DE102005052993B4 - Verfahren zur automatisierten Auswertung eines dreidimensionalen Abbildes eines seitensymmetrischen Organsystems - Google Patents

Verfahren zur automatisierten Auswertung eines dreidimensionalen Abbildes eines seitensymmetrischen Organsystems Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Auswertung eines dreidimensionalen Abbildes (1) eines seitensymmetrischen Organsystems (11) aufweisend: – Segmentieren des Organsystems (11) im dreidimensionalen Abbild (1), – Deformation des segmentierten Organsystems (11), sodass das deformierte Organsystem (11') zwei bezüglich ihrer äußeren Form spiegelsymmetrische Hälften umfasst, – Ermitteln von Unterschieden (17) zwischen beiden spiegelsymmetrischen Hälften des deformierten Organsystems (11') anhand eines Vergleiches der einen Hälfte mit der anderen Hälfte, und – Darstellen der ermittelten Unterschiede (17).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Auswertung eines dreidimensionalen Abbildes eines seitensymmetrischen Organsystems.
  • Abbildungsverfahren, bei denen ein dreidimensionales Abbild von Organsystemen eines zu untersuchenden Patienten angefertigt wird, sind in der medizinischen Bildgebung aufgrund der ausgezeichneten diagnostischen Möglichkeiten fest etabliert. Die hierbei verwendeten Verfahren – wie beispielsweise die Computertomographie oder die Magnet-Resonanz-Tomographie – erzeugen dabei große Datenmengen. Beispielsweise fertigen moderne Computer-Tomographen in wenigen hundert Millisekunden dutzende von Schnittbildaufnahmen an. Die entstehende große Anzahl von Aufnahmen lassen sich von einem Radiologen oft nur mit sehr großem Zeitaufwand auswerten. Zusätzlich erhöht sich bei der Auswertung großer Datenmengen die Gefahr, dass Befunde übersehen werden.
  • Bei der Auswertung seitensymmetrisch angelegter Organe ist es für den Radiologen hilfreich und oft sogar notwendig, beide Seiten der Organe miteinander vergleichend zu analysieren. Oftmals zeigt erst ein seitendifferenter Befund Pathologien auf oder – im umgekehrten Fall – stellt sich ein anscheinend suspekter Befund in einer Hälfte des Organsystems als eine harmlose Normvariante heraus, wenn er auch in der anderen Hälfte des Organsystems vorkommt.
  • Insbesondere bei onkologischen Fragestellungen müssen große Datenmengen ausgewertet werden, da oftmals der ganze Körper des Patienten oder zumindest große Teile davon nach metastasentypischen Läsionen abzusuchen sind. Ein typisches Beispiel ist das Plasmozytom, das sich an vielen Stellen des Skeletts manifestieren kann. Seitendifferente Befunde gelten hier in Bezug auf eine mögliche Metastasierung als besonders verdächtig.
  • Daraus resultiert ein steigender Bedarf an automatischen Auswerteverfahren, die den Anwender, insbesondere den Radiologen unterstützen, indem sie verdächtige Stellen besonders markieren, auf die der Anwender anschließend sein Augenmerk richtet.
  • In der DE 103 57 205 A1 und in der korrespondierenden US 2005/0148852 A1 wird jeweils ein Verfahren zur automatischen Erzeugung von Ergebnis-Bildern eines Untersuchungsobjekts anhand von Schnittbilddaten offenbart. Hierbei werden zuwächst in Abhängigkeit einer diagnostischen Fragestellung eine Zielstruktur ermittelt und ein anatomisches Normmodell, dessen Geometrie anhand von Modellparametern variierbar ist, automatisch an die Zielstruktur angepasst. Auf Basis des angepassten Normmodells erfolgt eine Segmentierung, und bezüglich der diagnostischen Fragestellung relevante anatomische Strukturen des Untersuchungsobjekts werden separiert, indem diese Strukturen mit Hilfe des Normmodells identifiziert werden. Anschließend werden die relevanten anatomischen Strukturen separiert visualisiert und/oder für eine spätere Visualisierung gespeichert.
  • Die DE 199 20 300 A1 offenbart ein Verfahren zum Aufspüren pathologischer Veränderungen im menschlichen Körper unter Verwendung von Magnet-Resonanz-Scannern, wobei ein 3D-Bilddatensatz automatisch mit älteren Bilddatensätzen des gleichen Patienten und/oder mit anatomischen Atlanten zur Ermittlung krankhafter Veränderungen verglichen wird.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Auswertung eines dreidimensionalen Abbildes eines seitensymmetrischen Organsystems zu weiten Teilen automatisiert wird, insbesondere zur automatischen Detektion seitendifferenter Befunde.
  • Die Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand weiterer Ansprüche.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Auswertung eines dreidimensionalen Abbildes eines seitensymmetrischen Organsystems nach Anspruch 1 weist folgende Verfahrensschritte auf:
    • – Segmentieren des Organsystems im dreidimensionalen Abbild,
    • – Deformation des segmentierten Organsystems, sodass das deformierte Organsystem zwei bezüglich ihrer äußeren Form spiegelsymmetrische Hälften umfasst,
    • – Ermitteln von Unterschieden zwischen beiden spiegelsymmetrischen Hälften des deformierten Organsystems anhand eines Vergleiches der einen Hälfte mit der anderen Hälfte, und
    • – Darstellen der ermittelten Unterschiede.
  • Anhand dieses Verfahrens wird in einem ersten Schritt das Organsystem im dreidimensionalen Abbild segmentiert, um eine Form des Organsystems zu erhalten. Das segmentierte seitensymmetrische Organsystem ist zwar weitgehend spiegelsymmetrisch, jedoch können beide Hälften des Organsystems noch nicht einem direkten Vergleich unterzogen werden, da aufgrund natürlicher Seitenvariationen beide Hälften nur in seltenen Fällen deckungsgleich bezüglich ihrer Form sein werden. Beispielsweise ist die Wirbelsäule bei einer leichten Skoliose schief, sodass sie, obwohl sie prinzipiell seitensymmetrisch angelegt ist, in diesem speziellen Fall nicht spiegelsymmetrisch ist.
  • In einem zweiten Verfahrensschritt erfolgt eine Deformation des segmentierten Organsystems dergestalt, dass das Organsystem zwei bezüglich ihrer Form spiegelsymmetrische Hälften aufweist. Eine derartige Deformation kann dabei mittels sogenannter nicht-rigider Registrierungsalgorithmen („nonrigid-registration”), wie sie beispielsweise in der US 2005/0190189 A1 beschrieben sind, erfolgen.
  • Da nach der Deformation das Organsystem zwei bezüglich seiner Form spiegelsymmetrische Hälften aufweist, lässt sich in einem dritten Verfahrensschritt ein Vergleich beider Hälften des deformierten Organsystems auf einfache Weise durchführen. Unterschiede zwischen beiden Hälften werden durch den Vergleich beider Hälften aufgedeckt und einem Anwender dargestellt. Der Anwender kann nun sein Augenmerk auf die ermittelten Unterschiede lenken, sodass dieses Verfahren ihn bei der Beurteilung des Abbildes unterstützt.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Deformation des segmentierten Organsystems dadurch, dass eine der beiden Hälfen des segmentierten Organsystems gespiegelt und so deformiert wird, dass sie der anderen Hälfte bezüglich ihrer äußeren Form entspricht. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Deformation des segmentierten Organsystems dadurch, dass eine der beiden Hälfen des segmentierten Organsystems gespiegelt und die andere Hälfte so deformiert wird, dass sie der gespiegelten Hälfte bezüglich ihrer äußeren Form entspricht. Beide Ausführungsformen haben den Vorteil, dass jeweils nur eine Hälfte des segmentierten Organsystems deformiert wird, sodass Rechenzeit gespart wird.
  • In einer Ausführungsvariante erfolgt die Spiegelung einer Hälfte des segmentierten Organsystems derart, dass eine Spiegelebene, an der die Spiegelung durchgeführt wird, automatisch ermittelt wird.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante wird die Spiegelebene nach folgenden Verfahrensschritten ermittelt:
    • – Extrahieren zweidimensionaler Schichtbilder aus dem Abbild des Organsystems,
    • – Ermitteln von Flächenschwerpunkten der zweidimensionalen Schichtbilder, und
    • – Ermitteln der Spiegelebene anhand der Flächenschwerpunkte.
  • Diese Ausführungsvariante hat den Vorteil, dass das Organsystem bezüglich der so ermittelten Spiegelebene eine weitgehende Symmetrie aufweist. Der Verfahrensschritt, bei dem eine der beiden Hälften so deformiert wird, dass sie in ihrer Form mit der anderen Hälfte übereinstimmt, kann auf einfachere Weise ausgebildet werden, da mögliche Rotationen und Translationen vor einer Deformation nicht mehr – oder zumindest nur in sehr geringem Maße – berücksichtigt werden müssen.
  • Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass die Deformation des segmentierten Organsystems an ein spiegelsymmetrisches Normmodell des Organsystems erfolgt. Ein derartiges Normmodell kann beispielsweise aus Patientenkollektiven erstellt werden, sodass ein tatsächlich abgebildetes Organsystem dem Normmodell bereits weitgehend entspricht. Eine Spiegelung einer Hälfte des Organsystems ist bei dieser Ausführungsvariante nicht notwendig.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Auswertung eines dreidimensionalen Abbildes eines seitensymmetrischen Organsysteme nach Anspruch 7 weist folgende Verfahrensschritte auf:
    • – Segmentieren des Organsystems im dreidimensionalen Abbild,
    • – Deformation eines spiegelsymmetrischen Normmodells des Organsystems unter Angleichung des spiegelsymmetrischen Normmodells an das Organsystem,
    • – Ermitteln von Unterschieden zwischen beiden Hälften des Organsystems anhand eines Vergleiches korrespondierender Bereiche der beiden Hälften des Organsystems, wobei die korrespondierenden Bereiche anhand des deformierten Normmodells ermittelt werden, und
    • – Darstellen der ermittelten Unterschiede.
  • Bei diesem Verfahren wird nun das Organsystem selbst nicht deformiert, sondern ein spiegelsymmetrisches Normmodell an das Organsystem deformiert. Dadurch, dass das undeformierte Normmodell spiegelsymmetrisch ist, sind bezüglich der Spiegelsymmetrie korrespondierende Bereiche des Normmodells bekannt. Diese korrespondierenden Bereiche werden durch die Deformation des Normmodells ebenso deformiert und dienen beim Organsystem nun dazu, korrespondierende Bereiche im Organsystem zu ermitteln. Die Unterschiede zwischen den Hälften des Organsystems können so auf einfache Weise ermittelt werden.
  • Beiden erfindungsgemäßen Verfahren, also dem Verfahren gemäß Anspruch 1 und dem Verfahren gemäß Anspruch 7, liegt das übergeordnete Problem zugrunde, dass ein Vergleich zwischen beiden Hälften erst dann möglich ist, wenn die korrespondierenden Bereiche in beiden Hälften bekannt und identifiziert sind. In einem Fall wird dies durch die Deformation des Abbildes des Organsystems erreicht, im anderen Fall durch die Deformation eines spiegelsymmetrischen Normmodells.
  • In einer Ausgestaltungsform des Verfahrens erfolgt die Ermittelung der Unterschiede durch einen Vergleich korrespondierender Voxel, insbesondere deren Signalstärke, der einen und der anderen Hälfte. Dadurch können Unterschiede zwischen beiden Hälften auf in einer den Voxeln entsprechenden Auflösung ermittelt werden. Neben einer bildlichen Darstellung können die Daten, die aus dem voxelweisen Vergleich beider Hälften gewonnen wurden, in einer Rechnereinheit gespeichert und anderwärtig ausgewertet werden. Beispielsweise kann daraus ein Wert ermittelt werden, der quantitativ den Unterschied zwischen beiden Hälften kennzeichnet.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Darstellung der Unterschiede zwischen beiden Hälften in Form eines Subtraktionsbildes. Bei dem Subtraktionsbild wird eine Hälfte des deformierten Organsystems von der anderen gespiegelten Hälfte subtrahiert. Auf diese Weise können seitendifferente Befunde besonders prägnant dargestellt werden, da sich seitengleiche Befunde durch die Subtraktion im Bild aufheben.
  • In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Darstellung der Unterschiede in einem Bild dadurch, dass Bereiche mit Unterschieden zwischen beiden Hälften in der Darstellung gesondert gekennzeichnet werden. Bevorzugterweise werden Bereiche mit Unterschieden zwischen beiden Hälften farbkodiert entsprechend der Stärke der Unterschiede dargestellt. Auf diese Weise kann ein Radiologe sofort erkennen, in welchen Bereichen seitendifferente Befunde besonders auftreten.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Darstellung erfolgt die Kennzeichnung der Bereiche mit Unterschieden in Abhängigkeit eines Schwellenwertes, wobei nur diejenigen Bereiche des Organsystems gekennzeichnet werden, deren Unterschiede größer als der Schwellenwert sind. Auf diese Weise können kleinere seitendifferente Befunde, die auf einer natürlichen Seitenvariation beruhen und daher nicht stark ausgeprägt sind, ausgeblendet werden. Bevorzugterweise lässt sich der Schwellenwert bei der Darstellung interaktiv von einem Anwender ändern.
  • Der Schwellenwert ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens als variabler Schwellenwert ausgebildet, dessen Wert je nach Ort im Organsystem variiert. Auf diese Weise kann ein Unterschied einer gewissen Stärke, der in einem bestimmten Bereich des Organsystems aufgrund nicht physiologischer Vorgänge als nicht pathologisch zu werten ist, von einem Unterschied der gleichen Stärke, der aber in einem anderen Bereich des Organs als pathologisch zu werten ist, auch unterschiedlich bewertet und dargestellt werden. Beispielsweise können die Knochen der rechten und der linken Hand bei einem Rechtshänder aufgrund des unterschiedlichen Gebrauchs beider Hände deutlich größere physiologische Unterschiede aufweisen als beispielsweise die Oberarmknochen. Durch den variablen Schwellenwert kann dies berücksichtigt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung können in der Darstellung Bereiche mit den kleinsten und/oder grölten Unterschieden gesondert gekennzeichnet werden.
  • Ausführungsvarianten des Verfahrens sehen vor, dass das dreidimensionale Abbild mittels Magnet-Resonanz-Tomographie, Computer-Tomographie, Ultraschall-Bildgebung oder optischer Tomographie erstellt wird.
  • Das Verfahren sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Übersicht über die Verfahrensschritte am Beispiel eines Bildes der Oberschenkelknochen,
  • 2 eine Ausführungsform der Deformation der Oberschenkelknochen zum Erhalt zweier spiegelsymmetrischer Bildhälften,
  • 3 eine weitere Ausführungsform der Deformation der Oberschenkelknochen zum Erhalt zweier spiegelsymmetrischer Bildhälften,
  • 4 das Verfahren zum Erhalt einer Symmetrieebene, bezüglich der das Organsystem im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ist,
  • 5 den Vergleich zweier spiegelsymmetrischer Hälften, und
  • 6 bis 8 verschiedene Darstellungsformen des erhaltenen Ergebnisses.
  • 1 zeigt schematisch die Verfahrensschritte, die bei der Auswertung seitensymmetrisch angelegter Organsysteme eingesetzt werden. Das hier anhand der Zeichnung erläuterte Ausführungsbeispiel wird an einem Teil des Skelettsystems – genauer an den Oberschenkelknochen 11 – demonstriert, funktioniert aber in analoger Weise bei allen seitensymmetrisch angelegten Organsystemen, wie z. B. bei dem Gehirn oder bei der Muskulatur, und selbst dann, wenn das Organ zwar seitensymmetrisch, aber nicht paarig angelegt ist, wie z. B. die Wirbelsäule. Ziel des Verfahrens ist es, eine automatische Auswertung des Organsystems bezüglich seitendifferenter Befunde durchzuführen. Seitendifferente Befunde sind beispielsweise bei onkologischen Fragestellungen von zentraler Bedeutung, da sie Hinweise auf eine mögliche Metastasierung eines Tumors geben und so eine evtl. therapiebedürftige Progredienz der Erkrankung anzeigen.
  • Ausgangspunkt des Verfahrens ist ein dreidimensionales Abbild 1 des seitensymmetrisch angelegten Organsystems, in diesem Falle beider Oberschenkelknochen 11. Dieses Abbild enthält neben der auszuwertenden Organstruktur, den Oberschenkelknochen 11, auch weitere Organe und Gewebsarten, wie beispielsweise die Muskulatur 13 und Fettgewebe 15. In einem ersten Verfahrensschritt 3 werden die zu untersuchenden Oberschenkelknochen 11 im Abbild heraussegmentiert, um die Oberschenkelknochen 11 von Strukturen zu trennen, die für die Auswertung unerheblich sind. Durch die Segmentierung liegen die seitensymmetrisch angelegten Oberschenkelknochen 11 getrennt von anderen Strukturen, wie die Muskulatur 13 und das Fettgewebe 15, vor.
  • Die beiden Oberschenkelknochen 11 sind zwar seitensymmetrisch angelegt, allerdings kommt der Fall einer perfekten Seitensymmetrie in der Natur praktisch nicht vor. Daher werden in einem zweiten Verfahrensschritt 5 die Oberschenkelknochen 11 derart deformiert, sodass die deformierten Oberschenkelknochen 11' zwei in ihrer äußeren Form übereinstimmende, spiegelsymmetrische Hälften umfassen.
  • Anhand der beiden deformierten Hälften können nun seitendifferente Unterschiede 17 in einem dritten Verfahrensschritt 7 auf einfache Weise festgestellt werden. Die Unterschiede 17 werden markiert und einem Anwender, beispielsweise einem Radiologen, dargestellt.
  • 2 und 3 zeigen mögliche Ausführungsformen der Deformation des Abbildes der Oberschenkelknochen 21, 23, damit das Abbild der Oberschenkelknochen 21, 23 aus zwei in ihrer äußeren Form übereinstimmenden, spiegelsymmetrischen Hälften besteht.
  • In 2 ist deutlich zu sehen, dass der gespiegelte rechte Oberschenkelknochen 21' nicht vollständig mit dem linken Oberschenkelknochen 23 übereinstimmt. Um diesen Seitenunterschied auszugleichen, wird der linke Oberschenkelknochen 23 mittels sogenannter nicht-rigider Registrierungsalgorithmen („nonrigid-registration”), wie sie beispielsweise in der US 2005/0190189 A1 beschrieben sind, deformiert und an den gespiegelten rechten Oberschenkelknochen 21' angeglichen. Dadurch stimmt der linke Oberschenkelknochen 21 mit dem rechten Oberschenkelknochen 23 in seiner äußeren Form überein. Seitendifferente Befunde können dadurch in einfacher Weise durch einen Vergleich des rechten Oberschenkelknochens 21 mit dem deformierten linken Oberschenkelknochen detektiert werden.
  • In dem hier dargestellten Beispiel wird der linke Oberschenkelknochen 23 deformiert, um in seiner Form mit dem gespiegelten rechten Oberschenkelknochen 21' übereinzustimmen. Ebenso kann auch der gespiegelte rechte Oberschenkelknochen 21' deformiert werden, damit eine Übereinstimmung erreicht wird.
  • In 3 werden beide Oberschenkelknochen 21, 23 an ein spiegelsymmetrisches Normmodell 25 angeglichen. Die Angleichung erfolgt bevorzugterweise auch hier mittels einer nicht-rigiden Registrierung. Dadurch, dass beide Oberschenkelknochen 21, 23 dem Normmodell 25 entsprechend deformiert werden, sind sie in ihrer äußeren Form spiegelsymmetrisch. Unterschiede in der Knochenstruktur können nun auf einfache Weise durch einen Vergleich beider Hälften aufgedeckt werden.
  • Das in 3 gezeigte Normmodell 25 kann auch in einer anderen Ausgestaltungsvariante der Erfindung eingesetzt werden. Hier werden nicht die Oberschenkelknochen 21, 23 an das Normmodell 25 deformiert, sondern umgekehrt. Dadurch, dass korrespondierende, spiegelsymmetrische Bereiche im undeformierten Normmodell 25 bekannt sind, sind korrespondierende Bereiche im deformierten Normmodell ebenso bekannt und damit auch korrespondierende Bereiche beider Oberschenkelknochen 21, 23.
  • In 4 wird der Verfahrensschritt beschrieben, mit dem eine Symmetrieebene bezüglich des Organsystems gefunden wird. Durch diese Symmetrieebene wird erreicht, dass die Spiegelung der einen Hälfte auf die andere Hälfte möglichst deckungsgleich erfolgt. Die Deformationsalgorithmen können so einfacher ausgestaltet werden, da nur mehr nicht-rigide Deformationen berücksichtigt werden müssen. Etwaige Translationen bzw. Rotationen vor Anwenden der Algorithmen müssen – wenn überhaupt – nur in sehr geringem Maße durchgeführt werden.
  • Hier wird die Tatsache ausgenutzt, dass sich die beiden Oberschenkelknochen 21, 23 in Schichtbildern, die senkrecht zu der Symmetrieebene 27 der beiden Knochen 21, 23 angefertigt werden, im Wesentlichen symmetrisch darstellen. Bei den beiden Oberschenkelknochen 21, 23, die seitensymmetrisch bezüglich der Sagittalebene angelegt sind, sind Schnittbilder 29a, 29b, 29c, die in der Transversal- und (hier nicht gezeigt) in der Frontalebene angefertigt werden, im Wesentlichen symmetrisch.
  • In jedem dieser Schichtbilder 29a, 29b, 29c wird ein Flächenschwerpunkt 31a, 31b, 31c ermittelt. Anschließend wird eine Ebene 27 so durch die Flächenschwerpunkte 31a, 31b, 31c gelegt, dass die Summe der Abstandsquadrate der Flächenschwerpunkte 31a, 31b, 31c bezüglich der Ebene 27 minimal ist. Bezüglich der so erhaltenen Ebene 27 weisen die beiden Oberschenkelknochen 21, 23 bereits eine große Symmetrie auf, sodass für den Erhalt einer vollständigen Spiegelsymmetrie nur mehr kleinere Korrekturen der leicht seitendifferenter Formen anhand oben aufgeführter Algorithmen durchgeführt werden müssen.
  • Nachdem die beiden Oberschenkelknochen 21, 23 so deformiert worden sind, dass sie in ihrer äußeren Form spiegelsymmetrisch sind, kann auf einfache Weise ein Vergleich beider Seiten durchgeführt werden. Dies ist in 5 gezeigt. Der Vergleich beider Seiten kann voxelweise erfolgen, oder aber auch durch einen Vergleich größerer Bereiche. Seitendifferente Befunde, wie zum Beispiel durch Metastasen hervorgerufene Läsionen 41, 43 – hier im Knochenschaft lokalisiert – oder belastungsinduzierte Unterschiede 45 – hier im distalen Knochenvorsprung – werden so entdeckt und können daraufhin einem Anwender dargestellt werden.
  • 6 bis 8 zeigen mögliche Formen der Visualisierung der Unterschiede. In 6 werden die seitendifferenten Befunde nur dann gesondert markiert dargestellt, wenn ihr Unterschied oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes 51 liegt. In dem hier gezeigten Beispiel ist dies bei den metastasentypischen Läsionen 41, 43 im Bereich des Knochenschaftes der Fall, während der belastungsinduzierte Unterschied 45 beim distalen Knochenvorsprung so gering ist, dass er unterhalb des Schwellenwertes 51 liegt und so nicht gesondert markiert wird.
  • Der in 6 schematisch dargestellte Schwellenwert 51 kann auch als ein variabler Schwellenwert 53 ausgebildet sein, wobei der Schwellenwert 53 je nach Ort im Organsystem einen anderen Wert annimmt. Bei dem hier gezeigten Oberschenkelknochen 21 ist es beispielsweise vorteilhaft, den Schwellenwert 53 im Bereich der distalen Knochenvorsprünge größer zu wählen als im Bereich des Knochenschaftes. Durch einen unterschiedlichen Gebrauch des rechten und linken Beines als Sprungbein und Standbein beispielsweise kann im Bereich der distalen Knochenvorsprünge – induziert durch unterschiedliche Belastungen – ein größerer physiologischer Unterschied vorhanden sein als im Bereich des Knochenschaftes. Durch den variabel ausgebildeten Schwellenwert 53 kann dieser Tatsache Rechnung getragen werden.
  • 7 zeigt eine weitere mögliche Darstellung der seitendifferenten Befunde, bei dem Unterschiede je nach Stärke farbkodiert dargestellt werden. Zusätzlich sind in dieser Darstellung Bereiche gesondert gekennzeichnet, die den größten Unterschied 47 und den kleinsten Unterschied 49 aufweisen.
  • In einer anderen Ausführungsform kann ein hier nicht gezeigter Anwender den Schwellenwert 51 interaktiv bei der Betrachtung der Darstellung ändern. Dadurch kann der Anwender auf einfache Weise feststellen, ab welchem Schwellenwert 51 Unterschiede zwischen beiden Seiten relevant werden.
  • 8 zeigt eine weitere mögliche Darstellung der seitendifferenten Befunde mittels Subtraktionsmethode. Bei der Subtraktionsmethode wird eine gespiegelte Hälfte des deformierten Organsystems von der anderen Hälfte „subtrahiert”, sodass seitengleiche Befunde im Subtraktionsbild 55 sich gegenseitig auslöschen und Differenzen in der Darstellung deutlich erscheinen.

Claims (19)

  1. Verfahren zur Auswertung eines dreidimensionalen Abbildes (1) eines seitensymmetrischen Organsystems (11) aufweisend: – Segmentieren des Organsystems (11) im dreidimensionalen Abbild (1), – Deformation des segmentierten Organsystems (11), sodass das deformierte Organsystem (11') zwei bezüglich ihrer äußeren Form spiegelsymmetrische Hälften umfasst, – Ermitteln von Unterschieden (17) zwischen beiden spiegelsymmetrischen Hälften des deformierten Organsystems (11') anhand eines Vergleiches der einen Hälfte mit der anderen Hälfte, und – Darstellen der ermittelten Unterschiede (17).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformation des segmentierten Organsystems (21, 23) dadurch erfolgt, dass eine der beiden Hälfen (21) des segmentierten Organsystem (21, 23) gespiegelt und so deformiert wird, dass sie der anderen Hälfte (23) bezüglich ihrer äußerer Form entspricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformation des segmentierten Organsystems (21, 23) dadurch erfolgt, dass eine der beiden Hälfen (21) des segmentierten Organsystems (21, 23) gespiegelt und die andere Hälfte (23) so deformiert wird, dass sie der gespiegelten Hälfte (21') bezüglich ihrer äußeren Form entspricht.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelung der einen Hälfte (21) an einer automatisch ermittelten Spiegelebene (27) durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelebene (27) ermittelt wird, – indem aus dem Abbild (1) des Organsystems zweidimensionale Schichtbilder (29a, 29b, 29c) extrahiert werden, – indem Flächenschwerpunkte (31a, 31b, 31c) der zweidimensionalen Schichtbilder (29a, 29b, 29c) ermittelt werden, und – indem die Spiegelebene (27) anhand der Flächenschwerpunkte (31a, 31b, 31c) ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformation des segmentierten Organsystems (21, 23) anhand einer Deformation des Organsystems (21, 23) an ein spiegelsymmetrisches Normmodell (25) des Organsystems erfolgt.
  7. Verfahren zur Auswertung eines dreidimensionalen Abbildes (1) eines seitensymmetrischen Organsystems, aufweisend: – Segmentieren des Organsystems im dreidimensionalen Abbild (1), – Deformation eines spiegelsymmetrischen Normmodells (25) des Organsystems unter Angleichung des spiegelsymmetrischen Normmodells an das Organsystem (21, 23), – Ermitteln von Unterschieden zwischen beiden Hälften des Organsystems (21, 23) anhand eines Vergleiches korrespondierender Bereiche der beiden Hälften des Organsystems (21, 23), wobei die korrespondierenden Bereiche anhand des deformierten Normmodells (25) ermittelt werden, und – Darstellen der ermittelten Unterschiede (17).
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittelung der Unterschiede (41, 43, 45) durch einen Vergleich korrespondierender Voxel der einen und der anderen Hälfte erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Unterschiede (41, 43, 45) zwischen beiden Hälften in Form eines Subtraktionsbildes (55) dargestellt werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Bereiche mit Unterschieden (41, 43, 45) zwischen beiden Hälften in der Darstellung gesondert gekennzeichnet werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Bereiche mit Unterschieden (41, 43, 45) zwischen beiden Hälften farbkodiert dargestellt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnung der Bereiche mit Unterschieden (41, 43, 45) in Abhängigkeit eines Schwellenwertes (51) erfolgt, wobei nur diejenigen Bereiche des Organsystems gekennzeichnet werden, deren Unterschiede (41, 43) größer als der Schwellenwert (51) sind.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert (51) bei der Darstellung interaktiv von einem Anwender geändert werden kann.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert als ein variabler Schwellenwert (53) ausgebildet ist, dessen Wert je nach Ort im Organsystem variiert.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass in der Darstellung der Unterschiede die Bereiche mit den kleinsten und/oder größten Unterschieden (47, 49) gesondert gekennzeichnet werden.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das dreidimensionale Abbild (1) mittels Magnet-Resonanz-Tomographie erstellt wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das dreidimensionale Abbild (1) mittels Computertomographie erstellt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das dreidimensionale Abbild (1) mittels Ultraschall-Bildgebung erstellt wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das dreidimensionale Abbild (1) mittels optischer Tomographie erstellt wird.
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