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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Auswertungsverfahren für Datensätze eines Untersuchungsbereichs eines Untersuchungsobjekts,
- – wobei die Datensätze eine erste zeitliche Sequenz von zweidimensional ortsaufgelösten Röntgenbildern des Untersuchungsbereichs, eine zweite zeitliche Sequenz von zweidimensional ortsaufgelösten Röntgenbildern des Untersuchungsbereichs und einen dreidimensional ortsaufgelösten Volumendatensatz des Untersuchungsbereichs umfassen,
- – wobei im Volumendatensatz ein Gefäßsystem des Untersuchungsobjekts segmentiert ist und die Röntgenbilder der Sequenzen relativ zum Volumendatensatz registriert sind,
- – wobei ein Rechner selbsttätig anhand der ersten zeitlichen Sequenz ein erstes zweidimensional ortsaufgelöstes Auswertungsbild ermittelt und anhand der zweiten zeitlichen Sequenz ein zweites zweidimensional ortsaufgelöstes Auswertungsbild ermittelt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Datenträger, auf dem in maschinenlesbarer Form ein Computerprogramm gespeichert ist, das Maschinencode umfasst, der von einem Rechner unmittelbar abarbeitbar ist und dessen Abarbeitung durch den Rechner bewirkt, dass der Rechner ein derartiges Auswertungsverfahren ausführt.
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Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung einen Rechner, der einen Massenspeicher aufweist, wobei im Massenspeicher in maschinenlesbarer Form ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist, wobei das Computerprogramm von dem Rechner ausführbar ist.
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Die oben genannten Gegenstände sind beispielsweise aus der
DE 10 2007 024 450 A1 und der
US 2008/0 192 997 A1 bekannt. Bei der
US 2008/0 192 997 A1 werden weiterhin die durch die Sequenzen zen definierten zeitlichen Grauwertverläufe in den Volumendatensatz abgebildet.
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Arteriell-venöse Malformationen (AVM) sind angeborene Fehlbildungen des Gefäßsystems, häufig Fehlbildungen des Gefäßsystems des zentralen Nervensystems, des Gehirns oder des Gesichtsschädels. Bei einer derartigen Malformation besteht eine direkte Verbindung zwischen den Arterien und den Venen des Blutgefäßsystems. Es existieren zwischen den Arterien und den Venen also keine Kapillargefäße, in denen der eigentliche Stoffaustausch zwischen dem Blut und dem Gewebe erfolgt. Dies hat zum einen zur Folge, dass der betroffene Gewebebereich nicht mit Blut versorgt wird. Zum anderen hat dies zur Folge, dass sich der Druck in den Venen vergrößert, was zu deren Erweiterungen und möglicherweise zu Blutungen führen kann. Insbesondere Gehirnblutungen sind gegebenenfalls sehr kritisch.
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Zur Behandlung von AVM stehen heute drei Verfahren zur Verfügung, die meist auch in Kombination eingesetzt werden. Es handelt sich hierbei um neurochirurgische Operationen, eine Bestrahlungsbehandlung und endovaskuläre Therapien. Unabhängig davon, auf welche Art eine AVM behandelt wird, ist zur Planung und Durchführung der Behandlung ein genaues Wissen über die Lage, die Form und die Ausprägung der AVM sowie über die detaillierten Blutflussverhältnisse erforderlich. Es sind daher sowohl morphologische Informationen (Lage, Größe und Art der Blutgefäße) als auch funktionelle zeitabhängige Informationen (Flussverhältnisse) erforderlich.
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Zur Diagnose sind im Stand der Technik als nichtinvasive Bildgebungsmodalitäten insbesondere die Computertomographie und die Magnetresonanztomographie bekannt. Zur genauen Abklärung und detaillierten Behandlungsplanung wird weiterhin oftmals eine Angiographie durchgeführt. In diesem Fall stehen alternativ eine C-Bogen-basierte zeitlich statische und dreidimensional ortsaufgelöste Bildgebung oder eine zweidimensional ortsaufgelöste und eindimensional zeitaufgelöste Bildgebung zur Verfügung.
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Die interventionelle endovaskuläre Therapie findet unter Durchleuchtung im Angiographielabor statt. Zur Planung und Kontrolle werden Angiographieszenen mit Kontrastmittelpassage (insbesondere DSA-Szenen) durch die entsprechende Gefäßregion angefertigt. Der behandelnde Arzt analysiert hierbei die arterielle Phase (Füllung der Arterien, insbesondere der speisenden Arterie, mit Kontrastmittel), die Parenchymphase (Füllung der Kapillaren) und die venöse Phase (Füllung der Venen und venöse Drainage). Auf Grund des fehlenden Widerstandes der Kapillargefäße im Bereich der AVM schließt sich dort die venöse Phase direkt an die arterielle Phase an.
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Im Stand der Technik führt der Arzt die morphologischen Informationen aus der DSA-Szene mit den funktionellen Informationen der DSA-Szene selbst zusammen. Die Zusammenführung erfolgt intellektuell durch den Arzt. Das Zusammenführen ist vor allem bei komplexen Verhältnissen oder unüblichen Pathologien sehr schwierig. Insbesondere bei Gehirn-AVMs können Fehler beim intellektuellen Zusammenführen jedoch dramatische Auswirkungen für den Patienten haben.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer die zeitlichen Informationen über den Blutfluss in den Gefäßen einfacher erkennbar sind.
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Die Aufgabe wird durch ein Auswertungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Auswertungsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6.
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Erfindungsgemäß gibt der Rechner eine Darstellung des Volumendatensatzes an einen Anwender aus. Der Rechner nimmt vom Anwender eine Selektion eines ersten Punktes des Volumendatensatzes entgegen. Der Rechner ermittelt selbsttätig anhand von Bilddatenwerten der Auswertungsbilder, die mit dem ersten Punkt korrespondierenden Orten in den Auswertungsbildern zugeordnet sind, einen Volumendatenwert und ordnet ihn dem Punkt im Volumendatensatz zu und überträgt so die im Zweidimensionalen vorliegenden Auswertungsergebnisse ins Dreidimensionale. Weiterhin gibt der Rechner zum Entgegennehmen der Selektion des ersten Punktes das erste Auswertungsbild und das zweite Auswertungsbild an den Anwender aus, nimmt vom Anwender zum Vorselektieren möglicher erster Punkte im ersten Auswertungsbild eine Markierung eines ersten Ortes entgegen, ermittelt selbsttätig eine Projektionslinie, entlang derer die möglichen ersten Punkte im Volumendatensatz auf den im ersten Auswertungsbild markierten Ort projiziert werden, blendet die Projektionslinie selbsttätig in das zweite Auswertungsbild ein, nimmt vom Anwender im zweiten Auswertungsbild eine Markierung eines auf der Projektionslinie liegenden Ortes entgegen und bestimmt den ersten Punkt selbsttätig anhand des auf der Projektionslinie liegenden markierten Ortes.
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Durch diese Vorgehensweise wird die Komplexität und Instabilität bekannter Verfahren vermieden. Denn es erfolgt keine automatische Abbildung der im Zweidimensionalen vorliegenden Auswertungsergebnisse ins Dreidimensionale, sondern nur selektiv eine Abbildung auf den selektierten Punkt. Auf Grund des intellektuellen Verständnisses des Anwenders ist es diesem ohne weiteres möglich, den für ihn interessanten „richtigen” Punkt vorzugeben.
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In der Regel wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise in Verbindung mit dem Gehirn eines Menschen durchgeführt. Es sind jedoch auch andere Körperregionen als Untersuchungsbereich denkbar. Weiterhin wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise in der Regel in Verbindung mit der Diagnose von AVMs durchgeführt. Es sind jedoch auch andere Anwendungen denkbar.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen,
- – dass der Rechner vom Anwender eine Selektion eines zweiten Punktes im Volumendatensatz entgegen nimmt,
- – dass der erste und der zweite Punkt im Volumendatensatz auf Gefäßen des Gefäßsystems liegen,
- – dass der Rechner selbsttätig im Volumendatensatz innerhalb des Gefäßsystems eine Verbindung des ersten und des zweiten Punktes ermittelt und
- – dass der Rechner selbsttätig für jeden auf der Verbindung liegenden Punkt die mit dem jeweiligen Punkt korrespondierenden Orte in den Auswertungsbildern ermittelt, anhand der den jeweils korrespondierenden Orten in den Auswertungsbildern jeweils zugeordneten Bilddatenwerte einen jeweiligen Volumendatenwert ermittelt und den jeweiligen Volumendatenwert dem jeweiligen Punkt im Volumendatensatz zuordnet.
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Durch diese Vorgehensweise ist auf einfache und komfortable Weise ein ganzer Bereich des Gefäßsystems selektierbar.
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In den meisten Fällen wird die Verbindung des ersten und des zweiten Punktes miteinander eindeutig sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Verbindung des ersten und des zweiten Punktes nicht eindeutig ist. In derartigen Fällen sind zwei alternative Vorgehensweisen möglich.
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Zum einen ist es möglich, dass der Rechner vom Anwender auf Gefäßen des Gefäßsystems liegende Zwischenpunkte abfragt, bis die Verbindung eindeutig ist. Alternativ ist es möglich, dass der Rechner die Zwischenpunkte selbsttätig festlegt, bis die Verbindung eindeutig ist. Im letztgenannten Fall ist es möglich, dass der Rechner vom Anwender interaktiv Änderungen der Zwischenpunkte entgegen nimmt und die Verbindung des ersten und des zweiten Punktes unter Berücksichtigung der Änderungen neu ermittelt.
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Zur Ermittlung des Volumendatenwertes sind verschiedene Vorgehensweisen möglich. Am einfachsten und in der Regel völlig ausreichend ist es, wenn der Rechner den dem ersten Punkt zuzuordnenden Volumendatenwert durch gewichtete oder ungewichtete Mittelwertbildung der den korrespondierenden Orten in den Auswertungsbildern zugeordneten Bilddatenwerte ermittelt.
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Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Datenträger gelöst, auf dem in maschinenlesbarer Form ein Computerprogramm gespeichert ist, dessen Abarbeitung durch einen Rechnerbewirkt, dass der Rechner ein erfindungsgemäßes Auswertungsverfahren ausführt.
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Schließlich wird die Aufgabe durch einen Rechner gelöst, der einen Massenspeicher aufweist, wobei im Massenspeicher in maschinenlesbarer Form ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist, das von dem Rechner ausführbar ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
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1 ein Blockschaltbild einer Auswertungsanordnung,
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2 ein Ablaufdiagramm,
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3 eine Sichtgerätausgabe,
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4 bis 7 Ablaufdiagramme,
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8 und 9 Darstellungen von Ausschnitten eines Gefäßsystems und
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10 und 11 Ablaufdiagramme.
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Gemäß 1 weist ein Rechner übliche Komponenten 1 bis 6 auf. Insbesondere weist der Rechner einen Mikroprozessor 1, einen Arbeitsspeicher (RAM) 2, einen Massenspeicher 3 (beispielsweise eine Festplatte), eine Anwenderschnittstelle 4, eine Datenschnittstelle 5 und eine Programmierschnittstelle 6 auf. Die Komponenten 1 bis 6 sind in üblicher Weise ausgebildet und wirken in üblicher Weise miteinander zusammen. So kann beispielsweise die Anwenderschnittstelle 4 übliche Ein- und Ausgabeeinrichtungen umfassen wie beispielsweise eine Tastatur, eine Maus, ein Sichtgerät usw.. Die Datenschnittstelle 5 kann beispielsweise eine Internet- oder eine LAN-Schnittstelle oder eine USB-Schnittstelle sein. Auch eine Ausgestaltung als Laufwerk für ein Wechselmedium (beispielsweise eine CD-ROM oder eine DVD) ist möglich. Ähnliche Ausgestaltungen sind für die Programmierschnittstelle 6 möglich. Gegebenenfalls können die Datenschnittstelle 5 und die Programmierschnittstelle 6 zu einer gemeinsamen Schnittstelle zusammengefasst sein.
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Dem Rechner wird über die Programmierschnittstelle 6 ein Computerprogramm 7 zugeführt. Beispielsweise kann ein Datenträger 8, auf dem das Computerprogramm 7 in maschinenlesbarer Form gespeichert ist, mit dem Rechner verbunden werden. Das Computerprogramm 7 wird daraufhin aus dem Datenträger 8 ausgelesen und in den Massenspeicher 3 des Rechners kopiert, dort also ebenfalls gespeichert. Rein beispielhaft ist als Datenträger 8 in 1 ein USB-Stick dargestellt. Der Datenträger 8 kann jedoch alternativ auf andere Weise ausgestaltet sein, beispielsweise als CD-ROM oder als SD-Speicherkarte. Weiterhin kann das Computerprogramm 7 dem Rechner auch auf andere Weise zugeführt werden, beispielsweise über die Datenschnittstelle 5 aus dem Internet.
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Das Computerprogramm 7 enthält Maschinencode 9, also Programmanweisungen, die vom Rechner direkt und unmittelbar abarbeitbar sind. Das Computerprogramm 7 kann von einem Anwender 10 mittels üblicher Eingabebefehle (beispielsweise eines doppelten Mausklicks) aufgerufen werden. Wenn das Computerprogramm 7 aufgerufen wird, wird es in den Arbeitsspeicher 2 des Rechners geladen und vom Rechner abgearbeitet. Die Abarbeitung des Computerprogramms 7 durch den Rechner bewirkt, dass der Rechner ein Auswertungsverfahren ausführt, das nachfolgend in Verbindung mit den weiteren FIG detailliert beschrieben wird.
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Gemäß 2 nimmt der Rechner in einem Schritt S1 eine erste zeitliche Sequenz von Röntgenbildern B entgegen. Auf Grund des Umstands, dass es sich bei der Sequenz um eine zeitliche Sequenz handelt, ist jedem Röntgenbild B ein Erfassungszeitpunkt t zugeordnet, zu dem das jeweilige Röntgenbild B erfasst wurde. Ein zeitlicher Abstand zwischen zwei unmittelbar aufeinander folgenden Erfassungszeitpunkten t ist in aller Regel kleiner als eine Sekunde. Meist ist er kleiner als eine Viertelsekunde, beispielsweise kleiner als eine Zehntelsekunde.
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Jedes Röntgenbild B stellt zweidimensional ortsaufgelöst eine zu dem jeweiligen Erfassungszeitpunkt t gegebene Verteilung eines Kontrastmittels in einem Untersuchungsbereich eines Untersuchungsobjekts dar. Das Kontrastmittel wird vorzugsweise in eine den Untersuchungsbereich speisende Arterie injiziert. Die Injektion erfolgt vorzugsweise schnell, also mit kurzer Dauer und zu Beginn hoher Anstiegsflanke und am Ende kurzer Abfallflanke.
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In der Regel ist das Untersuchungsobjekt ein Mensch. Der Untersuchungsbereich kann beispielsweise der Gehirnbereich des Menschen sein.
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Die Röntgenbilder B der ersten zeitlichen Sequenz sind mit einer konstanten Aufnahmegeometrie (= Angulation) erfasst. Sie korrespondieren pixelweise miteinander. Bevorzugt handelt es sich bei den Röntgenbildern B der ersten zeitlichen Sequenz um DSA-Bilder.
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In einem Schritt S2 ermittelt der Rechner selbsttätig anhand der ersten zeitlichen Sequenz von Röntgenbildern B ein erstes Auswertungsbild A. Das erste Auswertungsbild A ist zweidimensional ortsaufgelöst. Es kann insbesondere die gleiche Ortsauflösung aufweisen wie die Röntgenbilder B.
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Wie bereits erwähnt, stellen die Röntgenbilder B der ersten zeitlichen Sequenz den zeitlichen Kontrastverlauf dar.
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Beispielsweise kann der Rechner für jedes Pixel den zeitlichen Kontrastverlauf ermitteln und dann anhand des zeitlichen Kontrastverlaufs einen charakteristischen Zeitpunkt für das jeweilige Pixel ermitteln. Als charakteristischer Zeitpunkt kommen insbesondere der Zeitpunkt des Beginns des Anstiegs der Absorptionskurve, der Zeitpunkt des maximalen Anstiegs der Absorptionskurve und der Zeitpunkt der maximalen Absorption in Frage.
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Soweit erforderlich, kann vor der Ermittlung des charakteristischen Zeitpunkts eine Glättung des zeitlichen Kontrastverlaufs durch Mittelwertbildung, Tiefpassfilterung usw. erfolgen. Auch ist es möglich, Parameter einer glatten Kurve zu bestimmen, welche nach einem vorbestimmten Best-Fit-Kriterium anhand des zeitlichen Kontrastverlaufs ermittelt wird.
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In analoger Weise nimmt der Rechner in einem Schritt S3 eine zweite zeitliche Sequenz von Röntgenbildern B' entgegen. Auch ermittelt der Rechner in einem Schritt S4 anhand der zweiten zeitlichen Sequenz von Röntgenbildern B' ein zweites Auswertungsbild A'.
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Die Schritte S3 und S4 korrespondieren inhaltlich mit den Schritten S1 und S2. Der Unterschied besteht darin, dass die Röntgenbilder B' zwar ebenfalls Röntgenbilder B' des Untersuchungsbereichs des Untersuchungsobjekts sind, bei den Röntgenbildern B' jedoch der Untersuchungsbereich aus einer anderen Angulation erfasst wurde als die Röntgenbilder B.
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Es ist möglich, dass die beiden zeitlichen Sequenzen zu voneinander verschiedenen Zeiten erfasst werden. Wenn beispielsweise zur Datenerfassung eine Monoplan-Röntgenanlage verwendet wird, müssen die beiden zeitlichen Sequenzen nacheinander erfasst werden. In diesem Fall muss gewährleistet sein, dass die erfassten Sequenzen miteinander korrespondieren. Vorzugsweise jedoch wird zur Erfassung der zeitlichen Sequenzen eine Biplan-Röntgenanlage verwendet. In diesem Fall ist eine simultane Erfassung der beiden zeitlichen Sequenzen möglich.
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In einem Schritt S5 nimmt der Rechner einen Volumendatensatz V entgegen. Der Volumendatensatz V ist, wie bereits sein Name sagt, dreidimensional ortsaufgelöst.
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In einem Schritt S6 segmentiert der Rechner im Volumendatensatz V ein Gefäßsystem G. In einem Schritt S7 registriert der Rechner die Röntgenbilder B, B' der zeitlichen Sequenzen relativ zum Volumendatensatz V.
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Die Implementierung der Schritte S6 und S7 ist Fachleuten als solche allgemein bekannt. Zu den Schritten S6 und S7 sind daher keine detaillierten Ausführungen erforderlich.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist weiterhin nicht entscheidend, auf welche Art und Weise die Segmentierung und die Registrierung erfolgen. Genau genommen ist nicht einmal erforderlich, dass der Rechner die Segmentierung und die Registrierung vornimmt (Vorgang). Entscheidend ist lediglich, dass im weiteren Verlauf des Verfahrens das Gefäßsystem G segmentiert ist (Zustand) und die Registrierung der Röntgenbilder B, B' relativ zum Volumendatensatz V gegeben ist (Zustand). Beispielsweise ist es möglich, dass dem Rechner nicht der Volumendatensatz V selbst zugeführt wird, sondern Röntgenbilder, die unter verschiedenen Angulationen ermittelt werden. In diesem Fall kann beispielsweise der Rechner den Volumendatensatz V selbsttätig ermitteln. Wenn weiterhin die Röntgenbilder B, B' der zeitlichen Sequenzen und die Röntgenbilder, anhand derer der Volumendatensatz V ermittelt wird, mittels derselben Röntgenanlage und zeitlich unmittelbar nacheinander erfasst werden, ergibt sich die Registrierung quasi von selbst.
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In einem Schritt S8 ermittelt der Rechner – beispielsweise mittels des an sich bekannten „volume rendering” – eine Darstellung des Volumendatensatzes V. Diese Darstellung gibt der Rechner über die Anwenderschnittstelle 4 (beispielsweise ein Sichtgerät) an den Anwender 10 aus.
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Die Ausgabe der Darstellung des Volumendatensatzes V stellt eine Mindestmaßnahme dar. In der Regel wird nicht nur die Darstellung des Volumendatensatzes V an den Anwender 10 ausgegeben, sondern zusätzlich mindestens eines der beiden Auswertungsbilder A, A'. In den meisten Fällen werden beide Auswertungsbilder A, A' ausgegeben werden. Beispielsweise ist es möglich, dass über ein Sichtgerät (oder mehrere Sichtgeräte) die Darstellung des Volumendatensatzes V und die beiden Auswertungsbilder A, A' an den Anwender 10 ausgegeben werden und zusätzlich eine Darstellung eines zeitlichen Verlaufs an den Anwender 10 ausgegeben wird. 3 zeigt beispielhaft eine derartige Sichtgerätausgabe. Gemäß 3 ist rechts unten eine perspektivische Darstellung des Volumendatensatzes V gezeigt, oben links und oben rechts die Ausgabe der beiden Auswertungsbilder A, A' sowie unten links der zeitliche Verlauf.
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In einem Schritt S10 nimmt der Rechner vom Anwender 10 eine Selektion eines ersten Punktes P1 im Volumendatensatz V entgegen. In einem Schritt S11 bestimmt der Rechner selbsttätig korrespondierende Orte O1, O1', welche in den Auswertungsbildern A, A' mit dem selektierten ersten Punkt P1 korrespondieren. Der Schritt S11 kann in manchen Fällen entfallen, nämlich dann, wenn auf Grund der Art und Weise, mittels derer der erste Punkt P1 selektiert wird, die korrespondierenden Orte O1, O1' bereits bekannt sind.
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In einem Schritt S12 ermittelt der Rechner anhand von Bilddatenwerten, die den korrespondierenden Orten O1, O1' in den Auswertungsbildern A, A' zugeordnet sind, selbsttätig einen Volumendatenwert. Den ermittelten Volumendatenwert ordnet der Rechner dem ersten Punkt P1 im Volumendatensatz V zu.
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Beispielsweise ist es möglich, dass der Rechner den Volumendatenwert durch gewichtete oder ungewichtete Mittelwertbildung der entsprechenden Bilddatenwerte ermittelt. Auch andere Vorgehensweisen sind möglich.
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Beispielsweise ist es möglich, die Auswertungsbilder A, A' farbcodiert darzustellen und für den ersten Punkt P1 eine Farbe zu ermitteln, die sich anhand der den korrespondierenden Orten O1, O1' zugeordneten Farben ergibt. Alternativ sind andere Vorgehensweisen möglich.
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Zum Selektieren des ersten Punktes P1 im Volumendatensatz V sind verschiedene Vorgehensweisen möglich, die nachfolgend nacheinander erläutert werden.
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Gemäß 4 ist es beispielsweise möglich, dass der Anwender 10 den ersten Punkt P1 durch (direktes) Markieren in der Darstellung des Volumendatensatzes V selektiert.
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In einer Ausgestaltung der Vorgehensweise von 4 ist es gemäß 5 möglich, dass der Anwender 10 zunächst in einem Schritt S21 im ersten Auswertungsbild A den Ort O1 markiert. Durch dieses Markieren erfolgt eine Vorselektion möglicher erster Punkte.
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In Reaktion auf das Markieren des Ortes O1 ermittelt der Rechner in einem Schritt S22 selbsttätig eine Projektionslinie L. Die Projektionslinie L ist diejenige Linie, entlang derer die möglichen ersten Punkte im Volumendatensatz V auf den Ort O1 projiziert werden.
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In einem Schritt S23 blendet der Rechner selbsttätig die Projektionslinie L in die Darstellung des Volumendatensatzes V ein. Die Projektionslinie L ist – rein beispielhaft – in 3 mit dargestellt.
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In einem Schritt S24 selektiert der Anwender 10 den ersten Punkt P1 dadurch, dass er im Volumendatensatz V einen auf der Projektionslinie L liegenden Funkt markiert.
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Bei der Vorgehensweise gemäß 5 wird daher zwar weiterhin der erste Punkt P1 durch Markieren in der Darstellung des Volumendatensatzes V selektiert. Zuvor erfolgt jedoch eine Vorselektion der Punkte, welche durch die Projektionslinie L bestimmt sind.
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Alternativ zu einem direkten Selektieren bzw. Markieren des ersten Punktes P1 im Volumendatensatz V ist es möglich, den ersten Punkt P1 durch Markieren entsprechender Orte O1, O1' in den Auswertungsbildern A, A' zu bestimmen. Dies wird nachfolgend in Verbindung mit 6 näher erläutert.
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Die Vorgehensweise gemäß 6 ist ähnlich zur Vorgehensweise gemäß 5. Insbesondere enthält auch die Vorgehensweise gemäß 6 die Schritte S21 und S22 von 5. Die Schritte S21 und S22 werden daher nicht nochmals erläutert.
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Die Schritte S23 und S24 werden nicht von 5 übernommen. Stattdessen sind Schritte S26 bis S28 vorhanden. Im Schritt S26 blendet der Rechner die ermittelte Projektionslinie L selbsttätig in das zweite Auswertungsbild A' ein. Im Schritt S27 markiert der Anwender 10 im zweiten Auswertungsbild A' einen auf der Projektionslinie L liegenden Ort O1'. Der Rechner nimmt diese Markierung entgegen. Im Schritt S28 bestimmt der Rechner anhand des auf der Projektionslinie L liegenden markierten Ortes O1' selbsttätig den ersten Punkt P1.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es nicht nur möglich, den ersten Punkt P1 zu selektieren, sondern auch mehrere Punkte. Zum Selektieren eines zweiten Punktes P2, eines dritten Punktes usw. kann auf die gleiche Weise vorgegangen werden wie zum Selektieren des ersten Punktes P1.
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In Verbindung mit dem Selektieren von zwei Punkten P1, P2 – nachfolgend zur Unterscheidung voneinander erster Punkt P1 und zweiter Punkt P2 genannt – ist insbesondere eine Vorgehensweise von Vorteil, die nachfolgend in Verbindung mit den 7 und 8 näher erläutert wird.
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Gemäß 7 nimmt der Rechner in einem Schritt S31 eine Selektion des ersten Punktes P1 und des zweiten Punktes P2 im Volumendatensatz V entgegen. Sowohl der erste Punkt P1 als auch der zweite Punkt P2 liegen gemäß 8 auf Gefäßen des Gefäßsystems G.
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In einem Schritt S32 ermittelt der Rechner selbsttätig im Volumendatensatz V eine Verbindung des ersten und des zweiten Punktes P1, P2 miteinander. Die Verbindung liegt innerhalb des Gefäßsystems G. Die Verbindung ist in 8 gestrichelt eingezeichnet.
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In einem Schritt S33 selektiert der Rechner selbsttätig nacheinander jeden Punkt P, der auf der Verbindung des ersten und des zweiten Punktes P1, P2 liegt. Für jeden derartigen Punkt P ermittelt der Rechner in den Auswertungsbildern A, A' die jeweils korrespondierenden Orte O, O'. Sodann ermittelt der Rechner – analog zur obenstehend in Verbindung mit dem ersten Punkt P1 beschriebenen Vorgehensweise – anhand der Bilddatenwerte, die den jeweils korrespondierenden Orten O, O' in den Auswertungsbildern A, A' zugeordnet sind, einen jeweiligen Volumendatenwert und ordnet ihn dem jeweiligen Punkt P im Volumendatensatz V zu.
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In der weitaus überwiegenden Mehrzahl von Fällen wird entsprechend der Darstellung von 8 die Verbindung des ersten Punktes P1 und des zweiten Punktes P2 eindeutig sein. Beispielsweise können die beiden Punkte P1, P2 innerhalb desselben Gefäßabschnitts liegen, so dass keine Verzweigung des Gefäßsystems G zwischen den beiden Punkten P1, P2 liegt. Auch wenn die Verbindung Verzeigungen passiert, ist die Verbindung in vielen Fällen eindeutig. Entsprechend der Darstellung von 9 kann es jedoch geschehen, dass die Verbindung des ersten und des zweiten Punktes P1, P2 miteinander nicht eindeutig ist. In diesem Fall wird das Verfahren von 7 gemäß 10 oder gemäß 11 ausgestaltet.
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Gemäß 10 sind zusätzlich zu den Schritten S31 bis S33 Schritte S34 und S35 vorhanden. Im Schritt S34 prüft der Rechner, ob die Verbindung eindeutig ist. Wenn die Verbindung nicht eindeutig ist, geht der Rechner zum Schritt S35 über. Im Schritt S35 fragt der Rechner vom Anwender 10 einen Zwischenpunkt P' ab. Der Zwischenpunkt P' liegt auf einem Gefäß des Gefäßsystems G. Sodann geht der Rechner zum Schritt S32 zurück. Auf Grund der durch die Schritte S32, S34 und S35 gebildeten Schleife fragt der Rechner vom Anwender 10 solange Zwischenpunkte P' ab, bis die Verbindung eindeutig ist.
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Alternativ ist es möglich, gemäß 11 den Schritt S35 durch einen Schritt S36 zu ersetzen. Im Schritt S36 legt der Rechner selbsttätig einen Zwischenpunkt P' fest. Auf Grund der durch die Schritte S32, S34 und S36 gebildeten Schleife legt der Rechner gemäß 11 nacheinander so viele Zwischenpunkte P' fest, bis die Verbindung eindeutig ist.
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Im Falle der Ausgestaltung gemäß 11 sind weiterhin zusätzlich Schritte S37 und S38 vorhanden. Im Schritt S37 fragt der Rechner beim Anwender 10 ab, ob die aufgefundene Verbindung ordnungsgemäß ist. Wenn dies nicht der Fall ist, geht der Rechner zum Schritt S38 über. Im Schritt S38 wird dem Anwender 10 die Möglichkeit eröffnet, die Zwischenpunkte P' interaktiv zu ändern, insbesondere zu verschieben. Dies ist in 9 durch einen entsprechenden Pfeil angedeutet.
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Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere ist es auf einfache Weise möglich, funktionelle Informationen vom Zweidimensionalen ins Dreidimensionale zu übertragen. Auch ist es auf einfache Weise möglich, die im Zweidimensionalen gegebenen dynamischen funktionellen Informationen mit dreidimensionalen geometrischen Informationen zu verknüpfen. Insbesondere ist es möglich, in einem einzigen Bild die wichtige Gefäßarchitektur der Arterien und/oder Venen und gleichzeitig die funktionelle Information über den Blutfluss im Dreidimensionalen darzustellen. Ein Zusammenführen der Informationen muss nicht mehr intellektuell erfolgen.
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Eine wichtige medizinische Anwendung der vorliegenden Erfindung ist die Diagnose und Behandlung eines Schlaganfalls. In diesem Fall wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise vorzugsweise mit einer sogenannten CBV (cerebral blond volume = Bestimmung des zerebralen Blutvolumens) verknüpft. Auf diese Weise kann das zerebrale Blutvolumen mit der dynamischen zweidimensionalen Blutfluss- oder Perfusionsinformation korreliert werden. Dies bietet wesentliche Vorteile bei der Therapieplanung.
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Ein weiterer wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie auf einfache Weise bei einer C-Bogen-Röntgenanlage – insbesondere einer Biplan-Anlage – realisierbar ist. Der Vorteil ist deshalb entscheidend, weil bei einer CT-Anlage oder einer MR-Anlage es zwar möglich ist, direkt eine zeitliche Sequenz von dreidimensionalen Volumendatensätzen zu erstellen. Die räumlichen Verhältnisse bei CT- und MR-Anlagen sind aber in der Regel derart beengt, dass sie im Interventionslabor nicht handhabbar sind. Im Rahmen der Intervention wird daher mit C-Bogen-Anlagen gearbeitet. Bei C-Bogen-Anlagen benötigt die Erfassung der Datensätze zur Ermittlung eines dreidimensionalen Volumendatensatzes V jedoch mehrere Sekunden. Mit einer C-Bogen-Anlage kann daher zwar ein statischer Volumendatensatz ermittelt werden, nicht aber dynamisch eine Sequenz von Volumendatensätzen.
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Weiterhin ist die erfindungsgemäße Vorgehensweise stabil und zuverlässig. Denn der Anwender 10 (in der Regel ein Arzt) weiß, welche Punkte P1, P2, P' er markieren und selektieren muss. Nur für die Punkte P1, P2, P', P muss die Abbildung der im Zweidimensionalen gegebenen Informationen ins Dreidimensionale vorgenommen werden. Der Rechenaufwand wird daher deutlich reduziert. Weiterhin wird mit Sicherheit das „richtige” Ergebnis ermittelt.
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Es ist möglich, in den zweidimensionalen Bildern A, A', B, B' Gefäße zu segmentieren. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
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Schließlich ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, auch die funktionalen zweidimensionalen Auswertungen und das im Dreidimensionalen gegebene CBV zusammen zu führen. Der CBV wird hierbei vorzugsweise als Schnittbild dargestellt. Es ist möglich, im CBV-Datensatz in einer Schicht oder in mehreren Schichten einen bestimmten Bereich zu markieren. Dieser Bereich kann sodann in den Auswertungsbildern A, A' markiert werden. Auch kann der Anwender 10 in den Auswertungsbildern A, A' Orte markieren oder im Volumendatensatz V Punkte P1, P2 markieren. Es ist in beiden Fällen eine Abbildung von Daten vom Zweidimensionalen ins Dreidimensionale oder umgekehrt möglich. Weiterhin kann – die Registrierung der Auswertungsbilder A, A' relativ zum Volumendatensatz V vorausgesetzt – sowohl im Volumendatensatz V als auch in einem der Auswertungsbilder A, A' oder in beiden Auswertungsbildern A, A' navigiert werden.
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Ein weiterer möglicher Arbeitsablauf kann ergriffen werden, wenn ein Patient mit einem schweren Schlaganfall in den Interventionsraum gebracht wird. In diesem Fall kann zunächst ein dreidimensionaler Volumendatensatz V ermittelt werden, um ausschließen zu können, dass eine zerebrale Blutung vorliegt. Wenn keine zerebrale Blutung vorliegt, wird eine Entscheidung zu einer diagnostischen Untersuchung getroffen, in deren Rahmen das CBV und die beiden zeitlichen Sequenzen von Röntgenbildern B, B' aufgenommen werden und sodann ausgewertet werden. Anhand der so erlangten Daten kann entschieden werden, ob und gegebenenfalls welche therapeutische Intervention ergriffen werden muss. Die entsprechende Intervention kann gegebenenfalls sofort ohne weiteren Zeitverlust vorgenommen werden.
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Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.
