DE102011076930A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung der Darstellung von Volumendaten eines Objektes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung der Darstellung von Volumendaten eines Objektes Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anpassung der Darstellung von Volumendaten eines Objektes als Bild, insbesondere im Hinblick auf für eine medizinische Diagnose relevante Umgebungsinformationen eines betrachteten Bereichs. Dabei wird bei nach Maßgabe von Schnitt-Informationen innerhalb der Volumendaten zumindest ein Schnittbereich festgelegt. Eine erste Abbildung eines Wertebereichs der Volumendaten wird für die Darstellung des Schnittbereiches auf einem Display verwendet. Dagegen wird eine zweite, sich von der ersten unterscheidenden Abbildung für die Darstellung eines an den Schnittbereich angrenzenden Bereiches auf dem Display verwendet. Die Erfindung erlaubt ein interessantes Gebiet und dessen Umgebung unterschiedlich darzustellen, um so wichtige Umgebungsinformationen deutlich zu machen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zur Anpassung der Darstellung von Volumendaten eines Objektes als Bild, insbesondere im Hinblick auf für eine medizinische Diagnose relevante Umgebungsinformationen eines betrachteten Bereichs.
  • Röntgenstrahlen sind in der medizinischen Diagnose weit verbreitet. So erfolgt z.B. die Untersuchung von Gewebe der weiblichen Brust auf Karzinombildung üblicherweise mittels Röntgenstrahlung (Mammographie).
  • Wegen der speziellen anatomischen Gegebenheiten des untersuchten Körperbereichs werden für derartige Untersuchung mittels Röntgenstrahlen Spezialgeräte verwendet, die üblicherweise als Mammographiegeräte bezeichnet werden.
  • Für die Diagnose haben sich Aufnahmeeinstellungen der Mammographiegeräte zu Standardeinstellungen entwickelt. Es werden folgende zwei Standardeinstellungen häufig verwendet:
  • Die medio-laterale Schräg-Aufnahme der Brust (MLO) (oblique-Aufnahme) ist die Standardeinstellung in der Brustkrebsfrüherkennungs-Mammographie. Dabei wird die Brust in einem 45°-Winkel aufgenommen. Diese 45°-Schrägaufnahme soll die äußeren oberen Quadranten, den axillären Ausläufer und die Inframammärfalte darstellen.
  • Daneben gibt es die cranio-caudale Aufnahme der Brust (CC-Aufnahme), welche senkrecht von oben durchgeführt wird. Die CC-Aufnahme sollte soviel Brustgewebe wie möglich zeigen und stellt idealer Weise alle Brustabschnitte außer den am weitesten lateral und axillar gelegenen Abschnitten dar.
  • Vielfach wird im Rahmen einer Standarduntersuchung eine sog. 2-Ebenen-Mammographie durchgeführt, welche die medio-lateralschräge (MLO) und die cranio-caudale (CC) Aufnahme verbindet.
  • Trotz dieser Verbindung von Aufnahmen aus verschiedenen Winkeln hat die herkömmliche Mammographie ihre Grenzen. Es besteht die Gefahr, dass Gewebeverhärtungen (in der Regel sog. Kalzifizierungen) im Röntgenbild durch andere Strukturen verdeckt sind und nicht diagnostiziert werden.
  • Verbesserte Diagnosemöglichkeiten liefert die Tomosynthese, welche z.B. in der digitalen Mammographie angewendet wird. Sie basiert darauf, dass – im Gegensatz zur Computertomographie – nur ein vergleichsweise kleines Winkelintervall im Zuge der Bewegung der Röntgenröhre um das zu untersuchende Objekt abgetastet wird. Die Beschränkung des Intervalls ist im Regelfall durch das zu untersuchende Objekt bedingt (z.B. weibliche Mamma).
  • Eine Sequenz von Tomosynthese-Projektionen in der Mammographie kann mittels eines modifizierten Mammographiesystems oder eines Brust-Tomosynthese-Systems aufgenommen werden. Hierbei werden beispielsweise 25 Projektionen erstellt, während sich die Röntgenröhre über dem Detektor in einem Winklebereich zwischen –25° und 25° bewegt. Während dieser Bewegung wird in regelmäßigen Abständen die Strahlung ausgelöst und je eine Projektion aus dem Detektor ausgelesen. Aus diesen Projektionen wird anschließend in einem Tomosynthese-Rekonstruktionsprozess eine dreidimensionale Repräsentation des untersuchten Objekts im Rechner rekonstruiert. Diese Objekt liegt dann in der Regel in Form von Grauwerten vor, welche ein Maß für die Dichte an den Grauwerten zugeordneten Voxeln bzw. Raumpunkten darstellen. Im Zuge der medizinischen Befundung werden meist nur die sog. Z-Schichten des rekonstruierten Volumens betrachtet, d.h. diejenigen rekonstruierten Schichtbilder, die parallel zur Detektorebene orientiert sind.
  • Eine Verbesserung zur Betrachtung von Z-Schichten kann durch Visualisierungstechniken für dreidimensionale Volumendatensätze erreicht werden.
  • Für die Darstellung dreidimensionaler Volumina als Bild auf einem Monitor werden sogenannte Volume Rendering Techniken verwendet. Eine als direkt bezeichnete Volume Rendering Technik ist beispielsweise das Ray Casting, d.h. die Simulierung von das Volumen durchdringenden Strahlen. Daneben gibt es z.B. die multiplanare Reformation, die auch multiplanare Rekonstruktion (MPR) genannt wird. Dabei handelt es sich um ein zweidimensionales Bildrekonstruktionsverfahren, bei dem als transversale Schnitte vorliegende Rohdaten verwendet werden, um frontale sagitale schräg- oder kurvenförmige Schnitte zu errechnen, welche dem Betrachter bei der anatomischen Orientierung helfen. Bei dem MIP (Maximum Intensitiv Protections)-Verfahren kommt jeweils der Punkt aus dem 3D-Volumen entlang der Beobachtungsachse direkt zur Abbildung, der den maximalen Grauwert aufweist. Es entsteht ein zweidimensionales Projektionsbild. Bei Betrachtung einer Serie von MIP-Bildern aus unterschiedlichen Betrachterpositionen entsteht so ein räumlicher Zusammenhang. Dieses Verfahren wird viel zur Darstellung von mit Kontrastmittel gefüllten Strukturen verwendet.
  • Die Anwendung derartiger Verfahren zur Darstellung von Tomosynthesedaten sind beispielsweise in den Schriften US 2010 016 62 67 A1 , US 2009 003 46 84 A1 , US 7760924 und US 2009 008 07 52 A1 beschrieben.
  • Bei allen diesen Verfahren ist zu berücksichtigen, dass bei denen üblicherweise als Grauwerte vorliegenden Volumendaten eine große Bandbreite unterschiedlicher Dichte (und damit ein weitere Bereich von Grauwerten) auftreten. Zur Beschreibung der rekonstruierten Schwächungswerte wird üblicherweise eine Skala verwendet, die nach dem Wissenschaftler Hounsfield benannt ist und ungefähr von – 1000 (für Lungengewebe) bis 3000 (Knochen) reicht. Jedem Wert auf dieser Skala wird eine Graustufe zugeordnet, so dass man insgesamt auf etwa 4000 darzustellende Graustufen kommt. Dieses im CT bei dreidimensionalen Bildrekonstruktionen übliche Schema lässt sich auf zur Visualisierung verwendeten Monitoren nicht einfach übernehmen. Dies liegt zum einen daran, dass auf einem handelsüblichen 8Bit-Monitor maximal 256 (d.h. 28) Graustufen dargestellt werden können. Eine Darstellung einer höheren Anzahl von Graustufen ist zudem nicht sinnvoll, weil die Granularität der Darstellung des Displays deutlich die des menschlichen Auges, welches ungefähr 35 Graustufen unterscheiden kann, bereits deutlich übertrifft. Für die Darstellung menschlichen Gewebes versucht man daher, die diagnostisch interessanten Details zu extrahieren. Eine Möglichkeit dafür bildet das Festsetzen von Fenstern, die einen bestimmten Grauwertbereich umfassen, auf einem für die Diagnose relevanten Niveau. Man spricht hier auch von Window Leveling. Histologisch kalzifizierte Lesionen können z.B. Grauwerte im Bereich von ca. 500 Hounsfield-Einheiten aufweisen. Zur Diagnostizierung derartiger Kalzifizierungen – beispielsweise in der Mammographie – ist es also sinnvoll, in einem Bereich um 500 Hounsfield-Units ein Fenster zu legen. Bei dieser Vorgehensweise bzw. diesem Fenster verschwindet typischerweise das Fett- und Bindegewebe der Mamma, welches im Bereich von negativen Hounsfield-Einheiten liegt. Eine ähnliche Situation ergibt sich beim Volume Rendering, bei dem man mittels Transferfunktionen, welche Grauwerte auf Farbwerte und Durchlässigkeitswerte (Opazitätswerte) abbilden, die relevanten Strukturen sichtbar macht. Auch dort wird im Regelfall das Fett- und Bindegewebe durchsichtig dargestellt, um Kalzifizierungen sehen zu können.
  • Bei diesem Vorgehen ist zu berücksichtigen, dass die Diagnose von malignen Veränderungen ein komplexes Unterfangen ist. So sind vielfach größere Kalzifizierungen gutartig und kleinere, sogenannte Mikrokalzifizierungen geben Hinweise auf eine Tumorbildung. Zur besseren Beurteilung benötigt der Arzt möglichst viele relevante Informationen über den Bereich der Gewebeveränderung und die Einbettung des veränderten Gewebes in die umliegenden Gewebeschichten.
  • Die Erfindung hat zur Aufgabe, die Darstellung von Volumendaten mit größeren Grauwertsvariationen, insbesondere im Hinblick auf eine medizinische Diagnose zu verbessern.
  • Die Erfindung berücksichtigt, dass Informationen über die Umgebung von einem betrachteten Bereich bzw. einer Region of Interest (ROI) für die Beurteilung dieses Bereiches wichtig sein kann. Beispielsweise ist im Zuge von Brustuntersuchungen auch von Bedeutung, wie das Weichgewebe in der Nähe von Kalzifizierungen aussieht. Daher wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, nach Maßgabe von Schnittinformationen innerhalb von betrachteten Volumendaten einen Schnittbereich festzulegen und diesen Schnittbereich anders als seine Umgebung darzustellen. Mit dieser anderen Darstellung werden Eigenschaften des Schnittbereichs visualisiert, d.h. die vollständige Unterdrückung der Darstellung des Schnittbereiches ist hier nicht umfasst. Der Schnittbereich kann durch einen sphärischen, v-förmigen oder flachen Schnitt definiert sein. Generell soll dabei der Begriff „Schnitt“ so verstanden sein, dass damit ein im Prinzip beliebiges (üblicherweise dreidimensionales) Teilvolumen eines untersuchten Objektes selektiert ist, wobei dieses Teilvolumen eine Teilmenge der Volumendaten umfasst. Die für die Festlegung des Schnittes erforderlichen Schnittinformationen können händisch (beispielsweise mit einem Eingabemittel wie Maus oder Tastatur) oder automatisch festgelegt sein. Eine automatische Festlegung kann gemäß Objekteigenschaften (z.B. anatomischen Eigenschaften) erfolgen. Alternativ kann gemäß einer Weiterbildung eine ganze Sequenz von Schnitten automatisch erzeugt und für die Befundung abgespeichert sein. Für die Darstellung des Schnittbereiches wird eine erste Abbildung eines Wertebereiches der Volumendaten für die Darstellung des Schnittbereiches auf einem Display bzw. einem Monitor verwendet. Typischerweise ist diese Abbildung so gewählt, dass im Schnittbereich interessierte Strukturen möglichst genau gezeigt werden. Diese Informationen werden mit Umgebungsinformationen ergänzt. Diese Ergänzung wird dadurch erzielt, dass für einen zweiten an den Schnittbereich angrenzenden Bereich für die Darstellung eine unterschiedliche Abbildung für die Darstellung auf dem Display bzw. dem Monitor verwendet wird. Diese zweite Abbildung wird vorzugsweise so gewählt, dass relevante Umgebungsinformationen dargestellt sind, z.B. angrenzendes Weichgewebe. Der Begriff „Abbildung“ ist dabei so zu verstehen, dass mittels einer Vorschrift beeinflusst wird, welche Werte der Volumendaten dargestellt bzw. in der Darstellung herausgehoben werden. Die Abbildungen verwenden beispielsweise Transferfunktionen, welche die Werte des Volumendatensatzes für eine Darstellung geeignet übersetzen bzw. codieren. Bei der Verwendung von Transferfunktionen wird in der Regel – vor allem durch die Zuordnung von Opazitätswerten – ein interessierender Wertebereich der Volumendaten für die Darstellung auf einem Monitor selektiert. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung eine Fensterniveau-Festlegung (Window Level) durch eine oder beiden Abbildungen. Hier werden die Fenster dann zu einem interessierenden Wertebereich geschoben, beispielsweise im Bereich von Kalzifizierungen (eventuell um die 500 Hounsfield Units) für den Schnittbereich und im Bereich von Fett und Bindegewebe (nahe bei 0 Hounsfield Units) für den angrenzenden Bereich.
  • Der Schnittbereich bzw. der angrenzende Bereich können mittels direktem Volume Rendering (z.B. Ray Casting) oder mittels eines MIP (Maximum Intensity Protection)-Verfahren dargestellt sein. Der angrenzende Bereich kann sowohl als ein dreidimensionaler Bereich visualisiert werden, als auch als zweidimensionale Grenzregion des Schnittbereiches mittels multiplanarer Rekonstruktion dargestellt sein. Auch im Falle von multiplanarer Rekonstruktion ist für die Darstellung der zweidimensionalen Flächen die Darstellung mit einer Abbildung angepasst, so dass dort relevante Umgebungsinformationen (z.B. Fettgewebe) gezeigt sind. Dabei kann eine beliebige Kombination der erwähnten Verfahren für den Schnittbereich und den angrenzenden Bereich verwendet werden.
  • Die visualisierten Volumendaten bzw. Grauwerte können mittels Messungen und ggf. Rekonstruktion erhalten worden sein. Dabei können Modalitäten der medizinischen Bildgebung verwendet worden sein (Kernspintomograph, Computertomograph, Röntgengerät, Ultraschallgerät, ...). Bei einem Tomosynthesedatensatz oder anderen Datensätzen, bei denen in einer Richtung die Auflösung geringer ist (möglicherweise Z-Richtung, wird vorzugsweise eine Darstellung mit Blickrichtung senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht (bis 10°) zur Richtung geringerer Auflösung verwendet.
  • Schließlich kann vorgesehen sein, dass ein Zooming der relevanten Daten bewirkt werden kann, und es können Techniken wie Depth Curing und Cut Outlining für eine bessere Tiefenwahrnehmung verwendet werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden im Zuge von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen
  • 1 eine Seitenansicht eines Mammographiegeräts
  • 2 eine Vorderansicht des Mammographiegeräts gemäß 1
  • 3 zwei Auslenkpositionen bei der Bestrahlung mittels eines Mammographiegeräts bei einer Tomosynthese
  • 4a bis 8: mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellte Brustaufnahmen.
  • 9 einen Flow-Chart eines erfindungsgemäßen Verfahrens
  • In den 1 und 2 sind entsprechend eine Seitenansicht und eine Vorderansicht eines Mammographiegeräts 2 dargestellt. Das Mammographiegerät 2 weist einen als Stativ 4 ausgebildeten Grundkörper und einen von diesem Stativ 4 auskragenden, abgewinkelten Gerätearm 6 auf, an dessen freiem Ende eine als Röntgenstrahler ausgebildete Bestrahlungseinheit 8 angeordnet ist. Auf dem Gerätearm 6 sind weiterhin ein Objekttisch 10 und eine Kompressionseinheit 12 gelagert. Die Kompressionseinheit 12 umfasst ein Kompressionselement 14, das relativ zum Objekttisch 10 entlang einer vertikalen Z-Richtung verschiebbar angeordnet ist, sowie eine Halterung 16 für das Kompressionselement 14. Zum Verfahren der Halterung 16 samt dem Kompressionselement 14 ist hierbei eine Art Liftführung in der Kompressionseinheit 12 vorgesehen. In einem unteren Bereich des Objekttisches 10 ist weiterhin ein Detektor 18 (vgl. 3) angeordnet, der in diesem Ausführungsbeispiel ein digitaler Detektor ist.
  • Das Mammographiegerät 2 ist insbesondere für Tomosynthese-Untersuchungen vorgesehen, bei denen die Strahlungseinheit 8 über einen Winkelbereich um eine zu der Y-Richtung parallel verlaufende Mittelachse M verfahren wird, wie aus 3 ersichtlich ist. Hierbei werden mehrere Projektionen des zwischen dem Objekttisch 10 und dem Kompressionselement 14 positionsfest gehaltenen zu untersuchenden Objekts 20 erhalten. Bei den Bildaufnahmen aus den unterschiedlichen Winkelstellungen durchdringt ein im Querschnitt konus- oder fächerartiger Röntgenstrahl 21 das Kompressionselement 14, das zu untersuchende Objekt 20 und den Objekttisch 10 und trifft auf den Detektor 18 auf. Der Detektor 18 ist hierbei derart dimensioniert, dass die Bildaufnahmen in einem Winkelbereich zwischen zwei Auslenkpositionen 22a, 22b bei entsprechenden Auslenkwinkeln von –5° bzw. +25° gemacht werden können. Die Auslenkpositionen 22a, 22b sind in der X-Z-Ebene beidseitig von einer Nullposition 23 angeordnet, in der der Röntgenstrahl 21 vertikal auf den Detektor 18 auftrifft. Der flächige Detektor 18 weist in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere eine Größe von 24 × 30 cm auf.
  • Beim Durchlaufen der Bahn vom Punkt 22a zum Punkt 22b werden 25 Aufnahmen gemacht. Aus den aufgenommenen Projektionen wird das untersuchte Objekt 20 rekonstruiert.
  • Das rekonstruierte Objekt liegt üblicherweise in Form von an Voxeln oder Raumpunkten gegebenen Dichtewerten vor, welche ein Maß für die jeweilige Dichte darstellen. Zur Visualisierung von Objekteigenschaften werden aus den Grauwerten Pixelwerte für die Darstellung auf einem Monitor erzeugt.
  • 4a zeigt einen v-förmigen Schnitt (V-shaped incision) bei einer Brustuntersuchung. Es sind Mikrokalzifizierungen (Micro-Calcs), eine größere Kalzifizierung (Calcification) und ein verdichteter Gewebebereich (Mass) zu sehen. In der 4b wurden die relevanten Teile vergrößert bzw. gezoomt.
  • In den 5a und 5b sind zwei Bilder einer automatisch erzeugten Sequenz von Bildern gezeigt. Dabei wandert der vergrößerte Ausschnitt (Lens) in den Bildern von rechts nach links. In der 5a sind eine Kalzifizierung (Calcification) ein verdichteter Gewebebereich (Mass) und zu sehen, welche in der 5b nach rechts im vergrößerten Ausschnitt gewandert sind. In 5b kommen zusätzlich auf der linken Seite Mikrokalzifizierungen (Micro-Calcs) dazu. Durch eine Bildsequenz mit wanderndem Ausschnitt bzw. Linse lässt sich somit das gesamte untersuchte Objekt bzw. die gesamte untersuchte Brust absuchen.
  • 6 zeigt ein weiteres Bild mit einem v-förmigen Ausschnitt und 7 verwendet einen sphärischen bzw. kugelförmigen Schnitt. Links unten ist dabei jeweils das entsprechende Bild verkleinert und leicht rotiert gezeigt, um dem Betrachter einen besseren Raumeindruck zu vermitteln.
  • In 8 schließlich ist exemplarisch ein planarer Schnitt mit einem leicht rotierten, verkleinerten Bild rechts unten gezeigt.
  • Die Daten des bei der Tomosynthese gewonnen Mammographiedatensatzes repräsentieren in der Regel die komprimierte Brust. Erfindungsgemäß wird ein dreidimensionaler Schnitt durch dieses Gewebe, (im Wesentlichen Fett- und Bindegewebe) durchgeführt. Dieser Schnitt kann im Prinzip jede Form haben; Beispiele für sphärische, v-förmige und planare Schnitte sind in den Figuren gezeigt. Die Volumendaten außerhalb der Schnittregion können beispielsweise mittels direktem Volume Rendering (Ray Casting) dargestellt werden und geeignete Transferfunktionen bzw. Fensterdefinitionen für die Darstellung des Gewebes verwenden. Alternativ dazu kann der Grenzbereich der Schnittregion mit schrägen MPRs dargestellt werden. Innerhalb des Schnittbereiches ist das Volumen mittels MIP oder direktem Volume Rendering dargestellt. Dabei werden z.B. multidimensionale Transferfunktionen verwendet. Mit einer entsprechenden Fensterfestlegung bzw. Fensterniveaufestlegung oder entsprechend gewählten Transferfunktionen können im Schnittbereich Kalzifizierungen gut dargestellt werden. D.h., wenn der Schnitt durch die Volumendaten vorgenommen wird, erscheinen die Kalzifizierungen, welche quasi aus dem Weichgewebe ausgeschnitten werden. Umgeben werden sie im Bereich außerhalb der Schnittregion durch das weiche Gewebe, welches dort dargestellt ist. So kann ein Nutzer erkennen, wie die Kalzifizierungen in das weiche Gewebe eingebettet sind.
  • Während der Schnittbereich mit v-Form vorzugsweise entlang der y-Achse der Volumendaten bewegt wird, wobei dies entweder automatisch oder durch Nutzer in der Aktion geschieht, wird der planare Schnittbereich am besten entlang der x-Achse des Datensatzes bewegt. Im Falle von einem automatischen Bewegen des Schnittbereiches kann die entsprechende Sequenz von Bildern in DICOM-Dateien (DICOM: Digital Imaging and Communications in Medicine – Standard für medizinische Bilder) für ein nachgängiges Diagnostizieren gespeichert werden und später mittels einer Workstation (Typischerweise ist die Workstation Teil eines PACS – Picture Archiving and Communication System) angesehen werden. Dies hat den Vorteil, dass bei der Durchsicht der Bilder kein erhöhter Rechen- bzw. Ressourcenbedarf besteht, wie es beim eigentlichen Volume Rendering der Fall ist. Im Falle von durch den Nutzer kontrollierten Schnittbereichen werden die Bilder vorzugsweise zeitgleich („on the fly“) erzeugt bzw. das Rendering durchgeführt, z.B. indem eine hochleistungsfähige GPU (Graphic Processing Unit) verwendet wird. Der Nutzer ist dabei in der Lage, den Schnittbereich mittels einer Maus festzulegen, z.B. indem der v-förmige Schnittbereich entlang den Daten gemäß der Mausposition auf dem Display wandert. Bei einem sphärischen Schnittbereich kann dieser beispielsweise durch den Schnitt eines Sehstrahles mit der Mausposition innerhalb des Volumendatensatzes erzeugt werden. Dabei kann – wie in 5 gezeigt – eine Zooming-Linse angewendet werden. Die Fenster-Niveau-Anpassung innerhalb und außerhalb des Schnittbereiches kann unabhängig variiert werden, z.B. kann die MIP-Darstellung innerhalb des Schnittbereiches gewechselt werden, ohne dass dies auf das Volume Rendering außerhalb des Schnittbereiches Einfluss hätte. Parameter wie z.B. ein Schnittradius oder ein Öffnungswinkel für das V können entweder automatisch gewählt oder durch den Nutzer gesetzt werden. Wegen der niedrigeren Z-Achsenauflösung der Daten bei Tomosynthese sollte die Hauptsichtrichtung für das Rendering von Volumendaten orthogonal oder nahezu orthogonal zur z-Achse der Daten sein, um so von der höheren Auflösung in x- und y-Richtung zu profitieren. Zur Orientierung und um dem Nutzer einen Überblick über den Schnittbereich zu geben, kann ein zusätzlicher Icon View (verkleinerte Darstellung) in einer Ecke des Hauptbildes dargestellt sein, wobei dieses zusätzliche Bild dasselbe Bild wie das Hauptbild zeigt, evtl. mit leichter Abweichung bei bzgl. Orientierung und Zoom-Level. Z.B. kann dieser Icon View dasselbe Rendering wie der Hauptblick zeigen, im Vergleich dazu aber leicht herausgezoomt sein und eine etwas seitlichere Orientierung darstellen, um einen dreidimensionalen Eindruck bei der Schneidebewegung hervorzurufen (vgl. 8).
  • Schließlich können Techniken wie Depth-Cueing und Cut-Outlining zusätzlich verwendet werden, um die Tiefenwahrnehmung zu verbessern und die Betrachteraufmerksamkeit zu erhöhen. Dabei verbessert Depth-Cueing die Tiefenwahrnehmung, indem Gewebe dunkler mit zunehmender Entfernung der Daten von einer virtuellen Kameraposition dargestellt werden. Bei Cut Outlining wird ein Rahmen um den Schnittbereich erzeugt, um die Aufmerksamkeit des Beobachters zu erhöhen.
  • 9 zeigt einen Flow-Chart mit Grundelementen eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt werden Schnitt-Informationen eingegeben. Durch diese Schnitt-Informationen wird eine Schnittbereich (Schritt 2) festgelegt. Für die Darstellung des Schnittbereiches verwendet man eine erste Abbildung (Schritt 3). Eine Umgebung bzw. ein Randbereich des Schnittbereichs wird mittels einer zweiten Abbildung dargestellt (Schritt 4). Die Abbildungen sind dabei so gewählt, dass interessanten Informationen (Kontextinformationen) über die Einbettung des Schnittbereichs in das Volumen erhalten werden (Schritt 5).
  • Die obige Beschreibung von Ausführungselementen ist rein illustrativ und nicht als den Schutzgegenstand beschränkend zu interpretieren. Andere bzw. weitere Ausführungselemente und Ausführungsformen kann der einschlägige Fachmann durch sein Routinewissen unmittelbar erschließen.
  • 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
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    • US 7760924 [0013]
    • US 20090080752 A1 [0013]

Claims (18)

  1. Verfahren zur Anpassung der Darstellung von Volumendaten eines Objektes als Bild, insbesondere im Hinblick auf für eine medizinische Diagnose relevante Umgebungsinformationen eines betrachteten Bereichs, bei dem – nach Maßgabe von Schnitt-Informationen innerhalb der Volumendaten zumindest ein Schnittbereich festgelegt wird, – eine erste Abbildung eines Wertebereichs der Volumendaten für die Darstellung des Schnittbereiches auf einem Display verwendet wird, und – eine zweite, sich von der ersten unterscheidenden Abbildung für die Darstellung eines an den Schnittbereich angrenzenden Bereiches auf dem Display verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste und/oder die zweite Abbildung zumindest eine Transferfunktion oder eine Fensterniveaufestlegung verwenden.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittbereich und/oder der angrenzende Bereich mittels Volume Rendering dargestellt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittbereich und/oder der angrenzende Bereich mittels eines MIP Verfahrens dargestellt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abbildung nach Maßgabe der Darstellung von Kalzifizierungen gewählt ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abbildung nach Maßgabe der Darstellung von Fettgewebe bzw. Bindegewebe gewählt ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der angrenzende Bereich durch eine Grenzregion des Schnittbereichs gegeben ist, und – diese Grenzregion mittels multiplanarer Rekonstruktion dargestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumendaten mittels Tomosynthese gewonnen sind.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schnittbereich gemäß eines sphärischen, v-förmigen oder planaren Schnittes festgelegt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Richtung gegeben ist, in der die Volumendaten in im Vergleich zu den senkrechten Richtungen dazu geringerer Auflösung vorliegen, und – eine Darstellung mit Blickrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Richtung geringerer Auflösung vorgenommen wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Maßgabe von Objekteigenschaften Schnitt-Informationen automatisch festgelegt werden oder im Rahmen einer Voreinstellung bestimmt sind und wenigstens ein zu den Informationen korrelierender Schnitt automatisch durchgeführt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sequenz von Bildern mit sich unterscheidenden Schnitten erzeugt und abgespeichert wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schnitt-Informationen mittels eines Eingabemittels von einem Nutzer eingebbar sind.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Neuberechnung eines Bildes auf die eine Eingabe von Schnitt-Informationen durch einen Nutzer erzeugt wird.
  15. Vorrichtung zur Anpassung der Darstellung von Volumendaten eines Objektes als Bild, insbesondere im Hinblick auf für eine medizinische Diagnose relevante Umgebungsinformationen eines betrachteten Bereichs, welche zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–14 ausgestaltet ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, mit Mitteln zur Durchführung eines Zoomings eines dargestellten Bildausschnittes.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, mit Mitteln zur Verbesserung der Tiefenwahrnehmung eines dargestellten Bildausschnittes.
  18. Computerprogramm zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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