DE102006019340A1 - Method and device for image processing - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Verarbeitung radiologischer Bilder einschließlich Extraktion eines eine interessierende Struktur repräsentierenden Bildteils aus einem ersten radiologischen Bild (20) einer zu behandelnden Zone. Es wird ein zweites Bild (10) der zu behandelnden Zone wiedergegeben. Der extrahierte Bildteil, der die interessierende Struktur repräsentiert, wird so wiedergegeben, dass die interessierende Struktur in dem zweiten Bild (10) der zu behandelnden Zone überlagert wird.A method of processing radiological images including extracting an image portion representing a structure of interest from a first radiological image (20) of a zone to be treated. A second image (10) of the zone to be treated is displayed. The extracted image part representing the structure of interest is displayed so as to superimpose the structure of interest in the second image (10) of the zone to be treated.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION
Gegenstand der Erfindung ist die medizinische Bildgebung und insbesondere die radiologische vaskulare Bildgebung. Die vaskulare Operationsradiologie beinhaltet Maßnahmen, die unter bildgebender Kontrolle durchgeführt werden.object The invention is the medical imaging and in particular the radiological vascular imaging. The vascular operation radiology includes measures which are carried out under imaging control.
Die vaskulare Operationsradiologie gestattet insbesondere die Behandlung der Arteriosklerose. Die Arteriosklerose verursacht eine lokale Verminderung des Durchmessers eines Blutgefäßes und eine Verengung des Gefäßes, was den Blutfluss stört. Zu einer angioplastischen Operation gehört die Verwendung eines aufblasbaren Ballons in der verengten Zone zur Vergrößerung des Durchmessers des Gefäßes. Außerdem kann eine endovaskulare Prothese (oder ein Stent) in das Gefäß implantiert werden, um es offen zu halten.The Vascular surgery radiology allows in particular the treatment atherosclerosis. Atherosclerosis causes a local Reduction of the diameter of a blood vessel and a narrowing of the blood vessel Vessel, what disturbs the blood flow. An angioplasty operation involves the use of an inflatable Balloons in the narrowed zone to increase the diameter of the Vessel. In addition, can an endovascular prosthesis (or stent) is implanted in the vessel be to keep it open.
Während der angioplastischen Operation führt der Arzt einen Führungsdraht in das Gefäß ein, der es einem Katheter gestattet, den Ballon oder Stent in der geschrumpften Zone zu stützen. Der Arzt muss den Stent präzise positionieren. Die Position des Stents ist allgemein in Bezug auf eine anatomische Struktur, wie z.B. eine Gabelung in der Verzweigung der Gefäße, oder in Bezug auf einen anderen Stent definiert, der bereits implantiert worden ist.During the angioplasty surgery leads the doctor a guidewire into the vessel, the It allows a catheter to balloon or stent in the shrunken To support the zone. The doctor needs to get the stent accurate position. The position of the stent is general with respect to an anatomical structure, e.g. a fork in the junction of the vessels, or defined in terms of another stent that is already implanted has been.
Der Arzt prüft den Fortschritt der Operation durch Visualisierung eines Röntgenbilds (fluoroskopischen Bilds) der Zone, in der operiert wird. Das Röntgenbild ist ein Bild, das in Echtzeit aufgenommen wird und dem Arzt gestattet, die Positionen der verschiedenen Instrumente zu visualisieren, die in der Zone verwendet werden, die behandelt wird.Of the Doctor checks the progress of the operation by visualizing an X-ray image (fluoroscopic image) of the zone being operated on. The X-ray picture is an image that is taken in real time and allows the doctor to visualize the positions of different instruments that be used in the zone being treated.
Aus Sicherheitsgründen wird das Röntgenbild generell mit einer beschränkten Röntgenstrahlendosis aufgenommen. Deshalb hat das Röntgenbild keine sehr gute Qualität. Deshalb betrachtet der Arzt parallel ein Referenzbild. Das Referenzbild ist ein Bild der zu behandelnden Zone, das vor der Operation in einer Akquisitionssequenz akquiriert und aufgezeichnet worden ist, die allgemein als Aufzeichnungssequenz bezeichnet wird. Die Aufzeichnungssequenz wird von dem Arzt genutzt, um die zu behandelnde Zone zu analysieren und über die Maßnahme, die auszuführen ist, und die Charakteristika der endovaskularen Prothese zu entscheiden, die zu implantieren ist.Out security becomes the x-ray image generally with a limited X-ray dose recorded. That's why the x-ray image has not very good quality. Therefore, the doctor looks at a reference image in parallel. The reference picture is a picture of the area to be treated that was in operation prior to surgery an acquisition sequence has been acquired and recorded, commonly referred to as a recording sequence. The recording sequence is used by the doctor to analyze the area to be treated and over the measure, to do that is to decide and the characteristics of the endovascular prosthesis which is to be implanted.
Das Referenzbild wird mit Röntgenstrahlendosen akquiriert, die höher sind als die Dosen, die bei der Akquisition des Röntgenbilds genutzt werden. Außerdem wird während der Akquisition ein Kontrastmittel in die Blutgefäße in der zu behandelnden Zone injiziert. Deshalb hat das Referenzbild allgemein eine höhere Qualität als das Röntgenbild.The Reference image is taken with X-ray doses acquired, the higher are considered the doses involved in the acquisition of the radiograph be used. Furthermore is during the acquisition of a contrast agent in the blood vessels in the injected zone to be treated. That's why the reference image is generic a higher one Quality as the x-ray picture.
Um dem Operationsfortschritt zu folgen, kann der Arzt somit das Röntgenbild und das Referenzbild betrachten. Der Arzt muss die beiden Bilder im Kopf vergleichen, um die Position der Instrumente in Bezug auf die vaskularen Strukturen des Patienten einzuschätzen.Around Following the surgical progress, the doctor can thus the X-ray image and look at the reference picture. The doctor needs the two pictures Compare in the head to the position of the instruments in relation to the to assess vascular structures of the patient.
In gewissen Fällen ist der Vergleich der beiden Bilder besonders schwierig, weil das Röntgenbild nicht statisch ist. Tatsächlich werden die zu behandelnde Zone und die Instrumente durch den Herzschlag des Patienten bewegt. Die Position der Instrumente ist in Bezug auf die vaskularen Strukturen des Patienten deshalb schwierig einzuschätzen.In certain cases the comparison of the two pictures is particularly difficult, because the X-ray photograph not static. Indeed become the zone to be treated and the instruments through the heartbeat the patient moves. The position of the instruments is related Therefore, it is difficult to assess the patient's vascular structures.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGSHORT DESCRIPTION THE INVENTION
Ein durch die Erfindung gelöstes Problem liegt in der Erleichterung der Kontrolle des Operationsfortschritts. Eine Ausführungsform der Erfindung liegt in einem Verfahren zur Verarbeitung radiologischer Bilder, wozu gehört: Extraktion eines Teils von Bildern, die einen interessierenden Bereich repräsentieren, aus einem ersten radiologischen Bild einer zu behandelnden Zone; Wiedergeben eines zweiten Bildes der zu behandelnden Zone auf einem Schirm; Wiedergeben des extrahierten Teils des die interessierende Struktur repräsentierenden Bildes auf dem Schirm, so dass die interessierende Struktur der zu behandelnden Zone in das zweiten Bild eingelagert ist. Eine Ausführungsform des Verfahrens gestattet es, interessierende Information von einem Bild in ein zweites Bild zu übertragen. Der Arzt kann in dem gleichen Bild über Information aus zwei verschiedenen Bildern verfügen. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es dem Arzt den Behandlungsfortschritt unmittelbar zu sehen.A problem solved by the invention lies in facilitating the control of the surgical progress. One embodiment of the invention resides in a method of processing radiological images, including: extracting a portion of images representing a region of interest from a first radiological image of a zone to be treated; Reproducing a second image of the zone to be treated on a screen; Reproducing the extracted part of the image representing the structure of interest on the screen so that the structure of interest of the zone to be treated is incorporated in the second image. An embodiment of the method makes it possible to transfer information of interest from an image to a second image. The doctor may have information from two different images in the same image. The method according to the invention allows the doctor to progress the treatment to see immediately.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist außerdem auf eine bildgebende Einrichtung gerichtet, die Mittel aufweist, die zur Implementierung einer Ausführungsform des Verfahrens programmiert sind.A embodiment The invention is also directed to an imaging device having means programmed to implement an embodiment of the method are.
Andere Merkmale und Charakteristika werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, die nur zu Veranschau lichungszwecken und nicht zur Beschränkung angegeben ist und in Zusammenschau mit den beigefügten Figuren zu lesen ist, in denen:Other Features and characteristics will become apparent from the following description only for demonstration purposes and not for restriction and in conjunction with the attached figures to read is, in which:
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In
Während der
Operation sieht der Arzt auf dem Schirm
Der
Arzt kann aus den Bildern der Aufzeichnungssequenz ein Referenzbild
Der
Arzt sieht außerdem
ein zweites Bild
Das Röntgenbild gestattet es dem Arzt die Position der Instrumente zu sehen und somit den Operationsfortschritt zu kontrollieren.The X-ray photograph allows the doctor to see the position of the instruments and thus controlling the progress of the operation.
Um
den Vergleich der beiden Bilder
Gemäß einer
ersten in
Gemäß einer
zweiten in
Entsprechend
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung ist das Verarbeitungsmittel
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
In dieser ersten Ausführungsform wird der aus dem Röntgenbild extrahierte Bildteil in dem Referenzbild an identischer Stelle wiedergegeben. In dieser ersten Ausführungsform wird der Ort der interessierenden Struktur mit einer Frequenz aktualisiert, die mit der Akquisitionsfrequenz der Röntgenbilder identisch ist.In this first embodiment will be the X-ray image extracted image part reproduced in the reference image at an identical location. In this first embodiment the location of the structure of interest is updated with a frequency, which is identical to the acquisition frequency of the X-ray images.
Wegen der Herzbewegungen ist das Röntgenbild jedoch kein festes Bild. Der aus dem Röntgenbild extrahierte Bildteil weist infolge des Herzschlags eine zyklische Bewegung auf. Folglich wird eine passende Überlagerung zwischen dem Referenzbild und der interessierenden Struktur nur in kurzen Momenten erreicht.Because of the heart movements is the radiograph but not a solid picture. The image part extracted from the X-ray image has a cyclical motion due to the heartbeat. consequently will be an appropriate overlay between the reference picture and the structure of interest only achieved in short moments.
Die
zweite, dritte und vierte Ausführungsform
des in den
Gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist das Verarbeitungsmittel
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
In dieser zweiten Ausführungsform wird der aus dem Röntgenbild extrahierte Bildteil in dem Referenzbild in einer korrigierten Position wiedergegeben. Auf diese Weise sieht der Arzt ein Referenzbild, in der die vaskularen Strukturen festgehalten erscheinen und der extrahierte Bildteil zu dem Referenzbild passt. In dieser zweiten Ausführungsform koinzidiert der extrahierte Bildteil immer mit dem veranschaulichten Referenzbild.In this second embodiment will be the X-ray image extracted image part in the reference image in a corrected position played. That way, the doctor sees a reference image in which the vascular structures appear arrested and the extracted image part matches the reference image. In this second embodiment the extracted image part always coincides with the illustrated one Reference image.
Gemäß einer
dritten Ausführungsform
ist das Verarbeitungsmittel
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
In dieser dritten Ausführungsform wird, weil das ausgewählte Referenzbild und das Röntgenbild unter Bedingungen aufgenommen werden, die im Wesentlichen identisch sind, der aus dem Röntgenbild extrahierte Bildteil in dem Referenzbild in identischer Position wiedergegeben. Das Referenzbild passt zu dem akquirierten Röntgenbild, weil die beiden Bilder in der gleichen Phase des koronaren Zykluses oder im Wesentlichen mit gleicher Phase aufgenommen worden sind.In this third embodiment will, because the selected Reference image and the X-ray image be recorded under conditions that are essentially identical that's from the x-ray extracted image part in the reference image in identical position played. The reference image matches the acquired X-ray image, because the two pictures in the same phase of the coronary cycle or essentially the same phase.
Entsprechend
einer vierten Ausführungsform
ist das Verarbeitungsmittel zur Ausführung eines bildgebenden Verfahrens
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
In dieser vierten Ausführungsform wird der Ort der interessierenden Struktur in dem Referenzbild mit einer Frequenz aktualisiert, die gleich der Frequenz des koronaren Zykluses des Patienten ist. Die interessierende Struktur wird in einem Röntgenbild identifiziert, das mit dem Referenzbild synchronisiert ist, so dass sozusagen das Röntgenbild und das Referenzbild in der gleichen Phase des koronaren Zykluses akquiriert werden.In this fourth embodiment becomes the location of the structure of interest in the reference image with a Frequency updated equal to the frequency of the coronary cycle of the patient. The structure of interest is in an X-ray image identified, which is synchronized with the reference image, so that the X-ray image, so to speak and the reference image in the same phase of the coronary cycle be acquired.
Die beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens gestatten die Lokalisierung des wiederzugebenden Instru ments in dem Referenzbild. Auf diese Weise kann der Arzt in dem gleichen Bild komplementäre Information sehen, die zuvor nur in gesonderten Bildern verfügbar war. Der Arzt kann gleichzeitig in ein und demselben Bild die Positionen der Instrumente und der anatomischen Identifikationspunkte sehen (bereits platzierte Stents, Verzweigungen der Gefäße). Durch den Herzschlag verursachte Bewegungen beeinträchtigen diese Darstellung nicht.The described embodiments of the procedure allow the localization of the reproduced Instruments in the reference image. That way the doctor can be in information complementary to the same picture see that was previously only available in separate images. The doctor can be at the same time in one and the same picture the positions of the instruments and the see anatomical identification points (already placed stents, Branching of the vessels). By movements caused by the heartbeat do not affect this presentation.
Die Ausführungsformen des Verfahrens enthalten die folgenden Merkmale: das erste oder das zweite Bild ist ein in Echtzeit akquiriertes Röntgenbild; das erste oder das zweite Bild ist ein Bild, das aus einer Sequenz von radiologischen Bildern her stammt, die vorausgehend akquiriert und aufgezeichnet worden sind; das erste Bild ist ein Bild, das von einer Sequenz radiologischer Bilder abstammt, die vorausgehend akquiriert und aufgezeichnet worden sind, wobei der extrahierte Bildteil eine vaskulare Struktur repräsentiert; das erste Bild ist ein Röntgenbild, das in Echtzeit akquiriert worden ist und der extrahierte Bildteil repräsentiert ein Instrument oder ein Teil eines Instruments; das Instrument ist eine endovaskulare Prothese, ein Führungsdraht oder ein Katheter; das erste und das zweite Bild werden unter im Wesentlichen identischen Bedingungen akquiriert, wobei der aus dem ersten Bild extrahierte Bildteil in identischer Position in dem zweiten Bild wiedergegeben wird; Korrektur einer Position eines Bildteils, der eine interessierende Struktur darstellt, wobei der extrahierte Bildteil in einer korrigierten Position in dem zweiten Bild dargestellt wird; Auswählen des ersten oder zweiten Bildes aus einer Bildsequenz, so dass die zu behandelnde Zone in einer Position liegt, die in dem ersten und dem zweiten Bild im Wesentlichen identisch ist; Wiedergeben des ersten Bildes parallel zu dem zweiten Bild.The embodiments of the method include the following features: the first or the second image is a real-time acquired X-ray image; the first or second image is an image derived from a sequence of radiological images that have been previously acquired and recorded; the first image is an image derived from a sequence of radiological images that previously acquired and recorded, wherein the extracted image part represents a vascular structure; the first image is an X-ray image acquired in real time and the extracted image part represents an instrument or part of an instrument; the instrument is an endovascular prosthesis, a guidewire or a catheter; the first and second images are acquired under substantially identical conditions, wherein the image part extracted from the first image is reproduced in an identical position in the second image; Correcting a position of an image part representing a structure of interest, the extracted image part being displayed in a corrected position in the second image; Selecting the first or second image from a sequence of images so that the zone to be treated is in a position substantially identical in the first and second images; Play the first image parallel to the second image.
Die Ausführungsformen dieses Verfahrens gestatten eine bessere Einschätzung der Position der Werkzeuge in Bezug auf anatomische Strukturen des Patienten. Die Ausführungsformen des Verfahrens würden somit eine Reduktion der Länge der Röntgenstrahlenexposition während der Akquisitionen von Röntgenbildern ermöglichen.The embodiments This method allows a better assessment of the position of the tools in terms of anatomical structures of the patient. The embodiments of the procedure thus a reduction in length X-ray exposure while the acquisition of X-ray images enable.
Verfahren
zur Verarbeitung radiologischer Bilder einschließlich Extraktion eines eine
interessierende Struktur repräsentierende
Bildteils aus einem ersten radiologischen Bild
Außerdem versteht sich, dass, während eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf exemplarische Verkörperungen beschrieben worden ist, der Fachmann viele Veränderungen an der Funktion und/oder der Weise und/oder der Ergebnisse vornehmen kann und Äquivalente für Elemente ersatzweise eingesetzt werden können, ohne den Umfang und den Bereich der Erfindung zu verlassen. Außerdem können an der Lehre der Erfindung viele Modifikationen zur Anpassung an eine spezielle Situation oder ein Material vorgenommen werden, ohne den wesentlichen Bereich der Erfindung zu verlassen. Deshalb wird beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die spezielle, hier als beste Ausführungsform offenbarte Ausführung beschränkt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche fallen. Außerdem bezeichnet die Verwendung der Begriffe erster, zweiter usw. oder die Benennung von Schritten keiner Ordnungs- oder Wichtigkeitsfolge – vielmehr werden die Begriffe erster, zweiter usw. oder Schritte nur dazu genutzt, ein Element oder ein Merkmal von einem anderen zu unterscheiden. Außerdem bezeichnet die Verwendung der Begriffe ein, einer usw. keine Beschränkung hinsichtlich der Quantität sondern bezeichnet lediglich das Vorhandensein wenigstens eines in Bezug genommenen Elements oder einer Eigenschaft.Also understands that, while an embodiment of the invention has been described with reference to exemplary embodiments is the expert many changes to the function and / or the way and / or the results can and equivalents for elements substitute can be used without departing from the scope and spirit of the invention. Besides, you can The teaching of the invention, many modifications to adapt to a special situation or material can be made without the to leave essential area of the invention. Therefore, it is intended that the invention is not limited to the specific, here as the best embodiment revealed execution limited but that the invention includes all embodiments disclosed in US Pat fall within the scope of the following claims. Also called the use of the terms first, second, etc. or the term of steps of no order or importance sequence - rather the terms first, second, etc. or steps are just added used to distinguish one element or feature from another. Furthermore does not limit the use of the terms a, a, etc. the quantity but merely indicates the presence of at least one referenced element or property.
ZEICHNUNGEN FIGUREN 1–4 DRAWINGS FIGURES 1-4
FIGUR 5 FIG. 5
FIGUR 6 FIG. 6
FIGUR 7 FIG. 7
FIGUR 8 FIG. 8
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