DE102008037692A1

DE102008037692A1 - Verfahren, Anordnung und Computerprogramm zur quantitativen Bifurkationsanalyse bei Angiographiebildern

Info

Publication number: DE102008037692A1
Application number: DE102008037692A
Authority: DE
Inventors: Bas Weijers; Jena-Paul Michel Maria Aben; Christian Consten; Johannes Jacobus Adrianus Engelbertus Hof
Original assignee: Pie Medical Imaging BV
Current assignee: Pie Medical Imaging BV
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2008-08-14
Publication date: 2009-03-05
Also published as: US20090060298A1; US8086000B2; JP2009072576A; JP5465402B2

Abstract

Verfahren, Datenverarbeitungsanlage und Programmspeicheranordnung zur quantitativen Analyse von medizinischen Bilddaten eines gegabelten röhrenförmigen Organs, was Verarbeitung der medizinischen Biddaten umfasst, zum Identifizieren von Umrissen des gegabelten röhrenförmigen Organs. Die Umrisse werden verwendet zum Ermitteln eines Konfluenzpolygons inmitten des gegabelten röhrenförmigen Organs. Das Konfluenzpolygon wird angewandt zum Ermitteln wenigstens eines Parameterwertes, der die Geometrie des gegabelten röhrenförmigen Organs kennzeichnet. Der wenigstens eine Parameterwert wird für Angiographiezwecke zu einem Benutzer ausgeliefert. Der wenigstens eine Parameterwert kann wenigstens einen Durchmesserwert des gegabelten röhrenförmigen Organs, wenigstens einen Winkelwert zwischen Teilen des gegabelten röhrenförmigen Organs, und wenigstens einen Bezugsdurchmesserwert für das gegabelte röhrenförmige Organ, wobei der wenigstens eine Bezugsdurchmesserwert eine Beschädigung an dem gegabelten röhrenförmigen Organ, kompensiert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur quantitativen Bifurkationsanalyse medizinischer Bilder, insbesondere von Angiographiebildern.
STAND DER TECHNIK
Angiographie, insbesondere Koronarangiographie, bezieht sich auf den Prozess der Untersuchung von Koronararterien zum Ermitteln der Schweregrad einer etwaigen Verengung, wie durch das Finden stenotischer Arterien. Quantitative Koronaranalyse ("Quantitative Coronary Analysis") (QCA) einzelner Gefäße ist Standard geworden zum Begleiten von Eingriffen und zum Durchführen von Spurenstudien bei der Koronarrevaskularisation. Angiographieanalyse von Verletzungen in oder in der Nähe von einer Bifurkation bringt aber ein wesentliches Problem mit sich, da QCA für einzelne Gefäße nicht imstande ist, ziemlich komplexe Geometrien zu meistern. Die Definition von Bifurkation in diesem Zusammenhang ist eine Spaltung eines Hauptrohrgefäßes in zwei oder mehr weitere rohrförmige Gefäße. So gegabelt sich beispielsweise die linke Koronararterie in die linke vordere abfallende Arterie und die linke Zirkumflexarterie.
QCA einer Bifurkation betrifft eine automatische Segmentierung der Bifurkation. Darauf kann eine Rekonstruktion eines Gesundheitszustandes folgen, die das Bifurkationsgebiet selber umfasst. Der Durchmesser des Bezugsgefäßes, was den Durchmesser des gesundes Gefäßes, berechnet durch die QCA, bedeutet, basiert typischerweise auf Mittelwerten der "normalen" Teile des Gefäßes vor bzw. hinter der Bifurkation. Die größte Herausforderung für eine Bifurkationsverletzungsanalyse ist das Extrahieren der wirklichen Bezugsgefäßgröße des nahe liegenden Gefäßes und der Nebenzweige desselben. Eine herkömmliche QCA detektiert Gefäßumrisse unter der Voraussetzung minimaler Gefäßverjüngung und kann große Schritte im Durchmesser, verursacht durch die Bifurkation selber nicht meistern.
Die meisten herkömmlichen QCA-Verfahren gestatten die Eingabe eines durch den Benutzer definierten Bezugswertes, was die falsche Bezugsdefinition eliminieren könnte. Dieser Bezugsdurchmesser wäre aber dennoch nur auf der einen Seite der Bifurkation gültig, wo der Benutzer den Bezugswert definiert hat. Diese Option ist weiterhin nur in geringem Maße reproduzierbar, wie durch Ungenauigkeit und Subjektivität des Operators.
Derzeit hat keine detaillierte Veröffentlichung die oben genannten Begrenzungen gelöst. O. Goktekin u. a. "A new quantitative analysis system fort he evaluation of coronary bifurcation lesios: Comparison with current conventional methoths", Catheterization and Cardiovascular Interventions 69: 172–180 (2007), bewertet ein Bifurkationspaket, wobei die Bifurkation in drei Teile aufgeteilt ist, wobei auf alle drei eine herkömmliche QCA angewandt wird. Goktekin beschreibt ein Verfahren zum Lösen des Bezugswertproblems durch Eliminierung des zentralen Bifurkationsgebietes aus den Bezugsberechnungen. Dazu wird die zentrale Bifurkation dennoch außer Betracht gelassen, zum Berechnen eines Durchmessers und auch zum Definieren eines Bezugswertes.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Deswegen ist es u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein genaueres und reproduzierbares Verfahren und System zum Durchführen einer quantitativen Analyse eines Bifurkation zum Lösen der Begrenzungen in dem heutigen Stand der Technik. Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung erfüllt durch eine Methodologie zur quantitativen Analyse von medizinischen Bilddaten eines gegabelten rohrförmigen Organs. Die Methodologie umfasst das Verarbeiten der medizinischen Bilddaten zum Identifizieren von Umrissen des gegabelten rohrförmigen Organs. Die Umrisse werden verwendet zum Ermitteln eines Konfluenzpolygons inmitten des gegabelten rohrförmigen Organs. Das Konfluenzpolygon wird verwendet zum Ermitteln wenigstens eines Parameterwertes, der die Geometrie des gegabelten rohrförmigen Organs kennzeichnet. Der wenigstens eine Parameterwert wird einem Benutzer für Angiographiezwecke bekannt gegeben. Der wenigstens eine Parameterwert kann wenigstens einen Durchmesserwert des gegabelten rohrförmigen Organs enthalten, wenigstens einen Winkelwert zwischen Teilen des gegabelten rohrförmigen Organs, und wenigstens einen Bezugsdurchmesserwert für das gegabelte rohrförmige Organ, wenigstens einen Bezugsdurchmesserwert als Kompensation für Beschädigung an dem gegabelten rohrförmigen Organ.
Die Methodologie nach der vorliegenden Erfindung hat gezeigt, stabile und einwandfreie Ergebnisse für viele komplexe Situationen zu liefern, und zwar auf Kosten relativ eindeutiger Vorgänge. Ein wesentlicher Vorteil der Ermittlung eines Winkels oder eines Durchmessers entsprechend der Methodologie nach der vorliegenden Erfindung ist, dass dieser Vorteil das Ergebnis eines verbesserten Werkzeugs für einen Chirurgen ist um in der Praxis einen geeigneten chirurgischen Teil oder eine solche Vorrichtung, wie einen Stent oder ein Dotterelement zu finden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Datenverarbeitungsmöglichkeit und auf eine Programmspeicheranordnung zum Durchführen der Methodologie nach der vorliegenden Erfindung.
Mehrere vorteilhafte Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Weiterhin ist, obschon das Obenstehende im Allgemeinen Koronararterien beschreibt, das Prinzip der vorliegenden Erfindung auch auf andere Arterien, auf Venen und im Allgemeinen auf mehrere röhrenförmige Organe anwendbar, die aus der angiographischen Bildwiedergabe Nutzen ziehen können, und zwar mit Hilfe der Verbesserungen der vorliegenden Erfindung. Folglich soll der Ausdruck Arterie in dem Kontext der vorliegenden Erfindung mit einer breiteren Bedeutung betrachtet werden.
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung dürften dem Fachmann aus der detaillierten Beschreibung um Zusammenhang mit den beiliegenden Figuren einleuchten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Es zeigen:
1 ein Flussdiagramm der Verarbeitung der Bifurkationsdaten,
2 ein Beispiel eines bifurkationsangiographischen Bildes,
3a und 3b je eine Darstellung einer Streckenlinie, die sich von einem korrigierten Benutzerpunkt erstreckt,
4 eine Darstellung mehrerer Maxima innerhalb Gebiete, die wie dargestellt, begrenzt sind,
5a, 5b und 5c je eine Darstellung von Multiskalenechos eines Intensitätsprofils,
6 eine Darstellung von Punkten, die verwendet werden zum Ermitteln des linken und des rechten Gefäßes,
7 ein Beispiel eines Konfluenzpentagons nach der vorliegenden Erfindung,
8 eine Darstellung der Berechnung der Winkel zwischen den jeweiligen Abzweigungen einer Bifurkation entsprechend der Methodologie nach der vorliegenden Erfindung,
9a und 9b je eine Darstellung der Berechnung des Durchmessers einer Bifurkation entsprechend der Methodologie nach der vorliegenden Erfindung,
10 eine Darstellung der Modellierung eines Teils eines Gefäßes mit Hilfe eines Kranzes,
11a und 11b je eine Darstellung der Modellierung einer Bifurkation mit Hilfe eines Satzes von Kränzen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt ein Flussdiagramm zum Verarbeiten der der Bifurkationsdaten. Darin stellt der Block 20 die Detektion des Randes, der Block 22 die Kombination des Randes, der Block 24 die Definition eines Konfluenzpentagons, der Block 26 die Definition der Winkel zwischen den Verzweigungen, der Block 28 die Messung des Durchmessers, der Block 30 die Definition des Bezugswertes und der Block 32 die Messungen von Block 26, 28 und 30, die dem Benutzer bekannt gegeben werden, beispielsweise als Teil eines Wiedergabeschirms oder als Druckausgabe. Nachstehend wird jeder der Blöcke 20–28, wie in dem Diagramm definiert, detailliert beschrieben. Die Methodologie der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise durch eine Datenverarbeitungsanlage, wie einen Computerarbeitsplatz durchgeführt, der eine Datenverarbeitungsplattform (beispielsweise eine CPU, ein Speichersystem, einen Festwertspeicher, einen Wiedergabeadapter) umfasst, und zwar als Schnittstelle zwischen Benutzereingabenanordnungen (wie einem Tastenfeld und einer Anzeigevorrichtung) und einer oder mehreren Wiedergabeanordnungen und/oder einem Drucker zur Benutzerdatenausgabe. Die Methodologie der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise als eine Softwareapplikation verwirklicht, die auf einer oder mehreren optischen Platten (oder auf einer anderen Form eines nichtflüchtigen Speichers) gespeichert wird, oder ggf. von einem Ferncomputersystem herunter geladen und in die Datenverarbeitungsplattform zur Durchführung geladen wird.
2 zeigt ein typisches Beispiel einer Bifurkation oder mehr im Allgemeinen eines röhrenförmigen Organs in einem angiographischen Bild. Für eine quantitative Bifurkationsanalyse müssen die Gefäße, die mit der Bifurkation in Verbindung stehen, detektiert werden. In diesem Fall sind die drei Gefäße das proximale Gefäß, das erste distale Gefäß (d. h. der distale Teil der Hauptabzweigung) und das zweite distale Gefäß (d. h. der distale Teil der Nebenabzweigung). Die zwei distalen Gefäße können ggf. gleich groß sein, und die zur optimalen visuellen Wiedergabe des Bifurkationsbildes durchzuführenden Schritte werden als bekannt betrachtet. Statt des Versuches die Bifurkation als zwei oder drei Gefäße darzustellen, die gemeinsame Teile aufweisen, wird das gegabelte Gefäß als ein einziges Objekt gesehen, umrissen durch einen linken, einen mittleren und einen rechten hervorgehobenen Umriss ohne weitere Annahmen.
Die Detektion der Bifurkation kann auf drei verschiedene Weisen anfangen (siehe Block 20).
Das erste Verfahren zum Starten der Detektion der Bifurkation ist, dass der Benutzer grob die arterielle Bifurkationsmittellinie in einer Anzahl Punkte grob angibt, und zwar derart, dass alle Linien, welche die Punkte verbinden, ungefähr innerhalb der Hauptabzweigung (proximal und distal 1) und der Nebenabzweigung (distal 2 von der Mitte der Bifurkation) liegen. Ein Beispiel dieser Annäherung ist gegeben in Gronenschild und Tijdens: "A second Generation System for Off-line and On-line Quantitative Coronary Angiography", Catheterization and Cardiovascular Diagnosis 33: 61–75 (1994).
Das zweite Verfahren zum Starten der Detektion der Bifurkation ist, dass der Benutzer einen Startpunkt in der proximalen Abzweigung und einen Endpunkt in distal 1 und distal 2 angibt. Von diesen Punkten werden drei Streckenlinien automatisch berechnet, und zwar durch Anwendung eines Wellenfrontalgorithmus. Ein derartiger Algorithmus simuliert eine Wellenfrontfortpflanzung, wie eine Wasserwelle durch einen Fluss. Siehe: "Introduction to Algorithms", Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserons, Ronald L.Rivest, ©1990 "The MIT Press Cambridge, Massachusetts London, England. Kapitel 25.2, Dijkstra's algorithm, Seite 527–532.
Das dritte Verfahren zum Starten der Detektion der Bifurkation ist, dass der Benutzer die Mitte der Bifurkation angibt, was eine automatische Streckenlinienextraktion in den drei Abzweigungen startet. Das Verfahren basiert auch hier auf dem Wellenfrontalgorithmus. In der Erwägung, dass der Hauptnachteil bei den heutigen Systemen zum Analysieren von Bifurkationsverletzungen das Fehlen einer zuverlässigen Bezugswertdefinition ist, beendet unser bevorzugtes Verfahren automatisch die Fortpflanzung der Streckenlinie, entweder wenn eine Abzweigung detektiert wird, oder wenn eine vorher definierte Länge erreicht wird, wie bei den Punkten 31, 39 in 3a. Dies wird die Definition eines Bezugswertes in jeder Abzweigung stabilisieren und die Benutzerveränderlichkeit lindern und erzeugt eine sehr gut reproduzierbare Definition (des) der betreffenden Gefäßsegmente(s). Die 3a, 2b illustrieren eine Streckenlinie, die sich von einem korrigierten Benutzerpunkt erstreckt, und die Bildintensität zum Finden der Streckenlinien für die drei Abzweigungen (proximal, distal 1 und distal 2). Zum Beschränken der Fortpflanzung (solange die vorher definierte Länge nicht erreicht ist) wird die Wellenfrontfortpflanzung um eine Abzweigungsdetektion erweitert. Zunächst wird beim Punkt i (36) das Dichteprofil längs des Kreises mit der Mitte i und dem Radius n mal r betrachtet, wobei r der Gefäßradius beim Punkt i ist, und n ist ein geeigneter Faktor größer als Eins, wie zwischen 1,5 und 5 liegend. Wenn i tatsächlich ein Abzweigungspunkt ist, wird das Dichteprofil drei Einsattlungen haben (wie die Punkte 32, 34, 38 in 3b), und zwar entsprechend den drei Gefäßen bei der Abzweigung. Jede Einsattlung hat eine Größe, die mit der örtlichen Größe des Gefäßes im Verhältnis steht. Zwei der Einsattlungen (32, 34) können bereits mit einem Gefäß gekoppelt sein, weil die Streckenlinie durch den Punkt P durch zwei Gefäße geht, die an der Abzweigung miteinander verbunden sind. Es wird nun vorausgesetzt, dass die Indexwerte am Kreis der Schnittpunkte mit der Streckenlinie i1 und i2 sind (die schwarzen und grauen Punkte 32, 34 in den 3a und 3b). Bekannt ist auch die Größe dieser zwei Einsattlungen, weil der Radius der zwei Gefäße aus dem angepassten Wellenfrontalgorithmus für jeden Punkt längs der Streckenlinie bekannt ist.
4 zeigt die Amplituden in Gebieten, die wie dargestellt begrenzt sind. Zuerst sind die Einsattlung 1 und die Einsattlung 2 als horizontale Pfeile angegeben, die als gestrichelte Linien auf das Intensitätsprofil projiziert sind. Außerhalb der Einsattlungen bei 32, 34 liegen zwei Indexbereiche längs des Kreises. In jedem Bereich ist der Index mit der niedrigsten Intensität als i3 bzw. i4 angegeben.
Nun werden die Indexsätze {i1, i2, i3} und {i1, i2, i4} einzeln betrachtet. Wir möchten wissen, ob i3 oder i4 (oder beide) die Mitte eines Gefäßes ist, dessen Einsatt lungsgröße mit i1 und i2 vergleichbar ist. Zunächst betrachten wir {i1, i2, i3}. Der Algorithmus für den zweiten Satz ist derselbe. Wir suchen die Intensitätsmaxima m1, m2, m3 in den durch {i1, i2, i3} begrenzten Bereichen. Diese Maxima definieren die linke und rechte Hintergrundintensität der Gefäße. Daraus definieren wir die minimalen Hintergrundintensitäten bmin1, bmin2, bmin3 und die maximalen Hintergrundintensitäten bmax1, bmax2, bmax3 der drei Gefäße.
Es sei bemerkt, dass in den 3b und 4 das Profil auf dem 360° Kreis kein richtiges Ende hat; deswegen befindet sich m1 am Ende der Kurve. Aus der Figur gilt, dass bmin1 = MIN (m1, m2), bmin2 = MIN (m2, m3), bmin3 = MIN (m3, m1), und bmax1 = MAX (m1, m2), bmax2 = MAX (m2, m3), bmax3 = MAX (m3, m1). Die Prozedur kann sich einigermaßen ändern, beispielsweise wenn i2 vor i1 liegen würde. Der minimale Kontrast kann dann für die Gefäße wie folgt definiert werden:

• cmin1 = bmin1 – Intensität bei i1
• cmin2 = bmin2 – Intensität bei i2
• cmin3 = bmin3 – Intensität bei i3

Der maximale Kontrast kann dann für die Gefäße wie folgt definiert werden:

• cmax1 = bmax1 – Intensität bei i1
• cmax2 = bmax2 – Intensität bei i2
• cmax3 = bmax3 – Intensität bei i3

Es wird nun vorausgesetzt, dass i3 ein Punkt innerhalb des dritten Gefäßes ist, wenn die nachfolgenden Bedingungen gelten:

• cmin1, cmin2, cmin3 liegen alle über einer Schwelle (n), dem Bildrauschpegel.
• cmax3 hat einen Kontrast wenigstens gleich n1·MIN (cmax1, cmax2), wobei n1 eine Schwelle ist. Dies ermöglicht es, dass weiche Hintergrundstrukturen und irrelevante Einzelheiten, wie ein viel kleineres Gefäß, das sich von dem Hauptgefäß trennt, ignoriert werden können.
• Wenn der Kontrast zur linken und zur rechten von den Gefäßen abweicht, ist der Kontrast des Gefäßes mit dem Hintergrund höher als wenn der Kontrast an dem linken und rechten Gefäß der gleiche ist aber niedriger als in dem ersten Fall. Um dies zu berücksichtigen definieren wir den verbesserten Kontrast der drei Gefäße durch Multiplikation des minimalen Kontrastwertes mit 1,5, während gewährleistet wird, dass das Ergebnis höchsten der maximale Kontrastwert ist:
• enh1 = MAX (cmax1, n2·cmin1)
• enh2 = MAX (cmax2, n2·cmin2)
• enh3 = MAX (cmax3, n2·cmin3)

Nun soll gelten, dass enh3 größer ist als 0,4·MAX (enh2, enh3). Folglich muss der verbesserte Kontrast des dritten Gefäßes wenigstens etwa die Hälfte des Maximalwertes des verbesserten Kontrastes der anderen zwei Gefäße sein. Nun gibt es, wenn i3 (oder i4) das dritte Gefäß ist, 3 Gefäße an dem Punkt i und es wird vorausgesetzt, dass i (36) ein Abzweigungspunkt ist.
Die oben genannte Methodologie zum Herausfinden der Strecke von einer Position aus kann auf ein einziges Gefäß angewandt werden. In dem Fall wird die Streckenlinie entweder bei einer proximalen/distalen Bifurkation enden oder anderenfalls in einem vorbestimmten Abstand von dem angegebenen Benutzerpunkt.
Die oben genannte Methodologie kann auf Mehrfachbifurkationen, wie auf einen Gefäßbaum, erweitert werden. Das Verfahren soll dann angepasst werden um bei der proximalen oder distalen Bifurkation fortzufahren, während eine andere Begrenzungszahl definiert wird. Der Endabstand kann beibehalten werden.
Die oben genannte Methodologie kann erweitert werden um die Position des vom Benutzer angegebenen Punktes vorher zu bearbeiten zum Korrigieren einer etwaigen falschen Lage, was zu einer noch höheren Reproduzierbarkeit führt. Dies könnte sogar eine Startstelle außerhalb des Gefäßes ermöglichen.
Die Vorbearbeitung erzeugt vier bidirektionale Abtastlinien mit vorbestimmter Länge, die den Benutzerpunkt in horizontaler, vertikaler und diagonaler Richtung kreuzen. Wenn eine Multiskalenannäherung angewandt wird, lassen sich die Gefäßmittel auf den Abtastlinien finden. Eine Kombination der ersten Ableitung und der negierten zweiten diskreten Ableitung der Dichte längs jeder Abtastlinie wird in einem Satz verschiedener Skalierungen berechnet. Dies geschieht durch Faltung der Abtastlinien mit den negierten ersten und negierten zweiten Ableitungen der eindimensionalen Gaußschen Funktion. Ein Punkt c auf der Abtastlinie k ist die Mitte eines Gefäßes mit dem Durchmesser z, wen und nur dann, wenn:

– Es in der Negation der ersten Ableitung der Abtastlinie k im Maßstand s = ceil(z/2) einen Nulldurchgang gibt
– Die Negation der zweiten Ableitung bei c im Maßstab s ein positiver Wert ist und über alle Indizes j mit einem Nulldurchgang in jedem Maßstab in S mit j ∊ [c – z, c + z] auf der Abtastlinie k maximal ist.

Die 5a bis 5c zeigen beispielsweise Multiskalenreaktionen des Intensitätsprofils längs einer Abtastlinie. 5a hat ein nicht bearbeitetes Profil, wobei die horizontale Größenordnung in Pixeln längs der Abtastlinie ist. 5b zeigt den negierten Gaußschen ersten Ableitungsskalenraum des Intensitätsprofils bei den Skalenparameterwerten 1, 2, 3 bzw. 4 (80, 82, 84, 86). In der Gefäßmitte (ungefähr beim horizontalen Index 46) sehen wir einen Nulldurchgang in der ersten Ableitung in allen Größenordnungen. Auf gleiche Art und Weise zeigt 5c den negierten Gaußschen zweiten Ableitungsskalenraum des Intensitätsprofils bei den Skalenparameterwerten 1, 2, 3 bzw. 4 (90, 92, 94, 96). Dabei gibt es einen Maximalwert in der Skalierung 3 (94), der einem Gefäßdurchmesser von 6 (in Einheiten der horizontalen Achse) entspricht. Keine höhere negierte Ableitungen zweiter Ordnung haben einen Nulldurchgang innerhalb dieses Durchmessers an beiden Seiten des Maximalwertes. Dieser Bereich ist durch Pfeile 88, 98 angegeben. Siehe auch 108. Dies zeigt die Detektion eines Gefäßes beim Index 46 mit einem Durchmesser 6 (Skalenwerte im Grunde beliebig). Dies schließt unser Beispiel ab.
Nun werden, wenn der euklidische Abstand des oben definierten c von dem Benutzerpunkt höchstens z ist, wobei z der Gefäßdurchmesser bei c ist, alle anderen Kandidatenmittelpunkte ausgeschieden. Es wird nun die maximale negierte zweite Ableitung D unter den nicht ausgeschiedenen Kandidaten ermittelt.
Schließlich verlagern wir den Benutzerpunkt zu der Kandidatengefäßmitte, die dem Benutzerpunkt am nächsten liegt, und zwar unter allen Kandidaten mit einer negierten zweiten Ableitung von wenigstens 0,5·D. Die Überprüfung der zweiten Ableitung vermeidet, dass der Benutzerpunkt zu einer Hintergrundstruktur verlagert wird: durch das Vorhandensein von Kontrastflüssigkeit wird die zweite Ableitung in einer Gefäßmitte viel höher sein als die einer Hintergrundstruktur.
Es gibt nun drei Streckenlinien und die Detektion der Bifurkation kann auf drei herkömmliche Randdetektionen reduziert werden, beispielsweise durch Anwendung des Algorithmus der minimalen Kosten, beschrieben durch das Bezugsmaterial von Gronenschild und Tijdens.
Nun sollen die Mittellinien sich auf effektive Weise an der Bifurkationsstelle treffen. Jede Mittellinie rührt von dem zur Randdetektion angewandten Algorithmus her.
Kurz zusammengefasst ist es die Mitte zwischen den detektierten Umrissen an jeder Stelle längs des Gefäßes.
Als Ausgangspunkt für die Bifurkationsstelle ist der letzte Punkt auf der Mittellinie des proximalen Gefäßes gedacht. Zunächst liegen die nächsten Punkte auf den Bifurkationsbegrenzungen: b _left,i, b _right,j, b _mid,k. Durch diese Punkte wird ein Kreis gezogen und die Mitte dieses Kreises wird als eine bessere Annäherung für die Bifurkationsstelle verwendet. Dies wird wiederholt angewandt, bis die Bifurkationsstelle nicht mehr wesentlich ändert:

1. PoB = c ₀
2. Finde die Umrisspunkte auf der linken (b _left,i), auf der rechten (b _right,j) und in der mittleren (b _mid,k) Begrenzung dem Wert c _t am nächsten
3. Mache einen Kreis durch diese Punkte ⟨b _left,i, b _right,j, b _mid,k⟩ → ⟨c _t+1, r⟩
4. PoB = c _t+1
5. Wenn |c _t+1 – c _t| < ε ⇒ Quit
6. t + 1 → t, weiter mit dem Schritt 2

Am Ende dieser Wiederholungen ist die Bifurkationsstelle gleich dem Mittelpunkt des größten Kreises, der innerhalb der Bifurkation gemacht werden kann.
Nachstehend wird die Randkombination (Block 22 in 1) beschrieben. Die Umrisse um die drei Gefäße, erzeugt mit Hilfe eines Verfahrens, wie in dem Bezugsmaterial von Gronenschild und Tijdens beschrieben, müssen nun kombiniert werden. In dieser Hinsicht zeigt 6 die drei Punkte c0, c1, c2, die zur Ermittlung des linken und des rechten Gefäßes verwendet werden. 7 zeigt ein Beispiel eines Konfluenzpentagons.
In 6 sind die Punkte c0, c1, c2 die Bifurkationsstelle und beliebige Mittellinienpunkte nahe bei dem Konfluenzpentagons bei dem ersten distalen Gefäß bzw. dem zweiten distalen Gefäß. Die Orientierung wird durch den Sinus des Winkels c₁c₀c₂ gegeben. Falls positiv, dann liegt c₂ auf der linken Seite von c₁. Sonst liegt c₂ auf der rechten Seite von c₁:
Nach der Ermittlung der Orientierung der Bifurkation ist bekannt, welche Umrisse kombiniert werden müssen:

– Der linke Umriss des proximalen Gefäßes soll mit dem linken Umriss des linken distalen Gefäßes kombiniert werden
– Der rechte Umriss des proximalen Gefäßes soll mit dem rechten Umriss des rechten distalen Gefäßes kombiniert werden
– der linke Umriss des rechten distalen Gefäßes wird getauscht und mit dem rechten Umriss des linken distalen Gefäßes kombiniert. Die Tauschung ist erforderlich, da die Umrisse in derselben Richtung laufen sollen.

Das Kombinieren an sich erfolgt durch Überprüfung, ob die zwei Umrisse sich schneiden oder einander nahe liegen. Für jeden Punkt längs eines Umrisses (durch b _1,n bezeichnet) wird der Vektor zu drei nachfolgenden Punkte an dem anderen Umriss (durch b _{2,m+{–1,0,1}} bezeichnet) berechnet und das innere Produkt wird verwendet um zu ermitteln, ob die Vektoren in derselben Richtung zeigen. Sollte dies nicht der Fall sein, so hat der Umriss den anderen Umriss gekreuzt: v i = b 2,m+i – b 1,n (i ∊ {–1, 0, 1}) v –1 v 1 < 0 ⇔ kreuzend (2)
Weiterhin, wenn an einer bestimmten Stelle die zwei Umrisse näher bei einander liegen als einen bestimmten Betrag an Pixeln, werden sie auch als kombinierbar betrachtet: |v 0| < n Pixel ∨ kreuzend ⇒ Zusammenfügen (3)
Die Ergebnisse der Bifurkationssegmentierung sind drei Seiten, dargestellt in 2. Block 24 in 1 stellt die Definition des "Konfluenzpentagons" dar. Zur Ermittlung des Endes der Bifurkation und des Starts das Bifurkationsgebietes konstruieren wir zunächst den größten Kreis, der in die Bifurkation hinein passt. Die Schnittstellen dieses Kreises mit den Mittel sind die Positionen, die das Bifurkationsgebiet darstellen. Der Punkt in dem Proximalteil stellt den Start der Bifurkation dar und die Punkte in den Distalteilen stellen die Enden der Bifurkation dar; dieses Gebiet wird als "Konfluenzpentagon" bezeichnet. Drei Seiten des Pentagons 110, 112, 114 liegen je über einen der Kanäle. Zwei Seiten des Pentagons 116, 118 liegen längs der Außenseiten der Kanäle. Dort, wo die zwei Seiten 112, 114 einander treffen, gibt es nur einen kleinen Raum, der durch einen Eckpunkt des Pentagons angenähert wird. In seltenen Fällen könnte ein Hexagon besser in die gemessenen Punkte hineinpassen.
Der Block 26 in 1 zeigt, wie die Winkel zwischen den Abzweigungen berechnet werden. 8 zeigt die Berechnung der Winkel zwischen den jeweiligen Abzweigungen; die Punkte und Kreuze sind die Schnittpunkte zur Ermittlung der Seiten des Pentagons. Die Winkel zwischen den arteriellen Abzweigungen in Verbindung mit dem Konfluenzpentagon werden entsprechend dem nachfolgenden sehr gut reproduzierbaren Verfahren berechnet. Der Einfluss der Position der Mitte der Bifurkation (Bifurkationspunkt) wird auf diese Art und Weise eliminiert. Innerhalb jeder Abzweigung wird ein Teil des Gefäßes in der Nähe des Konfluenzpentagons definiert, der die Richtung dieser betreffenden Abzweigung darstellt. Diese Richtung wird durch einen Linienabschnitt auf Basis der Mittellinie dieser Abzweigung angegeben.
Für den Startpunkt dieser Linienabschnitte verwenden wir den Kreis aus der Definition des "Konfluenzpentagons". Die Schnittpunkte (50, 52, 54 in 7) des Kreises innerhalb der Mittellinien sind die Startpunkte der Linienabschnitte. Danach verwenden wir jeden dieser Schnittpunkte als die Mitte eines neuen Kreises (56, 58 bzw. 60). Diese neuen Kreise haben den gleichen Radius wie der Kreis, der innerhalb des "Konfluenzpentagons" liegt, oder einen Radius, der von dem Hauptgefäßdurchmesser der betreffenden Abzweigung abhängig ist. Die Schnittpunkte dieser neuen Kreise mit den Mittellinien sind die Endpunkte der Linienabschnitte (62, 64 bzw. 66). Diese letzteren Schnittpunkte sind die Start- und Endpunkte der Linienabschnitte zur Verwendung bei der Winkelbestimmung. Nun konstruieren wir drei Linienabschnitte zwischen den Schnittpunkten. Für jede dieser Linien können wir die Tangente und folglich den Winkel berechnen.
Der Durchmesse längs der Bifurkation wird entsprechend dem Block 28 in 1 gemessen. Die Ausgestaltung einer Bifurkation besteht aus einer linken, mittleren und rechten Begrenzung. Die Durchmessermessung innerhalb des Konfluenzpentagons basiert auf der Annäherung der "minimalen Freiheit". Diese Annäherung wird bei jedem Punkt durchgeführt, und zwar gehend von den Begrenzungen des Konfluenzpentagons in Richtung des Mittelpunkte innerhalb des Konfluenzpentagons. Jeder Abtastpunkt ist innerhalb der Begrenzungen zentriert.
Für jeden Abtastpunkt c _i wird die Annäherung der "minimalen Freiheit" wie folgt durchgeführt:

1. Finde die Begrenzungspunkte auf der linken (b _left,i), (b _right,j) und mittleren (b _mid,k) Begrenzung am nahesten an c _i
2. Berechne den Abstand zwischen den drei Punkten: ⟨b _left,i, b _right,j, b_mid,k⟩ → ⟨d_lr, d_lm + d_rm⟩
3. Wenn das Gefäß = proximal ⇒ d_i = d_lr Wenn das Gefäß = links distal ⇒ d_i = min (d_lr, d_lm) Wenn das Gefäß = rechst distal ⇒ d_i = min (d_lr, d_rm)

Formelerklärung
links	An der Stelle der linken Begrenzung
rechts	An der Stelle der rechten Begrenzung
mitte	An der Stelle der mittleren Begrenzung
lr	Von der linken Begrenzung zu dem rechten Begrenzungspunkt am nahesten an dem Abtastpunkt
lm	Von der linken Begrenzung zu dem mittleren Begrenzungspunkt am nahesten an dem Abtastpunkt
rm	Von der rechten Begrenzung zu dem mittleren Begrenzungspunkt am nahesten an dem Abtastpunkt
b	Der meist nahe liegende Punkt an der Begrenzung
d	Abstand

9 erläutert auf sichtbare Weise die Berechnung des Bifurkationsdurchmessers durch Einführung des oben stehenden neuen metrischen Systems. Innerhalb des Konfluenzpentagons, angegeben durch den schattierten Teil in 9a, wird ein einziger Durchmesser an einer beliebigen Mittellinienstelle 70 innerhalb des Konfluenzpentagons als die Abstände zwischen den Begrenzungspunkten 72 und 74 berechnet, die dadurch gefunden werden, dass die Begrenzungsstelle mit dem kürzesten Abstand von dem Mittellinienpunkt 70 gesucht wird. Es sei bemerkt, dass der Durchmesser D, wie in 9b dargestellt, von proximal bis an den Bifurkationspunkt 76 der Hauptabzweigung und der Nebenabzweigung identisch sind, da die Mittellinie sich an dem Bifurkationspunkt 76 in distal 1 und distal 2 aufspaltet. Durchmesser außerhalb des Konfluenzpentagons werden als der Abstand zwischen linken und rechten Begrenzungen der betreffenden Abzweigung ermittelt, wie in dem Bezugsmaterial von Gronenschild und Tijdens beschrieben.
Der Block 30 in 1 stellt die Bezugsdefinition längs der Bifurkation dar. Anerzogene Verletzungen können durch Quantitäten, wie Prozentsatz an Verengung, ausgedrückt werden, und deswegen wird ein gesundes Gefäß durch Definition des Durchmessers rekonstruiert. Der Stand der Technik ist begrenzt auf das Definieren des wirklichen "Bezugswertes", der anerzogene Verletzungen für das proximale Gefäß und die Nebenabzweigungen sowie innerhalb des Konfluenzpentagons kompensiert. Insbesondere das Rekonstruieren des Konfluenzpentagons ist eine herausfordernde Aufgabe.
Nun wird für jede Abzweigung eine Bezugsmenge berechnet, wie in dem von Gronenschild und Tijdens beschriebenen Stand der Technik. Auf Basis der rekonstruierten Seiten, hergeleitet von diesen Mengen, wird die Bezugsmenge innerhalb des Pentagons mit Hilfe einer neuen auf Krümmung basierten, nachstehend beschriebenen Interpolationstechnik interpoliert.
Zunächst ermöglichen einige Voraussetzungen die Rekonstruktion der Seiten des "Konfluenzpentagons". Daraus folgt logischerweise das Rekonstruktionsverfahren.
Voraussetzungen (Bifurkation)

B1. Das Blut strömt problemlos von dem proximalen Gefäß zu den beiden distalen Gefäßen
B2. Bei dem "Konfluenzpentagon" ist die Krümmung konstant

Die gleichwertigen Voraussetzungen für ein einziges Gefäß sind die Folgenden:

V1. Das Blut strömt problemlos durch ein gesundes Gefäß
V2. Örtlich ist die Krümmung eines gesunden Gefäßes konstant

Die Voraussetzung V1 impliziert, dass der Durchmesser eines Gefäßes sich nicht viel ändert. Da wir nur ein örtliches Modell betrachten, gilt dies für ein gesundes Gefäß. Die Voraussetzung V2 impliziert, dass wir ein Modell konstanter Krümmung verwenden können, wobei die assoziierte Kurve ein Kreis ist. Erweiterung dieser Idee auf ein Objekt mit konstantem Durchmesser erzeugt eine Wulst in 3D und einen Ring in 2D. In 2D kann dadurch örtlich als Teil eines Ringes modelliert werden, wie in 10 dargestellt. Der Ring wird durch den Innenradius (r, reziprok zu der Krümmung) beschrieben, die Weite (d, gleich der Weite des Gefäßes) und durch ein Segment, für welches das örtliche Modell gilt zwischen angegebenen Winkeln φ_prox (100) und φ_dist (102).
Dies führt zu dem nachfolgenden Modell:
Die Orientierung des Gefäßes kann durch Änderung des Vorzeichens von d modelliert werden. Wenn d negativ ist, wird der rechte Umriss der kürzere sein, was ein Gefäß ergibt, das nach rechts abbiegt:
Der Absolutwert aber von d ist dennoch gleich dem Durchmesser des Gefäßes.
Zur Erfüllung der Voraussetzungen B1 und B2 wird das Modell auf eine Bifurkation erweitert. Für eine Bifurkation haben wir drei Weiten d_prox, d_left, und d_right. Wegen der Voraussetzung B2 soll die Krümmung sich nicht ändern bei, Übergang von dem proximalen zu einem der distalen Gefäße. Folglich sollen die drei Weiten mit zwei Innenradien kombiniert werden: r_links und r_rechts, was drei Ringe ergibt.
Die ersten zwei Ringe gewährleisten die Voraussetzung B1 für die linke Abzweigung. Die letzten zwei Ringe gewährleisten die Voraussetzung B1 für die rechte Abzweigung. Die ersten zwei haben die linke Begrenzung gemeinsam, während die zwei letzteren die rechte Begrenzung gemeinsam haben:
Die Begrenzungen werden dadurch gefunden, dass der Satz von vier Ringen zu einigen Bezugspunkten in der Bifurkation passend gemacht werden. Es wird nun vorausgesetzt, dass wir zwei Proximalpunkte haben, und zwar 130, 132, zwei linke Distalpunkte 134, 136, und zwei rechte Distalpunkte 138, 140.
Die 11a, 11b zeigen die Modellierung einer Bifurkation durch einen Satz von Ringen. Für die rechte Begrenzung (11a) liegen die Mittelpunkte irgendwo auf der Linie, senkrecht zu den zwei rechten Punkten 130 138 (φ_prox,right und φ_right,right). Die Position auf der Linie wird dadurch ermittelt, dass der "proximale linke" Punkt 132 zu dem Ring ⟨m _right, r_right, d_prox⟩ passend gemacht wird, und dass der "richtige, linke" Punkt 140 an den Ring ⟨m _right, r_right, d_right⟩ Passend gemacht wird. Das gleiche geschieht für die linke Begrenzung, wie in 11b (rechtes Bild) dargestellt ist. Die Mittelpunkte der Ringe sich durch 148 bzw. 150 bezeichnet.
Für jede der rechten und linken Begrenzungen werden vier der sechs Punkte verwendet um die Ringe passend zu machen.
Im Allgemeinen werden vier Punkte und zwei Weiten verwendet um die Parameter zweier Ringe zu finden, was wie folgt geschieht:

1. Definiere eine Linie möglicher Mittelpunkte:
2. Berechne die Abstände von den anderen zwei Punkten: d3(λ) = |m(λ) – x 3| – |r(λ) + dprox| d4(λ) = |m(λ) – x 4| – |r(λ) + ddist| (8)
3. Finde den Mittelpunkt m(λ) und den inneren Radius r(λ) durch Minimierung von d₃(λ)² + d₄(λ)² auf λ.

Der Bezugsdurchmesser innerhalb des "Konfluenzpentagons" wird durch Anwendung des Durchmessermessverfahrens, wie oben beschrieben, ermittelt.
Die röhrenförmigen Organe können eine Arterie, eine Vene, eine Koronararterie, eine Halsschlagader, eine pulmonale Arterie, eine renale Arterie, eine hepatische Arterie, eine femorale Arterie, eine messenteriale Arterie oder ein anderes röhrenförmiges Organ enthalten, erworben aus angiographischer Bildverarbeitung. Dies ermöglicht ein breites Feld zur Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Oft ist das Polygon ein Konfluenzpentagon mit Eckpunkten an jeder Seite der genannten röhrenförmigen Organe, und mit einem gemeinsamen Eckpunkt unter zwei distalen genannten röhrenförmigen Organen. Dies ist im Wesentlichen eine ganz allgemeine Situation, was sich zu einer eindeutigen Analyse eignet.
Eine eindeutige und schnelle Prozedur hat die Bifurkation, dadurch identifiziert, dass bei einem Startpunkt in einem proximalen röhrenförmigen Organ (50) angefangen wird bis an die Endpunkte (31, 39) in betreffenden distalen röhrenförmigen Organen (52, 54). Insbesondere werden die Durchmesserwerte längs der Bifurkation ermittelt.
Auf vorteilhafte Weise wird eine neue Maßeinheit definiert, und zwar durch Ermittlung eines Bifurkationsdurchmessers innerhalb des Konfluenzpentagons, wie dieser sich zwischen zwei Arterieneckpunkten (72–74) erstreckt, die einem Mittellinienpunkt einer einzigen Bifurkation (70 in 9) am nächsten liegt.
Auf vorteilhafte Weise wird der Winkel zwischen proximalen und distalen Arterien aus Linien ermittelt, die sich zwischen Punkten auf den Mittellinien außerhalb des Konfluenzpentagons (50, 52, 54, 60, 64, 66) erstrecken. Dies ist eine schnelle Prozedur.
Auf vorteilhafte Weise ist die Eingabe zur Identifikation einer Bifurkation ein einziger Punkt (36), der sich einer Mitte der Bifurkation nähert.
Auf vorteilhafte Weise wird eine Prozedur angewandt, ermöglicht durch einen einzigen Startpunkt zur Verfolgung eines einzigen röhrenförmigen Organsegmentes zwischen einer proximalen und einer distalen Bifurkation, bis eine Bifurkation angetroffen wird oder bis ein vorbestimmter Abstand überwunden ist. Das Verfahren kann durchaus zur Detektion einer Kombination einer Mehrfachgefäß-Baumbifurkation angewandt werden.
Auf vorteilhafte Weise wird durch einen Satz von Ringen mit einer inneren kreisförmigen Kante, passend zu einer inneren Arterienrandkurve und mit einer äußeren kreisförmigen Kante, passend zu der gegenüber liegenden Arterienrandkurve eine Bezugsbifurkation modelliert (11a, 11b).
Nun ist die vorliegende Erfindung mit Hilfe bevorzugter Ausführungsformen beschrieben worden. Dem Fachmann dürften selbstverständlich mehrere Ergänzungen und Änderungen dazu einfallen. Folglich sollte die Beschreibung als Illustrativ, statt als begrenzend betrachtet werden und es sollen keine Begrenzungen ausgelegt werden anders als diejenigen, die explizit durch die beiliegenden Patentansprüche genannt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

- O. Goktekin u. a. "A new quantitative analysis system fort he evaluation of coronary bifurcation lesios: Comparison with current conventional methoths", Catheterization and Cardiovascular Interventions 69: 172–180 (2007) [0005]
- Gronenschild und Tijdens: "A second Generation System for Off-line and On-line Quantitative Coronary Angiography", Catheterization and Cardiovascular Diagnosis 33: 61–75 (1994) [0027]
- "Introduction to Algorithms", Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserons, Ronald L.Rivest, ©1990 "The MIT Press Cambridge, Massachusetts London, England. Kapitel 25.2, Dijkstra's algorithm, Seite 527–532 [0028]

Claims

Verfahren zum Durchführen einer quantitativen Analyse von medizinischen Bilddaten eines gegabelten röhrenförmigen Organs mit wenigstens einem proximalen Teil, einem ersten distalen Teil und einem zweiten distalen Teil, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: – das Verarbeiten der genannten medizinischen Bilddaten zum Identifizieren von Umrissen des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs, – das Verwenden der genannten Umrissen zum Ermitteln eines Konfluenzpentagons inmitten des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs, – das Verwenden des genannten Konfluenzpentagons zum Ermitteln wenigstens eines Parameterwertes, der die Geometrie des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs kennzeichnet, und – das Ausliefern des genannten wenigstens einen Parameterwertes zu einem Benutzer.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – der wenigstens eine Parameterwert wenigstens einen Durchmesserwert des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei: – der wenigstens eine Durchmesserwert selektiert wird aus der Gruppe mit einem Durchmesserwert des proximalen Teils des gegabelten röhrenförmigen Organs, einem Durchmesserwert des ersten distalen Teils des gegabelten röhrenförmigen Organs und einem Durchmesserwert des zweiten distalen Teils des gegabelten röhrenförmigen Organs.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei: – der wenigstens eine Durchmesserwert aus einem Abstand zwischen zwei Begrenzungspunkten auf dem Konfluenzpolygon hergeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei: – die genannten zwei Begrenzungspunkte durch Abtastpunkte auf dem Konfluenzpolygon identifiziert werden, und zwar zum Identifizieren derjenigen zwei Punkte, die einem Mittellinienpunkt innerhalb des Konfluenzpolygons am nächsten liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – der wenigstens eine Parameterwert wenigstens einen Winkelwert zwischen Teilen des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs aufweist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei: – der wenigstens eine Winkel selektiert wird aus der Gruppe mit einem Winkel zwischen dem proximalen und dem ersten distalen Teil des gegabelten röhrenförmigen Organs, einem Winkel zwischen dem proximalen und dem zweiten distalen Teil des gegabelten röhrenförmigen Organs, und einem Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Teil des gegabelten röhrenförmigen Organs.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei: – der wenigstens eine Winkel von einer Linie abgeleitet wird, die sich zwischen einem Mittellinienpunkt auf dem Konfluenzpolygon und einem Mittellinienpunkt außerhalb des Konfluenzpolygons erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – der wenigstens eine Parameter wenigstens einen Bezugsdurchmesserwert für das genannte gegabelte röhrenförmige Organ aufweist, wobei der wenigstens eine Bezugsdurchmesserwert eine Beschädigung des gegabelten röhrenförmigen Organs kompensiert.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei: – der wenigstens eine Bezugsdurchmesserwert selektiert wird aus der Gruppe mit einem Bezugsdurchmesserwert für den gegabelten Teil des gegabelten röhrenförmigen Organs, einem Bezugsdurchmesserwert des ersten distalen Teils des gegabelten röhrenförmigen Organs, und einem Bezugsdurchmesserwert des zweiten distalen Teils des gegabelten röhrenförmigen Organs.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei: – der wenigstens eine Bezugsdurchmesserwert abgeleitet wird aus einem Satz von Ringen mit einem inneren kreisförmigen Rand, passend zu einer inneren Randkurve und mit einem äußeren kreisförmigen Rand, passend zu einer gegenüber liegenden Randkurve.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – das genannte Konfluenzpolygon von einem Bifurkationspunkt hergeleitet wird, der in der Mitte eines Kreises liegt, der in das genannte gegabelte röhrenförmige Organ passt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei: – das genannte Konfluenzpolygon von Linienabschnitten hergeleitet wird, die sich durch einen Schnittpunkt zwischen dem genannten Kreis und Mittellinien des genannten proximalen Teils, des genannten ersten distalen Teils bzw. des genannten zweiten distalen Teils erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – das genannte Konfluenzpolygon fünf Eckpunkte hat, mit einem Eckpunkt grenzend an den Schnittpunkt des ersten und zweiten distalen Teils des gegabelten röhrenförmigen Organs.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – die Umrisse des gegabelten röhrenförmigen Organs als anfangend bei einem Startpunkt in dem proximalen Teil bis zu den Endpunkten in den betreffenden ersten und zweiten distalen Teilen des gegabelten röhrenförmigen Organs identifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – die Umrisse des gegabelten röhrenförmigen Organs von der Benutzeridentifikation eines einzigen Punktes hergeleitet werden, der einer Bifurkationsmitte des gegabelten röhrenförmigen Organs annähert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – die Umrisse des gegabelten röhrenförmigen Organs von einem Einzelpunkttrigger hergeleitet werden zum Verfolgen eines einzigen Segmentes eines röhrenförmigen Organs, star tend bei einer detektierten proximalen Bifurkation oder in einem vorher definierten Abstand von dem Anfangspunkt, welcher auch immer näher bei dem Anfangspunkt liegt, und endend bei einer detektierten distalen Bifurkation oder in einem vorher definierten Abstand von dem Anfangspunkt, welcher auch immer der sein mag.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – das Verfahren dazu vorgesehen ist, eine Mehrfachbifurkationsanalyse zu beeinflussen zum Detektieren einer Kombination von Mehrfachgefäßbaum-Bifurkation.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – das gegabelte röhrenförmige Organ wird aus der Gruppe selektiert, die eine Arterie, eine Vene, eine Koronararterie, eine Halsschlagader, eine pulmonale Arterie, eine renale Arterie, eine hepatische Arterie, eine femorale Arterie und eine messenteriale Arterie umfasst.
Datenverarbeitungsanlage zur quantitativen Analyse medizinischer Daten eines gegabelten röhrenförmigen Organs mit wenigstens einem proximalen Teil, einem ersten distalen Teil und einem zweiten distalen Teil, wobei die Datenverarbeitungsanlage Folgendes umfasst: – Mittel zum verarbeiten der genannten medizinischen Bilddaten zum Identifizieren der Umrisse des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs, – Mittel zum Ermitteln eines Konfluenzpolygons inmitten des gegabelten röhrenförmigen Organs auf Basis der genannten Umrisse; und – Mittel zum Ermitteln wenigstens eines Parameterwertes, der die Geometrie des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs kennzeichnet, und zwar auf Basis des genannten Konfluenzpolygons; und – Mittel zum Ausliefern des genannten wenigstens einen Parameterwertes zu einem Benutzer.
Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 20, wobei: – der wenigstens eine Parameterwert aus der Gruppe selektiert wird mit wenigstens einem Durchmesserwert des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs, wenigstens einem Winkelwert zwischen Teilen des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs, und we nigstens einem Bezugsdurchmesserwert für das genannte gegabelte röhrenförmige Organ, wobei der wenigstens eine Bezugsdurchmesserwert eine Beschädigung des gegabelten röhrenförmigen Organs kompensiert.
Programmspeicheranordnung, die mit einer Maschine ausgelesen werden kann, die fühlbar ein Programm mit Instruktionen umfasst, die von der Maschine durchgeführt werden können, und zwar zum Durchführen der Verfahrensschritte zur quantitativen Analyse medizinischer Bilddaten eines gegabelten röhrenförmigen Organs mit wenigstens einem proximalen Teil, einem ersten distalen Teil und einem zweiten distalen Teil, wobei die genannten Verfahrensschritte Folgendes umfassen: – das Verarbeiten der genannten medizinischen Bilddaten zum Identifizieren von Umrissen des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs, – das Verwenden der genannten Umrisse zum Ermitteln eines Konfluenzpolygons inmitten des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs, – das Verwenden des genannten Konfluenzpolygons zum Ermitteln wenigstens eines Parameterwertes, der die Geometrie des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs kennzeichnet, und – das Ausliefern des genannten wenigstens einen Parameterwertes zu einem Benutzer.
Programmspeicheranordnung nach Anspruch 22, wobei: – der wenigstens eine Parameterwert selektiert wird aus der Gruppe mit wenigstens einem Durchmesserwert des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs, wenigstens einem Winkel zwischen Teilen des genannten gegabelten röhrenförmigen Organs, und wenigstens einem Bezugsdurchmesserwert für das genannte gegabelte röhrenförmige Organ, wobei der wenigstens eine Bezugsdurchmesser eine Beschädigung an dem gegabelten röhrenförmigen Organ kompensiert.