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HINTERGRUND
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Die
Erfindung bezieht sich allgemein auf die Abbildung eines Objekts
und insbesondere auf die Visualisierung eines Bildes, welches mit
einem vorerfassten Volumen-Bilddatensatz registriert ist.
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Bildregistrierung
findet in der medizinischen Bildgebung, der Videobewegungsanalyse,
der Fernerkennung sowie in Sicherheits- und Kontroll-Anwendungen
ein weites Einsatzgebiet. Außerdem
wird der Prozess der Ermittlung der Korrespondenz zwischen den Inhalten
der Bilder im Allgemeinen als Bildregistrierung bezeichnet. Anders
ausgedrückt
beinhaltet die Bildregistrierung die Ermittlung einer geometrischen
Transformation, durch die die Positionen und Ausrichtungen derselben
Objekte oder derer Teile in verschiedenen Bildern einander eindeutig
zugeordnet werden können.
Genauer gesagt beinhaltet eine Bildregistrierung die Transformation
von verschiedenen Sätzen
von Bilddaten in einen gemeinsamen Koordinatenraum. Die Bilder können durch
verschiedene Bildgebungsvorrichtungen oder alternativ auch durch
dieselbe Bildgebungsvorrichtung – allerdings in verschiedenen
Bildgebungssitzungen oder Zeitrahmen – erfasst werden. Wie bekannt
sein wird, hat es im Bereich der medizinischen Bildgebung einen
ständigen
Anstieg der Anzahl von Bildgebungssitzungen oder Abtastungen gegeben,
welchen ein Patient unterzogen wird. Bilder von einem Körperteil können zeitweilig
von derselben Bildgebungsmodalität
oder demselben Bild gebungssystem erfasst werden. Alternativ können bei
einer Multimodalitäts-Bildgebung
Bilder derselben Körperteile
durch den Einsatz verschiedener Bildgebungsmodalitäten, wie
beispielsweise eines Röntgen-Bildgebungssystems,
eines Magnetresonanz(MR)-Bildgebungssystems, eines Computertomographie(CT)-Bildgebungssystems,
eines Ultraschall-Bildgebungssystems oder eines Positronenemissionstomographie(PET)
Bildgebungssystems, erfasst werden.
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Bei
der medizinischen Registrierung ist man bei der Bildregistrierung
mit den Schwierigkeiten konfrontiert, welche mit Patientenbewegungen
im Zusammenhang stehen. Beispielsweise tritt aufgrund von bewussten
oder unbewussten Bewegungen des Patienten während zweier Abtastungen, die
entweder über
dieselbe Bildgebungsmodalität
oder anderweitig durchgeführt
wurden, eine unvorhersagbare Abweichung zwischen den beiden Abtastungen
auf. Leider führt
diese Positionsveränderung
zu einer fehlerhaften Ausrichtung der Bilder. Zusätzlich kann
sich die Patientenposition in Abhängigkeit von der Bildgebungsmodalität verändern, welche
für die
Multimodusabtastung verwendet wird. Beispielsweise wird ein Patient
für eine
Magnetresonanzbildgebungs(MRI)-Bildgebungssitzung
im Allgemeinen in der Bauchlage (d. h. mit dem Gesicht nach unten
liegend) positioniert und kann während
einer Dickdarmuntersuchungs-Abtastsitzung in der Rückenlage
(d. h. mit dem Gesicht nach oben) positioniert werden, wodurch inhärent Registrierungsprobleme
auftreten.
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Volumengestützter Ultraschall
ist eine Anwendung, bei der ein Ultraschallbild mit einem zuvor erfassten
(vorerfassten) Bildvolumen registriert wird. Der zuvor erfasste
Volumendatensatz kann beispielsweise einen CT-Bilddatensatz, einen
MR-Bilddatensatz, einen PET-Bilddatensatz oder einen Ultraschall-Bilddatensatz
umfassen. Wie bekannt sein wird, könnte es wünschenswert sein, die Ultraschallbilddaten
und die entsprechenden Schichten oder Renderings des vorerfassten
Volumenbilddatensatzes gleichzeitig anzuzeigen.
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Zu
den zuvor entwickelten Lösungen
für die Anzeige
des Ultraschallbildes und der entsprechenden Schichten oder Rendering
des vorerfassten Volumenbilddatensatzes gehört die Anzeige des Ultraschallbildes
und der entsprechenden Schicht in einer nebeneinander liegenden
Konfiguration auf einem Display eines Bildgebungssystems. Wenn allerdings die
zwei Bilder nebeneinander angezeigt werden, kann die Bildschirmgröße die Größe der angezeigten Bilder
einschränken.
Wenn die Anzeige der zwei Bilder nebeneinander alternativ eine größere Anzeige der
Bilder beinhaltet, kann ein teilweises Abschneiden der Bilder erforderlich
sein, um die zwei Bilder innerhalb der begrenzten Displaygröße unterzubringen.
Ferner kann der vorerfasste Bildvolumendatensatz ein erhebliches
Informationsvolumen umfassen. Wenn also die zwei Bilder in ihrer
Gesamtheit und im selben Maßstab
angezeigt werden, sind die angezeigten Bilder folglich relativ klein.
Alternativ kann das vorerfasste Bildvolumenbild abgeschnitten werden,
wobei es allerdings sein kann, dass der Kontext der aktuell angezeigten
Schicht nicht leicht nachzuvollziehen ist.
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Daher
besteht der Bedarf am Entwurf eines Verfahrens und Systems, das
eine effektive Visualisierung des registrierten Ultraschallbildes
und eines entsprechenden vorerfassten Bildvolumendatensatzes in
einer nebeneinander liegenden Konfiguration ermöglicht. Ferner besteht auch
der Bedarf am Entwurf eines Verfahrens und Systems, das die Vi sualisierung
eines Ultraschallbildes und eines vorerfassten Bildvolumendatensatzes
in überlagerter
Form ermöglicht.
Insbesondere besteht ein enormer Bedarf an dem Entwurf eines Verfahrens
und Systems zur Visualisierung eines registrierten Bildes, bei dem
der klinische Arbeitsfluss verbessert und eine verbesserte Diagnose
ermöglicht
wird.
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KURZBESCHREIBUNG
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Gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik wird ein Verfahren zur Visualisierung eines
registrierten Bildes vorgestellt. Das Verfahren umfasst den Empfang
eines ersten Bilddatensatzes und mindestens eines weiteren Bilddatensatzes.
Ferner umfasst das Verfahren die Anzeige von mindestens einem Abschnitt
des ersten Bilddatensatzes auf einem ersten Abschnitt eines Displays.
Das Verfahren umfasst auch die Anzeige von mindestens einem Abschnitt des
mindestens einen weiteren Bilddatensatzes auf einem zweiten Abschnitt
des Displays. Zusätzlich umfasst
das Verfahren die selektive Anpassung der Anzeige des mindestens
einen Abschnittes des mindestens einen weiteren Bilddatensatzes,
um einen Kontext für
den ersten Bilddatensatz zu liefern. Auch ein computerlesbares Medium,
welches die Funktionen des Typs ermöglicht, wie sie durch das Verfahren,
definiert werden, wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Technik
betrachtet.
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Gemäß eines
weiteren Aspektes der vorliegenden Technik wird ein Verfahren zur
Visualisierung eines registrierten Bildes vorgestellt Das Verfahren umfasst
den Empfang eines ersten Bilddatensatzes und mindestens eines weiteren
Bilddatensatzes, wobei der erste Bilddatensatz einen Ultraschallbilddatensatz
umfasst, und wobei der mindestens eine weitere Bilddatensatz einen
vorerfassten medizinischen Bilddatensatz umfasst. Ferner umfasst
das Verfahren die Anzeige mindestens eines Abschnittes des ersten
Bilddatensatzes auf einem ersten Abschnitt eines Displays. Zusätzlich umfasst
das Verfahren die Anzeige mindestens eines Abschnittes des mindestens einen
weiteren Bilddatensatzes auf einem zweiten Abschnitt des Displays.
Das Verfahren umfasst auch die selektive Anpassung der Anzeige des
mindestens einen Abschnittes des mindestens eines weiteren Bilddatensatzes,
um einen Kontext für
den ersten Bilddatensatz zu liefern.
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Gemäß weiteren
Aspekten der vorliegenden Technik wird ein System vorgestellt. Das
System umfasst mindestens ein Bildgebungssystem, das so konfiguriert
ist, dass es einen ersten Bilddatensatz und mindestens einen weiteren
Bilddatensatz erfasst. Zusätzlich
umfasst das System ein Verarbeitungssubsystem, das bedienbar mit
dem mindestens einen Bildgebungssystem verbunden ist und eine Visualisierungsplattform
umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie mindestens einen Abschnitt
des ersten Bilddatensatzes auf einem ersten Abschnitt eines Displays
anzeigt, mindestens einen Abschnitt des mindestens einen weiteren
Bilddatensatzes auf einem zweiten Abschnitt des Displays anzeigt
und die Anzeige des mindestens einen Abschnittes des mindestens
eines weiteren Bilddaten selektiv anpasst, um einen Kontext für den ersten
Bilddatensatz zu liefern.
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ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung
können
besser nachvollzogen werden, wenn die nachfolgende detaillierte
Beschreibung im Zusam menhang mit den dazugehörigen Zeichnungen gelesen wird,
in denen dieselben Zahlen durchgehend die gleichen Bauteile bezeichnen,
wobei gilt:
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1 ist
ein Blockdiagramm eines beispielhaften diagnostischen Systems gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik;
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2 ist
ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zur Visualisierung
eines registrierten Bildes gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik illustriert;
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3–6 sind
Vorderansichten eines Displaybereichs des beispielhaften diagnostischen Systems
von 1, die verschiedene Verfahren der Visualisierung
von registrierten Bildern in einer nebeneinander liegenden Konfiguration
gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik abbilden;
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7 ist
eine Vorderansicht eines Displaybereichs eines beispielhaften diagnostischen
Systems von 1, das ein Verfahren zur Visualisierung eines
registrierten Bildes in einer gleichzeitigen Überlagerungskonfiguration gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik darstellt;
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8 ist
ein Blockdiagramm einer physischen Implementierung eines Bildgebungssystems, das
zur Verwendung in dem beispielhaften diagnostischen System von 1 konfiguriert
ist;
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9 ist
eine Vorderansicht einer Ausführungsform
eines Benutzerschnittstellenbereichs eines beispielhaften diagnostischen
Systems von 1 gemäß Aspekten der vorliegenden
Technik;
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10 ist
eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform eines Benutzerschnittstellenbereichs
des beispielhaften diagnostischen Systems aus 1 gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik; und
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11 ist
eine Diagrammillustration eines beispielhaften Prozesses der Kombination
von Bildern zum Zwecke der Anzeige gemäß Aspekten der vorliegenden
Technik.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Wie
im Folgenden detaillierter beschrieben werden wird, werden ein Bildgebungssystem,
das eine bessere Visualisierung eines registrierten Bildes ermöglicht,
sowie ein Verfahren zur Visualisierung von registrierten Bildern
vorgestellt. Obwohl die im Folgenden illustrierten beispielhaften
Ausführungsformen
im Zusammenhang mit einem medizinischen Bildgebungssystem beschrieben
werden, sei darauf hingewiesen, dass die Benutzung von Bildgebungssystemen,
welche die Visualisierung von registrierten Bildern in industriellen
Anwendungen ermöglichen, ebenfalls
im Zusammenhang mit der vorliegenden Technik in Betracht gezogen
werden. Industrielle Anwendungen können Anwendungen wie beispielsweise,
aber nicht ausschließlich,
Gepäckdurchleuchtungsanwendungen
oder andere Sicherheits- und Überwachungsanwendungen
umfassen.
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1 ist
ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 10 zur Benutzung
bei der Bildgebung gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik. Genauer gesagt kann das System 10 so
konfiguriert sein, dass es die Visualisierung eines registrierten
Bildes und eines entsprechenden vorerfassten Bild volumens ermöglicht.
Wie einer auf diesem Gebiet fachkundigen Person bekannt sein wird,
dienen die Figuren illustrativen Zwecken und sind nicht maßstabsgerecht
gezeichnet. Das System 10 kann so konfiguriert sein, dass
es die Erfassung von Bilddaten von einem Patienten (nicht in 1 gezeigt) über eine
Vielzahl von Bilderfassungssystemen ermöglicht. In der illustrierten
Ausführungsform
von 1 wird das Bildgebungssystem 10 so illustriert,
das es ein erstes Bilderfassungssystem 12, ein zweites
Bilderfassungssystem 14 und ein N-tes Bilderfassungssystem 16 umfasst.
Es sei darauf hingewiesen, dass das erste Bilderfassungssystem 12 so
konfiguriert sein kann, dass es einen ersten Bilddatensatz erfasst,
welcher den beobachteten Patienten darstellt. Ebenso kann das zweite
Bilderfassungssystem 14 so konfiguriert sein, dass es die
Erfassung eines zweiten Bilddatensatzes ermöglicht, welcher zu demselben
Patienten gehört,
während
das N-te Bilderfassungssystem 16 so konfiguriert sein kann,
dass es die Erfassung eines N-ten Bilddatensatzes von demselben
Patienten ermöglicht.
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Gemäß eines
Aspekts der vorliegenden Technik stellt das diagnostische System 10 ein
Multimodalitäts-Bildgebungssystem
dar. Mit anderen Worten können
verschiedene Bilderfassungssysteme verwendet werden, um Bilddaten
zu erfassen, welche denselben Patienten darstellen. Genauer gesagt kann
in bestimmten Ausführungsformen
jedes aus erstem Bilderfassungssystem 12, zweitem Bilderfassungssystem 14 und
N-tem Bilderfassungssystem 16 ein CT-Bildgebungssystem,
ein PET-Bildgebungssystem, ein Ultraschall-Bildgebungssystem, ein Röntgen-Bildgebungssystem,
ein MR-Bildgebungssystem, ein optisches Bildgebungssystem oder eine Kombination
von diesen umfassen. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform
das erste Bilderfassungssystem 12 ein CT-Bildge bungssystem
umfassen, während
das zweite Bilderfassungssystem 14 ein Ultraschall-Bildgebungssystem
und das N-te Bilderfassungssystem 16 ein PET-Bildgebungssystem umfassen
kann.
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Ferner
kann in bestimmten anderen Ausführungsformen
das Bildgebungssystem 10 aus einem Bilderfassungssystem,
wie beispielsweise dem ersten Bilderfassungssystem 12,
bestehen. Mit anderen Worten kann das Bildgebungssystem 10 ein
Bildgebungssystem mit einer einzigen Modalität umfassen. Beispielsweise
kann das Bildgebungssystem 10 nur ein Bilderfassungssystem 12,
wie beispielsweise ein Ultraschall-Bildgebungssystem, umfassen.
In dieser Ausführungsform
kann eine Vielzahl von Bildern, wie beispielsweise eine Vielzahl
von Abtastungen desselben Patienten, welche über einen Zeitraum hinweg erfasst
wurden, durch dasselbe Bilderfassungssystem 12 erfasst
werden.
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Die
Vielzahl von Bilddatensätzen,
die den Patienten darstellen und welche mittels eines Bildgebungssystems
mit einer einzigen Modalität
oder mittels unterschiedlicher Bilderfassungsmodalitäten erfasst
wurden, können
dann miteinander vermischt werden, um ein kombiniertes Bild zu erhalten.
Wie auf diesem Gebiet fachkundigen Personen bekannt sein wird, können Bildgebungsmodalitäten wie
beispielsweise PET-Bildgebungssysteme und Einzelphotonenemissions-Computertomographie(SPECT)-Bildgebungssysteme
eingesetzt werden, um funktionale Körperbilder zu gewinnen, die physiologische
Informationen liefern, während
Bildgebungsmodalitäten
wie beispielsweise CT-Bildgebungssysteme und MR-Bildgebungssysteme
verwendet werden können,
um Strukturbilder des Körpers
zu erhalten, welche als anatomische Karten des Körpers dienen können. Es
ist bekannt, dass durch diese unterschiedli chen Bildgebungstechniken
Bilddatensätze
mit komplementären
und bisweilen widersprüchlichen
Informationen über
den Körper
geliefert werden. Es könnte
wünschenswert
sein, diese Bilddatensätze
auf verlässliche
Weise miteinander zu verbinden, um die Generierung eines kombinierten, sich überlagerten
Bildes zu ermöglichen,
das zusätzliche
klinische Informationen enthalten kann, welche in den jeweiligen
einzelnen Bilddatensätze
eventuell nicht so leicht erkennbar sind. Genauer gesagt ermöglicht das
kombinierte Bild, dass Kliniker Informationen zu Form, Größe und räumlichem
Verhältnis der
anatomischen Strukturen sowie einer eventuell vorhandenen beliebigen
Pathologie erhalten.
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Außerdem kann
die Vielzahl von Bilddatensätzen,
welche über
ein einziges Bildgebungsmodalitätssystem
erfasst wurden, auch so kombiniert werden, dass ein kombiniertes
Bild generiert wird. Dieses kombinierte Bild kann es Klinikern ermöglichen, beim
Patienten Nachfolgeuntersuchungen oder aber den Vergleich eines
Bildes mit normalen Aufnahmeeigenschaften mit einem Bild von vermutlichen
Anomalien durchzuführen.
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Die
Vielzahl von erfassten Bilddatensätzen kann "registriert" werden, so dass die Bildinformationen,
die mit einer Region im Zusammenhang stehen, aus jedem Bilddatensatz
ersichtlich werden kann. Diese Bilder können dann verwendet werden,
um eine zusammengesetzte Anzeige zu generieren. Bildregistrierungstechniken
können
verwendet werden, um die Vielzahl von Bilddatensätzen, die vom Bildgebungssystem 10 über ein
Verarbeitungsmodul 18 erfasst wurden, in bestimmten Ausführungsformen
zusammenzuführen.
In einer zurzeit in Betracht gezogenen Konfiguration kann das Verarbeitungsmodul 18 eine
Registrierungsplattform 20 umfassen, wobei die Registrierungsplattform 20 so
konfiguriert sein kann, dass sie die auf Volumen basierende Registrierung
von zwei oder mehr Bilddatensätzen
unterstützt.
In dem Beispiel, das in 1 illustriert wird, ist das
Verarbeitungsmodul 18 bedienbar mit den Bilderfassungssystemen 12, 14, 16 verbunden.
Wie zuvor festgestellt, kann die Bildregistrierung als ein Prozess
definiert werden, bei dem verschiedene Bilddatensätze in ein
gemeinsames Koordinatensystem transformiert werden. Genauer gesagt
umfasst der Prozess der Bildregistrierung die Ermittlung von einer oder
mehreren geeigneten Transformationen, die verwendet werden können, um
die untersuchten Bilddatensätze
in ein gemeinsames Koordinatensystem zu transformieren. Die Transformationen
können Transformationen
wie beispielsweise, aber nicht ausschließlich, starre Transformationen,
nicht-starre Transformationen oder affine Transformationen umfassen.
Starre Transformationen können
beispielsweise, Übersetzungen,
Drehungen oder Kombinationen von diesen umfassen. Außerdem können die nicht-starren
Transformationen beispielsweise finite Elemetmodelle (FEM), B-Spline-Tranformationen, (auf
Fluidfluss basierende) Daemon-Verfahren, diffusionsbasierende Verfahren,
optische strömungbasierende
Verfahren oder auf Level-Set basierende Verfahren umfassen. Es sei
darauf hingewiesen, dass wenn einer der Bilddatensätze kontinuierlich
aktualisiert wird, wie es beispielsweise bei einem 2D- oder 3D-Echtzeit-Ultraschallbilddatensatz
der Fall ist, ein Positionserkennungssystem und/oder eine auf Bildern
basierende Analyse verwendet werden kann, um die Registrierung beizubehalten.
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Wie
hier oben beschrieben, kann die Registrierungsplattform 20 so
konfiguriert sein, dass sie die Registrierung der Vielzahl von erfassten
Bilddatensätzen
zur Gene rierung von registrierten Bilddatensätzen ermöglicht. Sobald das Bild registriert
worden ist, kann es wünschenswert
sein, die registrierten Bilddatensätze auf einem Display zu visualisieren. Daher
besteht der Bedarf an einem Prozess, der so maßgeschneidert werden kann,
dass er eine wesentlich bessere Visualisierung der registrierten
Bilddatensätze
ermöglicht.
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Gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik kann das Verarbeitungsmodul 18 so
konfiguriert sein, dass es die Anzeige von registrierten Bilddatensätzen ermöglicht.
Demnach kann das Verarbeitungsmodul 18 in einer zurzeit
in Betracht gezogen Konfiguration eine Visualisierungsplattform 22 umfassen, wobei
die Visualisierungsplattform 22 so konfiguriert sein kann,
dass sie beispielsweise eine wesentlich verbesserte Visualisierung
der registrierten Bilddatensätze
auf einem Display ermöglicht.
Die Funktionsweise der Visualisierungsplattform 22 wird
unter Bezugnahme auf 3–11 eingehender
beschrieben.
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Der
Zugriff auf und/oder die Bedienung des Verarbeitungsmoduls 18 kann über eine
Bedienerkonsole 24 erfolgen. Die Bedienerkonsole 24 kann auch
verwendet werden, um die Anzeige der registrierten Bilddatensätze, welche
vom Verarbeitungsmodul 18 generiert werden, zu ermöglichen,
was beispielsweise auf einem Display 26 und/oder einem Drucker 28 erfolgen
kann. Beispielsweise kann ein Bediener, wie beispielsweise ein Kliniker,
die Bedienerkonsole 24 nutzen, um die Art und Weise zu
bestimmen, in der das registrierte Bild und/oder das vorerfasste
Bildvolumen auf dem Display 26 visualisiert werden sollen.
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Was
nun 2 anbelangt, so wird hier ein schematisches Flussdiagramm 30 abgebildet,
das die Funktionsweise des diagnostischen Systems 10 von 1 und
genauer gesagt der Visualisierungsplattform 22 in dem Verarbeitungsmodul 18 darstellt. Mit
anderen Worten wird ein Verfahren zur Visualisierung eines registrierten
Bildes unter Verwendung des Systems 10 (siehe 1)
abgebildet. In dem Beispiel, das in 2 abgebildet
wird, kann Referenznummer 32 einen ersten Bilddatensatz
darstellen, welcher über
ein Bilderfassungssystem, wie beispielsweise das erste Bilderfassungssystem 12 (siehe 1),
erfasst wurde. Außerdem
kann Referenznummer 34 ein registriertes Bild bezeichnen.
In einer Ausführungsform
kann das registrierte Bild 34 ein registriertes Ultraschallbild
umfassen.
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Im
vorliegenden Beispiel kann der erste Bilddatensatz 32 ein
vorerfasstes Bildvolumen darstellen, wobei das vorerfasste Bildvolumen
Bilddaten umfassen kann, die eine anatomische Region des Patienten
darstellen. Außerdem
kann der erste Bilddatensatz 32 über das erste Bilderfassungssystem 12 erfasst
werden. Ferner kann das erste Bilderfassungssystem 12 ein
CT-Bildgebungssystem umfassen, das so konfiguriert ist, dass es
ein Bildvolumen erfasst, das beispielsweise die anatomische Region von
Interesse beim Patienten darstellt. Demnach kann der erste Bilddatensatz 32 CT-Bilddaten umfassen.
Genauer gesagt kann das CT-Bildvolumen 32 in einer Ausführungsform
eine Serie von parallelen Planarbildern (Schichten) umfassen, die
sich in einer Standardausrichtung in Relation zum Körper des
Patienten befinden. Beispielsweise wird eine CT-Abdominalabtastung
normalerweise durchgeführt,
während
der Patient auf dem Rücken
liegt, wobei die Schichten parallel zueinander und quer zum Patienten
verlaufen. Ferner kann der erste Bilddatensatz 32, der über das
erste Bilderfassungssystem 12 erfasst worden ist, als "Referenzbild" bezeichnet werden,
wobei das Referenzbild dasjenige Bild ist, das unverändert beibehalten
und somit als Referenz herangezogen wird. Der Referenzbilddatensatz 32 kann ein
vorerfasstes Bildvolumen darstellen. Es sei darauf hingewiesen,
dass die Begriffe Referenzbild, Referenzbilddatensatz, vorerfasstes
Bildvolumen, Referenzbildvolumen, vorerfasstes Referenzbildvolumen, Originalbild,
Quellenbild und fixiertes Bild alternativ verwendet werden können.
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Zusätzlich können die
anderen erfassten Bilder, die auf dem Referenzbild abgetragen werden sollen,
als "Fließbilder" bezeichnet werden.
Mit anderen Worten stellt das Fließbild dasjenige Bild dar, das geometrisch
transformiert wird, so dass es räumlich an
dem Referenzbild 32 ausgerichtet wird. Es sei außerdem darauf
hingewiesen, dass die Begriffe Fließbild, moving image, sensed
image und Zielbild alternativ verwendet werden können. Demnach kann ein zweiter
Bilddatensatz beispielsweise über
das zweite Bilderfassungssystem 14 erfasst werden. Ferner kann
im vorliegenden Beispiel das zweite Bilderfassungssystem 14 ein
Ultraschall-Bildgebungssystem umfassen, das so konfiguriert ist,
dass es ein Bild erfasst, das beispielsweise die anatomische Region von
Interesse darstellt. Demnach kann der zweite Bilddatensatz Ultraschallbilddaten
umfassen. Genauer gesagt können
die Ultraschallbilddaten in einer Ausführungsform zweidimensionale
(2D) Planarbilder (Schicht) umfassen. Es sei darauf hingewiesen, dass
der zweite Bilddatensatz ein 2D-Ultraschallbild umfassen kann, dass
in Echtzeit erfasst wurde. Diese 2D-Ultraschallbild kann auch als "Live"-Ultraschallbild bezeichnet werden. Alternativ
kann der zweite Bilddatensatz multiplanare oder 3D-Ultraschallbilder umfassen,
die in Echtzeit erfasst wurden.
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Des
Weiteren kann dieses Ultraschallbild mittels der Benutzung der Registrierungsplattform 20 (siehe 1)
mit dem vorerfassten Bildvolumen 32 registriert werden.
Es können
Registrierungstechniken, wie beispielsweise, aber nicht ausschließlich, starre
Transformation verwendet werden, um das Ultraschallbild mit dem
Referenzbilddatensatz 32 zu registrieren. Mit anderen Worten
kann der Ultraschallbilddatensatz geometrisch so umgewandelt werden, dass
er räumlich
an dem vorerfassten Bildvolumen 32 ausgerichtet wird. Nach
der Verarbeitung durch die Registrierungsplattform 20 kann
das registrierte Ultraschallbild 34 generiert werden. Auf
Positionssensoren und/oder Bildern beruhende Verarbeitung kann verwendet
werden, um die Registrierung der Bilddatensätze kontinuierlich aufrecht
zu erhalten, während
die Position des Live-Ultraschallbilds aktualisiert wird.
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Nach
dem Empfang des registrierten Ultraschallbildes 34 und
des entsprechenden vorerfassten Bildvolumens 32 könnte es
wünschenswert
sein, die Bilder 32, 34 zu verarbeiten, so dass
eine Visualisierung auf einem Display, wie beispielsweise dem Display 26 (siehe 1),
ermöglicht
wird, wodurch es einem Benutzer, wie beispielsweise einem Kliniker,
erlaubt wird, die Bilder 32, 34 zu visualisieren und
beispielsweise eine Diagnose zu stellen. Gemäß beispielhaften Aspekten der
vorliegenden Technik wird ein Verfahren zur Visualisierung eines
registrierten Bildes vorgestellt. Das Verfahren beginnt in Schritt 36,
in dem das registrierte Ultraschall-Fließbild 34 auf einem
ersten Abschnitt des Displays 26 angezeigt werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass in Schritt 36 das gesamte
regist rierte Ultraschall-Fließbild 34 oder
mindestens ein Abschnitt des registrierten Ultraschall-Fließbildes 34 auf
einem ersten Abschnitt des Displays 26 angezeigt werden kann.
Nachfolgend kann das vorerfasste Referenzbildvolumen 32 auf
einem zweiten Abschnitt des Displays 26 angezeigt werden,
wie durch Schritt 38 dargestellt. Auch hier kann das gesamte
vorerfasste Referenzbildvolumen 32 oder mindestens ein
Abschnitt des vorerfassten Referenzbildvolumens 32 auf
dem zweiten Abschnitt des Displays 26 angezeigt werden.
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Zusätzlich können in
einer Ausführungsform das
registrierte Ultraschallbild 34 und das vorerfasste Referenzbildvolumen 32 auf
dem Display 26 in einer nebeneinander liegenden Konfiguration
angezeigt werden, wie in dem in 3 illustrierten
Beispiel gezeigt wird. Demnach kann der zweite Abschnitt des Displays 26 im
vorliegenden Beispiel neben dem ersten Abschnitt des Displays 26 angeordnet
werden.
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Unter
Verwendung der zurzeit verfügbaren Techniken
kann das registrierte Ultraschallbild 34 neben dem Referenzbildvolumen 32 angezeigt
werden, wodurch es dem Kliniker ermöglicht wird, die zwei Bilddatensätze 32, 34 nebeneinander
zu betrachten, wobei die Bilder 32, 34 im Wesentlichen
in gleicher Ausrichtung und gleichem Maßstab angezeigt werden. Genauer
gesagt wird im Allgemeinen nur ein Abschnitt des Referenzbildvolumens 32 angezeigt,
welcher dem Ultraschallbild 34 entspricht, was in einem nachteiligen
Verlust des Kontextes für
das Ultraschallbild 34 in Bezug auf das Referenzbildvolumen 32 resultiert.
Beispielsweise kann das vorerfasste Bildvolumen 32 CT-Bilddaten
umfassen, wobei die CT-Bilddaten im Allgemeinen Bilder eines Querschnitts
des Körpers
des Patienten darstellen. Andererseits kann das Ultraschallbild 34 Ultraschalldaten umfas sen,
die über
einen Ultraschallwandler erfasst wurden, während der Wandler entlang des
Körpers des
Patienten geführt
wurde. Daher können
die CT-Bilddaten in dem vorerfassten Bildvolumen 32 vorteilhafterweise
einen in Relation zu dem Ultraschallbild 34 größeren Kontext
liefern. Wenn allerdings nur ein Abschnitt der CT-Bilddaten in dem
vorerfassten Bildvolumen 32, welches dem Ultraschallbild 34 entspricht,
zusammen mit dem Ultraschallbild 34 visualisiert wird,
so dass beide Bilder 32, 34 in einem im Wesentlichen
gleichen Maßstab
angezeigt werden, kann dieser Kontext verloren gehen.
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Die
Nachteile der zurzeit verfügbaren
Techniken können
günstigerweise überwunden
werden, indem es dem Kliniker ermöglicht wird, die Anzeige des
Referenzbilddatensatzes 32 auf dem zweiten Abschnitt des
Displays 26 selektiv zu verändern. Mit anderen Worten kann
es dem Kliniker gemäß beispielhaften
Aspekten der vorliegenden Technik ermöglicht werden, die Skala des
Referenzbildvolumens 32 so zu verändern, dass das veränderte Referenzbildvolumen
so konfiguriert ist, dass es einen wesentlich größeren Kontext für das Ultraschallbild 34 liefert,
wie in Schritt 40 dargestellt. Um ein Beispiel zu nennen
kann es dem Kliniker in einer Ausführungsform erlaubt werden,
aus dem vorerfassten Referenzbildvolumen 32 auszuzoomen,
so dass das nebeneinander liegende Ultraschallbild 34 und
das vorerfasste Bildvolumen 32 im Vergleich zueinander
im Wesentlichen gleich sind. Genauer gesagt kann das System 10 (siehe 1)
so konfiguriert sein, dass es dem Kliniker erlaubt, die Anzeige
mindestens eines Abschnittes des vorerfassten Bildvolumens 32 selektiv
zu verändern,
um einen verbesserten Kontext für das
registrierte Ultraschallbild 34 zu liefern.
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Gemäß weiteren
Aspekten der vorliegenden Technik kann das System 10 auch
so konfiguriert werden, dass es eine benutzerdefinierte Menge von zusätzlichen
Bilddaten angibt, um einen Kontext für das Ultraschallbild 34 zu
liefern. Mit anderen Worten kann der Kliniker unter Benutzung des
Systems 10 zusätzliche
Informationen zum Referenzbilddatensatz 32 aufnehmen, um
eine Perspektive zum Ultraschallbild 34 in Bezug auf den
Referenzbilddatensatz 32 zu liefern, der beispielsweise
auf dem zweiten Abschnitt des Displays 26 des Systems 10 angezeigt wird.
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Das
Verfahren zur Visualisierung des registrierten Bildes 34,
das in den Schritten 36–40 von 2 abgebildet
wird, kann unter Bezugnahme auf 3–11 besser
nachvollzogen werden. Genauer gesagt zeigen 3–11 eine
Vielzahl von Verfahren zur selektiven Veränderung der Visualisierung
des Referenzbildvolumens 32 auf dem zweiten Abschnitt des
Displays 26.
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Was
nun 3 anbelangt, so wird eine Vorderansicht 50 eines
Displays, wie beispielsweise des Displays 26 aus 1,
illustriert. Genauer gesagt wird ein Verfahren zur Visualisierung
eines registrierten Ultraschallbildes gemäß Aspekten der vorliegenden
Technik abgebildet. Referenznummer 52 kann einen ersten
Abschnitt des Displays 26 darstellen, während ein zweiter Abschnitt
des Displays 26 allgemein durch Referenznummer 54 dargestellt
werden kann. Außerdem
kann Referenznummer 56 einen Reglerabschnitt des Displays 26 kennzeichnen.
Wie zuvor festgestellt, kann ein registriertes Ultraschallbild 58 auf
dem ersten Abschnitt 52 des Displays 26 angezeigt
werden. Es sei darauf hingewiesen, dass das registrierte Ultraschallbild 58 das
Ultraschallbild 34 (siehe 2) darstellen
kann. Ebenso kann ein vorerfasstes Referenzbildvolumen 60 auf
dem zweiten Abschnitt 54 des Displays 26 visualisiert
werden. Auch hier kann das vorerfasste Referenzbildvolumen 60 das
Referenzbildvolumen 32 (siehe 2) zeigen.
Es sei darauf hingewiesen, dass in dem Beispiel, das in 3 abgebildet
wird, das registrierte Ultraschallbild 58 und das Referenzbildvolumen 60 in einer
nebeneinander liegenden Konfiguration angezeigt werden.
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Ferner
kann in dem Beispiel, das in 3 dargestellt
wird, die Angabe eines wesentlich größeren Kontextes für Ultraschallbild 58 durch
die Verwendung eines vorerfassten Bildvolumens 60 die Nachteile
umgehen, die mit den zurzeit verfügbaren Techniken verbunden
sind. Genauer gesagt kann im vorliegenden Beispiel das System 10 (siehe 1) so
konfiguriert sein, dass es dem Kliniker die Möglichkeit gibt, aus dem vorerfassten
Volumendatensatz 60 herauszuzoomen, so dass das registrierte
Ultraschallbild 58 und das vorerfasste Bildvolumen 60, welche
nebeneinander liegen, im Vergleich zueinander im Wesentlichen gleich
sind. Mit anderen Worten kann das vorerfasste Referenzbildvolumen 60 in
einem in Relation zum Ultraschallbild 58 reduzierten Maßstab visualisiert
werden. Genauer gesagt kann das registrierte Ultraschallbild 58 nun
einen Zoomfaktor aufweisen, der sich in Relation zu einem Zoomfaktor
des vorerfassten Referenzbildvolumens 60 unterscheidet.
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Gemäß weiteren
Aspekten der vorliegenden Technik kann eine benutzerdefinierte Menge
von zusätzlichen
Bilddaten integriert werden, um einen Kontext für das Ultraschallbild 58 mittels
Benutzung eines vorerfassten Bildvolumens 60 zu liefern.
Im vorliegenden Beispiel, das in 3 abgebildet
wird, kann der benutzerdefinierte Kontext über die Integration einer graphischen
Konturzeichnung 62 des registrierten Ultraschallbildes 58 auf
dem vorerfassten Bildvolumen 60 erfolgen, das auf dem zweiten
Abschnitt 54 des Displays 26 angezeigt wird. Die
Konturzeichnung 62 kann in einer Ausführungsform eine Konturzeichnung
des registrierten Ultraschallbildes 58 sein, das auf dem
ersten Abschnitt 52 des Displays 26 angezeigt
wird. Durch die Implementierung der Anzeige des registrierten Ultraschallbildes 58 und
des modifizierten vorerfassten Bildvolumens 60, wie dies
hier oben beschrieben wurde, können
beliebige Informationen in dem vorerfassten Referenzbildvolumen 60,
die außerhalb
der graphischen Konturzeichnung 62 liegen, zum Vorteil
verwendet werden, um einen anatomischen Kontext für das Ultraschallbild 58 zu
liefern. Alternativ kann anstelle der Verwendung der graphischen
Konturzeichnung 62 eine Intensität eines Bereichs außerhalb
des entsprechenden Ultraschallbereichs reduziert werden, um einen
anatomischen Kontext für
das Ultraschallbild 34 zu liefern.
-
Was
nun 4 anbelangt, wird die Vorderansicht 70 eines
Displays, wie beispielsweise des Displays 26 aus 1,
illustriert. Mit anderen Worten wird ein anderes Verfahren zur Visualisierung
eines registrierten Ultraschallbildes gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden
Technik dargestellt. Referenznummer 72 kann ein registriertes
Ultraschallbild darstellen, das auf dem ersten Abschnitt 52 des
Displays 26 gezeigt wird. In bestimmten Ausführungsformen
kann das Ultraschallbild 72 das registrierte Ultraschallbild 34 (siehe 2)
darstellen. In dem Beispiel, das in 4 illustriert
wird, kann das System 10 (siehe 1) so konfiguriert
sein, dass es dem Kliniker erlaubt, den gesamten Kontext eines vorerfassten
Referenzbildvolumens 74 zu betrachten. Auch hier kann es
sich bei dem vorerfassten Bildvolumen 74 um das vorerfasste
Bildvolumen 32 (siehe 2) handeln.
Genauer gesagt kann das vorerfasste Referenzbildvolumen 74 in
einer zuvor bestimmten Ausrichtung visualisiert werden. Die zuvor
bestimmte Ausrichtung kann in einer Ausführungsform eine im Wesentlichen
feste Ausrichtung umfassen. Es sei darauf hingewiesen, dass in einer
zurzeit in Betracht gezogen Konfiguration die Referenznummer 78 eine Konturzeichnung
des vorerfassten Bildvolumens 74 bezeichnen kann.
-
Des
Weiteren kann eine Bildebene in dem vorerfassten Referenzbildvolumen,
die im Wesentlichen mit dem registrierten Ultraschallbild 72 zusammenpasst,
extrahiert werden. Die Referenznummer 76 kann die dazupassende
Bildebene in dem vorerfassten Referenzbildvolumen 74 bezeichnen.
Zusätzlich
kann die dazupassende Bildebene 76 gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden
Technik auf dem zweiten Abschnitt 54 des Displays 26 angezeigt werden.
In dem Beispiel, das in 4 illustriert wird, wird die
dazupassende Bildebene 76 in ihrer Position in Relation
zu dem gesamten vorerfassten Bildvolumen 74 gezeigt. Mit
anderen Worten kann der dazupassende Bildplan 76 gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik bei einem Winkel innerhalb der Konturzeichnung 78 des
vorerfassten Bildvolumens 74 dargestellt werden. Folglich
können
in 4 das Ultraschallbild 72 und die entsprechende
dazupassende Bildebene 76, die aktuell in ihrer Position
innerhalb des vorerfassten Bildvolumens 74 angezeigt wird,
in einer nebeneinander liegenden Anzeigekonfiguration angezeigt
werden. Wie zuvor unter Bezugnahme auf 3 beschrieben,
kann auch eine graphische Konturzeichnung 79, welche das
Ultraschallbild 72 darstellt, über die dazupassende Bildebene 76 in
dem vorerfassten Bildvolumen 74 gelegt werden, um einen
zusätzlichen
Kontext für
das Ultraschallbild 72 zu liefern. Statt der Verwendung
der graphischen Konturzeichnung 79 kann alternativ die
Intensität
des Bereichs außerhalb
des entsprechenden Ultraschallbereichs reduziert werden, um einen
zusätzlichen
Kontext für
das Ultraschallbild 72 zu liefern.
-
Wie
bekannt sein wird, kann ein Ultraschallwandler (nicht in 4 gezeigt)
verwendet werden, um die Erfassung der Ultraschallbilddaten durchzuführen, die
eine anatomische Region von Interesse darstellen, wobei das erfasste
Ultraschallbild als Ultraschallbild 72 auf dem ersten Abschnitt 52 des
Displays 26 angezeigt werden kann. Es sei darauf hingewiesen,
dass im vorliegenden Beispiel, das in 4 dargestellt
wird, der Ultraschallwandler in einer Ebene der dazupassenden Bildebene 76 in
dem vorerfassten Bildvolumen 74 ausgerichtet ist. Wenn
außerdem
der Ultraschallwandler um ungefähr
180 Grad um die Y-Achse gedreht wird, kann eine Ausrichtung des
vorerfassten Volumenbilddatensatzes umgedreht werden, um die Beibehaltung
einer im Wesentlichen stimmigen Ausrichtung zwischen dem Ultraschallbild 72 und
der dazupassenden Bildebene 76 in dem vorerfassten Bildvolumen 74 zu
ermöglichen.
Ferner kann die Visualisierung des gesamten vorerfassten Bildvolumens 74 auf
dem zweiten Abschnitt 54 des Displays 26 in einer
relativ kleinen Anzeigegröße des vorerfassten
Bildvolumens 74 resultieren. Demnach kann das System 10 so
konfiguriert sein, dass es dem Kliniker einen benutzereinstellbaren
Zoomfaktor zur Verfügung
stellt, wobei der benutzereinstellbare Zoomfaktor verwendet werden
kann, um die Bildgröße zugunsten
des anatomischen Kontextes zu reduzieren.
-
Die
Implementierung der Anzeige des Ultraschallbildes 72, der
dazupassenden Bildebene 76 und des vorerfassten Bildvolumens 74,
wie sie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben
wird, ermöglicht es
dem Kliniker auf vorteilhafte Weise, das Ultraschallbild 72 in
Bezug auf den gesamten Kontext des vorerfassten Bildvolumens 74 zu
visualisieren, wodurch ein wesentlich verbesserter anatomischer
Kontext geliefert wird. Genauer gesagt liefern Bilddaten, die außerhalb
der graphischen Konturzeichnung 79 liegen, einen zusätzlich Kontext
für das
Ultraschallbild 72. Zusätzlich
kann der Kliniker das gesamte vorerfasste Bildvolumen 74 visualisieren.
Ferner ermöglicht
der benutzereinstellbare Zoomfaktor dem Kliniker, ein Ansichtsfeld
der Anzeige des vorerfassten Bildvolumens 74 auf dem zweiten
Abschnitt 54 des Displays 26 einzustellen, wodurch
ein wesentlich besserer anatomischer Kontext geliefert wird.
-
5 illustriert
eine Vorderansicht 80 eines Displays, wie beispielsweise
des Displays 26 aus 1. Genauer
gesagt wird ein weiteres Verfahren zur Visualisierung eines registrierten
Ultraschallbildes gemäß weiteren
Aspekten der vorliegenden Technik dargestellt. In einer zurzeit
in Betracht gezogen Konfiguration kann mindestens ein Abschnitt
des vorerfassten Bildvolumens in einer zuvor bestimmten Ausrichtung
visualisiert werden, wobei die zuvor bestimmte Ausrichtung keine
im Wesentlichen feste Ausrichtung umfasst. Mit anderen Worten kann
im vorliegenden Beispiel ein registriertes Ultraschallbild 82 in
einer nebeneinander liegenden Konfiguration zusammen mit der dazupassenden
Bildschicht in dem entsprechenden vorerfassten Bildvolumen angezeigt
werden. Auch hier kann das System 10 (siehe 1),
wie zuvor unter Bezugnahme auf 4 beschrieben,
so konfiguriert sein, dass es eine Bildebene in dem vorerfassten
Referenzbildvolumen extrahiert, die im Wesentlichen mit dem registrierten
Ultraschallbild 82 zusam menfällt. Die dazupassende Bildebene
in dem vorerfassten Referenzbildvolumen kann allgemein durch Referenznummer 84 dargestellt
werden. Zusätzlich
kann gemäß weiteren
Aspekten der vorliegenden Technik die dazupassende Bildebene 84 auf
dem zweiten Abschnitt 54 des Displays 26 angezeigt
werden. Ferner kann in dem Beispiel, das in 5 illustriert
wird, die dazupassende Bildebene 84 so ausgerichtet sein,
dass die dazupassende Bildebene 84 im Wesentlichen parallel
zum Display 26 liegt. Folglich kann in 5 das
Ultraschallbild 82 in einer nebeneinander liegenden Anzeigekonfiguration
zusammen mit der entsprechenden dazupassenden Bildebene 84 in
dem vorerfassten Bildvolumen angezeigt werden. Wie zuvor unter Bezugnahme
auf 3–4 beschrieben,
kann eine Konturzeichnung 86, welche das registrierte Ultraschallbild 82 darstellt, über die
dazupassende Bildebene 84 gelegt werden, um einen zusätzlichen Kontext
für das
Ultraschallbild 82 in dem vorerfassten Bildvolumen zu liefern.
Alternativ kann anstelle der Benutzung einer graphischen Konturzeichnung 86 eine
Intensität
des Bereichs außerhalb
des entsprechenden Ultraschallbereichs reduziert werden, um einen
verbesserten anatomischer Kontext für das Ultraschallbild 82 zu
gewährleisten.
-
Gemäß weiteren
Aspekten der vorliegenden Technik kann eine Vielzahl von Bildebenen
aus dem vorerfassten Bildvolumen verwendet werden, um einen anatomischen
Kontext für
ein registriertes Ultraschallbild zu liefern. Wie bekannt sein wird,
kann ein Ultraschallbild ein 2D-Bild umfassen, während ein vorerfasstes Bildvolumen
ein dreidimensionales (3D) Volumen umfasst.
-
Demnach
kann in einer Ausführungsform das
registrierte Ultraschallbild gleichzeitig mit einer oder mehreren
Bild ebenen aus dem entsprechenden vorerfassten Referenzbildvolumen
angezeigt werden, welche das Ultraschallbild durchschneiden. Des Weiteren
kann in bestimmten Ausführungsformen das
Zentrum des Ultraschallbildes als ein Überschneidungspunkt zwischen
dem Ultraschallbild und dem vorerfassten Bildvolumen ausgewählt werden. Nachfolgend
können
eine oder mehrere Überschneidungsebenen
in dem vorerfassten Bildvolumen, welche durch den Überschneidungspunkt
verlaufen, ausgewählt
werden, um einen anatomischen Kontext für das Ultraschallbild zu liefern.
Alternativ kann der Kliniker einen Überschneidungspunkt auf dem
Ultraschallbild und danach eine oder mehrere Bildebenen in dem vorerfassten
Bildvolumen auswählen,
die durch den benutzerausgewählten Überschneidungspunkt
verlaufen. Gemäß weiteren
Aspekten der vorliegenden Technik können eine oder mehr Bildebenen
in dem vorerfassten Bildvolumen, die im Wesentlichen parallel zum
Ultraschallbild verlaufen, gleichzeitig mit dem Ultraschallbild
angezeigt werden. Zusätzlich
kann das Ultraschallbild in einer nebeneinander liegenden Konfiguration
mit einem Volumenrendering des gesamten vorerfassten Bildvolumens oder
Teilen von diesem angezeigt werden.
-
Was
nun 6 anbelangt, wird eine Vorderansicht 90 eines
Displays, wie beispielsweise des Displays 26 (siehe 1),
illustriert. Genauer gesagt wird ein weiteres Verfahren zur Visualisierung
eines registrierten Ultraschallbildes gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden
Technik abgebildet. Referenznummer 92 kann ein registriertes
Ultraschallbild darstellen, während
ein vorerfasstes Bildvolumen allgemein durch die Referenznummer 98 bezeichnet werden
kann. In einer zurzeit in Betracht gezogenen Konfiguration kann
eine dazupassende Bildschicht, die im Wesentlichen mit dem Ultraschallbild 92 zusammenfällt, aus
dem vorerfassten Bildvolumen 98 extrahiert werden. Die
extrahierte dazupassende Bildschicht und das Ultraschallbild 92 können kombiniert
werden, so dass ein kombiniertes Bild generiert wird. Genauer gesagt
kann die dazupassende Bildschicht koloriert werden. Mit anderen
Worten kann die dazupassende Bildschicht unter Verwendung einer
Standard-Graudarstellung wiedergegeben werden. In dem Beispiel,
das in 6 illustriert wird, kann Referenznummer 94 eine
kolorierte dazupassende Bildschicht in dem vorerfassten Bildvolumen 98 darstellen.
Nachfolgend kann die kolorierte dazupassende Bildschicht 94 mit
dem Grau-Ultraschallbild 92 kombiniert werden, um ein Kombinations- oder Überlagerungsbild 96 zu
erzeugen. Alternativ kann das Ultraschallbild 92 koloriert
und mit dem vorerfassten Bildvolumen 98 kombiniert werden,
wobei das vorerfasste Bildvolumen 98 ein Grauskalenbild umfasst.
-
Des
Weiteren können
auch Informationen extrahiert werden, die mit der dazupassenden
Bildschicht 94 im Zusammenhang stehen. Die extrahierten
Informationen können
auch mit dem Ultraschallbild 92 kombiniert werden, um ein
kombiniertes Bild zu generieren. Nachfolgend kann das auf diese
Weise generierte kombinierte Bild beispielsweise auf dem ersten
Abschnitt 52 des Displays 26 angezeigt werden.
-
Diese
kombinierten Bilder können
auf dem Display 26 visualisiert werden, um einen wesentlich besseren
anatomischen Kontext für
das Ultraschallbild 92 zu liefern. Ferner kann in einer
zurzeit in Betracht gezogen Konfiguration dieses kombinierte Bild 96 auf
dem ersten Abschnitt 52 des Displays 26 angezeigt
werden. Wie zuvor unter Bezugnahme auf 3–5 beschrieben,
kann ein Konturzeichnung 100, welche das Ultraschallbild 92 darstellt, über das
vor erfasste Bildvolumen 98 gelegt werden, um einen zusätzlichen
Kontext für
das Ultraschallbild 92 in dem vorerfassten Bildvolumen 98 zu
liefern.
-
Gemäß weiteren
Aspekten der vorliegenden Technik wird ein weiteres Verfahren zur
Visualisierung eines registrierten Ultraschallbildes vorgestellt. Wie
bekannt sein wird, handelt es sich bei dem B-Modus- oder Grauskalenbild
bei der normalen Ultraschallabtastung um eine anatomische Darstellung. Zusätzlich hat
Ultraschall die Fähigkeit,
unter Verwendung von Farb-Doppler, Power-Doppler, Kontrast, Pulsatile-Flow-Detection
und Colorize-B-Flow (nicht in 6 gezeigt)
vaskuläre
Fließinformationen zu
generieren. Diese Fließinformationen
können
als Überlagerung
auf einem Ultraschall-B-Modus-Bild 92 angezeigt werden.
Bei auf Volumen beruhendem Ultraschall kann diese Farbüberlagerung über das
Ultraschallbild 92 der entsprechenden dazupassenden Schicht,
die vorerfasste Volumenbildschicht 98 oder beide gelegt
werden. Zusätzlich
kann eine graphische Biopsieüberlagerung
(nicht in 6 gezeigt) mit dem Ultraschallbild 92,
dem vorerfassten Bildvolumen 98 oder beiden kombiniert
werden.
-
Wie
bekannt sein wird, können
Ultraschallbilddaten, die eine anatomische Region von Interesse
darstellen, auch mittels Benutzung eines Volumenwandlers oder eines
multiplanaren Wandlers erfasst werden. Folglich können mehrere
Ultraschallebenen, welche eine anatomische Region von Interesse
darstellen, gleichzeitig erfasst werden. So können die auf diese Weise gewonnenen
mehreren Ultraschallbilder auf dem ersten Abschnitt 52 des
Displays 26 angezeigt werden, während die entsprechenden dazupassenden
Schichten vom vorerfassten Bildvolumen 98 beispielsweise
auf dem zweiten Abschnitt 54 des Displays 26 angezeigt
werden können.
Es sei darauf hingewiesen, dass die verschiedenen Techniken, die
hier unter Bezugnahme auf 3–6 beschrieben
wurden, gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik auch auf diese Fälle, in denen mehrere Bilder
vorliegen, ausgeweitet werden können.
-
Ferner
kann auch ein Volumenultraschallwandler verwendet werden, um eine
volumetrische Ansicht der Ultraschallbilddaten zu generieren, welche
eine anatomische Region von Interesse darstellen. Die volumetrische
Ansicht kann beispielsweise Rendering umfassen. Gemäß eines
weiteren Aspektes der vorliegenden Technik kann das so generierte Rendering
in einer nebeneinander liegenden Konfiguration zusammen mit einem
Rendering eines entsprechenden vorerfassten Bildvolumens angezeigt werden,
wobei das vorerfasste Bildvolumen dieselbe anatomische Region von
Interesse darstellt. Alternativ kann das Rendering des Ultraschallbildes
in einer nebeneinander liegenden Konfiguration mit einer oder mehreren
Bildebenen vom vorerfassten Bildvolumen angezeigt werden. Mit anderen
Worten kann das Rendering des Ultraschallbildes auf dem ersten Abschnitt 52 des
Displays 26 angezeigt werden, während die entsprechende eine
oder mehrere Ebenen vom vorerfassten Bildvolumen auf dem zweiten
Abschnitt 54 des Displays 26 angezeigt werden
können.
-
Typischerweise
können
zwei oder mehr Bildebenen, die eine anatomische Region von Interesse darstellen,
gleichzeitig über
einen multiplanaren Wandler oder Volumenwandler erfasst werden.
In bestimmten Ausführungsformen
können
diese Bildebenen zwei senkrechte Ebenen, wie beispielsweise eine
A-Ebene und eine B-Ebene, umfassen. In bestimmten anderen Ausführungsformen
könnte
es auch wünschenswert
sein, eine dritte orthogonale Ebene, wie beispielsweise eine C-Ebene, zu erfassen,
wobei die C-Ebene im Allgemeinen im Wesentlichen parallel zu einer
Fläche
des Wandlers verläuft. Allerdings
könnte
es sein, dass die Erfassung der C-Ebene für die Echtzeitabtastung nicht
praktisch ist, da die Erfassung der C-Ebene die Erfassung eines gesamten
Volumens von Informationen zur Gewinnung der gewünschten Daten beinhalten kann.
Diese Unzulänglichkeit
kann gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik auf vorteilhafte Weise umgangen werden.
Demnach kann der Ultraschallwandler in einer Ausführungsform
so konfiguriert sein, dass er die A-Ebene und die B-Ebene erfasst
und anzeigt. Die C-Ebene kann vom entsprechenden vorerfassten Bildvolumendatensatz
gewonnen und zusammen mit der A-Ebene und B-Ebene der Ultraschallbilddaten angezeigt
werden. Das System 10 (siehe 1) kann
auch so konfiguriert sein, dass es dem Kliniker erlaubt, die Tiefe
der C-Ebene zu spezifizieren.
-
Des
Weiteren kann unter bestimmten Bedingungen eine wesentlich verbesserte
Bildqualität
erwünscht
sein. Demnach kann das System 10 (siehe 1)
auch so konfiguriert sein, dass es dem Kliniker ermöglicht,
eine beliebige aus A-Ebene, B-Ebene oder C-Ebene aus dem vorerfassten
Volumendatensatz zu erfassen und anzuzeigen, um die gewünschte Bildqualität zu gewährleisten.
Durch die Implementierung der Visualisierung des Ultraschallbildes
und der vorerfassten Bildvolumen, wie hier oben beschrieben, kann
die Bildqualität
verbessert werden, insbesondere wenn der Referenzvolumendatensatz mit
derselben Ultraschallsonde aus einem anderen Winkel vorerfasst wird,
um Schattierung oder andere Bildartefakte zu vermeiden.
-
Wie
hier unter Bezugnahme auf 3–6 beschrieben
wurde, kann ein graphischer Indikator und/oder im Bild eingebetteter
Indikator des Bereichs, welcher direkt dem Ultraschallbildbereich
entspricht, auf dem vorerfassten Bildvolumen platziert werden, wodurch
ein besserer anatomischer Kontext für das registrierte Ultraschallbild
geliefert und eine verbesserte Visualisierung ermöglicht wird. In
den Beispielen von 3–6 umfasst
ein Beispiel für
eine graphische Indikation eine graphische Konturzeichnung des Ultraschallbildbereichs,
der in dem Bild, welches das vorerfasste Bildvolumen darstellt,
enthalten ist. Diese im Bild eingebetteten Indikationen können vorteilhaft
verwendet werden, um die Visualisierung des Ultraschallbildes und
des vorerfassten Bildvolumens zu verbessern. Demnach wird gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik eine Vielzahl von im Bild eingebetteten
Indikationen geliefert.
-
Um
ein Beispiel zu nennen, können
die im Bild eingebetteten Indikation beinhalten, dass die Bilddaten
in dem vorerfassten Bildvolumen, das dem Ultraschallbild entspricht,
in einer ersten Farbe dargestellt werden, während andere Bilddaten in dem vorerfassten
Bildvolumen in einer zweiten Farbe dargestellt werden, wobei sich
die zweite Farbe von der ersten Farbe unterscheidet. Alternativ
können
die Bilddaten im vorerfassten Volumen, das dem Ultraschallbild entspricht,
in einer ersten Farbschattierung dargestellt werden, während andere
Bilddaten in dem vorerfassten Bildvolumen in einer zweiten Schattierung
derselben Farbe dargestellt werden können, wobei sich die zweite
Schattierung von der ersten Schattierung unterscheidet. Gemäß weiteren Aspekten
der vorliegenden Technik kann ein Verfahren zur Visualisierung des
registrierten Bildes die transparen te Überlagerung der Ultraschallbilddaten über einen
entsprechenden Teil des vorerfassten Bildvolumens umfassen.
-
Ferner
wird das 2D-Ultraschallbild bei der gleichzeitigen Überlagerungsansicht
typischerweise mit einer entsprechenden dazupassend Bildschicht in
dem vorerfassten Bildvolumen kombiniert. Beispielsweise kann die
gleichzeitige Überlagerung durch
die Kolorierung von entweder Ultraschallbild oder dem vorerfassten
Bildvolumen generiert werden. Zusätzlich kann eine bestimmte
Transparenz verwendet werden, um es dem Kliniker zu ermöglichen,
beide Bilddatensätze
zu betrachten. Alternativ kann ein Kombinationsalgorithmus verwendet
werden, um die beiden Bilder an jedem Punkt zu kombinieren.
-
Bei
zurzeit verfügbaren
Techniken wird die Uberlagerungsansicht typischerweise mit einer gleichzeitigen
daneben liegenden Ansicht des vorerfassten Bildvolumens kombiniert,
wobei ein kombiniertes Bild auf einem ersten Abschnitt eines Displays
und die unkombinierte vorerfasste Volumenschicht auf einem zweiten
Abschnitt des Displays angezeigt wird. In bestimmten Fällen kann
die 2D-Ultraschall-Bildschicht
einen Bereich umfassen, der im Vergleich zu einem Bereich, welcher
von der entsprechenden dazupassenden Bildschicht in dem vorerfassten
Bildvolumen abgedeckt wird, relativ klein ist. Gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik kann bei der Kombination des Ultraschallbildes
mit der entsprechend dazupassenden Bildschicht aus dem vorerfassten
Bildvolumen ein in Relation größerer Schichtbereich
verwendet werden, wodurch ein wesentlich größerer anatomischer Kontext
für das
Ultraschallbild geliefert wird.
-
Die
Kombination der Überlagerungsansicht mit
der nebeneinander liegenden Ansicht hängt von dem verfügbaren Bildschirmraum
auf dem Display ab. Mit anderen Worten führt die gleichzeitige Anzeige
des kombinierten Bildes und der entsprechenden dazupassenden Bildschicht
aufgrund des begrenzten Platzes auf dem Display ungünstigerweise
dazu, dass die Bilder teilweise abgeschnitten oder in einer relativ
kleinen Größe angezeigt
werden, oder beidem. Wie bekannt ist, enthält ein kombiniertes Bild Information
vom Ultraschallbild und der entsprechenden dazupassenden Bildschicht
in dem vorerfassten Bildvolumen. Dieser Nachteil kann gemäß Aspekten der
vorliegenden Technik überwunden
werden. Genauer gesagt kann gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik nur das überlagerte kombinierte Bild
auf der gesamten Bildschirmfläche
des Displays 26 angezeigt werden, wodurch die Anzeige eines
nicht abgeschnittenen, überlagerten
kombinierten Bildes ermöglicht
wird. Zusätzlich
kann das überlagerte
Bild in einer wesentlich größeren Größe angezeigt
werden. 7 illustriert eine Vorderansicht 110 eines
Displays, wie beispielsweise des Displays 26 (siehe 1).
Genauer gesagt wird ein weiteres Verfahren zur Visualisierung eines
registrierten Ultraschallbildes gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Technik
abgebildet. Demnach kann ein kombiniertes Bild, wie beispielsweise
das kombinierte Bild 96 (siehe 6), auf
dem gesamten Bildschirm des Displays 26 angezeigt werden.
Wie zuvor festgestellt, umfasst das kombinierte Bild 96 eine
Farbüberlagerung 94 (siehe 6),
die über
das Ultraschallbild 92 (siehe 6) gelegt
wird.
-
Gemäß weiteren
Aspekten der vorliegende Technik kann das System 10 mit
einem Regler ausgestattet werden (siehe 1), wobei
der Regler so konfiguriert sein kann, dass er dem Kliniker ermöglicht,
zwischen nur der Visualisierung des 2D-Ultraschallbildes, nur der
dazupassenden Bildschicht im vorerfassten 3D-Bildvolumen oder nur
einer gewünschten
Mischung aus 2D-Ultraschallbild und dazupassender Bildschicht in
dem vorerfassten Bildvolumen umzuschalten. Die Funktionsweise des
Reglers kann unter Verweis auf 8–10 besser nachvollzogen
werden.
-
Was
nun 8 anbelangt, so wird hier ein Blockdiagramm 120 abgebildet,
das ein Bilderfassungssystem illustriert, welches für die Benutzung mit
dem diagnostischen System 10 (siehe 1) konfiguriert
ist. Das System 120 kann so konfiguriert sein, dass es
Bilddaten von einem Patienten 122 über eine Bilderfassungsvorrichtung 124 erfasst.
Die Referenznummer 126 kann eine Tabelle darstellen, die
für die
Unterstützung
bei der Positionierung des Patienten 122 zum Zwecke einer
Bildgebungssitzung konfiguriert ist. In einer Ausführungsform
kann die Bilderfassungsvorrichtung 124 eine Sonde umfassen,
wobei die Sonde eine invasive Sonde beziehungsweise eine nicht-invasive
oder eine externe Sonde, wie beispielsweise eine externe Ultraschallsonde,
umfassen kann, welche für
die Unterstützung der
Erfassung von Bilddaten konfiguriert ist. In bestimmten anderen
Ausführungsformen
können
Bilddaten über
einen oder mehrere Sensoren (nicht in 8 gezeigt)
erfasst werden, welche auf dem Körper
des Patienten 122 angeordnet werden können. Um ein Beispiel zu nennen,
können
die Sensoren physiologische Sensoren (nicht gezeigt) wie beispielsweise
Elektrokardiogramm(EKG)-Sensoren und/oder Positionssensoren wie
beispielsweise elektromagnetische Feldsensoren oder Inertialsensoren umfassen.
Diese Sensoren können
bedienbar mit einer Datenerfassungsvorrichtung, wie beispielsweise einem
Bildgebungssystem verbunden sein, was beispielsweise über Leitungen
(nicht in 8 gezeigt) erfolgen kann.
-
Das
System 120 kann auch ein Bilderfassungssystem 128,
wie beispielsweise, aber nicht ausschließlich, ein medizinisches Bildgebungssystem
umfassen, das in einer funktionalen Verbindung mit der Bilderfassungsvorrichtung 124 steht.
In einer Ausführungsform
kann das medizinische Bildgebungssystem 128 ein Ultraschall-Bildgebungssystem umfassen.
Es sei darauf hingewiesen, dass obwohl die im Folgenden illustrierten
beispielhaften Ausführungsformen
im Zusammenhang mit einem medizinischen Bildgebungssystem beschrieben
werden, andere Bildgebungssysteme und Anwendungen wie beispielsweise
industrielle Bildgebungssysteme und nicht-destruktive Evaluations- und Inspektionssysteme,
wie beispielsweise Pipelineinspektionssysteme oder Flüssigreaktorinspektionssysteme,
ebenfalls in Betracht gezogen werden. Zusätzlich können die im Folgenden illustrierten
und beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen auch in Multimodalitäts-Bildgebungssystemen
Anwendung finden, bei welchen die Ultraschallbildgebung im Zusammenhang
mit anderen Bildgebungsmodalitäten,
Positionstrackingsystemen oder anderen Sensorsystemen eingesetzt
wird. Des weiteren sei darauf hingewiesen, dass obwohl die im Folgenden
illustrierten beispielhaften Ausführungsformen im Zusammenhang mit
einem medizinischen Bildgebungssystem, wie beispielsweise, aber
nicht ausschließlich,
einem Ultraschall-Bildgebungssystem, einem optischen Bildgebungssystem,
einem CT-Bildgebungssystem, einem MR-Bildgebungssystem, einem Röntgen-Bildgebungssystem
oder einem PET Bildgebungssystem, oder einer Kombination von diesen,
beschrieben werden, auch andere Bildgebungssysteme, wie beispielsweise,
aber nicht ausschließlich,
ein Pipelineinspektionssystemsystem, ein Flüssigreak torinspektionssystem,
ein Produktionsinspektionssystem oder andere Bildgebungssysteme
gemäß Aspekten der
vorliegenden Technik in Betracht gezogen werden.
-
In
einer zurzeit in Betracht gezogen Konfiguration kann das medizinische
Bildgebungssystem 128 ein Erfassungssubsystem 130 und
ein Verarbeitungssubsystem 132 umfassen. Ferner kann das
Erfassungssubsystem 130 des medizinischen Bildgebungssystems 128 so
konfiguriert sein, dass es über eine
Bilderfassungsvorrichtung 124 Bilddaten erfasst, die eine
oder mehrere anatomische Regionen von Interesse beim Patienten 122 darstellen.
Die vom Patienten 122 erfassten Bilddaten können dann
vom Verarbeitungssubsystem 132 verarbeitet werden.
-
Zusätzlich können die
Bilddaten, die vom medizinischen Bildgebungssystem 128 erfasst und/oder
verarbeitet werden, dazu verwendet werden, einen Kliniker bei der
Identifizierung von Krankheitszuständen, der Einschätzung des
Behandlungsbedarfs, der Bestimmung von geeigneten Behandlungsoptionen,
der Durchführung
einer Interventionsprozedur und/oder der Überwachung des Behandlungseffekts
auf Krankheitszustände
zu unterstützen. In
bestimmten Ausführungsformen
kann das Verarbeitungssubsystem 132 mit einem Speichersystem, wie
beispielsweise einem Datenlager 134, verbunden sein, wobei
das Datenlager 134 für
den Empfang von Bilddaten konfiguriert ist.
-
Ferner
kann das medizinische Bildgebungssystem 128, wie in 8 illustriert,
ein Display 136 und eine Benutzerschnittstelle 138 umfassen.
Allerdings können
sich in bestimmten Ausführungsformen,
wie beispielsweise bei einem Touchscreen, das Display 136 und
die Benutzerschnittstelle 138 überschneiden. In einigen Ausführungsformen
können das
Display 136 und die Benutzerschnittstelle 138 einen
gemeinsamen Bereich umfassen. Es sei darauf hingewiesen, dass das
Display das Display 26 (siehe 1) umfassen
kann. Zusätzlich
kann die Benutzerschnittstelle 138 eine Bedienerkonsole 24 (siehe 1)
umfassen. Gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik kann das Display 136 des medizinischen Bildgebungssystems 128 so
konfiguriert sein, dass es ein Bild anzeigt, welches von dem medizinischen Bildgebungssystem 128 auf
der Grundlage der Bilddaten, welche über die Bilderfassungsvorrichtung 124 erfasst
wurden, generiert wurde. Zusätzlich
kann das Display 136 so konfiguriert sein, dass es ein
vorerfasstes Bildvolumen, wie beispielsweise den Referenzbilddatensatz 52 (siehe 2),
anzeigt. Das Display 136 kann auch so konfiguriert sein,
dass es die Visualisierung eines registrierten Bildes, wie beispielsweise
des registrierten Bildes 34 (siehe 2), ermöglicht.
-
Zusätzlich kann
die Benutzerschnittstelle 138 des medizinischen Bildgebungssystems 128 eine
menschliche Schnittstellenvorrichtung (nicht gezeigt) umfassen,
die so konfiguriert ist, dass sie es dem Kliniker ermöglicht,
die auf dem Display 136 angezeigten Bilddaten zu betrachten.
-
Die
menschliche Schnittstellenvorrichtung kann eine mausähnliche
Vorrichtung, eine Steuerkugel, einen Joystick, einen Eingabestift
oder ein Touchscreen umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie
es dem Kliniker ermöglichen,
eine oder mehrere Regionen von Interesse zu identifizieren. Allerdings können, wie
bekannt sein wird, auch andere menschliche Schnittstellenvorrichtungen,
wie beispielswei se, aber nicht ausschließlich, ein Touchscreen, verwendet
werden. Ferner kann gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik die Benutzerschnittstelle 138 so
konfiguriert sein, dass sie dem Kliniker Unterstützung bei der Navigation durch
die Bilder bietet, welche vom medizinischen Bildgebungssystem 128 erfasst
worden sind. Zusätzlich
kann die Benutzerschnittstelle 138 so konfiguriert sein,
dass sie beispielsweise die Durchführung der Visualisierung des
registrierten Ultraschallbildes und des entsprechenden vorerfassten Bildvolumens
oder der dazupassenden Bildschicht in dem vorerfassten Bildvolumen
unterstützt.
-
Gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik kann das Bildgebungssystem 128 ein
Reglersubsystem 140 umfassen, das so konfiguriert ist,
dass es dem Kliniker ermöglicht,
zwischen nur der Visualisierung des 2D-Ultraschallbildes, des vorerfassten
Bildvolumens oder einer gewünschten
Mischung aus 2D-Bild und vorerfasstem Bildvolumen umzuschalten.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Visualisierung der Bilder die
Visualisierung des gesamten vorerfassten Bildvolumens oder mindestens
eines Abschnittes des vorerfassten Bildvolumens umfassen kann. Der
mindestens eine Abschnitt des vorerfassten Bildvolumens kann eine
dazupassende Bildschicht in dem vorerfassten 3D-Bildvolumen umfassen,
wobei die dazupassende Bildschicht dem Ultraschallbild entspricht.
-
Was
weiterhin 8 betrifft, wird in einer zurzeit
in Betracht gezogenen Konfiguration das Reglersubsystem 140 so
illustriert, dass es bedienbar mit der Benutzerschnittstelle 138 verbunden
ist. Im vorliegenden Beispiel kann der Kliniker das Reglersubsystem 140 mittels
Verwendung der Benutzerschnittstelle 138 bedienen.
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In 9 ist
eine Vorderansicht 150 der Benutzerschnittstelle 138 (siehe 8)
abgebildet. Im vorliegenden Beispiel kann die Benutzerschnittstelle 138 weitere
Regler 151 umfassen. Die Benutzerschnittstelle 138 kann
auch Regler 152 umfassen, die so konfiguriert sind, dass
sie dem Kliniker erlauben, das Reglersubsystem 140 zu bedienen.
Um ein Beispiel zu nennen, können
die Regler 152 einen Drehregler 154 umfassen.
In einer zurzeit in Betracht gezogen Konfiguration kann der Drehregler 154 so
konfiguriert sein, dass er den Kliniker dabei unterstützt, zwischen
der Ansicht nur des 2D-Ultraschallbildes, nur der Ansicht des 3D
vorerfassten Bildvolumens oder der Ansicht einer gewünschten
Mischung aus 2D-Bild und vorerfasstem Bildvolumen umzuschalten.
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In
einer zurzeit in Betracht gezogen Konfiguration kann der Drehregler 154 so
konfiguriert sein, dass er drei Positionseintellungen umfasst, wobei
die Positionseinstellungen so konfiguriert sein können, dass
sie einem aus nur der Ansicht des 2D Ultraschallbildes, nur der
Ansicht des 3D vorerfassten Bildvolumens oder der Ansicht einer
gewünschten Mischung
aus 2D-Bild und dem vorerfassten Bildvolumen entsprechen. Demnach
kann der Drehregler 154 so konfiguriert sein, dass er eine
erste Positionseinstellung 156, eine zweite Positionseinstellung 158 und
eine dritte Positionseinstellung 160 umfasst. Wenn der
Kliniker den Drehregler 154 in der ersten Positionseinstellung 156 positioniert,
kann das medizinische Bildgebungssystem 128 (siehe 8)
so konfiguriert sein, dass es nur das registrierte 2D-Ultraschallbild
anzeigt. Ferner kann das medizinische Bildgebungssystem 128 so
konfiguriert sein, dass es nur ein vorerfasstes Bildvolumen oder
mindestens einen Abschnitt des vorerfassten Bildvolumens, wie beispielsweise, aber
nicht ausschließlich,
eine dazupassende Bildschicht, anzeigt, wenn der Kliniker den Drehregler 154 in
die zweite Positionseinstellung 158 bringt. Wenn der Kliniker
den Drehregler 154 in der dritten Positionseinstellung 160 positioniert,
kann das medizinische Bildgebungssystem 128 zusätzlich so konfiguriert
sein, dass es eine gewünschte
Mischung aus Ultraschallbild und der dazupassenden Bildschicht in
dem vorerfassten Bildvolumen anzeigt. Durch die Implementierung
des Drehreglers 154, wie sie hier beschrieben wird, kann
der Kliniker mühelos die
drei Displayeinstellungen durchlaufen.
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Alternativ
kann der Drehregler 154 gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden
Technik so konfiguriert sein, dass er gedrückt und/oder gedreht werden
kann. Das Drücken
des Drehreglers 154 kann so konfiguriert sein, dass das
System 10 dadurch nur die Ansicht des 2D Ultraschallbildes,
nur die Ansicht des vorerfassten 3D-Bildvolumens oder die Ansicht einer
gewünschten
Mischung aus 2D-Bild und vorerfasstem Bildvolumen zyklisch durchläuft. Wenn
der Drehregler 154 auf die Position der Betrachtung einer gewünschten
Mischung aus 2D-Bild und dem vorerfassten Bildvolumen eingestellt
ist, kann die Drehung des Drehreglers 154 zusätzlich so
konfiguriert sein, dass dadurch eine Anpassung einer gewünschten Mischung
des Ultraschallbildes und des vorerfassten Bildvolumens in dem kombinierten
Bild erzielt wird.
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In
einer anderen Ausführungsform
kann die Benutzerschnittstelle 138 drei separate Regler
umfassen, um es dem Kliniker zu ermöglichen, zwischen den Ansichten
der drei Bilder umzuschalten. Was 10 anbelangt,
wird eine Vorderansicht 170 einer anderen Ausführungsform
der Benutzerschnittstelle 138 (siehe 8)
illustriert. Die Benutzer schnittstelle 138 wird mit anderen
Reglern 171 gezeigt. Außerdem kann die Benutzerschnittstelle 138 auch
Regler 172 umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie
dem Kliniker erlauben, das Reglersubsystem 140 zu bedienen.
Um ein Beispiel zu nennen, wird in der in 10 illustrierten
Ausführungsform
das Reglersubsystem 140 mitsamt drei separaten Knöpfen dargestellt,
um es dem Kliniker zu erlauben, zwischen nur der Betrachtung des
2D-Ultraschallbilds, nur der Betrachtung des vorerfassten 3D-Bildvolumens
oder der Betrachtung der gewünschten
Mischung aus 2D-Bild und der dazupassender Bildschicht in dem vorerfassten
Bildvolumen umzuschalten. Folglich kann der Kliniker im vorliegenden
Beispiel, sofern nur eine Anzeige des 2D-Ultraschallbildes erwünscht ist, einen
Ultraschallbildanzeigeknopf 174 auswählen. Ebenso kann der Kliniker,
wenn nur eine Anzeige der dazupassenden Bildschicht gewünscht ist,
ein Knopf zur Anzeige des vorerfassten Bildes 176 auswählen. Wenn
allerdings die Anzeige einer gewünschten
Mischung aus Ultraschallbild und vorerfasstem Bildvolumen erfolgen
soll, kann der Kliniker einen Kombinationsbildanzeigeknopf 178 bedienen.
Auch hier kann der Kliniker durch die Implementierung der Regler 172,
wie sie oben beschrieben worden ist, mühelos zwischen den verschiedenen
Anzeigen auswählen, indem
er einen der drei Knöpfe 174, 176, 178.
auswählt
Wie hier unter Bezugnahme auf 9–10 beschrieben,
kann der Kliniker zwischen nur der Ansicht des 2D-Ultraschallbildes,
nur der Ansicht des vorerfassten 3D-Bildvolumens oder der Ansicht einer gewünschten
Mischung aus 2D-Bild und der dazupassenden Bildschicht des vorerfassten
Bildvolumens auswählen.
Gemäß eines
weiteren Aspekts der vorliegenden Technik wird ein Verfahren zur
Ermöglichung
der Generierung der gewünschten
Mischung aus 2D- Ultraschallbild
und entsprechender dazupassender Bildschicht vorgestellt.
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Wie
bekannt sein wird, ist der Entwurf eines Verfahrens, das so konfiguriert
ist, dass es ein kombiniertes Bild generiert, welches eine gewünschte Mischung
aus 2D-Ultraschallbild
und vorerfasstem Bildvolumen darstellt, von herausragender Bedeutung, das
die Akzeptanz der Anzeige eines einzelnen überlagerten kombinierten Bildes
gegenüber
der gleichzeitigen nebeneinander liegenden Anzeige des Ultraschallbildes
und des entsprechenden vorerfassten Bildvolumens von der Qualität des kombinierten
Bildes abhängen
kann. Gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik wird ein Verfahren zur Generierung eines
kombinierten Bildes vorgestellt. Genauer gesagt kann es dem Kliniker
ermöglicht
werden, einen Intensitätsbereich
der Bilddaten von dem vorerfassten Bildvolumen auszuwählen, der
mit dem Ultraschallbild kombiniert werden soll, so dass das kombinierte Bild
generiert wird. In einer Ausführungsform
kann der Kliniker einen einfachen Regler benutzen, um eine absolute
Intensität
des vorerfassten Bildvolumens auszuwählen. Zusätzlich kann der Kliniker auch
eine niedrigere Schwelle T1 und eine höhere Schwelle T2 festlegen.
Nachfolgend kann der Kliniker festlegen, ob eine Intensität zwischen
den zwei Schwellen T1, T2 oder eine Intensität außerhalb der zwei Schwellen
T1, T2 mit dem Ultraschallbild vermischt werden soll, um ein kombiniertes
Bild zu generieren. Das System 10 kann so konfiguriert
werden, dass es einem Kliniker die Regulierung dieser Schwellen
ermöglicht.
Ferner kann das System 10 auch so konfiguriert werden,
dass es die Ansicht eines Abschnitts der Bilddaten in dem vorerfassten Bildvolumen
liefert, das die Schwellen erfüllt
und folglich mit den Ultraschallbilddaten zu kombinieren ist. Außerdem können gemäß weiteren
Aspekten der vorliegenden Technik anstelle von oder zusätzlich zu den
Schwellen der vorerfassten Bildvolumen ähnliche Schwellen auch auf
das Ultraschallbild angewendet werden.
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Das
Verfahren zur Generierung des kombinierten Bildes kann unter Verweis
auf 11 besser nachvollzogen werden. 11 stellt
eine Diagrammillustration 180 des Verfahrens zur Generierung des
kombinierten Bildes, wie beispielsweise des kombinierten Bildes 96 (siehe 7),
dar. Das vorerfasste Bildvolumen kann eine Minimalintensität M1 182 und
eine Maximalintensität
von M2 184 aufweisen. Folglich hat das vorerfasste Bildvolumen
eine Intensität,
die in einem Bereich von ungefähr
M1 bis ungefähr
M2 liegt. Gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik kann der Kliniker dazu neigen, dass er diesen
Bereich M1 → M2
in eine Vielzahl von Unterbereiche unterteilt, indem er zwei oder
mehr Schwellen in dem Bereich auswählt. Um ein Beispiel zu nennen,
kann der Benutzer eine niedrigere Schwelle T1 186 und eine
höhere
Schwelle T2 188 auswählen. Folglich
kann der Bereich M1 → M2
in drei Unterbereiche unterteilt werden. Ein erster Unterbereich
M1 → T1
kann durch Referenznummer 190 dargestellt werden, während Referenznummer 192 einen
zweiten Unterbereich T1 → T2
kennzeichnen kann. Außerdem kann ein dritter Unterbereich T2 → M2 allgemein
durch Referenznummer 194 bezeichnet werden. Es sei darauf
hingewiesen, dass jeder dieser Unterbereiche beispielsweise mittels
der Verwendung von separaten Reglern auf der Benutzerschnittstelle 138 (siehe 9–10)
reguliert werden kann. Diese Regler können so konfiguriert sein,
dass sie die Generierung einer gewünschten Mischung durch die
Kombination des 2D-Ultraschallbildes und des vorerfassten Bildvolumens
ermöglichen.
Es sei darauf hingewiesen, dass obwohl im vor liegenden Beispiel
der Bereich M1 → M2
in drei Unterbereiche aufgeteilt wird, andere Anzahlen von Unterbereichen ebenfalls
gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik angedacht werden.
-
Wie
hier zuvor angemerkt wurde, kann das System 10 so konfiguriert
sein, dass es dem Kliniker ermöglicht,
Bilddaten entweder innerhalb eines gegebenen Unterbereichs oder
außerhalb
des gegeben Unterbereichs auszuwählen,
damit sie mit dem Ultraschallbild kombiniert werden. Wenn der Kliniker
beispielsweise den ersten Unterbereich M1 → T1 190 auswählt, kann
das System 10 so konfiguriert werden, dass es ungefähr 0% der
Bilddaten vom vorerfassten Bildvolumen, welches eine Intensität hat, die diesem
ersten Unterbereich 190 entspricht, mit ungefähr 100%
der Ultraschallbilddaten vermischt, um das kombinierte Bild zu generieren.
Wenn der Unterbereich, der vom Kliniker ausgewählt wurde, allerdings den zweiten
Unterbereich T1 → T2 192 umfasst,
kann das System 10 so konfiguriert werden, dass es ungefähr 50% der
Bilddaten vom vorerfassten Bildvolumen, welches eine Intensität aufweist,
die diesem zweiten Unterbereich 192 entspricht, mit ungefähr 50% der
Ultraschallbilddaten vermischt, um ein kombiniertes Bild zu generieren.
Wenn der Kliniker einen dritten Unterbereich T2 → M2 194 auswählt, kann
das System 10 auch so konfiguriert werden, dass es 100%
der Bilddaten im vorerfassten Bildvolumen, welches eine Intensität aufweist,
die diesem dritten Unterbereich 194 entspricht, mit ungefähr 0% der
Ultraschalldaten vermischt, um ein kombiniertes Bild zu generieren.
-
Durch
die Implementierung des Verfahrens zur Generierung des kombinierten
Bildes, wie es oben beschrieben, kann eine wesentlich bessere Kombination
des Ultraschallbildes und des vorerfassten Bildvolumens erzielt
werden. Das System 10 kann auch so konfiguriert werden,
dass es dem Kliniker ermöglicht,
eine Kombination des Ultraschallbildes und des vorerfassten Bildvolumens
zu spezifizieren und die Mischung entsprechend anzupassen.
-
Gemäß Aspekten
der vorliegenden Technik wird ein anderes Beispiel zur Generierung
des kombinierten Bildes, wie beispielsweise des kombinierten Bildes 96 (siehe 7),
vorgestellt. Was weiterhin 11 betrifft,
kann das vorerfasste Bildvolumen eine Minimalintensität M1 182 und
eine Maximalintensität
von M2 184 aufweisen, und somit eine Intensität in einem
Bereich von ungefähr
M1 bis ungefähr M2.
Dieser Bereich M1 → M2
wird in eine Vielzahl von Unterbereichen (M1 → T1 190, T2 → M2 192,
T2 → M2 194)
unterteilt, indem zwei oder mehr Schwellen in dem Bereich ausgewählt werden,
wie zuvor festgestellt.
-
Wie
hier zuvor angemerkt wurde, kann das System 10 so konfiguriert
sein, dass es dem Kliniker ermöglicht,
Bilddaten entweder in einem gegebenen Unterbereich oder außerhalb
eines gegebenen Unterbereichs auszuwählen, damit sie mit dem Ultraschallbild
kombiniert werden. In einem vorliegenden Beispiel kann das System
an dem Punkt M1 182 so konfiguriert sein, dass es ungefähr 0% der
Bilddaten vom vorerfassten Bildvolumen mit ungefähr 100% der Ultraschallbilddaten
vermischt, um das kombinierte Bild zu generieren. Zusätzlich kann
das System 10 am Punkt T1 186 so konfiguriert
sein, dass es ungefähr
50% der Bilddaten vom vorerfassten Bildvolumen mit ungefähr 50% der
Ultraschallbilddaten vermischt, um das kombinierte Bild zu generieren. Ferner
kann für
Punkte zwischen M1 182 und T1 186 die Kombination
eine lineare Kombination umfassen. Beispielsweise kann das Sys tem 10 am
Punkt (T1 – M1)/2
so konfiguriert sein, dass es ungefähr 25% der Bilddaten im vorerfassten
Bildvolumen mit ungefähr 75%
der Ultraschallbilddaten vermischt, um das kombinierte Bild zu generieren.
Das System 10 kann am Punkt T2 188 auch so konfiguriert
sein, dass es ungefähr
50% der Bilddaten vom vorerfassten Bildvolumen mit ungefähr 50% der
Ultraschallbilddaten vermischt, um das kombinierte Bild zu generieren,
während
das System 10 an dem Punkt M2 184 so konfiguriert
sein kann, dass es ungefähr
100% der Bilddaten vom vorerfassten Bildvolumen mit ungefähr 0% der
Ultraschallbilddaten vermischt, um das kombinierte Bild zu generieren.
Andere Beispiele können eine
Konfiguration des Systems 10 umfassen, bei der am Punkt
T2 + (M2 – T2)/2
ungefähr
62,5% der Bilddaten von dem vorerfassten Bildvolumen mit ungefähr 37,5%
der Ultraschallbilddaten vermischt werden, um ein kombiniertes Bild
zu generieren.
-
Wie
Personen mit durchschnittlichen Kenntnissen auf diesem Fachgebiet
bekannt sein wird, können
die vorangegangenen Beispiele, Darstellungen und Prozessschritte
durch einen geeigneten Code auf einem prozessorgestützten System,
beispielsweise einem Mehrzweck- oder Spezialcomputer, implementiert
werden. Es sei auch darauf hingewiesen, dass verschiedene Implementierungen
der vorliegenden Technik einige oder alle der hier beschriebenen
Schritte in abweichenden Reihenfolgen oder im Wesentlichen gleichzeitig,
d. h. parallel, durchführen
können.
Ferner können
die Funktionen in einer Vielzahl von Programmiersprachen implementiert
werden, wozu auch, aber nicht ausschließlich, C++ oder Java gehören. Wie
Personen mit durchschnittlichen Kenntnissen auf diesem Gebiet bekannt
sein wird, können
solche Codes auf einem oder mehreren greifbaren, maschinenlesbaren
Medien, wie beispielsweise auf Memorychips, lokalen oder ent fernten
Festplatten, optischen Disks (d. h. CDs oder DVDs) oder anderen
Medien, auf die von einem prozessorgestützten System zur Ausführung eines
gespeicherten Codes zugegriffen werden kann, gespeichert oder für die Speicherung
angepasst werden. Man nehme auch zur Kenntnis, dass es sich bei
den greifbaren Medien auch um Papier oder ein anderes geeignetes
Medium handeln kann, auf welchem die Befehle gedruckt werden. Beispielsweise
können
die Befehle elektronisch über
optisches Scannen von Papier oder einem anderen Medium erfasst,
dann zusammengestellt, bei Bedarf interpretiert oder anderweitig
auf geeignet Weise verarbeitet und dann in einem Computerdatenspeicher
gespeichert werden.
-
Durch
das Verfahren zur Visualisierung eines registrierten Ultraschallbildes
und eines entsprechenden vorerfassten Bildvolumens und das System zur
Visualisierung eines registriertes Bildes und eines entsprechenden
vorerfassten Bildvolumens, das hier beschrieben worden sind, wird
der Prozedur-Arbeitsfluss bei der Bildgebung einer anatomischen
Region von Interesse beim Patienten drastisch vereinfacht. Der Einsatz
der verschiedenen Verfahren zur Visualisierung des registrierten
Ultraschallbildes mit dem entsprechenden vorerfassten Bildvolumen
oder der entsprechenden Bildschicht in dem vorerfassten Bildvolumen
ermöglicht
es dem Kliniker auf vorteilhafte Weise, die zwei Bilder gleichzeitig
zu betrachten, während
gleichzeitig die Einschränkungen
der zurzeit verfügbaren
Techniken überwunden
werden, bei denen die nebeneinander liegende Anzeige der zwei Bilder
durch die Bildschirmgröße eingeschränkt wird oder
bei denen die zwei Bilder teilweise abgeschnitten werden müssen. Zusätzlich kann
durch die Anwendung der hier beschriebenen Techniken ein wesentlich
besserer anatomischer Kontext für
das Ultraschallbild geliefert werden, wo durch eine größere diagnostische
Sicherheit ermöglicht
wird.
-
Die
hier beschriebenen Ausführungsformen des
Verfahrens und des Systems zur Visualisierung eines registrierten
Bildes haben den technischen Effekt, dass sie ein registriertes
Ultraschallbild und einen entsprechenden vorerfassten Bildvolumendatensatz
in einer nebeneinander liegenden Konfiguration effizient visualisieren,
wodurch ein verbesserter klinischer Arbeitsfluss sowie eine bessere
Diagnose ermöglicht
wird.
-
Obwohl
hier nur bestimmte Merkmale der Erfindung illustriert und beschrieben
wurden, werden auf diesem Gebiet fachkundigen Personen viele Modifikationen
und Veränderungen
einfallen. Es sei daher darauf hingewiesen, dass die angehängten Patentansprüche alle
Modifikationen und Veränderungen
einschließen
sollen, die der Wesenart der Erfindung entsprechen.
-
Es
wird ein Verfahren zur Visualisierung eines registrierten Bildes
vorgestellt. Das Verfahren umfasst den Empfang eines ersten Bilddatensatzes sowie
mindestens eines weiteren Bilddatensatzes. Ferner beinhaltet das
Verfahren die Anzeige des mindestens einen Abschnittes des ersten
Bilddatensatzes auf einem ersten Abschnitt eines Displays. Das Verfahren
umfasst auch die Anzeige des mindestens einen Abschnittes des mindestens
einen weiteren Bilddatensatzes auf einem zweiten Abschnitt des Displays.
Zusätzlich
beinhaltet das Verfahren die selektive Anpassung der Anzeige des
mindestens einen Abschnittes des mindestens einen weiteren Bilddatensatzes,
um einen Kontext für
den ersten Bilddatensatz zu liefern. Systeme 10 und computerlesbare Medien,
welche die Funktionen ausführen
können, wie
sie durch dieses Verfahren definiert werden, werden ebenfalls im
Zusammenhang mit der vorliegenden Technik betrachtet.
-
- 10
- diagnostisches
System
- 12
- erstes
Bilderfassungssystem
- 14
- zweites
Bilderfassungssystem
- 16
- N-tes
Bilderfassungssystem
- 18
- Verarbeitungsmodul
- 20
- Registrierungsplattform
- 22
- Visualisierungsplattform
- 24
- Bedienerkonsole
- 26
- Display
- 28
- Drucker
- 30
- Flussdiagramm
zur Illustration der Visualisierung von registrierten Ultraschallbildern
- 32
- vorerfasstes
Bildvolumen
- 34
- registriertes
Ultraschallbild
- 36–40
- Schritte
zur Visualisierung eines registrierten Ultraschallbildes
- 50
- Vorderansicht
eines Displays, das eine nebeneinander liegende Anzeige zeigt
- 52
- erster
Abschnitt des Displays
- 54
- zweiter
Abschnitt des Displays
- 56
- Regler
- 58
- registriertes
Ultraschallbild
- 60
- dazupassende
Bildebene in vorerfasstem Volumen
- 62
- graphische
Konturzeichnung eines Ultraschallbildes
- 70
- Vorderansicht
eines Displays, das eine nebeneinander liegende Anzeige zeigt
- 72
- Ultraschallbild
- 74
- vorerfasstes
Bildvolumen
- 76
- dazupassende
Bildebene
- 78
- Konturzeichnung
des vorerfassten Bildvolumens
- 79
- graphische
Konturzeichnung des Ultraschallbildes
- 80
- Vorderansicht
des Displays, das eine nebeneinander liegende Anzeige zeigt
- 82
- Ultraschallbild
- 84
- dazupassende
Bildebene in vorerfasstem Bildvolumen
- 86
- graphische
Konturzeichnung eines Ultraschallbildes
- 90
- Vorderansicht
des Displays, das eine nebeneinander liegende Anzeige zeigt
- 92
- Ultraschallbild
- 94
- kolorierte
Bildschicht von vorerfasstem Bildvolumen zur Überlagerung
- 96
- kombiniertes
Bild
- 98
- vorerfasstes
Bildvolumen
- 100
- graphische
Konturzeichnung des Ultraschallbildes
- 110
- Vorderansicht
eines Displays, das gleichzeitige Überlagerungsansicht zeigt
- 120
- diagnostisches
System
- 122
- Patient
- 124
- Bilderfassungsvorrichtung
- 126
- Tabelle
- 128
- Bildgebungssystem
- 130
- Erfassungssubsystem
- 132
- Verarbeitungssubsystem
- 134
- lokales
Datenlager
- 136
- Display
- 138
- Benutzerschnittstelle
- 140
- Reglersubsystem
- 150
- Vorderansicht
der Benutzerschnittstelle
- 151
- andere
Regler
- 152
- Regler
für Reglersubsystem
- 154
- Drehregler
- 156
- erste
Positionseinstellung
- 158
- zweite
Positionseinstellung
- 160
- dritte
Positionseinstellung
- 170
- Vorderansicht
der Benutzerschnittstelle
- 171
- andere
Regler
- 172
- Regler
für Reglersubsystem
- 174
- erster
Knopf
- 176
- zweiter
Knopf
- 178
- dritter
Knopf
- 180
- Diagrammillustration
des Verfahrens zur Kombination von Bildern
- 182
- minimale
Intensität
- 184
- maximale
Intensität
- 186
- niedrigere
Schwelle
- 188
- höhere Schwelle
- 190
- erster
Unterbereich
- 192
- zweiter
Unterbereich
- 194
- dritter
Unterbereich