DE102010017318A1

DE102010017318A1 - Medizinisches Bildgebungsverfahren, in dem 3D-Bildern entsprechende Ansichten 2D-Bildern überlagert werden

Info

Publication number: DE102010017318A1
Application number: DE102010017318A
Authority: DE
Inventors: Yves Trousset; Florence Grassin; Elisabeth Soubelet; Cyril Riddell; Andras Lasso
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2010-12-23
Also published as: US20100315487A1; JP5623144B2; FR2946519A1; JP2010284524A; FR2946519B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren unter Verwendung einer Bildgebungsvorrichtung, die eine Akquisitionsgeometrie für 2D-Bilder eines Beobachtungsbereiches, eines Bereiches, für den eine 3D-Darstellung existiert, aus der 2D-Ansichten der 3D-Darstellung gemäß der Akquisitionsgeometrie der Bildgebungsvorrichtung für mehrere Betrachtungspunkte bestimmt werden können, so dass jedes akquirierte 2D-Bild mit jedem beliebigen dieser mehreren Ansichten einander überlagert werden kann. Als eine Variante werden in der 3D-Darstellung zwei Ansichten bestimmt, die dem Betrachtungspunkt, an dem das Auge in der Erzeugungsebene des akquirierten Bildes positioniert ist (als Vorderansicht bezeichnet und entsprechend dem 2D-Bild) und dem Betrachtungspunkt entsprechen, an dem das Auge in dem Brennpunkt der projektiven Geometrie positioniert ist (Hinteransicht und insofern gegenüberliegend zu dem Betrachtungspunkt des 2D-Bildes). Diese beiden Ansichten ermöglichen die Erzeugung von zwei Bildern zur Überlagerung über dem akquirierten Bild, wodurch ein Überlagerungsbild des akquiriertes Bildes mit einer Vorderansicht der 3D-Darstellung des Beobachtungsbereiches und ein Überlagerungsbild des akquiriertes Bildes mit einer Hinteransicht der 3D-Darstellung des Beobachtungsbereiches definiert werden.

Description

ALLGEMEINES TECHNISCHES GEBIET UND STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft die Bildgebung.
Sie betrifft insbesondere Bildgebungsverfahren, in denen Ansichten, die 3D-Darstellungen eines Beobachtungsbereiches entsprechen, 2D-Bildern desselben Beobachtungsbereiches überlagert werden.
Sie betrifft insbesondere Fluoroskopietechniken, die konventionell in der interventionellen Radiologie eingesetzt werden, um insbesondere während der Eingriffsprozedur eine Echtzeit-Anzeige von 2D-Fluoroskopiebildern des Bereiches, an dem ein Eingriff durchgeführt wird, zu ermöglichen. Der Chirurg ist folglich in der Lage, eine Position zur Navigation in Gefäßstrukturen zu bestimmen und die Positionierung von Instrumenten und ihren Einsatz zu überprüfen.
Bei der so genannten erweiterten 3D-Fluoroskopiemethode oder „3DAF”-Methode (3D Augmented Fluoroscopy) wird diese Information durch Überlagerung einer 2D-Ansicht eines früher akquiriertes 3D-Bildes des Beobachtungsbereiches, der die Struktur oder das Organ enthält, an der bzw. dem die Eigriffsprozedur durchgeführt wird, über dem 2D-Bild ergänzt.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet „2D-Ansicht” eine Darstellung in einer Ebene ausgehend von einer 3D-Darstellung.
Diese 2D-Ansicht wird für diesen Zweck berechnet, so dass sie dergleichen Akquisitionsgeometrie entspricht, wie sie durch das 2D-Fluoroskopiebild definiert ist, dem sie überlagert wird. Ein Bespiel für diese Art einer Verarbeitung ist insbesondere in der Patentanmeldung mit dem Titel „Method and apparatus for acquisition geometry of an imaging system” („Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Akquisitionsgeometrie eines Bildgebungssystems”) ( US 2007/0172033 ) beschrieben.
Die Information, die durch diese überlagerte Anzeige dem Arzt übermittelt wird, bleibt jedoch begrenzt, weil die 2D-Ansicht für nur eine einzige Akquisitionsgeometrie, d. h. diejenige des 2D-Fluoroskopiebildes, berechnet wird.
ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein medizinisches Bildgebungsverfahren, das wenigstens ein 2D-Bild eines Beobachtungsbereiches eines Patienten, das durch eine Bildgebungsvorrichtung akquiriert wird, die eine Akquitionsgeometrie definiert, einem Bereich, für den eine 3D-Darstellung vorliegt, verwendet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Bestimmung von wenigstens zwei 2D-Ansichten der 3D-Darstellung gemäß der Akquisitionsgeometrie der Bildgebungsvorrichtung für wenigstens zwei unterschiedliche Betrachtungspunkte des Beobachtungsbereiches aufweist, um so die Überlagerung des 2D-Bildes mit jeder 2D-Ansicht zu ermöglichen.
Wenn die Ansicht eine Volumenansicht ist, die eine Handhabung von verborgenen Teilen bedingt, ist die vermittelte Information unterschiedlich und ergänzend, da in dem Fall, wenn ein Teil A für einen Betrachtungspunkt einen Teil B verdeckt, bei dem gegenüberliegenden Betrachtungspunkt der Teil B den Teil A verdecken wird.
Dies stellt dann für den Arzt sowohl eine 2D-Vorderansicht als auch eine 2D-Rückansicht der Teile der Struktur oder des Organs bereit, ohne dass es erforderlich ist, den Sichtwinkel und somit die Akquisitionsgeometrie des 2D-Fluoroskopiebildes zu verändern.
Bevorzugterweise sind Aspekte des Verfahrens gemäß der Erfindung wie folgt, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein:
Das 2D-Bild wird durch Positionieren des Bereiches zwischen einer Quelle und einem Empfänger akquiriert, wobei der erste Betrachtungspunkt des Beobachtungsbereiches auf der Quellenseite angeordnet ist, während der zweite Betrachtungspunkt des Beobachtungsbereiches auf der Empfängerseite angeordnet ist,
die Bildgebungsvorrichtung definiert eine konische Akquisitionsgeometrie mit einer Drehachse, wobei der erste Betrachtungspunkt des Beobachtungsbereiches auf der Drehachse in einer Ebene positioniert ist, auf der das 2D-Bild erzeugt wird, und der zweite Betrachtungspunkt des Beobachtungsbereiches auf der Drehachse an dem Brennpunkt der projektiven Geometrie angeordnet ist,
wobei das Verfahren ferner das Erzeugen wenigstens zweier Überlagerungsbilder aufweist, von denen jedes der Überlagerung einer jeweiligen 2D-Ansicht der 3D-Darstellung über dem 2D-Bild entspricht.
In einer Ausführungsform werden z. B. die Bilder unter Verwendung einer Vorrichtung mit einer konischen Strahlungsquelle akquiriert:
Auf die früher akquirierte ursprüngliche 3D-Darstellung wird eine Geometriekonvertierungsmatrix angewandt, so dass alle Strahlen, die den Brennpunkt der Quelle verlassen und vor der Konvertierung der Akquisitionsgeometrie folgend durch die 3D-Darstellung verlaufen, nach einer Konvertierung parallel zueinander ausgerichtet sind.
Ferner wird in der konvertierten 3D-Darstellung eine Ansicht bestimmt, die einer parallelen Betrachtungsgeometrie folgt, die der Akquisitionsgeometrie in der ursprünglichen 3D-Darstellung entspricht, und von einem Betrachtungspunkt ausgeht, in dem die Tiefe von der Bilderzeugungsebene der Akquisitionsgeometrie (Vorderansicht) aus definiert ist.
Bei einer anderen Ausführungsform:
In der 3D-Darstellung wird gemäß der Akquisitionsgeometrie des 2D-Bildes eine Ansicht bestimmt, und dadurch wird die Rückansicht erhalten. Um die Vorderansicht zu erhalten, d. h. von einem Betrachtungspunkt aus, in dem die Tiefe von der Bildebene aus definiert ist, werden die in den Tiefenzwischenspeicher eingegebenen Werte invertiert.
Falls der Brennpunkt im Unendlichen liegt, ist der Fall der einfache Fall, in dem die Akquisitionsgeometrie parallel ist und in dem die Geometriekonversion der 3D-Darstellung identisch ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein medizinisches Bildgebungssystem, das eine Bildgebungsvorrichtung aufweist, die eine Akquisitionsgeometrie definiert und die Akquisition wenigstens eines 2D-Bildes eines Beobachtungsbereiches in einem Patienten, einem Bereich, für den eine 3D-Darstellung existiert, ermöglicht, wobei beachtenswert ist, dass das System Mittel zur Bestimmung wenigstens zweier 2D-Ansichten der 3D-Darstellung gemäß der Akquisitionsgeometrie der Bildgebungsvorrichtung für wenigstens zwei unterschiedliche Betrachtungspunkte des Beobachtungsbereiches aufweist, so dass sie eine Überlagerung des 2D-Bildes mit jeder 2D-Ansicht ermöglicht.
Die Erfindung betrifft ferner ein medizinisches Bildgebungssystem, das eine Strahlungsquelle und einen Akquisitionssensor für 2D-Bilder, wenigstens einen Speicher, um wenigstens ein früher akquiriertes 3D-Bild zu speichern, eine Verarbeitungseinheit, die eine Vorderansicht in dem 3D-Bild unter dem gleichen Betrachtungswinkel wie für das 2D-Bild bestimmt, und einen Bildschirm aufweist, auf dem die Verarbeitungseinheit die Überlagerung zwischen dem 2D-Bild und der Vorderansicht anzeigt, wobei das System insofern beachtenswert ist, als die Verarbeitungseinheit ferner eine Rückansicht in der 3D-Darstellung bestimmt, wobei diese Ansicht über dem 2D-Bild deckungsgleich überlagert werden kann.
Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt, das Programmanweisungen aufweist, die in der Lage sind, eine Rückansicht in einem 3D-Bild zu bestimmen, wobei die Rückansicht unter dem gleichen Betrachtungswinkel wie das 2D-Bild bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmanweisungen in dem 3D-Bild ferner in der Lage sind, eine Vorderansicht des 3D-Bildes zu bestimmen und ein Überlage rungsbild zwischen der Vorderansicht und dem 2D-Bild anzuzeigen.
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlicher, die lediglich veranschaulichend und in keiner Weise beschränkend ist und die unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren zu lesen ist, in denen zeigen:
1 eine beispielhafte Vorrichtung, die einer möglichen Ausführungsform der Erfindung entspricht;
2a und 2b zwei mögliche Ausführungsformen für ein der Erfindung entsprechendes Verfahren;
3 eine schematisierte Darstellung einer Geometriekonvertierung aufgrund der konischen Gestalt der Strahlung und die Position eines Betrachtungspunktes, der relativ zu dem Betrachtungspunkt der Quelle invertiert ist;
4a, 4b Beispiele für vordere Bilder (oder Frontbilder) und hintere Bilder (oder Rückbilder), die mit einem Verfahren entsprechend den 2a oder 2b erhalten wurden (Ansichten ohne Transparenz der 3D-Darstellung);
5a, 5b Beispiele für Vorder- und Hinteransichten, die mit einem Verfahren gemäß den 2a oder 2b erhalten wurden (Ansichten mit Transparenz der 3D-Darstellung).
BESCHREIBUNG EINER ODER MEHRERER UMSETZUNGS- UND AUSFÜHRUNGSFORMEN
Allgemeines
Die in 1 veranschaulichte Vorrichtung weist einen C-Arm 1 auf, der an einem seiner Enden eine Strahlungsquelle 2 und an seinem anderen Ende einen Sensor 3 trägt.
Der C-Arm ist in herkömmlicher Weise in der Lage, um die Achse eines Tisches 4, der vorgesehen ist, um den abzubildenden Patienten aufzunehmen, verschwenkt zu werden und relativ zu diesem Tisch 4 in unterschiedliche Richtungen, wie sie in der Figur durch die Doppelpfeile schematisiert angezeigt sind, bewegt zu werden, um so eine Einstellung der Positionierung des Armes in Bezug auf den Teil des Patienten, der abgebildet werden soll, zu ermöglichen.
Die Quelle 2 ist beispielsweise eine Röntgenquelle. Sie projiziert eine konische Strahlung, die von dem Sensor 3 empfangen wird, nachdem sie den abzubildenden Patienten durchdringt. Der Sensor 3 ist von der matrixartigen Array-Bauart und weist für diesen Zweck ein Array 3a von Detektoren auf.
Die Ausgangssignale von den Detektoren des Arrays 3a werden digitalisiert, und sie werden von einer Verarbeitungseinheit 5 empfangen und verarbeitet, die die auf diese Weise erhaltenen digitalen 2D-Bilder optional in einem Speicher speichert. Vor und nach einer Verarbeitung können die somit erhaltenen digitalen 2D-Bilder auch gesondert von der Verarbeitungseinheit 5 abgespeichert werden, wobei zu diesem Zweck jedes beliebige Medium ggf. verwendet wird, wie z. B. CD-ROM, USB-Stick oder -speicher, Mainframe- oder Zentralspeicher, etc.
In herkömmlicher Weise wird z. B. vor der Eingriffsprozedur ein Satz 2D-Bilder des Patientenorgans akquiriert, an dem der Eingriff durchgeführt werden soll, indem der C-Arm rings um den Patienten gedreht wird. Der gewonnene Satz 2D-Bilder wird anschließend verarbeitet, um eine 3D-Darstellung des von der Eingriffsprozedur betroffenen Organs zu berechnen. Verarbeitungsoperationen, um ein gegebenes Organ zu isolieren und um aus einem Satz von 2D-Bildern eine 3D-Darstellung zu bestimmen, sind an sich herkömmlich bekannt.
Anschließend wird eine Anzeige der 2D-Ansicht der 3D-Darstellung unter Verwendung einer gegebenen Betrachtungsgeometrie geschaffen, die eine Betrachtungswinkelrichtung z, eine Richtung, die zu der Ebene der Erzeugung der 2D-Ansicht orthogonal verläuft und deren Ursprung den Betrachtungspunkt definiert, enthält. Die Richtung z definiert folglich eine Tiefe relativ zu dem Betrachtungspunkt, so dass die Vordergrundebenen für z-Werte nahe an 0 definiert sind und die weiter entfernten Ebenen durch z-Angaben mit höherem Wert definiert sind. Die 3D-Darstellungspunkte, die den Koordinaten x, y in der Erzeugungsebene der 2D-Ansicht orthogonal zu der Betrachtungsrichtung z entsprechen, werden in Bezug auf ihre Tiefe z in dieser Richtung projiziert. Für diesen Zweck wird für jeden Koordinatenpunkt x, y der 2D-Ansicht, die angezeigt werden soll, ein Tiefenzwischenspeicher gebildet, in dem die Voxel der 3D-Darstellung in Bezug auf ihre Tiefe z abgespeichert werden. Dieser Tiefenzwischenspeicher wird selbst verarbeitet, so dass die angezeigte 2D-Ansicht diejenigen Teile der 2D-Ansicht zeigt, die sich in dem Vordergrund befinden, und die verborgenen Teile (den Hintergrund) nicht zeigt. Diese Verarbeitung ist an sich herkömmlich bekannt.
Die 2D-Ansicht der 3D-Darstellung kann einem 2D-Bild überlagert angezeigt werden, dessen Akquisitionsgeometrie bekannt ist, wie beispielsweise einem Fluoroskopiebild, das während einer Eingriffsprozedur in Echtzeit akquiriert wird. Ein Beispiel für eine derartige Verarbeitung ist insbesondere in der Patentanmeldung „Method for the improved display of coregistered 2D-3D images in medical imaging” („Verfahren zum verbesserten Anzeigen gemeinsam registrierter 2D-3D-Bilder in der medizinischen Bildgebung”) ( US 2007/0025605 ) beschrieben.
Verarbeitung und Anzeige
Wie in 2a veranschaulicht, wird an 3D-Darstellungen die folgende Verarbeitung durchgeführt.
Während eines ersten Schritts A1 wird auf die ursprüngliche 3D-Darstellung in dem Speicher eine Geometriekonvertierungsmatrix angewandt, wobei diese Matrix dazu vorgesehen ist, eine Betrachtung in paralleler Geometrie zu ermöglichen, die einer Betrachtung unter Verwendung der konischen Akquisitionsgeometrie der Strahlung der Quelle 2 für die ursprüngliche 3D-Darstellung entspricht.
Wie tatsächlich in 3 veranschaulicht, versteht es sich, das aufgrund der konischen Gestalt 6 der Strahlung der Quelle 2 die Projektion desjenigen Teils des Organs, der sich nahe an dem Brennpunkt befindet und den man auf der Ebene des Sensors 3 zu sehen wünscht, im Vergleich zu der Projektion desjenigen Teils, der sich nahe an dem Detektor 3 befindet, einer homothetischen Verzerrung unterworfen wird. Wenn diese Verzerrung mit der Geometriekonvertierungsmatrix bearbeitet wird, kann in der konvertierten Darstellung eine Betrachtung in paralleler Geometrie erreicht werden.
Während eines zweiten Schritts B1 wird der Wert eines Punktes in der 2D-Ansicht, die wunschgemäß anzuzeigen ist, durch eine parallele Projektion von einem hinteren Betrachtungspunkt (3a), dem Umkehrpunkt des vorderen Betrachtungspunktes des akquirierten 2D-Bildes (dem Betrachtungspunkt bei 180° relativ zu demjenigen des akquirierten 2D-Bildes 3) bestimmt.
Eine weitere Verfahrensweise, wie sie in 2b veranschaulicht ist, umfasst eine Bestimmung A2 der 2D-Ansicht der 3D-Darstellung so als ob sie projiziert worden wäre, um der Geometrie des 2D-Bildes zu entsprechen, während in B2 die Koordinaten der Tiefenzwischenspeicher invertiert werden, um so den Betrachtungspunkt 9, 10 umzukehren und dadurch eine vordere 2D-Ansicht 7 zu erhalten, die dem 2D-Bild überlagert werden kann.
Beide Verfahrensweisen sind äquivalent, und in beiden Fällen wird ermöglicht, dass eine 2D-Vorderansicht 7 der 3D-Darstellung erhalten wird, die, wie es für die 2D-Hinteransicht 8 üblich ist, angezeigt werden kann, indem sie über dem 2D-Fluoroskopiebild überlagert wird.
Dies liefert folglich für den Arzt zwei 2D-Ansichten 7, 8, die der 2D-Fluoroskopieansicht überlagert sind: eine Vorderansicht 7 und als weitere eine Rückansicht 8 des Organs, an dem ein Eingriff vorgenommen wird.
Diese beiden 2D-Ansichten der 3D-Darstellung, die dem 2D-Fluoroskopiebild überlagert werden, können aufeinanderfolgend oder gleichzeitig, eine neben der anderen, auf dem Bildschirm angezeigt werden.
Beispiele für vordere und hintere 2D-Ansichten 7, 8, die auf diese Weise gewonnen werden, sind in den 4a und 4b (2D-Ansichten ohne Transparenz) und 5a, 5b (2D-Ansichten mit Transparenz) aufgezeigt.
Es versteht sich, dass die Anzeige der 2D-Ansichten der 3D-Darstellung, die der vorderen und der hinteren 2D-Ansicht entsprechen, Ärzten eine besseren Wahrnehmung ihrer chirurgischen Bewegungen ermöglicht.
Wenn, um ein Beispiel anzugeben, multilobuläre interkraniele Aneurysmen behandelt werden, können die Lappen auf jeder Seite des Kopfes betrachtet werden, um das behandelte Aneurysma besser wahrzunehmen bzw. zu erfassen.
Außerdem hat die Anzeige der Vorder- und Hinteransicht den Vorteil, dass sie dem Arzt hilft, einige Uneindeutigkeiten bei der Positionierung von Instrumenten zu lösen. Indem beispielsweise der Chirurg in der Elektrophysiologie in der Lage ist, die Kathederspitze von zwei unterschiedlichen 2D-Ansichten zu sehen, kann er den Herzbereich, in dem das Instrument positioniert wird, besser identifizieren.
Es ist verständlich, dass die gerade beschriebene Verarbeitung beispielsweise durch die Einheit 5 in digitaler Weise durchgeführt wird, wobei die Ergebnisse auf einem Bildschirm 5a der Einheit angezeigt werden. Die Programmanweisungen, die dieser Verarbeitung entsprechen, können in Festwertspeichern der Einheit 5 oder in jedem beliebigen geeigneten Datenverarbeitungsmedium, wie einer CD-ROM, einem USB-Stick bzw. -speicher, einem Speicher eines entfernten Servers, etc., abgespeichert sein.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren unter Verwendung einer Bildgebungsvorrichtung, die eine Akquisitionsgeometrie für 2D-Bilder eines Beobachtungsbereiches, eines Bereiches, für den eine 3D-Darstellung existiert, aus der 2D-Ansichten der 3D-Darstellung gemäß der Akquisitionsgeometrie der Bildgebungsvorrichtung für mehrere Betrachtungspunkte bestimmt werden können, so dass jedes akquirierte 2D-Bild mit jedem beliebigen dieser mehreren Ansichten einander überlagert werden kann. Als eine Variante werden in der 3D-Darstellung zwei Ansichten bestimmt, die dem Betrachtungspunkt, an dem das Auge in der Erzeugungsebene des akquirierten Bildes positioniert ist (als Vorderansicht bezeichnet und entsprechend dem 2D-Bild) und dem Betrachtungspunkt entsprechen, an dem das Auge in dem Brennpunkt der projektiven Geometrie positioniert ist (Hinteransicht und insofern gegenüberliegend zu dem Betrachtungspunkt des 2D-Bildes). Diese beiden Ansichten ermöglichen die Erzeugung von zwei Bildern zur Überlagerung über dem akquirierten Bild, wodurch ein Überlagerungsbild des akquiriertes Bildes mit einer Vorderansicht der 3D-Darstellung des Beobachtungsbereiches und ein Überlagerungsbild des akquiriertes Bildes mit einer Hinteransicht der 3D-Darstellung des Beobachtungsbereiches definiert werden.

1: C-Arm
2: Quelle
3: Sensor
4: Tisch
5: Verarbeitungseinheit
6: Konische Gestalt
7: Vorderansicht
8: Hinteransicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

- US 2007/0172033 [0006]
- US 2007/0025605 [0031]

Claims

Medizinisches Bildgebungsverfahren, das wenigstens ein 2D-Bild eines Beobachtungsbereiches in einem Patienten, das durch eine Bildgebungsvorrichtung akquiriert wird, die eine Akquisitionsgeometrie definiert, einem Bereich, für den eine 3D-Darstellung vorliegt, verwendet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Bestimmung wenigstens zweier 2D-Ansichten (7, 8) der 3D-Darstellung gemäß der Akquisitionsgeometrie der Bildgebungsvorrichtung für wenigstens zwei unterschiedliche Betrachtungspunkte (9, 10) des Beobachtungsbereiches aufweist, um so eine Überlagerung des 2D-Bildes mit jeder 2D-Ansicht (7, 8) zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das 2D-Bild akquiriert wird, indem der Bereich zwischen einer Quelle (2) und einem Empfänger (3) positioniert wird, wobei der erste Betrachtungspunkt (9) des Beobachtungsbereiches, der als der hintere Betrachtungspunkt bezeichnet wird, auf der Seite der Quelle (2) positioniert wird und der zweite Betrachtungspunkt (10) des Beobachtungsbereiches, der als der vordere Betrachtungspunkt bezeichnet wird, auf der Seite des Empfängers (3) positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildgebungsvorrichtung eine konische Akquisitionsgeometrie (5) mit einer Drehachse (11) definiert, wobei der erste Betrachtungspunkt (9) des Beobachtungsbereiches, der als der hintere Betrachtungspunkt bezeichnet wird, auf der Drehachse (11) an dem Brennpunkt der projektiven Geometrie des Bildes positioniert wird und der zweite Betrachtungspunkt (10) des Beobachtungsbereiches, der als der vordere Betrachtungspunkt bezeichnet wird, auf der Drehachse an der Ebene, an dem das 2D-Bild erzeugt wird, positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner die Erzeugung von wenigstens zwei Überlagerungsbildern aufweist, wobei jedes Überlagerungsbild der Überlagerung des 2D-Bildes mit einer jeweiligen 2D-Ansicht der 3D-Darstellung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, dass die Bilder unter Verwendung einer Vorrichtung mit einer konischen Strahlungsquelle akquiriert werden: eine Geometriekonvertierungsmatrix auf die früher akquirierte ursprüngliche 3D-Darstellung angewandt wird, so dass alle Strahlen, die von dem Brennpunkt der Quelle abgeleitet werden und vor der Konvertierung gemäß der Akquisitionsgeometrie durch die 3D-Darstellung hindurchführen, nach der Konvertierung parallel zueinander ausgerichtet sind; und in der konvertierten 3D-Darstellung eine 2D-Ansicht gemäß einer parallelen Betrachtungsgeometrie bestimmt wird, die der Akquisitionsgeometrie in der ursprünglichen 3D-Darstellung entspricht und von einem Betrachtungspunkt ausgeht, an dem die Tiefe von der Bilderzeugungsebene der Akquisitionsgeometrie aus definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: in der 3D-Darstellung eine Ansicht gemäß der Akquisitionsgeometrie des 2D-Bildes bestimmt und auf diese Weise die Hinteransicht erhalten wird, wobei um die Vorderansicht, d. h. einen Betrachtungspunkt, an dem die Tiefe von der Bildebene definiert ist, zu erhalten, die in den Tiefenzwischenspeicher eingegebenen Werte invertiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es möglich ist, von einer Überlagerung der Vorderansicht mit dem 2D-Bild zu einer Überlagerung der Hinteransicht mit dem 2D-Bild zu wechseln oder diese sogar gleichzeitig anzuzeigen.
Medizinisches Bildgebungssystem, das eine Bildgebungsvorrichtung aufweist, die eine Akquisitionsgeometrie definiert und die Akquisition von wenigstens einem 2D-Bild eines Beobachtungsbereiches in einem Patienten ermöglicht, einem Bereich, für den eine 3D-Darstellung existiert, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Einrichtung zur Bestimmung wenigstens zweier 2D-Ansichten (7, 8) der 3D-Darstellung gemäß der Akquisitionsgeometrie der Bildgebungsvorrichtung für wenigstens zwei unterschiedliche Betrachtungspunkte (9, 10) des Beobachtungsbereiches aufweist, um so eine Überlagerung des 2D-Bildes mit jeder 2D-Ansicht (7, 8) zu ermöglichen.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: eine Strahlungsquelle und einen Akquisitionssensor für 2D-Bilder; wenigstens einen Speicher, um wenigstens ein früher akquiriertes 3D-Bild zu speichern, eine Verarbeitungseinheit, die in dem 3D-Bild eine Vorderansicht unter demselben Betrachtungswinkel wie für das 2D-Bild bestimmt, einen Anzeigemonitor, auf dem die Verarbeitungseinheit das Überlagerungsbild zwischen dem 2D-Bild und der Vorderansicht anzeigt, wobei die Verarbeitungseinheit ferner in der 3D-Darstellung eine Hinteransicht bestimmt, die über dem 2D-Bild überlagert werden kann.
Medizinisches Bildgebungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle konisch ist, wobei durch die Verarbeitungseinheit zur Berechnung der Vorderansicht: eine Geometriekonvertierungsmatrix auf die früher akquirierte ursprüngliche 3D-Darstellung angewandt wird, so dass alle Strahlen, die von dem Brennpunkt der Quelle abgeleitet werden und vor der Konvertierung gemäß der Akquisitionsgeometrie durch die 3D-Darstellung hindurchführen, nach der Konvertierung parallel zueinander ausgerichtet sind; und in der konvertierten 3D-Darstellung eine 2D-Ansicht gemäß einer parallelen Betrachtungsgeometrie bestimmt wird, die der Akquisitionsgeometrie in der ursprünglichen 3D-Darstellung entspricht und von einem Betrachtungspunkt ausgeht, an dem die Tiefe von der Bilderzeugungsebene der Akquisitionsgeometrie aus definiert ist.
Medizinisches Bildgebungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit die Vorderansicht berechnet, indem sie in dem 3D-Bild eine Ansicht bestimmt, die entsprechend der Akquisitionsgeometrie des 2D-Bildes projiziert ist, und indem sie die Information in dem Tiefenzwischenspeicher invertiert, um den Betrachtungspunkt umzukehren.
Medizinisches Bildgebungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es möglich ist, von einer Überlagerung der Vorderansicht mit dem 2D-Bild zu einer Überlagerung der Hinteransicht mit dem 2D-Bild zu wechseln oder diese sogar gleichzeitig anzuzeigen.
Computerprogrammprodukt, das Programmanweisungen aufweist, die in der Lage sind, in einem 3D-Bild eine Rückansicht unter demselben Betrachtungswinkel wie für das 2D-Bild zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmanweisungen ferner in der Lage sind, in dem 3D-Bild eine Vorderansicht des 3D-Bildes zu bestimmen und ein Überlagerungsbild aus der Vorderansicht und dem 2D-Bild anzuzeigen.