DE102007044548A1 - Tissue region e.g. soft tissue, length and angle measuring method for patient, involves determining multiple points lying in different layer levels of tissue regions and defining distances and angles by spatial coordinates of vector space - Google Patents

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Abstract

The method involves performing morphological measurement of length and angle in any planes of a three-dimensional vector space on a surface or inside of a tissue region. Multiple points lying in different layer levels of the tissue region and defining the distances and the angle are determined by spatial coordinates of the vector space. Amounts of the length and angle are computed and displayed from spatial coordinates of the points. Image data about the tissue region are stored in digital imaging and communications in medicine (DICOM)format. An independent claim is also included for a computer software program product for morphological three-dimensional measurement of inner organ, bones and joints of a patient.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein insbesondere im Bereich der morphometrischen Schnittbilddiagnostik einsetzbares computergestütztes Werkzeug zur multiplanaren 3D-Vermessung von Längen und Winkeln über mehrere parallele Schichtebenen eines Stapels mittels radiologischer, nuklearmedizinischer oder hybrider Bildgebungsverfahren (z. B. mittels CT, MRT, PET-CT oder SPECT-CT) aufgenommener und zu einem Volumendatensatz zusammengefasster axialer Schnittbilder von darzustellenden Gewebebereichen im Körperinneren eines zu untersuchenden Patienten bzw. über mehrere mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierte 2D-Projektionsdarstellungen dieser Gewebebereiche. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Bildverarbeitungs-, Bildvisualisierungs- und Bildarchivierungssystem, welches ein derartiges CAD-Werkzeug umfasst, sowie auf ein von diesem Software-Tool durchgeführtes Verfahren zur multiplanaren 3D-Vermessung von inneren Organen, Knochen- und Weichteilgewebe, Läsionen und/oder pathologischen Strukturen im Körperinneren des betreffenden Patienten.The The present invention relates to a particular field the morphometric sectional image diagnostics usable computer-aided tool for multiplanar 3D measurement of lengths and angles over several parallel layer planes of a stack by means of radiological, nuclear medicine or hybrid imaging (eg CT, MRI, PET-CT or SPECT-CT) and to a volume data set summarized axial sectional images of tissue areas to be displayed inside the body of a patient to be examined or more by means of multiplanar Reformatation reconstructed 2D projection representations of this Tissue areas. About that In addition, the present invention relates to an image processing, Image visualization and image archiving system, which is such Includes a CAD tool and a process performed by this software tool for multiplanar 3D measurement of internal organs, bone and Soft tissue, lesions and / or pathological structures in the interior of the body Patients.

Volumendatensätze mittels CT- und MRT-gestützter Bildgebung generierter Stapel von axialen 2D-Schichtaufnahmen und Bilddatensätze gerenderter 2D-Projektionen und rekonstruierter 3D-Ansichten von darzustellenden anatomischen und pathologischen Objekten und Gewebestrukturen im Körperinneren eines zu untersuchenden beinhalten räumliche Informationen, die für einen Radiologen von hohem diagnostischen Interesse sind. Um die Größe von anatomischen Objekten und Gewebestrukturen, das Ausmaß pathologischer Gewebeveränderungen sowie die Lage und räumliche Orientierung von inneren Organen, Knochen- und Weichteilgewebe, Läsionen und/oder pathologischen Strukturen, wie z. B. von Tumorgewebe, Metastasen eines Karzinoms, Hämato men und Abszessen, quantitativ beurteilen zu können, müssen diese Objekte und Strukturen mittels geeigneter morphometrischer Vermessungsmethoden vermessen werden.Volume data records by means of CT and MRI-based Imaging generated stack of axial 2D tomograms and Image data sets Rendered 2D projections and reconstructed 3D views of objects to be displayed anatomical and pathological objects and tissue structures in the body inside of one to examine include spatial information that for one Radiologists are of high diagnostic interest. To the size of anatomical Objects and tissue structures, the extent of pathological tissue changes as well as the location and spatial Orientation of internal organs, bone and soft tissue, lesions and / or pathological structures, such. B. tumor tissue, metastases of a carcinoma, haematomas and abscesses to be able to quantitatively assess these objects and structures measured by means of suitable morphometric surveying methods become.

Längen- und Winkelmessungen an einer zu vermessenden Gewebestruktur sind derzeit nur in axialen 2D-Schnittbildern des betreffenden Gewebebereiches, in 2D-Projektionen, die mittels multiplanarer Reformatierung (MPR) oder mittels Maximum-Intensitäts-Projektion (MIP) aus einem Volumendatensatz eines Stapels aufgenommener axialer 2D-Schnittbilder rekonstruiert wurden, oder in mittels Oberflächen-Rendering (engl.: „Surface-Shaded Display", SSD) oder Volumen-Rendering-Technik (VRT) rekonstruierten 3D-Ansichten dieses Gewebebereiches möglich. Gerade zur quantitativen Beurteilung von Hohlraum- und Gewebedurchmessern und Längenmessung von Abständen zwischen charakteristischen Stellen im Weichteilgewebe bleibt oftmals nur die Vermessung in der axialen Darstellungsebene eines generierten 2D-Schnittbildes bzw. der Projektionsebene einer rekonstruierten 2D-Projektion des darzustellenden Gewebes. Dazu wird innerhalb einer durch die Ebenengleichung z = zk (k ∊ {1, 2, ..., K}) gegebenen Darstellungsebene E k / xy ein und derselben Schicht k am Ort der Axialkoordinate zk eines Stapels aufgenommener und zu einem Volumendatensatz zusammengefasster axialer Schnittbilder bzw. in ein und derselben Projektionsebene EP einer mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Ansicht des Gewebes eine Strecke [P1P2] definiert, die durch zwei um einen gesuchten Längenbetrag beabstandete Punkte P1 (x1, y1, z1) und P2 (x2, y2, z2) eines dreidimensionalen kartesischen Ortskoordinatensystem K mit geeignet festgelegtem Koordinatenursprung O und den orthogonalen Koordinatenachsen x, y und z festgelegt ist. Die Länge

Figure 00020001
dieser Strecke (im Folgenden auch mit dem Formelzeichen ∆l bezeichnet) kann dann als Euklid-Norm des Differenzvektors P₁P₂ → der beiden Ortsvektoren OP₁ → und OP₂ → dieser Punkte mit der durch die Genauigkeit der Ortskoordinaten von P1 und P2 (d. h. durch die Anzahl ihrer gültigen Ziffern) vorgegebenen Auflösung berechnet werden:
Figure 00030001
Length and angle measurements on a tissue structure to be measured are currently only in 2D axial slice images of the tissue region in question, in 2D projections recorded by means of multiplanar reformatting (MPR) or maximum intensity projection (MIP) from a volume data set of a stack axial 2D cross-sectional images were reconstructed, or reconstructed in 3D surface views ("Surface-Shaded Display", SSD) or volume rendering technique (VRT) reconstructed 3D views of this tissue area, especially for the quantitative assessment of cavity and Tissue diameters and length measurement of distances between characteristic points in the soft tissue often remain only the measurement in the axial plane of representation of a generated 2D slice image or the projection plane of a reconstructed 2D projection of the tissue to be displayed.This is done within a through the plane equation z = z k (k Ε {1, 2, ..., K}) given Dar setting plane E k / xy one and the same layer k is the axial coordinate at the location z k of a stack taken up and a volume data set summarized axial cross-sectional images, or in one and the same projection plane E P a reconstructed by multiplanar reformatting 2D view of the fabric a distance [P 1 P 2 ] defined by two points P 1 (x 1 , y 1 , z 1 ) and P 2 (x 2 , y 2 , z 2 ) of a three-dimensional Cartesian location coordinate system K with a suitably fixed coordinate origin O and the orthogonal coordinate axes x, y and z is fixed. The length
Figure 00020001
this distance (hereinafter also denoted by the symbol Δl) can then as Euclid norm of the difference vector P₁P₂ → the two position vectors OP₁ → and OP₂ → these points with the accuracy of the location coordinates of P 1 and P 2 (ie by the Number of valid digits) given resolution are calculated:
Figure 00030001

Ein Winkel kann in analoger Weise durch Setzen dreier Punkte P1 (x1, y1, z1), P2 (x2, y2, z2) und P3 (x3, y3, z3) und Festlegung eines dieser Punkte (P2) als Scheitelpunkt des Winkels P1P2P3 (im Folgenden auch als Δφ bezeichnet), aber auch durch Festlegung des gemeinsamen Aufpunktvektors a →g ≡ a →h := OP₂ → und der beiden Richtungsvektoren r →g := P₂P₁ → = OP₁ → – OP₂ → und r →h := P₂P₃ → = OP₃ → – OP₂ → zweier in der Darstellungsebene Ekxy :z = zk ein und derselben axialen Schicht k bzw. innerhalb ein und derselben Projektionsebene EP einer MPR verlaufender, sich im Punkt P2 schneidender Geraden g: X → = a →g + λg·r →g und h: X → = a →h + λh·r →h (mit r →g || r →h und λg, λh ∊ (N) (N entspricht im Zusammenhang dieser Anmeldung dem Bereich der natürlichen Zahlen) als Winkel (r →g, r →h) definiert und wie folgt mit der durch die Genauigkeit der Ortskoordinaten von P1, P2 und P3 vorgegebenen Auflösung berechnet werden:

Figure 00030002
An angle can be analogously set by setting three points P 1 (x 1 , y 1 , z 1 ), P 2 (x 2 , y 2 , z 2 ) and P 3 (x 3 , y 3 , z 3 ) and fixing one of these points (P 2 ) as the vertex of the angle P 1 P 2 P 3 (hereinafter also referred to as Δφ), but also by defining the common point vector a → g ≡ a → h : = OP₂ → and the two direction vectors r → g : = P₂P₁ → = OP₁ → - OP₂ → and r → h : = P₂P₃ → = OP₃ → - OP₂ → two in the display plane e k xy : z = z k one or the same axial layer k or within one and the same projection plane E P of an MPR running intersecting point P 2 g: X → = a → g + λ g · r → g and h: X → = a → h + λ · h r h → (r → g → || r h and λ g, λ ε h (N) (N is in the context of this application the range of natural numbers) as the angle (r → g, r → h ) and calculated as follows with the resolution given by the accuracy of the location coordinates of P 1 , P 2 and P 3 :
Figure 00030002

Dabei ist zu beachten, dass Formel (2a) lediglich spitze und stumpfe Winkel im Bereich zwischen 0° und 180° wiedergibt. Zur Bestimmung der Größe überstumpfer Winkel muss stattdessen mit der Formel

Figure 00030003
gearbeitet werden. Soll die Längen- bzw. Winkelmessung über mehrere axiale Schichtebenen hinweg verlaufen, muss herkömmlicherweise zunächst eine multiplanare Reformatierung durch geführt werden, um eine 2D-Projektionsansicht des zu vermessenden Gewebes in einer Projektionsebene EP zu erhalten, in der die beiden Punkte P1 und P2, welche den Verlauf und die mit
Figure 00040001
bezeichnete Länge der Strecke [P1P2] vorgeben, enthalten sind bzw. die drei Punkte P1, P2 und P3 oder die Geraden g und h, durch die die räumliche Lage sowie der Betrag des mit Δφ bezeichneten Winkels P1P2P3 ≡ (r →g, r →h) festgelegt werden, bevor die betreffende Längen- bzw. Winkelmessung mit Hilfe eines CAD-Tools vorgenommen werden kann. Dies ist relativ umständlich und zeitaufwändig.It should be noted that formula (2a) reflects only acute and obtuse angles in the range between 0 ° and 180 °. To determine the size of obtuse angle must instead use the formula
Figure 00030003
to be worked. If the length or angle measurement over multiple axial layer planes away, must be performed conventionally first a multiplanar reforming to obtain a 2D projection view of the tissue to be measured in a projection plane E P , in which the two points P 1 and P 2 , which the course and with
Figure 00040001
pretend designated length of the segment [P 1 P 2], are included and the three points P 1, P 2 and P 3, or the straight lines g and h by which the spatial position and the designated amount of with Δφ angle P 1 P 2 P 3 ≡ (r → g , r → h ) before the length or angle measurement can be made using a CAD tool. This is relatively cumbersome and time consuming.

AUFGABE DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGOBJECT OF THE PRESENT INVENTION

Ausgehend von diesem Stand der Technik, ist die vorliegende Erfindung der Aufgabe gewidmet, den Zeit- und Rechenaufwand und damit die Prozessorauslastung eines CAD-Tools zu senken, welches zur morphologischen Vermessung von Längenbeträgen in beliebigen Raumrichtungen eines dreidimensionalen Vektorraums verlaufender Strecken bzw. zur morphologischen Vermessung von Winkelbeträgen in beliebigen Ebenen dieses Vektorraums aufgespannter Winkel an einem zu untersuchenden Gewebebereich verwendet wird.outgoing from this prior art, the present invention is the Task devoted to the time and computational effort and thus the processor utilization of a CAD tool, which is used for morphological measurement of length amounts in any Spaces of a three-dimensional vector space extending Stretching or morphological measurement of angle amounts in arbitrary planes This vector space spanned angle at a to be examined Tissue area is used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele, die den Gedanken der Erfindung weiterbilden, sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.These Task is achieved by the characteristics of the independent claims solved. advantageous Embodiments, which further develop the idea of the invention are defined in the dependent claims.

ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGSUMMARY PRESENTATION THE PRESENT INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich gemäß einem ersten Aspekt auf ein Verfahren zur morphometrischen Vermessung eines dargestellten Gewebebereiches im Körperinneren eines mittels radiologischer, nuklearmedizinischer oder hybrider Bildgebungsverfahren untersuchten Patienten. Längen- und/oder Winkelmessungen auf der Oberfläche oder im Inneren dieses Gewebebereiches können dabei erfindungsgemäß entweder über mehrere parallele Schichtebenen eines Stapels unter CT-, MRT-, PET-CT- oder SPECT-CT-gestützter fluoroskopischer Bildgebung aufgenommener und zu einem Volumendatensatz zusammengefasster, einzeln dargestellter axialer Schnittbilder durchgeführt werden (Verfahrensvariante I) oder über mehrere gleichzeitig dargestellte Schnittbilder axialer Schichtebenen bzw. mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierte 2D-Projektionsdarstellungen unterschiedlicher Ansichten des betreffenden Gewebebereiches (Verfahrensvariante II).The The present invention relates to a first aspect Method for the morphometric measurement of a displayed tissue area inside the body one by means of radiological, nuclear medicine or hybrid Imaging procedures examined patients. Length and / or angle measurements on the surface or inside this tissue region can according to the invention either over several parallel layer planes of a stack under CT, MRI, PET-CT or SPECT-CT-based fluoroscopic imaging and to a volume data set summarized, individually illustrated axial sectional images are performed (Process variant I) or over several simultaneous sectional views of axial layer planes or by means of multiplanar reformatation reconstructed 2D projection representations different views of the relevant tissue area (method variant II).

Zur Messung der Längen in beliebigen Ebenen eines dreidimensionalen Vektorraums verlaufender Strecken bzw. zur Messung der Größen in beliebigen Ebenen dieses dreidimensionalen Vektorraums verlaufender Winkel auf der Oberfläche oder im Inneren des dargestellten Gewebebereiches werden erfindungsgemäß die Raumkoordinaten einer Anzahl diese Strecken und/oder Winkel eindeutig festlegender, in verschiedenen Schnittebenen des dargestellten Gewebebereiches liegender Punkte festgelegt und die Beträge der zu vermessenden Längen und/oder Winkel aus den Raumkoordinaten der festgelegten Punkte berechnet und auf einem Bildschirm angezeigt.to Measurement of lengths in arbitrary planes of a three-dimensional vector space extending stretches or to measure the sizes in any Levels of this three-dimensional vector space extending angle on the surface or in the interior of the tissue region shown, the spatial coordinates according to the invention a number of these routes and / or angles clearly defining, in different sectional planes of the illustrated tissue area lying points and the amounts of the lengths to be measured and / or Angle calculated from the spatial coordinates of the specified points and displayed on a screen.

So werden beispielsweise zur Längenmessung einer in einer beliebigen Raumrichtung des dreidimensionalen Vektorraums verlaufenden Strecke die Raumkoordinaten von Anfangs- und Endpunkt dieser Strecke durch Eintragung der beiden Punkte in bis zu zwei verschiedenen, zur Körperlängsachse des Patienten normal verlaufenden parallelen Schichtebenen eines Stapels aufgenommener und zu einem Volumendatensatz zusammengefasster axialer Schnittbilder des dargestellten Gewebebereiches festgelegt. Alternativ dazu können die betreffenden Raumkoordinaten auch durch Eintragung der beiden Punkte in bis zu zwei z. B. mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen verschiedener Projektionsebenen des dargestellten Gewebebereiches festgelegt werden. Anfangs- und Endpunkt der zu vermessenden Strecke sowie der Verlauf dieser Strecke können anschließend in einer weiteren, z. B. mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellung einer Projektionsebene des betreffenden Gewebebe reiches eingetragen und angezeigt werden, in der die zu vermessende Strecke unverzerrt, d. h. ohne projektive Verkürzung, dargestellt werden kann. Bei dem Anfangs- und Endpunkt der zu vermessenden Strecke kann es sich dabei z. B. um die Schnittpunkte einer in dem dreidimensionalen Vektorraum beliebig platzierten Geraden mit den beiden zur Körperlängsachse des Patienten normal verlaufenden parallelen Schichtebenen des Stapels aufgenommener und zu einem Volumendatensatz zusammengefasster axialer Schnittbilder bzw. mit den beiden Projektionsebenen der z. B. mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen handeln.So For example, for length measurement one in any spatial direction of the three-dimensional vector space extending distance the space coordinates of start and end point this route by entering the two points in up to two different, to the body longitudinal axis of the patient normal running parallel layer planes of a Batches of recorded and summarized to a volume data set set axial sectional images of the illustrated tissue area. Alternatively, the space coordinates also by entering the two points in up to two z. B. reconstructed by means of multiplanar reformatation 2D projection images different projection levels of the illustrated tissue area be determined. Start and end point of the route to be measured as well as the course of this route can subsequently in another, z. B. reconstructed by means of multiplanar reformatation 2D projection representation of a projection plane of the relevant Fabric rich can be entered and displayed in which the measuring route undistorted, d. H. without projective shortening, shown can be. At the start and end point of the route to be measured it can be z. B. around the intersections one in the three-dimensional Vector space arbitrarily placed lines with the two to the body longitudinal axis taken by the patient normal running parallel layer planes of the stack and to a volume data set summarized axial sectional images or with the two projection levels of z. B. by means of multiplanar Reformatation reconstructed 2D projection representations act.

Zur Ermittlung der Größe eines in einer beliebigen Ebene des dreidimensionalen Vektorraums verlaufenden Winkels können z. B. die Raumkoordinaten des Scheitelpunkts und der beiden nicht mit dem Scheitelpunkt zusammenfallenden Endpunkte der beiden Schenkel des betreffenden Winkels durch Eintragung der drei Punkte in bis zu drei verschiedenen, zur Körperlängsachse des Patienten normal verlaufenden parallelen Schichtebenen eines Stapels aufgenommener und zu einem Volumendatensatz zusammengefasster axialer Schnittbilder des dargestellten Gewebebereiches festgelegt werden. Alternativ dazu können die betreffenden Raumkoordinaten auch durch Eintragung der drei Punkte in bis zu drei z. B. mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen verschiedener Projektionsebenen des dargestellten Gewebebereiches festgelegt werden. Der Scheitelpunkt sowie die beiden nicht mit dem Scheitelpunkt zusammenfallenden Endpunkte der beiden Schenkel des zu vermessenden Winkels sowie der Verlauf dieser beiden Schenkel können anschließend in einer weiteren, z. B. mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellung einer Projektionsebene des betreffenden Gewebebereiches eingetragen und angezeigt werden, in der der zu vermessende Winkel unverzerrt, d. h. ohne projektive Verkürzung, dargestellt werden kann. Bei dem Scheitelpunkt sowie den beiden nicht mit dem Scheitelpunkt zusammenfallenden Endpunkten der beiden Schenkel des zu vermessenden Winkels kann es sich z. B. um die Schnittpunkte zweier in dem dreidimensionalen Vektorraum beliebig platzierter, sich im Scheitelpunkt schneidender Geraden mit den drei zur Körperlängsachse des Patienten normal verlaufenden parallelen Schichtebenen des Stapels aufgenommener und zu einem Volumendatensatz zusammengefasster axialer Schnittbilder bzw. mit den beiden Projektionsebenen der z. B. mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen handeln.to Determining the size of a running in any plane of the three-dimensional vector space Winkels can z. For example, the space coordinates of the vertex and the two are not with the vertex coinciding end points of the two legs of the relevant angle by entering the three points in bis to three different, to the body longitudinal axis of the patient normal running parallel layer planes of a Batches of recorded and summarized to a volume data set set axial sectional images of the illustrated tissue area become. Alternatively, you can the space co-ordinates concerned also by entry of the three Points in up to three z. B. by means of multiplanar reformatation reconstructed 2D projection images of different projection planes the fabric area shown are set. The vertex and the two endpoints that do not coincide with the vertex the two legs of the angle to be measured and the course these two thighs can subsequently in another, z. B. using multiplanar reformatation reconstructed 2D projection representation a projection level of the relevant tissue area registered and displayed, in which the angle to be measured undistorted, d. H. without projective shortening, can be represented. At the vertex and the two not coincident with the vertex endpoints of the two Leg of the angle to be measured, it may be z. B. around the intersections two arbitrarily placed in the three-dimensional vector space, at the apex of intersecting lines with the three to the body longitudinal axis the patient's normal parallel layer planes of the stack recorded and combined to a volume data set axial Sectional images or with the two projection levels of z. B. by means multiplanar reformatation reconstructed 2D projection representations act.

Die axialen Schnittbilder der einzelnen Schichtebenen bzw. die rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen der einzelnen Projektionsebenen können erfindungsgemäß entweder gleichzeitig in verschiedenen Anzeigefenstern einer grafischen Benutzeroberfläche oder nacheinander in demselben Anzeigefenster der grafischen Benutzeroberfläche dargestellt werden. Letzteres kann dabei z. B. durch Vor- bzw. Zurückscrollen in einer Liste geschehen, in der die Nummern der jeweiligen Schnitt- bzw. Projektionsebenen und/oder Miniaturdarstellungen geringer Auflösung (Thumbnails) der betreffenden Schnittbilder bzw. Projektionsdarstellungen aufgereiht und wiedergegeben sind.The axial sectional images of the individual layer planes or the reconstructed 2D projection displays of the individual projection levels can according to the invention either simultaneously in different display windows of a graphical user interface or displayed one after the other in the same display window of the graphical user interface become. The latter can be z. By scrolling forward or backward in a list, in which the numbers of the respective cutting or projection levels and / or thumbnails of the respective ones Sectional images or projection representations are lined up and reproduced are.

Gemäß einem zweiten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Bildverarbeitungs-, Bildvisualisierungs- und Bildarchivierungssystem zur Nachbearbeitung, grafischen Darstellung und Speicherung von axialen Schnittbildern und/oder z. B. mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen darzustellender Gewebebereiche im Körperinneren eines unter CT-, MRT-, PET-CT- oder SPECT-CT-gestützter fluoroskopischer Bildgebung untersuchten Patienten. Das Bildverarbeitungs-, Bildvisualisierungs- und Bildarchivierungssystem ist dabei erfindungsgemäß durch ein Vermessungstool zur morphometrischen Vermessung von Längen und/oder Winkeln auf der Oberfläche oder im Inneren eines zweidimensional dargestellten Gewebebereiches nach einer der vorstehend beschriebenen Verfahrensvarianten gekennzeichnet.According to one second aspect, the present invention relates to an image processing, Image visualization and image archiving system for postprocessing, graphical representation and storage of axial sectional images and / or z. B. reconstructed by means of multiplanar reformatation 2D projection images tissue areas in the interior of the body to be displayed under CT, MRI, PET-CT or SPECT-CT-based fluoroscopic Imaging examined patients. The image processing, image visualization and picture archiving system according to the invention by a survey tool for the morphometric measurement of lengths and / or Angles on the surface or inside a tissue area shown in two dimensions characterized according to one of the method variants described above.

Gemäß einem dritten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Computersoftware-Programmprodukt, welches zur morphologischen 3D-Vermessung von inneren Organen, Knochen- und Weichteilgewebe, Läsionen und/oder pathologischen Strukturen im Körperinneren eines zu untersuchenden Patienten gemäß einer der oben geschilderten Verfahrensvarianten bei Betrieb auf einem Bildschirm-Terminal des vorstehend beschriebenen Bildverarbeitungs-, Bildvisualisierungs- und Bildarchivierungssystems geeignet ist.According to a third aspect, the present invention relates to a computer software program product, which is used for the morphological 3D measurement of internal organs, bone and soft tissue, lesions and / or pathological structures in the interior of a patient to be examined according to one of the above-described method variants when operating on a screen terminal of the image processing, image visualization and image archiving system described above is suitable.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, welche in den folgenden Zeichnungen abgebildet sind.Further Features of the present invention will become apparent from the dependent claims and from the description of exemplary embodiments, which are shown in the following drawings.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungs-, Bildvisualisierungs- und Bildarchivierungssystems, welches mit einem CAD-Werkzeug gemäß vorliegender Erfindung zur multiplaneren 3D-Vermessung von beliebig festgelegten Längen und Winkeln an einem in zweidimensionalen axialen Schnittbildern mehrerer Schichtebenen dargestellten oder mittels multiplanerer Reformatierung (d. h. in Form zweidimensionaler Projektionsdarstellungen) rekonstruierten Gewebebereich im Körperinneren eines zu untersuchenden Patienten ausgestattet ist, 1 FIG. 12 is a block diagram of an image processing, image visualization, and image archiving system used with a CAD tool according to the present invention for multi-dimensional 3D measurement of arbitrarily set lengths and angles on one or more multilayer reformatted (ie, two-dimensional) plots Projection representations) reconstructed tissue area inside the body of a patient to be examined is equipped,

2a–j zeigen vier verschiedene Ablaufdiagramme, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren zur multiplaneren 3D-Vermessung dieser Längen und Winkel veranschaulicht wird. 2a -J show four different flowcharts, with which the inventive method for multiplaneren 3D measurement of these lengths and angles is illustrated.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION THE INVENTION

In den folgenden Abschnitten werden die Systemkomponenten des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungs-, Bildvisualisierungs- und Bildarchivierungssystems und die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.In The following sections describe the system components of the image processing, Image visualization and Image archiving system and the steps of the method according to the invention the attached Drawings described in detail.

In 1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Bildverarbeitungs-, Bildvisualisierungs- und Bildarchivierungssystems gemäß vorliegender Erfindung dargestellt, welches es ermöglicht, von einem radiologischen, nuklearmedizinischen oder hybriden Bildgebungsgerät BGG (z. B. von einem CT-, MRT-, PET-CT- bzw. SPECT-CT-Gerät) generierte Bilddaten von inneren Organen, interessierenden Gewebebereichen, pathologischen Strukturen, medizinischen Implantaten oder anderen Objekten im Körperinneren eines zu untersuchenden Patienten nachzubearbeiten, zu archivieren und in Form von gerenderten 2D-Schichtaufnahmen bzw. in Form von rekonstruierten 2D-Projektionen beliebiger Projektionsebenen oder dreidimensional rekonstruierten Ansichten auf dem Anzeigebildschirm AB eines Bildschirm-Terminals zu visualisieren.In 1 Fig. 12 is a schematic block diagram of an image processing, image visualization and image archiving system according to the present invention which enables a BGG (eg CT, MRI, PET-CT or SPECT) to be used by a radiological, nuclear medicine or hybrid imaging device CT device) to reprocess image data of internal organs, tissue regions of interest, pathological structures, medical implants or other objects in the interior of a patient to be examined, archive and in the form of rendered 2D tomograms or in the form of reconstructed 2D projections any To visualize projection planes or three-dimensionally reconstructed views on the display screen AB of a screen terminal.

Das Bildverarbeitungs-, Bildvisualisierungs- und Bildarchivierungssystems ist dabei erfindungsgemäß mit einem CAD-Werkzeug (im Folgenden auch bezeichnet als Vermessungstool VT) ausgestattet, welches zur multiplanaren 3D-Vermessung von beliebig festgelegten Längen und Winkeln an einem in mehreren Schichtebenen in Form zweidimensionaler axialer Schnittbilder oder mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionen dargestellten Gewebebereich im Körperinneren eines zu untersuchenden Patienten nach dem weiter unten im Detail erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren geeignet ist.The Image processing, image visualization and image archiving system is according to the invention with a CAD tool (also referred to below as the VT surveying tool) equipped, which for multiplanar 3D measurement of any fixed lengths and angles at one in several layer planes in the form of two-dimensional axial sectional views or by means of multiplanar reformatting reconstructed 2D projections shown tissue area inside the body a patient to be examined after the detail below explained inventive method suitable is.

Wie in 1 skizziert, werden die z. B. von einem CT-, MRT-, PET-CT- bzw. SPECT-CT-gestützten fluoroskopischen Bildgebungsprozess des Bildgebungsgeräts BGG generierten Bilddaten über eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle 13 einem Bildverarbeitungssystem BVS zugeführt. Das Bildverarbeitungssystem 1 kann dabei neben einer zentralen Steuerungseinrichtung 2, welche den Datenaustausch mit dem Bildgebungsgerät 3 sowie den Datenaustausch zwischen den einzelnen Systemkomponenten des Bildverarbeitungssystem 1 steuert, unter anderem ein Vorverarbeitungsmodul 4 mit einem digitalen Filter zur Rauschunterdrückung, Kontrastverbesserung und Kantendetektion umfas sen. Eine in das Bildverarbeitungssystem 1 integrierte 2D-/3D-Bildrendering-Applikation 5 dient zur Generierung von rekonstruierten 2D-Projektionen und/oder 3D-Ansichten sowie zur grafischen Visualisierung der abzubildenden Gewebebereiche. Optional kann das Bildverarbeitungssystem 1 auch ein eingangsseitig mit den Datenausgängen des Vorverarbeitungsmoduls 4 und der 2D-/3D-Bildrendering-Applikation 5 verbundenes Fusionierungs-, Registrierungs- und Visualisierungs-Tool 6 umfassen, welches Bilddaten von 2D-Schnittbildern darzustellender Organe, Gewebebereiche, Läsionen bzw. pathologischen Strukturen im Körperinneren des Patienten, die mittels radiologischer, nuklearmedizinischer bzw. hybrider Bildgebung generiert wurden, bzw. Bilddaten rekonstruierter 2D-Projektionen dieser Anatomien und Pathologien zusammen mit Bilddaten eingeblendeter Bildobjekte, die unter CT-, MRT-, PET-CT- bzw. SPECT-CT-gestützter fluoroskopischer Bildgebung akquiriert und in dreidimensionaler Form rekonstruiert wurden, verlinkt, koregistriert, archiviert und in fusionierter Form auf dem Anzeigebildschirm 7 des Bildschirm-Terminals zur Anzeige bringt.As in 1 sketched, the z. B. from a CT, MRI, PET-CT or SPECT-CT-based fluoroscopic imaging process of the imaging device BGG generated image data via an input / output interface 13 supplied to an image processing system BVS. The image processing system 1 can in addition to a central control device 2 , which exchanges data with the imaging device 3 as well as the data exchange between the individual system components of the image processing system 1 controls, including a preprocessing module 4 with a digital filter for noise suppression, contrast enhancement and edge detection. One in the image processing system 1 integrated 2D / 3D image rendering application 5 is used to generate reconstructed 2D projections and / or 3D views and to graphically visualize the tissue areas to be imaged. Optionally, the image processing system 1 also an input side with the data outputs of the preprocessing module 4 and the 2D / 3D image rendering application 5 connected fusion, registration and visualization tool 6 comprising image data from 2D sectional images of organs to be displayed, tissue areas, lesions or pathological structures inside the patient's body, which were generated by means of radiological, nuclear-medical or hybrid imaging, or image data of reconstructed 2D projections of these anatomies and pathologies together with image data Image objects acquired under CT, MRI, PET-CT or SPECT-CT-based fluoroscopic imaging and reconstructed in three-dimensional form, linked, coregistered, archived and fused on the display screen 7 of the screen terminal.

Immer dann, wenn von dem Bildgebungsgerät 3 Bilddaten generiert und dem Bildverarbeitungssystem 1 über eine Eingabeschnittstelle bereitgestellt werden, können diese, veranlasst durch die zentrale Steuerungseinrichtung 2, nach Abschluss der Vorverarbeitung in Vorbereitung für eine spätere grafischen Visualisierung je nach Systemkonfiguration temporär oder persistent in einem Bilddatenspeicher einer externen Speichereinheit 8 gespeichert werden, wo sie in ein patientenspezifisches Untersuchungsprotokoll 9 einer Protokolldatei geschrieben werden, welche in einem Speicherbereich der Speichereinheit 8 hinterlegt ist. Neben den im Rahmen des CT-, MRT-, PET-CT- bzw. SPECT-CT-gestützter fluoroskopischen Bildgebungsprozesses akquirierten Bilddaten können auch sämtliche Aufnahmeparameter, die von einem die Untersuchung durchführenden Radiologen manuell eingestellt wurden, sowie alle zur Visualisierung rekonstruierter 2D-Projektionen bzw. 3D-Ansichten von bestimmten Bereichen im Körperinneren des Pati enten benötigte Darstellungs- und Rekonstruktionsparameter in einem standardisierten Datenformat (z. B. im DICOM-Format) über eine Datenausgabeschnittstelle 11 des Bildverarbeitungssystems 1 in das patientenspezifische Untersuchungsprotokoll 9 der extern gespeicherten Protokolldatei geschrieben werden. Zur grafischen Visualisierung können die gespeicherten Bilddaten, Aufnahme- und Rekonstruktionsparameter über eine Dateneingabeschnittstelle 10 des Bildverarbeitungssystems 1 in einen nicht dargestellten, lokalen Temporärspeicher des Fusionierungs-, Registrierungs- und Visualisierungs-Tools 6 geladen werden.Whenever from the imaging device 3 Image data generated and the image processing system 1 can be provided via an input interface, these can, caused by the central control device 2 After completion of preprocessing in preparation for a later graphical visualization, depending on the system configuration, temporarily or persistently in an image data memory of an external storage unit 8th where they are stored in a patient-specific examination protocol 9 a log file which is stored in a memory area of the memory unit 8th is deposited. In addition to image data acquired by the CT, MRI, PET-CT or SPECT-CT fluoroscopic imaging process, all acquisition parameters manually set by a radiologist performing the examination, as well as all 2D projections reconstructed to visualize them, can be used or 3D views of certain areas inside the body of the patient required representation and reconstruction parameters in a standardized data format (eg in DICOM format) via a data output interface 11 of the image processing system 1 in the patient-specific examination protocol 9 be written to the externally stored log file. For graphical visualization, the stored image data, acquisition and reconstruction parameters can be accessed via a data entry interface 10 of the image processing system 1 in a not shown, local temporary storage of the fusion, registration and visualization tool 6 getting charged.

In 2a–j sind vier verschiedene Ablaufdiagramme dargestellt, mit denen das erfindungsgemäße, mit Hilfe des CAD-Werkzeugs durchgeführte Verfahren zur morphologischen Vermessung von Längen und/oder Winkeln an einem mittels radiologischer, nuklearmedizinischer bzw. hybrider Bildgebungstechniken in Form von axialen 2D-Schnittbildern visualisierten oder mittels multiplanarer Reformatierung in einer beliebigen Projektionsebene zweidimensional rekonstruierten Gewebebereich eines Patienten nach jeweils einer der beiden Verfahrensvarianten I bzw. II veranschaulicht wird.In 2a Four different flowcharts are shown with which the inventive, performed by means of the CAD tool method for the morphological measurement of lengths and / or angles on a visualized by means of radiological, nuclear medicine or hybrid imaging techniques in the form of axial 2D slice images or by means of Multiplanarer Reformatierung in any projection level two-dimensionally reconstructed tissue area of a patient after each of the two variants of the method I or II is illustrated.

Bei Durchführung einer Längenmessung gemäß der ersten Verfahrensvariante wird nach Aufrufen (S1) einer entsprechenden CAD-Applikation, was z. B. durch Anklicken eines in einer Menüleiste angeordneten Schaltsymbols einer grafischen Benutzeroberfläche erfolgen kann oder durch Auswahl eines entsprechenden Menüpunkts aus einem bei Betätigung der rechten Funktionstaste einer Computermaus auf einem Bildschirm angezeigten Menüfenster, zunächst die Position des Startpunkts P1 einer zu vermessenden Strecke [P1P2] in einem axialen Schnittbild einer aktuellen, zur Körperlängsachse z eines Patienten normalen Schichtebene Ek₁xy : z = zk₁ (k1 ∊ {1, 2, ..., K}) festgelegt (S3), das in einem Anzeigefenster der grafischen Benutzeroberfläche dargestellt ist (S2). Dies kann z. B. durch Positionieren eines Mauszeigers auf die betreffende Stelle und Betätigen der linken Maustaste nach Erreichen der ge wünschten Startposition erfolgen. Danach wird die Schichtebene der aktuellen Ansicht geändert (S4), indem die Nummer k2 einer zur Schichtebene E k₁ / xy parallelen neuen Schichtebene Ek₂xy : z = zk₂ (k2 ∊ {1, 2, ..., K} mit k2 ≠ k1) am Ort der Axialkoordinate zk₂ vorgegeben und ein weiteres, in dieser neuen Schichtebene E k₂ / xy liegendes axiales Schnittbild angezeigt wird. Die Auswahl der Schichtebene E k₂ / xy kann dabei z. B. durch Scrollen in einem Auswahlmenü erfolgen, in dem die Nummern darstellbarer Schichtebenen in numerisch aufsteigender Reihenfolge angegeben sind, beispielsweise mit Hilfe eines Scrollbalkens oder mit dem Scrollrad der Computermaus. In dem nunmehr dargestellten axialen Schnittbild wird dann die Position des Endpunkts P2 der zu vermessenden Strecke [P1P2] festgelegt (S5), was wiederum z. B. durch Positionieren eines Mauszeigers auf die betreffende Stelle und Betätigen der linken Maustaste nach Erreichen dieser Position erfolgen kann. Die CAD-Applikation berechnet dann in einem Schritt S6 die vorstehend mit Δl bezeichnete Länge

Figure 00120001
dieser Strecke durch Anwendung von Formel (1) und zeigt das hierbei erhaltene Ergebnis in einem dafür vorgesehenen Ausgabefeld der grafischen Benutzeroberfläche an (S7). Die beiden Punkte P1 und P2 sowie die vermessene Strecke [P1P2] können dann in eine mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierte 2D-Projektionsdarstellung einer Projektionsebene EP des interessierenden Gewebebereiches eingetragen werden, in der die zu vermessene Strecke [P1P2] verläuft und unverzerrt, d. h. ohne projektive Verkürzung, dargestellt werden kann (S8a). Darüber hinaus können auch eine Längenbemaßungslinie mit einem auf die Länge Δl der Strecke [P1P2] bezogenen Textlabel sowie zwei weitere Textlabel („P1” und „P2"), welche die Position des Startpunkts bzw. die Position des Endpunkts dieser Strecke bezeichnen, in die rekonstruierte 2D-Projektion der betreffenden Projektionsebene EP eingetragen werden (S8b).When carrying out a length measurement according to the first method variant, after calls (S1) of a corresponding CAD application, which z. As can be done by clicking on a arranged in a menu switching icon of a graphical user interface or by selecting a corresponding menu item from a displayed when the right function button of a computer mouse on a screen menu window, first the position of the starting point P 1 of a line to be measured [P 1 P 2 ] in an axial sectional view of a current, normal to the body longitudinal axis z of a patient layer plane e k₁ xy : z = z k₁ (k 1 Ε {1, 2, ..., K}) set (S3), which is shown in a display window of the graphical user interface (S2). This can be z. B. by positioning a mouse pointer on the relevant point and pressing the left mouse button after reaching the ge desired start position done. Thereafter, the layer plane of the current view is changed (S4) by the number k 2 a to the layer plane E k₁ / xy parallel new layer plane e k₂ xy : z = z k₂ (k 2 Ε {1, 2, ..., K} with k 2 ≠ k 1 ) z k₂ given at the location of the axial coordinate and another, in this new layer plane E k₂ / xy lying axial sectional view is displayed. The selection of the layer plane E k₂ / xy can be z. Example by scrolling in a selection menu in which the numbers of displayable layer levels are given in numerically ascending order, for example by means of a scroll bar or with the scroll wheel of the computer mouse. In the axial sectional image now shown, the position of the end point P 2 of the distance to be measured [P 1 P 2 ] is then determined (S5), which in turn z. B. by positioning a mouse pointer on the relevant point and pressing the left mouse button after reaching this position can be done. The CAD application then calculates the length indicated above by Δl in a step S6
Figure 00120001
this route by using formula (1) and displays the result obtained in a dedicated output field of the graphical user interface (S7). The two points P 1 and P 2 as well as the measured distance [P 1 P 2 ] can then be entered into a multiplanar reformatation reconstructed 2D projection representation of a projection plane E P of the tissue region of interest in which the distance to be measured [P 1 P 2 ] and can be represented undistorted, ie without projective shortening (S8a). In addition, a length dimensioning line with a text label related to the length Δl of the distance [P 1 P 2 ] as well as two further text labels ("P 1 " and "P 2 "), which show the position of the starting point or the position of the end point of this Denote route, are entered into the reconstructed 2D projection of the relevant projection plane E P (S8b).

Bei Durchführung einer Längenmessung gemäß der zweiten Verfahrensvariante wird nach Aufrufen (S1') der betreffenden CAD-Applikation, was wiederum z. B. durch Anklicken eines in einer Menüleiste angeordneten Schaltsymbols oder durch Auswahl eines entsprechenden Menüpunkts aus einem Menüfenster erfolgen kann, ebenfalls zunächst die Position des Startpunkts P1 der zu vermessenden Strecke [P1P2] in einem axialen Schnittbild einer aktuellen, zur Körperlängsachse z des Patienten normalen Schichtebene Ek₁xy : z = zk₁ (k1 ∊ {1, 2, ..., K}) bzw. in einer durch multiplanare Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektion eines darzustellenden Gewebebereiches in einer beliebig verlaufenden Projektionsebene EP1 festgelegt (S3'), das in einem ersten Anzeigefenster der grafischen Benutzeroberfläche dargestellt ist (S2'). Wie bei Verfahrensvariante I kann dies wiederum z. B. durch Positionieren eines Mauszeigers auf die betreffende Stelle und Betätigen der linken Maustaste nach Erreichen der gewünschten Startposition erfolgen. Danach wird die Position des Endpunkts P2 der zu vermessenden Strecke [P1P2] in einem axialen Schnittbild einer weiteren, zur Körperlängsachse z des Patienten normalen Schichtebene Ek₂xy : z = zk₂ (k2 ∊ {1, 2, ..., K} mit k2 ≠ k1) am Ort der Axialkoordinate zk₂ bzw. in einer durch multiplanare Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektion des darzustellenden Gewebebereiches in einer weiteren, beliebig verlaufenden Projektionsebene EP2 festgelegt (S5'), das in einem zweiten Anzeigefenster der grafischen Benutzeroberfläche dargestellt ist (S4'). Auch dies kann wiederum z. B. durch Positionieren eines Mauszeigers auf die betreffende Stelle und Betätigen der linken Maustaste nach Erreichen dieser Position erfolgen. Die CAD-Applikation berechnet dann in einem Schritt S6' die vorstehend mit Δl bezeichnete Länge

Figure 00130001
dieser Strecke durch Anwendung von Formel (1) und zeigt das hierbei erhaltene Ergebnis in einem dafür vorgesehenen Ausgabefeld der grafischen Benutzeroberfläche an (S7'). Die beiden Punkte P1 und P2 sowie die vermessene Strecke [P1P2] können dann in eine dritte, durch multiplanare Reformatierung rekonstruierte 2D-Projektionsdarstellung einer Projektionsebene EP eingetragen werden, in der die zu vermessene Strecke [P1P2] verläuft und unverzerrt, d. h. ohne projektive Verkürzung, dargestellt werden kann (S8a'). Darüber hinaus können auch wiederum eine Längenbemaßungslinie mit einem auf die Länge Δl der Strecke [P1P2] bezogenen Textlabel sowie zwei weitere Textlabel („P1” und „P2"), welche die Position des Startpunkts bzw. die Position des Endpunkts dieser Strecke bezeichnen, in die rekonstruierte 2D-Projektion der betreffenden Projektionsebene EP eingetragen werden (S8b'). Vor dem Setzen von Start- und Endpunkt in den jeweiligen 2D-Ansichten hat der Anwender in beiden Anzeigefenstern jeweils die Möglichkeit, eine andere Ansicht auszuwählen (S3va'/S4va') oder Bilddaten eines anderen axialen Schnittbildes in einer neuen, zur Schichtebene E k₁ / xy parallelen Schichtebene E k₁ / xy bzw. in einer neuen, zur Ebene E k₂ / xy parallelen Schichtebene E k₂' / xy zu generieren und mittels multiplanarer Reformatierung als 2D-Projektion rekonstruieren zu lassen (S3vb'/S4vb'), was jedoch der Einfachheit halber in dem zugehörigen Ablaufdiagramm in 2c und 2d nicht wiedergegeben ist. Die Auswahl der neuen Schichtebene E k₁' / xy und E k₂' / xy kann dabei wiederum z. B. durch Scrollen in einem Auswahlmenü erfolgen, in dem die Nummern darstellbarer Schichtebenen in numerisch aufsteigender Reihenfolge angegeben sind.When carrying out a length measurement according to the second variant of the method, after calls (S1 ') of the relevant CAD application, which in turn z. B. by clicking a arranged in a menu bar switching symbol or by selecting a corresponding menu item from a menu window, also first the position of the starting point P 1 of the track to be measured [P 1 P 2 ] in an axial sectional view of a current, the body longitudinal axis z the patient's normal layer plane e k₁ xy : z = z k₁ (k 1 Ε {1, 2, ..., K}) or in a 2D projection of a tissue region to be displayed which has been reconstructed by multiplanar reformatting in an arbitrarily extending projection plane E P1 (S3 '), which is shown in a first display window of the graphical user interface (S2'). As with process variant I can do this again z. B. by positioning a mouse pointer on the relevant point and pressing the left mouse button after reaching the desired start position done. Thereafter, the position of the end point P2 of the distance to be measured [P 1 P 2 ] in an axial sectional view of another, normal to the body longitudinal axis z of the patient layer plane e k₂ xy : z = z k₂ (k 2 Ε {1, 2, ..., K} with k 2 ≠ k 1 ) at the location of the axial coordinate z k₂ or in a reconstructed by multiplanar reformatting 2D projection of the tissue region to be displayed in another, arbitrarily extending projection plane E P2 set (S5 '), which is shown in a second display window of the graphical user interface (S4'). This, in turn, z. B. by positioning a mouse pointer on the relevant point and pressing the left mouse button after reaching this position. The CAD application then calculates in a step S6 'the length denoted by Δl above
Figure 00130001
this route by using formula (1) and displays the result obtained in a designated output field of the graphical user interface (S7 '). The two points P 1 and P 2 and the measured distance [P 1 P 2 ] can then be entered into a third 2D projection representation, reconstructed by multiplanar reformatting, of a projection plane E P in which the distance to be measured [P 1 P 2 ] runs undistorted, ie without projective shortening, can be represented (S8a '). In addition, in turn, a Längenbemaßungslinie with a related to the length .DELTA.l of the distance [P 1 P 2 ] text label and two other text labels ("P 1 " and "P 2 ") showing the position of the starting point or the position of the endpoint denote this distance, are entered into the reconstructed 2D projection of the relevant projection plane E P (S8b ') Before setting the start and end point in the respective 2D views, the user in each display window has the option to select a different view (S3va '/ S4va') or image data of another axial sectional image in a new, to the layer plane E k₁ / xy parallel layer plane E k₁ / xy or in a new, to the plane E k₂ / xy parallel layer plane E k₂ '/ xy to generate and reconstructed by means of multiplanar reformatation as a 2D projection (S3vb '/ S4vb'), but for the sake of simplicity, in the associated flowchart in FIG 2c and 2d is not reproduced. The selection of the new layer plane E k₁ '/ xy and E k₂' / xy can in turn z. Example by scrolling in a selection menu in which the numbers of displayable layer levels are given in numerically ascending order.

Erfindungsgemäß kann auch eine Winkelmessung gemäß einer der beiden oben geschilderten Verfahrensvarianten durchgeführt werden, indem entweder ein durch drei Punkte P1 (x1, y1, z1), P2 (x2, y2, z2) und P3 (x3, y3, z3) in einem dreidimensionalen kartesischen Ortskoordinatensystem K mit geeignet festgelegtem Koordinatenursprung O und den orthogonalen Koordinatenachsen x, y und z definierter Winkel P1P2P3 vorgegeben wird, von denen ein Punkt (P2) als Scheitelpunkt definiert wird. Nach Aufrufen (S9) einer entsprechenden CAD-Applikation, was wiederum z. B. durch Anklicken eines in einer Menüleiste angeordneten Schaltsymbols einer grafischen Benutzeroberfläche erfolgen kann oder durch Auswahl eines entsprechenden Menüpunkts aus einem bei Betätigung der rechten Funktionstaste einer Computermaus auf einem Bildschirm angezeigten Menüfenster, wird zunächst die Position eines nicht mit dem Scheitelpunkt P2 zusammenfallenden Endpunkts P1 eines durch die Strecke [P2P1] gegebenen ersten Schenkels S1 des zu vermessenden Winkels P1P2P3 in einem axialen Schnittbild einer aktuellen, zur Körperlängsachse z des zu untersuchenden Patienten normalen Schichtebene Ek₁xy : z = zk₁ (k1 ∊ {1, 2, ..., K}) bzw. in einer durch multiplanare Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektion eines darzustellenden Gewebebereiches in einer beliebig verlaufenden Projektionsebene EP1 festgelegt (S11), das in einem Anzeigefenster der grafischen Benutzeroberfläche dargestellt ist (S10, S10'). Dies kann z. B. durch Positionieren eines Mauszeigers auf die betreffende Stelle und Betätigen der linken Maustaste nach Erreichen der gewünschten Endposition erfolgen. Danach wird im Falle der ersten Verfahrensvariante die aktuelle Ansicht geändert (S12), indem die Nummer k2 einer zur aktuellen Schichtebene E k₁ / xy parallelen neuen Schichtebene Ek₂xy : z = zk₂ (k2 ∊ {1, 2, ..., K} mit k2 ≠ k1) am Ort der Axialkoordinate zk₂ vorgegeben und in dem betreffenden Anzeigefenster ein weiteres, in dieser neuen Schichtebene E k₂ / xy liegendes axiales Schnittbild angezeigt wird, was z. B. durch Scrollen in einem Auswahlmenü erfolgen kann, in dem die Nummern darstellbarer Schichtebenen in numerisch aufsteigender Reihenfolge angegeben sind. Im Falle der zweiten Verfahrensvariante kann z. B. eine durch multiplanare Reformatierung rekonstruierte 2D-Projektion des darzustellenden Gewebebereiches in einer weiteren, beliebig verlaufenden Projektionsebene EP2 generiert werden, das in einem weiteren Anzeigefenster der grafischen Benutzeroberfläche dargestellt wird (S12'). In dieser neuen Ansicht wird dann die Position des Scheitelpunkts P2 festgelegt (S13), was wiederum z. B. durch Positionieren eines Mauszeigers auf die betreffende Stelle und Betätigen der linken Maustaste nach Erreichen dieser Position erfolgen kann. Daraufhin wird im Falle der ersten Verfahrensvariante wiederum die Ansicht geändert (S14), indem die Nummer k3 einer weiteren, zu den beiden vorgenannten Schichtebenen E k₁ / xy und E k₂ / xy parallelen neuen Schichtebene Ek₃xy : z = zk₃ (k3 ∊ {1, 2, ..., K} mit k3 ≠ k2 und k3 ≠ k1) am Ort der Axialkoordinate zk₃ vorgegeben und in dem betreffenden Anzeigefenster ein weiteres, in dieser neuen Schichtebene E k₃ / xy liegendes axiales Schnittbild angezeigt wird. Auch dies kann wiederum z. B. durch Scrollen in dem Auswahlmenü erfolgen, in dem die Nummern darstellbarer Schichtebenen in numerisch aufsteigender Reihenfolge angegeben sind. Im Falle der zweiten Verfahrensvariante kann wiederum z. B. eine durch multiplanare Reformatierung rekonstruierte 2D-Projektion des darzustellenden Gewebebereiches in einer weiteren, beliebig verlaufenden Projektionsebene EP3 generiert werden, das in einem weiteren Anzeigefenster der grafischen Benutzeroberfläche dargestellt wird (S14'). In dieser neuen Ansicht wird dann die Position eines nicht mit dem Scheitelpunkt P2 zusammenfallenden Endpunkts P3 eines durch die Strecke [P2P3] gegebenen zweiten Schenkels S2 des zu vermessenden Winkels P1P2P3 festgelegt (S15), was wiederum z. B. durch Positionieren eines Mauszeigers auf die betreffende Stelle und Betätigen der linken Maustaste nach Erreichen dieser Position erfolgen kann. Die CAD-Applikation berechnet dann in einem Schritt S16 den vorstehend mit Δφ bezeichneten Betrag des Winkels P1P2P3 bzw. den mit Δφ' bezeichneten Betrag des zugehörigen überstumpfen Winkels P3P2P1 durch Anwendung einer der beiden Formeln (2a) oder (2b) – je nachdem, ob der durch die Punkte P1, P2 und P3 aufgespannte Winkel als spitzer bzw. stumpfer oder als überstumpfer Winkel angegeben werden soll – und zeigt das hierbei erhaltene Ergebnis in einem dafür vorgesehenen Ausgabefeld der grafischen Benutzeroberfläche an (S17). Die drei Punkte P1, P2 und P3 und der vermessene Winkel P1P2P3 bzw. die beiden Geraden g und h können dann in eine mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierte 2D-Projektionsdarstellung einer Projektionsebene EP des interessierenden Gewebebereiches eingetragen werden, in der die beiden Schenkel S1 und S2 dieses Winkels verlaufen und unverzerrt, d. h. ohne projektive Verkürzung, dargestellt werden können (S18a). Darüber hinaus können auch eine Winkelbemaßungslinie mit einem auf den Betrag Δφ des betreffenden Winkels P1P2P3 bzw. mit einem auf den Betrag Δφ' des zugehörigen überstumpfen Winkels P3P2P1 bezogenen Textlabel sowie drei weitere Textlabel („P1", „P2" und „P3"), welche die Position des Scheitelpunkts P2 bzw. die Positionen der beiden Endpunkte von S1 und S2 bezeichnen, in die rekonstruierte 2D-Projektion der dargestellten Projektionsebene EP eingetragen werden (S18b).According to the invention, it is also possible to carry out an angle measurement in accordance with one of the two method variants described above, by selecting either one of three points P 1 (x 1 , y 1 , z 1 ), P 2 (x 2 , y 2 , z 2 ) and P 3 ( x 3 , y 3 , z 3 ) in a three-dimensional Cartesian location coordinate system K with a suitably fixed coordinate origin O and the orthogonal coordinate axes x, y and z defined angle P 1 P 2 P 3 is given, of which a point (P 2 ) as a vertex is defined. After calling (S9) a corresponding CAD application, which in turn z. B. by clicking a arranged in a menu bar switching icon of a graphical user interface can be done or by selecting a corresponding menu item from a displayed when pressing the right function key of a computer mouse on a screen menu window, first the position of a not coincident with the vertex P 2 end point P 1 of a given by the distance [P 2 P 1 ] first leg S 1 of the measured angle P 1 P 2 P 3 in an axial sectional view of a current, to the body longitudinal axis z of the patient to be examined normal layer plane e k₁ xy : z = z k₁ (k 1 Ε {1, 2, ..., K}) or in a 2D projection of a tissue region to be displayed that has been reconstructed by multiplanar reformatting in an arbitrarily extending projection plane E P1 (S11), which is shown in a display window of the graphical user interface (S10, S10 '). This can be z. B. by positioning a mouse pointer on the relevant point and pressing the left mouse button after reaching the desired end position. Thereafter, in the case of the first method variant, the current view is changed (S12) by the number k 2 of a current layer plane E k₁ / xy parallel new layer plane e k₂ xy : z = z k₂ (k 2 Ε {1, 2, ..., K} with k 2 ≠ k 1 ) z k₂ given at the location of the axial coordinate and in the relevant display window another, in this new layer plane E k₂ / xy lying axial sectional view is displayed, which z. B. can be done by scrolling in a selection menu in which the numbers of displayable layer levels are specified in numerically ascending order. In the case of the second process variant z. B. a reconstructed by multiplanar reformatting 2D projection of the tissue region to be displayed in a further, arbitrarily extending projection plane E P2 are generated, which is displayed in a further display window of the graphical user interface (S12 '). In this new view, the position of the vertex P 2 is then determined (S13), which in turn z. B. by positioning a mouse pointer on the relevant point and pressing the left mouse button after reaching this position can be done. Subsequently, in the case of the first variant of the method, the view is again changed (S14) by the number k 3 of a further new layer plane parallel to the two abovementioned layer planes E k₁ / xy and E k₂ / xy e k₃ xy : z = z k₃ (k 3 Ε {1, 2, ..., K} with k 3 ≠ k 2 and k 3 ≠ k 1 ) z k₃ predetermined at the location of the axial coordinate and in the relevant display window another, in this new layer plane E k₃ / xy lying axial sectional view is displayed. This, in turn, z. Example by scrolling in the selection menu, in which the numbers of displayable layer levels are given in numerically ascending order. In the case of the second variant of the method can in turn z. B. one by multiplanar reformatation reconstructed 2D projection of the tissue region to be displayed are generated in a further, arbitrarily extending projection plane E P3 , which is displayed in a further display window of the graphical user interface (S14 '). In this new view, the position of an end point P 3 not coinciding with the vertex P 2 of a second leg S2 of the angle to be measured P 1 P 2 P 3 given by the distance [P 2 P 3 ] is then determined (S15), which in turn z. B. by positioning a mouse pointer on the relevant point and pressing the left mouse button after reaching this position can be done. The CAD application then calculates in a step S16 the amount of the angle P 1 P 2 P 3 denoted above by Δφ or the amount of the associated superimposed angle P 3 P 2 P 1 denoted Δφ 'by applying one of the two formulas (2a ) or (2b) - depending on whether the angle spanned by the points P 1 , P 2 and P 3 is to be indicated as acute or obtuse or as an obtuse angle - and shows the result obtained in a designated output field of the graphic User interface (S17). The three points P 1 , P 2 and P 3 and the measured angle P 1 P 2 P 3 or the two straight lines g and h can then be entered into a 2D projection representation of a projection plane E P of the tissue region of interest reconstructed by means of multiplanar reformatting. in which the two legs S 1 and S 2 extend this angle and can be represented undistorted, ie without projective shortening (S 18 a). In addition, an angular dimensioning line with a text label related to the amount Δφ of the relevant angle P 1 P 2 P 3 or to a text label related to the amount Δφ 'of the associated superimposed angle P 3 P 2 P 1 as well as three further text labels ("P 1 "," P 2 "and" P 3 ") denoting the position of the vertex P 2 and the positions of the two end points of S 1 and S 2, respectively, are entered into the reconstructed 2D projection of the illustrated projection plane E P (S18b ).

Erfindungsgemäß kann auch eine Winkelmessung gemäß einer der beiden oben geschilderten Verfahrensvarianten durchgeführt werden, indem die Koeffizienten der Parametergleichungen zweier nicht-paralleler, sich in einem Punkt P2 schneidender Geraden g: X → = a →g + λg·r →g und h: X → = a →h + λh·r →h (λg, λh ∊ (N)) mit gemeinsamem Aufpunktvektor a →g ≡ a →h := OP₂ → und den beiden Richtungsvektoren r →g := P₂P₁ → = OP₁ → – OP₂ → und r →h := P₂P₃ → = OP₃ → – OP₂ → vorgegeben werden. Dabei bildet der gemeinsame Aufpunkt P2 den Scheitelpunkt des zu vermessenden Schnittwinkels (r →g, r →h) der beiden Geraden, genauer gesagt, den Scheitelpunkt des spitzen bzw. stumpfen Zwischenwinkels Δφ ihrer beiden Richtungsvektoren oder eines diesen Winkel zu 360° ergänzenden überstumpfen Zwischenwinkels Δφ'. Die beiden Geraden g und h können dabei in beliebige Raumrichtungen eines durch die orthogonalen Koordinatenachsen des kartesischen Ortskoordinatensystems K aufgespannten dreidimensionalen Vektorraums verlaufen. Nach Aufrufen (S9) der betreffenden CAD-Applikation wird wiederum zunächst die Position eines nicht mit dem Aufpunkt P2 zusammenfallenden Punktes P1 der Geraden g in einem axialen Schnittbild einer aktuellen, zur Körperlängsachse z des Patienten normal verlaufenden Schichtebene Ek₁xy : z = zk₁ (mit k1 ∊ {1, 2, ..., K}) bzw. in einer durch multiplanare Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektion eines darzustellenden Gewebebereiches in einer beliebig verlaufenden Projektionsebene EP1 festgelegt (S11'), das in einem Anzeigefenster der grafischen Benutzeroberfläche dargestellt ist (S10, S10'). Dies kann z. B. durch Positionieren eines Mauszeigers auf die betreffende Stelle und Betätigen der linken Maustaste nach Erreichen der gewünschten Endposition erfolgen. Danach wird im Falle der ersten Verfahrensvariante die aktuelle Ansicht geändert (S12), indem die Nummer k2 einer zur aktuellen Schichtebene E k₁ / xy parallelen neuen Schichtebene Ek₂xy : z = zk₂ (k2 ∊ {1, 2, ..., K} mit k2 ≠ k1) am Ort der Axialkoordinate zk₂ vorgegeben und in dem betreffenden Anzeigefenster ein weiteres, in dieser neuen Schichtebene E k₂ / xy liegendes axiales Schnittbild angezeigt wird, was z. B. durch Scrollen in einem Auswahlmenü erfolgen kann, in dem die Nummern darstellbarer Schichtebenen in numerisch aufsteigender Reihenfolge angegeben sind. Im Falle der zweiten Verfahrensvariante kann z. B. eine durch multiplanare Reformatierung rekonstruierte 2D-Projektion des darzustellenden Gewebebereiches in einer weiteren, beliebig verlaufenden Projektionsebene EP2 generiert werden, das in einem weiteren Anzeigefenster der grafischen Benutzeroberfläche dargestellt wird (S12'). In dieser neuen Ansicht wird dann die Position des Aufpunkts P2 festgelegt (S13'), was wiederum z. B. durch Positionieren eines Mauszeigers auf die betreffende Stelle und Betätigen der linken Maustaste nach Erreichen dieser Position erfolgen kann. Daraufhin wird im Falle der ersten Verfahrensvariante die Ansicht geändert (S14), indem die Nummer k3 einer weiteren, zu den Schichtebenen E k₁ / xy und E k₂ / xy parallelen neuen Schichtebene Ek₃xy : z = zk₃ (k3 ∊ {1, 2, ..., K} mit k3 ≠ k2 und k3 ≠ k1) am Ort der Axialkoordinate zk₃ vorgegeben und in dem betreffenden Anzeigefenster ein weiteres, in dieser neuen Schichtebene E k₃ / xy liegendes axiales Schnittbild angezeigt wird. Auch dies kann wiederum z. B. durch Scrollen in dem Auswahlmenü erfolgen, in dem die Nummern darstellbarer Schichtebenen in numerisch aufsteigender Reihenfolge angegeben sind. Im Falle der zweiten Verfahrensvariante kann wiederum z. B. eine durch multiplanare Reformatierung rekonstruierte 2D-Projektion des darzustellenden Gewebebereiches in einer weiteren, beliebig verlaufenden Projektionsebene EP3 generiert werden, das in einem weiteren Anzeigefenster der grafischen Benutzeroberfläche dargestellt wird (S14'). In dieser neuen Ansicht wird dann die Position eines nicht mit dem Aufpunkt P2 zusammenfallenden Punktes P3 der Geraden h festgelegt (S15), was wiederum z. B. durch Positionieren eines Mauszeigers auf die betreffende Stelle und Betätigen der linken Maustaste nach Erreichen dieser Position erfolgen kann. Da sich, wie bereits angegeben, der gemeinsame Aufpunktvektor a →g ≡ a →h der beiden Geraden g und h als Ortsvektor OP₂ → des Punktes P2, der Richtungsvektor r →g der Geraden g als Differenzvektor P₂P₁ → = OP₁ → – OP₂ → der beiden auf die Punkte P1 und P2 bezogenen Ortsvektoren OP₁ → und OP₂ → und der Rich tungsvektor r →h der Geraden h als Differenzvektor P₂P₃ → = OP₃ → – OP₂ → der beiden auf die Punkte P3 und P2 bezogenen Ortsvektoren OP₃ → und OP₂ → ergibt, sind die kartesischen Koordinaten dieser drei Vektoren nunmehr eindeutig festgelegt. Die CAD-Applikation berechnet dann in einem Schritt S16' den vorstehend mit Δφ bezeichneten Betrag des Winkels (r →g, r →h) bzw. den mit Δφ' bezeichneten Betrag des zugehörigen überstumpfen Winkels (r →h, r →g) durch Anwendung von Formel (2a) oder (2b) – je nachdem, ob der Zwischenwinkel der beiden Richtungsvektoren r →g und r →h als spitzer bzw. stumpfer oder überstumpfer Winkel angegeben werden soll – und zeigt das hierbei erhaltene Ergebnis in einem dafür vorgesehenen Ausgabefeld der grafischen Benutzeroberfläche an (S17'). Die beiden Geraden g und h können dann in eine mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierte 2D-Projektionsdarstellung einer Projektionsebene EP des interessierenden Gewebebereiches eingetragen werden, in der beide Geraden verlaufen und ohne projektive Verzerrung dargestellt werden können (S18a'). Darüber hinaus können auch eine Winkelbemaßungslinie mit einem auf den Betrag Δφ des vermessenen Zwischenwinkels (r →g, r →h) bzw. mit einem auf den Betrag Δφ' des zugehörigen überstumpfen Winkels (r →h, r →g) bezogenen Textlabel sowie drei weitere Textlabel („P1", „P2" und „P3"), welche die Position des Aufpunkts P2 bzw. die Positionen der beiden anderen auf g bzw. h liegenden Punkte P1 und P3 bezeichnen, in die rekonstruierte 2D-Projektion der dargestellten Projektionsebene EP eingetragen werden (S18b').According to the invention, it is also possible to carry out an angle measurement according to one of the two method variants described above, in that the coefficients of the parameter equations of two non-parallel straight lines intersecting at a point P 2 are g: X → = a → g + λ g · r → g and h : X → = a → h + λ h · r → h (λ g , λ h ε (N)) with common point vector a → g ≡ a → h : = OP₂ → and the two directional vectors r → g : = P₂P₁ → = OP₁ → - OP₂ → and r → h : = P₂P₃ → = OP₃ → - OP₂ → be specified. In this case, the common point P 2 forms the vertex of the intersection angle to be measured (r → g , r → h ) of the two straight lines, more precisely, the vertex of the acute or obtuse intermediate angle Δφ of their two directional vectors or an over-blunting complementary to 360 ° Intermediate angle Δφ '. In this case, the two straight lines g and h can run in any spatial directions of a three-dimensional vector space spanned by the orthogonal coordinate axes of the Cartesian location coordinate system K. After invoking (S9) the relevant CAD application, the position of a point P 1 of the straight line g not coinciding with the point P 2 is again first of all in an axial sectional view of a current layer plane normal to the body longitudinal axis z of the patient e k₁ xy : z = z k₁ (with K 1 Ε {1, 2, ..., K}) or in a 2D projection of a tissue region to be displayed which has been reconstructed by multiplanar reformatting in an arbitrarily extending projection plane E P1 (S11 '), which is shown in a display window of the graphical user interface (S10, S10'). This can be z. B. by positioning a mouse pointer on the relevant point and pressing the left mouse button after reaching the desired end position. Thereafter, in the case of the first method variant, the current view is changed (S12) by the number k 2 of a current layer plane E k₁ / xy parallel new layer plane e k₂ xy : z = z k₂ (k 2 Ε {1, 2, ..., K} with k 2 ≠ k 1 ) z k₂ given at the location of the axial coordinate and in the relevant display window another, in this new layer plane E k₂ / xy lying axial sectional view is displayed, which z. B. can be done by scrolling in a selection menu in which the numbers of displayable layer levels are specified in numerically ascending order. In the case of the second process variant z. B. a reconstructed by multiplanar reformatting 2D projection of the tissue region to be displayed in a further, arbitrarily extending projection plane E P2 are generated, which is displayed in a further display window of the graphical user interface (S12 '). In this new view, the position of the point P 2 is then determined (S13 '), which in turn z. B. by positioning a mouse pointer on the relevant point and pressing the left mouse button after reaching this position can be done. Then, in the case of the first method variant, the view is changed (S14) by the number k 3 another, parallel to the layer planes E k₁ / xy and E k₂ / xy new layer plane e k₃ xy : z = z k₃ (k 3 Ε {1, 2, ..., K} with k 3 ≠ k 2 and k 3 ≠ k 1 ) z k₃ predetermined at the location of the axial coordinate and in the relevant display window another, in this new layer plane E k₃ / xy lying axial sectional view is displayed. This, in turn, z. Example by scrolling in the selection menu, in which the numbers of displayable layer levels are given in numerically ascending order. In the case of the second variant of the method can in turn z. B. a reconstructed by multiplanar reforming 2D projection of the tissue region to be displayed in a further, arbitrarily extending projection plane E P3 are generated, which is displayed in a further display window of the graphical user interface (S14 '). In this new view, the position of a point P 3 of the straight line h which does not coincide with the point of view P 2 is then determined (S15), which in turn z. B. by positioning a mouse pointer on the relevant point and pressing the left mouse button after reaching this position can be done. Because, as already indicated, the common point vector a → g ≡ a → h of the two lines g and h as a position vector OP₂ → the point P 2 , the direction vector r → g of the line g as a difference vector P₂P₁ → = OP₁ → - OP₂ → the two on the points P 1 and P 2 related position vectors OP₁ → and OP₂ → and the direction vector r → h of the line h as the difference vector P₂P₃ → = OP₃ → - OP₂ → the two on the points P 3 and P 2 relative position vectors OP₃ → and OP₂ → results , the Cartesian coordinates of these three vectors are now clearly defined. The CAD application then calculates in a step S16 'the amount of the angle (r → g , r → h ) denoted above by Δφ or the amount of the associated obtuse angle (r → h , r → g ) denoted Δφ' Application of formula (2a) or (2b) - depending on whether the intermediate angle of the two direction vectors r → g and r → h should be indicated as acute or obtuse or obtuse angle - and shows the result obtained in an output field provided for this purpose the graphical user interface (S17 '). The two straight lines g and h can then be entered into a 2D projection representation, reconstructed by means of multiplanar reformatting, of a projection plane E P of the tissue region of interest, in which both straight lines run and can be represented without projective distortion (S18a '). In addition, an angular dimension line can also be used with a text label related to the magnitude Δφ of the measured intermediate angle (r → g , r → h ) or with a text label related to the magnitude Δφ 'of the associated obtuse angle (r → h , r → g ) and three further text labels ("P 1 ", "P 2 " and "P 3 ") which denote the position of the point P 2 and the positions of the two other points P 1 and P 3 lying on g and h, respectively, into which they have been reconstructed 2D projection of the illustrated projection plane E P are entered (S18b ').

Die Vorteile des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber herkömmlichen Vermessungsmethoden bestehen zum Einen in einer Senkung der Prozessorauslastung sowie in einer Verkürzung der Befundungszeiten, da das erfindungsgemäße Verfahren eine Vermessung von Längen und Winkeln zweidimensional abgebildeter Gewebebereiche in einem dreidimensionalen Vektorraum gestattet, und zwar unabhängig von der jeweiligen 2D-Darstellung dieser Gewebebereiche, in der die betreffenden Längen und Längen unter Umständen projektiv verkürzt wiedergegeben werden. Anders als herkömmliche Vermes sungsmethoden kommt das erfindungsgemäße Verfahren ohne zeitaufwändige Berechnung einer dreidimensional rekonstruierten Ansicht darzustellender Gewebebereiche und anschließende Visualisierung dieser 3D-Ansicht in einer Darstellungsperspektive, in der die zu vermessenden Strecken und Winkel ohne projektive Verkürzung dargestellt sind, aus. Auch die Berechnung und Visualisierung einer mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektion, in der die betreffenden Strecken und Winkel unverzerrt dargestellt werden, um sie vermessen zu können, kann bei dem gemäß vorliegender Erfindung vorgeschlagenen Verfahren entfallen. Dies führt zu einer entschiedenen Verbesserung der Workflows bei der morphologischen Befundung. Die Erfindung kann dabei insbesondere im Bereich der morphologischen Vermessung des Knochengewebes vorteilhaft eingesetzt werden.The Advantages of the method according to the invention described above across from usual Surveying methods consist on the one hand in a reduction in processor utilization as well as in a shortening the reporting times, since the inventive method a survey of lengths and angles of two-dimensionally imaged tissue areas in one allowed three-dimensional vector space, regardless of the respective 2D representation of these tissue areas in which the relevant lengths and lengths in certain circumstances projectively shortened be reproduced. Unlike traditional measurement methods comes the inventive method without time-consuming Calculation of a three-dimensional reconstructed view darzustellender Tissue areas and subsequent Visualization of this 3D view in a presentation perspective, in which the distances and angles to be measured are shown without projective shortening are made. Also the calculation and visualization of a multiplanar reformatation reconstructed 2D projection, in the the routes and angles concerned are displayed undistorted, to measure them, can in the according to the present Invention proposed method omitted. This leads to a decisive improvement of workflows in the morphological Reporting. The invention can in particular in the field of morphological measurement of the bone tissue advantageously used become.

Claims (15)

Verfahren zur morphometrischen Vermessung eines dargestellten Gewebebereiches im Körperinneren eines unter CT-, MRT-, PET-CT- oder SPECT-CT-gestützter fluoroskopischer Bildgebung untersuchten Patienten, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche oder im Inneren des dargestellten Gewebebereiches morphometrische Messungen der Längen (Δl) in beliebigen Ebenen eines dreidimensionalen Vektorraums verlaufender Strecken und/oder der Größen (Δφ bzw. Δφ') in beliebigen Ebenen dieses dreidimensionalen Vektorraums verlaufender Winkel durchgeführt werden, indem die Raumkoordinaten einer Anzahl diese Strecken und/oder Winkel eindeutig festlegender, in verschiedenen Schnittebenen (E k₁ / xy und E k₂ / xy bzw. E k₁ / xy, E k₂ / xy und E k₃ / xy oder EP1, EP2 bzw. EP1, EP2 und EP3) des dargestellten Gewebebereiches liegender Punkte (P1 und P2 bzw. P1, P2 und P3) festgelegt und die Beträge der zu vermessenden Längen und/oder Winkel aus den Raumkoordinaten der festgelegten Punkte berechnet (S6, S6', S16, S16') und angezeigt werden (S7, S7', S17, S17').Method for the morphometric measurement of an illustrated tissue area in the interior of a patient examined under CT, MRI, PET-CT or SPECT-CT-based fluoroscopic imaging, characterized in that morphometric measurements of the lengths (or in the interior of the illustrated tissue area) Δl) in arbitrary planes of a three-dimensional vector space extending distances and / or the sizes (Δφ or Δφ ') in arbitrary planes of this three-dimensional vector space extending angles are performed by the spatial coordinates of a number of these distances and / or angles clearly defining, in different sectional planes (E k₁ / xy and E k₂ / xy or E k₁ / xy, E k₂ / xy and E k₃ / xy or E P1 , E P2 and E P1 , E P2 and E P3 ) of the tissue region lying points (P 1 and P 2 or P 1 , P 2 and P 3 ) and the amounts of the lengths and / or angles to be measured from the spatial coordinates de r determined points (S6, S6 ', S16, S16') and displayed (S7, S7 ', S17, S17'). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur morphometrischen Vermessung der Länge (Δl) einer in einer beliebigen Raumrichtung des dreidimensionalen Vektorraums verlaufenden Strecke die Raumkoordinaten von Anfangs- (P1) und Endpunkt (P2) der betreffenden Strecke durch Eintragung der beiden Punkte in bis zu zwei verschiedenen, zur Körperlängsachse (z) des Patienten normal verlaufenden parallelen Schichtebenen (E k₁ / xy und E k₂ / xy) eines Stapels aufgenommener und zu einem Volumendatensatz zusammengefasster axialer Schnittbilder des dargestellten Gewebebereiches festgelegt werden (S3 bzw. S5).A method according to claim 1, characterized in that for the morphometric measurement of the length (.DELTA.l) extending in any spatial direction of the three-dimensional vector space route, the space coordinates of the beginning (P1) and end point (P 2 ) of the route concerned by entry of the two points in up to two different, parallel to the body longitudinal axis (z) of the patient parallel layer planes (E k₁ / xy and E k₂ / xy) recorded a stack and summarized to a volume data set axial sectional images of the tissue region shown are set (S3 and S5). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur morphometrischen Vermessung der Länge (Δl) einer in einer beliebigen Raumrichtung des dreidimensionalen Vektorraums verlaufenden Strecke die Raumkoordinaten von Anfangs- (P1) und Endpunkt (P2) der betreffenden Strecke durch Eintragung der beiden Punkte in bis zu zwei mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen verschiedener Projektionsebenen (EP1 bzw. EP2) des dargestellten Gewebebereiches festgelegt werden (S3' bzw. S5').A method according to claim 1, characterized in that for the morphometric measurement of the length (.DELTA.l) extending in any spatial direction of the three-dimensional vector space route, the spatial coordinates of the beginning (P 1 ) and end point (P 2 ) of the route in question by entry of the two points in up to two reconstructed by means of multiplanar reformatting 2D projection representations of different projection levels (E P1 and E P2 ) of the tissue area shown are set (S3 ' or S5 '). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur morphometrischen Vermessung der Größe (Δφ bzw. Δφ') eines in einer beliebigen Ebene des dreidimensionalen Vektorraums verlaufenden Winkels die Raumkoordinaten des Scheitelpunkts (P2) und der beiden nicht mit dem Scheitelpunkt zusammenfallenden Endpunkte (P1 und P3) der beiden Schenkel (S1 und S2) des betreffenden Winkels durch Eintragung der drei Punkte in bis zu drei verschiedenen, zur Körperlängsachse (z) des Patienten normal verlaufenden parallelen Schichtebenen (E k₁ / xy, E k₂ / xy und E k₃ / xy) eines Stapels aufgenommener und zu einem Volumendatensatz zusammengefasster axialer Schnittbilder des dargestellten Gewebebereiches festgelegt werden (S11, S13 bzw. S15).A method according to claim 1, characterized in that for the morphometric measurement of the size (Δφ or Δφ ') of an angle extending in any plane of the three-dimensional vector space, the space coordinates of the vertex (P 2 ) and the two coincident with the vertex (P 1 and P 3 ) of the two legs (S 1 and S 2 ) of the respective angle by entry of the three points in up to three different, to the body longitudinal axis (z) of the patient normally extending parallel layer planes (E k₁ / xy, E k₂ / xy and E k₃ / xy) of a stack of recorded and combined to form a volume data set axial sectional images of the tissue region shown are set (S11, S13 and S15). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur morphometrischen Vermessung der Größe (Δφ bzw. Δφ') eines in einer beliebigen Ebene des dreidimensionalen Vektorraums verlaufenden Winkels die Raumkoordinaten des Scheitelpunkts (P2) und der beiden nicht mit dem Scheitelpunkt zusammenfallenden Endpunkte (P1 und P3) der beiden Schenkel (S1 und S2) des betreffenden Winkels durch Eintragung der drei Punkte in bis zu drei mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen verschiedener Projektionsebenen (EP1, EP2 und EP3) des dargestellten Gewebebereiches festgelegt werden (S11', S13' bzw. S15').A method according to claim 1, characterized in that for the morphometric measurement of the size (Δ φ or Δφ ') of an angle extending in any plane of the three-dimensional vector space, the spatial coordinates of the vertex (P 2 ) and the two end points not coinciding with the vertex ( P 1 and P 3 ) of the two legs (S 1 and S 2 ) of the relevant angle by recording the three points in up to three reconstructed by multiplanar reformatting 2D projection displays of different projection planes (E P1 , E P2 and E P3 ) of the tissue region shown are set (S11 ', S13' and S15 '). Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Anfangs- (P1) und Endpunkt (P2) der zu vermessenden Strecke sowie der Verlauf dieser Strecke in einer mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellung einer Projektionsebene (EP) des betreffenden Gewebebereiches eingetragen und angezeigt werden (S8a bzw. S8a'), in der die zu vermessende Strecke unverzerrt dargestellt werden kann.Method according to one of claims 2 or 3, characterized in that initial (P 1 ) and end point (P 2 ) of the track to be measured and the course of this route in a reconstructed by multiplanar reformatting 2D projection representation of a projection plane (E P ) of the relevant tissue area registered and displayed (S8a or S8a '), in which the distance to be measured can be displayed undistorted. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheitelpunkt (P2) sowie die beiden nicht mit dem Scheitelpunkt zusammenfallenden Endpunkte (P1 und P3) der beiden Schenkel (S1 und S2) des zu vermessenden Winkels sowie der Verlauf dieser beiden Schenkel in einer mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellung einer Projektionsebene (EP) des betreffenden Gewebebereiches eingetragen und angezeigt werden (S18a bzw. S18a'), in der der zu vermessende Winkel ohne projektive Verkürzung dargestellt werden kann.Method according to one of Claims 4 or 5, characterized in that the vertex (P 2 ) and the two end points (P 1 and P 3 ) of the two legs (S 1 and S 2 ) which do not coincide with the vertex of the angle to be measured and the course of these two limbs are entered and displayed in a 2D projection representation of a projection plane (E P ) of the relevant tissue region reconstructed by multiplanar reformatting (S18a or S18a '), in which the angle to be measured can be represented without projective shortening. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Anfangs- (P1) und Endpunkt (P2) der zu vermessenden Strecke um die Schnittpunkte einer in dem dreidimensionalen Vektorraum beliebig platzierten Geraden (g) mit den beiden zur Körperlängsachse (z) des Patienten normal verlaufenden parallelen Schichtebenen (E k₁ / xy und E k₂ / xy) des Stapels aufgenommener und zu einem Volumendatensatz zusammengefasster axialer Schnittbilder des dargestellten Gewebebereiches handelt.A method according to claim 2, characterized in that it at the beginning (P 1 ) and end point (P 2 ) of the distance to be measured about the intersections of an arbitrarily placed in the three-dimensional vector space straight line (g) with the two to the body longitudinal axis (z ) of the patient normal extending parallel layer planes (E k₁ / xy and E k₂ / xy) of the stack recorded and combined to form a volume data set axial sectional images of the tissue region shown. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Anfangs- (P1) und Endpunkt (P2) der zu vermessenden Strecke um die Schnittpunkte einer in dem dreidimensionalen Vektorraum beliebig platzierten Geraden (g) mit den beiden Projektionsebenen (EP1 bzw. EP2) der mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen des dargestellten Gewebebereiches handelt.A method according to claim 3, characterized in that it is at the beginning (P 1 ) and end (P 2 ) of the distance to be measured around the intersections of a randomly placed in the three-dimensional vector space straight line (g) with the two projection planes (E P1 or E P2 ) is the reconstructed by means of multiplanar reformatting 2D projection images of the tissue region shown. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Scheitelpunkt (P2) sowie den beiden nicht mit dem Scheitelpunkt zusammenfallenden Endpunkten (P1 und P3) der beiden Schenkel (S1 und S2) des zu vermessenden Winkels um die Schnittpunkte zweier in dem dreidimensionalen Vektorraum beliebig platzierter, sich im Scheitelpunkt (P2) schneidender Geraden (g und h) mit den drei zur Körperlängsachse (z) des Patienten normal verlaufenden parallelen Schichtebenen (E k₁ / xy, E k₂ / xy und E k₃ / xy) des Stapels aufgenommener und zu einem Volumendatensatz zusammengefasster axialer Schnittbilder des dargestellten Gewebebereiches handelt.Method according to Claim 4, characterized in that the vertex (P 2 ) and the two end points (P 1 and P 3 ) of the two limbs (S 1 and S 2 ) which do not coincide with the apex of the angle to be measured surround the Intersections of two arbitrarily placed in the three-dimensional vector space, in the vertex (P 2 ) intersecting lines (g and h) with the three to the body longitudinal axis (z) of the patient normally extending parallel layer planes (E k₁ / xy, E k₂ / xy and E k₃ / xy) of the stack recorded and combined to form a volume data set axial sectional images of the illustrated tissue area is. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Scheitelpunkt (P2) sowie den beiden nicht mit dem Scheitelpunkt zusammenfallenden Endpunkten (P1 und P3) der beiden Schenkel (S1 und S2) des zu vermessenden Winkels um die Schnittpunkte zweier in dem dreidimensionalen Vektorraum beliebig platzierter, sich im Scheitelpunkt (P2) schneidender Geraden (g und h) mit den beiden Projektionsebenen (EP1 bzw. EP2) der mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen des dargestellten Gewebebereiches handelt.Method according to Claim 5, characterized in that the vertex (P 2 ) and the two end points (P 1 and P 3 ) of the two limbs (S 1 and S 2 ) of the angle to be measured do not coincide with the vertex Intersections of two in the three-dimensional vector space arbitrarily placed, in the vertex (P 2 ) intersecting lines (g and h) with the two projection planes (E P1 and E P2 ) is the reconstructed by means of multiplanar reformatting 2D projection representations of the tissue region shown. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Schnittbilder der einzelnen Schichtebenen (E k₁ / xy und E k₂ / xy bzw. E k₁ / xy, E k₂ / xy und E k₃ / xy) bzw. die rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen der einzelnen Projektionsebenen (EP1, EP2 bzw. EP1, EP2 und EP3) gleichzeitig in verschiedenen Anzeigefenstern einer grafischen Benutzeroberfläche dargestellt werden.Method according to one of claims 2 to 11, characterized in that the axial sectional images of the individual layer planes (E k₁ / xy and E k₂ / xy or E k₁ / xy, E k₂ / xy and E k₃ / xy) or the reconstructed 2D Projektionsdarstel lungs of the individual projection levels (E P1 , E P2 or E P1 , E P2 and E P3 ) are displayed simultaneously in different display windows of a graphical user interface. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Schnittbilder der einzelnen Schichtebenen (E k₁ / xy und E k₂ / xy bzw. E k₁ / xy, E k₂ / xy und E k₃ / xy) bzw. die rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen der einzelnen Projektionsebenen (EP1, EP2 bzw. EP1, EP2 und EP3) durch Vor- bzw. Zurückscrollen in einer Liste nacheinander in demselben Anzeigefenster einer grafischen Benutzeroberfläche darstellbar sind.Method according to one of claims 2 to 11, characterized in that the axial sectional images of the individual layer planes (E k₁ / xy and E k₂ / xy or E k₁ / xy, E k₂ / xy and E k₃ / xy) or the reconstructed 2D projection representations of the individual projection levels (E P1 , E P2 or E P1 , E P2 and E P3 ) can be displayed in succession in the same display window of a graphical user interface by scrolling back and forth in a list. Bildverarbeitungs-, Bildvisualisierungs- und Bildarchivierungssystem zur Nachbearbeitung, grafischen Darstellung und Speicherung von axialen Schnittbildern und/oder mittels multiplanarer Reformatierung rekonstruierten 2D-Projektionsdarstellungen darzustellender Gewebebereiche im Körperinneren eines unter CT-, MRT-, PET-CT- oder SPECT-CT-gestützter fluoroskopischer Bildgebung untersuchten Patienten, gekennzeichnet durch ein Vermessungstool (VT) zur morphometrischen Vermessung von Längen und/oder Winkeln auf der Oberfläche oder im Inneren eines zweidimensional dargestellten Gewebebereiches nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.Image processing, image visualization and image archiving system for postprocessing, graphic representation and storage of axial sectional images and / or by means of multiplanar reformatation reconstructed 2D projection representations of tissue areas to be displayed inside the body one under CT, MRI, PET-CT or SPECT-CT-based fluoroscopic Imaging examined patients, characterized by a survey tool (VT) for the morphometric measurement of lengths and / or angles on the surface or inside a tissue area shown in two dimensions according to a method according to the claims 1 to 13. Computersoftware-Programmprodukt zur morphologischen 3D-Vermessung von inneren Organen, Knochen- und Weichteilgewebe, Läsionen und/oder pathologischen Strukturen im Körperinneren eines zu untersuchenden Patienten nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 bei Betrieb auf einem Bildschirm-Terminal eines Bildverarbeitungs-, Bildvisualisierungs- und Bildarchivierungssystems nach Anspruch 14.Computer software program product for morphological 3D measurement of internal organs, bone and soft tissue, lesions and / or pathological Structures inside the body a patient to be examined by a method according to a the claims 1 to 13 when operating on a screen terminal of an image processing, Image visualization and image archiving system according to claim 14th
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DE102013205537A1 (en) * 2013-03-28 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Angiographic examination method for determining dimension in vasculature as investigation object of patient, involves determining and transmitting first two-dimensional position in two-dimensional projection image to volume record
CN113573654A (en) * 2019-02-28 2021-10-29 美国尤太克产品公司 AI system for detecting and determining lesion size

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PREIM, B. u.a.: Integration of Measurement Tools i n Medical 3d Visualizations. IEEE Visualization. 2 002, S.21-28
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