Es
wäre deshalb
zu wünschen, über ein
System und ein Verfahren zu verfügen,
das in der Lage ist, analytische Daten und entsprechende Bilder,
aus denen die analytischen Daten aufgenommen worden sind, für einen
Arzt wiederzugeben, um die Reaktion auf eine Krankheit oder Läsion auf
die Behandlung über
der Zeit in interaktiver Weise wiederzugeben.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
Die
vorliegende Erfindung schafft ein interaktives System und Verfahren
zur Wiedergabe analytischer Daten und medi zinischer Bilder unter Überwindung
der vorgenannten Nachteile.
Es
wird hiermit ein interaktives Echtzeit-Datenanalysemanagement- und
Sichtungstool zur Verfolgung der Krankheits- und pathologischen Reaktion auf eine
Behandlung oder Therapie präsentiert.
Die Erfindung beinhaltet die Archivierung quantitativer Analysedaten
zum Zwecke des unmittelbaren oder langfristigen Abrufs zur vergleichenden
Sichtung im Zeitverlauf und die Wiedergabe laufender quantitativer
Analysedaten in einem nutzbaren Format, das schnelle Vergleiche
mit vorausgegangenen quantitativen analytischen Daten zum informierten
Patientenmanagement gestattet. Das nutzbare Format kann in tabellarischen
oder graphischen Gestaltungen wiedergegeben werden. Das Werkzeug
kann in den klinischen Workflow eingearbeitet werden, um zwischen
der Bildanalysesichtung und dem strukturierten Patientenreport positioniert
zu werden. Die in dieser Weise vorgenommene Positionierung gestattet die
direkte Interaktion zwischen den beiden wichtigen Workflow-Ausleseprozessen.
Durch Wählen
und Anklicken eines Lokalisierungsbildes stellt das Werkzeug eine
automatische Verbindung zum Analysereview her und zeigt das interessierende
Bild in einem primär
betrachteten Bildschirm oder Viewport. Folglich ist der Arzt in
der Lage, zu dem Patientenreport eine oder mehreren Graphiken oder
analytischen Daten weiterzugehen, die als mit der Reportarchivierung
in Beziehung stehend angesehen werden. Die Erfindung enthält außerdem ein
elektronisches Datenblatt zum Notieren relevanter Messungen in einem
Arbeitsblattformat, das applikationsspezifisch ist. Im Beispiel
des PET/CT sind SUV Max, das funktionale Volumen, das anatomische
Volumen, SUV Mittel, prozentuale Volumenänderung, usw. Beispiele für wiederzugebende
Messungen. Das Datenblatt gestattet es dem Nutzer, jede interessierende
Läsion auszuwählen und
mit einem mit Lesezeichen versehenen Bild zu verlinken (Hot-link),
das an dem Viewport zur weiteren visuellen Analyse angezeigt wird. Die
Erfindung unterstützt
grafische Diagramme, um das Ansprechen einer Krankheit oder einer
Läsion auf
eine Behandlung zu veranschaulichen. Die Erfindung enthält außerdem ein
interaktives Navigationsinterface, das es dem Bediener gestattet,
Diagramme, Tabellen und andere interessierende quantitative Daten
schnell auszuwählen.
Es können
Lokalisier- oder Miniaturansichtbilder ausgewählt und mit dem Analysereview
verlinkt werden, um eine detailliertere visuelle Analyse dieser
speziellen Krankheit oder Läsion
zu ermöglichen.
Die Referenz zu einem Miniaturansichtbild wird zur Verlinkung mit
der Analyse oder einfach zur visuellen Referenz genutzt.
Die
Erfindung erbringt außerdem
eine interaktive Datenanalyse zwischen einer Analysebildsichtung
und einem strukturierten Patientenreporting. Somit ist die Erfindung
im Hinblick beider dieser Komponenten des Leseworkflows interaktiv.
Die Erfindung erleichtert außerdem
das Management der quantitativen Analysen, die mit der Krankheit
und dem Fortschreiten der Läsion
verbunden sind sowie auch dem Ansprechen der Krankheit und Läsion auf
medizinische oder therapeutische Behandlung.
Die
Erfindung ist auf eine Anzahl physiologischer Studien einschließlich von
mit der Onkologie und der Neurologie in Beziehung stehenden Pathologien
anwendbar. Aktuelle Verfahren erzeugen Analysen aus PET/SPECT-Bildern,
die funktionale Abweichungen in den Metabolismus oder Perfusionsraten im
Verhältnis
zur Normalkohorte zeigen. Diese Abweichungen werden entweder punktweise
oder ROI/VOW-basiert an Bereichen eines standardisierten Hirns,
d.h. einem auf einem Standardat las abgebildeten individuellen Gehirns
wiedergegeben. Zusätzlich
zum PET kann diese funktionale Information außerdem unter Benutzung von
FMRI ermittelt werden. Neurologische Krankheiten, insbesondere Demenz,
d.h. Alzheimer, haben als Indikatoren ebenfalls anatomische Marker.
Zu diesen gehören
atrophierte Regionen in dem Gehirn, d.h. eine Reduktion des Hippocampus
sowie weitere Veränderungen
in anatomischen Regionen des Hirns, die unter Nutzung von CT und/oder
MR abgebildet werden können,
wenn diese als Analysewerkzeuge genutzt werden. Eine ähnliche
Transformation in den standardisierten Raum gestattet die gegenseitige
Ausrichtung von anatomischer und funktionaler Information. Mit der
Erfindung gestattet die Datenanalysevorgehensweise die gleichzeitige
Analyse der anatomisch relevanten Regionen unter Verwendung anatomischer und
funktionaler Attribute. Ähnlich
können
longitudinale Studien verschmolzen werden, um die Diagnose, die
Einschätzung
der Reaktion auf Therapie und/oder die Behandlungsplanung zu gestatten.
Die Erfindung schafft produktive Werkzeuge zur windschnittigen Datenanalyse
verstreuter Information.
Deshalb
wird gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ein computerlesbares Speichermedium
offenbart, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das einen
Satz von Instruktionen repräsentiert.
Das Computerprogramm veranlasst den Computer, wenn es durch den
Computer ausgeführt wird,
auf einen ersten Datensatz eines ersten Datentyps sowie auf einen
zweiten Datensatz eines zweiten Datentyps zuzugreifen. Der erste
Datensatz und der zweite Datensatz sind von einem interessierenden
Objekt aufgenommen und der erste Datensatz wird in einer ersten
Gruppe von Scans akquiriert, wobei der zweite Datensatz in einer
zweiten Gruppe von Scans akquiriert wird, die von der ersten Gruppe
verschieden ist. Der Satz von Instruktionen veranlasst den Computer
außerdem,
eine Verände rung
in dem Wert der quantitativen Metrik zwischen der ersten Gruppe
und der zweiten Gruppe der Scans wiederzugeben.
Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung bezieht sich die Erfindung auch auf
ein medizinisches Diagnosetool mit einer Bilddatenbank, die so eingerichtet
ist, dass sie medizinische Bilder von einem Patienten enthält, die über eine
Zeitspanne hinweg aufgenommen worden ist, sowie eine analytische Datenbank,
die dazu eingerichtet ist, analytische Daten zu behalten, die sich
auf die medizinischen Bilder beziehen. Ein graphisches Nutzerinterface
gibt die medizinischen Bilder aus wenigstens einem Paar medizinischer
Untersuchungen zusammen mit den dazu gehörigen analytischen Daten wieder
und gestattet eine Echtzeitdatenanalyse, um Änderungen der medizinischen
Bilder Revue passieren zu lassen, die über die Zeitspanne hinweg akquiriert
worden sind.
Entsprechend
einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Wiedergabe
medizinischer Information geschaffen. Es wird eine Historie der
medizinischen Bildgebungsuntersuchungen des Patienten erstellt.
Dann werden wenigstens die quantitativen anatomischen Daten und/oder
die quantitativen funktionalen Daten aus der Historie der medizinischen
bildgebenden Untersuchungen des Patienten eingeschätzt. Es
werden dann wenigstens die quantitativen anatomischen Daten und/oder
die quantitativen funktionalen Daten für wenigstens zwei medizinische
Untersuchungen des Patienten der Historie der medizinischen Untersuchungen
des Patienten zusammen mit wenigstens einem Bild wiedergegeben,
das aus der Historie der medizinischen bildgebenden Untersuchungen
des Patienten verschmolzen worden ist, um eine interaktive Einschätzung der
mit der verstrichenen Zeit einhergehenden Veränderungen eines Patienten zu
gestatten.
Aus
der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen gehen verschiedene
andere Merkmale und Vorzüge
der vorliegenden Erfindung hervor.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
Die
Zeichnungen veranschaulichen eine bevorzugte Ausführungsform,
die gegenwärtig
zur Ausführung
der Erfindung in Betracht gezogen wird.
In
den Zeichnungen:
1 veranschaulicht ein analytisches Datenmanagement-
und Analysetool gemäß einem
Aspekt der Erfindung.
2 veranschaulicht
ein exemplarisches analytisches quantitatives Datenfenster gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung.
3 veranschaulicht eine exemplarische Ausführungsform
des interaktiven Datenmanagement- und Analysetools nach 1 gemäß einer
Bedienereingabe in das analytische quantitative Datenfenster gemäß der Erfindung.
4 veranschaulicht das interaktive Datenmanagement- und Analysetool
nach 1, nach einer Bedienereingabe
in dieses gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung.
5 veranschaulicht das interaktive Datenmanagement- und Analysetool
gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform der
Erfindung, mit überlagertem
Pop-Up-Fenster gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung.
6 veranschaulicht eine andere exemplarische
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit überlagertem
Pop-Up-Fenster,
das eine graphisch veranschaulichte komparative Analyse gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält.
7 veranschaulicht ein anderes exemplarisches
Pop-Up-Fenster,
das dem interaktiven Datenmanagement- und Analysetool in Reaktion
auf eine Bedienereingabe gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung überlagert
worden sein kann.
8 ist
ein Flussbild, das die Schritte eines Prozesse zur Wiedergabe medizinischer
quantitativer Bildgebungsdaten gemäß einem anderen Aspekt der
Erfindung veranschaulicht.
9 veranschaulicht
einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der gemäß einem Bediener
die Ergebnisse verschiedener Untersuchungen in einem einzigen graphischen
Bedienerinterface vergleichen kann.
10 veranschaulicht
die Wiedergabe einer anderen exemplarischen komparativen Analyse ähnlich zu
der gemäß 9 gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung.
11 ist
eine Skizze einer exemplarischen bildgebenden Einrichtung zur Verwendung
mit der vorliegenden Erfindung.
Die
Zeichnungen enthalten exemplarische graphische Fenster, graphische
Tabellen, graphische Diagramme und ähnliches, wobei Flussbilder
und Verfahrensabläufe
die unterschiedlichen Aspekte der Erfindung erläutern.
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Es
wird nun auf 1 Bezug genommen, in der
ein interaktives Datenmanagement- und Analysetool gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist. Das interaktive
Tool enthält ein
graphisches Nutzerinterface (GOI) 10, das ein Paar Fenster 12, 14 aufweist.
Ein Fenster 12 wird zur Wiedergabe von Bildern genutzt
und das andere Fenster 14 wird dazu genutzt, quantitative
Daten entweder in tabellarischem oder graphischem Format wiederzugeben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
werden zwei Computerdisplays, Röhrenmonitore
oder dergleichen dazu genutzt, um das Paar Fenster 12, 14 zu
veranschaulichen. Wie noch beschrieben wird, ist das Bildfenster 12 ein
im Wesentlichen statisches Fenster und das Datenfenster 14 ist
dynamisch. Dies bedeutet, dass einer Bedienereingabe in das dynamische
Fenster 14 eine Veränderung
in der Wiedergabe des Bildfensters 12 veranlasst. Somit
erfolgt eine Nutzerinteraktion vorzugsweise nur über das Datenfenster 14 beim
Handhaben und Analysieren der quantitativen Daten und entsprechenden Bilddaten.
Jedoch wird in Betracht gezogen, dass beide Fenster 12, 14 dynamischer
Natur sind und auf Bedienereingaben reagieren.
Das
Datenfenster 14, das die quantitativen analytischen Daten 16 anzeigt,
die aus in einer (nicht veranschaulichten) Datenbank oder einem
anderen Bildarchiv gespeicherten Historie medizinischer Untersuchungen
erlangt worden sind, gestat tet es einem Bediener, eine gelistete
Pathologie oder Abnormalität 18 zu
identifizieren und auszuwählen,
was einen automatischen Abruf eines Bilds der ausgewählten Pathologie
oder Abnormalität
aus der (nicht veranschaulichten) Bilddatenbank und die Wiedergabe in
dem Fenster veranlasst, wie später
beschrieben ist. In einer Ausführungsform
werden die sich ergebenden Bilder mit Segmentierung wiedergegeben,
so dass der Teil des von dem Patienten akquirierten Gesamtbilds
wiedergegeben wird, der der ausgewählten Abnormalität oder Pathologie
entspricht. Außerdem
gestattet es die interaktive Natur der quantitativen Daten dem Bediener,
anatomische, funktionale oder in Überlagerung gebrachte Bilder
auszuwählen und
in dem Bildfenster anzuzeigen.
In 1 veranschaulicht das Bildfenster 12 viele
Bilder, die außerdem
die Robustheit des Datenanalysetools veranschaulichen. Speziell
werden ein verschmolzenes Koronalbild 20 und ein verschmolzenes
Sagittalbild 22 wiedergegeben. Die Bilder 20, 22 werden
von einem ganzen interessierenden Bereich des Objekts aufgenommen
und bilden die verschmolzenen, von unterschiedlichen Bildgebungsebenen
herrührenden
verschmolzenen Bilder unterschiedlicher von verschiedenen Scannern
in unterschiedlichen Bildgebungsarten akquirierter Bilder. Dies
bedeutet bei dem veranschaulichten Beispiel, dass die verschmolzenen
Bilder durch Überlagerung eines
CT-Bilds mit einem PET-Bild gebildet worden sind. In dem Bildfenster
ist außerdem
ein transaxiales CT-Bild 24, ein transaxiales PET-Bild 26 und
ein sich ergebendes verschmolzenes transaxiales Bild 28 veranschaulicht.
Durch ausgerichtete Überlagerung
und Verschmelzung der entsprechenden Bilder können anatomische und funktionale
Informationen, die mit verschiedenen Scannern und möglicherweise Scannern
unterschiedlicher Bauarten akquiriert worden sind, zur weiteren
Inspektion und Ana lyse durch einen Arzt in einem einzigen Fenster
veranschaulicht werden.
Bei
dem in 1 veranschaulichten Beispiel enthält das GUI 10 außerdem eine
Navigationsebene 30, die verschiedene interaktive Fenster 32 enthält, um es
einem Arzt zu ermöglichen,
mit den Daten zu interagieren, um wiederzugebende Bilder auszuwählen, Bilder
zu drehen, eine spezielle Untersuchung zu wählen, Daten zu speichern und ähnliches.
Es
wird nun auf 2 Bezug genommen, in der ein
exemplarisches, analytisches, quantitatives Datenfenster 14 gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist. In diesem
Beispiel sind die quantitativen Daten in tabellarischer Form in Säulen und
Spalten angeordnet, um Daten für
verschiedene Abnormalitäten
und Pathologien, insbesondere als eine Funktion gewisser gemessener
Parameter zu segmentieren. In diesem Beispiel, das auf eine onkologische
Studie zugeschnitten ist, entspricht jede Zeile gemessenen Werten
für eine
gegebene Läsion
der Liste 18. Die Läsion
kann vom Computer oder Arzt identifiziert worden sein. Die Kennzeichner
der Läsion
liefern einen Hinweis über
die Art und Weise auf die die Läsion
ermittelt worden ist. Beispielsweise zeigt „C1/P/CT" an, dass die erste gelistete Läsion von
einem Computer auf Basis akquirierter PET- und CT-Bilder automatisch
erfasst worden ist. Andererseits zeigt Läsion „C6/P" an, dass der Computer die Läsion allein
auf Basis eines PET-Bilds identifiziert hat. Läsion „U10" zeigt an, dass die Läsion durch
den Arzt identifiziert worden ist. Es versteht sich, dass andere
Namenskonventionen benutzt werden können, um spezielle Abnormalitäten und
Pathologien zu identifizieren. Es wird außerdem in Betracht gezogen,
dass alle identifizierten Abnormalitäten und Pathologien vom Computer
oder Arzt erfasst bzw. detektiert werden können. Die automatische Detektion von
Läsionen
sowie die Nutzerauswahl von Läsionen in
einem Bild sind bekannt.
Jede
Spalte der tabellarischen Anordnung entspricht einem unterschiedlichen
gemessenen oder berechneten Parameter. Bei dem veranschaulichten
Beispiel gehören
zu den gemessenen Parametern SUV Max, SUV Mittel, anatomisches Volumen
und funktionales Volumen. Zu den quantitativen Daten gehören außerdem berechnete
Werte und solche Spalten enthalten prozentuale, maximale SUV-Veränderung
(% SUV Max Change), prozentuale anatomische Volumenänderung
(% Anatomical Volume Change) und prozentuale funktionale Volumenveränderung
(% Functional Volume Change). Es versteht sich, dass diese gemessenen
und berechneten Parameter exemplarischer Natur sind und dass andere
oder zusätzliche
Parameter in Abhängigkeit
von den Spezialitäten
der Bildauswertung und/oder des medizinischen Zustands genutzt werden
können,
der untersucht wird. Es wird außerdem in
Betracht gezogen, dass die Parameter in Menüs angeordnet werden können und
dass zu Folge einer Bedienereingabe unterschiedliche Menüs in dem Fenster 14 angezeigt
werden können.
In dieser Hinsicht wird in Betracht gezogen, dass weniger als alle Parameter
einer gegebenen Studie gleichzeitig angezeigt werden und dass der
Bediener durch die Menüs
in konventioneller Weise navigieren kann.
Wie
außerdem
in 2 veranschaulicht ist, befinden sich unter jeder
Spaltenüberschrift
verschiedene Werte für
jede identifizierte Läsion.
Die verschiedenen Werte entsprechen Daten, die von verschiedenen
Untersuchungen erhalten worden sind. Somit wird bei dem veranschaulichten
Beispiel für
jeden der gemessenen Parameter ein Grundlinienwert identifiziert.
Dieser Grundlinienwert (der auch als „Basiswert" zu verstehen ist) entspricht dem Wert des
gemessenen Parameters, wenn die Läsion das erste Mal diagnostiziert
oder entdeckt worden ist. Dieser Grundlinienwert wird zur vergleichenden
Analyse quantitativer Daten herangezogen, die von aufeinander folgenden
medizinischen Untersuchungen erhalten worden sind, die zu unterschiedlichen
Zeitpunkten durchgeführt
worden sind. Somit entsprechen die Daten für die Zeit B und die Zeit C
den Daten, die für
den gemessenen Parameter in nachfolgenden Scans abgeleitet worden
sind. Dies liefert ein einziges Nutzerinterface, um eine historische
vergleichende Analyse für
den Arzt bereitzustellen. Außerdem
werden, insofern die quantitativen Daten Vergleichsparameter enthalten,
gemessene Werte verglichen, woraus die Wiedergabe eines komparativen Werts
resultiert, wie beispielsweise %SUV max Change (prozentuale maximale Änderung
des SUV). Bei dem veranschaulichten Beispiel sind alle komparativen
Werte relativ zu dem anfänglichen
Grundlinienwert (Basiswert). Dies bedeutet für die komparativen Werte zu
dem Zeitpunkt C, dass der Wert für
den gemessenen Parameter, der zum Zeitpunkt C durchgeführten Untersuchung
mit dem Wert verglichen wird, der bei der Grundlinienuntersuchung
gemessen worden ist. Jedoch wird in Betracht gezogen, dass die komparativen
Werte für
die Untersuchung, die zum Zeitpunkt C vorgenommen worden ist, mit
den Werten der Untersuchung verglichen werden, die zum Zeitpunkt
B durchgeführt
worden ist. Zusätzlich wird
in Betracht gezogen, dass der Arzt auf Basis von Eingaben in das
Navigationsmenü 30 gemäß 1 auswählen
kann, welche Untersuchungsergebnisse zu vergleichen sind. Dies bedeutet,
dass in Betracht gezogen wird, dass in dem Datenfenster 14 quantitative
Daten von weniger als allen medizinischen Untersuchungen angezeigt
werden, die an dem Patienten durchgeführt worden sind, wobei es zur
Schaffung einer kompletten historischen Einschätzung und Bewertung bevorzugt
wird, dass die Daten al ler medizinischen Untersuchungen in chronologischer
Weise wiedergegeben werden.
Wie
oben beschrieben, ist das Datenanalysetool 10 interaktiv.
In dieser Hinsicht gestattet es das Tool einem Arzt, mit den quantitativen
Daten und den Bildern zu interagieren, um vollen Zugriff auf einen
gegebenen Patienten und seine Behandlung zu haben. Beispielsweise
veranlasst eine Bedienereingabe an dem hervorgehobenen Wert 34 in 3 diejenigen Bilder auf dem Bildfenster 12 angezeigt
zu werden, die genutzt worden sind, um den Wert zu bestimmen, der
zu der Läsion
gehört,
die dem gemessenen Parameter entspricht. Bei dem veranschaulichten
Beispiel veranlasst die Auswahl der Zelle 34 automatisch
die Wiedergabe von vier Bildern 36, 38, 40, 42 auf
dem Bildfenster 12. In dem veranschaulichten Beispiel entspricht
das Bild 36 einem vollständigen Bild eines interessierenden
Bereichs, wobei die ausgewählte
Läsion
in der Ziel- oder Lokalisierbox 42 identifiziert wird.
Die Bilder 38, 40, 42 entsprechen den
verschiedenen, in Übereinstimmung
gebrachten Bildern, die dazu genutzt werden, den Wert in der Zelle 34 zu
ermitteln. In dem Beispiel entsprechen die Bilder einem Axialbild 38,
einem Sagittalbild 40 und einem Koronalbild 42.
Außerdem
sind, wenn der ausgewählte
Wert einer Messung eines funktionalen Volumens für die medizinische Untersuchung zum
Zeitpunkt C entspricht, die Bilder funktionale Bilder der medizinischen
Untersuchung zum Zeitpunkt C. Außerdem entsprechen die Bilder 38, 40, 42 lediglich
der selektierten Läsion
und somit können
die Läsionsbilder
aus dem Gesamtbild 36 herausgeschnitten worden sein.
Wie
oben erläutert,
sind die Bilder 36, 38, 40 und 42 funktionale
Bilder, die wiedergegeben werden, weil der Arzt in dem Datenfenster 14 einen
funktionalen Parameter ausge wählt
hat. Im Hinblick darauf würde
sich das Bildfenster, wenn der Arzt die Zelle 44 ausgewählt hätte, automatisch
aktualisieren, um anatomische Bilder für die medizinische Untersuchung
anzuzeigen, die zum Zeitpunkt C für die gleiche Läsion durchgeführt worden
ist. Somit kann der Arzt durch Eingaben in das quantitative Datenfenster 14 interaktiv
die verschiedenen Bilder ansehen und analysieren, die von einem
Patienten in verschiedenen medizinischen Untersuchungen über einen
längeren
Zeitraum hinweg akquiriert worden sind. Dies gestattet es, einem
Arzt vorzugsweise nicht nur Abnormalitäten und Pathologien zu ermitteln,
sondern auch die Wirksamkeit der Behandlung der Abnormalitäten und
Pathologien einzuschätzen.
Es
wird nun auf 4 Bezug genommen, in der
ein Analysetool 10 nach Auswahl der Zelle 46 veranschaulicht
ist. Die Auswahl dieser Zelle hat die automatische Wiedergabe von
denjenigen Bildern zur Folge, die dazu benutzt worden sind, den
Wert zu bestimmen, der dem selektierten Parameter entspricht, der
in dem veranschaulichten Beispiel dem SUV Max für die zum Zeitpunkt C vorgenommenen Untersuchung
der Läsion
C4/P/CT entspricht. Die wiedergegebenen Bilder 48, 50, 52, 54 entsprechen einem
Gesamtbild 46 und einer Serie lokalisierter Bilder 50, 52, 54.
Die Lokalisierbox 56 des Bilds 48 entspricht dem
Bereich des globalen Bilds 48, der die Läsion C4/P/CT
enthält.
Die Bilder 50, 52, 54 entsprechen einem
axialen, einem sagittalen bzw. einem koronalen Bild und zeigen einem
Arzt diejenigen Bilder visuell an, die genutzt worden sind, um den Wert
von „2" für SUV Max
für die
Läsion
C4/P/CT an der Tabellenposition 46 in dem Datenfenster 16 zu liefern.
Somit liefert das interaktive Tool die resultierenden quantitativen
Daten und zeigt automatisch die Bilder interaktiv an, die dazu genutzt
worden sind, die entsprechenden quantitativen Daten zu gewinnen.
5 veranschaulicht eine zusätzliche Funktionalität des interaktiven
Datenanalyse- und Managementtools 10. Wie dort veranschaulicht
kann ein Arzt durch ein oder mehrere Bedienereingaben direkt in
das Datenfenster 14 eine graphische Wiedergabe eines gemessenen
Parameters veranlassen. Im veranschaulichten Beispiel wird in Reaktion auf
die Auswahl der Läsion-C7/P-Kennung 58 gefolgt von
der Nutzerauswahl der Spaltenüberschrift 60 „%Func
Vol Change" (prozentuale
funktionale Volumenänderung)
ein Pop-Up-Fenster 56 wiedergegeben.
Als
Ergebnis dieser beiden Eingaben wird in Fenster 56 eine
graphische Repräsentation
des gemessenen Werts der %PET Volumen Change (prozentuale PET-Volumenveränderung)
wiedergegeben. Bei dem veranschaulichten Beispiel werden die gemessenen
Werte, die zur Ableitung der graphischen Wiedergabe im Fenster 56 genutzt
werden, von Daten in einer Grundlinienuntersuchung sowie von Daten
hergeleitet, die bei einer Untersuchung zum Zeitpunkt C gewonnen
worden sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind alle komparativen
graphischen Repräsentationen
standardmäßig auf
der Basis eines Vergleichs zwischen der jüngsten Untersuchung mit Daten
einer Grundlinienuntersuchung abgeleitet. Es wird jedoch in Betracht
gezogen, dass durch ein oder mehrere Bedienereingaben die graphische
Repräsentation
bzw. Wiedergabe zwischen zwei, drei, vier usw. Untersuchungen vorgenommen
werden kann.
Es
wird weiter auf 5 Bezug genommen – die Bilder 62, 64, 66, 68 werden
in dem Bildfenster 12 in einer Weise dargestellt, die zu
der oben beschriebenen Art und Weise ähnlich ist. In diesem Beispiel identifiziert
die Lokalisierbox 70 den Ort der ausgewählten Läsion bei Eingabe 58 in
dem Ge samtbild 62. Die Bilder 64, 66, 68 entsprechen
einem axialen sagittalen bzw. koronalen Bild der Läsion. Weil
der Arzt einen Funktionalinformationsparameter 60 ausgewählt hat,
z.B. %Func Vol Change (prozentuale Volumenänderung), sind die Bilder funktionale
Bilder und entsprechen den Bildern, die dazu genutzt werden, die
funktionalen Volumenwerte der entsprechenden Bilder, der zum Zeitpunkt
C durchgeführten Untersuchungen
herzuleiten.
Ähnlich veranlassen,
wie in 6 veranschaulicht ist, die
Auswahl eines gegebenen Läsionsbezeichners 72 und
eines Überschriftbezeichners 74 für einen
anatomischen Parameter, die Anzeige eines Pop-Up-Fensters 76,
das im Beispiel einem anatomischen Volumen entspricht. Wie dargestellt, enthält die graphische
Wiedergabe ein Histogramm 78, jedoch könnten auch andere graphische
Werkzeuge auf einfache Weise Vergleichsinformation anzeigen. In
diesem Beispiel zeigt das Histogramm das anatomische Volumen der
Läsion
C7/P über
der Zeit gemessen in Untersuchungen bei der Grundlinie, dem Zeitpunkt
B und dem Zeitpunkt C an. Das entsprechende Gesamtbild 80 und
die Lokalisierbilder 82, 84, 86 werden
in Bildfenstern 12 in einer Weise dargestellt, die zu der
oben beschriebenen Art und Weise ähnlich ist.
7 veranschaulicht ein anderes Pop-Up-Fenster 88,
das in Reaktion auf ein oder mehrere Bedienereingaben in das Quantitativdatenfenster 14 wiedergegeben
wird. Das Fenster 88 erscheint in Reaktion auf Bedienereingaben, ähnlich wie
oben beschrieben. In diesem Beispiel zeigt das Pop-Up-Fenster 88 SUV
Max Change (SUV Maximalveränderung)
für die
Läsion
C4/P/CT in einem Histogramm für
Untersuchungen, die als Grundlinie, zum Zeitpunkt B und zum Zeitpunkt
C vorgenommen worden sind. Die Bilder entsprechen in dem Bildfenster 12 dem Globalbild 90 und
einer Serie lokalisierter Bilder 92, 94, 96,
die entlang der Axialebene, der Sagittalebene, bzw. der Koronalebene
aufgenommen worden sind.
8 veranschaulicht
eine Prozessaufzeichnung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der Prozess 98 beginnt mit dem Zugriff auf Bilddaten 100 von
einer lokalen oder fernen Datenbank oder Datenbasis, wie beispielsweise
einem Bildarchiv oder einem Katalogisierungssystem. Die Bilddaten
sind durch mehrere Untersuchungen erhalten worden, die zu unterschiedlichen
Zeitpunkten durchgeführt
worden sind. Die Bilddaten können
Einzelbildmodalitätdaten
oder Multimodalitätdaten
sein. In einer vernetzten Scannerumgebung können die Bilder an verschiedenen
Aufnahmestellen aufgenommen worden sein.
Die
Bilddaten werden dann bei 102 analysiert, um quantitative
Daten zu ermitteln, die den Bildern entsprechen. Die Untersuchungen
können
unabhängig
oder im Zusammenhang mit anderen Untersuchungen analysiert werden,
beispielsweise bei der Autosegmentierung von PET-Daten aus einem CT-Scan.
Die Analyse kann manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch durchgeführt werden.
In dieser Analysestufe können
Läsionen
in den verschiedenen Bildern entweder automatisch oder manuell identifiziert
werden.
Die
analysierten Daten werden dann bei 104 miteinander verschmolzen.
Beispielsweise werden in einem PET/CT-Scan zwei Untersuchungen registriert.
Für ein
gegebenes Organ werden sowohl anatomische als auch funktionale Information
zusammen angezeigt. Diese beinhaltet die Darstellung eines verschmolzenen
Bildes und von Berichtsinformation die diesem entspricht. In einem
anderen Beispiel werden zwei Brust-Röntgenuntersuchungen in Überlagerung
gebracht, die zu unterschied lichen Zeitpunkten aufgenommen worden
sind. Für
einen gegebenen Knoten kann ein Bild wiedergegeben werden, das die
Unterschiede der Knotengrößen zwischen den
beiden Untersuchungen zeigt. Bei einem neurologischen Beispiel können Bilder
von zwei MR-Untersuchungen, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten
an einem Patient durchgeführt
worden sind, der unter der Alzheimerkrankheit leidet, miteinander
verschmolzen werden, um den zeitlichen Krankheitsverlauf in dem überlagerten
Bild zu veranschaulichen. In dieser Hinsicht kann die Analyse in
Form von Bildern, verschmolzenen Bildern oder Messungen durchgeführt werden
(in graphischer oder textlicher Wiedergabe). Die analytischen Ergebnisse
können
aus Bildern einer einzelnen Untersuchung, vielfacher Untersuchungen
oder einer Kombination von Untersuchungen akquiriert werden.
Nach
Durchführung
der quantitativen Analyse werden die Fenster des interaktiven Datenanalysewerkzeugs,
das oben beschrieben worden ist, bei 106 ausgefüllt, um
es einem Arzt möglich
zu machen, die medizinischen Untersuchungen des Patienten interaktiv
durchzusehen und einzuschätzen.
Wie oben beschrieben, gestattet es das interaktive Tool bzw. Werkzeug,
das graphische und/oder textliche Wiedergaben erbringt, einem Arzt
wirksam und effizient eine gegebene Abnormalität oder Pathologie einzuschätzen und
die Wirksamkeit einer Behandlung zu ermitteln. Wie oben gezeigt,
werden die quantitativen Daten und entsprechenden Bilder in einem
interaktiven und organisierten Format wiedergegeben und erleichtern
das sonst vorhandene Erfordernis, sich gleichzeitig durch viele
Bilddokumente und Patientendiagramme zu arbeiten.
Wie
oben beschrieben, können
bei 108 durch textliche und graphische Wiedergaben eine Analyse
der Daten sowohl in informativer als auch in komparativer Weise
wiedergegeben wer den. Somit kann der Arzt interaktiv durch Bilder
und Daten navigieren, die sich aus solchen Bildern ergeben, die
für den
Patienten über
eine längere
Zeitspanne hinweg aufgenommen worden sind. Außerdem kann der Arzt, wie in 9 veranschaulicht,
die Ergebnisse vieler Untersuchungen in einer effizienten Weise
vergleichen.
Wie
in 9 veranschaulicht ist, wird der Vergleich zwischen
einer ersten Untersuchung und einer dritten Untersuchung graphisch
veranschaulicht. In dem veranschaulichten Beispiel sind die %PET
Volume Change (prozentuale PET-Volumenveränderung) für drei verschiedene Läsionen 110, 112, 114 relativ
zueinander im Ergebnis der Bedienerauswahl der Schaltfläche 116 „% Vol
Change" (prozentuale
Volumenveränderung)
wiedergegeben. Es können
weitere vergleichende Analysen und Ergebnisse erzeugt werden, indem
irgendeine andere der Schaltflächen 118, 120, 122 oder 124 betätigt wird. Die
Anzeige der Resultate in einem tabellarischen Format an Stelle der
graphischen Darstellung kann durch den Umschalter 126 bewirkt
werden.
In 10 ist
eine ähnliche
komparative Analyse veranschaulicht. Es ist die Volumensubtraktion für drei Läsionen 128, 130, 132 zwischen
Untersuchungen zu den Zeitpunkten A und B veranschaulicht. Es wird
außerdem
das resultierende Subtraktionsbild 134 für die Läsion 2 wiedergegeben.
Das Bild 134 wird aus den Läsionslokalisierbildern 136, 138 abgeleitet,
die dem Lokalisierabschnitt 140 des globalen Bilds 142 entsprechen.
Ein graphisches Diagramm 144 liefert einen visuellen Wert
der Subtraktion zwischen den Lokalisierbildern, der aus dem Subtraktionsbild 134 erhalten
wird. Außerdem
wird durch Verlaufplatz 146, 148, 150 ein
Untersuchungsvergleich für
jede der drei exemplarischen Läsionen
für alle
Zeitspannen wiedergegeben.
Es
wird nun auf 11 Bezug genommen, in der ein
exemplarisches Bildgebungssystem zur Verwendung mit der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht ist. Das Bildgebungssystem ist nicht anwendungsspezifisch.
In dieser Hinsicht enthält
das System 152 einen Zentralprozessor (CPU) 154,
der den Betrieb des Systems steuert. Das Bildgebungssystem enthält außerdem ein
Bedieninterface 156, das es einem Bediener gestattet, einen
Scan vorzuschreiben und mit den aufgenommenen Daten und Bildern
zu interagieren. Die Datenakquisition wird über die CPU durch ein Datenakquisitionssystem 158 gesteuert.
Die gesteuerten Daten werden in der Datenbank/PACS 160 gespeichert.
In dieser Hinsicht wird in Betracht gezogen, dass die rekonstruierten Bilder,
die von dem Bildverarbeitungs- und
Rekonstruktionsteilsystem 162 erzeugt werden, sowie quantitative
Daten, die von den quantitativen Datenanalyseteilsystem 164 berechnet
oder anderweitig erhalten worden sind, in der Datenbank 160 gespeichert werden.
Es wird weiter in Betracht gezogen, dass die Datenbank aus einer
oder mehreren Datenbanken bestehen kann, die von der Datenaufnahmestelle entfernt
angeordnet sind. Das System 152 weist außerdem ein
oder mehrere Monitore/Displays 166 auf, die Bilder und
quantitative Daten, wie hier erläutert, visuell
wiedergeben. Ein ausgebildeter Techniker wird erkennen, dass das
Bildgebungssystem außerdem
andere Software, Firmware und Hardware enthalten kann, die nicht
spezifisch beschrieben ist, um einen gegebenen Scan vorzuschreiben
und auszuführen,
sowie die Daten für
die Bildrekonstruktion und die quantitative Analyse zu verarbeiten.
Zusätzlich wird
in Betracht gezogen, dass eine spezialisierte Workstation einen
Computer, einen oder mehrere Monitore aufweisen kann und betriebsmäßig mit
einer oder mehreren Datenbanken verbunden sein kann und so verwendet
werden kann, dass der Arzt die Bilder und quantitativen Daten von einer
von dem Scanner entfernt liegenden Stelle aus analysieren kann.
Als solches versteht sich, dass das hier beschriebene interaktive
Bild und Quantitativdatenanalysetool fern von der Behandlungseinrichtung genutzt
werden kann, in der der Patient gescannt wurde.
Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf ein computerunterstütztes Werkzeug
beschrieben worden, das die effiziente und effektive Diagnose und Einschätzung von
Abnormalitäten,
Pathologien, Tumoren und ähnlichen
eines medizinischen Patienten auf Basis von Bild- und Quantitativdaten
gestattet, die in einem oder mehreren medizinischen Scannern gewonnen
worden sind. Das Analysetool erleichtert nicht nur die Berechnung
und die Wiedergabe von quantitativen Daten und medizinischen Bildern
sondern liefert auch eine komparative Analyse der Quantitativdaten
und Bilddaten, die in verschiedenen Scans zu unterschiedlichen Zeitpunkten
aufgenommen worden sind. Es wird in Betracht gezogen, dass Bilder
und Quantitativdaten mit Scannern verschiedener Modalitäten akquiriert
worden sind, zu denen, ohne darauf zu sein, die Computertomographie
(CT), die Magnetoresonanztomographie (MR), die Positronenemissionstomographie
(PET), Ultraschalluntersuchung, Röntgenuntersuchung und nuklearmedizinische
Bildgebung gehören.
Außerdem
können
die für
die Bildgebung und quantitative Datenakquisition genutzten Scanner
in einem gemeinsamen Behandlungszentrum, wie beispielsweise einem
Krankenhaus oder einem Bildgebungszentrum oder auch fern voneinander
aufgestellt sein. In dieser Hinsicht wird eine Netzwerkumgebung für Scanner,
Bildarchivierungssysteme und Datenbanken in Betracht gezogen und
verwendet, um die Ferndatenaufnahme und Speicherung akquirierter
Bilder und quantitativer Daten zu erleichtern. Die Erfindung ist
jedoch ebenfalls auf allein stehende Scanner wie auch auf Hybridscanner
anwendbar, die in der Lage sind, Bilder und Quantitativdaten gemäß den Prinzipien
zweier unterschiedlicher Bildgebungsmodalitäten aufzunehmen, wie beispielsweise
Hybrid-PET/CT-Scanner. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
wird anatomische Funktion und funktionale Information mit einem CT-Scanner
bzw. einem PET-Scanner
aufgenommen.
Die
Erfindung ist im Hinblick auf einen onkologischen Einsatz beschrieben
worden, wobei ein PET-Scanner zur Akquisition funktionaler Bilder
und ein CT-Scanner zur Akquisition anatomischer Bilder genutzt worden
ist, um kanzerogene Läsionen
zu identifizieren, evaluieren oder einzuschätzen, jedoch ist die Erfindung
darauf nicht beschränkt.
Dies bedeutet, dass ein Fachmann erkennt, dass die vorliegende Erfindung
auf andere physiologische Studien anwendbar ist, zu denen Herzerkrankungen
und Demenz gehören,
ohne darauf beschränkt
zu sein, beispielsweise in Form einer Diagnose, einer Einschätzung und
einer Behandlung der Alzheimerkrankheit.
Außerdem ist
die Erfindung im Hinblick auf ein interaktives Tool und ein interaktives
Verfahren beschrieben worden, jedoch versteht sich, dass die Erfindung
in einem computerlesbaren und ausführbaren Code bzw. Sprache ausgeführt werden
kann und auf einen Scanner oder eine andere Workstation zur Implementierung
hoch- oder herunterladbar sein kann.
Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die bevorzugte Ausführungsform
beschrieben worden und es versteht sich, dass Äquivalente, Alternativen und
Modifikationen über
die ausdrücklich
genannten Einzelheiten hinaus vorgenommen werden können und
möglich
sind und in dem Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche liegen.
Es
werden Bilder 24, 26 quantitativer analytischer
Daten 14 in interaktiver Weise 10 für einen
Bediener dargestellt, um die effiziente und effektive Diagnose,
Behandlung und Einschätzung
einer Abnormalität
oder Pathologie 18 zu gestatten. Die im Zeitverlauf akquirierten
Bilder, die mit Scannern in unterschiedlichen Bildgebungsmodalitäten akquiriert
worden sein können,
werden in Überlagerung
gebracht, und in einem einzelnen Bild 28 wiedergegeben
und vergleichend quantifiziert, um eine Verlaufsanalyse einer gegebenen
Abnormalität
oder Pathologie 110, 112, 114 zu schaffen.
Die Verlaufsbilder (Historienbilder) und quantitativen Daten 14 können dann
analysiert werden, um die Wirksamkeit einer angewandten Behandlung
einzuschätzen
und zusätzliche
Hilfestellung für
eine durchzuführende
Behandlung zu liefern. Die Bilder können anatomische Bilder 24 oder
funktionale Bilder 26 umfassen. Die quantitativen Daten können in
einem interaktiven tabellarischen Format 14 oder graphisch
in Form von Histogrammen, Charts, Graphiken und ähnlichen 56, 76, 88 wiedergegeben
werden.