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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein die graphische Vorgabe
in Bildgebungssystemen. Im Einzelnen betrifft die Erfindung ein
System und ein Verfahren zur graphischen dreidimensionalen(3D-)-Vorgabe eines
medizinischen Bildgebungsvolumens.
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Medizinische
Bildgebungssysteme können
dazu verwendet werden, Bilder aufzunehmen, um einen Arzt beim Erstellen
einer genauen Diagnose zu unterstützen. Bildgebungssysteme beinhalten
typischerweise eine Quelle und einen Detektor. Energie, etwa Röntgenstrahlen,
die von der Quelle erzeugt werden, verlaufen durch ein abzubildendes
Objekt und werden von dem Detektor erfasst. Ein zugeordnetes Programmablauf- oder Bildverarbeitungssystem
erhält
von dem Detektor Bilddaten und erzeugt auf einem Display ein entsprechendes
Diagnosebild.
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Bilddaten
können
von verschiedenen Quellen kommen. Bilddaten können bei einer oder mehreren Bildgebungssitzungen
erzeugt und/oder akquiriert worden sein und mit verschiedenen Modalitäten (z.B.
Ultraschall (US), Magnetresonanz (MR), Computertomographie (CT),
Röntgenstrahlen,
Positronen-Emissionstomographie
(PET), nukleare, thermische, optische, Video-Modalitäten, etc.),
Views, Schichten und/oder Protokollen zusammenhängen. Bilder können von
einer einzigen Quelle herrühren
oder das Ergebnis einer Berechnung sein (z.B. Misch- oder Compound-Bilder
aus mehreren Modalitäten).
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Ein
Bildverarbeitungssystem kann Bilderaufnahmen mit Bezugsdaten kombinieren,
um einen Satz volumetrischer 3D-Daten aufzubauen. Ein volumetrischer
3D-Datensatz kann z.B. in der Weise hergestellt werden, dass aufeinanderfolgend
gescannte Schichten oder Ebenen eines Objektes miteinander kombiniert
werden. So können
z.B. axiale Röntgenschichten
dazu verwendet werden, einen volumetrischen 3D-Datensatz zu konstruieren.
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Ein
Arzt kann den Wunsch haben Bildschichten in einer anderen Ebene
zu betrachten. Der volumetrische 3D-Datensatz kann dazu verwendet
werden, Bilder, wie etwa Schichten (Slices) oder ein interessierendes
Gebiet des Objektes darzustellen. So kann das Bildverarbeitungssystem
z.B. aus dem volumetrischen Datensatz sagittale, koronale und/oder
axiale Ansichten der Wirbelsäule,
des Knies oder anderer Gebiete des Patienten erzeugen. Die Bildschichten
können
dazu aus dem 3D-Datensatz
durch eine Verarbeitungskomponente, bspw. eine Bildverarbeitungskomponente
erzeugt werden.
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Graphische
Vorgabe ist ein Mechanismus mit dem ein Benutzer, etwa ein Arzt,
die zu erzeugenden Bildschichten vorschreiben kann. In der Regel
wird ein Bezugsbild (auch als Scoutbild oder Ortsangabebild (localizer
image bezeichnet) oder ein Satz Bezugsbilder von einem Bildgebungssystem
und/oder einer Bildgebungskomponente erhalten. Das Bezugsbild bzw.
die Bezugsbilder werden dann dem Benutzer dargestellt. Der Benutzer
kann sodann auf den Bezugsbildern, unter Verwendung bspw. von Linien
oder Kästen,
markieren, um die jeweils zu erzeugenden gewünschten Bildschichten vorzugeben.
Die Mar kierungen werden auf das Bezugsbild aufgebracht und geben
die Position und Orientierung der zu erzeugenden Bilder an. Ein
Benutzer kann dabei die Markierungen so lange verstellen bis die
jeweils gewünschte
Vorgabe im Einzelnen festgelegt ist.
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Eine
effiziente Vorgabe ist in hohem Maße wünschenswert. Das heißt, dass
der Wunsch besteht, dass ein Benutzer in der Lage ist, die zu erzeugenden
Bilder rasch vorzuschreiben. Außerdem
ist es für
einen Benutzer in hohem Maße
erwünscht,
die jeweils gewünschten
Bilder genau vorschreiben zu können
weil es sehr zeitraubend sein kann, verschiedene Iterationen der
Vorgaben auszuführen
und immer neue Bilder zu erzeugen. Für den Benutzer ist es aber
häufig
schwierig, den räumlichen
Ort und die Orientierung seiner Vorgabe ordnungsgemäß zu visualisieren
und zwar insbesondere dann, wenn das Innere eines dreidimensionalen
Gebildes abgebildet wird. Für
einen Benutzer ist es besonders schwierig, schräge und doppelt schräge Vorgaben sich
räumlich
vorzustellen und ordnungsgemäß vorzuschreiben.
Die Verwendung eines oder mehrerer Bezugsbilder hilft dem Benutzer
bei der Visualisierung der Vorgabe; aber es ist dennoch für einen
Benutzer schwierig, über
mehrere Bezugsbilder 3D-Positionen und Orientierungen sich räumlich vorzustellen,
und demzufolge sind Vorgaben häufig
unzutreffend oder die Vorgaben werden erst gegeben nachdem ein vollständiger Scann
ausgeführt
worden ist.
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Gegenwärtig gebräuchliche
Systeme können,
wie oben erläutert,
Markierungen, wie Linien, die eine Bildebene wiedergeben, einen
zweidimensionalen(2D)-Bezugsbild überlagern. Das zu erzeugende
Bild, liegt in der zu dem Bezugsbild rechtwinkligen Ebene, die durch
die markierte Linie verläuft.
Wenn mehrere Bezugsbilder verwendet werden, die nicht orthogonal sind,
kann die Bildgebungsebene nicht als eine Linie auf einem oder mehreren
der Bezugsbilder dargestellt werden. Ein Bediener kann deshalb Schwierigkeiten
haben, die Bildvorgabe ordnungsgemäß zu visualisieren. Außerdem wird
die Manipulierung der Vorgabe schwieriger und weniger intuitiv.
Die Folge ist, dass die erzeugten Bilder nicht optimal sind, was
es für
den Benutzer erforderlich macht, eine weitere schrittweise Annäherung (Iteration)
zur Nachbesserung der Vorgabe und zur Neuerzeugung der Bilder vorzunehmen.
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Es
besteht deshalb ein Bedürfnis
nach einem System und. einem Verfahren zur graphischen 3D-Vorgabe
eines medizinischen Bildgebungsvolumens.
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Kurze Zusammenfassung
der Erfindung
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Bestimmte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung schaffen ein System zur graphischen dreidimensionalen
Vorgabe eines Bildgebungsvolumens, mit einer Benutzerinterfacekomponente,
einem Bezugsbild und einer dreidimensionalen Darstellung des Bildgebungsvolumens.
Die Benutzerinterfacekomponente beinhaltet ein Display. Das Bezugsbild
wird auf dem Display dargestellt. Die Darstellung des Bildgebungsvolumens
wird auf dem Display wiedergegeben. Die Darstellung des Bildgebungsvolumens
wird, zumindest teilweise, dem Bezugsbild überlagert. Bei einer Ausführungsform
wird das Bildgebungsvolumen auf mehreren Bezugsbildern wiedergegeben.
Bei einer Ausführungsform
ist das Bildgebungsvolumen schräg
bezüglich
des Bezugsbilds. Bei einer Ausführungsform
wird die Darstellung des Bildgebungsvolumens, zumindest teilweise,
außerhalb
der Ebene des Bezugsbilds wiedergegeben. Bei einer Ausführungsform
beinhaltet die Darstellung des Bildgebungsvolumens Symbolik zur Manipulation
des Bildgebungsvolumens. Bestimmte Ausführungsformen beinhalten eine
Verarbeitungskomponente. Die Verarbeitungskomponente steht mit der
Benutzerinterfacekomponente in Kommunikation. Die Verarbeitungskomponente
erzeugt ein generiertes Bild, das wenigstens teilweise auf dem Bildgebungsvolumen
basiert. Bestimmte Ausführungsformen
beinhalten eine Bildgebungskomponente. Die Bildgebungskomponente
steht mit der Benutzerinterfacekomponente in Kommunikation. Die Bildgebungskomponente
akquiriert ein Scanbild, das wenigstens teilweise auf dem Bildgebungsvolumen
basiert. Bestimmte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung schaffen ein Verfahren zur graphischen
dreidimensionalen Vorgabe, das die Darstellung eines Bezugsbildes
auf einem Display und die Angabe eine dreidimensionalen Darstellung
eines Bildgebungsvolumens beinhaltet. Die Darstellung wird, wenigstens
teilweise auf das dargestellte Bezugsbild überlagert, wiedergegeben. Bei
einer Ausführungsform
beinhaltet die Darstellung des Bildgebungsvolumens Symbole zur Handhabung
des Bildgebungsvolumens. Bestimmte Ausführungsformen beinhalten das
Erzeugen eines generierten Bildes das wenigstens teilweise auf dem
Bildgebungsvolumen basiert. Bestimmte Ausführungsformen beinhalten die
automatische Bestimmung der Orientierung des erzeugten Bildes. Die
bestimme Ausführungsformen
beinhalten das Akquirieren eines Scanbildes. Das Scanbild wird wenigstens
teilweise durch eine Bildgebungskomponente erzeugt. Bei einer Ausführungsform
wird das akquirierte Scanbild von der Bildgebungskomponente auf
der Basis wenigstens eines Teils des Bildgebungsvolumens akquiriert.
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Bestimmte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung schaffen ein Verfahren zum Verbessern des
Bildgebungsarbeitsflusses, das beinhaltet: Darstellen eines Bezugsbildes,
Wie dergeben einer dreidimensionalen Darstellung eines Bildgebungsvolumens,
Akquirieren eines Scanbildes und Erzeugen eines erzeugten Bildes,
das auf wenigstens einem Teil des Bildgebungsvolumens und dem akquirierten
Scanbild basiert. Die Darstellung des Bildgebungsvolumens wird,
wenigstens teilweise auf dem Bezugsbild überlagert, wiedergegeben. Bei
einer Ausführungsform
erfolgt der Wiedergabeschritt wenigstens teilweise während des
Scanaufbaus (set ups). Bei einer Ausführungsform wird das Scanbild
zumindest teilweise auf dem Bildgebungsvolumen basierend akquiriert.
Bei einer Ausführungsform
wird das Bezugsbild mittels einer ersten Bildgebungskomponente akquiriert.
Bei einer Ausführungsform
wird das Scanbild von einer zweiten Bildgebungskomponente akquiriert.
Bei einer Ausführungsform
wird das Bildgebungsvolumen anfänglich
durch ein Bildgebungsprotokoll definiert.
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Bestimmte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung schaffen ein computerlesbares Medium, einschl.
eines Satzes Instruktionen zur Ausführung auf einem Computer. Der
Satz Instruktionen beinhaltet eine Displayroutine und eine Benutzerinterface-
oder -schnittstellenroutine. Die Displayroutine ist dazu ausgelegt, ein
Bezugsbild darzustellen. Die Benutzerschnittstelleroutine kann eine
dreidimensionale Darstellung eines Bildgebungsvolumens auf dem Bezugsbild überlagern.
Die Benutzerschnittstellenroutine kann das Bildgebungsvolumen, basierend
wenigstens teilweise auf einer Benutzereingabe, einstellen.
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Kurze
Beschreibung verschiedener Ansichten der Zeichnung
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1 veranschaulicht
eine graphische Vorgabeschnittstelle gemäß dem Stand der Technik.
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2 veranschaulicht
eine graphische Vorgabeschnittstelle gemäß dem Stand der Technik.
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3 veranschaulicht
eine graphische 3D-Vorgabeschnittstelle
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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4 veranschaulicht
eine graphische 3D-Vorgabeschnittstelle
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 veranschaulicht
eine graphische 3D-vorgabeschnittstelle
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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6A bis 6D veranschaulichen
Bildschichten, die aus einer graphischen Vorgabe gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erzeugt wurden.
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7 veranschaulicht
ein Flussdiagramm für
ein Verfahren zur graphischen Vorgabe bei gebräuchlichen Systemen.
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8 veranschaulicht
ein Flussdiagramm für
ein Verfahren zur graphischen 3D-Vorgabe gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Das
Verständnis
der vorstehenden Zusammenfassung wie auch der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung bestimmter Ausführungsformen
der Erfindung wird durch die beigefügte Zeichnung erleichtert. Zum
Zwecke der Veranschaulichung der Erfindung sind in der Zeichnung
bestimmte Ausführungsformen
dargestellt. Es versteht sich aber, dass die vorliegende Erfindung
nicht auf die in der beigefügten
Zeichnung veranschaulichten Anordnungen und Einrichtungen beschränkt ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass die nachfolgende Beschreibung vorzugsweise
unter Bezugnahme auf ein Computertomographie(CT)-Bildgebungssystem
erfolgt, wenngleich sich für
den Fachmann versteht, dass bestimmte Ausführungsformen der Erfindung
auch auf andere Bildgebungsmodalitäten angewandt werden können. Solche
anderen Modalitäten
können
bspw. Ultraschall, Magnetresonanz, Röntgen und Positronen-Emissionstomographie
mit umfassen.
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Wie
oben erläutert,
verwenden gebräuchliche
Systeme zur graphischen Vorgabe einen Satz Markierungen, wie Linien
auf einem Bezugsbild (was auch als Scoutbilder oder Ortsangabebilder
(localizer images) bezeichnet wird), um ein Bildgebungsvolumen und/oder
einen Satz zu erzeugender Bilder vorzugeben. So veranschaulicht 1 z.B.
eine graphische Vorgabeschnittstelle 100 gemäß dem Stand
der Technik. Die graphische Vorgabeschnittstelle 100 beinhaltet
ein Bezugsbild 110 und eine oder mehrere Linien 120,
die die zu erzeugenden Bildschichten wiedergeben. Die vorgegebenen,
zu erzeugenden Bilder liegen normal zu der Ebene des Bezugsbildes 110 und
erscheinen deshalb in der Schnittstelle 100 als Linien 120.
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In
der Schnittstelle 100 sind die Linien 120 parallel
zueinander. Der Satz Linien 120 kann deshalb so betrachtet
werden, dass er ein Bildgebungsvolumen in Gestalt eines rechtwinkligen
Prismas definiert. Das Bildgebungsvolumen ist auf einer Achse durch
die von der ersten und der letzten Linie 120 in dem Satz
bezeichneten Ebenen begrenzt. Auf einer anderen Achse ist das Bildgebungsvolumen
durch die Ebene begrenzt, die durch die Ränder der Linien 120 definiert
ist. Die dritte Achse des Bildgebungsvolumens, die normal zu der Ebene
des Bezugsbildes 110 verläuft, kann von der Schnittstelle 100 nicht
abgebildet werden.
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2 veranschaulicht
eine graphische Vorgabeschnittstelle 200 gemäß dem Stand
der Technik. Die graphische Vorgabeschnittstelle 200 beinhaltet
ein Bezugsbild 210 und eine oder mehrer Linien 220,
die die zu erzeugenden Bildschichten wiedergeben. Die vorgeschriebenen
zu erzeugenden Bilder liegen normal zu der Ebene des Bezugsbildes 210 und
erscheinen deshalb als Linien 220 in der Schnittstelle 200.
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In
der Schnittstelle 200 gehen alle Linien 220 durch
einen Punkt 230. Das bedeutet, dass die zu erzeugenden
Bildschichten, wie sie durch die Linien 220 wiedergegeben
sind, um die von dem Punkt 230 beschriebene Achse herum
gedreht sind. Wenn der Mittelpunkt des Punktes 230 auf
dem Mittelpunkt der Linien 220 liegt, ist das vorgeschriebene
Bildgebungsvolumen ein Zylinder. Ähnlich wie bei dem in dem Interface 100 oben
beschriebenen Volumen kann eine Achse des vorgegebenen Bildgebungsvolumens
(die Achse, die normal zu dem Bezugsbild 210 durch den
Punkt 230 verläuft)
von dem Interface 200 nicht wiedergegeben werden.
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3 veranschaulicht
eine graphische 3D-Vorgabeschnittstelle 300 gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die in 3 dargestellte
Schnittstel le 300 beinhaltet zwei Bezugsbilder 310, 320 und
eine 3D-Darstellung 330 eines
Bildgebungsvolumens. Eine Darstellung 330 des Bildgebungsvolumens
ist jedem der Bezugsbilder 310, 320 überlagert,
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Zu
bemerken ist, dass die Schnittstelle 300 eine oder mehrere
Bezugsbilder enthalten kann. Das heißt, die Schnittstelle 300 kann
bspw. das Bezugsbild 310 und/oder das Bezugsbild 320 und/oder
andere mögliche Bezugsbilder
oder Kombinationen von diesen enthalten. Als anderes Ausführungsbeispiel
kann die Schnittstelle 300 lediglich das Bezugsbild 310 enthalten.
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Ein
in der Schnittstelle 300 benutztes Bezugsbild kann z.B.
axial, sagittal, koronal oder schräg sein. Ein Bezugsbild kann
von einem Bildgebungssystem und/oder einer Bildgebungskomponente,
die eine oder eine Anzahl Bildgebungsmodalitäten benutzt, erzeugt und/oder
generiert worden sein. Beispielsweise kann ein Bezugsbild ein CT-Scoutbild
sein. Alternativ kann ein Bezugsbild ein PET-Volumen einer Projektion
maximaler Intensität
(MIP) sein. Ein Bezugsbild kann ein 3D-Bild sein, das ein Volumen wiedergibt,
wie etwa z.B. ein CT-Scoutbild.
Ein Bezugsbild kann ein 2D-Bild sein, das eine Ebene durch das abzubildende
Objekt wiedergibt, wie etwa z.B. eine MR-Schicht.
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Die
Darstellung 330 des Bildgebungsvolumens gibt das vorzugebende
Bildgebungsvolumen wieder. Das heißt die Darstellung 330 veranschaulicht
graphisch den einen oder die mehreren Parameter, die zur Bilderzeugung
verwendet werden. Zu den Parametern können z.B. die Position und
Orientierung (vgl. z.B. die unten beschriebene 4)
des Bildgebungsvo lumens und die Zahl der zu erzeugenden Schichten
(vgl. z.B. die unten beschriebene 5 gehören). Erzeugte
Bilder können
z.B. aus Scanbildern, die zumindest teilweise auf dem vorgeschriebenen
Bildgebungsvolumen basieren, erzeugt sein. Die Darstellung 330 des
Bildgebungsvolumens kann schräg
oder doppelt schräg
bezüglich
oder im Verhältnis
zu einem Bezugsbild sein, wie etwa dem Bezugsbild 310.
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Im
Betrieb akquiriert ein Bildgebungssystem ein oder mehrere Bezugsbilder.
Die nachfolgende Erörterung
geht davon aus, dass zwei Bezugsbilder akquiriert wurden wenngleich
es für
den Fachmann auf der Hand liegt, dass ein oder mehrere Bezugsbilder
verwendet werden können.
Die Bezugsbilder können ähnlich dem
Bezugsbild 310 und dem Bezugsbild 320 sein, wie
sie in 3 dargestellt sind. Die Bezugsbilder können akquiriert
worden sein von einem Bildgebungssystem; bei einer oder mehreren
Bildgebungssitzungen; sie können
von einem Informationsmanagementsystem (z.B. Archivierungs- und
Kommunikationssysteme (PACS) oder radiologischen Informationssystemen
(RIS)) heraussucht sein; sie können
aus Ansichten (views), aus Schichten(slices), Protokollen erzeugt
worden sein und/oder sie können
z.B. das Ergebnis einer Berechnung (z.B. miteinander verschmolzene
oder Compound-Bilder von mehreren Modalitäten) sein. Bezugsbilder können von
einer oder mehreren Modalitäten
akquiriert worden sein, wie z.B. Ultraschall, Magnetresonanz, Computertomographie,
Röntgen-
oder Positronen-Emissions-tomographie.
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Die
Bezugsbilder werden einem Benutzer durch eine Benutzerschnittstellenkomponente
dargestellt und/oder präsentiert.
Die Benutzerschnittstellenkomponente kann z.B. ein Display, ein
Computermonitor, ein Fernseher, oder ein Laptop (tablet computer)
oder dergleichen sein oder ein solches Gerät beinhalten. Die Bezugsbilder
werden unter Verwendung einer graphischen Vorgabeschnittstelle,
wie der Schnittstelle 300 dargestellt. Die Schnittstelle 300 beinhaltet
die Bezugsbilder 310, 320 und eine 3D-Wiedergabe 330 eines
Bildgebungsvolumens.
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Die
Wiedergabe 330 des Bildgebungsvolumens kann auf verschiedenen
Wegen geschehen. Die in 3 veranschaulichte Wiedergabe 330 beinhaltet
z.B. alle zwölf
Kanten des Bildgebungsvolumens, das hier ein rechteckiges Prisma
ist. Bei einem anderen Beispiel kann die Wiedergabe 330 des
Bildgebungsvolumens lediglich die für den Benutzer „sichtbaren" Kanten beinhalten.
Das heißt,
dass Kanten, die von dem Volumen verdeckt sind, in der Wiedergabe 330 nicht
dargestellt sein können.
weitere alternative Wiedergaben oder Darstellungen werden in größeren Einzelheiten
im Nachfolgenden erläutert.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
kann das Bildgebungsvolumen z.B. ein Zylinder oder ein Polyhedron
sein. Das Bildgebungsvolumen gibt die zu erzeugenden Bildschichten
vor. Die Schichten können
z.B. in dem Bildgebungsvolumen gleichmäßig voneinander beabstandet
sein. Als weiteres Beispiel kann der Benutzer die Zahl, Position
und Orientierung jeder Schicht oder jedes Satzes Schichten in den
Bildgebungsvolumen spezifizieren. Das Bildgebungsvolumen kann z.B.
ein komplexes Polyhedron sein, das das von einem interessierenden
Gebiet okkupierte Volumen annähert.
So kann z.B. ein komplexes Polyhedron für ein Bildgebungsvolumen verwendet
werden, das die Leber umfasst.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
kann die Schnittstelle 300 Symbolik enthalten, wie etwa
z.B. Kontrollpunkte 340. Die Symbole können es einem Benutzer z.B.
erlauben, das bspw. von der Wiedergabe 330 dargestellte
Bildgebungsvolumen einzustellen oder zu manipulieren. Ein Benutzer
kann bspw. in der Lage sein, die Position, Orientierung, Gestalt
und/oder die Dimensionen des Bildgebungsvolumens zu verändern. So
kann ein Benutzer z.B. einen Kontrollpunkt dazu benutzen, das Bildgebungsvolumen
um eine Achse zu drehen damit das Volumen so positioniert wird,
dass es Bilder für
ein interessierendes Gebiet erzeugt. Als anderes Beispiel kann der
Benutzer einen oder mehrere Kontrollpunkte zum Einstellen der Abmessungen
und Positionen des Bildgebungsvolumens verwenden. Die Veränderungen
an dem Bildgebungsvolumen finden ihrerseits ihren Widerhall in einer
upgedateten Darstellung 330 des Bildgebungsvolumens. Auf
diese Weise kann ein Benutzer graphisch das Bildgebungsvolumen vorschreiben
und augenblicklich wiedergegebene Veränderungen betrachten.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
kann sich das Bildebungsvolumen über
die Begrenzungen des Bezugsbildes hinaus erstrecken. So kann z.B.
im Falle eines 2D-Bezugsbildes das Bildgebungsvolumen sich über die
Ebene des Bezugsbildes hinaus erstrecken. Bei bestimmten Ausführungsformen
kann die Darstellung 330 des Bildgebungsvolumens außerhalb
der Ebenes des 2D-Bezugsbildes erfolgen. So kann z.B. der Teil des Bildgebungsvolumens,
der „hinter" der Ebene des 2D-Bezugsbildes
liegt, abgeschattet sein. Bei einer Ausführungsform kann der Teil des
Bezugsvolumens „hinter" der Ebene des 2D-Bezugbildes überhaupt
nicht wiedergegeben werden (d.h. trunkiert sein). Bei einer Ausführungsform
kann der Teil des Bildgebungsvolumens „vor" der Ebene des 2D-Bezugsbildes abgeschattet,
durch scheinend oder trunkiert sein. Bei einer Ausführungsform kann
lediglich der Teil des Bildgebungsvolumens, der die 2D-Bezugsebene schneidet,
wiedergegeben sein. Bei einer Ausführungsform kann die Darstellung 330 des
Bildgebungsvolumens auf die Ebene des 2D-Bezugsbildes projiziert
sein.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
steht die Schnittstelle 330 mit einer Verarbeitungskomponente
in Verbindung. Die Verarbeitungskomponente kann generierte Bilder
erzeugen, die z.B. wenigstens teilweise auf dem von der Wiedergabe 330 dargestellten
vorgegebenen Bildgebungsvolumen basieren. Die erzeugten Bilder können z.B.
Bildschichten sein.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
steht die Schnittstelle 300 mit eiern Bildgebungskomponente
in Verbindung. Die Bildgebungskomponente kann ein Bildgebungssystem
sein, wie z.B. ein CT-Scanner oder ein MR-Scanner. Die Bildgebungskomponente
kann Scanbilder und/oder Bezugsbilder akquirieren, die z.B. wenigstens
teilweise auf dem von der Darstellung 330 wiedergegebenen
Bildgebungsvolumen basieren.
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4 veranschaulicht
eine graphische 3D-Vorgabeschnittstelle 400 gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die Schnittselle 400 kann ähnlich der
im Vorstehenden beschriebenen Schnittstelle 300 sein. Das
durch die Darstellung 430 wiedergegebene Bildgebungsvolumen
ist ähnlich
dem durch die Darstellung 330 wiedergegebenen Bildgebungsvolumen
(d.h. ein rechtwinkliges Prisma).
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Die
in 4 veranschaulichte Darstellung 430 beinhaltet
lediglich die Kanten der „Oberseite" 440 und des „Bodens" 450 der
Darstellung 430 des Bildgebungsvolumens, die „sicht bar" sind. Das deutet,
dass in der Wiedergabe 430 lediglich die beiden Kanten
der „Oberseite" 440 des
Volumens wiedergegeben sind, weil die andere beiden Kanten hinter
dem volumen „versteckt" wären. Im
Gegensatz dazu zeigt der „Boden" 430 der Wiedergabe 430 des
Bildgebungsvolumens alle vier Kanten, weil diese Ebene „sichtbar" ist.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
kann, wie in 4 veranschaulicht, die Darstellung 430 des
Bildgebungsvolumens eine Abschattung beinhalten. Die Abschattung
kann bspw. durchsichtig oder eine undurchsichtige Färbung sein.
Als anderes Beispiel kann die Abschattung ein Linien- oder Punktmuster
beinhalten. Die Abschattung kann einen Benutzer bei der visuellen
Betrachtung des Bildgebungsvolumens unterstützen.
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5 veranschaulicht
eine graphische 3D-Vorgabeschnittstelle 500 gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die Schnittstelle 500 kann ähnlich der
im Vorstehenden beschriebenen Schnittstelle 300 und/oder
Schnittstelle 400 sein. Das durch die Darstellung 530 wiedergegebene
Bildgebungsvolumen ist ähnlich
dem durch die im Vorstehenden beschriebenen Darstellungen 330, 430 wiedergegebenen
Bildgebungsvolumen (d.h. ein rechteckiges Prisma).
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Die
in 5 dargestellte Wiedergabe 530 beinhaltet, ähnlich der
Darstellung 430 des im Vorstehenden in 4 beschriebenen
Bildgebungsvolumens, die Kanten der „Oberseite" und des „Bodens" des Bildgebungsvolumens, die „sichtbar" sind. Die Darstellung 530 beinhaltet
auch Wiedergaben der aus dem vorgegebenen Bildgebungsvolumen zu
erzeugenden Bildschichten 540. Ähnlich der „Oberseite" und des „Bodens" des Bildgebungsvolumens enthalten die
Darstellungen der Bildschichten 540 lediglich „sichtbare" Kanten dieser Schichten.
Typischerweise werden die „Oberseite" und der „Boden" des Bildgebungsvolumens
auch als Bildschichten generiert. Die Darstellung 530 veranschaulicht
somit den Stapel Schichten, der aus dem vorgeschriebenen Bildgebungsvolumen
erzeugt werden soll.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann der Benutzer zwischen verschiedenen
Darstellungen des Bildgebungsvolumens hin- und hergehen. Der Benutzer
kann z.B. damit beginnen, dass er zur Grobpositionierung des Volumens
mit einer Darstellung des Bildgebungsvolumens ähnlich der (im Vorstehenden
beschriebenen) Darstellung 330 beginnt. Sodann kann der
Benutzer zur feineren und/oder genaueren Vorgabe des Bildgebungsvolumens
unter Spezifizierung der zu erzeugenden Bildschichten eine Darstellung
verwenden, die ähnlich
der (im Vorstehenden beschriebenen) Darstellung 530 ist.
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Komponenten
und/oder Funktionalitäten
der Schnittstellen 300, 400, 500 können jeweils
allein oder in Kombination, bspw. in Hardware, Firmware und/oder
als ein Satz Instruktionen in Software implementiert sein. Bestimmte
Ausführungsformen
können
als Satz Instruktionen gegeben sein, die auf einem computerlesbaren Medium,
wie einem Speicher oder einer Harddisk zur Ausführung in einem Computer oder
einer andere Verarbeitungseinrichtung, bspw. einer PACS-Workstation
oder einem Bildbetrachtungsgerät
liegen.
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Die 6A–6D veranschaulichen
Bildschichten, die von einer graphischen Vorgabe gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erzeugt wurden. Die 6A–6D kön nen bspw.
den ersten vier Bildschichten entsprechen, die in der im Vorstehenden
beschriebenen in 5 veranschaulichten Darstellung 530 des
Bildgebungsvolumens dargestellt sind.
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7 veranschaulicht
ein Flussdiagramm für
ein Verfahren 700 zur graphischen Vorgabe bei gebräuchlichen
Systemen. Als Erstes wird bei einem Schritt 710 ein Scanprotokoll
ausgewählt.
Sodann wird bei einem Schritt 720 ein Bezugsbild gescannt.
Als Nächstes
können
bei einem Schritt 730 Scanparameter graphisch justiert
werden. Bei einem Schritt 740 wird ein Nach-Verarbeitungsprotokoll
ausgewählt.
Sodann wird bei einem Schritt 760 der Scan bestätigt. Als
Nächstes
werden bei einem Schritt 760 Bilder erzeugt. Bei einem Schritt 770 werden
die erzeugten Bilder betrachtet. Sodann werden bei einem Schritt 780 Bilder
neu erzeugt. Das Verfahren 700 wurde unter Bezugnahme auf
Elemente des im Vorstehenden beschriebenen Systems erläutert. Es
versteht sich aber, dass auch andere Implementierungen möglich sind.
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Als
Erstes wird bei dem Schritt 710 ein Scanprotokoll ausgewählt. Ein
Scanprotokoll kann teilweise ein Bildgebungssystem für eine spezielle
Art Scan konfigurieren. Ein Benutzer kann ein Scanprotokoll auswählen, das
bspw. auf einer für
einen Patienten hinsichtlich einer zu scannenden Körperregion
spezifischen Anweisung basiert. So kann ein Patient z.B. zu der
Bildgebungsabteilung einer medizinischen Einrichtung mit dem Auftrag für einen
Leberscan kommen. Dann kann ein Protokoll ausgewählt werden, dass das Bildgebungssystem
für den
jeweils zweckentsprechenden Scan einrichtet.
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Sodann
wird bei dem Schritt 720 ein Bezugsbild gescannt. Das Bildgebungssystem
scannt nun ein oder mehrere Bezugs- oder Scoutbilder. Das Bezugsbild bzw.
die Bezugsbilder werden dem Bediener bspw. auf einem Display dargestellt.
Das Bezugsbild kann z.B. ein CT-Scoutbild sein.
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Als
Nächstes
werden bei dem Schritt 730 Scanparameter graphisch justiert.
Falls erforderlich, stellt der Bediener die Scanparameter graphisch
nach. Der Bediener kann die Scanparameter z.B. in der Weise justieren,
dass Linien, die das auf dem Bezugsbild dargestellte, zu scannende
Gebiet begrenzen verstellt werden. Die Scanparameter können der
Nachstellung bedürfen,
wenn z.B. die Parameter sich bei dem speziellen Patienten nicht
genau mit dem abzubildenden Gebiet decken. Bei dem Schritt 740 wird
ein Nachverarbeitungsprotokoll ausgewählt. Der Bediener wählt ein
Nachverarbeitungsprotokoll aus. Alternativ kann das Nachverarbeitungsprotokoll
auch als Teil des Scanprotokolls spezifiziert sein. Das Nachverarbeitungsprotokoll
kann z.B. ein Bildgebungsvolumen für das Bildschichten erzeugt
werden vorschreiben. Bei gebräuchlichen
Systemen können
die Parameter zur Erzeugung neuer Bilder an dieser Stelle nicht überprüft und/oder
visuell justiert werden.
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Als
Nächstes
wird bei dem Schritt 750 der Scan bestätigt. Der Bediener bestätigt den
Scan, worauf das Bildgebungssystem Scanbilder akquiriert. Abhängig von
der Bildgebungsmodalität
kann diese Vorgang eine verhältnismäßig lange
Zeit in Anspruch nehmen. Der Scan und die Rekonstruktion von CT-Bildern
können bspw.
zwischen ein bis fünf
Minuten oder, bei komplexeren Untersuchungen oder Komplikationen
bei dem Scan und/oder dem Patienten, noch länger dauern.
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Bei
dem Schritt 760 werden Bilder erzeugt. Basierend auf den
von dem Nachverarbeitungsprotokoll gelieferten Parametern werden
basierend auf den akquirierten Bildern erzeugte Bilder generiert.
Dieser Vorgang kann zwischen ein bis fünf Minuten oder bspw. bei größeren und/oder
komplexeren Datensätzen
sogar länger
dauern.
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Bei
dem Schritt 770 werden die generierten Bilder betrachtet.
Nachdem die generierten Bilder erzeugt wurden, kann der Bediener
die generierten Bilder betrachten, um festzustellen, ob die generierten
Bilder das interessierende Gebiet ordnungsgemäß abdecken. Die generierten
Bilder sind häufig
nicht ideal, weil der Bediener sie vor der Akquisition der Scanbilder
nicht graphisch vorschreiben konnte.
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Bei
dem Schritt 780 werden Bilder neu erzeugt. Wenn die generierten
Bilder unbrauchbar sind, kann der Bediener nun die Nachverarbeitungsparameter
zweckentsprechend justieren und die Bilder neu erzeugen.
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8 veranschaulicht
ein Flussdiagramm für
ein Verfahren 800 zur graphischen 3D-Vorgabe gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 800 beinhaltet
die nachfolgenden Schritte, die im Weiteren in größeren Einzelheiten
beschrieben werden. Als Erstes wird bei einem Schritt 810 ein
Scanprotokoll ausgewählt.
Dann wird bei einem Schritt 820 ein Bezugsbild gescannt.
Als Nächstes
können
bei einem Schritt 830 Scanparameter graphisch justiert
werden. Bei einem Schritt 840 wird ein Nachverarbeitungsprotokoll
ausgewählt.
Sodann können
bei einem Schritt 850 die Nachverarbeitungsparameter justiert
werden. Als Nächstes
wird bei einem Schritt 860 der Scan bestätigt. Bei
einem Schritt 870 werden Bilder erzeugt. Das Verfahren 800 ist
unter Bezugnahme auf Elemente von im Vorstehenden beschriebenen
Systemen dargestellt. Es versteht sich aber, dass auch andere Implementierungen
möglich
sind.
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Als
Erstes wird bei dem Schritt 810 ein Scanprotokoll ausgewählt. Ein
Scanprotokoll kann zum Teil ein Bildgebungssystem für eine spezielle
Art Scan konfigurieren. Ein Benutzer kann ein Scanprotokoll auswählen, das
bspw. auf einer für
einen Patienten spezifischen Anweisung hinsichtlich des zu scannenden
Körpergebietes
beruht. Beispielsweise kann ein Patient zu der Bildgebungsabteilung
einer medizinischen Einrichtung mit einem Auftrag für einen
Leberscan kommen. Dann kann ein Scanprotokoll ausgewählt werden,
das das Bildgebungssystem für
den jeweils zweckentsprechenden Scan einrichtet.
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Sodann
wird bei dem Schritt 820 ein Bezugsbild gescannt. Eine
Bildgebungskomponente, wie etwa ein Bildgebungssystem, scannt ein
oder mehrere Bezugs- oder Scoutbilder. Das Bezugsbild bzw. die Bezugsbilder
werden dem Bediener bspw. auf einem Display dargestellt. Das Bezugsbild
kann bspw. ein CT-Scoutbild sein.
Bei einer Ausführungsform
kann das Bezugsbild bzw. können
die Bezugsbilder bspw. aus einem Bildmanagementsystem, etwa einem
PACS, akquiriert werden. Das heißt, die als Bezugsbilder verwendeten
Bilder können
bspw. bei einem früheren
Besuch des Patienten akquiriert und dann in einem Informationsmanagementsystem
abgespeichert worden sein.
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Als
Nächstes
können
bei dem Schritt 830 Scanparameter graphisch justiert werden.
De Bediener kann, falls erforderlich, die Scanparameter graphisch
nachstellen. Der Bediener kann die Scanparameter graphisch dadurch
nachstellen, dass er bspw. Linien, die das auf dem Bezugsbild dargestellte,
zu scannende Gebiet begrenzen nachjustiert. Die Scanparameter können bspw.
dann nachgestellt werden müssen,
wenn sich die Parameter bei dem speziellen Patienten nicht ordnungsgemäß mit dem
abzubildenden Gebiet decken.
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Ein
Benutzer kann eine graphische Vorgabeschnittstelle, die bspw. ähnlich den
im Vorstehenden beschriebenen graphischen Vorgabeschnittstellen 300, 400, 500 ist
dazu verwenden, um Scanparameter zu justieren. Wengleich graphische
Vorgabeschnittstellen 300, 400, 500 in
dem Sinne beschrieben wurden, dass ein Bildgebungsvolumen zur Erzeugung
generierter Bilder vorgegeben wurde, so können doch die graphischen Vorgabeschnittstellen 300, 400, 500 (und ähnliche
Schnittstellen) auch dazu verwendet werden, Scanparameter einzustellen.
Scanparameter können
unter Verwendung einer graphischen Vorgabeschnittstelle bspw. während der
Einrichtung eines Scans (Scan setup) eingestellt werden. Das heißt, es kann
eine graphische Vorgabeschnittstelle, bspw. ähnlich der graphischen Vorgabeschnittstelle 300,
dazu verwendet werden, ein interessierendes Gebiet für zu akquirierende
Scanbilder zu spezifizieren. Zum Beispiel kann ein durch die graphische Vorgabeschnittstelle 300 vorgeschriebenes
Bildgebungsvolumen dazu verwendet werden, ein Bildgebungssystem
darauf einzurichten, ein zweckentsprechendes Gebiet eines Patientenkörpers zu
scannen. Beispielsweise bei einer MR-Modalität kann das Bildgebungsvolumen
dazu verwendet werden, unmittelbar die gewünschten Bilder zu akquirieren.
Die graphische Vorgabeschnittstelle kann Symbolik enthalten, die
es dem Benutzer erlaubt, das Bildgebungsvolumen und/oder das interessierende
Gebiet für
die Scanbiolder einzustellen und/oder zu modifizieren. Die Symbo lik
kann Kontrollpunkte, wie etwa z.B. die oben beschriebenen Kontrollpunkte 340,
beinhalten.
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Bei
dem Schritt 840 wird ein Nachverarbeitungsprotokoll ausgewählt. Der
Bediener kann ein Nachverarbeitungsprotokoll auswählen. Alternativ
kann das Nachverarbeitungsprotokoll auch als Teil des Scanprotokolls
spezifiziert sein. Das Nachverarbeitungsprotokoll kann z.B. ein
Bildgebungsvolumen für
die Erzeugung von Bildschichten vorschreiben. Als anderes Beispiel
kann das Nachverarbeitungsprotokoll ein Anfangsbildgebungsvolumen
definieren. Beispielsweise kann ein Nachverarbeitungsprotokoll ein
Anfangsbildgebungsvolumen rings um ein spezielles interessierendes
Organ definieren. Der Benutzer kann dann bspw. eine graphische Vorgabeschnittstelle
(z.B. die oben beschriebene Schnittstelle 300) verwenden,
um das zunächst
definierte Anfangsbildgebungsvolumen nachzujustieren.
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Sodann
können
bei dem Schritt 850 die Nachverarbeitungsparameter eingestellt
werden. Zu Nachverarbeitungsparametern kann z.B. ein Bildgebungsvolumen
gehören
aus dem zu generierende Bilder erzeugt werden. Die generierten Bilder
können
bspw. Schichten des Bildgebungsvolumens sein. Ein Benutzer kann eine
graphische Vorgabeschnittstelle, bspw. ähnlich der oben beschriebenen
graphischen Vorgabeschnittstellen 300, 400, 500,
zum Einstellen von Nachverarbeitungsparametern benutzen. Die graphische
Vorgabeschnittstelle kann Symbolik enthalten, die es dem Benutzer
erlaubt, das Bildgebungsvolumen und/oder das interessierende Gebiet
für die
generierten Bilder einzustellen und/oder zu modifizieren. Die Symbolik
kann Kontrollpunkte, etwa wie z.B. die oben beschriebenen Kontrollpunkte 340,
beinhalten.
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Als
Nächstes
wird bei dem Schritt 860 der Scan bestätigt. Der Bediener bestätigt den
Scan, worauf eine Bildgebungskomponente und/oder ein Bildgebungssystem
Scanbilder akquirieren. Wie im Vorstehenden erörtert, kann eine graphische
Vorgabeschnittstelle, bspw. eine graphische Vorgabeschnittstelle ähnlich der Schnittstelle 300,
dazu benutzt werden, wenigstens zum Teil die akquirierten Scanbilder
zu bestimmen. Das heißt,
dass eine Bildgebungskomponente Scanbilder akquirieren kann, die
zumindest teilweise auf einem Bildgebungsvolumen basieren, das durch
eine graphische Vorgabeschnittstelle vorgeschrieben ist.
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Bei
dem Schritt 870 werden Bilder erzeugt. Generierte Bilder
können
wenigstens teilweise auf den bspw. von dem Nachverarbeitungsprotokoll
gelieferten Parametern beruhend erzeugt werden. Das heißt, die generierten
Bilder werden wenigstens teilweise auf einem Bildgebungsvolumen
basierend erzeugt, das von einer graphischen Vorgabeschnittstelle
vorgeschrieben ist. Die graphische Vorgabeschnittstelle kann bspw. ähnlich der
im Vorstehenden beschriebenen Schnittstelle 300 sein. Bei
einer Ausführungsform
werden die generierten Bilder von einer Verarbeitungskomponente
erzeugt.
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Generierte
Bilder können
bspw. wenigstens zum Teil auf den akquirierten Bildern beruhend
erzeugt werden. Bei einer Ausführungsform
werden die generierten Bilder, zumindest teilweise, auf einem von
einer graphischen Vorgabeschnittstelle vorgeschriebenen Bildgebungsvolumen
und einem akquirierten Scanbild basierend erzeugt. Das heißt, ein
generiertes Bild kann wenigstens teilweise auf einem Bildgebungsvolu men
und einem Scanbild basierend erzeugt werden, das z.B. von einer
Bildgebungskomponente akquiriert wurde.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
kann ein Benutzer die Orientierung des generierten Bildes unter Verwendung
der graphischen Vorgabeschnittstelle spezifizieren. So kann die
graphische Vorgabeschnittstelle z.B. einen Kontrollpunkt, ähnlich dem
oben beschriebenen Kontrollpunkt 340, enthalten, der es
einem Benutzer gestattet, die Kante der Bildschicht in dem Bildgebungsvolumen
zu bezeichnen, die an der „Oberseite" des generierten
Bildes sein soll. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Orientierung
der generierten Bilder automatisch bestimmt werden. Die generierten
Bilder können
bspw. automatisch so orientiert werden, dass der zuvorderst oder
zuoberst (anterior und superior) liegende Teil der Schicht an der „Oberseite" der generierten Bilder
liegt.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
kann ein Bezugsbild von einer ersten Bildgebungskomponente, wie
bspw. im Vorstehenden beschrieben, akquiriert werden. Ein Scanbild
kann sodann von einer zweiten Bildgebungskomponente akquiriert werden.
Das heißt,
ein Bezugsbild kann von einem Bildgebungssystem (z.B. CT-Scanner)
akquiriert werden, und ein oder mehrere Scanbilder können von
einem zweiten Bildgebungssystem (z.B. MR-Scanner) akquiriert werden. So kann
z.B. ein Patient mit einem CT-Scanner erfasst werden, der ein oder
mehrere Bezugsbilder akquiriert. Bei dem gleichen Besuch oder bei
einem nachfolgenden Besuch kann der Patient mit einem MR-Scanner
erfasst werden und ein Benutzer kann ein graphische Vorgabeschnittstelle
(z.B. ähnlich
der im Vorstehenden beschriebenen Schnittstelle 300) auf
dem MR-Scanner mit den Bezugsbildern von dem CT-Scanner dazu verwenden,
dem MR-Scanner ein Bildge bungsvolumen vorzugeben, um Scanbilder
dafür zu
akquirieren und/oder generierte Bilder zu erzeugen, die zumindest
teilweise auf akquirierten Scanbildern von dem MR-Scanner basieren.
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Einer
oder mehrere der Schritte des Verfahrens 800 können allein
oder in Kombination in Hardware, Firmware und/oder bspw. als Satz
Instruktionen in Software implementiert werden. Bestimmte Ausführungsformen
können
einen Satz Instruktionen liefern, der auf einem computerlesbaren
Medium, wie etwa einem Speicher oder Harddisk zur Ausführung auf
einem Computer oder einer anderen Verarbeitungseinrichtung, wie z.B.
einer PACS-Workstation oder einem Bildbetrachter, liegt.
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Bestimmte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
einen oder mehrere dieser Schritte weglassen und/oder die Schritte
in einer anderen Reihenfolge als der aufgeführten Reihenfolge ausführen. So können z.B.
bei bestimmten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung einige Schritte nicht ausgeführt werden.
Als weiteres Beispiel können
bestimmte Schritte in einer von der aufgeführten Reihenfolge verschiedenen,
zeitlichen Aufeinanderfolge, einschließlich gleichzeitig, ausgeführt werden.
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Wenngleich
die Erfindung unter Bezugnahme auf gewisse Ausführungsformen beschrieben wurde,
so versteht sich für
den Fachmann doch, dass zahlreiche Veränderungen vorgenommen und äquivalente
Ausführungsformen
benutzt werden können,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Außerdem können viele Abwandlungen vorgenommen
werden, um eine spezielle Situation oder ein spezielles Material
an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne dadurch deren Rahmen
zu verlassen. Die Erfindung ist deshalb nicht auf die speziellen
hier geoffenbarten Ausführungsformen
beschränkt,
sondern die Erfindung umfasst alle Ausführungsformen, die in dem Schutzumfang
der beigefügten
Patentansprüche
liegen.
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