewandt werden, die bereits Gegenstand eines Subtraktionsverfahrens und einer logarithmischen Behandlung waren. Die Aufeinanderfolge von für das Kontrastbild repräsentativen 3D Modellen kann deshalb im Vergleich mit dem die Maske bildenden Modell mit einem Bildschirm dargestellt werden.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann die Brust, einer doppelten Strahlenbelichtung entsprechend, zwei verschiedenen Strahlungsenergien ausgesetzt werden, um das Kontrastbild so besser wiederzugeben. Um die gleiche Strahlorientierung zu erzielen, wird die Brust in zwei sehr nahe beieinander liegenden Intervallen zwei verschiedenen Strahlungsenergien (Frequenzen) ausgesetzt. Es ist bekannt, dass das Kontrastmittelprodukt sich hinsichtlich der Abschwächung, abhängig von der Strahlungsenergie, der es ausgesetzt ist, verschieden verhält. Wenn somit die beiden erhaltenen Projektionsbilder voneinander abgezogen werden, kann der spezielle Einfluss des Kontrastmittelprodukts ermittelt werden. Das die beiden einander zugeordneten Akquisitionen trennende Intervall sollte so kurz wie möglich sein, um, soweit irgend möglich, alle von einer Bewegung des Patienten herrührende Ungenauigkeiten oder bewegungsbedingte Artefakte zu vermeiden. Die Substraktion zwischen diesen beiden Akquisitionen kann durch eine gewichtete Subtraktion ersetzt werden, die so definiert ist, dass die Sichtbarmachung des jodhaltigen Produktes optimiert ist, oder sie kann sogar durch eine kompliziertere Kombination jedes der erhaltenen Projektionsbilder ersetzt werden, um optional zusätzliche Messungen der abgebildeten Brust, wie die zusammengedrückte Dicke, zu beinhalten, um so eine quantitative Information über Jod oder eine andere Kontrastmittelkonzentration in jedem Punkt des Volumens zu erhalten.
Die doppelte Belichtung erfolgt für jede der die Bildfolgen bildenden Projektionen, d.h. jedes 100a, 100b, 100c, ... 200a, 200b, 200c ... 300a, 300b, 300c ... Bild, das zu einer Bildfolge gehört, ist deshalb das Ergebnis dieser Subtraktion. Die Ergebnisse der doppelten Strahlungsbelichtung sind in dem jeweils erhaltenen 3D Modell veranschaulicht. Schlussendlich wird eine 3D Modellfolge erhalten, in der jedes 3D Modell das Ergebniss einer doppelten Strahlungsbelichtung darstellt. Die beiden jeweils eine unterschiedliche Energie aufweisenden Akquisitionen können durchgeführt werden, indem ein bestimmtes Intervall nach der Injektion eines jodhaltigen oder eines anderen Kontrastverstärkungsprodukts eingehalten wird, wie dies in 6 veranschaulicht ist.
Die oben beschriebenen abgewandelten Ausführungsformen und Behandlungsschritte können auf die Doppelenergie-Ausführungsvariante angewandt werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet deshalb die Verwendung von 3D-FFDM zur kontrastverstärkten Bildgebung, insbesondere der Brust; die Verwendung eines linearen Rekonstruktionsverfahrens, das die Quantifi zierung der Kontrastaufnahme in jedem Punkt des Volumens gestattet; und die Verwendung eines nicht linearen Rekonstruktionsverfahrens, das die Optimierung der 3D Bildvisualisierung ermöglicht.
Eine Ausführungsform der Erfindung ergibt eine Mammografierekonstruktion oder Tomosynthese der Brustvaskularisierung (der Angio-Mammografie), die ein verbessertes Rauschen/Kontrastverhältnis zeigt und die auch die Vorteile einer dreidimensionalen Betrachtung bietet. Auf diese Weise erlaubt eine Ausführungsform der Erfindung die Lokalisierung einer Läsion in dem Volumen und eine genauere Charakterisierung der Art der angetroffenen Läsion. Die Tiefe und die Ausdehnung von abgebildeten Tumoren können ebenfalls identifiziert werden.
Darüber hinaus ermöglicht eine Ausführungsform der Erfindung die Veranschaulichung der kinetischen Parameter der Kontrastbilder in drei Dimensionen, wie sie auch die Identifizierung einer bestimmten für gewisse Läsionen typischen Kinetik erlaubt. So macht es eine Ausführungsform der Erfindung möglich, das Vorliegen von mehrzentrischen oder multifokalen Krebsherden oder Karzinomen zu beurteilen. Eine Ausführungsform der Erfindung gestattet auch eine besonders zuverlässige Überwachung während einer Radiotherapie.
Eine Ausführungsform der Erfindung erlaubt es, negative Biopsien zu verhüten und Untersuchungen mittels magnetischer Strahlung (MRI) zu vermeiden, die ein kostspieligeres Verfahren bedeuten können.
Darüber hinaus können das Verfahren und die Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung für die Mammografie FFDM (Full Field Digital Mammography)-Einrichtungen mit Röntgenstrahlen (Quelle und Bildaufnahmeeinrichtung), die auch sonst Verwendung finden, zu Detektionszwecken und für diagnostische Ansichten heranziehen.
Eine Gerätevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bietet wegen ihrer Verwendung von Röntgenstrahlen eine bessere Zugänglichkeit als ein MRI-Bildgebungsgerät.
Schließlich erlaubt es eine Ausführungsform der Erfindung eine visuelle Darstellung der Vaskularisierung der Brust mit einer räumlichen Auflösung zu erzielen, die besser und/oder größer ist, als sie direkt mit Magnetresonanzbildgebung erzielbar wäre, und mit einer in gleichem Maße ausreichenden zeitlichen Auflösung.
Der Fachmann kann Abwandlungen des Aufbaus und/oder der Bauweise und/oder der Funktion und/oder der Ergebnisse und/oder der Verfahrensschritte der beschriebenen Ausführungsformen und deren Äquivalente ausführen oder vorschlagen, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie er durch die Patentansprüche definiert ist, zu verlassen.

Claims

Bildgebungsvorrichtung, die aufweist: Mittel (20, 30, 40) zum Akquirieren einer Reihe von Bildern (100, 200, 300) bei verschiedenen Orientierungen einer Strahlungslieferungseinrichtung, die sich aus der Abschwächung der Strahlung beim Durchgang durch ein Objekt (10) ergeben; Mittel, um dem Objekt ein Kontrastmediumsprodukt beizubringen; und Mittel zum Implementieren einer Bildbehandlung, die eine Rekonstruktion eines dreidimensionalen Modells (150, 250, 350) des abgebildeten Objekts (10) beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die aufweist: Mittel zum Durchführen von zwei Bildbelichtungen des Objekts mit zwei in gleicher Weise orientierten und verschiedene Energien aufweisenden Strahlen derart, dass das Kontrastmedium für diese beiden Energien verschiedene Abschwächungen erzeugt; und Mittel, um den Abschwächungsunterschied zwischen den beiden Bildbelichtungen auszuwerten.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die aufweist: Mittel (550, 650) zur Bild-Zeitkorrektur (refining), die dazu geeignet sind, mögliche Unvollkommenheiten oder Artefakte, die von einer unerwünschten Bewegung während der Bildakquisition herrühren, zu kompensieren.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Mittel zur Korrektur (retiming) (550, 650) auf den Bildern (100, 200, 300) vor der Rekonstruktion des dreidimensionalen Modells (150, 250, 350) implementiert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Mittel zur Korrektur (retiming) (550, 650) auf dem dreidimensionalen Modell (150, 250, 350) implementiert sind, nachdem das Modell in drei Dimensionen rekonstruiert wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 bei der die Mittel zur Korrektur (retiming) bezüglich eines Maskenmodells des Objekts angewandt werden, bevor das Kontrastmedium dem Objekt beigebracht wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Mittel zur logarithmischen Verarbeitung der gesampelten Abschwächungen aufweist, um eine lineare Behandlung der auf diese Weise erhaltenen Werte zu liefern, wobei das Ergebnis in dem dreidimensionalen Modell in Form rekonstruierter Werte wiedergegeben ist, die für Konzentrationen des Kontrastmediumproduktes an verschiedenen Objektorten kennzeichnend sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Mittel zur Erzielung einer nicht linearen Behandlung der akquirierten Bilder (100, 200, 300) zur Optimierung der Kontrastvergrößerungsvisualisierung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Mittel zum Erlangen einer Folge von dreidimensionalen Modellen (150, 250, 350) aufweist, von denen jedes einem unterschiedlichen Augenblick des kontrastverbesserten Bildes entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Mittel zum Gewinnen einer Information über den erhöhten Kontrast durch Subtraktion (660) eines Maskenvolumens aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Mittel zum Gewinnen einer Information bezüglich des erhöhten Kontrastes durch Abschätzung des Abschwächungsfaktors des Kontrastmediums unter Verwendung eines Spektralmodells des Bildakquisitionsverfahrens aufweist, derart, dass das sich ergebende Bild in physikalischen Einheiten skaliert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Mittel zum Gewinnen der Information bezüglich des erhöhten Kontrasts durch räumliche Filterung von 3D Volumina aufweist, um das Kontrast-/Rauschverhältnis für Beobachtungen des Objekts zu erhöhen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Mittel zum Gewinnen einer Information bezüglich des erhöhten Kontrastes durch Berechnung von parametrischen Bildern zur Charakterisierung einer Kontrastveränderung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, das Mittel zum Bestimmen und Darstellen von Werten einer maximalen Kontrastzunahme in der Zeit an verschiedenen Objektorten (10) auf dem dreidimensionalen Modell (150, 250, 350) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, das Mittel zum Bestimmen und Darstellen von zeitlichen Intregrationswerten eines Kontrasterhöhungsbildes an verschiedenen Objektorten (10) auf dem dreidimensionalen Modell (150, 250, 350) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Mittel zur Behandlung der in dem dreidimensionalen Modell (150, 250, 350) verteilten Abschwächungen aufweist, um eine Klassifizierung von Zonen des Objektes (10) in Kategorien zu gewinnen.
Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Mittel zur Klassifizierung eine Ähnlichkeit zwischen gesampelten Daten und einer Bezugsklassifikation zugeordneten Daten aufweisen.
Bildgebungsverfahren, das beinhaltet: Akquirieren (20, 30, 40) einer Folge Bilder (100, 200, 300) bei verschiedenen Orientierungen einer Strahlungslieferungseinrichtung, die sich aus Abschwächungen der Strahlung beim Durchgang durch ein Objekt (10) geben; dem Objekt ein Kontrastmediumsprodukt beibringen; und Rekonstruieren eines dreidimensionalen Modells (150, 250, 350) des abgebildeten Objektes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17.
Computerprogramm, das Programmcodemittel beinhaltet, um bei auf einem Computer laufendem Programm die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 17 zu implementieren.
Computerprogrammprodukt, das ein in einem Computer verwendbares Medium mit in dem Medium vorhandenen, computerlesbaren Programmcodemitteln aufweist, wobei die computerlesbaren Programmcodemittel die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 17 implementieren.
Gebrauchsgegenstand zur Verwendung in einem Computersystem, wobei der Gebrauchsgegenstand ein comupterlesbares Medium mit in dem Medium vorhandenen, computerlesbaren Programmcodemitteln aufweist und wobei die Programmcodemittel die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 17 implementieren.
Maschinenlesbare Programmspeichereinrichtung, die in verständlicher Weise ein Befehlsprogramm enthält, das von der Maschine ausführbar ist, um die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 17 durchzuführen.
Erzeugtes oder gespeichertes oder übermitteltes oder empfangenes Signal, wobei das Signal ein Befehlsprogramm beinhaltet, das von einer Maschine durchführbar ist, um die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 17 auszuführen.