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DE102011080700A1 - Database and method for generating a virtual dental object representation of a receiving - Google Patents

Database and method for generating a virtual dental object representation of a receiving

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DE102011080700A1
DE102011080700A1 DE201110080700 DE102011080700A DE102011080700A1 DE 102011080700 A1 DE102011080700 A1 DE 102011080700A1 DE 201110080700 DE201110080700 DE 201110080700 DE 102011080700 A DE102011080700 A DE 102011080700A DE 102011080700 A1 DE102011080700 A1 DE 102011080700A1
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DE
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Application
Patent type
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Withdrawn
Application number
DE201110080700
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German (de)
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Johannes Ulrici
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Sirona Dental Systems GmbH
Original Assignee
Sirona Dental Systems GmbH
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    • G06T2210/41Medical

Abstract

Nach dem erfinderischen Verfahren wird eine virtuellen dentalen Objektdarstellung (1) ausgehend von einer Aufnahme (2) erster Modalität zumindest eines Teils eines dentalen Objektes erzeugt. According to the inventive method, a virtual dental object representation (1) is generated from a holder (2) first-modality at least a portion of a dental object. Unter Anwendung eines Transformationsverfahrens auf die Aufnahme (2) wird ein das dentale Objekt oder einen Teil davon überlagerndes oder ein an das dentale Objekt oder einen Teil davon angrenzendes virtuelles Modell (3) erzeugt, das eine von der Aufnahme (2) unterscheidende Zusatzinformation zu dem dentalen Objekt aufweist, wobei das virtuelle Modell (3) die Aufnahme (2) ergänzt und zusammen mit dieser die virtuelle dentale Objektdarstellung (1) bildet. Using a transformation method to the receptacle (2) is generated, the dental object or a portion thereof overlying or a dental to the object or a portion thereof adjacent virtual model (3), the distinguishing one from the holder (2) Additional information to the having dental object, said virtual model (3) complements the receptacle (2) and together with this, the virtual dental object representation (1).

Description

  • Technisches Gebiet technical field
  • [0001] [0001]
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer virtuellen dentalen Objektdarstellung ausgehend von einer Aufnahme mit einer ersten Modalität. The invention relates to a method for generating a virtual dental object representation from a recording with a first modality.
  • Stand der Technik State of the art
  • [0002] [0002]
    Aus dem Stand der Technik sind mehrere Verfahren bekannt, bei denen Aufnahmen überlagert bzw. korreliert werden. Several methods are known from the prior art in which images are superimposed or correlated.
  • [0003] [0003]
    In In DE 199 52 962 B4 DE 199 52 962 B4 ist ein Verfahren zur Erstellung einer Bohrhilfe für ein Zahnimplantat offenbart, wobei zunächst eine Röntgenaufnahme vom Kiefer und Zähnen eines Patienten durchgeführt wird, anschließend eine dreidimensionale optische Vermessung der sichtbaren Oberfläche des Kiefers und der Zähne durchgeführt wird und anschließend eine Korrelation der Messdatensätze aus der Röntgenaufnahme und der dreidimensionalen optischen Vermessung anhand bestimmter Marker erfolgt. is a method for creating a drilling aid for a tooth implant is disclosed, wherein first an x-ray of the jaw and teeth of a patient is carried out, then a three-dimensional optical measurement of the visible surface of jaw and teeth is carried out and then a correlation of the measured data sets from the X-ray image and carried out the three-dimensional optical measurement based on specific markers. Dies kann auf automatischem Wege oder auch interaktiv geschehen. This can happen automatically or interactively.
  • [0004] [0004]
    Aus der From the DE 199 24 291 C1 DE 199 24 291 C1 ist ebenfalls ein Verfahren zur Korrelation von zwei oder mehreren Bilddatensätzen, die in Teilbereichen das gleiche Objekt repräsentieren, offenbart. is also a method of correlation of two or more image data sets that represent the same object in some areas is disclosed. Die 3D-Datensätze können durch bekannte automatische Rechenverfahren genau korreliert werden, dh die Transformationsparameter zwischen den Bezugssystemen der beiden Einzelaufnahmen werden rechnerisch ermittelt. The 3D data sets can be correlated accurately known automatic calculation methods, ie the transformation parameters between the reference systems of the two individual images to be constructed. Für die automatische Korrelation ist es vorteilhaft, wenn das Objekt in den zu korrelierenden Aufnahmen annähernd in der gleichen Lage auf dem Bild erscheint, wobei lediglich der Blickwinkel und der Abstand zum Objekt variiert werden. For the automatic correlation, it is advantageous when the object appears in approximately the recordings to be correlated in the same position on the image, wherein only the angle of view and the distance to the object can be varied.
  • [0005] [0005]
    Die Verwendung eines statistischen Modells bei der Bildverarbeitung von dreidimensionalen Datensätzen ist auf dem Gebiet der bildgebenden medizinischen Verfahren bereits bekannt. The use of a statistical model for image processing of three-dimensional data sets is already known in the field of medical imaging procedures. Im Fachartikel " A 3D statistical shape model of the pelvic bone for segmentation ", Proceedings of SPIE – Volume 5370 Medical Imaging 2004, pp. In the article " A 3D statistical shape model of the pelvic bone for segmentation ", Proceedings of SPIE - Volume 5370 Medical Imaging 2004, pp. 1341–1351, Mai 2004 ist die Verwendung eines statistischen Modells zur Segmentierung von Hüftknochen aus dreidimensionalen MRT-Bilddaten beschrieben. 1341-1351, May 2004 describes the use of a statistical model for the segmentation of the hip bone of three-dimensional MRI image data. Im Fachartikel " Automatic segmentation of mandibles in low-dose CT-data ", Int. In the article " Automatic segmentation of mandibles in low-dose CT-data ", Int. J. Computer Assisted Radiology and Surgery, 1(1), pp. J. Computer Assisted Radiology and Surgery, 1 (1), pp. 393–395, 2006 ist die Verwendung eines statistischen Modells zur Segmentierung von Kieferknochen aus CT-Bilddaten beschrieben. 393-395, 2006, using a statistical model for the segmentation of the jaw bone from the CT image data is described. Im Fachartikel " Atlas-based 3D-Shape Reconstruction from X-Ray Images, " icpr, vol. In the article " Atlas-based 3D-Shape Reconstruction from X-ray images, " ICRP, vol. 1, pp. 1, pp. 371–374, 18th International Conference an Pattern Recognition (ICPR'06) Volume 1, 2006 ist die Verwendung eines statistischen Modells zur Generierung einer 3D-Struktur eines Beckenknochens aus mehreren zweidimensionalen Röntgenaufnahmen beschrieben. 371-374, 18th International Conference on Pattern Recognition (ICPR'06) Volume 1, 2006, the use of a statistical model to generate a 3D structure of a pelvic bone of a plurality of two-dimensional X-ray images is described.
  • [0006] [0006]
    Ein Nachteil der genannten Verfahren ist, dass zur Erstellung einer aus mehreren Modalitäten kombinierten Aufnahme die einzelnen dreidimensionalen Aufnahmen eines Objekts mit mehreren Modalitäten aufgenommen werden müssen. A disadvantage of the processes mentioned that to create a combined multi-modality receiving the individual three-dimensional images of an object must be recorded with multiple modalities. Dies ist mit einem erheblichen zeitlichen, technischen und finanziellen Aufwand verbunden, da Vorrichtungen zur Aufnahme mit unterschiedlichen Modalitäten vorhanden sein müssen. This is associated with a considerable time, technical and financial effort since receiving devices with different modalities must be present.
  • [0007] [0007]
    Die Aufgabe dieser Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zur Erstellung einer virtuellen dentalen Objektdarstellung mit überlagerten Bilddaten unterschiedlicher Modalitäten auf eine einfache und zeitsparende Weise bereitzustellen. Therefore, the object of this invention is to provide a method for creating a virtual dental object representation with superimposed image data of different arrangements in a simple and time-saving manner.
  • Darstellung der Erfindung Summary of the Invention
  • [0008] [0008]
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer virtuellen dentalen Objektdarstellung ausgehend von einer Aufnahme erster Modalität zumindest eines Teils eines dentalen Objektes. The invention relates to a method for generating a virtual dental object representation from a first-modality receiving at least a portion of a dental object. Unter Anwendung eines Transformationsverfahrens auf die Aufnahme wird dann ein das dentale Objekt oder einen Teil davon überlagerndes oder ein an das dentale Objekt oder einen Teil davon angrenzendes virtuelles Modell erzeugt, das eine von der Aufnahme unterscheidende Zusatzinformation zu dem dentalen Objekt aufweist. Using a transformation method to the recording, a the dental object or a part thereof is generated superimposed or a dental to the object or a portion thereof adjacent virtual model having a different from the receiving auxiliary information to the dental object. Das virtuelle Modell ergänzt die Aufnahme und bildet zusammen mit dieser die virtuelle dentale Objektdarstellung. The virtual model complements the recording and together with this the virtual dental object representation.
  • [0009] [0009]
    Die Aufnahme erster Modalität kann dabei eine MRT-Aufnahme, eine zweidimensionale oder eine dreidimensionale Röntgenaufnahme, eine zweidimensionale oder dreidimensionale optische Aufnahme oder eine dreidimensionale Ultraschallaufnahme sein. The inclusion of the first modality can win a MRI scan, be a two-dimensional or three-dimensional X-ray image, a two-dimensional or three-dimensional optical recording or a three-dimensional ultrasound image.
  • [0010] [0010]
    Das Ziel des vorliegenden Verfahrens ist die Erstellung einer virtuellen Objekterstellung, die eine Überlagerung der Aufnahme mit Bilddaten mindestens einer weiteren Modalität oder mit virtuellen Bilddaten, die zwar von ihrer Art und Ausgestaltung keiner Modalität entsprechen jedoch anatomische Strukturen zur Orientierung in der Aufnahme enthalten. The aim of the present method is the creation of a virtual object creation, but contain a superposition of the recording image data of at least one other modality or virtual image data, although they meet on their nature and design of any modality anatomical structures to the orientation in the receptacle. Die anatomischen Strukturen der virtuellen können beispielsweise farblich kenntlich gemacht sein, um die Orientierung in der Aufnahme zu verbessern. The anatomical structures of the virtual example, may be made in color indicated to improve orientation in the recording. Die anatomischen Strukturen in den virtuellen Bilddaten müssen auch nicht exakt den Abmessungen realistischer anatomische Strukturen entsprechen, sondern können auch modellhaft ausgestaltet sein. The anatomical structures in the virtual image data must also not exactly correspond to the dimensions realistic anatomical structures, but can also be designed in a model. Ausgangspunkt des Verfahrens ist eine zweidimensionale oder eine dreidimensionale Aufnahme mit einer ersten Modalität, die eine MRT-Aufnahme, eine Röntgenaufnahme, eine optische Aufnahme oder eine Ultraschallaufnahme sein kann. The starting point of the method is a two-dimensional or three-dimensional image with a first modality, which can be an MRI image, an X-ray, an optical pickup or an ultrasound image. Die dreidimensionale Röntgenaufnahme kann nach dem DVT-Verfahren beziehungsweise nach dem CT-Verfahren aufgenommen sein. The three-dimensional x-ray may be taken after the DVT process or by the CT method.
  • [0011] [0011]
    Ein Vorteil des vorliegenden erfinderischen Verfahrens ist, dass die individuelle Aufnahme nur mit der ersten Modalität erzeugt werden muss und das virtuelle Modell passend zur Aufnahme generiert wird, das in seiner Struktur und Form Bilddaten der zweiten und/oder Bilddaten einer dritten Modalität entspricht und/oder virtuellen Bilddaten entspricht, die zwar anatomische Strukturen zur Orientierung in der Aufnahme umfassen jedoch keiner Modalität entsprechen. An advantage of the present inventive method is that the individual receptacle has to be generated only with the first modality and the virtual model is generated suitable for the collet, which in its structure and shape corresponding to image data of the second and / or image data of a third modality, and / or virtual image data corresponding to which, while comprise anatomical structures for orientation in the receptacle but not correspond to any modality. Solche virtuellen Bilddaten können beispielsweise in unterschiedlichen Farben kenntlich gemachte anatomische Strukturen enthalten, um die Orientierung in der Aufnahme zu erleichtern. Such virtual image data may contain recognizable made anatomical structures in order to facilitate orientation in the receptacle, for example in different colors.
  • [0012] [0012]
    Das eingeblendete virtuelle Modell muss dabei nicht diagnostisch einwandfrei sein, sondern dient der Orientierung innerhalb des 3D-Volumens mit der virtuellen Darstellung des dentalen Objekts. The on-screen virtual model does not have to be diagnostic properly, but serves as an orientation within the 3D volume with the virtual representation of the dental object. Das virtuelle Modell stellt damit lediglich eine simulierte Näherung dar. Die erzeugte Objektdarstellung kann insbesondere zur Patientenkommunikation verwendet werden, um unterschiedliche mögliche Behandlungsmethoden mit dem Patienten visuell zu beurteilen. so that the virtual model represents only a simulated approximation. The object representation produced can be used in particular for patient communication in order to evaluate different possible methods of treatment with the patient visually. Das erzeugte 3D-Volumen kann auch als Navigationshilfe zur Diagnose der Aufnahme verwendet werden. The generated 3D volume can also be used as a navigation aid in the diagnosis of the recording.
  • [0013] [0013]
    Vorteilhafterweise kann nach einer ersten Ausführungsform das Transformationsverfahren unter Anwendung eines statistischen Modells des dentalen Objektes ablaufen, wobei eine Auswahl einer Instanz des statistischen Modells einer Transformation von Bilddaten der ersten Modalität in virtuelle Bilddaten entspricht, die anatomische Strukturen umfassen. Advantageously, the transformation procedure may proceed according to a first embodiment using a statistical model of the dental object, wherein a selection of an instance of the statistical model of a transformation of image data of the first modality corresponds virtual image data including anatomical structures.
  • [0014] [0014]
    Das statistische Modell kann einen Raum unterschiedlicher Ausprägungsformen beziehungsweise Instanzen eines dentalen Objekts, wie eines Kieferknochens oder eines Zahns, in einer Aufnahme einer zweiten Modalität beschreiben. The statistical model can heat a room in different appearances respectively instances of a dental object such as a jaw bone, or a tooth, describe in a receptacle of a second modality. Beispielsweise kann das statistische Modell einen Kieferknochen in einer dreidimensionalen Röntgenaufnahme beschreiben. For example, the statistical model can describe a jaw bone in a three-dimensional X-ray. Das statistische Modell kann dabei mehrere biometrische Informationen beziehungsweise Faktoren, wie bestimmte charakteristische Längen, Krümmungsradien und Flächen des Kieferknochens, umfassen. The statistical model can thereby more biometric information or factors, such as certain characteristic lengths, radii of curvature and surfaces of the jaw include. Das Statistische Modell kann auch ganze Oberflächen des dentalen Objekts beschreiben. Statistical model can also describe all the surfaces of the dental object. Jedem der Faktoren kann eine Variabilität zugeordnet sein. Each of the factors may be associated with a variability.
  • [0015] [0015]
    Nach dem vorliegenden Verfahren unter Verwendung des statistischen Modells kann ein bestimmter Teilbereich des statistischen Modells durch Modifikation der Faktoren iterativ an einen bestimmten Teilbereich der Aufnahme erster Modalität gefittet werden. According to the present method using the statistical model a certain portion of the statistical model can be iteratively fit to a specific portion of the receiving first-modality by modification of the factors. Der Teilbereich der Aufnahme kann ein entsprechendes Gegenstück zum Teilbereich des statistischen Modells sein. The portion of the receptacle can be a corresponding counterpart to the portion of the statistical model. Beispielsweise kann der Teilbereich der Aufnahme eine bestimmte Knochenstruktur des Kieferknochen in der Röntgenaufnahme und das Gegenstück weiches Gewebe in den MRT-Bilddaten des statistischen Modells sein, das diese Knochenstruktur umgibt. For example, the portion of the receptacle can be a particular bone structure of the jaw bone in the radiograph and the counter-piece of soft tissues in the MRI image data of the statistical model, which surrounds this bone structure. Beim Fitten des Teilbereichs des statistischen Modells wird das virtuelle Modell erzeugt, das die Aufnahme ergänzt. During fitting of the portion of the statistical model, the virtual model is generated, the updated recording. Das virtuelle Modell kann dabei größer als die gesamte Aufnahme sein. The virtual model can be greater than the entire recording. Beispielsweise kann eine Röntgenaufnahme des Kieferknochens durch ein virtuelles Modell des gesamten Kopfes ergänzt werden, das MRT-Bilddaten simuliert. For example, an X-ray image of the jaw bone can be supplemented by a virtual model of the entire head, the simulated MRI image data. Die Röntgenaufnahme kann zusammen mit dem virtuellen Modell des gesamten Kopfes in Überlagerung als eine dentale virtuelle Objekteerstellung dargestellt werden. The X-ray image can be presented together with the virtual model of the entire head superimposed as a dental virtual objects created.
  • [0016] [0016]
    Das statistische Modell kann über eine gewisse Anzahl von Datensätzen gebildet werden. The statistical model can be formed over a certain number of records. Beispielsweise kann das Statistische Modell über mehrere Datensätze mit Oberflächen unterschiedlicher Kieferknochen werden. For example, the statistical model across several data sets with different surfaces can be jawbone. Dann bestimmen die Unterschiede in diesen Datensätzen die Varianz der Oberfläche des Kieferknochens. Then the differences in these data sets to determine the variance of the surface of the jaw bone. Die Faktoren, wie bestimmte charakteristische Längen, Krümmungsradien, können auch als Basisvektoren für die Hauptkomponentenanalyse verwendet werden. The factors such as certain characteristic lengths, radii of curvature can be used as the basis vectors for the principal component analysis. Vorzugsweise kann über die Hauptkomponentenanalyse in dem Raum des statistischen Modells, den die Datensätze bilden, eine neue Basis definiert werden. Preferably, a new base can principal component analysis in the space of the statistical model, the records form, are defined. Die Basisvektoren können dabei nach der Varianz sortiert werden. The base, vectors may be sorted by the variance. Das heißt, dass der erste Basisvektor einen ersten Parameter mit der höchsten Varianz, der zweite Basisvektor einen zweiten Parameter mit der zweithöchsten Varianz usw. beschreibt. That is, the first basis vector describes a first parameter having the highest variance, the second basis vector a second parameter with the second highest variance, etc.. Der Vorteil dieser Hauptkomponentenanalyse liegt darin, dass die Form einer speziellen Instanz des statistischen Modells, das heißt eines Elements des besagten Raums, über möglichst wenig Basisvektoren schon sehr genau beschrieben werden kann. The advantage of this principal component analysis is that the shape of a particular instance of the statistical model, that is an element of the said space, over a minimum of basis vectors can be described very accurately.
  • [0017] [0017]
    Vorteilhafterweise kann die Auswahl einer Instanz des statistischen Modells eine Transformation von Bilddaten der ersten Modalität in Bilddaten mindestens einer weiteren Modalität oder in kombinierte Bilddaten der ersten und mindestens einer weiteren Modalität beschreiben. Advantageously, the selection of an instance of the statistical model can describe a transformation of image data of the first modality image data in at least one other modality or in combined image data of the first and at least one other modality. Unter Anwendung des statistischen Modells wird dann das virtuelle Modell erzeugt, das in seiner Form und Ausgestaltung den Bilddaten der mindestens einen weiteren Modalität oder den kombinierten Bilddaten der ersten und der mindestens einen weiteren Modalität ähnlich ist. Using the statistical model, the virtual model is then generated which is similar to the image data of at least one other modality or the combined image data of the first and at least one further modality in its shape and configuration.
  • [0018] [0018]
    Bei dieser Alternative des vorliegenden Verfahrens zur Erzeugung einer virtuellen Objektdarstellung ausgehend von einer Aufnahme der ersten Modalität wird unter Anwendung eines statistischen Modells, das mindestens zwei kombinierte Bilddaten unterschiedlicher Modalitäten verschiedener dentaler Objekte beschreibt, das virtuelle Modell erzeugt, das die Aufnahme ergänzt und dadurch die virtuelle Objektdarstellung gebildet wird. In this alternative of the present method for generating a virtual object representation, starting from a recording of the first modality, the virtual model is generated using a statistical model which describes at least two combined image data of different modalities of different dental objects that complements the receptacle and thereby the virtual object representation is formed.
  • [0019] [0019]
    Die Erzeugung des statistischen Modells kann zusätzlich die folgenden Schritte umfassen. The generation of the statistical model may additionally comprise the following steps. Im ersten Schritt werden die korrelierten Bereiche in den Bilddaten unterschiedlicher Modalitäten manuell festgelegt oder mittels eines bekannten Segmentierungsverfahrens aus den Bilddaten extrahiert. In the first step the correlated areas are manually set in the image data from different modalities or extracted by a known segmentation method from the image data. Anschließend werden die extrahierten korrelierten Bereiche zusammengefügt, so dass die Bilddaten unterschiedlicher Modalitäten zu einem Gesamtbild überlagert werden. Then, the extracted correlation regions are joined together, so that the image data from different modalities to be superimposed to form an overall image. Die korrelierten Bereiche können beispielsweise charakteristische anatomische Strukturen in den Bilddaten eines ganzen Kopfes eines Patienten sein. The correlated regions may be, for example, characteristic anatomical structures in the image data of an entire head of a patient. Die Oberflächen der extrahierten korrelierten Bereiche in den überlagerten Bilddaten unterschiedlicher Modalitäten können durch ein Gitternetz diskretisiert werden. The surfaces of the extracted correlation regions in the superimposed image data of different modalities may be discretized by a grid. Im Fall eines Gitternetz mit m Gitterpunkten kann die anatomische Struktur somit als ein Vektor von 3·m Dimensionen beschrieben werden. In case of a grid with grid points m the anatomical structure can thus be described as a vector of m 3 · dimensions. Das Gitternetz kann beispielsweise aus Dreiecken oder aber auch aus beliebigen Polygonen bestehen. The grid can for example be made of triangles or even from any polygons exist.
  • [0020] [0020]
    Anschließend wird für die kombinierten Bilddaten der jeweiligen Datensätze eine Hauptkomponentenanalyse durchgeführt. a principal component analysis is then performed on the combined image data of the respective records. Die Hauptkomponentenanalyse führt zur Definition eines neuen Koordinatensystems, in welches die jeweiligen Datensätze aus kombinierten Bilddaten unterschiedlicher Modalitäten über eine Basistransformation überführt werden können. The principal component analysis results in the definition of a new coordinate system, in which the respective data records can be transferred from the combined image data from different modalities via a base transformation. Die allgemeine Darstellung eines beliebigen Datensatzes aus kombinierten Bilddaten in diesem neuen Koordinatensystem wird als statistisches Modell bezeichnet. The general representation of any data set from the combined image data in that new coordinate system is referred to as statistical model. Das über die Hauptkomponentenanalyse definierte Koordinatensystem zeichnet sich dadurch aus, dass ein Großteil der Informationen über die Art und Struktur der korrelierten Bereiche mit einer sehr kleinen Anzahl von Koordinaten beschrieben wird und in den restlichen Koordinaten nur geringe Informationen über die Form der extrahierten anatomischen Struktur beinhaltet sind. The coordinate system defined by the main component analysis is characterized in that a large part of the information on the type and structure of the correlation regions with a very small number will be described by coordinates and are only contains little information about the shape of the extracted anatomical structure in the remaining coordinates ,
  • [0021] [0021]
    Bei einer Anzahl n von Datensätzen mehrerer Objekte und bei der Anzahl m von Gitterpunkten der oben genannten Gitternetze beträgt die maximale Anzahl von Dimensionen des Koordinatensystems des statistischen Modells folglich 3·m·n. In a number n of records, and a plurality of objects in the m number of lattice points of the above mentioned grids, the maximum number of dimensions of the coordinate system of the statistical model, consequently, 3 x m x n.
  • [0022] [0022]
    Für den Fall, dass die Datenbank zur Erzeugung des statistischen Modells verwendet wird, ist diese Datenbank selbst zur Durchführung des vorliegenden erfinderischen Verfahrens nicht mehr erforderlich. In the event that the database is used to generate the statistical model, this database itself is no longer necessary for carrying out the present inventive method.
  • [0023] [0023]
    Bei Verwendung des statistischen Modells muss die Anzahl der Dimensionen nicht zwangsläufig reduziert werden. When using the statistical model the number of dimensions must not be necessarily reduced. Falls die wesentlichen anatomischen Strukturen der korrelierten Bereiche größtenteils in einigen wenigen Dimensionen beschrieben werden, dann konvergiert eine Anpassung realer Bilddaten an das statistische Modell schneller. If the essential anatomical structures of the correlated areas are largely described in a few dimensions, then converged an adaptation of real image data to the statistical model faster.
  • [0024] [0024]
    Die Hauptkomponentenanalyse ist mathematisch eine Basistransformation, wobei die Basisvektoren so gewählt sind, dass die statistische Streuung einer Menge von Objekten mit wenigen Koordinaten beschrieben werden kann. The principal component analysis is mathematically transform a base, wherein the base vectors are selected so that the statistical dispersion of a set of objects can be described with a few coordinates.
  • [0025] [0025]
    Vorteilhafterweise können zur Erzeugung des statistischen Modells aus den Bilddaten unterschiedlicher Modalität unter Verwendung eines Segmentierungsverfahrens charakteristische anatomische Strukturen extrahiert werden, wobei die extrahierten anatomischen Strukturen in den Bilddaten unterschiedlicher Modalität unter Verwendung einer Hauptkomponentenanalyse in mehrere Basisvektoren zerlegt werden und damit das statistische Modell der anatomischen Strukturen erzeugt wird, wobei bei der Anwendung des statistischen Modells charakteristische anatomische Strukturen aus der Aufnahme extrahiert werden und diese Strukturen iterativ an das statistische Modell der Strukturen in den Bilddaten angepasst werden, so dass dadurch das virtuelle Modell erzeugt wird. Advantageously, characteristic anatomical structures can be extracted for generating the statistical model from the image data of different modality using a segmentation method, wherein the extracted anatomical structures in the image data of different modality using a principal component analysis are broken down into a plurality of basis vectors, thereby generating the statistical model of the anatomical structures is, said characteristic anatomical structures can be extracted from the receptacle in the application of the statistical model and these structures are iteratively adapted to the statistical model of the structures in the image data, so that thereby the virtual model is generated.
  • [0026] [0026]
    Dadurch werden charakteristische Strukturen, wie Kieferknochenstrukturen, aus den überlagerten Bilddaten unterschiedlicher Modalitäten erzeugt. Characterized typical structures, such as the jaw bone structures, from the superimposed image data of different modalities are generated. Die extrahierten segmentierten Strukturen können auch komplementäre Teilbereichen darstellen, wie einen Nerv in den MRT-Bilddaten und einen Nervkanal in den Röntgen-Bilddaten. The extracted segmented structures may also represent complementary portions, such as a nerve in the MRI image data, and a nerve channel in the X-ray image data. Im weiteren Schritt werden aus der Aufnahme erster Modalität charakteristische Strukturen extrahiert. In further step, characteristic structures are extracted from the initiation of the first modality. Im weiteren Schritt werden die extrahierten Strukturen aus der Aufnahme iterativ an das statistische Modell angepasst, so dass dadurch automatisch auch das virtuelle Modell der zweiten und/oder dritten Modalität erzeugt wird. In further step the extracted structures out of the receptacle are iteratively adapted to the statistical model, thereby automatically also the virtual model of the second and / or third mode is generated.
  • [0027] [0027]
    Vorteilhafterweisen können die extrahierten anatomischen Strukturen vor der Anwendung des statistischen Modells zur Vereinfachung über ein Gitternetz diskretisiert werden. Advantageously ways the extracted anatomical structures prior to application of the statistical model to simplify a grid can be discretized.
  • [0028] [0028]
    Dadurch wird die Anzahl der Variablen zur Darstellung der extrahierten Strukturen verkleinert. This reduces the number of variables to represent the extracted structures is reduced.
  • [0029] [0029]
    Die Aufnahme stellt damit Eingangsparameter für das statistische Modell dar. Die Ausgangswerte des statistischen Modells bilden folglich das virtuelle Modell. so that the recording is input parameter is for the statistical model. The output values ​​of the statistical model thus forming the virtual model.
  • [0030] [0030]
    Nach der Erzeugung des statistischen Modells anhand einer Datenbank ist die Datenbank nicht mehr erforderlich. After generating the statistical model from a database, the database is no longer required. Denn das virtuelle Modell kann dann allein unter Anwendung des statistischen Modells auf die Aufnahme erster Modalität berechnet werden. Because the virtual model can then be calculated on the initiation of the first modality using only the statistical model.
  • [0031] [0031]
    Vorteilhafterweise kann die Aufnahme die MRT-Aufnahme sein. Advantageously, the recording can be the MRI scan. In der MRT-Aufnahme wird unter Verwendung eines Segmentierungsverfahrens ein erster korrelierter Bereich festgelegt, wobei auf den ersten korrelierten Bereich das statistische Modell angewendet wird und dadurch die MRT-Aufnahme in das virtuelle Modell überführt wird, das in seiner Form und Struktur den mit Röntgen-Bilddaten und/oder Ultraschall-Bilddaten und/oder den optischen Bilddaten überlagerten MRT-Bilddaten entspricht. In the MR image a first correlated area is defined by using a segmentation method, wherein the statistical model is applied to the first correlated range and thereby the MR image is transferred to the virtual model which in its shape and structure of the with X- image data and / or ultrasound image data and / or the optical image data superimposed MRI image data corresponds.
  • [0032] [0032]
    Dadurch wird ein erstes statistisches Modell zur Überführung der MRT-Bilddaten in die mit der MRT-Aufnahme überlagerten Röntgen-Bilddaten und/oder ein zweites statistisches Modell zur Überführung der MRT-Bilddaten in die mit der MRT-Aufnahme überlagerten Ultraschall-Bilddaten und/oder ein drittes statistisches Modell zur Überführung der MRT-Bilddaten in die mit der MRT-Aufnahme überlagerten optischen Bilddaten auf die MRT-Aufnahme angewendet und dadurch ein virtuelles Modell erzeugt, das aus einer virtuellen Röntgen-Aufnahme, einer virtuellen Ultraschall-Aufnahme und/oder einer virtuellen optischen Aufnahme besteht und die MRT-Aufnahme entsprechend ergänzt. Thereby, a first statistical model for transferring the MRI image data in the superimposed with the MRI scan X-ray image data and / or a second statistical model for transferring the MRI image data in the superimposed with the MRI scan ultrasound image data and / or a third statistical model for transferring the MRI image data applied in the superimposed with the MRI receiving optical image data on the MRI image, and thereby generates a virtual model of a virtual x-ray recording, a virtual ultrasound recording and / or consists virtual optical recording and complements the MR image accordingly.
  • [0033] [0033]
    Vorteilhafterweise kann die Aufnahme die Röntgenaufnahme sein. Advantageously, the receptacle may be the radiograph. In der Röntgenaufnahme wird unter Verwendung eines Segmentierungsverfahrens ein erster korrelierter Bereich festgelegt, wobei auf den ersten korrelierten Bereich das statistische Modell angewendet wird und dadurch die Röntgenaufnahme in das virtuelle Modell überführt wird, das in seiner Form und Struktur den mit MRT-Bilddaten und/oder den Ultraschall-Bilddaten und/oder den optischen Bilddaten überlagerten Röntgenbilddaten entspricht. In the X-ray image, a first correlated area is defined by using a segmentation method, wherein the statistical model is applied to the first correlated range and thereby the X-ray image is converted into the virtual model, which in its shape and structure of the in the MR image data, and / or the ultrasound image data and / or the optical image data superimposed radiographic image data corresponds.
  • [0034] [0034]
    Dadurch wird ein erstes statistisches Modell zur Überführung der Röntgenaufnahme in die mit der Röntgenaufnahme überlagerten MRT-Bilddaten und/oder ein zweites statistisches Modell zur Überführung der Röntgenaufnahme in die mit der Röntgenaufnahme überlagerten Ultraschall-Bilddaten und/oder ein drittes statistisches Modell zur Überführung der Röntgenaufnahme in die mit der Röntgenaufnahme überlagerten optischen Bilddaten auf die Röntgenaufnahme angewendet und dadurch ein virtuelles Modell erzeugt, das aus einer virtuellen MRT-Aufnahme, einer virtuellen Ultraschall-Aufnahme und/oder einer virtuellen optischen Aufnahme besteht und die Röntgenaufnahme entsprechend ergänzt. Thereby, a first statistical model for transferring the X-ray image in the superimposed with the x-ray MRI image data and / or a second statistical model for transferring the X-ray image in the superimposed with the x-ray receiving ultrasound image data and / or a third statistical model for transferring the X-ray applied in the superimposed with the x-ray optical image data on the X-ray image, and thereby generates a virtual model, which consists of a virtual MR image, a virtual ultrasound recording and / or a virtual optical image and adds to the X-ray accordingly.
  • [0035] [0035]
    Vorteilhafterweise kann die Aufnahme die Ultraschallaufnahme sein. Advantageously, the receptacle can be the ultrasound image. In der Ultraschallaufnahme wird unter Verwendung eines Segmentierungsverfahrens ein erster korrelierter Bereich festgelegt, wobei auf den ersten korrelierten Bereich das statistische Modell angewendet wird und dadurch die Ultraschallaufnahme in das virtuelle Modell überführt wird, das in seiner Form und Struktur den mit MRT-Bilddaten, optischen Bilddaten und/oder Röntgen-Bilddaten überlagerten Ultraschall-Bilddaten entspricht. In the ultrasonic receiving a first correlated area is defined by using a segmentation method, wherein the statistical model is applied to the first correlated range and thereby the ultrasound image is transferred to the virtual model which in its shape and structure of the with MRI image data, the optical image data and / or X-ray image data superimposed ultrasonic image data corresponds.
  • [0036] [0036]
    Dadurch wird ein erstes statistisches Modell zur Überführung der Ultraschall-Aufnahme in die mit der Ultraschall-Aufnahme überlagerten MRT-Bilddaten und/oder ein zweites statistisches Modell zur Überführung der Ultraschall-Aufnahme in die mit der Ultraschall-Aufnahme überlagerten Röntgen-Bilddaten und/oder ein drittes statistisches Modell zur Überführung der Ultraschall-Aufnahme in die mit der Ultraschall-Aufnahme überlagerten optischen Bilddaten auf die Ultraschall-Aufnahme angewendet und dadurch ein virtuelles Modell erzeugt, das aus einer virtuellen MRT-Aufnahme, einer virtuellen optischen Aufnahme und einer virtuellen Röntgen-Aufnahme besteht und die Ultraschall-Aufnahme entsprechend ergänzt. Thereby, a first statistical model for transferring the ultrasonic receiving in the superimposed with the ultrasonic recording MRI image data and / or a second statistical model for transferring the ultrasonic receiving in the superimposed with the ultrasonic recording X-ray image data and / or applying a third statistical model for transferring the ultrasonic receiving in the superimposed with the ultrasonic receiving optical image data on the ultrasound recording and thereby generates a virtual model of a virtual MR image, a virtual optical pickup and a virtual x-ray recording is completed and the ultrasound recording accordingly.
  • [0037] [0037]
    Vorteilhafterweise kann nach einer zweiten Ausführungsform, die alternativ zur ersten Ausführungsform ist, das Transformationsverfahren auf der Anwendung einer Datenbank umfassend mehrere Datensätze von jeweils einem dentalen Objekt mit dentalen Bilddaten beruhen, wobei die Datenbank mehrere Datensätze verschiedener dentaler Objekte umfasst, wobei jeder Datensatz erste Bilddaten und mindestens zweite Bilddaten enthält, wobei die ersten Bilddaten mit der ersten Modalität und die zweiten Bilddaten mit einer weiteren Modalität erzeugt werden. Advantageously, according to a second embodiment which is an alternative to the first embodiment, the transformation process on the use of a database comprising based multiple records of each of a dental object with dental image data, the database comprising a plurality of records of different dental objects, each record first image data, and contains at least second image data, said first image data with the first modality and the second image data are generated with another modality.
  • [0038] [0038]
    Eine erste Modalität kann das Röntgenaufnahmeverfahren, eine zweite Modalität kann das MRT-Aufnahmeverfahren, eine dritte Modalität kann das Ultraschallaufnahmeverfahren und eine vierte Modalität kann ein optisches Aufnahmeverfahren sein. A first modality, the X-ray exposure process, a second modality, the MRI scan method, a third modality, the scan process and a fourth modality may be an optical recording method. Die einzelnen Bilddaten, nämlich Röntgen-Bilddaten, MRT-Bilddaten, optische Bilddaten und Ultraschall-Bilddaten, werden zu jedem aufgenommenen Objekt in einem Datensatz der Datenbank abgelegt. The individual image data, namely, X-ray image data, MRI image data, optical image data and ultrasonic image data are stored for each recorded object in a database record. Die einzelnen Objekte können ganze Patientenköpfe, Nasen, Kiefergelenke, Unterkiefer, Oberkiefer, Zähne oder nur einzelne Kieferknochenstrukturen sein. The individual objects can be whole patient heads, noses, jaw joints, lower jaw, upper jaw, teeth or only single jaw bone structures.
  • [0039] [0039]
    Beispielsweise kann eine dreidimensionale Röntgenaufnahme, wie eine CT-Aufnahme eines Kiefers, durchgeführt werden, ein erster korrelierter Bereich als eine bestimmte Kieferknochenstruktur durch benutzergesteuertes Markieren bestimmt werden und anhand der Datenbank ein virtuelles Modell generiert werden, das den virtuellen Bilddaten einer MRT-Aufnahme und/oder einer dreidimensionalen Ultraschallaufnahme und/oder einer dreidimensionalen optischen Aufnahme entspricht. For example, a three-dimensional X-ray image, such as a CT scan of a mandible may be performed, a first correlated area can be determined as a certain jaw bone structure by user controlled marking and a virtual model is generated based on the database, the virtual image data of an MRI scan and / or a three-dimensional ultrasound image and / or a three-dimensional optical recording corresponds. Dieses erzeugte dreidimensionale virtuelle Modell wird dann anschließend mit der dreidimensionalen Röntgenaufnahme überlagert und dadurch die dreidimensionale dentale Objektdarstellung beispielsweise des gesamten Kiefers oder des gesamten Kopfes gebildet. This generated three-dimensional virtual model is then subsequently superimposed with the three-dimensional X-ray image, thereby forming the three-dimensional dental object display example of the entire jaw or of the entire head. Dadurch kann beispielsweise das die Kieferknochenstruktur umgebende weiche Gewebe, das in der MRT-Aufnahme besser sichtbar ist als in der dreidimensionalen Röntgenaufnahme, als ein virtuelles Modell in die dreidimensionale Röntgenaufnahme virtuell eingeblendet werden. Thus, the example, the jaw bone structure surrounding soft tissue which is more visible in the MR image as in the three-dimensional X-ray image as a virtual model are displayed in a virtual three-dimensional X-ray.
  • [0040] [0040]
    Vorteilhafterweise können die Bilddaten unterschiedlicher Modalitäten dreidimensionale Röntgen-Bilddaten und/oder MRT-Bilddaten und/oder Ultraschall-Bilddaten und/oder dreidimensionale optische Bilddaten sind. Advantageously, the three-dimensional image data of different modalities X-ray image data and / or MRI image data and / or ultrasound image data and / or three-dimensional optical image data can have.
  • [0041] [0041]
    Vorteilhafterweise können die Bilddaten verschiedener Modalitäten in der Datenbank mit Korrelationsdaten über korrelierte Bereiche versehen werden, wobei die Korrelationsdaten die Abmessungen und die Anordnung dieser korrelierten Bereiche in den Bilddaten enthalten, wobei in der Aufnahme erster Modalität ein erster korrelierter Bereich festgelegt wird, wobei die Datenbank nach einem Datensatz mit einem nahezu übereinstimmenden zweiten korrelierten Bereich in den Bilddaten erster Modalität durchsucht wird und ein passender Datensatz ausgewählt wird, wobei anhand dieses ausgewählten Datensatzes das virtuelle Modell erzeugt wird, das in seiner Form und Struktur mindestens den Bilddaten zweiter Modalität und/oder den Bilddaten dritter Modalität des ausgewählten Datensatzes entspricht. Advantageously, the image data of various procedures in the database can be provided with correlation data on correlated areas, wherein the correlation data includes the dimensions and the arrangement of these correlated areas in the image data, wherein a first correlated area is set in the initiation of the first modality, wherein the database by a record is searched with a nearly matching second correlated area in the image data first-modality and a matching record is selected, with reference to this selected data record, the virtual model is generated, in its form and structure, at least the image data of second-modality and / or the image data corresponds to the third modality of the selected record.
  • [0042] [0042]
    In einem ersten Schritt wird in der Aufnahme ein erster korrelierter Bereich festgelegt, der eine charakteristische Knochenstruktur sein kann. In a first step, a first correlated area is set in the recording, which may be a characteristic bone structure. Dieser erste korrelierte Bereich kann manuell durch den Benutzer, virtuell unter Verwendung von Eingabemitteln oder computergestützt automatisch festgelegt werden. This first correlated area can manually by the user, are automatically set computerized virtual using input means or. Bei der automatischen Festlegung des korrelierten Bereichs kann eine Segmentierung der Bilddaten in der jeweiligen Modalität erfolgen. In the automatic setting of the correlated region segmentation of the image data in the respective modality can take place. Um diese Segmentierung durchzuführen, werden herkömmliche Computeralgorithmen, wie Schwellenwertbildung, Glättung, Rauschreduktion und Mustererkennung verwendet. To perform this segmentation, conventional computer algorithms such as thresholding, smoothing, noise reduction and pattern recognition are used. Zu dem ersten korrelierten Bereich aus der Aufnahme mit der ersten Modalität wird dann ein entsprechender zweiter korrelierter Bereich in den Bilddaten der Datenbank gesucht, die mit der ersten Modalität erzeugt wurden. a corresponding second correlated area is then searched in the image data of the database correlated to the first area from the recording with the first modality, which were generated with the first modality. Der Suchvorgang kann auch automatisch computergestützt durch Mustervergleich oder manuell durch den Benutzer unter Verwendung von Eingabemitteln erfolgen. The search can also be computerized automatically by pattern matching or manually by the user using input means. Das Ergebnis des Suchvorgangs ist ein Datensatz in der Datenbank mit Bilddaten eines bestimmten Objekts, die mit der ersten Modalität und/oder mit der zweiten Modalität und/oder mit der dritten Modalität erzeugt wurden und einen zweiten korrelierten Bereich aufweisen, der mit dem ersten festgelegten korrelierten Bereich der Aufnahme übereinstimmt, nahezu übereinstimmt oder diesem zumindest ähnlich ist. The result of the search operation is a record in the database containing image data of a particular object that were generated with the first modality and / or the second modality and / or to the third mode and having a second correlated area which correlated to the first set matches region of the receptacle, virtually matches or that is at least similar.
  • [0043] [0043]
    Die Datenbank kann auch nach einem Datensatz abgesucht werden, der Bilddaten zweiter Modalität mit einem zweiten korrelierten Bereich aufweist, wobei der zweite korrelierte Bereich komplementär oder nahezu komplementär zum ersten festgelegten korrelierten Bereich ist. The database can also be searched for a record having the image data with a second second-modality correlated area, wherein the second correlated area is complementary or substantially complementary to the first set correlated area.
  • [0044] [0044]
    Im letzten Schritt des Verfahrens wird anhand der ausgesuchten Bilddaten mit möglichst übereinstimmenden korrelierten Bereichen ein virtuelles Modell eines das Objekt in der Aufnahme umgebenden Gewebes erstellt, wobei die dentale Aufnahme durch dieses virtuelle Modell ergänzt wird. In the last step of the process of a virtual model of the object in the surrounding of the receiving fabric, wherein the dental recording is completed by this virtual model is created based on the selected image data with matching possible correlated areas. Das virtuelle Modell entspricht dabei in seiner Form und Struktur Bilddaten, die nach der zweiten und/oder dritten Modalität erzeugt wurden. The virtual model corresponds in its form and structure of image data generated by the second and / or third modality. Dadurch wird ein komplettes dentales 3D-Volumen mit einer virtuellen Darstellung des dentalen Objekts erzeugt, das in seiner Struktur überlagerten Bilddaten der ersten und/oder der zweiten und/oder der dritten Modalität entspricht. Characterized a complete dental 3D volume with a virtual representation of the dental object is produced, which corresponds to the superimposed image data of the first and / or second and / or third modality in its structure.
  • [0045] [0045]
    Das virtuelle Modell kann aus Bilddaten der zweiten und/oder einer dritten Modalität des ausgesuchten Datensatzes durch eine anschließende Nachbearbeitung gebildet werden. The virtual model may be formed from image data of the second and / or a third modality of the selected data set by a subsequent post-processing. Dabei kann es zu einer Vermischung der individuellen Aufnahme mit den Bilddaten aus der Datenbank kommen. This can lead to a mixing of the individual record with the image data from the database.
  • [0046] [0046]
    Die Bilddaten der zweiten und/oder dritten Modalität können auch unter Verwendung herkömmlicher Operatoren nachbearbeitet werden, wobei eine Kantenglättung durchgeführt wird, wobei die Bilddaten durch Skalierung in ihrer Ausdehnung verändert werden, durch einen Spiegelungsoperator gespiegelt oder in einer bestimmten Richtung verzerrt werden. The image data of the second and / or third modality can be processed even using conventional operators, wherein an edge smoothing is performed, wherein the image data is changed by scaling in their extent, are reflected by a reflection operator or distorted in a particular direction.
  • [0047] [0047]
    Die Bilddaten der zweiten und/oder dritten Modalität des ausgesuchten Datensatzes können aber auch identisch übernommen werden, um das virtuelle Modell zu bilden. However, the image data of the second and / or third modality of the selected data set can be taken identical to form the virtual model.
  • [0048] [0048]
    Die korrelierten Bereiche in den Bilddaten können, übereinstimmende oder komplementäre Gewebestrukturen, wie beispielsweise bestimmte Knochenstrukturen, sein. The correlated areas in the image data can matching or complementary tissue structures, such as certain bone structures to be.
  • [0049] [0049]
    Zu den korrelierten Bereichen können Korrelationsdaten in der Datenbank abgelegt sein, wobei die Korrelationsdaten die genaueren Abmessungen und die Anordnung der korrelierten Bereiche in den Bilddaten enthalten. To the correlated areas correlation data may be stored in the database, wherein the correlation data includes the precise dimensions and placement of the correlated areas in the image data.
  • [0050] [0050]
    Die Korrelationen zwischen den korrelierten Bereichen können Lagebeziehungen sein, die es erlauben, die korrelierten Bereiche in Überlagerung zu bringen, um die dreidimensionalen Bilddaten verschiedener Modalitäten von einem Objekt eines bestimmten Datensatzes positionsgenau in einer bekannten geometrischen Lagebeziehung zum aufgenommenen Objekt einzublenden und die Bilddaten in Überlagerung zueinander darzustellen. The correlations between the correlated areas may be positional relationships, making it possible to bring the correlation regions in superposition to display the three-dimensional image data of various arrangements of an object of a particular data record position accurately in a known geometric positional relationship to the recorded object and the image data in superimposition with each other display. Diese Korrelationen können zusammen mit den korrelierten Bereichen in den Datensätzen der Datenbank abgelegt werden. These correlations can be stored together with the correlated fields in the records of the database.
  • [0051] [0051]
    Die dentalen Bilddaten werden mit verschiedenen Aufnahmeverfahren, im medizinischen Bereich als Modalitäten bezeichnet, erzeugt, nämlich unter Verwendung eines Röntgenaufnahmeverfahrens, wie eines CT-Aufnahmeverfahrens oder eines DVT-Aufnahmeverfahrens, eines MRT-Aufnahmeverfahrens und/oder eines Ultraschallaufnahmeverfahrens und/oder eines dreidimensionalen optischen Aufnahmeverfahrens, wie eines Triangulationsverfahrens. The dental image data is generated with different recording method, referred to in the medical field as modalities, namely by using an X-ray exposure method such as a CT scan method or a DVT-recording method, an MR image process and / or an ultrasonic receiving method and / or a three-dimensional optical recording method as a triangulation. Zur Erstellung der Datenbank werden zwischen den Bilddaten unterschiedlicher Modalitäten übereinstimmende oder komplementäre korrelierte Bereiche, wie eine bestimmte Knochenstruktur des Kieferknochens, durch den Benutzer oder automatisch computergestützt festgestellt. To create the database of different modalities are matching or complementary correlated areas, such as a particular bone structure of the jaw bone, determined by the user or automatically with computer assistance between the image data. Zur Erkennung und Festlegung solcher übereinstimmender korrelierter Bereiche können herkömmliche Verfahren zur Segmentierung, Kantenglättung und Mustererkennung verwendet werden. Detection and determination of such matching correlated areas conventional method of segmentation, edge smoothing and pattern recognition may be used. Zur Festlegung der korrelierten Bereiche durch den Benutzer können charakteristische Strukturen, wie bestimmte Verläufe, Ecken und Vertiefungen des Unterkiefers bzw. des Oberkiefers verwendet werden. To determine the correlation regions by the user characteristic structures, such as certain curves, corners and recesses of the lower jaw or the upper jaw may be used. Die korrelierten Bereiche können charakteristische Strukturen vom weichen Gewebe und vom harten Gewebe sein, die beziehungsweise deren Umrisse in den Bilddaten aller Modalitäten sichtbar sind. The correlated regions may be characteristic structures of the soft tissues and the hard tissues that are visible or the outlines in the image data of all modalities. Ein charakteristischer erster korrelierter Bereich kann beispielsweise eine Kieferknochenstruktur am äußeren Rand des Kieferknochens in der dreidimensionalen Röntgenaufnahme sein. A characteristic of correlated first area may be, for example, a jaw bone structure at the outer edge of the jaw bone in the three-dimensional X-ray. Der entsprechende zweite korrelierte Bereich in der MRT-Aufnahme ist dann das umgebende komplementäre weiche Gewebe dieser Kieferknochenstruktur. The corresponding second correlated area in the MRI image is then the surrounding soft tissue of this complementary jaw bone structure.
  • [0052] [0052]
    Vorteilhafterweise kann die Aufnahme die MRT-Aufnahme sein. Advantageously, the recording can be the MRI scan. In einem ersten Schritt wird in der MRT-Aufnahme ein erster korrelierter Bereich festgelegt. In a first step, a first correlated area is set in the MRI image. In einem zweiten Schritt wird die Datenbank nach einem Datensatz mit einem nahezu übereinstimmenden zweiten korrelierten Bereich in den MRT-Bilddaten durchsucht, wobei ein passender Datensatz ausgewählt wird. In a second step, the database is searched for a record with a nearly matching second correlated area in the MRI image data, a matching record is selected. In einem dritten Schritt wird anhand dieses ausgewählten Datensatzes das virtuelle erzeugt, das in seiner Form und Struktur den überlagerten Röntgen-Bilddaten, den optischen Bilddaten und/oder den Ultraschall-Bilddaten des ausgewählten Datensatzes entspricht. In a third step generates the virtual based on this selected data set corresponding to the superimposed X-ray image data, the optical image data and / or the ultrasonic image data of the selected record in its shape and structure.
  • [0053] [0053]
    Die Bilddaten des ausgewählten Datensatzes können beispielsweise identisch ohne Nachbearbeitung das virtuelle Modell bilden. The image data of the selected record, for example, form identical without finishing the virtual model.
  • [0054] [0054]
    Dadurch werden Strukturen einer MRT-Aufnahme durch das erzeugte virtuelle Modell, beispielsweise des das Objekt in der Aufnahme umgebenden Gewebes, ergänzt. Thereby structures of an MR image produced by the virtual model, such as the surrounding the object in the receiving tissue, supplemented. Die einzelnen Strukturen des virtuellen Modells, die einer Röntgenaufnahme, einer optischen Aufnahme und einer Ultraschallaufnahme entsprechen, können einzeln oder gemeinsam virtuell eingeblendet werden. The individual structures of the virtual model corresponding to an X-ray, an optical pickup and an ultrasound image can be displayed individually or together virtually. Im ersten Schritt des Verfahrens wird die Datenbank nach einem Datensatz bestehend aus MRT-Bilddaten, Ultraschall-Bilddaten, optischen Bilddaten und Röntgen-Bilddaten durchsucht, der einen übereinstimmenden oder nahezu übereinstimmenden korrelierten Bereich der MRT-Bilddaten mit der MRT-Aufnahme aufweist. In the first step of the method, the database is searched for a record consisting of MRI image data, ultrasound image data, the optical image data and X-ray image data having a matching or nearly matching the correlated area of ​​the MRI image data with the MRI image. Im zweiten Schritt wird ein virtuelles Modell anhand dieses Datensatzes erzeugt, das in seiner Struktur und Form einer Röntgenaufnahme und/oder einer Ultraschallaufnahme entspricht. In the second step, a virtual model based on this data set is generated which corresponds in its structure and form an X-ray and / or an ultrasound image. Das virtuelle Modell kann auch nur Strukturen einer Modalität umfassen. The virtual model may also include only one modality structures.
  • [0055] [0055]
    Vorteilhafterweise kann die Aufnahme die dreidimensionale Röntgenaufnahme sein. Advantageously, the receptacle may be the three-dimensional X-ray. In einem ersten Schritt wird in der Röntgenaufnahme ein erster korrelierter Bereich festgelegt. In a first step, a first correlated area is set in the X-ray. In einem zweiten Schritt wird die Datenbank nach einem Datensatz mit einem nahezu übereinstimmenden zweiten korrelierten Bereich in den Röntgen-Bilddaten durchsucht, wobei ein passender Datensatz ausgewählt wird. In a second step, the database is searched for a record with a nearly matching second correlated area in the X-ray image data, a matching record is selected. In einem dritten Schritt wird anhand dieses ausgewählten Datensatzes das virtuelle Modell, beispielsweise des das Objekt in der Aufnahme umgebenden Gewebes erzeugt, das in seiner Form und Struktur den überlagerten MRT-Bilddaten, den optischen Bilddaten und/oder den Ultraschall-Bilddaten des ausgewählten Datensatzes entspricht. In a third step the virtual model, for example, of surrounding the object in the receiving tissue is generated from this selected data set corresponding to the superimposed MRI image data, the optical image data and / or the ultrasonic image data of the selected record in its shape and structure ,
  • [0056] [0056]
    Bei dieser Alternative des Verfahrens ist die Aufnahme eine dreidimensionale Röntgenaufnahme. In this alternative, the process, the recording is a three-dimensional X-ray. Im ersten Schritt des Verfahrens wird die Datenbank nach einem Datensatz mit übereinstimmenden korrelierten Bereichen zwischen den Röntgen-Bilddaten der Datensätze und der Röntgenaufnahme durchsucht. In the first step of the method the database is searched for a record with the matching correlated portions between the X-ray image data of the data sets and the X-ray. Im zweiten Schritt wird dann anhand der MRT-Bilddaten, der optischen Bilddaten und/oder Ultraschall-Bilddaten des ausgesuchten Datensatzes ein virtuelles Modell erzeugt, das in seiner Form und Struktur einer MRT-Aufnahme, einer optischen Aufnahme und/oder einer Ultraschallaufnahme entspricht. In the second step, a virtual model is then generated based on the MRI image data, the optical image data and / or ultrasonic image data of the selected data record, which corresponds in its shape and structure of an MRI image, an optical recording and / or an ultrasound image. Diese Strukturen können wahlweise virtuell eingeblendet werden. These structures can be displayed virtually optional.
  • [0057] [0057]
    Vorteilhafterweise kann die Aufnahme eine Ultraschallaufnahme sein. Advantageously, the receptacle may be an ultrasound image. Das virtuelle Modell des umgebenden Gewebes, das mittels der Datenbank mit korrelierten MRT-Aufnahmen, Röntgenaufnahmen, optischen Aufnahmen und Ultraschallaufnahmen erzeugt wird, entspricht dabei in seiner Form und Struktur einer MRT-Aufnahme, einer optischen Aufnahme und/oder einer Röntgenaufnahme. The virtual model of the surrounding tissue which is generated by the database with correlated MRI scans, X-rays, optical images and ultrasound images, while corresponding in shape and structure of an MRI image, an optical recording and / or X-ray.
  • [0058] [0058]
    Bei dieser Alternative des Verfahrens ist die Aufnahme die Ultraschallaufnahme. In this alternative of the process of recording the ultrasound image. Im ersten Schritt wird in der Ultraschallaufnahme ein erster korrelierter Bereich festgelegt. In the first step, a first correlated area is set in the ultrasound image. In einem zweiten Schritt wird die Datenbank nach einem Datensatz mit einem nahezu übereinstimmenden zweiten korrelierten Bereich in den Ultraschall-Bilddaten durchsucht, wobei ein passender Datensatz ausgewählt wird. In a second step, the database is searched for a record with a nearly matching second correlated region in the ultrasound image data, wherein a matching record is selected. In einem dritten Schritt wird anhand dieses ausgewählten Datensatzes das virtuelle Modell eines das Objekt in der Aufnahme umgebenden Gewebes erzeugt, das in seiner Form und Struktur den überlagerten MRT-Bilddaten, den optischen Bilddaten und/oder den Röntgen-Bilddaten des ausgewählten Datensatzes entspricht. In a third step the virtual model of the object surrounding it in the receiving tissue is generated from this selected data set corresponding to the superimposed MRI image data, the optical image data and / or the X-ray image data of the selected record in its shape and structure.
  • [0059] [0059]
    Diese Strukturen verschiedener Modalitäten können wahlweise eingeblendet werden. These structures of different modalities can be displayed either.
  • [0060] [0060]
    Vorteilhafterweise können die korrelierten Bereiche in den Bilddaten enthaltene, übereinstimmende oder komplementäre Gewebestrukturen sein. Advantageously, the correlation regions in the image data can be contained, its matching or complementary tissue structures.
  • [0061] [0061]
    Vorteilhafterweise können die korrelierten Bereiche katalogisiert sein und in verschiedene Strukturgruppen unterteilt sein. Advantageously, the correlated regions may be cataloged and be divided into different structural groups.
  • [0062] [0062]
    Strukturgruppen können beispielsweise Gruppen bestimmter Knochenstrukturen sein, wie Gruppen von Nasal-Knochen, Kiefergelenk-Knochen, Kieferwinkel des Mandibular-Knochens, Kinnvorsprung-Knochen oder Diskus-Knochen. Structure groups can be, for example groups of certain bone structures, such as groups of nasal bones, TMJ bone, the mandibular angle the mandibular bone, chin projection bone or bone discus.
  • [0063] [0063]
    Die unterschiedlichen Strukturgruppen können in einzelnen Datensätzen in der Datenbank abgelegt sein und die korrelierten Bereiche in den Bilddaten durch Verweise bestimmten Strukturgruppen zugewiesen sein. The different structure groups may be stored in individual records in the database, and be assigned by references certain structural groups the correlated areas in the image data.
  • [0064] [0064]
    Die Datenbank kann auch zur Erzeugung des statistischen Modells nach der ersten Ausführungsform verwendet werden. The database can also be used to generate the statistical model according to the first embodiment. Die in der Datenbank abgelegten Datensätze werden hierbei als Trainingsdaten für die Erzeugung des statistischen Modells verwendet. The data stored in the database records are used herein as training data for the generation of the statistical model.
  • [0065] [0065]
    Vorteilhafterweise kann der korrelierte Bereich in den dreidimensionale Röntgen-Bilddaten eine Knochenstruktur sein und der korrelierte Bereich in den MRT-Bilddaten weiches Gewebe sein, das diese Knochenstruktur umgibt. Advantageously, the correlated region in the three-dimensional X-ray image data can be a bone structure and the correlated area in the MRI image data to be soft tissue surrounding this bone structure.
  • [0066] [0066]
    Dadurch kann als ein erster korrelierter Bereich eine bestimmte in der Röntgenaufnahme gut sichtbare Knochenstruktur und als ein dazugehörige zweiter korrelierter Bereich das in der MRT-Aufnahme gut sichtbare umgebende Gewebe dieser Knochenstruktur abgelegt werden. Characterized the bone structure can be used as a first correlated area a certain are stored in the X-ray image clearly visible bone structure and, as a corresponding second area, the correlated highly visible in the MR image surrounding tissue. Der Vorteil dieser vorteilhaften Ausführungsform ist, dass in der MRT-Aufnahme nicht Knochenstrukturen sondern Bereiche des besser sichtbaren umgebenden weichen Gewebes als korrelierte Bereiche festgelegt werden. The advantage of this advantageous embodiment is that no bone structure but regions of the better visible surrounding soft tissue be set as the correlated areas in the MR image.
  • [0067] [0067]
    Vorteilhafterweise können Oberflächen der korrelierten Bereiche durch ein Gitternetz diskretisiert werden. Advantageously, surfaces of the correlated areas can be discretized by a grid. Dadurch können die Datensätze schneller nach passenden korrelierten Bereichen durchsucht werden. Thus, the records can be searched quickly for suitable correlated areas.
  • [0068] [0068]
    Vorteilhafterweise kann das erzeugte virtuelle Modell in die Aufnahme eingeblendet werden und mittels einer Anzeigevorrichtung in Überlagerung mit der Aufnahme dargestellt werden. Advantageously, the virtual model generated may be inserted into the receptacle and be represented by means of a display device in superposition with the recording.
  • [0069] [0069]
    Dadurch wird das Einblenden von Strukturen verschiedener Modalitäten in Überlagerung mit der Aufnahme ermöglicht. This allows the hiding of structures of various modalities in superposition with the recording is made possible. Die Anzeigevorrichtung kann ein herkömmlicher Monitor sein, der an einen Computer angeschlossen ist. The display device may be a conventional monitor, which is connected to a computer.
  • [0070] [0070]
    Vorteilhafterweise kann das Volumen des erzeugten virtuellen Modells größer als das Volumen der Aufnahme sein. Advantageously, the volume of the virtual model generated may be greater than the volume of recording.
  • [0071] [0071]
    Dadurch ist es möglich, ein virtuelles Modell des gesamten Schädels oder des gesamten unteren Kiefers in Überlagerung mit der Aufnahme beispielsweise eines Teilbereichs des Unterkiefers einzublenden. This makes it possible to display a virtual model of the entire skull or the entire lower jaw in superposition with the recording, for example, a portion of the lower jaw.
  • [0072] [0072]
    Vorteilhafterweise kann der Objektbereich der Aufnahme eine dreidimensionale Röntgenaufnahme einer Kieferknochenstruktur darstellen und der Objektbereich des virtuellen Modells eine virtuelle MRT-Darstellung eines Weichgewebes eines kompletten Gesichtsbereichs eines Patienten darstellen. Advantageously, the object region of the receptacle may be a three-dimensional X-ray image of a jaw bone structure and representing the object area of ​​the virtual model is a virtual representation of an MRI soft tissue of an entire face area of ​​a patient.
  • [0073] [0073]
    Dadurch wird zur Orientierung ein virtuelles Modell in Form einer MRT-Darstellung eines kompletten Gesichts in Überlagerung mit der Röntgenaufnahme eingeblendet. Thus, a virtual model in the form of a MRT representation of a complete face appears superimposed on the radiograph for orientation. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass zusätzlich zu dem in der Röntgenaufnahme gut dargestellten harten Gewebe auch weiches Gewebe aus der virtuellen MRT-Darstellung eingeblendet wird. This embodiment has the advantage that in addition to the well depicted in the X-ray image hard tissue and soft tissue from the virtual MRT representation is displayed to advantage.
  • [0074] [0074]
    Vorteilhafterweise kann das Volumen des erzeugten virtuellen Modells größer als das Volumen der Aufnahme sein. Advantageously, the volume of the virtual model generated may be greater than the volume of recording.
  • [0075] [0075]
    Vorteilhafterweise kann das virtuelle Modell zur Abgrenzung von der Aufnahme kenntlich gemacht werden, indem das virtuelle Modell farblich oder durch Schattierungen hervorgehoben wird. Advantageously, the virtual model for the delimitation of the recording can be identified by the virtual model is highlighted in color or shades.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief Description of Drawings
  • [0076] [0076]
    Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Embodiments of the invention are illustrated in the drawing. Es zeigt die It shows the
  • [0077] [0077]
    1 1 eine Skizze einer virtuellen dentalen Objektdarstellung; a sketch of a virtual dental object representation;
  • [0078] [0078]
    2 2 ein Diagramm zur Darstellung des Aufbaus der Datenbank; a diagram illustrating the structure of the database;
  • [0079] [0079]
    3A 3A eine detaillierte Skizze der dreidimensionalen Röntgen-Bilddaten; a detailed sketch of the three-dimensional X-ray image data;
  • [0080] [0080]
    3B 3B eine detaillierte Skizze der dreidimensionalen MRT-Bilddaten. a detailed sketch of the three-dimensional MRI image data.
  • Ausführungsbeispiele embodiments
  • [0081] [0081]
    Die The 1 1 zeigt eine Skizze eines virtuellen dreidimensionalen dentalen 3D-Volumens shows a sketch of a virtual three-dimensional dental 3D volume 1 1 beziehungsweise eine virtuelle Objektdarstellung or a virtual object representation 1 1 , umfassend eine dreidimensionale Aufnahme Comprising a three-dimensional image 2 2 , nämlich eine dreidimensionale Röntgenaufnahme, und ein virtuelles Modell , Namely a three-dimensional X-ray image, and a virtual model 3 3 eines Gewebes, das die Objekte in der dreidimensionalen Aufnahme a fabric which the objects in the three-dimensional image 2 2 umgibt, wobei das virtuelle Modell surrounds, wherein the virtual model 3 3 zusammen mit der dreidimensionalen Aufnahme together with the three-dimensional image 2 2 überlagert dargestellt ist und das zentrale 3D-Volumen is shown superimposed and the central 3D volume 1 1 bildet. forms. Das virtuelle Modell The virtual model 3 3 des umgebenden Gewebes umfasst dabei Strukturen, wie das weiche Gewebe the surrounding tissue encompasses structures, such as the soft tissue 4 4 , um einen Kieferknochen To a jawbone 5 5 , die in ihrer Form und Struktur MRT-Bilddaten entsprechen, die mit einer zweiten Modalität, nämlich nach dem MRT-Aufnahmeverfahren erzeugbar sind. , Which correspond in their shape and structure MRI image data which can be generated with a second modality, namely, after the MRI scan method.
  • [0082] [0082]
    Das virtuelle Modell The virtual model 3 3 umfasst auch weitere Strukturen, wie den Oberkiefer also includes other structures such as the maxillary 6 6 sowie weitere Schädelknochen, wie den Nasenknochen and other cranial bones, such as the nasal bone 7 7 und die Augenhöhlen and the eye sockets 8 8th , die in ihrer Struktur und Form Bilddaten einer dreidimensionalen Röntgenaufnahme entsprechen. Corresponding to image data of a three-dimensional X-ray image in structure and shape. Die verschiedenen Strukturen des virtuellen Modells The different structures of the virtual model 3 3 können abwechselnd eingeblendet werden und dienen zur Orientierung bei der Navigation im 3D-Volumen can be displayed alternately and used as a guide when navigating in 3D volume 1 1 sowie zur Patientenkommunikation. as well as for patient communication.
  • [0083] [0083]
    Das 3D-Volumen The 3D volume 1 1 wird unter Verwendung des erfinderischen Verfahrens erzeugt. is generated using the inventive method. In einem ersten Schritt wird die dreidimensionale Röntgenaufnahme In a first step the three-dimensional X-ray is 2 2 des Unterkiefers the lower jaw 9 9 mit mehreren Datensätzen aus einer Datenbank verglichen, wobei die Datensätze Bilddaten von zentralen Objekten verschiedener Modalitäten mehrerer Patienten beinhalten. compared to multiple records from a database, wherein the data sets include image data from central objects of different arrangements of multiple patients. Ein einzelner Datensatz kann beispielsweise Röntgen-Bilddaten, MRT-Bilddaten, optische Bilddaten und Ultraschall-Bilddaten eines Unterkiefers oder des gesamten Kopfes enthalten. A single record may contain, for example, X-ray image data, MRI image data, optical image data and ultrasonic image data of a lower jaw or of the entire head. Dabei wird ein erster korrelierter Bereich Here, a first correlated area 10 10 , nämlich eine charakteristische Knochenstruktur des unteren Kieferknochens mit Datensätzen aus der Datenbank verglichen und ein Datensatz mit einem übereinstimmenden zweiten korrelierten Bereich in den Röntgen-Bilddaten ausgewählt. , Namely, comparing a characteristic bone structure of the lower jaw bone with records from the database and select a record with a matching second correlated area in the X-ray image data. Im zweiten Schritt wird anhand der MRT-Bilddaten, der dreidimensionalen optischen Bilddaten und Ultraschall-Bilddaten dieses ausgewählten Datensatzes aus der Datenbank das virtuelle Modell In the second step of the selected data record is determined from the MRI image data, the three-dimensional optical image data and ultrasonic image data from the database, the virtual model 3 3 des umgebenden Gewebes erzeugt. generates the surrounding tissue. Das virtuelle Modell The virtual model 3 3 wird in die dreidimensionale Aufnahme is in the three-dimensional image 2 2 eingeblendet. appears.
  • [0084] [0084]
    Die Bilddaten unterschiedlicher Modalitäten sind in den einzelnen Datensätzen der Datenbank korreliert zueinander abgelegt, so dass das virtuelle Modell The image data from different modalities are correlated in the individual database records stored each other so that the virtual model 3 3 positionsgenau in Überlagerung ergänzend zur dreidimensionalen Aufnahme positional accuracy in superimposition in addition to the three-dimensional image 2 2 eingeblendet wird. appears.
  • [0085] [0085]
    Ein dritter korrelierter Bereich A third area of ​​correlated 11 11 der MRT-Bilddaten aus dem ausgewählten Datensatz weist eine bekannte Lagebeziehung zum zweiten korrelierten Bereich der Röntgendaten dieses ausgewählten Datensatzes auf. MRI image data from the selected record has a known positional relationship to the second correlated area of ​​the X-ray data of this selected record.
  • [0086] [0086]
    Die korrelierten Bereiche können in mehrere Strukturgruppen unterteilt werden, wobei die Strukturgruppen Gruppen bestimmter Knochenstrukturen sein können, wie Gruppen von Kiefergelenk-Knochen The correlated areas can be divided into a plurality of structural groups, the atomic groups may be groups of particular bone structures, such as groups of TMJ bone 12 12 am hinteren Ende des Unterkiefers, Kieferwinkel of the lower jaw, jaw angle at the rear end 13 13 des Mandibula-Knochens the mandibular bone 14 14 oder Kinnvorsprung-Knochen or chin projection bone 15 15 am vorderen Ende Unterkiefers. the front end of the lower jaw.
  • [0087] [0087]
    Das erzeugte virtuelle Modell The virtual model generated 3 3 kann auch Strukturen umfassen, die einer Aufnahme einer dritten Modalität, wie eine dreidimensionale Ultraschallaufnahme oder eine dreidimensionale optische Aufnahme entsprechen. may also include structures that correspond to a receptacle of a third modality, such as a three-dimensional ultrasound image or a three-dimensional optical recording. Das Auffinden übereinstimmender korrelierter Bereichen zur Auswahl des passenden Datensatzes aus der Datenbank können herkömmliche Verfahren, wie Segmentierung der Bilddaten in der jeweiligen Modalität, Mustererkennung zum Auffinden ähnlicher korrelierter Bereiche, sowie Algorithmen, wie die Schwellwertbildung, Glättung und Rauschreduktion, angewandt werden. Finding matching correlated areas for selecting the appropriate record from the database, conventional techniques such as segmentation of the image data in the respective modality, pattern recognition for locating similar correlated areas, as well as algorithms, such as thresholding, smoothing and noise reduction, are applied. Bei der Segmentierung können aus den Bilddaten der Datenbank und aus der dreidimensionalen Aufnahme charakteristische Strukturen extrahiert werden, die als korrelierte Bereiche dienen können. In segmentation, characteristic structures can be extracted, which can serve as correlated areas from the image data of the database and from the three-dimensional image. Als korrelierte Bereiche in den Bilddaten unterschiedlicher Modalitäten können beispielsweise eine charakteristische Knochenstruktur des unteren Kieferknochens in den Röntgen-Bilddaten sowie das umliegende Weichgewebe dieses Kieferknochens in den MRT-Bilddaten dienen. As correlated areas in the image data of different modalities, for example, a characteristic bone structure of the lower jaw bone in the X-ray image data and the surrounding soft tissue of this jaw bone can be used in the MRI image data.
  • [0088] [0088]
    Das virtuelle Modell liefert dabei keine diagnostischen Informationen, sondern dient als Navigationshilfe oder zur Patientenkommunikation. The virtual model gives it no diagnostic information, but serves as a navigation aid or for patient communication.
  • [0089] [0089]
    Das virtuelle Modell kann auch unter Verwendung eines statistischen Modells, wie oben beschrieben, erzeugt werden. The virtual model may be generated as described above and using a statistical model. Dabei werden im ersten Schritt bestimmte charakteristische Strukturen aus den Bilddaten unter Verwendung eines Segmentierungsverfahrens extrahiert. Certain characteristic structures of the image data by using a segmentation method is extracted in the first step. Im zweiten Schritt können die extrahierten korrelierten Bereiche diskretisiert durch ein Gitternetz dargestellt werden, so dass bei m Gitterpunkten die Oberfläche durch einen Vektor von 3·m Elementen beschrieben werden kann. In the second step the extracted correlated areas can be represented by a discretized grid so that when m grid points the surface can be described by a vector of 3 x m elements. Anschließend werden mehrere Datensätze unterschiedlicher Objekte mit kombinierten Bilddaten verschiedener Modalitäten unter Verwendung einer Hauptkomponentenanalyse zerlegt. Subsequently, a plurality of records of different objects with different modalities combined image data are decomposed using a principal component analysis. Dadurch wird das statistische Modell erzeugt. Characterized the statistical model is generated. Zur Durchführung des erfinderischen Verfahrens liegt dieses statistische Modell bereits vor. To carry out the inventive process of this statistical model is already available. Die dreidimensionale Aufnahme bildet dann die Eingangsparameter und das virtuelle Modell die Ausgangswerte des statistischen Modells. The three-dimensional image then forms the input parameters and the virtual model of the output values ​​of the statistical model. Das erzeugte virtuelle Modell kann dann ergänzend zusammen mit der dreidimensionalen Aufnahme dargestellt werden, wodurch das virtuelle dreidimensionale dentale 3D-Volumen gebildet wird. The virtual model generated can be additionally displayed together with the three-dimensional image then, whereby the three-dimensional virtual dental 3D volume is formed.
  • [0090] [0090]
    Die The 2 2 zeigt ein Diagramm zur Darstellung des Aufbaus der Datenbank shows a diagram illustrating the structure of the database 20 20 . , Die Datenbank Database 20 20 umfasst mehrere Datensätze includes a plurality of records 21 21 und and 22 22 verschiedener Objekte, wie der Kiefer oder der gesamte Kopf mehrerer Patienten. various objects such as pine or the entire head of several patients. Der erste Datensatz enthält dabei drei unterschiedliche Bilddaten verschiedener Modalitäten, nämlich dreidimensionale Röntgen-Bilddaten The first record contains between three different image data of different modalities, namely three-dimensional X-ray image data 23 23 , MRT-Bilddaten , MRI image data 24 24 und dreidimensionale Ultraschall-Bilddaten and three-dimensional ultrasound image data 25 25 . , Der zweite Datensatz The second data set 22 22 enthält ebenfalls dreidimensionale Röntgen-Bilddaten also contains three-dimensional X-ray image data 26 26 , MRT-Bilddaten , MRI image data 27 27 und Ultraschall-Bilddaten and ultrasound image data 28 28 eines zweiten Objekts. a second object. Die Datenbank Database 20 20 kann dabei beliebig viele Datensätze enthalten. can contain any number of records. Die Bilddaten The image data 23 23 - 28 28 sind dabei korreliert zueinander abgelegt, wobei die einzelnen Bilddaten are stored correlated to each other, wherein the individual image data 23 23 - 28 28 eine bekannte Lagebeziehung zueinander aufweisen und mit korrelierten Bereichen versehen sind, die zueinander eine eindeutige Lagebestimmung der Bilddaten erlauben. are each have a known positional relationship, and provided with correlated areas to each other allows the unambiguous position determination of the image data. Solche korrelierten Bereiche können beispielsweise eine charakteristische Knochenstruktur Such correlation regions can, for example, a characteristic bone structure 10 10 des Kieferknochens, wie in the jawbone, as in 1 1 dargestellt, in den dreidimensionalen Röntgen-Bilddaten shown in the three-dimensional X-ray image data 23 23 und and 26 26 sowie das umgebende weiche Gewebe dieses Kieferknochens in den MRT-Bilddaten as well as the soft tissue surrounding the jaw bone in the MRT this image data 24 24 und and 27 27 sein. be. Im ersten Schritt des Verfahrens wird der erste korrelierte Bereich In the first step of the method, the first region is correlated 10 10 der dreidimensionalen Aufnahme the three-dimensional image 2 2 aus out 1 1 mit den dreidimensionalen Röntgen-Bilddaten with the three-dimensional X-ray image data 23 23 und and 26 26 unter Verwendung einer Mustererkennung verglichen. compared using pattern recognition. Ein Datensatz a record 21 21 oder or 22 22 wird anschließend ausgewählt, der einen übereinstimmende oder ähnlichen zweiten korrelierten Bereich in den Röntgen-Bilddaten is then selected having a matching or similar second correlated area in the X-ray image data 23 23 und and 26 26 aufweist. having. Anhand dieses ausgewählten Datensatzes wird dann anschließend das virtuelle Modell is then subsequently uses this selected record the virtual model 3 3 erstellt. created. Die Bestandteile des virtuellen Modells The components of the virtual model 3 3 sind dann durch die jeweiligen Bilddaten der zweiten und dritten Modalität, nämlich die MRT-Bilddaten are then passed through the respective image data of the second and third modality, namely the MRI image data 24 24 und Ultraschall-Bilddaten and ultrasound image data 25 25 des ersten Datensatzes the first data set 21 21 oder durch die Bilddaten or by the image data 27 27 , . 28 28 des zweiten Datensatzes the second data set 22 22 , sowie eventuell durch die zusätzlichen Bilddaten der ersten Modalität, nämlich Röntgen-Bilddaten , As well as possibly from the additional image data of the first modality, namely X-ray image data 23 23 und and 26 26 , gebildet. , educated. Das Verwenden der Bilddaten erster Modalität Using the image data first modality 23 23 und and 26 26 zur Erzeugung des virtuellen Modells for generating the virtual model 3 3 ist vorteilhaft, falls die Bilddaten is advantageous if the image data 23 23 und and 26 26 erster Modalität des ausgesuchten Datensatzes first modality of the selected record 21 21 oder or 22 22 einen größeren Objektbereich umfassen als die dreidimensionale Aufnahme a larger object region include, as the three-dimensional image 2 2 ersten Modalität. first modality.
  • [0091] [0091]
    Die korrelierten Bereiche der Bilddaten The correlation regions of the image data 23 23 bis to 28 28 sind in verschiedene Strukturgruppen bestimmter Knochenstrukturen unterteilt. are divided into different groups structure of certain bone structures. Eine erste Strukturgruppe von Kiefergelenk-Knochen, wie in A first structure group of TMJ bone, as in 1 1 dargestellt, sind in einem ersten Datensatz shown, in a first data 29 29 abgelegt. stored. Eine zweite Strukturgruppe von Kieferwinkel-Knochen des Mandibular-Knochens, wie in A second group of structure angle of the jaw-bone of the mandibular bone, as in 1 1 dargestellt, sind in einem zweiten Datensatz shown, in a second data 30 30 abgelegt. stored. Eine dritte Strukturgruppe von Kinnvorsprung-Knochen A third group of structure chin projection bone 15 15 , wie in , as in 1 1 dargestellt, sind in einem dritten Datensatzes illustrated, in a third data record 31 31 abgelegt. stored. Weitere Strukturgruppen könnten beispielsweise Zähne, Kieferknochen, Nasenbein und Kiefergelenke sein. Further structural groups could, for example, teeth, jaw bone, nasal bone and jaw joints. Die korrelierten Bereiche in den Bilddaten The correlated areas in the image data 23 23 bis to 28 28 können computergestützt automatisch oder durch den Benutzer den Datensätzen can computerized automatically or by the user the records 29 29 , . 30 30 oder or 31 31 der einzelnen Strukturgruppen zugewiesen werden. the individual structural groups are assigned. Die korrelierten Bereiche können also computergestützt als ein bestimmter Typ von Knochenstrukturen identifiziert werden und einen entsprechenden Datensatz The correlated areas can thus be computerized identified as a particular type of bone structures and a corresponding record 29 29 , . 30 30 oder or 31 31 zugeordnet werden oder die korrelierten Bereiche werden durch den Benutzer visuell identifiziert und einem Datensatz be assigned or correlated areas are visually identified by the user and a record 29 29 , . 30 30 oder or 31 31 der Strukturgruppen zugeordnet. groups of the structure assigned.
  • [0092] [0092]
    Die The 3a 3a zeigt detailliert die dreidimensionalen Röntgen-Bilddaten showing in detail the three-dimensional X-ray image data 23 23 des ersten Datensatzes the first data set 21 21 aus out 2 2 , wobei der gestichelt dargestellte zweite korrelierte Bereich Wherein the stippled area shown second correlated 32 32 eine charakteristische Knochenstruktur am hinteren Ende des unteren Kieferknochens ist. is a characteristic bone structure at the rear end of the lower jaw bone. Bei der computergestützten Auswahl der Datensätze in der Datenbank In computer-aided selection of records in the database 20 20 wird der zweite korrelierte Bereich is the second correlated area 32 32 mit dem ersten korrelierten Bereich correlated with the first region 10 10 der dreidimensionalen Aufnahme the three-dimensional image 2 2 aus out 1 1 unter Verwendung von Mustererkennung verglichen. compared using pattern recognition.
  • [0093] [0093]
    Bei der Auswahl des passenden Datensatzes aus der Datenbank handelt es sich um ein Optimierungsproblem. When selecting the appropriate record from the database is an optimization problem. Es wird dann beispielsweise ein mittlerer quadratischer Abstand zwischen den einzelnen Gitterpunkten der Datensätze aus der Datenbank und aus den aufgenommenen Bilddaten gebildet. a mean square distance between the individual grid points of the data sets from the database and from the captured image data is then formed, for example. Der Datensatz aus der Datenbank, bei dem dieser Abstand minimal ist, wird dann ausgewählt. The record from the database in which this distance is minimum is then selected.
  • [0094] [0094]
    Die The 3b 3b zeigt die MRT-Bilddaten shows the MRI image data 24 24 des ersten Datensatzes the first data set 21 21 in der Datenbank in the database 20 20 aus out 2 2 , wobei weiches Gewebe, wie unterschiedliche Muskelgruppen Wherein soft tissues such as different muscle groups 40 40 , Gehirngewebe , Brain tissue 41 41 sowie unterschiedliche Hautschichten and different skin layers 42 42 , gut sichtbar ist und hartes Gewebe, wie die Knochenstrukturen und Zähne aus Is clearly visible and hard tissue such as bone structures and teeth 3a 3a auch wegen des geringeren Wassergehalts kaum sichtbar sind. are barely visible because of the lower water content. Der dritte gestrichelt dargestellte korrelierte Bereich The third area illustrated by dashed lines correlated 43 43 der MRT-Bilddaten MRI image data 24 24 ist das umgebende weiche Gewebe der charakteristischen Knochenstruktur des zweiten korrelierten Bereichs is the soft tissue surrounding the bone structure characteristic of the second correlated area 32 32 , so dass zwischen den zweiten korrelierten Bereich So that between the second correlated area 32 32 und dem dritten korrelierten Bereich and the third area correlated 43 43 eine festgelegte Lagebeziehung besteht. a fixed positional relationship is. Der Objektbereich der dreidimensionalen Aufnahme The object area of ​​the three-dimensional image 2 2 aus out 1 1 , der lediglich den unteren Kieferknochen umfasst, unterscheidet sich erheblich vom Objektbereich des erzeugten virtuellen Modells Which includes only the lower jawbone, is significantly different from the object portion of the virtual model generated 3 3 aus out 1 1 , der den kompletten Kopf des Patienten umfasst. Which covers the entire head of the patient.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    3D-Volumen; 3D volume; Objektdarstellung object representation
    2 2
    dreidimensionale Aufnahme three-dimensional image
    3 3
    virtuelles Modell virtual model
    4 4
    weiches Gewebe soft tissue
    5 5
    Kieferknochen jawbone
    6 6
    Oberkiefer upper jaw
    7 7
    Nasenknochen nasal bone
    8 8th
    Augenhöhlen eye sockets
    9 9
    Unterkiefer lower jaw
    10 10
    Knochenstruktur, korrelierter Bereich Bone structure of correlated area
    11 11
    ein korrelierter Bereich a correlated range
    12 12
    Kiefergelenk-Knochen TMJ bone
    13 13
    Kieferwinkel mandibular angle
    14 14
    Mandibula-Knochens Mandibular bone
    15 15
    Kinnvorsprung-Knochen Chin projection bone
    20 20
    Datenbank Database
    21 21
    Datensatz record
    22 22
    Datensatz record
    23 23
    Röntgen-Bilddaten X-ray image data
    24 24
    MRT-Bilddaten MRI image data
    25 25
    Ultraschall-Bilddaten Ultrasound image data
    26 26
    dreidimensionale Röntgen-Bilddaten three-dimensional X-ray image data
    27 27
    MRT-Bilddaten MRI image data
    28 28
    Ultraschall-Bilddaten Ultrasound image data
    29 29
    Datensatz erster Strukturgruppe Record first structure group
    30 30
    Datensatz zweiter Strukturgruppe Record second structure group
    31 31
    Datensatz dritter Strukturgruppe Record third structural group
    32 32
    ein korrelierter Bereich a correlated range
    40 40
    Muskelgruppen muscle groups
    41 41
    Gehirngewebe brain tissue
    42 42
    Hautschichten skin layers
    43 43
    ein korrelierter Bereich a correlated range
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • [0095] [0095]
    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
  • [0096] [0096]
    • DE 19952962 B4 [0003] DE 19952962 B4 [0003]
    • DE 19924291 C1 [0004] DE 19924291 C1 [0004]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur Cited non-patent literature
  • [0097] [0097]
    • ”A 3D statistical shape model of the pelvic bone for segmentation”, Proceedings of SPIE – Volume 5370 Medical Imaging 2004, pp. "A 3D statistical shape model of the pelvic bone for segmentation", Proceedings of SPIE - Volume 5370 Medical Imaging 2004, pp. 1341–1351, Mai 2004 [0005] 1341-1351, May 2004 [0005]
    • ”Automatic segmentation of mandibles in low-dose CT-data”, Int. "Automatic segmentation of mandibles in low-dose CT-data", Int. J. Computer Assisted Radiology and Surgery, 1(1), pp. J. Computer Assisted Radiology and Surgery, 1 (1), pp. 393–395, 2006 [0005] 393-395, 2006 [0005]
    • ”Atlas-based 3D-Shape Reconstruction from X-Ray Images,” icpr, vol. "Atlas-based 3D-Shape Reconstruction from X-ray images," ICRP, vol. 1, pp. 1, pp. 371–374, 18th International Conference an Pattern Recognition (ICPR'06) Volume 1, 2006 [0005] 371-374, 18th International Conference on Pattern Recognition (ICPR'06) Volume 1, 2006 [0005]

Claims (16)

  1. Verfahren zur Erzeugung einer virtuellen dentalen Objektdarstellung ( A method for generating a virtual dental object representation ( 1 1 ) ausgehend von einer Aufnahme ( ) Starting (from a receiving 2 2 ) erster Modalität zumindest eines Teils eines dentalen Objektes, dadurch gekennzeichnet , dass unter Anwendung eines Transformationsverfahrens auf die Aufnahme ( ) First-modality at least a portion of a dental object, characterized in that (using a transformation method to the recording 2 2 ) ein das dentale Objekt oder einen Teil davon überlagerndes oder ein an das dentale Objekt oder einen Teil davon angrenzendes virtuelles Modell ( ) A, the dental object or a portion thereof overlying or a dental to the object or a portion thereof adjacent virtual model ( 3 3 ) erzeugt wird, das eine von der Aufnahme ( ) Is generated, one (of the receptacle 2 2 ) unterscheidende Zusatzinformation zu dem dentalen Objekt aufweist, wobei das virtuelle Modell ( has) distinguishing suffix information to the dental object, said virtual model ( 3 3 ) die Aufnahme ( ) The receptacle ( 2 2 ) ergänzt und zusammen mit dieser die virtuelle dentale Objektdarstellung ( ) Complements and (along with the virtual dental object representation 1 1 ) bildet. ) Forms.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Transformationsverfahren unter Anwendung eines statistischen Modells des dentalen Objektes abläuft, wobei eine Auswahl einer Instanz des statistischen Modells einer Transformation von Bilddaten der ersten Modalität ( A method according to claim 1, characterized in that the transformation process takes place under application of a statistical model of the dental object, wherein a selection of an instance of the statistical model of a transformation of image data of the first modality ( 23 23 , . 26 26 ) in virtuelle Bilddaten entspricht, die anatomische Strukturen umfassen. ) Corresponds to virtual image data including anatomical structures.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl einer Instanz des statistischen Modells eine Transformation von Bilddaten der ersten Modalität ( A method according to claim 2, characterized in that the selection of an instance of the statistical model (a transformation of image data of the first modality 23 23 , . 26 26 ) in Bilddaten ( ) (In image data 24 24 , . 27 27 , . 25 25 , . 28 28 ) mindestens einer weiteren Modalität oder in kombinierte Bilddaten der ersten und mindestens einer weiteren Modalität beschreibt, wobei unter Anwendung des statistischen Modells das virtuelle Modell ( ) Describes at least one further modality or in combined image data of the first and at least one other modality, wherein (the virtual model using the statistical model 3 3 ) erzeugt wird, das in seiner Form und Ausgestaltung den Bilddaten der mindestens einen weiteren Modalität oder den kombinierten Bilddaten der ersten und der mindestens einen weiteren Modalität ähnlich ist. ) Is produced which is similar to the image data of at least one other modality or the combined image data of the first and at least one further modality in its shape and configuration.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des statistischen Modells aus den Bilddaten ( The method of claim 2 or 3, characterized in that (for the generation of the statistical model from the image data 23 23 , . 24 24 , . 25 25 , . 26 26 , . 27 27 , . 28 28 ) unterschiedlicher Modalität unter Verwendung eines Segmentierungsverfahrens charakteristische anatomische Strukturen ( ) Of different modality using a segmentation method characteristic anatomical structures ( 32 32 , . 11 11 ) extrahiert werden, wobei die extrahierten anatomischen Strukturen ( are extracted), said extracted anatomical structures ( 32 32 , . 11 11 ) in den Bilddaten ( ) (In the image data 23 23 , . 24 24 , . 25 25 , . 26 26 , . 27 27 , . 28 28 ) unterschiedlicher Modalität unter Verwendung einer Hauptkomponentenanalyse in mehrere Basisvektoren zerlegt werden und damit das statistische Modell der anatomischen Strukturen ( ) Of different modality using a principal component analysis are broken down into a plurality of base vectors and the statistical model of the anatomical structures ( 32 32 , . 11 11 ) erzeugt wird, wobei bei der Anwendung des statistischen Modells charakteristische anatomische Strukturen ( ) Is generated, characteristic anatomical structures (in the application of the statistical model 10 10 ) aus der Aufnahme ( ) (Borrowing 2 2 ) extrahiert werden und diese Strukturen ( ) Are extracted, and these structures ( 10 10 ) iterativ an das statistische Modell der Strukturen ( ) Iteratively (in the statistical model of the structures 32 32 , . 11 11 ) in den Bilddaten ( ) (In the image data 23 23 , . 24 24 , . 25 25 , . 26 26 , . 27 27 , . 28 28 ) angepasst werden, so dass dadurch das virtuelle Modell ( ) Can be adjusted, so that thereby the virtual model ( 3 3 ) erzeugt wird. ) is produced.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die extrahierten anatomischen Strukturen ( A method according to claim 4, characterized in that the extracted anatomical structures ( 10 10 , . 32 32 , . 11 11 ) über ein Gitternetz diskretisiert werden. ) Are discretized on a grid.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Transformationsverfahren auf der Anwendung einer Datenbank ( A method according to claim 1, characterized in that the transformation method (the application on a database 20 20 ) umfassend mehrere Datensätze ( ) Comprising a plurality of records ( 21 21 , . 22 22 ) von jeweils einem dentalen Objekt mit dentalen Bilddaten ( ) Of each object with a dental dental image data ( 23 23 , . 24 24 , . 25 25 , . 26 26 , . 27 27 , . 28 28 ) beruht, wobei die Datenbank ( ) Based wherein the database ( 20 20 ) mehrere Datensätze ( ) Multiple records ( 21 21 , . 22 22 ) verschiedener dentaler Objekte umfasst, wobei jeder Datensatz ( includes) of different dental objects, each record ( 21 21 , . 22 22 ) erste Bilddaten ( ) First image data ( 23 23 , . 26 26 ) und mindestens zweite Bilddaten ( ) And at least second image data ( 24 24 , . 25 25 , . 27 27 , . 28 28 ) enthält, wobei die ersten Bilddaten ( ), Wherein the first image data ( 23 23 , . 26 26 ) mit der ersten Modalität und die zweiten Bilddaten ( ) (With the first modality and the second image data 24 24 , . 25 25 , . 27 27 , . 28 28 ) mit einer weiteren Modalität erzeugt werden. ) Are generated with another modality.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, 3, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass, die Bilddaten ( The method of claim 2, 3, 4 or 6, characterized in that, the image data ( 23 23 , . 24 24 , . 25 25 , . 26 26 , . 27 27 , . 28 28 ) unterschiedlicher Modalitäten dreidimensionale Röntgen-Bilddaten ( ) Different modalities three-dimensional X-ray image data ( 23 23 , . 26 26 ) und/oder MRT-Bilddaten ( () And / or MRI image data 24 24 , . 27 27 ) und/oder Ultraschall-Bilddaten ( () And / or ultrasound image data 25 25 , . 28 28 ) und/oder dreidimensionale optische Bilddaten sind. ) And / or three-dimensional optical image data.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddaten ( The method of claim 6 or 7, characterized in that the image data ( 23 23 , . 24 24 , . 25 25 , . 26 26 , . 27 27 , . 28 28 ) verschiedener Modalitäten in der Datenbank ( ) Of various modalities in the database ( 20 20 ) mit Korrelationsdaten über korrelierte Bereiche ( ) With correlation data (via correlated areas 32 32 , . 11 11 ) versehen sind, wobei die Korrelationsdaten die Abmessungen und die Anordnung dieser korrelierten Bereiche ( ) Are provided, wherein the correlation data, the dimensions and the arrangement of these correlation regions ( 32 32 , . 11 11 ) in den Bilddaten ( ) (In the image data 23 23 , . 24 24 , . 25 25 , . 26 26 , . 27 27 , . 28 28 ) enthalten, wobei in der Aufnahme ( ), Where (in the receptacle 2 2 ) erster Modalität ein erster korrelierter Bereich festgelegt wird, wobei die Datenbank ( ) First modality, a first correlated area is determined, wherein the database ( 20 20 ) nach einem Datensatz ( ) (For a record 21 21 , . 22 22 ) mit einem nahezu übereinstimmenden zweiten korrelierten Bereich in den Bilddaten erster Modalität ( ) With a nearly matching second correlated area (in the image data first-modality 24 24 , . 27 27 ) durchsucht wird und ein passender Datensatz ausgewählt wird, wobei anhand dieses ausgewählten Datensatzes das virtuelle Modell ( ) Is searched and a matching record is selected, said virtual model (with reference to this selected data record 3 3 ) erzeugt wird, das in seiner Form und Struktur mindestens den Bilddaten zweiter Modalität ( ) Is produced which at least the image data of the second modality (in its form and structure 23 23 , . 24 24 ) und/oder den Bilddaten dritter Modalität ( ) And / or the image data of the third modality ( 25 25 , . 28 28 ) des ausgewählten Datensatzes entspricht. ) Of the selected data set corresponds.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die korrelierten Bereiche ( A method according to claim 8, characterized in that the correlation regions ( 32 32 , . 11 11 ) in den Bilddaten ( ) (In the image data 23 23 , . 24 24 , . 25 25 , . 26 26 , . 27 27 , . 28 28 ) enthaltene, übereinstimmende oder komplementäre Gewebestrukturen sind. ) Given by, matching or complementary tissue structures.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die korrelierten Bereiche ( Method according to one of claims 6 to 9, characterized in that the correlation regions ( 32 32 , . 11 11 ) katalogisiert sind und in verschiedene Strukturgruppen ( ) Are cataloged and (in different structural groups 5 5 , . 7 7 , . 8 8th , . 40 40 , . 41 41 , . 42 42 ) unterteilt sind. ) Are divided.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der korrelierte Bereich ( Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that said correlated area ( 10 10 ) in den dreidimensionale Röntgen-Bilddaten ( ) (In the three-dimensional X-ray image data 23 23 , . 26 26 ) eine Knochenstruktur ( ) A bone structure ( 10 10 ) ist und der korrelierte Bereich ( ) And the correlated region ( 11 11 ) in den MRT-Bilddaten ( ) (In the MRI image data 24 24 , . 27 27 ) weiches Gewebe ( ) Soft tissue ( 11 11 ) ist, das diese Knochenstruktur ( ), The (these bone structure 10 10 ) umgibt. ) Surrounds.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die korrelierten Bereiche ( Method according to one of claims 6 to 11, characterized in that the correlation regions ( 23 23 , . 24 24 , . 25 25 , . 26 26 , . 27 27 , . 28 28 ) unter Verwendung eines Segmentierungsverfahrens aus den Bilddaten ( ) (Using a segmentation method from the image data 23 23 , . 24 24 , . 25 25 , . 26 26 , . 27 27 , . 28 28 ) extrahiert werden. ) Are extracted.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Oberflächen der korrelierten Bereiche ( A method according to any one of claims 6 to 12, characterized in that surfaces of the correlated areas ( 23 23 , . 24 24 , . 25 25 , . 26 26 , . 27 27 , . 28 28 ) durch ein Gitternetz diskretisiert werden. ) Are discretized by a grid.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erzeugte virtuelle Modell ( A method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the virtual model generated ( 3 3 ) in die Aufnahme ( ) Into the receptacle ( 2 2 ) eingeblendet wird und mittels einer Anzeigevorrichtung in Überlagerung mit der Aufnahme ( ) Is displayed and (by means of a display device in superposition with the receptacle 2 2 ) dargestellt wird. ) is pictured.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des erzeugten virtuellen Modells ( Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that the volume of the virtual model generated ( 3 3 ) größer als das Volumen der Aufnahme ( ) Is greater than the volume of the receptacle ( 2 2 ) ist. ) Is.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das virtuelle Modell ( A method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the virtual model ( 3 3 ) zur Abgrenzung von der Aufnahme ( ) (For the delimitation of the receiving 2 2 ) kenntlich gemacht wird, indem das virtuelle Modell ( ) Is indicated by the virtual model ( 3 3 ) farblich oder durch Schattierungen hervorgehoben wird. ) Is highlighted in color or shades.
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