DE102012200246A1 - Verfahren zur Darstellung eines Teilvolumens eines Gesamtvolumens - Google Patents

Verfahren zur Darstellung eines Teilvolumens eines Gesamtvolumens Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung eines Teilvolumens eines Gesamtvolumens (1), wobei für das Gesamtvolumen (1) ein 3D-Gesamtdatensatz und für das Teilvolumen (2) ein 3D-Teildatensatz aus einem Rohdatensatz rekonstruiert wird. Der 3D-Gesamtdatensatz wird mittels Rekonstruktionsalgorithmen und Rekonstruktionsparametern aus dem Rohdatensatz rekonstruiert. Der 3D-Teildatensatz wird mit anderen Rekonstruktionsparametern als der 3D-Gesamtdatensatz aus demselben Rohdatensatz rekonstruiert. Der rekonstruierte 3D-Teildatensatz kann dem 3D-Gesamtdatensatz zumindest in einer 3D-Darstellung (3) des das Teilvolumen (2) enthaltenden Gesamtvolumens(1) so zugeordnet werden, dass der 3D-Teildatensatz den entsprechenden Volumenbereich im 3D-Gesamtdatensatz ersetzt oder dass der 3D-Teildatensatz dem entsprechenden Volumenbereich des 3D-Gesamtdatensatzes zumindest überblendet wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung eines Teilvolumens eines Gesamtvolumens, etwa eines hochaufgelösten 3D-Teilvolumens. Bei der Rekonstruktion eines Volumendatensatzes bei dreidimensionalen bildgebenden Systemen wie CT, MRT oder Conebeam-Verfahren besteht das Bedürfnis, auf der Basis der vorhandenen Rohdaten einen Teilbereich aus einem darstellbaren Gesamtvolumen, auf dem besonderes diagnostisches Interesse liegt, hochaufgelöst und in Beziehung zum Gesamtvolumen darzustellen.
  • Stand der Technik
  • Da eine Rekonstruktion des gesamten Volumens in erhöhter Auflösung eine sehr hohe Rechenzeit erfordert und Volumendatensätze mit einem sehr großen Datenvolumen erzeugt, werden üblicherweise ausschließlich relevante Teilvolumen rekonstruiert, die nach der Rekonstruktion ohne Zusammenhang zu dem bereits vorhandenen Gesamtvolumen dargestellt werden. Zur Orientierung im Raum werden Standardhilfen wie Volumenansicht, Kennzeichnung der Richtungen durch Text oder hervorgehobene Referenzebenen innerhalb des Teilvolumens angeboten.
  • Ähnlich verhält es sich beispielsweise auch mit speziellen Rekonstruktionsparametern, welche auf eine Diagnose speziell angepasst sind und mit einem höheren Rechenaufwand verbunden sein können. Aufgrund der erhöhten Rechenzeit ist es auch in solchen Fällen üblich, mit diese speziellen Rekonstruktionsparameter ausschließlich ein Teilvolumen zu rekonstruieren, welches dann zusätzlich zum Gesamtvolumen angezeigt werden kann.
  • Nachteilig ist, dass selbst mit den Standardhilfen der Lagezusammenhang im Gesamtvolumen verloren geht und eine Orientierung, zu welcher anatomischen Struktur das Teilvolumen gehört, deutlich erschwert ist.
  • Darstellung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zur Darstellung eines Teilvolumens eines Gesamtvolumens, das Rekonstruieren eines 3D-Gesamtdatensatzes für das Gesamtvolumen und eines 3D-Teildatensatzes für das Teilvolumen aus einem Rohdatensatz, wobei der 3D-Gesamtdatensatz mittels Rekonstruktionsalgorithmen und Rekonstruktionsparametern aus dem Rohdatensatz rekonstruiert wird, der 3D-Teildatensatz mit anderen Rekonstruktionsparametern als der 3D-Gesamtdatensatz aus demselben Rohdatensatz rekonstruiert wird und der rekonstruierte 3D-Teildatensatz dem 3D-Gesamtdatensatz zumindest in einer 3D-Darstellung des das Teilvolumen enthaltenden Gesamtvolumens so zugeordnet werden kann, dass der 3D-Teildatensatz den entsprechenden Volumenbereich im 3D-Gesamtdatensatz ersetzt oder dass der 3D-Teildatensatz dem entsprechenden Volumenbereich des 3D-Gesamtdatensatzes zumindest überblendet wird.
  • Dadurch kann der Teilbereich mit einer sehr hohen Auflösung oder mit auf die Diagnose speziell angepassten Rekonstruktionsparametern aus den Rohdaten rekonstruiert werden, was aufgrund der notwendigen hohen Rechenleistung und/oder Rechenzeit für das Gesamtvolumen nur bedingt möglich wäre.
  • Dadurch, dass das Teilvolumen in das Gesamtvolumen passgenau eingefügt ist, so dass das Teilvolumen exakt den entsprechenden Volumenbereich im Gesamtvolumen ersetzt, geht aber der Zusammenhang zwischen dem Gesamtvolumen und dem Teilvolumen nicht verloren. So wird eine intuitiv zugängliche 3D-Darstellung des Gesamtvolumens mit dem darin enthaltenen Teilvolumen bereitgestellt und die Orientierung des Benutzers deutlich verbessert. Auch bei allen abgeleiteten Schnitten, also 2D-Darstellungen, Ansichten etc. kann dadurch der Bereich des Interesses mit der gewünschten hohen Auflösung oder den für die Diagnose optimierten Parametern im intuitiven Zusammenhang mit dem Gesamtvolumen dargestellt werden.
  • Eine maximale Auflösung eines Teilvolumens ist beispielsweise für die genaue Bewertung von Karies, spongiösen Strukturen oder ähnlichem notwendig.
  • Vorteilhafterweise werden zur Rekonstruktion des 3D-Teildatensatzes Informationen aus dem rekonstruierten 3D-Gesamtdatensatz verwendet.
  • Wird das Teilvolumen nach der Rekonstruktion des Gesamtvolumens rekonstruiert, ist es möglich Informationen aus dem Gesamtvolumen für die Rekonstruktion des Teilvolumens zu verwenden. So können beispielsweise Helligkeits- und/oder Kontrastwerte exakt abgestimmt werden.
  • Vorteilhafterweise wird eine 2D-Darstellungen des Gesamtvolumens im Bereich des Teilvolumens aus dem 3D-Teildatensatz und im restlichen Bereich aus dem 3D-Gesamtdatensatz abgeleitet.
  • Durch das passgenaue Eingefügen des Teilvolumens in das Gesamtvolumen, ist es möglich, diesen Zusammenhang zwischen Teilvolumen und Gesamtvolumen in einfacher Weise auch für abgeleitete Darstellungen, wie zweidimensionale Schnitte, zu übernehmen. So können die zusätzlichen Informationen des Teilvolumens im direkten intuitiven Zusammenhang mit dem restlichen Volumen auch in abgeleiteten Darstellungen wie einem Schnitt bereitgestellt werden. Dazu wird für eine 2D-Darstellung eines Schnitts für den Bereich des Schnitts, welcher durch das Teilvolumen verläuft, der 3D-Teildatensatz herangezogen, während für solche Bereiche des Schnitts, welche nicht durch das Teilvolumen verlaufen, der 3D-Gesamtdatensatz herangezogen wird.
  • Vorteilhafterweise wird das Teilvolumen aus mehreren Teilbereichen zusammengesetzt. Dies ermöglicht es, auch komplex geformte Volumenbereiche, z.B. längs des Kieferkamms, in der Form angepasst mit möglichst geringem Datenvolumen als Teilvolumen abzubilden.
  • Vorteilhafterweise wird bei einer Überlappung von Teilbereichen beim Zusammensetzen des Teilvolumens ein Bereich eines Teilbereichs durch den entsprechenden Bereich eines weiteren Teilbereichs ersetzt.
  • Dadurch können mehrere Teilbereiche zu einem zusammenhängenden Teilvolumen zusammengesetzt werden, welches einem entsprechenden Bereich im Gesamtvolumen entspricht.
  • Vorteilhafterweise wird das Teilvolumen so rekonstruiert, dass aufgrund der unterschiedlichen Rekonstruktionsparameter für die Rekonstruktion des 3D-Teildatensatzes und des 3D-Gesamtdatensatzes die Auflösung des Teilvolumens gegenüber der Auflösung des Gesamtvolumens höher ist.
  • Dadurch kann ein besonders relevanter Bereich des Gesamtvolumens mit einer sehr hohen Auflösung dargestellt werden, ist dabei aber nicht vom Gesamtvolumen getrennt, sondern in diesem eingebettet, was es dem Benutzer ermöglicht, das gesamte vermessene Volumen intuitiv zu erfassen. Weiterhin muss nicht so viel Rechenleistung und Speicherkapazität zur Verfügung stehen, wie für ein entsprechend hochaufgelöstes Gesamtvolumen notwendig wäre.
  • Vorteilhafterweise wird eine 2D-Darstellung des Gesamtvolumens im Bereich des Teilvolumens mit höherer Auflösung und im restlichen Bereich des Gesamtvolumens mit einer demgegenüber verringerten Auflösung dargestellt.
  • Das passgenaue Einfügen des Teilvolumens in das Gesamtvolumen ermöglicht es, den Zusammenhang zwischen Teil- und Gesamtvolumen auf einfache Weise auch für einen zweidimensionalen Schnitt durch das Gesamtvolumen zu übernehmen. So geht auch in einer zweidimensionalen Darstellung der Zusammenhang zwischen dem höher aufgelösten Teilvolumen und dem entsprechend geringer aufgelösten Gesamtvolumen nicht verloren.
  • Vorteilhafterweise wird für die 3D-Darstellung des Gesamtvolumens zusammen mit dem Teilvolumen ein 3D-Datensatz in der Auflösung des am höchsten aufgelösten 3D-Teildatensatzes abgespeichert, wobei der Bereich des Teilvolumens mit den Daten des 3D-Teildatensatzes gefüllt wird und der restliche Bereich des Gesamtvolumens in geeigneter Weise mit den Daten des 3D-Gesamtdatensatzes gefüllt wird.
  • Dies ermöglicht es eine sehr einfache Speicherstruktur zu verwenden und bekannte Algorithmen beispielsweise zur Schnitterzeugung direkt und ohne weitere Anpassung zu übernehmen. Allerdings wird sehr viel Speicherplatz und gegebenenfalls auch Rechenzeit benötigt oder es muss zumindest weiterer Aufwand betrieben werden, um die Rechenzeit bzw. den Speicherplatzbedarf durch Kompression der Bilddaten, Binnen von Subvoxeln bei der Schnittberechnung oder ähnliches zu verringern.
  • Vorteilhafterweise wird zur Darstellung des Gesamtvolumens ein gesamter 3D-Datensatzes abgespeichert, der aus Bereichen unterschiedlicher Auflösungen besteht.
  • Durch einen solche hierarchischen Aufbau mit Unterstrukturen mit beispielsweise höherer Auflösung ist der Speicherplatzbedarf an die Auflösung, also die anfallende Datenmenge der verschiedenen Bereiche angepasst, wodurch der gesamte Speicherplatzbedarf und gegebenenfalls auch weiter anfallende Rechenzeit möglichst gering gehalten wird.
  • Vorteilhafterweise wird für jede Auflösungsstufe eine Struktur aufgebaut und diese Strukturen werden überlagert.
  • Dies ermöglicht es, die Ladezeiten zu verkürzen und ein besseres Ergebnis der Darstellung zu erreichen.
  • Vorteilhafterweise umfassen die Rekonstruktionsparameter zur Rekonstruktion des 3D-Teildatensatzes mindestens einen Filter.
  • Filter stellen Mittel dar, um beispielsweise Rauschen zu reduzieren. Mithilfe von Filtern können aber auch Kanten, Grenzflächen, Grauwerte oder bestimmte Materialien hervorgehoben werden oder es können Metallartefakte reduziert werden. Durch die Wahl eines entsprechenden Filters kann die Rekonstruktion des Teilbereichs und damit die Darstellung im Bereich des Teilvolumens an spezielle Fragestellungen angepasst werden, beispielsweise an spezielle Diagnosen.
  • Vorteilhafterweise wird das Teilvolumen so rekonstruiert, dass aufgrund der unterschiedlichen Rekonstruktionsparameter Kanten und/oder Grenzflächen innerhalb des Teilvolumens hervorgehoben sind.
  • So können interessante anatomische Strukturen hervorgehoben dargestellt werden, was dem Benutzer die Orientierung innerhalb der Darstellung und oder die Beurteilung der Darstellung erleichtern kann.
  • Vorteilhafterweise wird das Teilvolumen so rekonstruiert, dass aufgrund der unterschiedlichen Rekonstruktionsparameter bestimmte auswählbare Grauwerte innerhalb des Teilvolumens hervorgehoben sind.
  • Dadurch können beispielsweise bestimmte Materialien innerhalb des Teilvolumens hervorgehoben werden.
  • Vorteilhafterweise wird eine Metallartefaktreduzierung für den 3D-Teildatensatz vorgenommen.
  • So können Artefakte, die aufgrund metallischer Elemente im aufgenommenen Volumen auftreten, reduziert werden.
  • Vorteilhafterweise wird der Rohdatensatz aus mehreren Röntgenaufnahmen gebildet, wobei eine erste Gruppe von Röntgenaufnahmen mit Röntgenstrahlen mit einem ersten Energiespektrum und eine zweite Gruppe von Röntgenaufnahmen mit Röntgenstrahlen mit einem zum ersten Energiespektrum unterschiedlichen zweiten Energiespektrum erzeugt wird.
  • Ein Verfahren, welches einen Rohdatensatz mit Rohdaten erzeugt, die mit unterschiedlichen Energiespektren der Röntgenstrahlung aufgenommen wurden, wird üblicherweise Dual Energy Verfahren genannt. Bei geeigneter Rekonstruktion der Daten kann hierdurch der Kontrast eines rekonstruierten Datensatzes erhöht oder ein definiertes Material hervorgehoben werden.
  • Vorteilhafterweise wird der 3D-Teildatensatz mittels eines Verfahrens der Dual-Energy-Rekonstruktion aus dem Rohdatensatz rekonstruiert. Solche Dual-Energy-Rekonstruktionsverfahren, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, ermöglichen es, den Kontrast des Teilvolumens zu optimieren oder ein vorher definiertes Material gezielt hervorzuheben.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt die
  • 1 ein graphisches Schema zur Verdeutlichung eines erfindungsgemäßen Teilvolumens innerhalb eines Gesamtvolumens, die
  • 2 einen Schnitt längs der Linie AA aus 1, die
  • 3 ein graphisches Schema zur Verdeutlichung einer möglichen Speicherstruktur zur Ablage eines 3D-Datensatzes für eine erfindungsgemäße Darstellung, die
  • 4 eine Skizze zur Verdeutlichung einer weiteren möglichen Strukturierung zur Ablage eines erfindungsgemäßen 3D-Datensatzes, die
  • 5 zwei überlappende Teilbereiche eines Teilvolumens.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 1 ein der Einfachheit halber quaderförmiges Gesamtvolumen 1 sowie ein sich innerhalb des Gesamtvolumens befindliches, ebenfalls quaderförmiges Teilvolumen 2 dargestellt.
  • Ein 3D-Gesamtdatensatz für das Gesamtvolumen 1 wird entsprechend erster Rekonstruktionsparameter aus Rohdaten rekonstruiert. Ein erster Rekonstruktionsparameter kann beispielsweise eine erste Auflösung des Gesamtvolumens 1 sein, so dass das Gesamtvolumen 1 entsprechend einer ersten Anzahl von Stützstellen pro Volumeneinheit gegliedert ist, wobei die Stützstellen bzw. die zu den Stützstellen gehörenden kleinsten Volumeneinheiten in Anlehnung an den Begriff Pixel auch als Voxel bezeichnet werden. Die Stützstellen des 3D-Gesamtdatensatzes des Gesamtvolumens 2 sind mit 1.1.1, 1.1.2, usw. bezeichnet.
  • Ein 3D-Teildatensatz für das Teilvolumen 2, welches einem Teilbereich des Gesamtvolumens 1, nämlich dem mit 2.1.2 bezeichneten Bereich entspricht, wird ebenfalls aus den selben Rohdaten allerdings unter Verwendung anderer Rekonstruktionsparameter rekonstruiert. Der 3D-Teildatensatz für das Teilvolumen 2 kann beispielsweise, wie hier dargestellt, eine feinere Gliederung, also mehr Stützstellen pro Volumeneinheit, aufgrund einer höheren Auflösung aufweisen, wobei die Stützstellen des 3D-Teildatensatzes des Teilvolumens 2 mit a.a.a, a.a.b, usw. bezeichnet sind.
  • Diese der zweiten Gliederung entsprechenden Stützstellen des 3D-Teildatensatzes des Teilvolumens 2 werden durch die Rekonstruktion mit den anderen Rekonstruktionsparametern aus den Rohdaten für das Teilvolumen 2 ermittelt.
  • Üblicherweise erfolgt die Aufteilung eines solchen Volumens bzw. eines entsprechenden Datensatzes in 2er-Potenzen. Eine übliche Auflösung ist beispielsweise eine Zahl von 5123 Stützstellen bzw. Voxel pro Volumen für das Gesamtvolumen und eine Zahl von 10243 Stützstellen bzw. Voxel pro Volumen für das Teilvolumen.
  • Für die gemeinsame dreidimensionale Darstellung 3 der Volumendaten im Rechner gibt es zwei Möglichkeiten. Eine erste Variante besteht darin, den entsprechenden Bereich des Gesamtvolumens 1 durch das Teilvolumen 2 zu ersetzen, indem beispielsweise ein gemeinsamer 3D-Datensatz gebildet wird, der dem 3D-Gesamtdatensatz entspricht und in dem die Stützstelle 2.1.2 durch das Teilvolumen 2 ersetzt wird, wie dies in 1 dargestellt ist. So entsteht ein intuitive erfassbarer Zusammenhang zwischen dem Teilvolumen 2 und dem Gesamtvolumen 1.
  • Eine zweite Möglichkeit besteht darin, den entsprechenden Bereich des Gesamtvolumens 1, beispielsweise die Stützstelle 2.1.2 des 3D-Gesamtdatensatzes, in für die Darstellung nicht vollständig zu ersetzen, sondern nur mit dem Teilvolumen zu überblenden.
  • Durch eine Eingliederung des Teilvolumens 2 in das Gesamtvolumen 1 entsprechend der beiden vorgenannten Varianten ist die Lage des Teilvolumens 2 innerhalb des Gesamtvolumens 1 genau festgelegt und das Teilvolumen 2 kann innerhalb des Gesamtvolumens 1 dargestellt werden. So muss der Bezug des Teilvolumens 2 zum Gesamtvolumen 1 nicht erst nachträglich oder durch die Vorstellungskraft des Benutzers hergestellt werden. Daher vereinfacht die integrierte Darstellung dem Benutzer die Orientierung innerhalb des gesamten Messbereichs.
  • Bei der Erstellung eines zweidimensionalen Schnitts 4 durch das Gesamtvolumen 1, beispielsweise eines Schnitts AA, wie er in 1 dargestellt ist, werden im Bereich des Teilvolumens 2 die Daten des 3D-Teildatensatzes des Teilvolumens 2 herangezogen, während im restlichen Bereich die Daten des 3D-Gesamtdatensatzes des Gesamtvolumens 1 verwendet werden. So entsteht eine zweidimensionale Darstellung 4, die wiederum einen Teilbereich mit einer aufgrund anderer Rekonstruktionsparameter anderen Struktur als das übrigen Bereichs aufweist, wie sie in 2 dargestellt ist.
  • In 3 ist graphisch dargestellt, wie ein gemeinsamer 3D-Datensatz des in 1 skizzierten gesamten dreidimensionalen Volumens in einem Speicher abgelegt werden kann. In einem ersten Speicherbereich 5, welcher entsprechend der Struktur des 3D-Gesamtdatendatensatzes des Gesamtvolumens 1 aufgeteilt ist, werden die Werte der Stützstellen 1.1.1, 1.1.2 usw. des 3D-Gesamtdatendatensatzes des Gesamtvolumens 1 nacheinander abgelegt, wobei für die Stützstellen des Gesamtvolumens 1, die sich im Bereich des Teilvolumens 2 befinden, hier also für die Stützstelle 2.1.2, kein Wert, sondern ein Verweis 6, oft auch als Zeiger bezeichnet, auf einen weiteren Speicherbereich 7 abgelegt wird. Dieser weitere Speicherbereich 7 ist entsprechend der Struktur des 3D-Teildatensatzes des Teilvolumens 2 gegliedert und die Werte aller Stützstellen a.a.a, a.a.b usw., die das Teilvolumen 2 in dem entsprechenden Bereich des Gesamtvolumens 1 aufweist, werden in diesem weiteren Speicherbereich 7 abgelegt. Durch das Vorsehen verschiedener Speicherbereich mit verschiedenen Strukturen, also durch einen hierarchischen Aufbau mit Subvolumina mit anderer Struktur bzw. Auflösung, kann der benötigte gesamte Speicherbereich möglichst gering und flexibel gehalten werden. Allerdings können übliche Algorithmen beispielsweise zur Visualisierung nicht direkt übernommen werden, sondern müssen für dieses Format angepasst werden.
  • Eine weitere Variante die Daten des gesamten in 1 skizzierten dreidimensionalen Volumens in einem Speicher abzulegen, ist, einen einzigen Speicherbereich vorzusehen, der eine dem Teilvolumen 2 bzw. dem 3D-Teildatensatz entsprechende Struktur aufweist, wie es in 4 skizziert ist. Im Bereich des Teilvolumens werden die Stützstellen mit den Werten der Stützstellen des 3D-Teildatensatzes 1:1 gefüllt. In den Bereichen des Gesamtvolumens 2, die nicht durch das Teilvolumen 1 ersetzt werden, werden die zusätzlichen Strukturen bzw. Stützstellen mit den Werten der Stützstellen des 3D-Gesamtdatensatzes aufgefüllt. Es werden dafür beispielsweise für alle Stützstellen, die im Bereich einer einzelnen Stützstelle des Gesamtvolumens 1 liegen, der Wert dieser Stützstelle des 3D-Gesamtdatensatzes übernommen. So können zu den Stützstellen des Gesamtvolumens 1 sowie des Teilvolumens 2 gehörende Werte in einem Speicherbereich nacheinander abgelegt werden, wobei sich die Werte der Stützstellen des Gesamtvolumens entsprechend oft wiederholen.
  • Unter Umständen ist für eine verbesserte Schnittdarstellung auch eine Interpolation im 3D-Volumen zwischen angrenzenden Stützstellen hilfreich, wobei dies eventuell zu Beeinträchtigungen der Darstellung und der Diagnosefähigkeit führen kann. Eine solche Speicherstruktur ermöglicht es, bekannte Algorithmen, beispielsweise zur Schnittdarstellung, ohne weitere Anpassung zu übernehmen. Allerdings sind der Speicherplatzbedarf und die Rechenzeiten wie bei einem in seiner Gesamtheit beispielsweise hochaufgelösten Volumen sehr groß bzw. lang, wobei durch entsprechend angepasste Algorithmen wie Kompression der Bilddaten, Binnen von Subvoxeln bei Schnittberechnung etc. zumindest eine Optimierung des Speicherbedarfs bzw. der Rechenzeit vorgenommen werden kann.
  • Das Teilvolumen kann auch aus mehreren Teilbereichen 8 zusammengesetzt werden, wie es in 5 dargestellt ist. Treten dabei Bereiche auf, in denen sich zwei Teilbereiche 8 und 8' überlappen, so wird der entsprechende Bereich des einen Teilbereichs 8 im Überlappungsbereich 9 durch den entsprechenden Bereich des anderen Teilbereichs 8' ersetzt.
  • Werden das Gesamtvolumen 1 und das Teilvolumen 2 in Bezug auf ein identisches Weltkoordinatensystem bestimmt, so ist die Zuordnung des Teilvolumens 2 zum Gesamtvolumen 1 aufgrund des gemeinsamen Koordinatensystems bekannt und die integrierte Darstellung des Teilvolumens 2 innerhalb des Gesamtvolumens 1 ist direkt möglich.
  • Auch eine nachträgliche Zuordnung des Teilvolumens 2 zu dem entsprechenden Bereich des Gesamtvolumens 1 ist möglich, um eine gemeinsame Darstellung des Teilvolumens 2 innerhalb des Gesamtvolumens 1 bereitzustellen.
  • Ausgezeichnete Teilvolumina 2 erlauben es weiterhin bei der Rekonstruktion Filter nur auf den Bereich des Teilvolumens 2 anzuwenden, um beispielsweise eine Metallartefaktreduzierung im Teilvolumen 2 durchzuführen. Auch rauschreduzierende, kontrasterhöhende oder falschfarben Filter können so gezielt auf einen Teilbereich, nämlich das Teilvolumen 2, innerhalb eines Gesamtvolumens 1 angewandt werden. Dadurch kann ein besonders interessanter Bereich eines Gesamtvolumens 1 nicht nur mit einer höheren Auflösung nahtlos innerhalb des Gesamtvolumens 1 dargestellt werden, sonder es können beispielsweise Kanten oder Grenzflächen oder auch bestimmte Grauwerte bzw. Materialien im Teilvolumen 2 hervorgehoben werden.
  • Ein ausgezeichnetes Teilvolumen 2 erlaubt es natürlich auch, nur einen Teilbereich eines Gesamtvolumens nach einer Rekonstruktion weiter zu bearbeiten, also beispielsweise nach einer Rekonstruktion des Teilvolumens 2 auf dieses einen Filter anzuwenden, um beispielsweise Strukturen innerhalb des Teilvolumens 2 hervorzuheben.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gesamtvolumen
    2
    Teilvolumen
    3
    dreidimensionalen Darstellung
    4
    zweidimensionaler Darstellung bzw. Schnitt
    5
    erster Speicherbereich
    6
    Verweis auf Speicherbereich
    7
    zweiter Speicherbereich
    8
    Teilbereich
    8’
    Teilbereich
    9
    Überlappungsbereich zweier Teilbereiche 8, 8'

Claims (16)

  1. Verfahren zur Darstellung eines Teilvolumens (2) eines Gesamtvolumens (1), wobei für das Gesamtvolumen (1) ein 3D-Gesamtdatensatz und für das Teilvolumen (2) ein 3D-Teildatensatz aus einem Rohdatensatz rekonstruiert wird und wobei der 3D-Gesamtdatensatz mittels Rekonstruktionsalgorithmen und Rekonstruktionsparametern aus dem Rohdatensatz rekonstruiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass • der 3D-Teildatensatz mit anderen Rekonstruktionsparameter als der 3D-Gesamtdatensatz aus demselben Rohdatensatz rekonstruiert wird und dass • der rekonstruierte 3D-Teildatensatz dem 3D-Gesamtdatensatz zumindest in einer 3D-Darstellung (3) des das Teilvolumen (2) enthaltenden Gesamtvolumens (1) so zugeordnet werden kann, dass der 3D-Teildatensatz den entsprechenden Volumenbereich im 3D-Gesamtdatensatz ersetzt oder dass der 3D-Teildatensatz dem entsprechenden Volumenbereich des 3D-Gesamtdatensatzes zumindest überblendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rekonstruktion des 3D-Teildatensatzes Informationen aus dem rekonstruierten 3D-Gesamtdatensatz verwendet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine 2D-Darstellungen (4) des Gesamtvolumens (1) im Bereich des Teilvolumens (2) aus dem 3D-Teildatensatz und im restlichen Bereich aus dem 3D-Gesamtdatensatz abgeleitet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilvolumen (2) aus mehreren Teilbereichen (8) zusammengesetzt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Überlappung (9) von Teilbereichen (8) beim Zusammensetzen des Teilvolumens (2) ein Bereich eines Teilbereichs (8) durch den entsprechenden Bereich eines weiteren Teilbereichs (8') ersetzt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Teildatensatz so rekonstruiert wird, dass aufgrund der unterschiedlichen Rekonstruktionsparameter für die Rekonstruktion des 3D-Teildatensatzes und des 3D-Gesamtdatensatzes die Auflösung des Teilvolumens (2) gegenüber der Auflösung des Gesamtvolumens (1) höher ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine 2D-Darstellung (4) im Bereich des Teilvolumens (2) mit höherer Auflösung und im restlichen Bereich des Gesamtvolumens (1) mit einer demgegenüber verringerten Auflösung dargestellt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die 3D-Darstellung (3) des Gesamtvolumens (1) zusammen mit dem Teilvolumen (2) ein 3D-Datensatz in der Auflösung des am höchsten aufgelösten 3D-Teildatensatzes abgespeichert wird, wobei der Bereich des Teilvolumens (2) mit den Daten des 3D-Teildatensatzes gefüllt wird und der restliche Bereich des Gesamtvolumens (1) in geeigneter Weise mit den Daten des 3D-Gesamtdatensatzes gefüllt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Darstellung des Gesamtvolumens (1) ein gesamter 3D-Datensatzes abgespeichert wird, der aus Bereichen unterschiedlicher Auflösungen besteht.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Auflösungsstufe eine Struktur aufgebaut wird und dass die Strukturen überlagert werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rekonstruktionsparameter zur Rekonstruktion des 3D-Teildatensatzes mindestens einen Filter umfassen.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilvolumen (2) so rekonstruiert wird, dass aufgrund der unterschiedlichen Rekonstruktionsparameter Kanten und/oder Grenzflächen innerhalb des Teilvolumens (2) hervorgehoben sind.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilvolumen (2) so rekonstruiert wird, dass aufgrund der unterschiedlichen Rekonstruktionsparameter bestimmte auswählbare Grauwerte innerhalb des Teilvolumens (2) hervorgehoben sind.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallartefaktreduzierung für das Teilvolumen (2) vorgenommen wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohdatensatz aus mehreren Röntgenaufnahmen gebildet wird, wobei eine erste Gruppe von Röntgenaufnahmen mit Röntgenstrahlen mit einem ersten Energiespektrum und eine zweite Gruppe von Röntgenaufnahmen mit Röntgenstrahlen mit einem zum ersten Energiespektrum unterschiedlichen zweiten Energiespektrum erzeugt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Teildatensatz mittels Verfahren der Dual-Energy-Rekonstruktion aus dem Rohdatensatz rekonstruiert wird.
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