-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von 3-D-Strukturen in 2-D-Projektionsbildern,
bei dem die 3-D-Strukturen als einzelne volumetrische Grauwerte
vorliegen, wie diese insbesondere als Ergebnis volumetrischer Scans
mit mehreren Schnittebenen von medizinischen Tomographen geliefert
werden. Derartige Verfahren dienen zur Darstellung von beispielsweise
sogenannten Gefäßbäumen oder
Gefäßstrukturen
aus einem 3-D-Datensatz.
-
Eine
Röntgendiagnostikeinrichtung,
ein medizinischer Tomograph, zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
ist aus der
DE
10 2004 057 308 A1 bekannt und beispielsweise in der
1 dargestellt,
die einen an einem Ständer
1 drehbar
gelagerten C-Bogen
2 aufweist, an dessen Enden ein Röntgenstrahler
3 und
ein Röntgenbilddetektor
4 angebracht
sind.
-
Anstelle
des dargestellten Ständers 1 können auch
Boden- und/oder Deckenstative Verwendung finden. Der C-Bogen 2 kann
auch durch einen sogenannten elektronischen C-Bogen 2 ersetzt
werden, bei dem eine elektronische Kopplung von Röntgenstrahler 3 und
Röntgenbilddetektor 4 erfolgt. Auch
können
die beweglichen Komponenten 2 bis 5 einzeln oder
gemeinsam an Roboterarmen gelagert sein.
-
Der
Röntgenbilddetektor 4 kann
ein rechteckiger oder quadratischer, flacher Halbleiterdetektor sein,
der vorzugsweise aus amorphem Silizium (aSi) erstellt ist.
-
Im
Strahlengang des Röntgenstrahlers 3 befindet
sich ein Patientenlagerungstisch 5 zur Aufnahme beispielsweise
eines Patienten zur Untersuchung seines Herzen. An der Röntgendiagnostikeinrichtung ist
ein Bildsystem 6 angeschlossen, das die Bildsignale des
Röntgenbilddetektors 4 empfängt und
verarbeitet.
-
Als
medizinische Tomographen zur Erzeugung volumetrischer Scans mit
mehreren Schnittebenen können
neben dem beschriebenen C-Bogen-Röntgengerät aber auch beispielsweise
Computertomographen oder Magnetresonanztomographen Verwendung finden.
-
In
zunehmendem Maße
erfolgen Eingriffe an Patienten minimalinvasiv, indem beispielsweise
ein Katheter oder ein anderes medizinisches Instrument unter Röntgenkontrolle über die
Blutbahn an die erkrankte Körperstelle
gebracht wird. Behandelt werden damit unter anderem Tumore, Aneurysmen, AVMs
(Arterien-Venen-Fehlbildung (Arterio Venous Malformatio)) und Stenosen.
Die Navigation des Katheters vom Eintrittspunkt in den Körper bis
zum Krankheitsort stellt dabei auch für erfahrene Mediziner eine
große
Herausforderung dar. Hervorzuheben ist dabei die Navigation im Neuro-Bereich,
da die gezielte Steuerung im filigran verzweigten Gefäßsystem
des Gehirns hohe Anforderungen stellt.
-
Das
Problem dabei ist, dass zwar der Katheter während der Röntgendurchleuchtung deutlich sichtbar
ist, die Anatomie des Patienten, insbesondere seine Gefäßstruktur,
dagegen aber kaum oder gegebenenfalls nur nach Injektion von Kontrastmittel. Das
größte Problem
bei dieser Vorgehensweise beispielsweise durch den Einsatz der sogenannten "Roadmap"- bzw. DSA-Funktionalität ist, dass
keine räumliche
Tiefeninformationen vorhanden sind, wie dies beispielsweise der 2 zu
entnehmen ist, die ein klassisches "Roadmap"-Bild einer C-Bogen-Anlage gemäß 1 zeigt,
bei der jegliche Tiefeninformation fehlt. Es ist nicht ersichtlich,
ob ein Gefäß parallel
zum Betrachter verläuft, "in das Bild hineingeht" oder "aus dem Bild herauskommt". "Roadmap"-Bilder entstehen
bekanntermaßen
durch Subtraktion von sogenannten Füllungsaufnahmen, d.h. Aufnahmen mit
Kontrastmittel, von sogenannten Leeraufnahmen, d.h. Aufnahmen ohne
Kontrastmittel. Sie zeigen lediglich die mit Kontrastmittel gefüllten Adern,
so dass sich der Arzt an ihnen orientieren kann, wenn die "Roadmap"-Bilder mit Durchleuchtungs-Bildern überlagert
werden.
-
Nachdem
in den letzten Jahren die Verwendung von 3-D-Bilddatensätzen, wie
beispielsweise in dem Prospekt "LEONARDO – Intelligent Postprocessing/Intelligent
Investment./Reliable Planning./Efficient Usage.", der Firma Siemens Medical Solutions, 2004,
Order No.: A91100-M2040-B142-1-7600, beschrieben ist, zum
Stand der Technik wurde und allgemein verfügbar sind, ist es das Ziel,
den 3-D-Datensatz des Patienten zur Navigation heranzuziehen. In
den 3 und 4 ist ein derartiges 3-D-Volumen
aus zwei verschiedenen Ansichten dargestellt. Das Bild in 4 ist
ein seitlicher Blick von rechts relativ zur Blickrichtung des Bildes
gemäß 3.
Die markierten Bereiche weisen auf besondere Stellen hin, auf die
in Zusammenhang mit den 11 und 12 Bezug
genommen wird.
-
Mit
Hilfe der klassischen "Roadmap"-Funktionalität und einer
Bi-Plan-C-Bogen-Anlage, beispielsweise Siemens Artis dBA, beschrieben
in der Broschüre "AXIOM Artis dBA/The
soloist's duet for neuroradiology
and universal angiography" der
Firma Siemens Medical Solutions, 2004, Order No. A91100-M1400-C824-1-7600,
erhält
man simultan zwei Roadmap/DSA-Bilder, die unter einem Winkel zueinander
stehen. Der behandelnde Arzt ist nun auf Grund seiner Erfahrung
in der Lage, aus diesen zwei Bildern ohne Tiefeninformation zumindest
in dem Bereich, an dem er aktuell interessiert ist, räumliche 3-D-Informationen
zu extrahieren. Letztendlich sind aber die Möglichkeiten, sich ein Bild
von der Gefäßstruktur
im Dreidimensionalen zu machen, sehr begrenzt.
-
Mit
Hilfe eines 3-D-Datensatzes hat er nun die Möglichkeit, sich die dreidimensionale
Gefäßstruktur
anzusehen, indem er den 3-D-Datensatz auf seiner 3-D-Workstation
rotieren lässt
und damit aus unterschiedlichen Blickrichtungen betrachtet (siehe 3 und 4).
Dabei fehlt ihm aber erst einmal die direkte Korrespondenz zwischen
dem aktuellen Röntgenbild
mit der ihn interessierenden Region und der entsprechenden Stelle
im 3-D-Volumen.
-
Ein
derartiges Verfahren, das diese Korrespondenzen wieder herstellt,
ist beispielsweise in der älteren
Patentanmeldung
DE 10 2006
020 398.4 beschrieben.
-
Eine
weitere Alternative ist, dass man dem Röntgenbild eine entsprechende
Projektion des 3-D-Datensatzes überlagert,
wie dies beispielsweise in 5 dargestellt
ist. Dies ist ein großer
Fortschritt; allerdings löst
es das Problem, ob ein Gefäß an einer spezifischen
Stelle parallel zum Betrachter verläuft, "in das Bild hineingeht" oder "aus dem Bild herauskommt", nur ungenügend. Es
ist auch in 5 nur schwer ersichtlich, wie
ein Gefäß in der
Tiefe, d.h. senkrecht zur Betrachtungsebene verläuft. Der Grund für diese
Beobachtung ist, dass man als Mensch erst durch die Rotation des
3-D-Datensatzes die benötigte
Tiefeninformation erfassen kann. Und dieser Freiheitsgrad der Rotation
steht bei der Überlagerung
des Röntgenbildes
mit einer Projektion des 3-D-Datensatzes nicht zur Verfügung. Die
Projektion des 3-D-Datensatzes ist durch die aktuelle Stellung der
C-Bogen-Anlage, gekennzeichnet durch Angulation, Zoom, SID (Source-Image-Distanz),
Tischposition, etc., fest vorgegeben.
-
Dieses
Argument veranschaulicht, dass man eine Möglichkeit benötigt, aus
der Betrachtung einer feststehenden Projektion, die nötigen Tiefeninformationen
ziehen zu können.
Auch dazu gibt es Ansätze, die
im Wesentlichen auf Stereo-Sehen hinauslaufen:
- • Man kann
spezielle Bilder auf einem 3-D-Monitor anzeigen. Damit erhält man auch
bei einer feststehenden Projektion einen Stereoeindruck. Allerdings
ist dieser weder ausgeprägt
genug, noch erfüllen
heutige 3-D-Monitore die gestellten Anforderungen, z.B. an die benötigte Auflösung.
- • Man
kann die projizierten Bilder mit speziellen Farbbrillen (grün/rot) oder
Polarisationsbrillen, sogenannten Ana glyphenbrillen, betrachten.
Die Brillen scheiden aber beim Einsatz im OP aus.
-
Aus
der
US 2003/0156747
A1 ist ein Verfahren zur Darstellung von Projektions- oder
Schnittbildern aus 3D-Volumendaten eines Untersuchungsvolumens,
bei dem aus den 3D-Volumendaten ein aus einzelnen Pixeln zusammengesetztes
Grauwertbild einer vorgebbaren Projektion oder eines vorgebbaren
Schnittes berechnet wird. Dabei wird für jedes Pixel des Grauwertbildes
eine Entfernung eines durch das Pixel dargestellten Voxels des Untersuchungsvolumens
zu einer Referenzebene bestimmt, jedem Pixel des Grauwertbildes
ein der Entfernung entsprechender Farbwert zugeordnet und ein Projektions- bzw.
Schnittbild durch Überlagerung
oder Einfärbung des
Grauwertbildes mit den für
jedes Pixel zugeordneten Farbwerten dargestellt, so dass man eine
farbliche Tiefeninformation erhält.
Das bedeutet jedoch, dass benachbarte Punkte auf einem Gefäß beispielsweise
eine Farbe aufweisen, die nur von der Entfernung zum Betrachter
abhängt,
aber nicht von der Ausrichtung des Gefäßes. D.h. Gefäße, die
in gleicher Richtung laufen, sich aber in unterschiedlicher Tiefe
befinden, haben unterschiedliche Farben.
-
Die
Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Verfahren der eingangs genannten
Art derart auszubilden, dass eine Untersuchende Person aus der Betrachtung
einer feststehenden Projektion die nötigen Tiefeninformationen und
Ausrichtungen einzelner Gefäße senkrecht
zur Betrachtungsrichtung ohne weitere Hilfsmittel zu ziehen vermag.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Änderungen
der 3-D-Strukturen in der Richtung der Oberflächennormalen der 3-D-Strukturen
bezüglich
der Betrachtungsrichtung der 2-D-Projektionsbilder durch Änderungen
der Eigenschaften der dargestellten 3-D-Strukturen gekennzeichnet werden.
Durch die beispielsweise farbbasierte Darstellung von 3-D-Strukturen
in 2-D-Projektionsbildern über
Oberflächennormale
erkennt der geübte
Beobachter, wie die Struktur senkrecht zur Be trachtungsrichtung
verläuft.
Dadurch ist es möglich,
darzustellen, in welche Richtung ein Gefäß an einer bestimmten Stelle
verläuft.
Es genügt
nicht, die Tiefe wie beim Stand der Technik zu visualisieren, da
dadurch keine Richtung angegeben wird.
-
Erfindungsgemäß können die
zu ändernden Eigenschaften
der 3-D-Strukturen Änderungen
in Musterungen, Farben und/oder Schraffierungen der 3-D-Strukturen
sein.
-
In
vorteilhafter Weise kann das Verfahren folgende Schritte aufweisen:
- a) Bestimmung der Oberfläche der 3-D-Strukturen aus
den einzelnen volumetrischen Grauwerten,
- b) Durchführung
einer Oberflächensegmentierung
des 3-D-Datensatzes zur Ermittlung der benötigten Oberflächennormalen
für jeden
Oberflächenpunkt,
- c) Berechnung des Winkels jeder Oberflächennormale gegen die Horizontale
einer Ebene, die senkrecht auf der Bildebene steht,
- d) Verwendung der berechneten Winkel, die immer im Bereich von –90° bis 90° liegen,
zur Markierung der zugehörigen
Oberflächenpunkte
und
- e) Wiederholung der Schritte b) und c) bei jeder Änderung
an der Projektion des 3-D-Datensatzes.
-
Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Bildebene gemäß Schritt
b) derart gewählt
wird, dass sie zusätzlich
senkrecht auf der X-Achse des Projektionsbildes steht.
-
Da
der entstehende Winkel abhängig
von der Projektion ist, so dass sich dadurch dieser Winkel bei einer
Rotation des 3-D-Datensatzes
verändert,
hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
wenn nach einer Rotation des 3-D-Datensatzes der Winkel neu berechnet
wird. Es gibt außer
der Rotation noch andere Translationen als möglichen Auslöser für die Neuberechnung
der Winkel.
-
Der
Grund ist, dass die Projektion des 3-D-Datensatzes gegebenenfalls
perspektivisch erfolgen muss, da der Entstehungsprozess eines Röntgenbildes
auf der C-Bogenanlage auch eine perspektivische Projektion ist.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
lässt sich vorteilhaft
im Neurobereich einsetzen, wenn die 3-D-Strukturen Gefäßstrukturen
in medizinischen 3-D-Datensätzen
sind.
-
Die
Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
bekannte Röntgendiagnostikeinrichtung
mit einem C-Bogen,
-
2 ein
Roadmap-Bild einer C-Bogen-Anlage gemäß 1,
-
3 ein
3-D-Volumen aus einer ersten Ansicht,
-
4 ein
3-D-Volumen aus einer zweiten Ansicht, seitlich von rechts zur ersten
Ansicht gemäß 3,
-
5 eine Überlagerung
eines Röntgenbildes
und eines projizierten 3-D-Datensatzes, bei dem der Eindruck räumlicher
Tiefe, den man erzielen kann, nicht sehr ausgeprägt ist,
-
6 eine
Darstellung der Problematik, dass die Tiefenrichtungsinformation
eines Gefäßes in einem
3-D-Datensatz bei der Projektion verloren geht,
-
7 eine
Zuordnung von Winkeln zu Farben und Schraffuren,
-
8 eine
erfindungsgemäße Darstellung eines
Gefäßes parallel
zur Projektionsebene,
-
9 eine
erfindungsgemäße Darstellung eines
aus der Projektionsebene kommenden Gefäßes,
-
10 eine
erfindungsgemäße Darstellung eines
in die Projektionsebene gehenden Gefäßes,
-
11 Darstellungen
des markierten Ausschnitts des 3-D-Datensatzes gemäß 3 zur Gegenüberstellung
des Volume-Rendering und des erfindungsgemäßen Verfahrens und
-
12 Darstellungen
des markierten Ausschnitts des 3-D-Datensatzes gemäß 11 mit Farbangaben
zur Veranschaulichung einer Variation des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
In
der vorliegenden Patentanmeldung wird eine Lösung vorgeschlagen, wie eine
feststehende Projektion mit den benötigten Tiefeninformationen angereichert
werden kann, ohne auf spezielle Hardware, wie 3-D-Monitore oder
Stereobrillen, zurückgreifen
zu müssen.
-
Betrachtet
man das Problem der Orientierung eines Gefäßes im Speziellen oder einer
sonstigen beliebigen Oberfläche
im Allgemeinen näher,
so erkennt man, dass die Richtung eines Gefäß- bzw. Oberflächenpunktes
an jeder beliebigen Stelle durch zwei Freiheitsgrade ("Richtungen") bestimmt ist (vgl. Pfeile
in 3 und 4):
- • Ein Freiheitsgrad
ist die Richtung des Gefäßes nach
links bzw. rechts. Dies ist aus den Bildern klar ersichtlich und
bedarf keiner speziellen Visualisierung. Dieser Freiheitsgrad ist
im Bild direkt ersichtlich.
- • Der
zweite Freiheitsgrad ist die Richtung des Gefäßes in die Tiefe. Diese Richtung
gibt an, ob ein Gefäß parallel
zum Betrachter verläuft, "in das Bild hineingeht" oder "aus dem Bild herauskommt". Dies ist aus den
Bildern trotz aufwändiger
Computergrafik mit Beleuchtungseffekten kaum ersichtlich. Dies wird
auch permanent gerade von Neuroradiologen bestätigt. Am Beispiel von 3,
das kann man für
die mit den Pfeilen markierten Gefäßteile aus dieser Projektion
nicht sagen, ob das Gefäß parallel
zum Betrachter verläuft, "in das Bild hineingeht" oder "aus dem Bild herauskommt". In der Projektion
gemäß 4 wäre dies
natürlich
möglich;
aber diese Projektion mag aus anderen, beispielsweise oben erwähnten Gründen für den Arzt
nicht verwendbar sein.
-
Die
nötige
und bisher fehlende Tiefeninformation kann man dann erhalten, wenn
man eine Möglichkeit
findet, jeden Punkt der Oberfläche
so zu visualisieren, dass die Richtung seiner Oberflächen-Normalen,
d.h. der Vektor, der senkrecht auf diesem Oberflächenpunkt steht und damit die "Richtung" dieses Punktes angibt,
klar ersichtlich wird. An Hand der 6 wird dieses
Prinzip verdeutlicht:
- • Man betrachtet beispielsweise
einen 3-D-Datensatz 10 mit einem einzelnen, stabförmigen Gefäß 11.
- • Man
sieht letztendlich eine Projektion 12 mit einer Abbildung 13 des
Gefäßes 11,
aus der keine Tiefeninformationen mehr ersichtlich sind.
- • Mit
diesem Bild wären
fast alle möglichen
Lagen des Gefäßes denkbar:
- – Ein
zu einer Bildebene 14 vom Betrachter 15 aus gesehen
paralleles Gefäß 16,
- – ein
aus der Bildebene 14 herauskommendes Gefäß 17 mit
einem Winkel α von
beispielsweise +30° und
- – ein
in die Bildebene unter einem Winkel α von beispielsweise –60° hineingehendes
Gefäß 18.
- • Um
die Richtung des Gefäßes erfassen
zu können,
muss nun eine Möglichkeit
gefunden werden, den dargestellten Winkel α zu visualisieren.
-
Für diese
Visualisierung lässt
sich eine farbliche Darstellung jedes einzelnen Punktes des 3-D-Volumendatensatzes
in Abhängigkeit
seiner Normalen relativ zum Betrachter verwen den. Das bedeutet,
dass jeder der möglichen
eindeutigen Winkel von –90° bis 90° eine eindeutige
Farbe zugewiesen bekommt, z.B. 0° =
Gelb, 30° =
Grün, –30° = Rot usw. mit
allen möglichen
Zwischenfarbtönen.
Diese Zuordnung von Winkeln zu Farben ist in 7 exemplarisch
verdeutlicht. Der Farbverlauf ergibt sich hier beispielhaft aus
einer Änderung
des Farbton-Winkels im HSV-Farbraum.
-
Anstelle
der farbigen Zuordnung, die beispielsweise auf einem monochromen
Monitor nicht sichtbar ist, kann auch die 3-D-Struktur durch Schraffierungen oder
Musterungen markiert sein, wie dies ebenfalls der 7 zu
entnehmen ist. Dabei kann der Winkel der Schraffur den Winkel α kennzeichnen. Eine
waagerechte Schraffur bedeutet einen Winkel α von 0°, eine nach rechts aufsteigende
Schraffur bedeutet einen Winkel α von < 0° und eine
nach links aufsteigende Schraffur bedeutet einen Winkel α von > 0°.
-
Wendet
man diese Zuordnung nun auf das Beispiel in der 6 an,
so ergibt sich die durch Schraffur kodierte Darstellung des Gefäßes in den 8 bis 10.
Hier ist nun an Hand der Schraffur eindeutig die Richtung des Gefäßes in die
Tiefe gekennzeichnet.
-
Nach
diesen einführenden
Erläuterungen stellt
sich nun die Frage, wie sich dieses Vorgehen bei realen Datensätzen auswirkt.
Die 11 zeigt die gleiche Ansicht des 3-D-Datensatzes
mit den markierten Positionen gemäß 3, wobei
der untere Ausschnitt aus 3 in der 11 sowohl
nach den heutigen Volume-Rendering-Verfahren (links) als auch nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren (rechts)
dargestellt ist. Zum besseren Verständnis sollen die in 3 markierten
Punkte (a) bis (d) und die Bedeutung der jeweils lokalen Tiefenrichtung/Schraffur
und einer erfindungsgemäß möglichen
Einfärbung
(siehe auch 12) erläutert werden. Es stellt dar:
- (a) einen Wendepunkt von "in die Bildebene" hinein mit ansteigender Schraffur (Rot,
darüber) über "in der Bildebene" mit waagerechter
Schraffur (Gelb) nach "aus
der Bildebene" heraus
mit abfallender Schraffur (Grün,
unterhalb),
- (b) einen Bereich, der stark "aus der Bildebene" heraus geht mit abfallender Schraffur
(Blau, d.h. ca. 60°),
- (c) einen zum Betrachter parallelen Wendepunkt mit waagerechter
Schraffur im Übergang
von ansteigender Schraffur nach abfallender Schraffur (Gelb im Übergang
von Grün
nach Rot) und
- (d) einen Bereich, der stark "in die Bildebene" hinein geht mit stark ansteigender
Schraffur (Rot bis Violett).
-
Die
Schraffuren und Farben in den 11 und 12 sind
natürlich
nur für
genau diese eine Ansicht gültig.
Rotiert man den 3-D-Datensatz, so ändern sich natürlich auch
die Merkmale der Strukturen, die Schraffuren oder Farben entsprechend;
schließlich ändert sich
auch die Tiefenrichtung der Gefäße.
-
Dem
Ablauf nach gliedert sich das erfindungsgemäße Verfahren in folgende Schritte:
- 1) Führe
eine Oberflächensegmentierung
des 3-D-Datensatzes durch. Dazu eignet sich beispielsweise der Marching-Cubes
Algorithmus, wie er von William E. Lorensen and Harvey E. Cline
in "Marching Cubes:
A High Resolution 3D Surface Construction Algorithm", Maureen C. Stone
(eds), Computer Graphics (SIGGRAPH '87 Proceedings), 1987, beschrieben ist,
oder der Ansatz nach U. Labsik, K. Hormann, M. Meister, G. Greiner " Hierarchical Iso-Surface
Extraction" Journal of
Computing and Information Science in Engineering, December 2002,
Volume 2, Issue 4, Seiten 323 bis 329.
Der 3-D-Datensatz wird
beispielsweise als Ergebnis volumetrischer Scans mit mehreren Schnittebenen
von medizinischen Tomographen geliefert, wobei die 3-D-Strukturen
als einzelne volumetrische Grauwerte vorliegen. Allerdings haben
diese Volumendaten keine Oberfläche,
es ist eine Menge einzelner Punkte im 3-D-Raum. Die für das vorliegende
Verfahren benötigten
Oberflächeninformationen
sowie die benö tigten
Oberflächennormalen
für jeden
Oberflächenpunkt
werden durch die vorgenannten Verfahren zur Konstruktion von Iso-Surfaces
aus Volumendaten erzeugt.
- 2) Berechne den Winkel jeder Oberflächennormale gegen die Horizontale
einer Ebene, die senkrecht auf der Bildebene steht. Diese Ebene
kann man beispielsweise so wählen,
dass sie zusätzlich
senkrecht auf der X-Achse (rechts-links) des Projektionsbildes steht.
Der entstehende Winkel ist abhängig
von der Projektion; dadurch verändert
sich dieser Winkel bei einer Rotation des 3-D-Datensatzes.
- 3) Verwende die berechneten Winkel, die immer im Bereich von –90° bis 90° liegen,
um die zugehörigen
Oberflächenpunkte
einzufärben,
bis alle sichtbaren Punkte farblich dargestellt sind. Entsprechendes
gilt auch für
die Schraffur.
- 4) Die Punkte 2) und 3) werden bei jeder Änderung der Projektion des
3-D-Datensatzes ausgeführt.
-
Durch
dieses erfindungsgemäße Verfahren ist
es möglich,
Richtungsinformationen in Volumendatensätzen über Farben oder Schraffuren
zu modellieren. Dies bietet eine Vielzahl von Vorteilen:
Überlagert
man ein derartig markiertes Volumenbild einem echten Röntgenbild,
bekommt der Arzt ganz neue Möglichkeiten
zur Katheternavigation. Man kann sich das dadurch vorstellen, indem
man in 5 die dortige Überlagerung
des schwarzweißen 3-D-Datensatzes
durch die gemäß vorliegender
Patentanmeldung gefärbte
Variante ersetzt. Damit ist der Arzt erstmals in der Lage, aus einer
einzelnen Projektion ganz genau zu erkennen, in welche Richtung
er seinen Katheter bzgl. der Tiefenrichtung zu steuern hat. Passt
man die Projektion des 3-D-Volumendatensatzes kontinuierlich der
der C-Bogen-Anlage an, so erhält
der Arzt kontinuierlich die Tiefeninformation, die zu seinem aktuellen
Röntgenbild passt.
Er erhält
damit durch die Überlagerung
des farbigen 3-D-Datensatzes die im Röntgenbild fehlende Tiefeninformation
für die
ihn interessierenden Gefäße.
-
Damit
ist dieser Ansatz erstmals in der Lage, den lang gehegten Wunsch
vieler Ärzte
zu erfüllen, sich
im komplexen Gefäßsystem
des Gehirns ohne zwingenden Einsatz einer Bi-Plan-Anlage zu bewegen.
Das wird Eingriffe beschleunigen und bedeutet damit für den Patienten
nicht nur eine Einsparung an Röntgendosis,
sondern auch einen schonenderen Eingriff im Allgemeinen.
-
Der
Fokus dieser vorliegenden Patentanmeldung liegt auf dem Einsatz
im Neurobereich mit dem Einsatz von 3-D-Angio-Datensätzen. Es
sind aber noch weitere Anwendungsgebiete denkbar, die davon profitieren,
dass man beliebige Oberflächenstrukturen
in Projektionsbildern gezielt darstellen kann.