DE102011003137A1

DE102011003137A1 - Bildgebungsverfahren mit einer verbesserten Darstellung eines Gewebebereichs

Info

Publication number: DE102011003137A1
Application number: DE102011003137A
Authority: DE
Inventors: Anna Jerebko; Klaus Engel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2012-07-26
Also published as: US20120189092A1; US8705690B2

Abstract

Es wird ein Bildgebungsverfahren offenbart, das aus Projektionsaufnahmen, die unter unterschiedlichen Winkeln aufgenommen wurden, eine erste Visualisierung (18) und eine zweite Visualisierung (20) erzeugt. Der Radiologe kann in der ersten Visualisierung einen Bereich markieren, der mittels der zweiten Visualisierung angezeigt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildgebungsverfahren, insbesondere ein Mammographieverfahren, bei dem ein Gewebebereich verbessert dargestellt wird.
Bei einem Tomosyntheseverfahren wird ein dreidimensionales Bild aus einer Mehrzahl zweidimensionaler Projektionen erzeugt. Mittels einer Röntgeneinrichtung mit einer Röntgenstrahlquelle und einem Detektor wird ein erstes zweidimensionales Bild bzw. eine erste Projektion des zu untersuchenden Gewebes erzeugt, das der Röntgenstrahl durchläuft. Das zweidimensionale Bild stellt hierbei die Schwächung der Röntgenstrahlung durch das Gewebe in dem Volumen bzw. der Brust dar. Ein zweites zweidimensionales Bild bzw. eine zweite Projektion des gleichen Gewebes bzw. Volumens wird aufgenommen, nachdem die Strahlquelle und/oder der Detektor in eine zweite Stellung bewegt wurden. Nachdem eine Mehrzahl zweidimensionaler Bilder aufgenommen wurde, kann ein dreidimensionales Tomosynthesebild mittels einer Rekonstruktion erzeugt werden.
Ein Anwendungsgebiet der eingangs erwähnten dreidimensionalen Bildgebungsverfahren ist die Mammographie. Eine typischerweise in der Mammographie verwendete Bilderzeugungsvorrichtung umfasst eine schwenkbare Röntgenstrahlquelle und einen stationären Röntgendetektor. Das zu untersuchende Gewebe wird über dem stationären Detektor positioniert, wobei das zu untersuchende Gewebe komprimiert wird und sich nicht in einer natürlichen Form befindet. Anschließend wird die Röntgenquelle in mehreren Schritten bzw. kontinuierlich geschwenkt, beispielsweise in einem Bereich von +/–25°, und es werden eine Mehrzahl zweidimensionaler Röntgenbilder aus unterschiedlichen Schwenkstellungen der Röntgenstrahlquelle mit dem ortsfesten Detektor aufgenommen. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine Mehrzahl ortsfester Röntgenstrahlquellen zu verwenden oder die Röntgenstrahlungsquelle lediglich translatorisch zu verschieben. Auch der Detektor kann entgegen der Bewegung der Röntgenquelle verschoben oder geschwenkt werden. Der bzw. die Röntgenstrahlquelle(n) emittieren bei Carnio-Caudal-Aufnahmen Röntgenstrahlen von Positionen, die entlang einer Linie angeordnet sind, die parallel zur Achse von Schulter zu Schulter einer Patientin verläuft. Durch einen zur Brustwand parallelen Strahlengang kann erreicht werden, dass das gesamte Gewebe der Brust abgebildet wird und der Thorax nicht bestrahlt wird. Aus der Mehrzahl zweidimensionaler Röntgenbilder wird mittels der Rekonstruktion ein dreidimensionales Bild erzeugt. Bildgebende Verfahren und Vorrichtungen für die Mammographie des Standes der Technik sind beispielsweise in der DE 10 2006 046 741 A1 , DE 10 2008 004 473 A1 , DE 10 2008 033 150 A1 , EP 2 138 098 A1 und der DE 10 2008 028 387 A1 beschrieben.
Im Stand der Technik werden zur Rekonstruktion eines dreidimensionalen Bildes aus einer Mehrzahl zweidimensionaler Bilder sogenannte gefilterte Rückprojektionen verwendet, die beispielsweise in Imaging Systems for Medical Diagnostics, Arnulf Oppelt, Publicis Corporate Publishing, Erlangen, ISBN 3-89578-226-2, Kapitel 10.5 beschrieben sind. Diese gefilterten Rückprojektionsrekonstruktionsverfahren stellen rekonstruierte Bilder mit einem vergleichsweise hohen Kontrast und einer vergleichsweise hohen Detailtreue dar, aber verlieren bei der Tomosynthese mit eingeschränktem Abtastwinkel aufgrund der fehlenden Daten Information über die relative Gewebedichte. Dies wird dadurch verursacht, dass bestimmte Filterkerne niederfrequente Anteile entfernen. Im Allgemeinen wird die digitale Brusttomosynthese (DBT – Digital Breast Tomosynthesis) durch unvollständige Daten und eine schlechte Quantenstatistik beeinträchtigt, die durch die Gesamtdosis beschränkt ist, die in der Brust absorbiert wird. Die Brust besteht hauptsächlich aus Drüsengewebe, Fettgewebe, Bindegewebe und Blutgefäßen. Die Röntgenschwächungskoeffizienten dieser Gewebetypen ähneln sich stark, was die Auswertung dreidimensionaler Mammographiebilder erheblich erschwert. Der Hauptanwendungsbereich von bildgebenden Verfahren in der Mammographie ist die frühzeitige Erkennung krebshaltigen Gewebes. Erschwerend kommt hinzu, dass krebshaltiges Gewebe einen ähnlichen Röntgenschwächungskoeffizienten wie andere Gewebetypen aufweist.
Mammographieverfahren sind beispielsweise in Imaging Systems for Medical Diagnostics, Arnulf Oppelt, Kapitel 12.6, Publicis Corporate Publishing, Erlangen, ISBN 3-89578-226-2 beschrieben.
Im Stand der Technik werden eine sogenannte Slab-MIP (Slab Maximal Intensity Projection: Subvolumen-Maximal-Intensitätsprojektion), eine Durchschnittsintensitätsprojektion (Average Intensity Projection Rendering), eine multiple planare Rekonstruktion (Multiple Planar Reconstruction: MRP), eine Maximalintensitätsprojektion (Maximum Intesity Projection: MIP) oder einfach ein erzeugtes zweidimensionales Mammographiebild, das aus den Tomosyntheseprojektionsbildern und/oder aus den rekonstruierten Tomosynthesebilddaten erzeugt wurde, dazu verwendet, Tomosynthesedaten zu visualisieren. Aufgrund der Dichte der Daten und der daraus resultierenden Okklusion sind diese Techniken nicht geeignet, Daten von weichem Gewebe zu analysieren. Weiches Gewebe mit einer hohen Dichte kann nur sichtbar gemacht werden, indem das okkludierende weiche Gewebe niedriger Dichte, beispielsweise mittels einer Opazität-Transfer-Funktion, entfernt wird. Folglich ist das Gewebe niedriger Dichte, das eine wichtige Kontextinformation für die Merkmale mit einer hohen Dichte bereitstellt, bei der Visualisierung nicht mehr vorhanden. Dies ist bei der Untersuchung weichen Gewebes unerwünscht, da der Kontrast des weichen Gewebes die Hauptinformation für die Diagnose von Gewebeveränderungen bereitstellt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Gewebevolumen derartig abzubilden, dass eine Gewebeveränderung besser erkannt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Bildgebungsverfahren gelöst, das eine Mehrzahl von Projektionsaufnahmen erzeugt, wobei für jede Projektionsaufnahme Strahlung unter einem anderen Winkel in einen Gewebebereich von zumindest einem Emitter abgegeben wird, die von einem Detektor erfasst wird. Es wird eine erste Visualisierung aus den Projektionsaufnahmen mittels eines ersten Visualisierungsverfahrens erzeugt. Es wird eine zweite Visualisierung aus den Projektionsaufnahmen mittels eines zweiten Visualisierungsverfahrens erzeugt.
Die erste Visualisierung wird auf einer Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Bildschirm, angezeigt. Der Radiologe kann einen Bereich in der ersten Visualisierung auswählen. Der ausgewählte Bereich wird mittels der zweiten Visualisierung dargestellt. Der Radiologe kann den Gewebebereich mittels der ersten Visualisierung diagnostizieren. Falls ein bestimmter Bereich genauer untersucht werden soll, kann dieser Bereich markiert werden. Anschließend wird dieser Bereich mittels der zweiten Visualisierung angezeigt. Da sich die erste Visualisierung und die zweite Visualisierung voneinander unterscheiden, kann der Bereich auf eine andere Art und Weise angezeigt werden, so dass der Radiologe zusätzliche Information erhält. Dadurch können falsche positive Diagnosen und falsche negative Diagnosen reduziert werden.
Die erste Visualisierung und die zweite Visualisierung können vor dem Anzeigen berechnet und gespeichert werden. Die Visualisierungen können vorzugsweise auf einer Festplatte gespeichert werden. Die Visualisierungen können somit nach dem Röntgen vorberechnet werden und vor dem Anzeigen gespeichert werden. Dadurch wird die Last eines Computers beim Anzeigen der Visualisierungen reduziert. Der Radiologe kann somit die erste Visualisierung und die zweite Visualisierung und folglich den Gewebebereich untersuchen, ohne dass Wartezeiten entstehen, weil eine Visualisierung neu berechnet werden muss. Es versteht sich, dass mehr als zwei Visualisierungen vorberechnet und gespeichert werden können.
Die zweite Visualisierung kann der ersten Visualisierung in dem ausgewählten Bereich überlagert werden. Dadurch wird eine sichere räumliche Zuordnung der ersten Visualisierung und der zweiten Visualisierung gewährleistet.
Das erste Visualisierungsverfahren kann ein Rekonstruktionsverfahren zum Erzeugen von Schichtbildern sein. Das Rekonstruktionsverfahren kann ein Rückprojektionsverfahren umfassen. Das zweite Visualisierungsverfahren kann ein Verfahren zum Erzeugen zumindest eines Projektionsbildes umfassen. Das Projektionsbild wird vorzugsweise mit einem Vorwärtsprojektionsverfahren erzeugt. Somit kann der Radiologe den Gewebebereich mittels der Schichtbilder untersuchen. Der Radiologe kann einen Gewebebereich von besonderem Interesse mittels des Projektionsbildes untersuchen. Da ein Projektionsbild simuliert, dass ein Röntgenstrahl einen Gewebebereich durchläuft, wird eine Gewebeveränderung besonders kontrastreich dargestellt, da der simulierte Röntgenstrahl über die ganze Länge der Gewebeveränderung gedämpft wird. Hierdurch können sich kontrastreichere Abbildungen einer Gewebeveränderung bilden, die in einer Schichtbildaufnahme weniger gut erkennbar ist.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass einerseits eine Gewebeveränderung genau lokalisierbar ist und andererseits kontrastreich dargestellt werden kann. Das erste Visualisierungsverfahren ermöglicht das genaue Lokalisieren der Gewebeveränderung mittels der Schichtbilder. Das zweite Visualisierungsverfahren ermöglicht eine kontrastreiche Darstellung durch das Projektionsbild. Das Projektionsbild kann mittels einer Maximalintensitätsprojektion (Maximum Intensity Projection: MIP), einer Durchschnittsintensitätsprojektion (Average Intensity Projection: AIP) etc. erzeugt werden.
Beim Erzeugen des Projektionsbildes kann lediglich ein Teil des durch das erste Visualisierungsverfahren rekonstruierte Volumen zum Erzeugen des zumindest einen Projektionsbildes verwendet werden. Hierbei können Techniken wie „Slab MIP” oder „Slab AIP” verwendet werden.
Das zweite Visualisierungsverfahren kann den Schritt des Rotierens zumindest eines Teils der ersten Visualisierung und/oder den Schritt des Rotierens zumindest eines Teils der ersten Visualisierung und Erzeugen eines Projektionsbildes aus der rotierten ersten Visualisierung aufweisen. Zweite Visualisierung kann ein Schichtbild darstellen, das sich ergibt, wenn eine Ebene im rekonstruierten Bildvolumen gedreht wird. Es kann auch ein Projektionsbild erzeugt werden, das eine rotierende Röntgenquelle simuliert.
Die zweite Visualisierung kann eine höhere Auflösung als die erste Visualisierung aufweisen. Die zweite Visualisierung kann einen anderen Grauwertbereich als die erste Visualisierung anzeigen. Beispielsweise könnte die erste Visualisierung einen Grauwertbereich visualisieren, in dem weiche Gewebeteile besonders gut sichtbar sind. Die zweite Visualisierung kann einen Grauwertbereich aufweisen, in dem Kalzifikationen besonders gut dargestellt werden.
Das Massengewebe der Brust kann am geeignetsten mit den rekonstruierten Schichtbildern betrachtet werden, die jedoch nicht geeignet sind, kalzifizierte Cluster zu erkennen. Während die erste Visualisierung die rekonstruierten Schichtbilder aufweist, kann kann die zweite Visualisierung rotierende MIP oder ein rotierendes simuliertes Mammogramm aufweisen. In der zweiten Visualisierung kann der Radiologe kalzifizierte Cluster aus verschiedenen Winkeln betrachten. Der Radiologe kann in der ersten Visualisierung per Mausklick ein Fenster öffnen, in dem die zweite Visualisierung angezeigt wird. Wir der Cursor innerhalb des Fensters für die zweite Visualisierung bewegt, wird das rotierende Mammogramm gedreht oder die rotierende MIP-Darstellung gedreht, während die erste Visualisierung fest bleibt. Wird der Cursor innerhalb der ersten Visualisierung bewegt, wird die erste Visualisierung verschoben, indem andere Schichtbilder angezeigt werden, und die zweite Visualisierung wird nicht bewegt, d. h das rotierende Mammogramm oder die rotierende MIP drehen sich nicht.
Es kann ein bewegliches Fenster über der ersten Visualisierung angezeigt werden. In dem beweglichen Fenster kann die zweite Visualisierung angezeigt werden. Die zweite Visualisierung wird auf Grundlage einer geänderten Position des beweglichen Fensters aktualisiert. Der Radiologe kann das bewegliche Fenster über die erste Visualisierung bewegen, wobei innerhalb des Fensters die jeweilige zweite Visualisierung des durch das Fenster markierten Bereichs angezeigt wird. Der Radiologe kann somit einen Gewebebereich mittels zweier unterschiedlicher Visualisierungen in vergleichsweise kurzer Zeit eingehend prüfen. Das Fenster kann im Sinne einer Lupe über die erste Visualisierung bewegt werden.
Das Bildgebungsverfahren kann ein Mammographieverfahren sein.
Die Erfindung offenbart auch eine Visualisierungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, das zuvor beschriebene Verfahren auszuführen. Die Erfindung offenbart auch ein Bildgebungssystem mit der Visualisierungsvorrichtung.
Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, das in einen Speicher eines Computers ladbar ist oder geladen ist und Mittel umfasst, die zur Ausführung des zuvor beschriebenen Verfahrens eingerichtet sind.
In der folgenden detaillierten Figurenbeschreibung werden nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsbeispiele mit deren Merkmalen und weiteren Vorteilen anhand der Zeichnungen besprochen. Es gilt:
1 zeigt eine Modalität, bei der die Brust komprimiert wird, um Aufnahmen des Inneren der Brust durchzuführen;
2 zeigt schematisch das Durchführen einer Tomosynthese;
3 zeigt schematisch eine erste Visualisierung des Brustgewebes;
4 zeigt eine zweite Visualisierung des Brustgewebes;
5 zeigt mittels DBT angefertigte Schnittbilder;
6 zeigt schematisch die Darstellung der ersten Visualisierung und der zweiten Visualisierung; und
7 zeigt ein erfindungsgemäßes bildgebendes System.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Mammographie erläutert. Es versteht sich, dass die Erfindung auch auf anderen Gebieten anwendbar ist.
1 zeigt eine erste bildgebende Modalität, die eine Kompressionsplatte 4 und einen Kompressionstisch 6 aufweist, zwischen dem die Brust 2 eingeklemmt wird. Die Brust wird üblicherweise so komprimiert, bis eine vorbestimmte Kompressionskraft erreicht wird. Über der Kompressionsplatte 4 können eine Mehrzahl von Röntgenquellen oder zumindest eine bewegliche Röntgenquelle (nicht gezeigt) angeordnet sein. In oder unter dem Kompressionstisch 6 kann ein Röntgendetektor angeordnet sein. Mit dieser Vorrichtung können Projektionen aus unterschiedlichen Richtungen mittels Röntgenstrahlung erfasst werden, aus denen, wie eingangs beschrieben wurde, Schnittbilder erzeugt werden können.
In der ersten bildgebenden Modalität 1 wird die komprimierte Brust in der medio-lateralen obliquen (MLO) Position erfasst.
Unter Bezugnahme auf 2 wird das Verfahren zum Erzeugen der Projektionen erläutert. Es sind eine Mehrzahl von Röntgenquellen 102, 104, 106 über einen Winkelbereich von etwa 50° angeordnet. Es können 25 Röntgenquellen angeordnet sein, so dass 25 Projektionen erzeugt werden können. Alternativ hierzu kann eine Röntgenquelle über einen Winkelbereich von 50° geschwenkt werden, so dass 25 Projektionsaufnahmen erzeugt werden. Die erste Röntgenquelle 102 emittiert einen ersten Röntgenstrahl 108, der die Brust 114 durchläuft und durch einen ersten Gewebebereich 116, einen zweiten Gewebebereich 118 und einen dritten Gewebebereich 120 abgeschwächt wird. Ein Röntgendetektor 128 erzeugt eine erste Projektionsaufnahme 130, in der sich die erste Gewebebereichabbildung 122, die zweite Gewebebereichabbildung 124 und die dritte Gewebebereichabbildung 126 in einer ersten Anordnung befinden. Die zweite Röntgenstrahlquelle 104 gibt einen zweiten Röntgenstrahl 110 unter einem anderen Winkel auf die Brust 114, den ersten Gewebebereich 116, den zweiten Gewebebereich 118 und den dritten Gewebebereich 120 ab. Diese Gewebebereiche werden durch die zweite Projektionsaufnahme 132 aufgenommen und befinden sich in einer Anordnung, die sich von derjenigen der ersten Schichtaufnahme 130 unterscheidet. Die dritte Röntgenquelle 116 gibt einen dritten Röntgenstrahl 112 unter einem weiteren Winkel auf die Brust ab, der auf der dritten Projektionsaufnahme 134 eine dritte Anordnung der ersten Gewebebereichsabbildung 122, zweiten Gewebebereichsabbildung 124 und dritten Gewebebereichsabbildung 126 erzeugt.
3 zeigt eine erste Visualisierung 18 der Brust 2 in Form einer Mehrzahl von Schichtbildern 8a bis 8e. Ferner sind eine erste Gewebeveränderung 10 und eine zweite Gewebeveränderung 12 in der ersten Visualisierung dargestellt. 4 zeigt schematisch eine zweite Visualisierung 20 des Gewebebereichs in Form von Projektionen 9a bis 9e. In der zweiten Visualisierung ist auch das Brustgewebe 2, die erste Gewebeveränderung 10 und die zweite Gewebeveränderung 12 erkennbar.
Die erste Visualisierung 18 und die zweite Visualisierung 20 werden nach dem Erfassen der Projektionsaufnahmen gemäß dem in 2 beschriebenen Verfahren erzeugt und in einem nicht flüchtigen Speicher, beispielsweise einer Festplatte, gespeichert. Werden mehr als zwei Visualisierungen verwendet, können alle Visualisierungen nach dem Erzeugen der Projektionsaufnahmen gemäß dem im Zusammenhang mit 2 beschriebenen Verfahren berechnet und gespeichert werden. Sämtliche Visualisierungen werden vor dem Darstellen auf einer Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Bildschirm, berechnet. Folglich können die Visualisierungen mit einer geeigneten Geschwindigkeit auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt werden und die Anzeigeeinrichtung muss nicht über einen leistungsfähigen Prozessor verfügen. Die Visualisierungen werden somit vor dem Anzeigen berechnet und gespeichert.
5 zeigt eine Mehrzahl mittels der bildgebenden Modalität, d. h. mittels einer DBT, erzeugten Schichtbilder, die die erste Visualisierung der Brust 16 bilden. Es werden eine Mehrzahl von Schichtbildern 14a bis 14f gezeigt. Da karzinomes Brustgewebe einen ähnlichen Schwächungskoeffizienten wie gesundes Gewebe aufweist, ist die Beurteilung, ob karzinomes Gewebe vorhanden ist, schwierig. Dies hat falsche positive oder falsche negative Diagnosen zur Folge.
Es wird auf 6 Bezug genommen.
Der Radiologe navigiert durch die Schichtbilder 8a bis 8e der ersten Visualisierung 18. Bei dieser Darstellung kann der Radiologe die zweite Gewebeveränderung 12 erkennen. Jedoch kann der Kontrast der ersten Visualisierung 18 nicht ausreichen, um zu beurteilen, ob eine krankhafte Gewebeveränderung vorliegt. Daher kann der Radiologe einen Bereich 15 markieren, in dem sich die zweite Gewebeveränderung befindet. Jetzt öffnet sich ein Fenster 16, das den Bereich 15 mittels der zweiten Visualisierung 20 anzeigt.
Die zweite Visualisierung 20 kann eine Projektion darstellen. Die Projektion kann einen höheren Kontrast aufweisen, da durch die Projektion ein Röntgenstrahl simuliert wird, der die Gewebeveränderung über einen längeren Weg durchläuft. Die zweite Visualisierung 20 kann mittels einer Maximalintensitätsprojektion, einer Durchschnittsintensitätsprojektion, einer „Slab-MIP”, „Slab-AIP” etc. berechnet werden. Ferner kann die zweite Visualisierung 20 ein rotierendes Schnittbild oder eine rotierende Projektion aufweisen, die mit dem zuvor erwähnten Verfahren berechnet wurde. Die Maximalintensitätsprojektion und die Durchschnittsintensitätsprojektion erleichtern die Diagnose der Verteilung von Kalzifikationsclustern. Die zweite Visualisierung 20 kann eine Rekonstruktion sein, die mit einem anderen Verfahren wie die erste Visualisierung 18 aus den Projektionsbildern rekonstruiert wurde. Die zweite Visualisierung 20 kann simulierte dreidimensionale rotierende Mammogramme oder aufgenommene zweidimensionale Mammogramme aufweisen.
Die zweite Visualisierung 20 kann auch ein Volumen aufweisen, das mit einer höheren Auflösung rekonstruiert wurde. Die zweite Visualisierung 20 kann auch ein früher aufgenommenes Bild oder eine früher erstellte Rekonstruktion der gleichen Brust aufweisen. Folglich kann der Radiologe zwischen zwei Visualisierungen wechseln, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen wurden. Dadurch können Veränderungen über die Zeit besonders gut geprüft werden.
Die zweite Visualisierung 20 kann zumindest eine Bildinformation aufweisen, die so erzeugt wurde, wie zuvor beschrieben wurde. Es ist jedoch auch möglich, dass die zweite Visualisierung eine Mehrzahl unterschiedlicher Bildinformationen aufweisen kann. Der Radiologe wird folglich in die Lage versetzt, in einem Bereich von besonderem Interesse unterschiedliche Visualisierungen darzustellen, wodurch die Diagnose vereinfacht werden kann. Insbesondere kann der Radiologe die Visualisierung verwenden, die die Gewebeveränderung, beispielsweise das krebshaltige Gewebe, möglichst kontrastreich gegenüber dem sonstigen Brustgewebe darstellt.
Da die erste Visualisierung und die zweite(n) Visualisierung(en) vor dem Anzeigen berechnet und gespeichert werden, kann der Radiologe schnell durch das Gewebe navigieren, ohne dass Wartezeiten beim Öffnen einer neuen Visualisierung entstehen.
Die zweite Visualisierung kann einen Satz von Maximalintensitätsprojektionsbildern oder Durchschnittsintensitätsprojektionsbildern des ursprünglichen Volumens aufweisen, die das Brustgewebe in einem vorberechneten Satz von Betrachtungswinkeln darstellen. Ein kleiner Rotationswinkel in der Größenordnung des Winkels, um den der Strahl bei der Tomosynthese geschwenkt wird, wird verwendet, um das Auftreten von Artefakten, insbesondere so genannten „Out-Of-Plane-Artefakten”, durch den unvollständigen Winkelbereich beim Schwenken des Röntgenstrahls bei der DBT zu vermeiden. Es versteht sich, dass die Reihenfolge bzw. Anordnung der ersten und zweiten Visualisierung je nach Präferenzen des Radiologen geändert werden kann.
Die zweite Visualisierung kann als ein Satz von Bildern im DICOM-Format (Digital Imaging and Communications in Medicine: digitale Bildgebung und Kommunikation in der Medizin), einem Jpg-Format, einem Tiff-Format, ein BMP-Format oder in einem anderen Bildformat gespeichert werden.
Der Arbeitsfluss beim Navigieren durch ein Volumen von digitalen Brusttomosynthesedaten kann derart durchgeführt werden, dass die ursprünglichen Schichtbilder im Sinne einer ersten Visualisierung sequentiell betrachtet werden. Es wird ein Linsenfenster geöffnet, in dem die zweite Visualisierung dargestellt wird. Innerhalb des Linsenfensters können die Volumendaten als „Window-Leveled”-Maximalintensitätsprojetionen oder als direktes Volumen-Rendern (direct volume rendering) unter Verwendung von multidimensionalen Transferfunktonen dargestellt werden. Die rotierende Maximalintensitätsprojektion oder die rotierende Duchschnittsintensitätsprojektion könnte zum Lokalisieren und Analysieren von Kalzifikationscluster-Verteilungen zusätzlich zu den Tomosyntheseschichtbildern verwendet werden, wo die Kalzifikationen in unterschiedliche Schichtbilder oder Betrachtungsebenen aufgeteilt sind. Durch Auswählen eines geeigneten Grauwertfensters (Windowing) oder einer geeigneten Transferfunktion innerhalb des Linsenfensters können Kalzifikationen in der zweiten Visualisierung erhalten bleiben.
Wenn das Linsenfenster über die Volumendaten im Sinne einer ersten Visualisierung bewegt wird, können die Kalzifikationen innerhalb des dichten weichen Gewebes innerhalb der Linse als zweite Visualisierung sichtbar gemacht werden. Dies ermöglicht einem Nutzer, zu analysieren, wie die Kalzifikationen im umgebenden weichen Gewebe eingebettet sind. Da die Mehrzahl von Visualisierungen vor dem Anzeigen berechnet werden, kann die zweite Visualisierung in kurzer Zeit aktualisiert werden.
Für den Nutzer können Steuerungselemente vorgesehen werden, um bei der Analyse durch die Schichten der ersten Visualisierung und/oder der zweiten Visualisierung zu navigieren. Darüber hinaus können Steuerungselemente vorgesehen sein, um die Fensterung des Grauwertebereichs (Windowing) individuell festzulegen, beispielsweise für die erste Visualisierung, die im Linsenfenster gezeigte Visualisierung und/oder die zweite Visualisierung. Hierbei kann der Offset, die Breite und/oder die Steigung des durch das Fenster ausgewählten Grauwertbereichs für die zweite Visualisierung individuell und unabhängig von der ersten Visualisierung festgelegt werden.
Es versteht sich, dass das Linsenfenster eine beliebige Form aufweisen kann, beispielsweise kann das Linsenfenster kugelförmig, rund, beispielsweise ein Zylinder orthogonal zur Betrachtungsebene, konusförmig oder rechteckig sein. Das Linsenfenster, in dem die zweite Visualisierung angezeigt wird, kann über die erste Visualisierung bewegt werden. Dadurch kann der Radiologe verändertes Gewebe besonders einfach diagnostizieren.
Die Steuerungselemente können beispielsweise durch eine herkömmliche Computermaus bedient werden, wobei mittels der Maus das Linsenfenster definiert werden kann. Ferner können Pop-Up-Fenster vorgesehen sein, die mittels der Maustasten aktiviert werden können und mittels denen die gewünschte Ansicht ausgewählt werden kann. Die Richtung einer Bewegung der Maus kann bestimmen, welche Ansichten verändert werden. Beispielsweise kann einer vertikalen Bewegung der Maus ein Navigieren durch die erste Visualisierung zugeordnet sein und eine horizontale Bewegung der Maus kann die zweite Visualisierung bewegen. Darüber hinaus können Schiebeelemente am unteren Rand und/oder am seitlichen Rand der Bildschirmdarstellung vorgesehen sein, die ermöglichen, dass der Radiologe durch die Visualisierungen navigieren kann.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch DBT-Daten navigiert werden kann, indem ein zu analysierendes Volumen mittels zumindest zwei unterschiedlichen Visualisierungen visualisiert wird. Die erste Visualisierung kann herkömmliche bzw. ursprüngliche Schichtaufnahmen aufweisen, durch die der Radiologe sequentiell navigieren kann. Der Radiologe kann ein Linsenfenster öffnen, in dem eine zweite Visualisierung angezeigt wird. In der zweiten Visualisierung können Kalzifikationen bzw. verändertes Gewebe deutlich dargestellt werden, die zusätzliche Informationen über ihre Lage bzw. Beziehung zu wichtigen Merkmalen wie Gefäßen und Massen zeigen.
Die erste Visualisierung 18 und die zweite Visualisierung 20 können in Reaktion auf eine Eingabe eines Nutzers auf der Anzeigeeinrichtung 46 angezeigt werden.
7 zeigt ein Bildgebungssystem 28 für ein medizinisches System. Das Bildgebungssystem 28 umfasst eine bildgebende Modalität 30 mit einer Röntgenstrahlquelle 32, einer Kompressionsplatte 34, einem Kompressionstisch 36 und einem Röntgendetektor 38. Die Röntgenquelle 32 kann schwenkbar angeordnet sein, um Projektionsaufnahmen aus unterschiedlichen Winkeln zu erzeugen, die mittels des Röntgendetektors 38 erfasst werden.
Die vom Röntgendetektor 38 aufgenommenen Projektionen werden an eine DBT-Einrichtung 40 übertragen, wo Schichtaufnahmen erzeugt werden, die auf der Anzeigeeinrichtung 46 angezeigt werden. Eine Steuerungseinrichtung 44 kann autark oder unter Zusammenwirken mit der DBT-Einrichtung 40 verändertes Gewebe ermitteln, das auch auf der Anzeigeeinrichtung 46 angezeigt wird. Das veränderte Gewebe kann krebshaltiges Gewebe, ein Karzinom, ein Knoten oder eine sonstige medizinisch relevante Diagnose aufweisen. Ein Radiologe kann mittels der Eingabeeinrichtung 48, 50 das veränderte Gewebe so darstellen, dass die Diagnose möglichst exakt erstellt werden kann. Die Visualisierungseinrichtung 42 kann die erste Visualisierung 18 und die zweite Visualisierung 20 aus von der DBT-Einrichtung 40 gelieferten Daten erzeugen und speichern. Die Steuerungseinrichtung 44 steuert sowohl die Arbeitsweise der DBT-Einrichtung 40 als auch diejenige der Visualisierungseinrichtung 42.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung der Erfindung und die Ausführungsbeispiele grundsätzlich nicht einschränkend in Hinblick auf eine bestimmte physikalische Realisierung der Erfindung zu verstehen sind. Für einen Fachmann ist es insbesondere offensichtlich, dass die Erfindung teilweise oder vollständig in Soft- und/oder Hardware und/oder auf mehrere physikalische Produkte – dabei insbesondere auch Computerprogrammprodukte – verteilt realisiert werden kann.
Bezugszeichenliste

2: Brust
4: Kompressionsplatte
6: Tisch
8: Schichtbilder
9: Projektionen
10: erste Gewebeveränderung
12: zweite Gewebeveränderung
14: Schichtbilder
15: markierter Bereich
16: Fenster
18: erste Visualisierung
20: zweite Visualisierung
28: medizinisches System
30: Modalität
32: Röntgenstrahlquelle
34: Kompressionsplatte
36: Kompressionstisch
38: Röntgendetektor
40: DBT-Einrichtung
42: Visualisierungseinrichtung
44: Steuerungseinrichtung
46: Anzeigeeinrichtung
50: Eingabeeinrichtung
102: erste Röntgenquelle
104: zweite Röntgenquelle
106: dritte Röntgenquelle
108: erster Röntgenstrahl
110: zweiter Röntgenstrahl
112: dritter Röntgenstrahl
114: Brust
116: erster Gewebebereich
118: zweiter Gewebebereich
120: dritter Gewebebereich
122: erste Gewebebereichsabbildung
124: zweite Gewebebereichsabbildung
126: dritte Gewebebereichsabbildung
128: Detektor
130: erste Projektionsaufnahme
132: zweite Projektionsaufnahme
134: dritte Projektionsaufnahme

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

DE 102006046741 A1 [0003]
DE 102008004473 A1 [0003]
DE 102008033150 A1 [0003]
EP 2138098 A1 [0003]
DE 102008028387 A1 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Imaging Systems for Medical Diagnostics, Arnulf Oppelt, Publicis Corporate Publishing, Erlangen, ISBN 3-89578-226-2, Kapitel 10.5 [0004]
Imaging Systems for Medical Diagnostics, Arnulf Oppelt, Kapitel 12.6, Publicis Corporate Publishing, Erlangen, ISBN 3-89578-226-2 [0005]

Claims

Bildgebungsverfahren, mit folgenden Schritten: – Erzeugen einer Mehrzahl von Projektionsaufnahmen (130, 132, 134), wobei für jede Projektionsaufnahme Strahlung unter einem anderen Winkel in einen Gewebebereich (122, 124, 126) von zumindest einem Emitter (102, 104, 106) abgegeben wird, die von einem Detektor (128) erfasst wird; – Erzeugen einer ersten Visulisierung (18) aus den Projektionsaufnahmen mittels eines ersten Visulisierungsverfahrens; und – Erzeugen einer zweiten Visualisierung (20) aus den Projektionsaufnahmen mittels eines zweiten Visulisierungsverfahrens.
Bildgebungsverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Anzeigen der ersten Visualisierung (18); – Auswählen eines Bereich in der ersten Visualisierung; und – Darstellen des ausgewählten Bereichs mittels der zweiten Visualisierung (20).
Bildgebungsverfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Speichern der ersten und der zweiten Visualisierung, wobei die erste Visualisierung und die zweite Visualisierung vor dem Anzeigen der ersten Visualisierung gespeichert werden.
Bildgebungsverfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Überlagern der zweiten Visualisierung (20) der ersten Visualisierung (18) in dem ausgewählten Bereich.
Bildgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Visualisierungsverfahren ein Rekonstruktionsverfahren zum Erzeugen von Schichtbildern ist.
Bildgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Visualisierungsverfahren ein Verfahren zum Erzeugen von zumindest einem Projektionsbild ist.
Bildgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erzeugen des zumindest einen Projektionsbildes lediglich ein Teil des durch das erste Visualisierungsverfahren rekonstruierte Volumen zum Erzeugen des zumindest einen Projektionsbildes verwendet wird.
Bildgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Visulisierungsverfahren den Schritt des Rotierens zumindest eines Teils der ersten Visualisierung und/oder den Schritt des Rotierens zumindest eines Teils der ersten Visualisierung und des Erzeugens eines Projektionsbildes aus der rotierten ersten Visualisierung aufweist.
Bildgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Visualisierung (20) eine höhere Auflösung als die erste Visualisierung (18) aufweist.
Bildgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Visualisierung einen (20) anderen Grauwertbereich als die erste Visualisierung (18) anzeigt.
Bildgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch folgende Schritte – Anzeigen eines beweglichen Fensters über der ersten Visualisierung; – Anzeigen der zweiten Visualisierung im beweglichen Fenster; und – Aktualisieren der zweiten Visualisierung auf Grundlage einer geänderten Position des beweglichen Fensters.
Mammographieverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Visualisierungseinrichtung (42), die dazu ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen.
Bildgebungssystem (28) mit der Visualisierungsvorrichtung (42) nach Anspruch 13.
Computerprogrammprodukt, ladbar oder geladen in einen Speicher eines Computers mit Mitteln, die zur Ausführung der Schritte eines Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12 eingerichtet sind.