DE102009004576A1 - Method for evaluating multiple two-dimensional spatially resolved projection images of local three-dimensional object, involves determining resulting probability distribution of elongated structure in local three-dimensional object - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Auswertungsverfahren für eine Anzahl von zweidimensional ortsaufgelösten Projektionsbildern eines örtlich dreidimensionalen Objekts.The The present invention relates to an evaluation method for a number of two-dimensionally spatially resolved projection images a spatially three-dimensional object.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm, das Maschinencode aufweist, der von einem Rechner unmittelbar abarbeitbar ist und dessen Abarbeitung durch den Rechner bewirkt, dass der Rechner ein derartiges Auswertungsverfahren ausführt.The The present invention further relates to a computer program which Machine code, which can be processed directly by a computer is and its execution by the computer causes the calculator performs such an evaluation process.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung einen Rechner, der mit einem derartigen Computerprogramm programmiert ist, so dass er im Betrieb ein derartiges Programmierverfahren ausführt.After all The present invention relates to a computer equipped with a such computer program is programmed so that it is in operation performs such a programming method.
Die oben genannten Gegenstände sind allgemein bekannt.The The above objects are well known.
Beispielsweise ist es bekannt, anhand einer Vielzahl von zweidimensionalen Projektionsbildern, die unter verschiedenen Angulationen erfasst werden, einen dreidimensionalen Volumendatensatz des Objekts zu ermitteln. Diese Vorgehensweise ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch nicht von Bedeutung.For example It is known, based on a variety of two-dimensional projection images, the be detected under different angulations, a three-dimensional To determine the volume data set of the object. This approach is not important in the context of the present invention.
Ein
weiteres Beispiel besteht in der Rückabbildung der Projektionsbilder
in einen gegebenen Volumendatensatz unter Auflösung der
sich ergebenden Zweideutigkeiten. Diese Vorgehensweise wird insbesondere
in Verbindung mit der Zuordnung des Blutflusses ergriffen. Rein
beispielhaft wird auf die
In
Verbindung mit der Zuordnung des Blutflusses sind auch wahrscheinlichkeitsbasierte
Ansätze bekannt. Rein beispielhaft wird auf die
Die Medizin ist immer mehr bemüht, operative Eingriffe minimal invasiv durchzuführen. Typische Anwendungsgebiete minimal invasiver operativer Eingriffe sind Gefäßerkrankungen wie beispielsweise Aneurysmen (Gefäßausbeulungen), Stenosen (Gefäßverengungen) oder aterio-venöse Kurzschlüsse (AVM). Im Rahmen der Diagnose solcher Erkrankungen und teilweise auch im Rahmen von deren Therapie werden dreidimensional bildgebende Verfahren eingesetzt, beispielsweise CT und Magnetresonanztomographie.The Medicine is increasingly making an effort to minimize surgical procedures perform invasively. Typical application areas minimal Invasive surgical procedures are vascular diseases such as aneurysms (vessel bulging), Stenoses (vasoconstriction) or aterio-venous Short circuits (AVM). Within the diagnosis of such diseases and partly also in the context of their therapy become three-dimensional imaging techniques used, for example, CT and magnetic resonance imaging.
Die minimal invasiven Eingriffe erfolgen oftmals unter Verwendung eines Katheters oder eines Führungsdrahtes (nachfolgend allgemein als langgestreckte Struktur bezeichnet). Die langgestreckte Struktur wird in der Leistengegend eingeführt und von dort aus zu ihrem Einsatzort navigiert. Das Navigieren erfolgt im Stand der Technik unter Zuhilfenahme von zweidimensional ortsaufgelösten Röntgenaufnahmen (= Projektionsbilder im Sinne der vorliegenden Erfindung). Die Röntgenaufnahmen werden mittels einer C-Bogen-Röntgenanlage aufgenommen. Da ein derartiger Eingriff oftmals erhebliche Zeit benötigt (teilweise über eine Stunde), ist es von Bedeutung, die Strahlenbelastung für den Patienten und für das medizinische Personal so gering wie möglich zu halten. Es ist daher unzumutbar, immer und immer wieder einen 3D-Scan durchzuführen und das Objekt einschließlich der langgestreckten Struktur jeweils neu zu rekonstruieren.The Minimally invasive procedures are often performed using a Catheter or a guidewire (hereinafter generally referred to as elongated structure). The elongated structure is introduced in the groin area and from there to navigated to their place of work. The navigation takes place in the state of Technique with the help of two-dimensionally spatially resolved X-ray images (= projection images within the meaning of the present Invention). The x-rays are taken using a C-arm X-ray system added. Since such an intervention often requires considerable time (sometimes over an hour), it is important that Radiation exposure for the patient and for the keep medical staff as low as possible. It is therefore unreasonable to perform a 3D scan over and over again and the object including the elongated structure each reconstruct.
Auf Grund der nur zweidimensional gegebenen Information wird weiterhin die Navigation der langgestreckten Struktur durch Überdeckungen und Mehrdeutigkeiten erschwert. Die intellektuelle Auflösung der Überdeckungen und Mehrdeutigkeiten erfordert von dem behandelnden Arzt viel Erfahrung und gute anatomische Kenntnisse. Trotz aller Kenntnisse kann es jedoch geschehen, dass ein Projektionsbild intellektuell nicht mehr aufgelöst werden kann. In einem derartigen Fall ist es erforderlich, die Röntgenanordnung an einer anderen Angulation zu positionieren und die Mehrdeutigkeiten durch eine weitere Aufnahme aus dem neuen Blickwinkel aufzulösen. Insbesondere bei stark verzweigten Gefäßsystemen mit vielen Überdeckungen, wie sie beispielsweise im Gehirnbereich auftreten, verlängern solche Neuausrichtungen die Operationszeit erheblich. Weiterhin führen sie zu einer vergrößerten Strahlenbelastung des Patienten und des an dem Eingriff beteiligten medizinischen Personals.On The reason of only two-dimensional given information will continue the navigation of the elongated structure through coverings and ambiguity difficult. The intellectual dissolution the overlaps and ambiguities required by the attending physician much experience and good anatomical knowledge. Despite all knowledge, however, it can happen that a projection image intellectually can not be resolved. In one In such case, it is necessary to use the X-ray arrangement to position on another angulation and the ambiguities to dissolve through another shot from the new angle. Especially with highly branched vascular systems with many overlaps, as for example in the brain area occur, such realignments extend the operation time considerably. Furthermore, they lead to an enlarged Radiation exposure of the patient and the person involved in the procedure medical staff.
In immer mehr Krankenhäusern werden sogenannte Biplan-C-Bogen-Anlagen verwendet. Mittels derartiger Anlagen ist es möglich, simultan Röntgenaufnahmen aus zwei verschiedenen Angulationen zu erstellen. Dadurch wird die Anzahl der Neuausrichtungen bei Mehrdeutigkeiten deutlich reduziert. Trotzdem liefert auch eine Biplan-Anlage nur zweidimensionale Bilder, welche für eine dreidimensionale Navigation verwendet werden. Die Orientierungsprobleme bleiben also weiterhin bestehen.In More and more hospitals are using so-called Biplan C-arm systems used. By means of such systems, it is possible to simultaneously X-rays from two different angulations too create. This will change the number of ambiguities significantly reduced. Nevertheless, even a biplane plant only delivers two-dimensional Pictures used for three-dimensional navigation become. The orientation problems thus continue to exist.
Wesentlich angenehmer und intuitiver wäre eine Darstellung der langgestreckten Struktur im Dreidimensionalen, beispielsweise in einem bereits vorhandenen dreidimensionalen Volumendatensatz des Objekts. Der Arzt könnte in diesem Fall Mehrdeutigkeiten und Überdeckungen sehr schnell und effizient durch Rotation der 3D-Darstellung auflösen. Hierzu ist jedoch essentiell, dass die Darstellung der langgestreckten Struktur im Dreidimensionalen korrekt und aktuell ist. Die Ermittlung der Lage der langgestreckten Struktur muss also zuverlässig und schnell sein.Essential more pleasant and intuitive would be a representation of the elongated Structure in three dimensions, for example in an existing one three-dimensional volume data set of the object. The doctor could ambiguities and overlaps in this case very much quickly and efficiently dissolve by rotation of the 3D representation. However, it is essential that the representation of the elongated Structure in three-dimensional is correct and current. The investigation The location of the elongated structure must therefore be reliable and be fast.
Aus
der
Ein
im Wesentlichen gleich gelagerter Offenbarungsgehalt ist der Studienarbeit
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer eine langgestreckte Struktur wie beispielsweise ein Katheter in einem örtlich dreidimensionalen Objekt schnell und zuverlässig mittels jeweils eines korrespondierenden, örtlich nur zweidimensionalen Projektionsbildes lokalisiert werden kann.The Object of the present invention is ways to create, by means of which an elongated structure such as a catheter in a spatially three-dimensional object quickly and reliably by means of a respective, local only two-dimensional projection image can be localized.
Die Aufgabe wird durch ein Auswertungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Auswertungsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 11.The Task is performed by an evaluation method with the characteristics of Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the evaluation method are the subject of dependent claims 2 to 11th
Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm gelöst, das Maschinencode aufweist, der von einem Rechner unmittelbar abarbeitbar ist und dessen Abarbeitung durch den Rechner bewirkt, dass der Rechner ein erfindungsgemäßes Auswertungsverfahren ausführt. Das Computerprogramm kann auf einem Datenträger in maschinenlesbarer Form gespeichert sein.The Task is still solved by a computer program having the machine code, which can be processed directly by a computer is and its execution by the computer causes the calculator carries out an evaluation method according to the invention. The computer program may be on a disk in machine-readable form be saved.
Schließlich wird die Aufgabe durch einen Rechner gelöst, der mit einem derartigen Computerprogramm programmiert ist, so dass er im Betrieb ein derartiges Auswertungsverfahren ausführt.After all the task is solved by a computer, which with a such computer program is programmed so that it is in operation performs such an evaluation process.
Erfindungsgemäß ist im Rahmen des Auswertungsverfahrens vorgesehen,
- – dass ein Rechner für jedes Projektionsbild anhand einer für das jeweilige Projektionsbild gegebenen jeweiligen anfänglichen Wahrscheinlichkeitsverteilung einer langgestreckten Struktur in dem örtlich dreidimensionalen Objekt und des jeweiligen Projektionsbildes eine jeweilige resultierende Wahrscheinlichkeitsverteilung der langgestreckten Struktur in dem örtlich dreidimensionalen Objekt ermittelt,
- – dass sowohl die jeweiligen anfänglichen Wahrscheinlichkeitsverteilungen als auch die jeweiligen resultierenden Wahrscheinlichkeitsverteilungen dreidimensional ortsaufgelöst sind,
- – dass der Rechner für die Projektionsbilder anhand der jeweiligen resultierenden Wahrscheinlichkeitsverteilung dreidimensional ortsaufgelöst einen jeweiligen Anwesenheitsverlauf der langgestreckten Struktur in dem örtlich dreidimensionalen Objekt ermittelt und den jeweiligen ermittelten Anwesenheitsverlauf in einer Darstellung des örtlich dreidimensionalen Objekts anzeigt,
- – dass der Rechner den jeweiligen Anwesenheitsverlauf durch Maximieren einer Kostenfunktion ermittelt, in welche die Länge des jeweiligen ermittelten Anwesenheitsverlaufs und die Wahrscheinlichkeiten gemäß der jeweiligen resultierenden Wahrscheinlichkeitsverteilung über den ermittelten jeweiligen Anwesenheitsverlauf und die Krümmungen des jeweiligen ermittelten Anwesenheitsverlaufs eingehen.
- A computer determines a respective resulting probability distribution of the elongated structure in the spatially three-dimensional object for each projection image on the basis of a respective initial probability distribution of an elongated structure in the spatially three-dimensional object and the respective projection image given for the respective projection image,
- That both the respective initial probability distributions and the respective resulting probability distributions are three-dimensionally spatially resolved,
- - That the computer for the projection images based on the respective resulting probability distribution three-dimensional spatially resolved determines a respective presence history of the elongated structure in the spatially three-dimensional object and displays the respective determined presence history in a representation of the spatially three-dimensional object,
- - That the calculator determines the respective course of attendance by maximizing a cost function, in which the length of the respective determined presence history and the probabilities according to the respective resulting probability distribution over the determined respective presence history and the curvatures of the respective determined attendance course received.
Die Projektionsbilder sind in der Regel Röntgenbilder. Ausnahmsweise können es auch andere Durchleuchtungsbilder sein. In der Regel sind weiterhin die Röntgenbilder DSA-Bilder (DSA = digitale Subtraktionsangiographie).The Projection images are usually X-ray images. exceptionally There may be other fluoroscopic images. In the The X-ray images DSA images (DSA = digital subtraction angiography).
Die Wahrscheinlichkeitsverteilungen definieren für jeden Ort eine jeweilige Wahrscheinlichkeit, dass ein Teil der langgestreckten Struktur sich an diesem Ort aufhält. Minimal sind die einzelnen Wahrscheinlichkeiten gemäß der Wahrscheinlichkeitsverteilung in der Regel größer als Null. Das Integral der Wahrscheinlichkeitsverteilung über das Volumen ist normiert. In der Regel können die einzelnen Wahrscheinlichkeiten eine Vielzahl von Werten aufweisen. Insbesondere sind die Werte nicht binär.The Define probability distributions for each location a respective probability that part of the elongated Structure stays in this place. Minimal are the individual Probabilities according to the probability distribution usually greater than zero. The integral of the probability distribution over the volume is normalized. In general, the individual can Probabilities have a variety of values. Especially the values are not binary.
Im Gegensatz zu den Wahrscheinlichkeitsverteilungen ist der Anwesenheitsverlauf binär: An einer bestimmten Stelle des Objekts wird auf „langgestreckte Struktur ist vorhanden” oder auf „langgestreckte Struktur ist nicht vorhanden” erkannt. Zwischenstufen sind ausgeschlossen.in the Contrary to the probability distributions is the course of attendance binary: At a certain point of the object is set to "elongated Structure is present "or" elongated Structure is not present "detected. Intermediates are locked out.
In der Regel bilden die Projektionsbilder eine zeitliche Sequenz. In diesem Fall ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Rechner bezüglich jedes Paares unmittelbar aufeinander folgender Projektionsbilder die resultierende Wahrscheinlichkeitsverteilung des zeitlich früheren Projektionsbildes als anfängliche Wahrscheinlichkeitsverteilung des zeitlich späteren Projektionsbildes verwendet.In As a rule, the projection images form a temporal sequence. In In this case, it is preferably provided that the computer with respect each pair of immediately consecutive projection images the resulting probability distribution of the earlier one Projection image as initial probability distribution the temporally later projection image used.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass der Rechner für jedes Projektionsbild den jeweiligen ermittelten Anwesenheitsverlauf in das jeweilige Projektionsbild einblendet. Dadurch kann der Anwender sofort verifizieren, ob der ermittelte Anwesenheitsverlauf korrekt ist.Preferably, it is furthermore provided that the computer inserts the respective ascertained presence history into the respective projection image for each projection image. This allows the user immediately verify that the determined attendance is correct.
Der jeweilige ermittelte Anwesenheitsverlauf kann prinzipiell beliebiger Natur sein. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der jeweilige ermittelte Anwesenheitsverlauf aus einer Sequenz von Abschnitten besteht, wobei jeder Abschnitt durch eine Anzahl von Parametern einer für alle Abschnitte einheitlichen parametrierbaren Funktion definiert ist. Durch diese Vorgehensweise ergibt sich eine reduzierte Komplexität beim Ermitteln des Anwesenheitsverlaufs. Als parametrierbare Funktion können beispielsweise die einzelnen Linien eines Polygonzugs oder Splines vorgegebener Komplexität verwendet werden, insbesondere kubische B-Splines.Of the each determined attendance course can in principle be arbitrary Be nature. It is preferably provided that the respective determined Presence history consists of a sequence of sections, where each section by a number of parameters one for all sections defined uniform parameterizable function is. This approach results in reduced complexity when determining the attendance history. As parameterizable function For example, the individual lines of a traverse or splines of given complexity are used especially cubic B-splines.
In
einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen,
dass die Kostenfunktion die Form
- – K die Kostenfunktion ist,
- – a, b und c von Null verschiedene Wichtungsfaktoren sind und x ein weiterer Wichtungsfaktor ist,
- – A ein von der Länge des jeweiligen ermittelten Anwesenheitsverlaufs abhängiger Einflussfaktor ist,
- – B ein von den Wahrscheinlichkeiten gemäß der jeweiligen resultierenden Wahrscheinlichkeitsverteilung über den ermittelten jeweiligen Anwesenheitsverlauf abhängiger Einflussfaktor ist,
- – C ein von den Krümmungen des jeweiligen ermittelten Anwesenheitsverlaufs abhängiger Einflussfaktor ist und
- – X ein weiterer Einflussfaktor ist.
- - K is the cost function,
- - a, b and c are non-zero weighting factors and x is another weighting factor
- A is an influencing factor dependent on the length of the respectively determined attendance course,
- B is an influencing factor dependent on the probabilities according to the respective resulting probability distribution over the determined respective presence history,
- C is an influencing factor dependent on the curvatures of the respective detected course of the attendance, and
- - X is another influencing factor.
Der letzte Term xX dient im Rahmen der vorliegenden Erfindung als „stille Reserve”. Denn auf Grund des Umstandes, dass der zugehörige weitere Wichtungsfaktor x den Wert Null aufweisen kann, ist es möglich, dass der letzte Term keinen Beitrag zur Kostenfunktion liefert. Die gewählte Formulierung soll jedoch die Möglichkeit offen halten, dass zusätzlich zu den Beiträgen durch die Einflussfaktoren A, B und C weitere Einflussfaktoren X berücksichtigt werden können, falls sich dies als sinnvoll erweisen sollte.Of the last term xX serves in the context of the present invention as "silent Reserve". Because of the fact that the associated further weighting factor x can have the value zero, it is possible that the last term does not contribute to the cost function. However, the chosen formulation should be the possibility keep that open in addition to the contributions due to the influencing factors A, B and C further influence factors X can be taken into account if this is the case should prove useful.
Es ist möglich, dass die Wichtungsfaktoren – insbesondere die von Null verschiedenen Wichtungsfaktoren – fest vorgegeben sind. Es ist alternativ möglich, dass sie von einem Anwender vorgebbar sind, insbesondere interaktiv änderbar sind.It it is possible that the weighting factors - in particular the non-zero weighting factors - fixed are. It is alternatively possible that they are from a user can be specified, in particular are interactively changeable.
Zum Ermitteln des von den Wahrscheinlichkeiten gemäß der jeweiligen resultierenden Wahrscheinlichkeitsverteilung über den ermittelten jeweiligen Anwesenheitsverlauf abhängigen Einflussfaktors ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Integral einer Wahrscheinlichkeitsfunktion über den ermittelten jeweiligen Anwesenheitsverlauf gebildet wird, wobei die Wahrscheinlichkeitsfunktion von der Wahrscheinlichkeit des jewei ligen Ortes gemäß der jeweiligen resultierenden Wahrscheinlichkeitsverteilung abhängt.To the Determining the of the probabilities according to the respective resulting probability distribution over depend on the determined respective attendance course Influence factor is preferably provided that the integral of a probability function on the determined respective presence history is formed, wherein the Probability function of the probability of the respective one Place according to the respective resulting probability distribution depends.
Als Wahrscheinlichkeitsfunktion kann im einfachsten Fall die Wahrscheinlichkeit selbst herangezogen werden. Noch besser ist es, als Wahrscheinlichkeitsfunktion einen Logarithmus der Wahrscheinlichkeit zu verwenden. Diese Vorgehensweise weist insbesondere den Vorteil auf, dass bei sehr kleinen Wahrscheinlichkeiten der Logarithmus gegen minus unendlich strebt und so auf einfache Weise sehr unwahrscheinliche Verläufe verworfen werden.When Probability function can in the simplest case the probability yourself. Even better, as a probability function to use a logarithm of probability. This approach has the particular advantage that at very small probabilities the logarithm tends towards minus infinity and so on simple Way very unlikely gradients are discarded.
Zum Ermitteln des von den Krümmungen des jeweiligen ermittelten Anwesenheitsverlaufs abhängigen Einflussfaktors ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Integral einer Krümmungsfunktion über den ermittelten jeweiligen Anwesenheitsverlauf gebildet wird, wobei die Krümmungsfunktion vom Betrag der Krümmung des jeweiligen ermittelten Anwesenheitsverlaufs am jeweiligen Ort abhängt.To the Determining the determined by the curvatures of the respective Presence-dependent influencing factor is preferred provided that the integral of a curvature function over the determined respective presence history is formed, wherein the curvature function of the amount of curvature the respective determined attendance course at the respective place depends.
Die Krümmungsfunktion kann beispielsweise der Betrag der Krümmung selbst oder dessen Quadrat sein.The Curvature function, for example, the amount of curvature itself or its square.
In der Regel ist vorgesehen, dass der Rechner für jedes Projektionsbild zum Ermitteln der jeweiligen resultierenden Wahrscheinlichkeitsverteilung zusätzlich zur jeweiligen anfänglichen Wahrscheinlichkeitsverteilung und dem jeweiligen Projektionsbild weitere Informationen über mögliche Aufenthaltsorte der langgestreckten Struktur in dem örtlich dreidimensionalen Objekt und/oder über das örtlich dreidimensionale Objekt berücksichtigt. Durch diese Vorgehensweise vereinfacht sich die Ermittlung der korrekten Wahrscheinlichkeitsverteilung erheblich.In The rule is that the calculator for each projection image for determining the respective resulting probability distribution in addition to the respective initial probability distribution and the respective projection image further information about possible locations of the elongated structure in the spatially three-dimensional object and / or over considers the locally three-dimensional object. This procedure simplifies the determination of the correct ones Probability distribution considerably.
Beispielsweise ist es möglich, dass die weiteren Informationen (mindestens) ein simultan zum jeweiligen Projektionsbild erfasstes weiteres Projektionsbild des Objekts umfassen. Die se Vorgehensweise bietet sich insbesondere dann an, wenn eine Biplan-Röntgenanlage zur Verfügung steht.For example is it possible that the further information (at least) a further projection image acquired simultaneously with the respective projection image of the object. The se procedure is particularly suitable then on, when a biplanar X-ray system is available stands.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist – alternativ oder zusätzlich zur Verwendung weiterer, simultan erfasster Projektionsbilder des Objekts – vorgesehen, dass die weiteren Informationen einen dreidimensional ortsaufgelösten Verlauf eines Gefäßsystems umfassen, wobei das Gefäßsystem mit dem Objekt identisch ist. Insbesondere ist in diesem Fall die plausible Annahme möglich, dass die langgestreckte Struktur das Gefäßsystem nicht verlässt. Die anfängliche Wahrscheinlichkeitsverteilung kann daher für alle Orte, die außerhalb des Gefäßsystems liegen, auf Null bzw. auf einen sehr kleinen Wert gesetzt werden.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided-as an alternative or in addition to the use of further, simultaneously acquired projection images of the object-that the further information comprise a three-dimensionally spatially resolved course of a vascular system, wherein the vascular system is identical to the object. In particular, in this case the plausible assumption is possible that the elongated structure does not leave the vascular system. The initial truth The probability distribution can therefore be set to zero or to a very small value for all locations that are outside the vascular system.
In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Rechner für jedes Projektionsbild zum Ermitteln der jeweiligen resultierenden Wahrscheinlichkeitsverteilung anhand der jeweiligen anfänglichen Wahrscheinlichkeitsverteilung und einer dreidimensional definierten Übergangswahrscheinlichkeit eine jeweilige dreidimensional ortsaufgelöste vorläufige Wahrscheinlichkeitsverteilung ermittelt und die jeweilige resultierende Wahrscheinlichkeitsverteilung durch Wichten der Wahrscheinlichkeiten gemäß der jeweiligen vorläufigen Wahrscheinlichkeitsverteilung mit den korrespondierenden Wahrscheinlichkeiten gemäß einer zweidimensional ortsaufgelösten Bildwahrscheinlichkeitsverteilung ermittelt, die der Rechner anhand des jeweiligen Projektionsbilder ermittelt.In a further preferred embodiment of the present invention is provided that the calculator for each projection image for determining the respective resulting probability distribution based on the respective initial probability distribution and a three-dimensionally defined transition probability a respective three-dimensional spatially resolved preliminary probability distribution determined and the respective resulting probability distribution by Weighting the probabilities according to the respective provisional probability distribution with the corresponding Chances according to a two-dimensional determined spatially resolved image probability distribution, which calculates the computer on the basis of the respective projection images.
Die zweidimensionale Bildwahrscheinlichkeitsverteilung ist – analog zu den dreidimensionalen Wahrscheinlichkeitsverteilungen – dafür charakteristisch, ob sich an den jeweiligen Orten des Projektionsbildes ein Teil der langgestreckten Struktur befindet oder nicht. Der Minimalwert der Wahrscheinlichkeiten gemäß der Bildwahrscheinlichkeitsverteilung ist größer Null. Das Integral über das Projektionsbild ist normiert. Es ist eine Vielzahl von Werten möglich, also nicht nur binär ja oder nein.The two-dimensional image probability distribution is - analog to the three-dimensional probability distributions - for that characteristic, whether at the respective locations of the projection image a part of the elongated structure is or not. The minimum value of the probabilities according to the image probability distribution greater than zero. The integral over the projection image is normalized. There are a variety of values possible, so not just binary yes or no.
Auch die Übergangswahrscheinlichkeit kann eine Vielzahl von Werten aufweisen. Das Integral über das Volumen ist auf Eins normiert. In der Regel liegt der Minimalwert oberhalb von Null. In der Regel ist die dreidimensional ortsaufgelöste Übergangswahrscheinlichkeit eine monoton – insbesondere streng monoton – fallende Funktion des Abstandes jeweils zweier Orte.Also The transition probability can be a variety of Have values. The integral over the volume is up One normalized. As a rule, the minimum value is above zero. In general, the three-dimensional spatially resolved transition probability a monotone - especially strictly monotonous - falling Function of the distance between two places.
Wenn Informationen über das Gefäßsystem als solches nicht gegeben sind, wird als Abstand vorzugsweise der euklidische Abstand herangezogen. In der Regel sind jedoch Informationen über das Gefäßsystem gegeben. In diesem Fall ist der Abstand vorzugsweise auf einen Pfad innerhalb des Gefäßsystems bezogen. Durch diesen Umstand wird weiterhin Orten außerhalb des Gefäßsystems eine Übergangswahrscheinlichkeit von Null (oder nahezu Null) zugeordnet. Denn es existiert kein Pfad und damit auch kein sinnvoller Abstand von einem Ort des Gefäßsystems zu einem Ort außerhalb des Gefäßsystems.If Information about the vascular system as such are not given, the distance is preferably the Euclidean Distance used. In general, however, information is about given the vascular system. In this case, the Distance preferably to a path within the vascular system based. This circumstance will continue to places outside the vascular system a transition probability associated with zero (or near zero). Because there is no path and therefore no meaningful distance from a place of the vascular system to a place outside the vascular system.
Der Abstand zweier Orte des Gefäßsystems voneinander kann vom Rechner beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass er
- – anhand einer ersten Tabelle für die beiden Orte jeweils mindestens einen nächsten Knotenpunkt und maximal zwei nächste Knotenpunkte ermittelt,
- – die Abstände der beiden Orte von ihren nächsten Knotenpunkten ermittelt, anhand einer zweiten Tabelle die Abstände der Knotenpunkte voneinander ermittelt und
- – anhand der Abstände der beiden Orte von ihren nächsten Knotenpunkten und der Knotenpunkte voneinander den Abstand der beiden Orte voneinander ermittelt,
- Determined on the basis of a first table for the two locations at least one next node and a maximum of two nearest nodes,
- - Determines the distances between the two locations of their nearest nodes, using a second table, the distances of the nodes determined from each other and
- The distance of the two locations from each other from their nearest nodes and the nodes from each other,
Die Knotenpunkte umfassen zumindest alle Verzweigungen des Gefäßsystems.The Nodes include at least all branches of the vasculature.
Vorzugsweise ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass der Rechner für jedes Projektionsbild im Rahmen des Ermittelns der jeweiligen zweidimensional ortsaufgelösten Bildwahrscheinlichkeitsverteilung die jeweilige Bildwahrscheinlichkeit an einem Ort des jeweiligen Projektionsbildes anhand der Bilddatenwerte des jeweiligen Projektionsbildes, die in einem Auswertungskern um den jeweiligen Ort des jeweiligen Projektionsbildes herum liegen, und einer abstandsabhängigen Wichtungsfunktion ermittelt.Preferably is provided in the context of the present invention that the computer for each projection image in the course of determining the respective two-dimensional spatially resolved image probability distribution the respective image probability at a location of the respective Projection image based on the image data of the respective projection image, in an evaluation core around the respective location of the respective Projection image lying around, and a distance-dependent Weighting function determined.
Beispielsweise kann der Rechner für jedes Projektionsbild im Rahmen des Ermittelns der jeweiligen zweidimensional ortsaufgelösten Bildwahrscheinlichkeitsverteilung das jeweilige Projektionsbild mit einem Faltungskern falten. Der Faltungskern kann alternativ fest vorgegeben oder vom Anwender – auch interaktiv – änderbar sein.For example can the calculator for each projection image in the context of Determining the respective two-dimensional spatially resolved Image probability distribution the respective projection image fold with a convolution core. The convolution kernel may alternatively fixed or user - also interactive - changeable be.
Bevorzugt ist jedoch, dass der Rechner im Rahmen des Ermittelns der Bildwahrscheinlichkeit eines jeweiligen Ortes die Einflüsse der in dem Auswertungskern liegenden Orte auf den jeweiligen Ort ermittelt und als Bildwahrscheinlichkeit des jeweiligen Ortes das Maximum der Einflüsse heranzieht.Prefers However, the calculator is within the scope of determining the image probability a particular place the influences of the in the evaluation core lying places determined on the respective place and as image probability of the respective place the maximum of the influences uses.
Der
Rechner kann die anfänglichen Wahrscheinlichkeitsverteilungen
im Prinzip auf beliebige Weise ansetzen. Vorzugsweise jedoch setzt
der Rechner die anfänglichen Wahrscheinlichkeitsverteilungen
als Partikeldarstellungen an. In diesem Fall ermittelt der Rechner
die jeweiligen resultierenden Wahrscheinlichkeitsverteilungen unter
Verwendung eines Partikelfilters. Partikeldarstellungen und Partikelfilter
sind als solche bekannt. Rein beispielhaft wird auf den Fachaufsatz
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:Further advantages and details result from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawings. In a schematic representation:
Gemäß
Das
Computerprogramm
Gemäß
Da
bei der Ausführung des Schrittes S1 in der Regel noch keine
tatsächliche Information über den tatsächlichen
Ort der langgestreckten Struktur
Die anfängliche Wahrscheinlichkeitsverteilung W3a kann auf verschiedene Art und Weise angesetzt werden. Bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass der Rechner die anfängliche Wahrscheinlichkeitsverteilung W3a als Partikeldarstellung ansetzt.The initial probability distribution W3a can be up different way to be set. Preferred is in the frame of the present invention that the calculator the initial probability distribution W3a attaches as a particle representation.
In
einem Schritt S2 nimmt der Rechner
In
einem Schritt S3 ermittelt der Rechner
Auch
die resultierende Wahrscheinlichkeitsverteilung W3r ist dreidimensional
ortsaufgelöst. Sie gibt für jeden Ort des Objekts
In
einem Schritt S5 ermittelt der Rechner
Die
langgestreckte Struktur
In
einem Schritt S6 ermittelt der Rechner
Die
Darstellung von Schritt S6 wird stets vorgenommen. Vorzugsweise
ist zusätzlich ein Schritt S7 vorhanden. Im Schritt S7
projiziert der Rechner
Es
ist möglich, die bisher beschriebene Vorgehensweise nur
für ein einziges Projektionsbild P auszuführen.
In der Regel wird die Vorgehensweise von
Im
Schritt S8 überprüft der Rechner
Im
Schritt S9 setzt der Rechner
Im
Rahmen der nunmehr beschriebenen Vorgehensweise wird bei jedem Durchlauf
der Schritte S2 bis S7 somit als anfängliche Wahrscheinlichkeitsverteilung
W3a die resultierende Wahrscheinlichkeitsverteilung W3r des vorherigen
Durchlaufs angesetzt. Dies ist zulässig, da sich die tatsächliche Lage
der langgestreckten Struktur
Im
Rahmen der Ermittlung des Anwesenheitsverlaufs V (siehe den Schritt
S5 von
- – die Länge S0 des Anwesenheitsverlaufs V,
- – die Wahrscheinlichkeiten w der Orte, die entlang des Anwesenheitsverlaufs V liegen, und
- – die Krümmungen, die der Anwesenheitsverlauf V aufweist.
- The length S0 of the course of attendance V,
- The probabilities w of the locations lying along the course of the presence V, and
- The curvatures which the course of occupancy V has.
Vorzugsweise geht die Länge S0 des Anwesenheitsverlaufs V positiv in die Kostenfunktion K ein, damit der Anwesenheitsverlauf V möglichst lang wird. Vorzugsweise gehen weiterhin die Wahrscheinlichkeiten w der Orte, die entlang des Anwesenheitsverlaufs V liegen, ebenfalls positiv in die Kostenfunktion K ein, damit der Anwesenheitsverlauf V eine hohe resultierende Wahrscheinlichkeit aufweist. Vorzugsweise gehen jedoch die Krümmungen des Anwesenheitsverlaufs V in die Kostenfunktion K negativ ein, damit der Anwesenheitsverlauf V möglichst glatt und gerade ist. Dieser Sachverhalt ist im Schritt S12 durch die Vorzeichen der Wichtungsfaktoren a, b und c dargestellt.Preferably, the length S0 of the course of attendance V is positive in the cost function K, so that the attendance course V becomes as long as possible. Preferably, furthermore, the probabilities w of the locations along the course of attendance V also enter positively into the cost function K, so that the presence course V has a high resulting probability. Preferably, however, the curvatures of the course of attendance V enter into the cost function K negatively, so that the course of attendance V is as smooth as possible and is straight. This situation is represented in step S12 by the signs of the weighting factors a, b and c.
In
einem Schritt S13 variiert der Rechner
Der Anwesenheitsverlauf V kann prinzipiell beliebig sein. Vorzugsweise besteht der Anwesenheitsverlauf V aus einer Sequenz von Abschnitten, wobei jeder Abschnitt durch eine Anzahl von Parametern einer für alle Abschnitte einheitlich parametrierbaren Funktion definiert ist. Beispielsweise können die einzelnen Abschnitte die einzelnen Linien eines Polygonzuges sein. Alternativ können die einzelnen Abschnitte je weils als Spline einer vorbestimmten Komplexität ausgebildet sein.Of the Presence course V can in principle be arbitrary. Preferably the presence history V consists of a sequence of sections, where each section by a number of parameters one for all sections defined uniformly parameterizable function is. For example, the individual sections can be individual lines of a polygon. Alternatively you can the individual sections each Weil as a spline of a predetermined Be formed complexity.
Auch
die Kostenfunktion K kann prinzipiell beliebig sein, sofern sie
die oben genannten Kriterien erfüllt. Beispielsweise kann
sie die Form aufweisen, die im Schritt S12 von
A ist ein Einflussfaktor, der von der Länge S0 des ermittelten Anwesenheitsverlaufs V abhängig ist. Im einfachsten Fall handelt es sich um die Länge S0 selbst oder eine positive Potenz der Länge S0. Die Potenz kann ganzzahlig sein (beispielsweise die zweite oder dritte Potenz) oder unganzzahlig sein (beispielsweise die Wurzel oder die 1,5te Potenz der Länge S0).A is an influencing factor that is determined by the length S0 of the Occupancy history V is dependent. In the simplest case it is the length S0 itself or a positive one Potency of length S0. The power can be an integer (for example the second or third power) or non-integer (for example the root or the 1.5th power of length S0).
B
ist ein Einflussfaktor, der von den Wahrscheinlichkeiten w gemäß der
resultierenden Wahrscheinlichkeitsverteilung W3r über den
ermittelten jeweiligen Anwesenheitsverlauf V abhängig ist.
Im einfachsten Fall handelt es sich um das Integral der Wahrscheinlichkeiten
w selbst. Alternativ kann es sich – siehe
C
ist ein Einflussfaktor, der von den Krümmungen des ermittelten
Anwesenheitsverlaufs V abhängt. Beispielsweise kann der
Einflussfaktor C gemäß
Der Einflussfaktor X ist sozusagen eine stille Reserve, da es selbstverständlich möglich ist, in der Kostenfunktion K auch andere Einflüsse mit zu berücksichtigen.Of the Factor X is a quiet reserve, as it were, of course is possible, in the cost function K also other influences to be taken into account.
Die
Wichtungsfaktoren a, b und c (und gegebenenfalls auch x) können
fest vorgegeben sein. Sie können betragsmäßig
den gleichen Wert oder voneinander verschiedene Werte aufweisen.
Vorzugsweise sind die Wichtungsfaktoren a, b und c (und gegebenenfalls
auch x) vom Anwender
In
der Regel berücksichtigt der Rechner
Die
Schritte S1 bis S9 wurden obenstehend bereits in Verbindung mit
Wie
bereits mehrfach erwähnt, ist das Objekt
Im
Schritt S21 nimmt der Rechner
Im
Schritt S22 ermittelt der Rechner
Wie
in
Es
ist möglich, den Abstand d euklidisch zu ermitteln. Eine
derartige Ermittlung ist sinnvoll insbesondere dann, wenn keine
Informationen über das Gefäßsystem
Zur
Ermittlung des Abstands d existieren in diesem Fall verschiedene
Möglichkeiten. Bevorzugt ist, dass der Rechner
Details
zu dieser Vorgehensweise sind in der älteren, am Anmeldetag
der vorliegenden Erfindung noch nicht offengelegten deutschen Patentanmeldung „Abstandbestimmungsverfahren” der
Anmelderin erläutert, die am 07.05.2008 beim Deutschen
Patent- und Markenamt eingereicht wurde und das amtliche Aktenzeichen
Zur
Ermittlung der zweidimensional ortsaufgelösten Bildwahrscheinlichkeit
W2 existieren ebenfalls verschiedene Möglichkeiten. Vorzugsweise
ermittelt der Rechner
Beispielsweise
ist es möglich, dass der Rechner
Vorzugsweise
jedoch ist der Schritt S33 entsprechend
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere arbeitet sie robust und zuverlässig. Dies gilt trotz der Rauscheinflüsse und der Artefakte, die in den Projektionsbildern P enthalten sein können. Weiterhin ist das Verfahren echtzeitfähig. In Versuchen konnten 10 bis 15 Projektionsbilder P pro Sekunde verarbeitet werden. Weiterhin ist trotz Verwendung nur der Projektionsbilder P – also auch ohne Biplan-Anlage – eine schnelle und korrekte Konvergenz erreichbar. Etwaige Mehrdeutigkeiten, die sich durch die Rückabbildung der zweidimensional ortsaufgelösten Projektionsbilder P in das Dreidimensionale ergeben, können schnell aufgelöst werden.The The present invention has many advantages. In particular, works They are robust and reliable. This is true despite the effects of noise and the artifacts that may be included in the projection images P. Furthermore, the method is real-time capable. In experiments 10 to 15 projection images P per second could be processed. Furthermore, despite using only the projection images P - ie even without biplane - a fast and correct convergence reachable. Any ambiguity arising from the depreciation the two-dimensionally spatially resolved projection images P resulting in the three-dimensional, can be resolved quickly become.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird der Arzt in erheblicher Weise bei der Navigation unterstützt. Denn erfindungsgemäß kann er nunmehr direkt im dreidimensionalen Volumen navigieren. Er ist nicht auf eine Navigation in den zweidimensionalen Projektionsbildern P beschränkt. Dadurch kann er erheblich intuitiver vorgehen. Dies beschleunigt operative Eingriffe. Sowohl der Arzt als auch das andere medizinische Personal als auch der Patient werden entlastet (physisch, psychisch und auch bezüglich der Strahlungsdosis). Weiterhin ist für das erfindungsgemäße Verfahren keinerlei Spezialhardware nötig. Es werden weder spezielle Katheter noch besondere Sensoren benötigt. Die Installation und Verwendung des Verfahrens erfordern keine zusätzlichen Kosten gegenüber dem derzeitigen Vorgehen. Weiterhin wird im Gegensatz zu anderen bekannten Verfahren nicht nur die Katheterspitze dargestellt. Vielmehr wird der Katheter über seine komplette Länge dargestellt. Hierfür ist im Stand der Technik kein vergleichbares Verfahren bekannt.through the procedure of the invention is the Doctor significantly assisted in navigation. Because according to the invention, he can now directly in Navigate three-dimensional volume. He is not on a navigation limited in the two-dimensional projection images P. This makes it much more intuitive. This speeds up surgical procedures. Both the doctor and the other medical Staff and the patient are relieved (physically, mentally and also with regard to the radiation dose). Furthermore is for the inventive method no Special hardware needed. There are neither special catheters nor special sensors needed. The installation and use of the process do not require any additional costs the current approach. Furthermore, unlike others known methods not only the catheter tip shown. Much more The catheter is displayed over its entire length. There is no comparable method in the prior art for this purpose known.
Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.The The above description is for explanation only of the present invention. The scope of the present invention On the other hand, it is intended solely by the attached Claims to be determined.
- 11
- Rechnercomputer
- 22
- Computerprogrammcomputer program
- 33
- Datenträgerdisk
- 44
- Maschinencodemachine code
- 55
- Objekt/GefäßsystemObject / vascular system
- 66
- langgestreckte Strukturelongated structure
- 77
- RöntgenanlageX-ray system
- 88th
- Anwenderuser
- 99
- Sichtgerätvision device
- 1010
- VolumendatensatzVolume data set
- a, b, c, xa, b, c, x
- WichtungsfaktorenWeighting factors
- A, B, C, XA, B, C, X
- Einflussfaktorenfactors
- dd
- Abstanddistance
- fB, fCfB, fC
- Funktionenfeatures
- KK
- Kostenfunktioncost function
- P, P'P, P '
- Projektionsbilderprojection images
- S0S0
- Längelength
- S1 bis S33S1 to S33
- Schrittesteps
- tt
- Zeitpunkttime
- VV
- Anwesenheitsverlaufpresence during
- ww
- Wahrscheinlichkeitenprobabilities
- w'w '
- ÜbergangswahrscheinlichkeitTransition probability
- W2W2
- BildwahrscheinlichkeitsverteilungPicture probability distribution
- W3aW3a
- anfängliche Wahrscheinlichkeitsverteilunginitial probability distribution
- W3rW3r
- resultierende Wahrscheinlichkeitsverteilungresulting probability distribution
- W3vW3v
- vorläufige Wahrscheinlichkeitsverteilungprovisional probability distribution
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - US 6823204 B2 [0006] - US 6823204 B2 [0006]
- - US 6442235 B2 [0006] - US 6442235 B2 [0006]
- - US 2008/243435 A1 [0007] US 2008/243435 A1 [0007]
- - US 2007/189457 A1 [0013, 0013, 0013, 0013] US 2007/189457 A1 [0013, 0013, 0013, 0013]
- - DE 102008022532 [0089] - DE 102008022532 [0089]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - „3-D-Verfolgung eines Katheters im Gefäßsystem eines Patienten aus 2-D-Röntgenbildern” von D. Gohlke, Friedrich-Schiller-Universität Jena und Siemens Medical Solutions (Forchheim), aus dem Jahr 2006 [0014] - "3-D tracking of a catheter in the vascular system of a patient from 2-D X-ray images" by D. Gohlke, Friedrich Schiller University Jena and Siemens Medical Solutions (Forchheim), from the year 2006 [0014]
- - „A Tutorial on Particle Filters for Online Nonlinear/Non-Gaussian Bayesian Tracking” von M. S. Arulampalam et al., IEEE Transactions on Signal Processing, Bd. 50, Nr. 2, 2002, Seiten 174 bis 188 [0045] "A Tutorial on Particle Filters for Online Nonlinear / Non-Gaussian Bayesian Tracking" by MS Arulampalam et al., IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 50, No. 2, 2002, pages 174 to 188 [0045]
- - „An efficient method for finding the minimum of a function of several variables without calculating derivatives” von M. M. D. Powell, veröffentlicht in The Computer Journal 7 (2), 1964, Seiten 155–162 [0072] - MMD Powell, "An efficient method for finding the minimum of a function of several variables without generator", published in The Computer Journal 7 (2), 1964, pages 155-162 [0072]
Claims (14)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6442235B2 (en) | 2000-01-05 | 2002-08-27 | Koninkijke Philips Electronics N.V. | Method of imaging the blood flow as a function of time in an object to be examined |
US6823204B2 (en) | 2001-01-09 | 2004-11-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of imaging the blood flow in a vascular tree |
US20070189457A1 (en) | 2005-08-22 | 2007-08-16 | Frank Deinzer | Method for displaying a devise in a 3-D image of a volumetric data set |
DE102007015306A1 (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Siemens Ag | Determination method for a temporal course of a spatially resolved three-dimensional probability distribution of a substance in a vascular system |
DE102008022532A1 (en) | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for regulating distance between points in computer, involves determining skeletal volume elements adjacent to point volume elements, and determining distance between points as distance of vascular volume element |
-
2009
- 2009-01-14 DE DE102009004576A patent/DE102009004576B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6442235B2 (en) | 2000-01-05 | 2002-08-27 | Koninkijke Philips Electronics N.V. | Method of imaging the blood flow as a function of time in an object to be examined |
US6823204B2 (en) | 2001-01-09 | 2004-11-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of imaging the blood flow in a vascular tree |
US20070189457A1 (en) | 2005-08-22 | 2007-08-16 | Frank Deinzer | Method for displaying a devise in a 3-D image of a volumetric data set |
DE102007015306A1 (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Siemens Ag | Determination method for a temporal course of a spatially resolved three-dimensional probability distribution of a substance in a vascular system |
US20080243435A1 (en) | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for determining a temporal profile of a probability distribution with local three-dimensional resolution for the presence of a substance in a vascular system |
DE102008022532A1 (en) | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for regulating distance between points in computer, involves determining skeletal volume elements adjacent to point volume elements, and determining distance between points as distance of vascular volume element |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
"3-D-Verfolgung eines Katheters im Gefäßsystem eines Patienten aus 2-D-Röntgenbildern" von D. Gohlke, Friedrich-Schiller-Universität Jena und Siemens Medical Solutions (Forchheim), aus dem Jahr 2006 |
"A Tutorial on Particle Filters for Online Nonlinear/Non-Gaussian Bayesian Tracking" von M. S. Arulampalam et al., IEEE Transactions on Signal Processing, Bd. 50, Nr. 2, 2002, Seiten 174 bis 188 |
"An efficient method for finding the minimum of a function of several variables without calculating derivatives" von M. M. D. Powell, veröffentlicht in The Computer Journal 7 (2), 1964, Seiten 155-162 |
G. Shechter et al.: "tree-dimensional motion tracking of coronary arteries in biplane cineangiograms", IEEE Trans. on Medical Imaging, Bd. 22, Nr. 4, S. 493-503, April 2003 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102009004576B4 (en) | 2011-03-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110703 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
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