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HINTERGRUND
ZU DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beziehen sich allgemein auf medizinische
Bildgebungssysteme, und insbesondere auf medizinische Bildgebungssysteme,
die Daten in verschiedenen Abschnitten eines aufgeteilten Displaybildschirms
anzeigen.
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Ultraschallsysteme
werden in einer Reihe unterschiedlicher Anwendungen und durch Personen
unterschiedlicher Qualifikation verwendet. In vielen Untersuchungen
geben Bediener des Ultraschallsystems Eingangssignale ein, die von
dem System verwendet werden, um die Daten für eine spätere Analyse zu verarbeiten.
Nach Verarbeitung der Daten können
diese in unterschiedlichen Formaten angezeigt werden. Beispielsweise
können
die verarbeiteten Daten in Form unterschiedlicher Graphen oder Charts
und/oder als statische oder bewegte Bilder angezeigt werden. Darüber hinaus
können
die Daten auf verschiedenen Bildschirmen oder auf demselben Bildschirm
angezeigt werden. Weiter können
die Daten beispielsweise als mehrere Schreibspuren in einem einzelnen
Graphen und/oder als ein Datentyp, der einem anderen Datentyp oder
Bild überlagert
ist, kombiniert werden. Somit können
auf einem Bildschirm oder innerhalb eines Abschnitts des Bildschirms
mehrere Informationsinhalte zur Verfügung gestellt werden.
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Die
Menge von Daten, die angezeigt werden können, kann groß sein.
Darüber
hinaus kann die Darstellung der Daten auf dem Bildschirm, beispielsweise
die Orientierung und Konfiguration der Daten, es erschweren, zwischen
nahe beieinander dargestellten Daten, z.B. zwischen zwei in enger
räumlicher
Beziehung in einem Graph angezeigten Schreibspuren, zu unterscheiden.
Darüber
lassen sich Daten, die auf unterschiedlichen Abschnitten eines Bildschirms
angezeigt sind, oft nur schwer zuordnen oder korrelieren.
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Daher
ist es für
einen Benutzer möglicherweise
schwierig, die in verschiedenen Abschnitten eines Bildschirms an
gezeigten Daten zu durchzusehen und zu analysieren. Diese Probleme
verlängern
die Dauer des Durchsichts- und Analyseverfahrens und steigern entsprechend
die Kosten des gesamten Bewertungsverfahrens. Darüber hinaus
erfasst ein Benutzer Daten möglicherweise
visuell falsch oder ordnet sie falsch zu, was zu einer fehlerhaften
Analyse und Diagnose führen
kann, mit der Folge einer Fehlbehandlung eines Patienten.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist eine medizinische Bildwiedergabevorrichtung
geschaffen, zu der eine erste Region, die dazu eingerichtet ist,
ein medizinisches Bild anzuzeigen, das farbcodierte Abschnitte aufweist,
und eine zweite Region gehören,
die dazu eingerichtet ist, Nicht-Bild-Daten anzuzeigen, die das
in der ersten Region angezeigte medizinische Bild betreffen. Die
Nicht-Bild-Daten sind farbcodiert, um die Nicht-Bild-Daten den farbcodierten Abschnitten
des medizinischen Bildes zuzuordnen.
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Gemäß noch einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, ist eine medizinische Bildwiedergabevorrichtung
geschaffen, die Daten, die einem angezeigten Bild entsprechen und
die in Kombination mit dem angezeigten Bild angezeigt werden, und
visuelle Indikationen umfasst, die Daten in einer ersten Region Daten
in einer zweiten Region zuordnen. Die visuellen Indikationen sind
basierend auf einer segmentierten räumlichen Ansicht des wiedergegebenen
Bildes farbcodiert.
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Gemäß noch einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren geschaffen, um medi
zinische Daten zuzuordnen, die in verschiedenen Regionen eines Displaybildschirms
eines medizinischen Bildgebungssystems angezeigt sind. Zu dem Verfahren
gehören
die Schritte: Farbcodieren von Daten in verschiedenen Regionen des
Displaybildschirms, Zuordnen von Daten in den verschiedenen Regionen
basierend auf der Farbcodierung und Anzeigen wenigstens einer visuellen
Indikation, die den farbcodierten Daten in den verschiedenen Regionen
entspricht.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
in einem Blockschaltbild ein diagnostisches Ultraschallsystem, das
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
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2 zeigt
in einem Blockschaltbild ein Ultraschall-Prozessormodul des diagnostischen Ultraschallsystems
in 1, das gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgebildet ist.
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3 veranschaulicht
ein Fenster, das auf einem Display zum Wiedergegeben medizinischer
Bildgebungsdaten gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung angezeigt wird und eine Überlagerung aufweist.
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4 veranschaulicht
eine Mehrfachfensteranzeige, die dazu dient, medizinische Bildgebungsdaten gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung anzuzeigen.
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5 zeigt
in einem Flussdiagramm gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ein Verfahren, das dazu dient, Daten zu identifizieren
und zuzuordnen, die in ver schiedenen Abschnitten eines Displaybildschirms
eines medizinischen Bildgebungssystems angezeigt sind.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele
von Ultraschallsystemen und Verfahren zum Identifizieren von miteinander
in Beziehung stehenden Daten sind im Einzelnen weiter unten erläutert. Insbesondere
wird zunächst
eine detaillierte Beschreibung eines exemplarischen Ultraschallsystems
unterbreitet, gefolgt von einer detaillierten Beschreibung vielfältiger Ausführungsbeispiele
von Verfahren und Systemen zum Zuordnen und Korrelieren von Daten,
die in verschiedenen Abschnitten eines Bildschirms angezeigt sind.
Ein technischer Effekt der vielfältigen
im Vorliegenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Systeme
und Verfahren beinhaltet mindestens eine Erleichterung der Identifizierung
und/oder Zuordnung unterschiedlicher entsprechender Daten, die in
verschiedenen Abschnitten eines Displaybildschirms angezeigt sind.
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Es
ist zu beachten, dass, obwohl die vielfältigen Ausführungsbeispiele zwar in Verbindung
mit einem Ultraschallsystem beschrieben sind, die im Vorliegenden
beschriebenen Verfahren und Systeme nicht auf Ultraschallbildgebung
beschränkt
sind. Insbesondere können
die vielfältigen
Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit unterschiedlichen Arten medizinischer Bildgebung
durchgeführt
werden, beispielsweise Magnetresonanzbildgebung (MRI) und Computertomographie(CT)-Bildgebung.
Darüber
hinaus können
die vielfältigen Ausführungsbeispiele
in anderen, nicht medizinischen Bildgebungssystemen, beispielsweise
zerstörungsfreien
Testsystemen, durchgeführt
werden.
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1 veranschaulicht
in einem Blockschaltbild ein Ultraschallsystem 20, und
insbesondere ein diagnostisches Ultraschallsystem 20, das
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Das Ultraschallsystem 20 enthält einen
Sender 22, der eine Matrix von Elementen 24 (z.B.
piezoelektrische Kristalle) in einem Wandler 26 dazu veranlasst,
gepulste Ultraschallsignale in einen Körper oder in ein Volumen zu
emittieren. Vielfältige
Geometrien können
verwendet werden, und der Wandler 26 kann als ein Teil beispielsweise
unterschiedlicher Arten von Ultraschallsonden vorgesehen sein. Die
Ultraschallsignale werden von Strukturen in dem Körper, wie
Blutzellen oder Muskelgewebe rückgestreut,
um Echos zu erzeugen, die zu den Elementen 24 zurückkehren.
Die Echos werden durch einen Empfänger 28 empfangen.
Die empfangenen Echos werden einem Strahlformer 30 bereitgestellt,
der Strahlformung ausführt
und ein HF-Signal ausgibt. Das HF-Signal wird anschließend an
einen HF-Prozessor 32 ausgegeben, der das HF-Signal verarbeitet.
Alternativ kann der HF-Prozessor 32 einen (nicht gezeigten)
Komplex-Demodulator enthalten, der das HF-Signal demoduliert, um
I,Q-Datenpaare zu bilden, die die Echosignale repräsentieren.
Die HF- oder IQ-Signaldaten können anschließend unmittelbar
an einen Arbeitsspeicher 34 zur Speicherung (z.B. zur temporären Speicherung) ausgegeben
werden.
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Das
Ultraschallsystem 20 enthält ferner ein Prozessormodul 36,
um die akquirierten Ultraschalldaten (beispielsweise HF-Signaldaten
oder I,Q-Datenpaare) zu verarbeiten und Frames von Ultraschalldaten
für eine Wiedergabe
auf einem Display 38 vorzubereiten. Das Prozessormodul 36 ist
eingerichtet, um gemäß einer Vielzahl
von auswählbaren
Ult raschallbetriebsarten ein oder mehrere Verarbeitungsschritte
an den akquirieten Ultraschalldaten durchzuführen. Akquirierte Ultraschalldaten
können
während
des Empfangs der Echosignale in einem Scandurchlauf in Echtzeit
verarbeitet werden. Darüber
hinaus oder alternativ können
die Ultraschalldaten während
eines Scandurchlaufs vorübergehend
in dem Speicher 34 gespeichert und in einem Live- oder
Offlinebetrieb in weniger als Echtzeit verarbeitet werden. Ein Bildarbeitsspeicher 40 ist
vorhanden, um verarbeitete Frames akquirierter Ultraschalldaten
zu speichern, die nicht für
eine unmittelbare Wiedergabe bestimmt sind. Der Bildarbeitsspeicher 40 kann
ein beliebiges bekanntes Datenspeichermedium sein, beispielsweise
ein Permanentspeichermedium, Wechselspeichermedium, usw.
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Das
Prozessormodul 36 ist mit einer Benutzerschnittstelle 42 verbunden,
die den Betrieb des Prozessormoduls 36, wie weiter unten
im Einzelnen erläutert,
steuert, und ist dazu eingerichtet, Eingangssignale von einem Anwender
aufzunehmen. Das Display 38 umfasst einen oder mehrere
Monitore, die Patientendaten, beispielsweise diagnostische Ultraschallbilder,
für den
Benutzer zur Durchsicht, Diagnose und Analyse, wiedergeben. Das
Display 38 kann beispielsweise mehrere Ebenen aus einem
in dem Speicher 34 oder 40 gespeicherten dreidimensionalen
(3D-) Ultraschalldatensatz automatisch anzeigen. Einer der Arbeitsspeicher 34 und 40 oder
beide können
dreidimensionale Datensätze
der Ultraschalldaten speichern, wobei auf solche dreidimensionalen
Datensätze
zugegriffen wird, um zweidimensionale und dreidimensionale Bilder
wiederzugeben. Beispielsweise können
ein dreidimensionaler Ultraschalldatensatz sowie eine oder mehrere
Referenzebenen auf den entsprechenden Arbeitsspeicher 34 oder 40 abgebildet
sein. Die Verarbeitung der Daten, einschließlich der Datensätze, basiert
zum Teil auf Anwendereingaben, beispielsweise auf an der Benutzerschnittstelle 42 entgegengenommenen
Benutzerwahlen.
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Im
Betrieb akquiriert das System 20 Daten, beispielsweise
volumetrische Datensätze,
mittels vielfältiger
Techniken (z.B. durch dreidimensionales Scannen, 3D-Bildgebung in
Echtzeit, Volumenscanner, 2D-Scannen mit Wandlern, die Positionierungssensoren
aufweisen, Freihandscannen unter Verwendung eines Voxelkorrelationsverfahrens,
Scannen mittels zweidimensionalen oder Matrix-Array-Wandlern, usw.).
Die Daten werden akquiriert, indem der Wandler 26 während des
Scannens eines interessierenden Bereichs (ROI) beispielsweise entlang
einem geraden oder gekrümmten
Pfad bewegt wird. An jeder Position auf der Geraden oder Kurve gewinnt
der Wandler 26 Scanebenen, die in dem Speicher 34 gespeichert
werden.
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2 veranschaulicht
ein exemplarisches Blockschaltbild des Ultraschall-Prozessormoduls 36 nach 1,
das gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Das Ultraschall-Prozessormodul 36 ist
basierend auf einer Zusammenstellung von Submodulen veranschaulicht,
kann jedoch unter Verwendung einer beliebigen Kombination von speziell
entworfenen Hardwareplatinen, DSPs, Prozessoren, usw. verwirklicht
sein. In einer Abwandlung können
die Submodule nach 2 unter Verwendung eines im
Handel erhältlichen
PC verwirklicht sein, der einen einzigen Prozessor enthält oder
mehrere Prozessoren enthält,
wobei die funktionalen Arbeitsschritte auf die Prozessoren verteilt
sind. Als weitere Option können
die Submodule nach 2 unter Verwendung einer hybriden
Konfiguration verwirklicht sein, in der gewisse modulare Funktionen
mittels speziell konstruierter Hardware durchgeführt werden, während die übrigen modularen
Funktionen mittels eines serienmäßig hergestellten
PC und dergleichen durchgeführt
werden. Die Submodule können
auch als Softwaremodule in einer Prozessoreinheit verwirklicht sein.
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Die
Arbeitsschritte der in 2 veranschaulichten Submodule
können
durch einen lokalen Ultraschallcontroller 50 oder durch
das Prozessormodul 36 gesteuert werden. Die Submodule 52–68 führen Mittenprozessorarbeitsschritte
aus. Das Ultraschall-Prozessormodul 36 kann Ultraschalldaten 70 in
einem von mehreren Formaten empfangen. In dem Ausführungsbeispiel
nach 2 basieren die empfangenen Ultraschalldaten 70 auf
I,Q-Datenpaaren, die die reale und imaginäre Komponente jedes zugeordneten
Datenabtastwerts repräsentieren.
Die I,Q-Datenpaare werden an ein Farbfluss-Submodul 52, ein Power-Doppler-Submodul 54, ein
B-Mode-Submodul 56,
ein Spektral-Doppler-Submodul 58 und/oder ein M-Mode-Submodul 60 ausgegeben.
Optional können
sonstige Submodule einbezogen werden, beispielsweise unter anderem
ein Schallstrahlintensitätsimpuls-(ARFI
= Acoustic Radiati on Force Impulse)-Submodul 62, ein Belastungsmodul 64,
ein Belastungsrate-Submodul 66, ein Gewebe-Doppler-(TDE
= Tissue Doppler)-Submodul 68. Das Belastungs-Submodul 62,
Belastungsrate-Submodul 66 und TDE-Submodul 68 können gemeinsam
einen Abschnitt zur echokardiographischen Verarbeitung bilden.
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Jedes
der Submodule 52–68 ist
dazu eingerichtet, die I,Q-Datenpaare in einer entsprechenden Weise zu
verarbeiten, um Farbflussdaten 72, Power-Doppler-Daten 74,
B-Mode-Daten 76,
Spektral-Doppler-Daten 78, M-Mode-Daten 80, ARFI-Daten 82,
echokardiographische Belastungsdaten 82, echokar diographische
Belastungsraten-Daten 86 bzw. Gewebe-Doppler-Daten 88 zu
erzeugen, die sämtliche
vor einer nachfolgenden Verarbeitung temporär in einem Arbeitsspeicher 90 (oder
in einem in 1 gezeigten Arbeitsspeicher 34 oder Bildarbeitsspeicher 40)
gespeichert werden können.
Die Daten 72–88 können beispielsweise
als Sätze
von Vektordatenwerten gespeichert werden, wobei jeder Satz einen
einzelnen Ultraschallbildframe definiert. Die Vektordatenwerte sind
im Allgemeinen auf der Grundlage eines polaren Koordinatensystems
strukturiert.
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Ein
Abtastkonverter-Submodul 92 greift auf den Arbeitsspeicher 90 zu
und empfängt
von diesem die einem Bildframe zugeordneten Vektordatenwerte und
wandelt den Satz von Vektordatenwerten in kartesische Koordinaten
um, um einen Ultraschallbildframe 94 zu erzeugen, der formatiert
ist, um auf dem Display angezeigt zu werden. Die durch das Scan-Wandler-Modul 92 erzeugten
Ultraschallbildframes 94 können wiederum an den Arbeitsspeicher 90 ausgegeben
werden, um anschließend
verarbeitet zu werden, oder sie können an den Arbeitsspeicher 34 oder
den Bildarbeitsspeicher 40 ausgegeben werden.
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Nachdem
das Abtastkonverter-Submodul 92 die Ultraschallbildframes 94 erzeugt
hat, die beispielsweise den Belastungsdaten, Belastungsraten-Daten
und dergleichen zugeordnet sind, können die Bildframes erneut
in dem Speicher 90 gespeichert oder über einen Bus 96 an
eine (nicht gezeigte) Datenbank, den Arbeitsspeicher 34,
den Bildarbeitsspeicher 40 und/oder sonstige (nicht gezeigte)
Prozessoren übertragen
werden.
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Beispielsweise
kann es gewünscht
sein, verschiedene Arten von Ultraschallbildern zu beobachten, die sich
auf echokardiographische Funktionen beziehen, die in Echtzeit auf
dem (in 1 gezeigten) Display 38 wiedergegeben
werden. Um dies durchzuführen,
gewinnt das Abtastkonverter-Submodul 92 Belastungs-
oder Belastungsrate-Vektordatensätze
für in
dem Speicher 90 gespeicherte Bilder. Die Vektordaten werden
erforderlichenfalls interpoliert und für eine Videowiedergabe in ein
X,Y-Format umgewandelt, um Ultraschallbildframes hervorzubringen.
Die abtastkonvertierten Ultraschallbildframes werden an einen (nicht
gezeigten) Bildschirmcontroller ausgegeben, der einen Videoprozessor
enthalten kann, der das Video für
eine Videowiedergabe in eine Grauskalenabbildung transformiert.
Die Grauskalenwertabbildung kann eine Übertragungsfunktion der unverarbeiteten
Bilddaten zu angezeigten Graustufen repräsentieren. Wenn die Videodaten
auf die Grauskalenwerte abgebildet werden, veranlasst der Display-Controller
die Anzeigeeinrichtung 38, die einen oder mehrere Monitore
oder Fenster des Displaybildschirms enthalten kann, die Bildframes
auf dem Schirm wiederzugeben. Das auf dem Displaybild schirm 38 angezeigte
echokardiographische Bild wird basierend auf einem Datenbildframe
erzeugt, in dem jedes Datenelement die Intensität oder Helligkeit eines entsprechenden Pixels
auf dem Displaybildschirm angibt. In diesem Beispiel repräsentiert
das Displaybild eine Muskelbewegung in einem bildgebend aufgenommenen
interessierenden Bereich.
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Indem
nochmals auf 2 Bezug genommen wird, führt ein
2D-Videoprozessor-Submodul 94 einen oder mehrere der anhand
der verschiedene Arten von Ultraschalldaten erzeugten Frames zusammen.
Beispielsweise kann das zweidimensionale Videoprozessor-Submodul 94 einen
anderen Bildframe durch Abbilden eines Datentyps auf eine Grauskalenabbildung
und Abbilden des anderen Datentyps auf eine Farbabbildung für eine Videowiedergabe
zusammenführen.
In dem endgültigen
angezeigten Bild werden die Farbpixeldaten den Grauskala-Pixeldaten überlagert,
um einen einzelnen Multimodus-Bildframe 98 zu
bilden, der wiederum in dem Speicher 90 abgespeichert oder über den
Bus 96 übertragen
wird. Aufeinanderfolgende Frames von Bildern können in dem Speicher 90 oder
in dem (in 1 gezeigten) Arbeitsspeicher 40 als
eine Cine-Schleife gespeichert werden. Die Cine-Schleife repräsentiert
einen FIFO-Umlaufpufferbildspeicher, der dazu dient, Bilddaten aufzunehmen,
die dem Benutzer in Echtzeit angezeigt werden. Der Benutzer kann
die Cine-Schleife durch Eingeben eines Standbild-Befehls an der
Benutzerschnittstelle 42 "einfrieren". Die Benutzerschnittstelle 42 kann
beispielsweise eine Tastatur und Maus und sämtliche sonstigen Eingabebedienungselemente
enthalten, die einer Eingabe von Daten in das (in 1 gezeigte)
Ultraschallsystem 20 zugeordnet sind.
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Ein
3D-Prozessor-Submodul 100 wird auch über die Benutzerschnittstelle 42 gesteuert
und greift auf den Arbeitsspeicher 90 zu, um räumlich aufeinanderfolgende
Gruppen von Ultraschallbildframes zu erhalten, und um daraus dreidimensionale
bildliche Darstellungen zu erzeugen, z.B. durch Algorithmen zum
Volumenrendern oder Flächenrendern,
wie sie bekannt sind. Die dreidimensionalen Bilder können mittels
vielfältiger Bildgebungstechniken
erzeugt werden, beispielsweise Strahlprojektion, Maximalintensitätspixelprojektion
und dergleichen.
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Vielfältige Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung stellen Indikationen auf einer Bildschirmanzeige
bereit, um Daten in verschiedenen Abschnitten des Bildschirms zuzuordnen
oder zu korrelieren, beispielsweise für eine visuelle Korrelation
durch einen Benutzer, wenn dieser beispielsweise Punkte/Regionen auswählt und
Bilder auf dem (in 1 gezeigten) Display 38 betrachtet. 3 zeigt
ein exemplarisches Fenster 110 (oder Bildschirmpaneel),
das auf dem Display 38 oder einem Abschnitt davon angezeigt
und über
die (in 1 gezeigte) Benutzerschnittstelle 42 gesteuert
werden kann. Beispielsweise können
auf einem unterteilten einzelnen Bildschirm mehrere Fenster vorgesehen
sein. Der Benutzer kann auf verschiedene Eingabemittel zugreifen,
die Bestandteil der Benutzerschnittstelle 42 sind, beispielsweise
unter anderem auf eine Maus, einen Trackball und eine Tastatur,
um z.B. einen Cursor oder Markierungsmittel in dem Fenster 110 zu bewegen,
um gewisse Punkte oder Regionen in dem Fenster 110 (z.B.
durch Zeigen und Klicken mit einer Maus) auszuwählen.
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Das
Fenster 110 weist im Allgemeinen einen Bildabschnitt 112 und
einen Nicht-Bild-Abschnitt 114 auf, der un terschiedliche
Daten bereitstellen kann, die sich auf das gerade angezeigte Bild,
den Zustand des Systems, usw. beziehen. Beispielsweise kann der
Nicht-Bild-Abschnitt 112 Uhrzeit- und Datumsdaten 116,
eine Bildtypkennzeichnung 118 und einen Statusindikator 120 enthalten.
Insbesondere können
die Uhrzeit- und Datumsdaten 116 die aktuelle Zeit und
das aktuelle Datum, oder die Zeit und das Datum angeben, zu dem
das in dem Bildabschnitt 112 gerade angezeigte Bild akquiriert
wurde. Die Bildtypkennzeichnung 118 stellt eine Indikation
beispielsweise über
die Ansicht des gerade angezeigten Bildes zur Verfügung, das
in dem exemplarischen Fenster 110 eine apikale Längsachsen-(APLAX
= Apical Long Axis)-Ansicht ist. Der Statusindikator 120 stellt
eine Indikation über
den Status der aktuellen Systemverarbeitung und der Gesamtsystemverarbeitung
zur Verfügung,
beispielsweise durch die Schattierung unterschiedlicher Segmente 140 des
Statusindikators, wie in der an den Inhaber der vorliegenden Erfindung
abgetretenen parallelen US-Patentanmeldung mit dem Titel "USER INTERFACE AND
METHOD FOR DISPLAYING INFORMATION IN AN ULTRASOUND SYSTEM" und dem Anwaltsaktenzeichen
NR. SPLG 12553-1289, beschrieben.
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Zusätzliche
oder alternative Daten können
bereitgestellt werden, beispielsweise Framezahldaten 130, die
den in dem Bildabschnitt 112 betrachteten Bildframe identifizieren
und eine Beschriftung 132, die Abschnitte eines Bildes 126 identifiziert,
beispielsweise Abschnitte einer segmentierten Überlagerung 122, die
mehrere Segmente 124 aufweist. Beispielsweise können, wie
in 3 gezeigt, im Falle der Anzeige eines Bildes 126 eines
Herzens sechs Segmente vorgesehen sein, um einen Umriss, der eine
endokardiale Grenze und eine epikardiale Grenze des Myokardium definiert,
in verschiedene Regionen zu unterteilen. Insbesonde re kann die Beschriftung 132 eine
Anzahl Kennzeichnungen 134 beinhalten, die verschiedenen
Segmenten 124 der segmentierten Überlagerung 122 entsprechen.
Die Kennzeichnungen 134 können eine abgekürzte Beschreibung der
Region des Bildes 126 beinhalten, die durch das entsprechende
Segment 124 identifiziert ist. Jede der Kennzeichnungen 134 kann
in einem eigenen Textkasten vorgesehen sein, der farbcodiert ist,
wobei das entsprechende Segment 124 einen Umriss in derselbe
Farbe aufweist. Im Wesentlichen ist jede Kennzeichnung 134 ein
Feldname für
ein entsprechendes Segment 124. Es können somit, wie in 3 gezeigt,
sechs verschiedene Farben genutzt werden, um die Kennzeichnungen 134 der
Beschriftung 132 mit dem entsprechenden Segment 124 farbzucodieren
und zu identifizieren.
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Das
Fenster 110 veranschaulicht lediglich exemplarisch einen
Displaybildschirm, der vorgesehen sei kann, um medizinische Bilddaten
gemäß vielfältigen Ausführungsbeispielen
der Erfindung auf dem Schirm wiederzugeben. Allerdings können verschiedene
Fenster, die verschiedene Daten enthalten, auf vielen Displays oder
in verschiedenen Abschnitten eines einzigen Displays 38 vorgesehen
sein. Beispielsweise kann ein Display 38, wie in 4 gezeigt,
mehrere Fenster aufweisen, beispielsweise ein erstes Fenster 150,
ein zweites Fenster 152, ein drittes Fenster 154 und
ein viertes Fenster 156. Die Fenster 150–156 können dazu
eingerichtet sein, eine Vierfachansicht zu definieren, wobei der
Displayschirm 38 in vier im Allgemeinen übereinstimmend
bemessene Regionen aufgeteilt ist. In diesem Ausführungsbeispiel
kann, wenn beispielsweise ein Bild eines Herzens angezeigt wird,
das erste Fenster 150 dazu eingerichtet sein, ein bewegtes
Bild 160, beispielsweise einer fortlaufend ablaufende Cine-Schleife des Herzens
in einer speziellen Ansicht (z.B. ei ner apikalen Längsachsen-Ansicht,
Zweikammeransicht oder Vierkammeransicht) anzuzeigen. Das erste
Fenster 150 kann das bewegte Bild 160 des Herzens
als eine Grauwerteskala-Cine-Schleife
eines vollen Herzzyklus oder eines Abschnitts davon wiedergeben.
In einer Abwandlung kann das Bild angehalten werden, um einen einzelnen Bildframe
des dargestellten Herzens wiederzugeben.
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Das
erste Fenster 150 kann ferner Daten beinhalten, die dem
bewegten Bild 160 überlagert
sind, beispielsweise eine farbcodierte Überlagerung 162, die
als Funktion der Zeit angezeigt ist und durch eine farbcodierte
Beschriftung 164 definiert ist, die eine farbcodierte Skala
zeigt, die verschiedene Belastungswerte oder Pegel, beispielsweise
prozentuale Pegel, darstellt. In einem Ausführungsbeispiel ist die überlagerte
Information ein örtlicher
momentaner Belastungswert, der als Funktion der Zeit angezeigt ist.
Beispielsweise kann der örtliche
momentane Belastungswert ein auf einer Veränderung der Länge des
Herzmuskels an einer speziellen Stelle basierender prozentualer
Wert sein, beispielsweise basierend auf einer prozentualen Muskelkontraktion. Der
Belastungswert kann auf eine beliebige bekannte Weise, beispielsweise
mittels des (in 2 gezeigten) Belastungs-Submoduls 64 berechnet
werden. Die berechneten Belastungswerte können in einer Datenbank gespeichert
werden, die den Belastungswert einem Abschnitt des bewegten Bildes 160 zuordnet,
das die farbcodierte Überlagerung 162 aufweist
und beispielsweise durch eine Pixelposition in dem ersten Fenster 150 zugeordnet
und identifiziert ist. Beispielsweise können berechnete Belastungswerte
in einer adressierbaren Tabelle gespeichert werden, in der jede
Adresse einem anderen angezeigten Pixel oder einer anderen Region der
farbcodierten Überlagerung 162 entspricht.
Dement sprechend wird, wenn ein Abschnitt der farbcodierten Überlagerung
beispielsweise mit einem Markierungsmittel 166 (z.B. einem
virtuellen Kreiselement) ausgewählt ist,
indem das Markierungsmittel mit einer Maus der (in 1 gezeigten)
Benutzerschnittstelle 42 zu jenem Abschnitt bewegt ist,
der momentane Belastungswert für
jene Region, wie durch die gespeicherten Belastungswerte bestimmt,
als Belastungswertdaten 168 angezeigt. Die Belastungswertdaten 168 können beispielsweise
einen globalen Belastungs-(GS = Global Strain)-Wert über die
gesamte Region hinweg repräsentieren,
die durch die farbcodierte Überlagerung 162 repräsentiert
ist (z.B. die prozentuale Änderung
der Gesamt länge
der durch die farbcodierte Überlagerung 162 repräsentierten
Region). Somit kann die farbcodierte Überlagerung 162 eine
virtuelle Karte sein, die einem Muskelabschnitt eines Bildes des
Herzens überlagert
ist, wobei die Färbung
den Farben der farbcodierten Beschriftung 164 entspricht.
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Das
zweite Fenster 152 kann dazu eingerichtet sein, die segmentierte Überlagerung 122,
die die Anzahl farbcodierter Segmente 124 aufweist, wie
oben in Verbindung mit 3 näher erläutert, anzuzeigen. Jedes der
Segmente 124 kann durch eine andersfarbige durchgezogene
Linie definiert sein, die im Allgemeinen eine Fläche (z.B. eine rechtwinklige
Fläche)
definiert. Die farbcodierte Beschriftung 164 kann ebenfalls
dem ersten Fenster 150 ähnelnd
vorgesehen sein. In diesem Ausführungsbeispiel
ist ein Belastungsmittelwert 170 innerhalb jedes der Segmente 124 vorgesehen.
Insbesondere ist ein Belastungsmittelwert 170 als Funktion der
Zeit für
die von dem Segment 124 gebildete Region in dem entsprechenden
Segment 124 angezeigt. Beispielsweise wird der zu einem
speziellen Zeitpunkt vorhandene Belastungsmittelwert berechnet.
Der Belastungsmittelwert 170 kann durch Mittelung der momentanen
Belastungswerte berechnet werden, die in der Datenbank gespeichert
sind. Darüber
hinaus wird, wenn ein Abschnitt der farbcodierten Überlagerung 162 in
dem ersten Fenster 150 beispielsweise mit dem Markierungsmittel 166 (z.B.
einem virtuellen Kreiselement) ausgewählt ist, indem das Markierungsmittel
mit einer Maus der Benutzerschnittstelle 42 zu jenem Abschnitt
bewegt ist, ein systolischer Spitzenbelastungswert 172 in
dem zweiten Fenster 152 entsprechend dem Punkt oder der Region
angezeigt, an dem bzw. in der das Markierungsmittel 166 in
dem ersten Fenster 150 positioniert ist. Auf diese Weise
wird, wenn das Markierungsmittel 166 an einen beliebigen
Punkt in dem ersten Fenster 150 in der farbcodierten Überlagerung 162 platziert
ist, der jenem Punkt entsprechende systolische Scheitelwert 172 in
dem zweiten Fenster 152 angezeigt. In einer Abwandlung
kann der systolische Scheitelwert 172 in anderen Regionen
des Displaybildschirms 38, beispielsweise in dem ersten
Fenster 150, angezeigt werden. Es ist zu beachten, dass
in einem Ausführungsbeispiel
der systolische Scheitelwert 172 der Scheitelpunkt systolischer
Belastung ist, und im Besonderen der Scheitelpunkt negativer Belastung,
falls der Scheitelpunkt während
der Systole oder dem Ende systolischer Belastung auftritt, falls
der Scheitelpunkt später
auftritt. Dieser Wert kann im Allgemeinen der Belastungswert in
Abhängigkeit
von einem beliebigen Zeitpunkt während
des Herzzyklus sein.
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Es
ist zu beachten, dass auch andere physiologische Parameter als Funktion
der Zeit abgebildet und entweder in dem ersten und/oder in dem zweiten
Fenster 150 und 152 angezeigt werden können, beispielsweise
ein parametrisches systolisches Scheitelpunktbelastungsbild mit
entsprechenden numerischen werten. Darüber hinaus ist zu beachten,
dass, wenn entweder in dem ersten und/oder in dem zweiten Fenster 150 und 152 eine
neue oder andere Ansicht oder ein neues oder anderes Bild angezeigt
wird, basierend auf der neuen Ansicht bzw. des neuen Bildes auch
eine neue Überlagerung
oder entsprechende Werte angezeigt werden. Darüber hinaus wird, falls das
angezeigte Bild modifiziert ist, beispielsweise invertiert ist,
auch die Überlagerung,
Farbcodierung und entsprechende Beschriftung invertiert. Die Invertierung
kann verwirklicht werden, indem die Pixel erneut auf das erste und/oder
das zweite Fenster 150 und 152 abgebildet werden.
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Das
dritte Fenster 154 kann dazu eingerichtet sein, Nicht-Bild-Daten,
beispielsweise einen Graph 180 mehrerer Belastungskurven 182 aufgetragen
als Funktion der Zeit anzuzeigen. Beispielsweise können die mehreren
Belastungskurven 182 eine mittlere Belastung als Funktion
der Zeit repräsentieren,
wobei jede Kurvenschreibspur einem anderen Segment 124 der
in dem zweiten Fenster 152 angezeigten segmentierten Überlagerung 122 entspricht.
In diesem Beispiel werden somit sechs Kurvenschreibspuren erzeugt,
die den sechs Segmenten 124 entsprechen, und in einer beliebigen
bekannten Weise angezeigt. In einem Ausführungsbeispiel wird jede der
Kurvenschreibspuren der Anzahl von Belastungskurven 182 in
einer anderen Farbe dargestellt, die der Farbe des Segments 124 (z.B.
der Farbe des Umrisses des Segments 124) in dem zweiten
Fenster 152 entspricht, auf das sich die Kurvenschreibspur
bezieht.
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Im
Betrieb wird, wenn ein Abschnitt der segmentierten Überlagerung 122 in
dem zweiten Fenster 152 beispielsweise ausgewählt wird,
wenn das Markierungsmittel 166 (z.B. ein virtuelles Kreiselement)
mittels einer Maus der Benutzer schnittstelle 42 in eines
der Segmente 124 bewegt wird, die Kurvenschreibspur in
dem dritten Fenster 154, die dem ausgewählten Segment 124 entspricht,
hervorgehoben. Beispielsweise wird eine einzelne der Anzahl von
Belastungskurven 182, die dem ausgewählten Segment 124 entspricht,
hervorgehoben, was beispielsweise durch Aufhellen der Farbe der
Schreibspur, Fettdarstellung der Schreibspurlinie, Änderung
der Farbe der Schreibspur in eine andere, hellere Farbe (z.B. in
ein aufgehelltes Rot), usw. geschehen kann. Ganz allgemein ist eine
visuelle Indikation der einzelnen aus der Anzahl von Belastungskurven 182,
die dem ausgewählten
Segment 124 entspricht, vorgesehen. Falls das Markierungsmittel 166 auf
eine aus der Anzahl von Belastungskurven 182 platziert
wird, kann die ausgewählte
Kurvenschreibspur darüber
hinaus aufgehellt und das entsprechende Segment 124 in
dem zweiten Fenster 152 hervorgehoben oder ein Belastungsmittelwert
angezeigt werden.
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Das
vierte Fenster 156 kann dazu eingerichtet sein, Daten oder
ein Bild anzuzeigen, das den Bildern in dem ersten und dem zweiten
Fenster 150 und 152, beispielsweise einem Farb-M-Mode-Bild 184,
entspricht. Das Farb-M-Mode-Bild 184 kann ebenfalls so
angezeigt werden, dass Farben in dem Bild den farbigen Indikationen
und der Farbcodierung in dem ersten, zweiten und dritten Fenster 150, 152 und 154 entsprechen.
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Vielfältige Ausführungsbeispiele
schaffen ein Verfahren 200, wie in 5 gezeigt,
um Daten, die in verschiedenen Regionen eines Displays eines medizinischen
Bildgebungssystems, und im Besonderen eines Ultraschallsystems angezeigt
sind, zu identifizieren und zuzuordnen. Insbesondere wird in Schritt 202 eine
Region auf dem Displaybild schirm identifiziert, die ausgewählt ist.
Beispielsweise wird die Region identifiziert, in die ein Benutzer
ein Markierungsmittel oder einen sonstigen visuellen Selektor positioniert
hat. Dies kann beispielsweise beinhalten, zu identifizieren, welches
aus einer Anzahl von Fenstern auf einem Bildschirm das Markierungsmittel
enthält.
Ferner kann eine Bestimmung hinsichtlich der in den vielfältigen Regionen
angezeigten verschiedene Daten, beispielsweise der angezeigten unterschiedlichen
Bilder oder Ansichten durchgeführt
werden. Danach wird in Schritt 204 eine Entscheidung getroffen,
ob die Region innerhalb eines definierten Bereichs liegt. Dies kann
beispielsweise beinhalten, zu ermitteln, ob die Region innerhalb
eines Segments 124 der segmentierten Überlagerung 124 in
dem zweiten Fenster 152 liegt, beispielsweise, ob Pixel
des Displaybildschirms 28 sich innerhalb eines Segments 124 befinden
(insgesamt in 4 gezeigt). Als weiteres Beispiel
kann die Bestimmung in Schritt 204 beinhalten, zu ermitteln,
ob sich die Region innerhalb eines Abschnitts der farbcodierten Überlagerung 162 befindet,
beispielsweise, ob Pixel des Displaybildschirms 28 sich innerhalb
eines speziellen Abschnitts der farbcodierten Überlagerung 162 befinden
(insgesamt in 4 gezeigt). Die Identifizierung
ausgewählter
Regionen oder Pixel in Schritt 202 und/oder 204 kann
unter Verwendung eines beliebigen bekannten Verfahrens ausgeführt werden,
beispielsweise durch Zuordnen eines virtuellen Markierungsmittels
zu entsprechenden Pixeln, die sich innerhalb des virtuellen Markierungsmittels
befinden oder von diesem umfasst werden.
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Falls
in Schritt 204 ermittelt wird, dass sich die Region nicht
in einem definierten Bereich befindet, wird die aktuelle Anzeige
in Schritt 206 fortgesetzt. Beispielsweise werden die Bilder
und Indikationen auf dem Display nicht verändert, und das Verfahren identifiziert
von neuem eine ausgewählte
Region des Displaybildschirms. Beispielsweise kann das Display auf
einer kontinuierlichen oder periodischen Grundlage abgetastet werden,
um die Position beispielsweise eines virtuellen Markierungsmittels
zu identifizieren. Das Display kann auch abgetastet werden, wenn
eine Bewegung des virtuellen Markierungsmittels erfasst wird.
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Falls
in Schritt 204 ermittelt wird, dass die Region innerhalb
eines definierten Bereichs liegt, werden in Schritt 206 die
Eigenschaften und zugeordnete Daten für den definierten Bereich identifiziert.
Beispielsweise können
Eigenschaften und zugeordnete Daten vorgesehen sein, die jedem Pixel
oder einer Gruppe von Pixeln in einem definierten Bereich entsprechen.
Diese Daten können
beispielsweise berechnete Daten für den definierten Bereich beinhalten.
In dem Ausführungsbeispiel,
in dem myokardiale Bilder, usw. abgebildet werden, können die
Daten örtliche
momentane Belastungswerte, mittlere/Scheitelpunkt-Belastungswerte
für ein
Segment und/oder einen prozentualen Belastungswert für das Segment
beinhalten. Der definierte Bereich kann ferner Eigenschaften umfassen,
beispielsweise, dass der Bereich mit einer weiteren Region des Displaybildschirms,
beispielsweise mit einem weiteren Fenster, verknüpft oder dieser zugeordnet
ist. Beispielsweise können
Daten innerhalb eines einzelnen Segments in einer segmentierten Überlagerung
in einem Fenster mit einer einzelnen Kurvenschreibspur in einem
anderen Fenster verknüpft
sein. Als weiteres Beispiel können
Daten in einem einzelnen Segment in der segmentierten Überlagerung
Daten einer Beschriftung oder eines numerischen Wertes zugeordnet
sein, die in einem oder mehreren der Fenster angezeigt sind. Daten,
die korreliert o der zugeordnet sind, können durch die übereinstimmende
Farbe in verschiedenen Fenstern identifiziert werden.
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Die
Eigenschaften und zugeordneten Daten, beispielsweise berechnete
und gemessene Werte, können
in einer Datenbank gespeichert sein, die die Eigenschaften und Daten
dem definierten Bereich, beispielsweise einem Abschnitt einer segmentierten
Karte oder einem Abschnitt eines angezeigten Bildes zuordnet. Die Daten
können
in der Datenbank basierend auf einer Pixelzuordnung auf dem Displaybildschirm,
beispielsweise basierend auf in jedem der Fenster vorhandenen Pixeln,
gespeichert sein. Die Eigenschaften, z.B. Verknüpfungen und zugeordneten Daten,
einschließlich
Datenwerte, können
in einer adressierbaren Tabelle gespeichert sein, in der jede Adresse
einem anderen angezeigten Pixel oder einer anderen Region des definierten Bereichs
entspricht. Die bereitzustellenden visuellen Indikationen, die Verknüpfungen,
usw. können
vorgegeben und/oder benutzerdefiniert sein.
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Auf
eine Identifizierung der Eigenschaften und zugeordneten Daten hin
wird in Schritt 208 basierend auf ausgewählten Pixeln
in dem definierten Bereich, die den identifizierten Eigenschaften
und zugeordneten Daten entsprechen, hinsichtlich bereitzustellender
visueller Indikationen entschieden. Die bereitzustellenden visuellen
Indikationen können
auf ausgewählten
Pixel basieren, wobei die entsprechenden visuellen Indikationen
in der Datenbank durch die gespeicherten Eigenschaften und zugeordneten
Daten definiert sind. Die visuellen Indikationen können beispielsweise
eine Anzeige eines Datenwerts in einem Displaybildschirmabschnitt,
der dem ausgewählten
Region entspricht, und/oder ein aufhellendes Hervorheben eines anderen Ab schnitts
des Displaybildschirms (z.B. in einem anderen Fenster) beinhalten,
der der ausgewählten
Region entspricht. Die visuellen Indikationen können ein Bereitstellen der
visuellen Indikationen beinhalten, die in Beziehung stehende Daten
anzeigen, wie oben mit Bezug auf 4 beschrieben.
Beispielsweise kann der definierte Bereich ein Segment der segmentierten Überlagerung
sein, die einer Einzelschreibspurkurve entspricht. Die ermittelte
visuelle Indikation kann darauf basieren, dass die dem ausgewählten Segment
entsprechende Kurvenschreibspur aufgehellt hervorgehoben wird. Als
weiteres Beispiel können
zugeordnete Daten, beispielsweise ein prozentualer Belastungswert,
ange zeigt werden, falls der definierte Bereich innerhalb einer
momentanen Belastungsüberlagerung
liegt. Die Daten können
in demselben Fenster oder in einem anderen Fenster als die ausgewählte Region
angezeigt werden. Die Daten können
beispielsweise basierend auf einer Abbildung der Pixeldaten verknüpft und
zugeordnet sein.
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Es
ist zu beachten, dass es möglich
ist, einige der Daten fortlaufend anzuzeigen und einige der Daten lediglich
dann anzuzeigen, wenn sie ausgewählt
sind. Beispielsweise können
Belastungsmittelwerte in jedem Segment 124 einer segmentierten Überlagerung 122 in
der segmentierten Überlagerung 122 fortlaufend
angezeigt sein, oder es kann, wie in 4 gezeigt,
eine Farbcodierung angezeigt sein, um Segmenten 124 in einer
räumlichen
Ansicht über
der Zeit graphisch aufgetragene physiologische Parameter zuzuordnen.
Als weiteres Beispiel werden prozentuale Belastungswerte und ein
aufhellendes Hervorheben von Kurvenschreibspuren möglicherweise
lediglich dann angezeigt, wenn eine entsprechende Region ausgewählt ist
und eine visuelle Indikation bereitgestellt werden soll.
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Die
visuelle Indikation wird dann in Schritt 210 angezeigt.
Danach wird in Schritt 212 ermittelt, ob, beispielsweise
durch Bewegung des virtuellen Markierungsmittels zu einer anderen
Region des Displaybildschirms, eine andere Region ausgewählt ist.
Falls keine anderer Region ausgewählt ist, wird in Schritt 214 die Anzeige
der aktuellen visuellen Indikationen fortgesetzt. Falls eine andere
Region ausgewählt
ist, wird in Schritt 204 ermittelt, ob die Region innerhalb
eines definierten Bereichs liegt, und das Verfahren schreitet wie oben
beschrieben fort.
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Auf
diese Weise schaffen vielfältige
Ausführungsbeispiele
eine Displayanzeige, die visuelle Indikationen aufweist, die in
verschiedenen Abschnitten des Displaybildschirms angezeigte Daten
zuordnen. Die visuellen Indikationen (z.B. eine Farbcodierung) können fortlaufend
oder auf eine Auswahl einer speziellen interessierenden Region hin
vorgesehen werden, die ein Verknüpfen
oder Zuordnen von Daten einschließt, die mit der ausgewählten interessierenden
Region in Beziehung stehen.
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Während die
Erfindung anhand vielfältiger
spezieller Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass es möglich ist,
die Erfindung mit Abwandlungen zu verwirklichen, ohne von dem Schutzbereich
der Ansprüche
abzuweichen.
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