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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Anzeigen von digitalen medizinischen Bildern.
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Bildgebende medizinische Verfahren, wie z.B. Computertomographie oder Magnetresonanztomographie, werden heutzutage in zunehmendem Maße am Computer vorgenommen. Die aufgenommenen Bilder werden hierbei in Form von digitalen Bilddatensätzen erzeugt und bearbeitet. Auch die Befundung, d.h. die Untersuchung der Bilder nach medizinisch relevanten Befunden, findet in zunehmendem Maße am Bildschirm statt.
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Bildgebende Modalitäten wie z.B. ein Computertomograph liefern Datensätze von einer Vielzahl von Körperregionen sowie für eine Vielzahl von (medizinischen) Fragestellungen. Zur Befundung werden diese Datensätze üblicherweise – abhängig von der abgebildeten Körperregion und Fragestellung, aber auch abhängig von individuellen Präferenzen des befundenden Radiologen – auf unterschiedliche Art und Weise bearbeitet und angezeigt. Zum Beispiel werden Bilder des Abdomen üblicherweise mit einer sogenannten Weichteilfensterung erzeugt, Bilder der Lunge mit sogenannter Lungenfensterung, etc. Als „Fensterung“ (oder kurz: „Fenster“) wird hierbei eine bestimmte Abbildung der ursprünglichen Bildwerte des Bilddatensatzes – beispielsweise der Röntgenabschwächungswerte eines Computertomogramms in Hounsfield-Einheiten (HE) – auf Grau- oder Farbwerte bezeichnet. Im Zuge der Fensterung wird dabei regelmäßig die zur Verfügung stehende Grau- oder Farbwertpalette nur einem begrenzten Ausschnitt des gesamten Bildwertbereichs zugeordnet. Beispielsweise werden in einem CT-Lungen-Fenster typischerweise 40 bis 100 Graustufen einem Abschwächungsbereich mit einer Weite von 1500 HE und einem Zentrum bei etwa –650 HE zugeordnet. Durch die Fensterung werden bestimmte Gewebetypen (beispielsweise Lungengewebe) stark konstrastierend dargestellt, während andere Gewebetypen (beispielsweise Knochen) mit schwachem Kontrast erscheinen oder ganz ausgeblendet werden.
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Je nach Fragestellung können ein einziger Bilddatensatz betrachtet oder auch verschiedene Bilddatensätze zum Vergleich angezeigt werden, z.B. bei Verlaufskontrollen. Des Weiteren besteht bisweilen auch das Bedürfnis, ein und denselben Bilddatensatz mehrfach in jeweils unterschiedlicher Weise darzustellen, beispielsweise um diesen Bilddatensatz unter verschiedenen Fragestellungen zu analysieren. Insgesamt gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten der Darstellung und Anordnung der Bilddatensätze auf dem Bildschirm. Ein wesentliches Problem bei der Herstellung von Befundungssystemen liegt daher darin, für die Darstellung der Bilddatensätze größtmögliche Diversität und Flexibilität bei gleichzeitig guter Handhabbarkeit zu gewährleisten.
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Ein herkömmlicher Ansatz zur Lösung dieses Problems ist das sogenannte vorlagenbasierte Konzept. Die Art, wie die Bilddaten bearbeitet und auf dem Bildschirm angeordnet und angezeigt werden, wird hierbei durch einen Vorlagendatensatz (auch als „Layout“ oder „Template“ bezeichnet) gespeichert, der von dem Anwender für die Anzeige eines jeden Bilddatensatzes aus einem Vorlagenverzeichnis auszuwählen ist. Dieser Ansatz ermöglicht eine besonders große Flexibilität der Darstellung. Insbesondere bieten übliche vorlagenbasierte Befundungssysteme dem individuellen Anwender regelmäßig die Möglichkeit, anwenderindividuelle Layouts nach seinen eigenen Präferenzen zu gestalten. Um die Vielzahl möglicher Anordnungen und Darstellungen von medizinischen Bilddaten effektiv nutzen zu können, bedarf es aber einer entsprechenden Vielzahl von verschiedenen Layouts. Dies schränkt die Handhabbarkeit eines vorlagenbasierten Befundungssystems ein, da der Anwender ab einer gewissen Menge an Layouts regelmäßig den Überblick verliert.
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Ein alternativer Ansatz ist das regel- oder voreinstellungsbasierte Konzept. Ein nach diesem Ansatz aufgebautes Befundungssystem enthält üblicherweise ebenfalls Vorlagen (Layouts), die klassischerweise allerdings nur die Anordnung der Anzeigebereiche (Segmente) auf dem Bildschirm regeln. Ein solches Layout legt z.B. fest, dass drei große Segmente auf einem rechten Monitor und sechs kleine Segmente auf einem linken Monitor des Befundungssystems angezeigt werden.
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Zusätzlich zu den Layouts sind nach dem voreinstellungsbasierten Konzept eine Anzahl von Voreinstellungsdatensätzen (auch als „Preset“ bezeichnet) vorhanden, die festlegen, wie ein bestimmter Bilddatensatz bearbeitet und in dem gewählten Layout angezeigt wird. Ein solches Preset umfasst üblicherweise mindestens eine Regel oder Bedingung, die festlegt, auf welche Art(en) von Bilddatensätzen der Preset anwendbar ist, sowie mindestens eine Anweisung, die festlegt, wie die entsprechenden Bilddatensätze bearbeitet und angezeigt werden sollen. Ein Preset, der nach Maßgabe seiner Regel beispielsweise auf Bilddatensätze der Lunge anzuwenden ist, legt durch die zugehörigen Anweisungen beispielsweise fest, dass entsprechende Bilddatensätze mittels einer Maximum Intensitätsprojektion (MIP) unter Anwendung eines Lungenfensters dargestellt werden. Ein anderer exemplarischer Preset, der nach Maßgabe seiner Regel auf Bilddatensätze der Leber anzuwenden ist, kann durch seine Anweisungen festlegen, dass entsprechende Bilddatensätze mittels einer multiplanaren Rekonstruktion (MPR) im Weichteilfenster dargestellt werden.
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Nach dem voreinstellungsbasierten Konzept sind die Layouts somit unabhängig von der Art der anzuzeigenden Bilddaten. Das voreinstellungsbasierte Konzept kommt somit mit vergleichsweise wenigen Layouts aus, die in der Regel von dem Anwender aktiv ausgewählt werden können. Die preset-gesteuerte Bearbeitung und Anzeige der Bilddaten vollzieht sich dagegen automatisch, d.h. ohne Interaktion mit dem Benutzer. Ein solches Befundungssystem ist daher vergleichsweise übersichtlich und einfach handhabbar. Das voreinstellungsbasierte Konzept hat aber den Nachteil, dass es vergleichsweise unflexibel ist. Insbesondere wird aufgrund der Voreinstellungen ein und derselbe Datensatz stets in gleicher Weise dargestellt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anzeigen von digitalen medizinischen Bildern sowie ein zugehöriges System anzugeben, das hochgradig flexibel, dennoch aber einfach handhabbar ist.
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Bezüglich des Verfahren zum Anzeigen von digitalen medizinischen Bildern wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bezüglich eines zugehörigen Systems wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 6. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Verfahrensgemäß wird auf einem Bildschirm eine Anzeigeoberfläche erzeugt, innerhalb der eine Mehrzahl von (zweidimensionalen) Bildern darstellbar sind, die auf einem medizinischen Bilddatensatz, z.B. einem mittels Computertomographie gewonnenen Tomogramm basieren, die also aus dem letztgenannten Bilddatensatz abgeleitet sind. Die Anzeige ein und desselben Bilddatensatzes kann dabei auch in Form von mehreren abgeleiteten Bildern, beispielsweise mehreren Schnittbildern ein- und desselben Tomogramms erfolgen. Diese Bilder werden dabei aus dem zugrundeliegende Bilddatensatz nach Maßgabe mindestens einer Anweisung erstellt, die in einem Voreinstellungsdatensatz (nachfolgend auch als „Preset“ bezeichnet) hinterlegt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren baut also auf dem vorstehend beschriebenen regel- oder voreinstellungsbasierten Konzept auf.
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Abweichend von herkömmlichen voreinstellungsbasierten Anzeigeverfahren werden im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens aber „multiple Presets“ eingesetzt, die bei mehrfacher Anzeige ein und denselben Bilddatensatzes auf dem Bildschirm eine unterschiedliche Darstellung dieses Bilddatensatzes, d.h. die Ableitung unterschiedlicher Bilder hervorrufen können. Konkret wird beim ersten Darstellen des Bilddatensatzes auf dem Bildschirm ein erster Anweisungssatz herangezogen, d.h. auf den Bilddatensatz verwendet, während bei einem erneuten Darstellen desselben Bilddatensatzes auf dem Bildschirm ein weiterer Anweisungssatz herangezogen, also auf den Bilddatensatz angewendet wird. Jeder „Anweisungssatz“ kann eine einzelne Anweisung oder mehrere gemeinsam angewendete Anweisungen enthalten.
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Im Rahmen der Erfindung gibt es grundsätzlich zwei verschiedene, von der Wirkung her aber äquivalente Umsetzungsvarianten für die „multiplen Presets“.
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In einer ersten Umsetzungsvariante sind der erste und der oder jeder weitere Anweisungssatz in jeweils verschiedenen Presets enthalten. In dieser Umsetzungsvariante gibt es also „primäre“ Presets, „sekundäre“ Presets, sowie gegebenenfalls weiter nachrangige Presets, deren Regeln oder Bedingungen insoweit identisch sind, dass diese Preset stets auf dieselbe Art von Bilddatensätzen anwendbar sind. Jeder dieser Presets wird andererseits aber nur bei der – dem Rang des Presets entsprechend – n-maligen (n = 1, 2,... Anzeige desselben Bilddatensatzes auf dem Bildschirm herangezogen. So werden „primäre“ Presets nur bei der ersten Anzeige des Bilddatensatzes herangezogen, „sekundäre“ Presets nur bei der zweiten Anzeige desselben Bilddatensatzes, gegebenenfalls vorhandene „tertiäre“ Presets nur bei der dritten Anzeige desselben Bilddatensatzes, etc.
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In der zweiten Umsetzungsvariante sind der erste und der oder jeder weitere Anweisungssatz in ein und demselben Preset enthalten. Jedes Preset kann also eine Kaskade von Anweisungssätzen enthalten, von denen der erste (primäre) Anweisungssatz nur bei der ersten Anzeige des Bilddatensatzes herangezogen wird, der zweite (sekundäre) Anweisungssatz des Presets nur bei der zweiten Anzeige desselben Bilddatensatzes, ein gegebenenfalls vorhandener dritter Anweisungssatz nur bei der dritten Anzeige desselben Bilddatensatzes, etc.
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Bei beiden Umsetzungsvarianten kann der gleiche Bilddatensatz mehrfach auf der Anzeigeoberfläche dargestellt werden, wobei jede Darstellung des Bilddatensatzes automatisch unterschiedlich erfolgt.
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In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens enthält das oder jedes Preset einen Regelsatz (oder Bedingungssatz), anhand von welchem bestimmbar ist, ob der Preset auf einen gegebenen Bilddatensatz anwendbar ist. Dieser Regelsatz, der eine einzelne Regel oder mehrere in Kombination geprüfte Regeln umfassen kann, spezifiziert hierbei insbesondere eine Modalität, ein DICOM-Attribut und/oder ein Protokoll. Die oder jede derartige Regel hat zur Folge, dass der Preset nur dann auf den Bilddatensatz angewendet wird, wenn der Bilddatensatz von der spezifizierten Modalität erzeugt wurde bzw. wenn dem Bilddatensatz das spezifizierte DICOM-Attribut zugeordnet ist bzw. wenn der Bilddatensatz dem spezifizierten Protokoll unterliegt. Zur Prüfung, ob ein Preset auf einen bestimmten Bilddatensatz anwendbar ist, wird hierbei insbesondere die oder jede Regel des Presets mit entsprechenden Angaben in einem Datenkopf (Header) des Bilddatensatzes verglichen.
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In einer zweckmäßigen Verfeinerung des Verfahrens enthält der Regelsatz des oder jedes Presets mindestens eine weitere Regel, die einen Aufnahmeparameter, eine Aufnahmeart, einen Rekonstruktionsparameter, eine Organregion, eine Kontrastphase, Orientierung, Alter, Geschlecht und/oder Gewicht eines dem Bilddatensatz zugehörigen Patienten, eine anatomische Landmarke, eine Rauscheigenschaft und/oder eine Histogrammeigenschaft spezifiziert. Der Preset wird dabei wiederum nur dann auf den Bilddatensatz angewendet, wenn der Bilddatensatz auch die oder jede weitere Regel erfüllt, insbesondere wenn der Bilddatensatz unter Verwendung des spezifizierten Aufnahmeparameters bzw. der spezifizierten Aufnahmeart bzw. dem spezifizierten Rekonstruktionsparameter erstellt wurde bzw. wenn der Bilddatensatz die spezifizierte Kontrastphase bzw. Patientenorientierung bzw. anatomische Landmarke abbildet bzw. wenn der dem Bilddatensatz zugehörige Patient das spezifizierte Alter, Geschlecht und/oder Gewicht hat bzw. wenn der Bilddatensatz die spezifizierte Rauscheigenschaft oder Histogrammeigenschaft aufweist.
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Jede Anweisung spezifiziert vorzugsweise einen auf den Bilddatensatz anzuwendenden Filter, eine Filtereinstellung, eine auf den Bilddatensatz anzuwendende Maske und/oder ein zusammen mit dem Bilddatensatz anzuzeigendes Grafikelement.
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In zweckmäßiger Weiterbildung des Verfahrens kann der oder jeder Anweisungssatz zusätzlich Angaben zur Steuerung des Bildtextes, zur Belegung einer oder mehrerer Funktionstasten auf der Anzeigeoberfläche und/oder Angaben zur Steuerung einer manuellen oder automatischen Nachverarbeitung des Bilddatensatzes enthalten.
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Die Angaben zur Steuerung des Bildtextes können beispielsweise die Auswahl, Anordnung und/oder Formatierung von anzuzeigenden Texten definieren, die in dem Bilddatensatz – insbesondere als Meta-Daten in dem Header des Bilddatensatzes – enthalten sind. Zusätzlich oder alternativ können die Angaben zur Steuerung des Bildtextes einen oder mehrere Textbausteine (oder Links auf solche Textbausteine) enthalten, die infolge der Anweisung zusammen mit den aus dem Bilddatensatz erzeugten Bildern angezeigt werden.
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Die Angaben zu Steuerung der manuellen Nachverarbeitung der Bilddaten können beispielsweise durch einen anzuzeigenden Text (oder einen Verweis, d.h. Link auf einen solchen Text) gebildet sein, der den Anwender über die an den Bilddaten manuell vorzunehmenden Bearbeitungsschritte unterrichtet. Solche Texte werden infolge der Anweisung zusammen mit den aus dem Bilddatensatz erzeugten Bildern angezeigt. Durch einen derartigen Text kann der Anwender beispielsweise dazu angeleitet werden, bestimmte Elemente aus der VR-Darstellung entfernen, welche die Betrachtung eines gewünschten Objekts regelmäßig behindern.
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Die Angaben zur Steuerung der automatischen Nachverarbeitung der Bilddaten können beispielsweise die Bereiche einer gegebenenfalls aus dem Bilddatensatz abzuleitenden Schichtbild (Multiplanar Reconstruction, kurz: MPR)-Darstellung und/oder die Bereiche einer gegebenenfalls aus dem Bilddatensatz zu erzeugenden visualisierten Volumen(Volume Rendering-, kurz: VR-)Darstellung festlegen. So kann durch die Presets im Falle einer MPR-Darstellung beispielsweise die Orientierung, Auflösung und/oder Schichtdicke der anzuzeigenden Schichtbilder festgelegt werden. Im Falle einer VR-Darstellung kann beispielsweise ein Winkel-Bereich festgelegt werden, in welchem die Volumendarstellung betrachtet werden kann, d.h. ein Winkel, um den die Volumendarstellung bezüglich einer vorbestimmten Achse gedreht bzw. geschwenkt werden kann.
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Beispielsweise können die Angaben zur Steuerung der automatischen Nachverarbeitung der Bilddaten auch festlegen, welcher Teilbereich eines Orginaldatensatzes oder Orginalvolumens durch eine Multiplanare Rekonstruktion (MPR) erneut rekonstruiert werden soll. Abhängig von den Steuerungsangaben werden dann Bilder mit anderen Orientierungen und anderen Schichtdicken als im Orginaldatensatz erzeugt.
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Das erfindungsgemäße System umfasst ein Anzeigemodul zum Erzeugen einer Anzeigeoberfläche auf einem Bildschirm, innerhalb der eine Mehrzahl der aus dem Bilddatensatz abgeleiteteten Bilder darstellbar sind. Das Anzeigemodul ist hierbei dazu eingerichtet, das vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Verfahren in einer seiner Ausgestaltungsvarianten automatisch auszuführen. Bei dem System handelt es sich im engeren Sinne insbesondere um ein Software-Produkt, in dem Anweisungen zur Durchführung des Verfahrens softwaretechnisch implementiert sind, so dass das Verfahren automatisch durchgeführt wird, wenn das Software-Produkt auf einem Rechner, d.h. einer Computer-Hardware zur Ausführung gebracht wird. In weiterem Sinne kann es sich bei dem System aber auch um eine Kombination einer Computer-Hardware mit einem darauf lauffähig installierten Software-Produkt der vorstehend genannten Art handeln.
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In einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform umfasst das System eine bildgebende medizintechnische Modalität, insbesondere einen Computertomographen oder ein Röntgen-C-Bogen-System, einen der Modalität zugeordneten Steuer- und Auswerterechner mit zugeordnetem Bildschirm sowie ein darauf lauffähig installiertes Steuer- und Auswerteprogramm, im Rahmen dessen das Anzeigemodul softwaretechnisch implementiert ist.
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In einer anderen Ausführungsform handelt es sich bei dem System um einen – von der bildgebenden Modalität losgelösten und unabhängigen – Befundungsrechner mit einem darauf implementierten Befundungsprogramm, im Rahmen dessen das Anzeigemodul softwaretechnisch implementiert ist.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 ein System zur Erzeugung und Anzeige von digitalen medizinischen Bildern basierend auf einem dreidimensionalen Bilddatensatz (Tomogramm), mit einer bildgebenden Modalität in Form eines Computertomographen zur Erzeugung des Bilddatensatzes sowie mit einem Steuer- und Auswerterechner mit zugeordnetem Bildschirm, wobei auf dem Steuer- und Auswerterechner im Rahmen eines Steuer- und Auswerteprogramms ein Anzeigemodul softwaretechnisch implementiert ist,
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2 in einem schematischen Blockschaltbild die Verschaltung des Anzeigemoduls mit den übrigen Systemkomponenten,
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3 in einem schematischen Flussdiagramm ein von dem Anzeigemodul ausgeführtes Verfahren zum Anzeigen der Bilder, und
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4 in schematischer Darstellung eine von dem Anzeigemodul bei der Ausführung des Verfahrens gemäß 3 auf dem Bildschirm erzeugte Anzeigeoberfläche.
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Einander entsprechende Teile, Größen und Strukturen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das in 1 dargestellte System 1 dient zur Aufnahme eines Projektionsbilddatensatzes R einer Region des Körperinneren eines Patienten 2. Das System 1 dient weiterhin zur Rekonstruktion eines dreidimensionalen Bilddatensatzes (nachfolgend als Tomogramm T bezeichnet) aus dem Projektionsbilddatensatz R, der die untersuchte Region des Körperinneren wiedergibt.
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Das System 1 umfasst hierzu als bildgebende Modalität einen Computertomographen 3 sowie einen (Steuer- und Auswerte-)Rechner 4, in dem eine (Steuer- und Auswerte-)Software 5 implementiert ist.
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Der Computertomograph 3 umfasst eine Gantry mit einem Drehkranz 6, in dem ein Röntgenstrahler 7 bzw. ein Röntgendetektor 8 in Gegenüberstellung zueinander gehaltert sind. Der Drehkranz 6 ist wiederum an einem Sockel 9 der Gantry gelagert. Der Drehkranz 6 ist gegenüber diesem Sockel 9 um eine horizontale Achse rotierbar.
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Ein Zentralstrahl 10 des Computertomographen 3 kann somit in beliebigen Orientierungen quer zu der horizontalen (isozentrischen) Achse eingestellt werden. Als Zentralstrahl 10 wird hierbei derjenige Raumvektor bezeichnet, der einen Fokus 11 des Röntgenstrahlers 7 mit einem Zentrum des Röntgendetektors 8 verbindet, und der hierbei insbesondere senkrecht zur Detektorfläche ausgerichtet ist. Der Zentralstrahl 10 bildet das Zentrum eines fächer- oder kegelförmigen Röntgenstrahlenbündels 12, das im Betrieb des Computertomographen 3 ausgehend von dem Fokus 11 auf die zweidimensionale Detektorfläche des Röntgendetektors 8 geworfen wird.
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Dem Computertomograph 3 ist ein Patiententisch 13 zugeordnet, auf dem der Patient 2 derart lagerbar ist, dass die zu untersuchende Körperregion des Patienten 2 im Aufnahmebereich des Computertomographen 3 angeordnet ist.
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Die in dem Rechner 4 implementierte Software 5 umfasst insbesondere ein Rekonstruktionsmodul 14, das dazu eingerichtet ist, aus dem Projektionsbilddatensatz R das Tomogramm T abzuleiten.
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Die Software 5 umfasst des Weiteren ein Anzeigemodul 15, das dazu dient, aus der dreidimensionalen Bildinformation des Tomogramms T anzeigbare zweidimensionale Bilder B zu erzeugen, z.B. in Form von Schichtbilddarstellungen (Multiplaner Reconstruction, kurz: MPR) oder visualisierten Volumendarstellungen (Volume Rendering oder kurz VR), und auf einem Bildschirm 16 des Systems 1 anzuzeigen. Zur strukturierten Anzeige der Bilder B erzeugt das Anzeigemodul 15 auf dem Bildschirm 16 eine (nachfolgend als Anzeigeoberfläche 17 bezeichnete) graphische Benutzeroberfläche.
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2 zeigt die Verschaltung des Rekonstruktionsmoduls 14 und des Anzeigemoduls 15 mit den übrigen Komponenten des Systems 1 in größerem Detail. Aus der Darstellung ist erkennbar, dass der Computertomograph 3 zur Zuführung der Projektionsdatensätze R mit dem Rekonstruktionsmodul 14 verschaltet ist, das seinerseits die aus den Projektionsdatensätzen R rekonstruierten Tomogramme T an das Anzeigemodul 15 weiterleitet. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist vorgesehen, dass das Rekonstruktionsmodul 14 die Tomogramme T an einen – innerhalb des Rechners 4 oder extern angeordneten – Bildspeicher 18 weiterleitet, von wo aus die Tomogramme T von dem Anzeigemodul 15 zu einem späteren Zeitpunkt, insbesondere auf Aufforderung durch einen (System-)Anwender aufgerufen („geöffnet“) werden können. Das Rekonstruktionsmodul 14 und das Anzeigemodul 15 können hierbei – abweichend von der vereinfachten Darstellung gemäß 1 und 2 – auch auf verschiedenen Rechnern und/oder Softwareplattformen implementiert sein.
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Für die Ableitung der Bilder B aus dem zugrundeliegenden Tomogramm T, und deren Anzeige auf dem Bildschirm 16 führt das Anzeigemodul 15 ein in 3 in schematischer Vereinfachung skizziertes Verfahren aus. Ein Beispiel für die im Zuge des Verfahrens von dem Anzeigemodul 15 erzeugte Anzeigeoberfläche 17 ist in 4 schematisch dargestellt.
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Sofern das anzuzeigende Tomogramm T dem Anzeigemodul 15 nicht direkt von dem Rekonstruktionsmodul 14 vorgegeben wird, fordert das Anzeigemodul 15 den Anwender in einem ersten (Verfahrens-)Schritt 19 (3) zur Auswahl eines zu öffnenden Tomogramms T auf. Der Schritt 19 kann beispielsweise dadurch initiiert werden, dass der Anwender eine entsprechende Schaltfläche („Button“) auf der Anzeigeoberfläche 17 betätigt. Das von dem Anwender auf die Anforderung hin selektierte Tomogramm T wird von dem Anzeigemodul 15 aus dem Bildspeicher 18 geladen.
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In einem zweiten (Verfahrens-)Schritt 20 ruft das Anzeigemodul 15 aus einem Layoutspeicher 21 (2) des Systems 1 ein Layout L ab, das eine Anzahl von Segmenten 22 (4) der Anzeigeoberfläche 17 hinsichtlich Größe und Anordnung definiert. Jedes Segment 22 gibt hierbei diejenige Fläche an, innerhalb der ein zugeordnetes Bild B dargestellt werden soll.
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In dem Layoutspeicher 21 werden ein Vielzahl von verschiedenen Layouts L vorgehalten, unter den das Anzeigemodul 15 – aufgrund von gegebenen Voreinstellungen oder aufgrund einer Auswahl, die der Anwender über angeschlossene Eingabemittel wie z.B. eine Tastatur 23 vornimmt – ein Layout L auswählt. Das für die Anzeigeoberfläche 17 gemäß 4 ausgewählte Layout L definiert exemplarisch drei Segmente 21a, 22b und 22c, die horizontal nebeneinander auf der Anzeigeoberfläche 17 angeordnet sind.
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In einem dritten (Verfahrens-)Schritt 24 (3) untersucht das Anzeigemodul 15 den Kopfbereich (Header) des geladenen Tomogramms T nach bestimmten Eigenschaften und vergleicht diese mit den Regeln einer Anzahl von Voreinstellungsdatensätzen (nachfolgend Presets P), die in einem Voreinstellungsspeicher 25 (2) des Systems 1 hinterlegt sind. Konkret prüft das Anzeigemodul 15, ob das Tomogramm T die Regeln eines hinterlegten Presets P erfüllt.
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Beispielsweise sind in dem Voreinstellungsspeicher 25 eine Anzahl von Presets P hinterlegt, die jeweils auf ein bestimmtes abgebildetes menschliches Organ (Herz, Lunge, Leber, …) anzuwenden sind. Zur Ermittlung des Organs, das einem bestimmten, geladenen Tomogramm T zugrundeliegt, greift die jeweilige Regel der Presets P hierbei auf die sogenannte Serienbeschreibung (konkret die Variable „seriesdescription“) im Header des Tomogramms T zurück. So ist die Regel eines einfachen Presets P mit einer exemplarischen Bezeichnung „LUNGE“, das auf die Anzeige von Tomogrammen T der Lunge anwendbar ist, beispielsweise wie folgt formuliert
use this preset if seriesdescription = *lung*
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Zusätzlich zu oder anstelle der Serienbeschreibung kann im Rahmen der Regel auch der Inhalt der sogenannten Studienbeschreibung (konkret der Variable „studydescription“) und/oder ein Protokollname im Header des Tomogramms T abgeprüft werden. Sofern der Bilddatenspeicher Tomogramme T oder sonstige Volumendatensätze mehrerer Modalitäten enthält, wird durch die Regel eines jeden Presets P vorzugsweise zusätzlich auch eine bestimmte Modalität spezifiziert.
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Optional kann jeder Preset P mit mindestens einer weiteren Regel
- – einen Aufnahmeparameter (z.B. Röhrenspannung (kV),
- – Röhrenstromstärke (mA) und/oder Röhrenladung (mAs), Kollimation, Gantryneigung (Tilt), Strahlendosis, Tischhöhe, Rotationszeit oder -geschwindigkeit),
- – eine Aufnahmeart (z.B. Cardio Scan, Perfusionsscan, Spirale, Sequence, Topogramm),
- – einen Rekonstruktionsparameter (z.B. Schichtdicke (slice thickness), Increment, Kern, Sichtfeld (Field of View), Auflösung),
- – eine Organregion,
- – eine Kontrastphase (nativ, arteriell, venös, spätvenös),
- – Orientierung, Alter, Geschlecht und/oder Gewicht des abgebildeten Patienten,
- – eine anatomische Landmarke, die in einer Analyse der Volumendaten gefunden wurde, oder
- – eine Rausch- und/oder eine Histogrammeigenschaft spezifizieren. Beispielsweise enthält der Preset P mit der Bezeichnung „LUNGE“ in einer verfeinerten Variante den Regelsatz
use this preset if
SeriesDescription = *lung* and
kV = 120 and
slice thickness = 2mm
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Der Preset P kann daher auch eine oder mehrere negative Regeln enthalten wie zum Beispiel die Regel, dass der Preset P nicht auf Bilddatensätze anzuwenden ist, für deren Aufnahme ein Kontrastmittel verwendet wurde:
use this preset if .... and
Contrast/Bolus Agent = NOT applied
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Sofern das Anzeigemodul 15 in dem Schritt 24 einen Preset P ermittelt, dessen Regel(n) von dem geladenen Tomogramm T erfüllt wird, so zieht es in einem vierten (Verfahrens-)Schritt 26 die Anweisung(en) dieses Presets P heran, um aus dem geladenen Tomogramm T die Bilder B abzuleiten und anzuzeigen.
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Die einem Preset P zugeordneten Anweisung(en) können insbesondere
- – einen oder mehrere Filter (z.B. 2D-Darstellung, multiplanare Rekonstruktion (MPR), kurvenförmige multiplanare Rekonstruktion (curved MPR), Maximumintensitätsprojektion (MIP), Minimumintensitätsprojektion (MinIP), visualisierte Volumen(Volumene Rendering-, kurz VR-)Darstellung, oder oberflächenschattierte Darstellung (SSD)) spezifizieren, die auf das Tomogramm T zur Erzeugung der Bilder B anzuwenden sind,
- – bestimmte Filtereinstellungen solcher Filter spezifizieren, und/oder
- – eine oder mehrere Masken spezifizieren, die auf das Tomogramm T oder die daraus erzeugten Bilder anzuwenden sind.
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Ferner können die Presets P eine oder mehrere Anweisungen enthalten, nach Maßgabe von welchen
- – ein oder mehrere Graphikelemente in die Bilder B eingeblendet werden,
- – der Bildtext gesteuert, insbesondere formatiert, positioniert und/oder ein- oder ausgeblendet wird,
- – eine oder mehrere Funktionstasten der Anzeigeoberfläche 17 und/oder der Tastatur 22 mit einer durch die Anweisung spezifizierten Funktionalität, z.B. einem bestimmten Fensterwert, belegt werden, und/oder
- – die manuelle oder automatische Nachverarbeitung der Bilder B – wie vorstehend beschrieben – gesteuert wird.
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Im Falle des exemplarischen Presets P mit der Bezeichnung „LUNGE“ spezifiziert die dem Preset P zugeordnete Anweisung beispielsweise, dass ein die Bedingung erfüllendes Tomogramm T unter Anwendung eines Lungen-Fensters als Set von VR-Darstellungen mit jeweils bestimmten VR-Parameterwerten jeweils in den Segmenten 21a–21c des Layouts L dargestellt wird. Die den einzelnen Segmenten des Layouts 21a–21c zugeordneten VR-Parameterwerte können sich beispielweise durch die Bildorientierung unterscheiden. Beispielsweise wird die im Tomogramm T abgebildete Lunge im Segment 21a in Blickrichtung quer zu einer Frontalebene, im Segment 21b in Blickrichtung quer zu einer Transversalebene, und im Segment 21c in Blickrichtung quer zu einer Sagittalebene dargestellt.
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Nach der erstmaligen Anzeige der Bilder B kann der Anwender die durch der Preset P voreingestellten Darstellungseigenschaften manuell ändern, beispielsweise Filter oder Filtereinstellungen ändern.
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Des Weiteren kann der Anwender das Anzeigemodul 15 zur ein oder mehrfachen Wiederholung der Schritte 19, 20, 24 und 26 veranlassen, um andere Tomogramme T zu öffnen. Diese werden – unter Anwendung des jeweils gewählten Layouts L und des jeweils auf das Tomogramm T anzuwendenden Presets P – zusätzlich auf der Anzeigeoberfläche 17 angezeigt. So werden in 4 beispielsweise Bilder B aus zwei Tomogrammen T in zwei untereinander angeordneten Layouts L desselben Typs angezeigt.
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Anstelle von verschiedenen Tomogrammen T kann der Anwender das Anzeigemodul 15 aber auch zur mehrfachen Öffnung desselben Tomogramms T veranlassen, wobei wiederum durch das Anzeigemodul 15 die Verfahrensschritte 19, 20, 24 und 26 wiederholt ausgeführt werden. Sofern der Anwender von dieser Möglichkeit Gebrauch macht, ist regelmäßig davon auszugehen, dass der Anwender für jede dargestellte Instanz des Tomogramms T eine unterschiedliche Darstellung wünscht, z.B. um ein und dasselbe Tomogramm unter verschiedenen Fragestellungen vergleichend untersuchen zu können.
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In Anpassung an diesen Anwendungsfall sind die im Voreinstellungsspeicher 25 hinterlegten Presets P als multiple Presets P ausgestaltet, die wahlweise einen einzelnen Satz von Anweisungen oder mehrere unterschiedliche Anweisungssätze enthalten können, nämlich einen primären Anweisungssatz, sowie optional einen sekundären Anweisungssatz, weiter optional einen tertiären Anweisungssatz, etc.
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Bei der Ausführung des Verfahrensschritts 26 wird durch das Anzeigemodul 15 hierbei stets geprüft, ob und gegebenenfalls wie oft das zuletzt geladene Tomogramm T bereits geöffnet ist. Bei der erstmaligen Öffnung des Tomogramms T wendet das Anzeigemodul 15 hierbei den primären Anweisungssatz des passenden Presets P an. Bei der zweiten Öffnung desselben Tomogramms T wendet das Anzeigemodul 15 – falls vorhanden – den sekundären Anweisungssatz desselben Presets P an. Bei jeder weiteren Öffnung desselben Tomogramms T wendet das Anzeigemodul 15 – falls vorhanden – einen entsprechend nachrangigen Anweisungssatz desselben Presets P an.
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Im Falle des exemplarischen Presets P mit der Bezeichnung „LUNGE“ spezifiziert ein dem Preset P zugeordneter primärer Anweisungssatz beispielsweise, dass das die Bedingung erfüllende Tomogramm T – wie vorstehend beschrieben – unter Anwendung eines Lungen-Fensters dargestellt wird. Ein sekundärer Anweisungssatz desselben Presets P spezifiziert dagegen beispielsweise, dass das Tomogramm T beim zweiten Öffnen mit denselben VR-Einstellungen, aber unter Anwendung eines Knochen-Fensters dargestellt wird.
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Darüber hinaus bietet das Anzeigemodul 15 dem Anwender die Möglichkeit, neue Presets P zu erzeugen oder bestehende Presets P zu ändern, indem er die Einstellungen der auf der Anzeigeoberfläche 17 dargestellten Bilder B manuell verändert und die geänderten Einstellungen in einem neuen oder geänderten Preset P abspeichert.
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Hierzu wählt der Anwender zum Beispiel für das obere Layout L der Anzeigeoberfläche 17 gemäß 4 manuell die Einstellungen „Lungen-Fenster“ und „VR-Darstellung“ aus und spezifiziert gegebenenfalls die VR-Parameter in gewünschter Weise. Für das untere Layout L der Anzeigeoberfläche 17 wählt der Anwender dagegen beispielsweise die Einstellungen „Knochen-Fenster“ und „MPR-Darstellung“ aus und kann hierbei wiederum die Filtereigenschaften in gewünschter Weise konfigurieren.
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Anschließend kann der Anwender durch Bestätigung einer entsprechenden Schaltfläche 27 (Button) auf der Anzeigeoberfläche 17 das Anzeigemodul 15 zur Speicherung der gewählten Darstellungseigenschaften als neues Preset P veranlassen.
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Das Anzeigemodul 15 speichert in diesem Fall die Anwendung des Lungen-Fensters und die VR-Darstellung mit den zugehörigen VR-Parametern in einem primären Anweisungssatz, während es die Anwendung des Knochen-Fensters und die MPR-Darstellung mit den zugehörigen MPR-Parametern als sekundären Anweisungssatz hinterlegt.
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Abschließend fordert das Anzeigemodul 15 den Anwender zur Spezifikation einer oder mehrerer Regeln auf. In bevorzugter Ausgestaltung unterstützt das Anzeigemodul 15 den Anwender hierbei, indem es den Header des angezeigten Tomogramms T nach Angaben zu dem abgebildeten Organ, der aufnehmenden Modalität und den verwendeten Aufnahmeparametern durchsucht und aus den gefundenen Angaben Regeln der oben beispielhaft angegebenen Art vorformuliert, die von dem Anwender einzeln bestätigt, geändert oder verworfen werden können.
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Nach endgültiger Bestätigung des Regelsatzes hinterlegt das Anzeigemodul 15 das neue Preset P in dem Voreinstellungsspeicher 25, so dass das neue Preset P beim Laden von weiteren Tomogrammen T, die dem Regelsatz entsprechen, berücksichtigt wird.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
