DE102012214593A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren (1) zur Detektion eines körperfremden Objektes (11 bis 13) in einem Röntgenbild (22), wobei das Verfahren (1) folgende Verfahrensschritte umfasst: S1) Entgegennahme wenigstens eines Röntgenbildes (22) eines Untersuchungsbereiches (25) eines Untersuchungsobjektes (40); S2) Detektion eines körperfremden Objektes (11 bis 13) in dem wenigstens einen Röntgenbild (22); S3) Visualisierung (14 bis 19) des Detektionsergebnisses. Weiter beschreibt die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung (10) zur Detektion eines körperfremden Objektes (11 bis 13) in einem Röntgenbild (22).

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild.
  • Bei der medizinischen Röntgenbildgebung wird ein Körper, meist ein menschlicher oder tierischer Patient, von Röntgenstrahlen, die mittels eines Röntgenstrahlers erzeugt werden, durchstrahlt. Abhängig von den durchdrungenen Körperstrukturen, wie Knochen oder Gewebeteile, werden die Röntgenstrahlen mehr oder weniger absorbiert. Ein Röntgendetektor misst diese Schwächung der Röntgenstrahlung, die als Röntgenbild mit verschiedenen Grauwerten sichtbar gemacht werden kann. Bei der Computertomographie, kurz CT, werden aus einer Vielzahl von Röntgenaufnahmen, die aus verschiedenen Richtungen, auch Projektionen genannt, gemacht werden, mit Hilfe eines Computers und geeigneter Bildverarbeitungsalgorithmen Schnittbilder oder Schichtbilder erzeugt. Weitere Bezeichnungen für Computertomographie sind CT-Scan oder CAT-Scan, von engl. computed axial tomography. Im Allgemeinen ist es das Ziel von CT- oder allgemein Röntgenaufnahmen, ein Bild von einem Untersuchungsbereich, z.B. einer Lunge, eines Untersuchungsobjektes, z.B. eines menschlichen Patienten, zu machen. Fremdkörper oder allgemein körperfremde Objekte können die Qualität eines Röntgenbildes mindern, da sie im Untersuchungsbereich häufig Artefakte verursachen. Besonders schwere Artefakte können durch Metallteile im oder am Körper des Untersuchenden entstehen. Durch diese Artefakte kann es zu Problemen bei der Befundung kommen, da interessierende Bereiche überdeckt sein können. Normalerweise werden die Patienten gebeten, z.B. Schmuck oder Metallteile an Kleidungsstücken, wie zum Beispiel Reißverschlüsse, vor der Untersuchung abzulegen. Allerdings wird dies auch sehr häufig vergessen. Die Planung einer CT-Aufnahme erfolgt normalerweise mit Hilfe eines sogenannten Topogramms, das einer Übersichtsaufnahme entspricht. Auf diesem Topogramm werden dann oft erst die störenden Metallteile, z.B. Ohrringe bei einer Schädeluntersuchung, entdeckt. Dies führt häufig dazu, dass die Aufnahme wiederholt werden muss, da sich der Patient zum Entfernen der Metallteile bewegt und dadurch das Bezugssystem, oder der sogenannte Frame of reference, nicht mehr mit dem aufgenommenen Topogramm übereinstimmt. Werden die Metallteile erst nach der finalen CT-Aufnahme, dem sogenannten diagnostischen Scan, entdeckt, muss eventuell auch dieser wiederholt werden, da die Daten unbefundbar sind.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zur Detektion von einem oder mehreren körperfremden Objekten in einem Röntgenbild anzugeben. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Vorrichtung zur Detektion von einem oder mehreren körperfremden Objekten in einem Röntgenbild zu beschreiben.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem Verfahren zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild mit den Merkmalen des ersten unabhängigen Patentanspruchs und einer Vorrichtung zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild mit den Merkmalen des zweiten unabhängigen Patentanspruchs.
  • Der Grundgedanke der Erfindung ist ein Verfahren zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild: Das Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:
    • S1) Entgegennahme wenigstens eines Röntgenbildes eines Untersuchungsbereiches eines Untersuchungsobjektes;
    • S2) Detektion eines körperfremden Objektes in dem wenigstens einen Röntgenbild;
    • S3) Visualisierung des Detektionsergebnisses.
  • Das Verfahren ermöglicht die Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild. Unter Detektion wird, nach der lateinischen Wortherkunft, lat. detegere, das „Aufdecken“, „Aufspüren“, „Ausfindig machen“ „Entdecken“ verstanden, im weiteren Sinne kann auch das Erkennen, um welches Objekt es sich handelt, darunter verstanden werden. Das aufzuspürende Objekt ist dadurch gekennzeichnet, dass es körperfremd ist, d.h. dass es beispielsweise außerhalb des Untersuchungsobjekts angeordnet ist, wie z.B. ein Schmuckstück, oder dass es kein natürlicher bzw. organischer Bestandteil des Untersuchungsobjektes ist, wie z.B. ein Implantat, ein Herzschrittmacher oder eine Zahnprothese. Bei dem Röntgenbild kann es sich z.B. um eine Vorabaufnahme oder eine Übersichtsaufnahme, die mit Hilfe eines Röntgengerätes aufgenommen wurde, oder um ein Topogramm, das mit Hilfe eines Computertomographie-Gerätes gewonnen wurde, handeln. Röntgenbilder liegen vorzugsweise als digitale Bilder, bzw. Bilddateien, vor, d.h. in Form einer Matrix, deren Matrixelemente Bildpunkte, sogenannte Pixel, repräsentieren, wobei der Wert eines Pixels einem Grau- oder Farbwert entspricht. Bei einem räumlichen Bild bzw. Bilddatensatz spricht man von Voxeln.
  • Im ersten Verfahrensschritt werden ein oder mehrere Röntgenbilder entgegengenommen oder empfangen, die beispielsweise von einer bildgebenden Vorrichtung, wie einem Röntgengerät oder einem Computertomographie-Gerät gewonnen und zur Verfügung gestellt wurden. Das wenigstens eine Röntgenbild umfasst wenigstens einen Untersuchungsbereich, z.B. ein Organ, wie ein menschliches Herz oder ein Thorax, eines Untersuchungsobjektes, wie z.B. eines menschlichen oder tierischen Patienten.
  • Im zweiten Verfahrensschritt werden ein oder mehrere körperfremde Objekte in dem wenigstens einen Röntgenbild detektiert. Dazu können beispielsweise geeignete Bildverarbeitungsalgorithmen abgearbeitet werden. Das Ergebnis der Detektion kann darin bestehen, dass ein oder mehrere körperfremde Objekte erkannt wurden oder dass kein körperfremdes Objekt erkannt wurde.
  • Im dritten Verfahrensschritt wird das Ergebnis der Detektion visualisiert, d.h. beispielsweise auf einem Anzeigemittel, wie einem Computermonitor, dargestellt.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in die Detektion des körperfremden Objektes eine Segmentierung des wenigstens einen Röntgenbildes eingeht.
  • Die Segmentierung ist eine Teildisziplin der digitalen Bildverarbeitung und des sogenannten maschinellen Sehens. In der Fachliteratur sind eine Vielzahl an Verfahren zur Segmentierung, d.h. zur Erzeugung von inhaltlich zusammenhängender Regionen durch Zusammenfassung benachbarter Pixel, im räumlichen durch Zusammenfassung benachbarter Voxel, entsprechend einem bestimmten Homogenitätskriterium, bekannt. Beispiele sind pixel-, kanten- und regionenorientierte Verfahren. Weiter sind modellbasierte Verfahren, bei denen von einer bestimmten Form der Objekte ausgegangen wird, sowie texturbasierte Verfahren, bei denen auch eine innere homogene Struktur der Objekte berücksichtigt werden kann, bekannt. Mittels Segmentierung lassen sich beispielsweise körperfremde Objekte detektieren, die eine bestimmte, in einem menschlichen oder tierischen Körper nicht anzutreffende, Form aufweisen, wie Rundungen eines Ringes oder eine Quaderform eines Herzschrittmachers.
  • Vorzugsweise geht in die Detektion des körperfremden Objektes ein Schwellwertverfahren ein.
  • Bei der Detektion von Metallteilen, die, wie eingangs beschrieben, besonders schwere Bildartefakte verursachen können, ist es hilfreich, ein Schwellwertverfahren einzusetzen. Schwellwertverfahren sind an sich bekannte Verfahren aus der, insbesondere medizinischen, Bildverarbeitung. Sie gehören zu der Gruppe von Algorithmen zur Segmentierung digitaler Bilder. Bei einem Schwellwertverfahren werden die Bildpunkte oder Pixel verschiedenen Gruppen zugeordnet. Die Zugehörigkeit eines Pixels zu einer bestimmten Gruppe wird durch den Vergleich des Grauwertes oder eines anderen eindimensionalen Merkmals mit einem Schwellwert entschieden, wobei ein Histogramm verwendet werden kann. Der Grauwert eines Pixels repräsentiert seinen Helligkeitswert, weitere Farbinformationen werden nicht berücksichtigt. Da metallhaltige Stoffe Röntgenstrahlen stark bis vollständig absorbieren, sind die Helligkeitswerte der Bildpunkte des Röntgenbildes beispielsweise extrem hell und können mit Hilfe eines Schwellwertverfahrens, dessen Schwellwert vorzugsweise zwischen den Helligkeitswerten von Weich- und Knochenteilen und denen von metallischen Stoffen liegen, einfach und schnell detektiert werden.
  • Mit besonderem Vorteil geht in die Detektion des körperfremden Objektes ein Klassifikationsverfahren ein.
  • Klassifikationsverfahren sind an sich bekannte Verfahren aus der digitalen Bildverarbeitung. Sie ermöglichen zum Beispiel als Algorithmen, die als Software abgelegt sind, die maschinelle oder automatische Einteilung von Bildobjekten in Klassen. Klassifikationsverfahren sind unter anderem bei der Mustererkennung und in der Künstlichen Intelligenz wichtige Verfahren. Exemplarisch seien folgende Verfahren genannt: Logistische Regression, Quader-Klassifikator, Abstandsklassifikator, Bayes-Klassifikator, Nächste-Nachbarn-Klassifikation, Fuzzy-Klassifikator, Polynomklassifikator, Clusterverfahren, Künstliches neuronales Netz, Latente Klassenanalyse, oder Support-Vector-Maschinen. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens würden beispielsweise nach einer Segmentierung eines oder mehrerer Objekte, gegebenenfalls auch durch ein Schwellwertverfahren, mit Hilfe eines Klassifikationsalgorithmus die gefundenen Objekte in körperfremde und körpereigene Objekte eingeteilt werden. Denkbar ist, die körperfremden Objekte wiederum in entfernbare Objekte, wie Ohrringe, und nichtentfernbare Objekte, wie Zahnimplantate, zu unterteilen. Vorzugsweise werden bei der Visualisierung des Detektionsergebnisses nur körperfremde, entfernbare Objekte visualisiert oder die Visualisierung erfolgt in Abhängigkeit der Klassen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht in das Klassifikationsverfahren ein Vergleich mit Objekten aus einer Datenbank ein.
  • Datenbanken, insbesondere Datenbanken aus der elektronischen Datenverarbeitung, haben den Vorteil, dass sie im Allgemeinen erweiterbar sind und so durch neuere Datenbestände ergänzt werden können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Datenbank durch Ergebnisse eines maschinellen Lernverfahrens erweiterbar.
  • Maschinelle Lernverfahren sind an sich bekannte Verfahren für die künstliche, d.h. algorithmusbasierte, Generierung von Wissen aus Erfahrung. Darunter versteht man, dass ein künstliches System, das zum Beispiel in einem Computersystem niedergelegt ist, aus Beispielen lernt, und das Gelernte auf ihm bisher unbekannte Situationen anwenden kann. Vorteilhaft kann ein System, das ein maschinelles Lernverfahren umfasst, neben dem Erlernen von neuen Formen, die es in neuen Bildern wiedererkennt, auch Gesetzmäßigkeiten in den Lerndaten erkennen und auf unbekannte Daten anwenden. Bevorzugt ist das maschinelle Lernverfahren ein überwachtes maschinelles Lernverfahren, bei dem der Lernalgorithmus die Datenbank durch Vorgaben von Beispielen und deren jeweils zugeordneten Klassen erweitert. Dazu gehört beispielsweise auch der Fall, dass ein unbekanntes Objekt durch die Eingabe eines menschlichen Anwenders klassifiziert wird und das System in Folge dieses Objekt in seine Datenbank integriert hat.
  • Darüber hinaus lassen sich weitere Verbesserungen erzielen, wenn in das Klassifikationsverfahren eine entgegengenommene Information bezüglich des Untersuchungsbereiches eingeht.
  • Es sind Röntgensysteme und Systeme der Computertomographie bekannt, bei denen durch Eingabe, z.B. einen Tastendruck an einem Bediengerät, eines Anwenders, z.B. eines Radiologen, ein ganzer Parametersatz, wie Strahlendosis oder auch der Aufnahmebereich eingestellt wird. Beispielsweise kann durch eine einzige Eingabe ausgewählt werden, dass die Wirbelsäule eines Patienten aufgenommen werden soll. Geht diese Information in den Klassifikationsalgorithmus ein, kann zum Beispiel mit großer Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden, dass ein Objekt der Klasse „Zahnimplantat“ zugehört. Bildgebende Systeme, bei denen Informationen bezüglich des Untersuchungsbereiches vorliegen, verfügen z.B. über sogenannte „Organprogramme“ oder sind Geräte der Firma Siemens mit einer Funktion, die als ”Fast Planning” bekannt ist.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in die Detektion wenigstens zwei Röntgenbilder aus unterschiedlichen Projektionen eingehen, und die Lage des körperfremden Objekts in Bezug auf das Untersuchungsobjekt klassifiziert wird.
  • Insbesondere zur Unterscheidung, ob ein Objekt innerhalb oder außerhalb, z.B. auch auf der Körperoberfläche, eines Körpers angeordnet ist, empfiehlt es sich, wenigstens zwei Röntgenbilder aus unterschiedlichen Projektionen, beispielsweise vorzugsweise ein laterales und ein frontales Topogramm, zu kombinieren. Anhand der Position in den Topogrammen kann die räumliche Position einer Struktur abgeschätzt werden und bestimmt werden, ob sie sich auf der Körperoberfläche oder innerhalb des Körpers befindet.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Visualisierung des Detektionsergebnisses einen Verfahrensschritt aus folgender Menge an Verfahrensschritten umfasst:
    • – Ausgeben eines Warnhinweises;
    • – Markieren eines Bereiches in dem Röntgenbild, der das detektierte, körperfremde Objekt umfasst;
    • – Markieren des detektierten, körperfremden Objekts in dem Röntgenbild;
    • – Ausgeben der Klassifikation des klassifizierten körperfremden Objektes.
  • Insbesondere wenn ein Objekt klassifiziert wurde, kann die Ausgabe des Detektionsergebnisses, bzw. des Klassifikationsergebnisses eine wichtige Information für einen Anwender, z.B. einen Radiologen, darstellen.
  • Günstig wird das Verfahren automatisch ausgeführt.
  • Automatisch ausgeführte Verfahren brauchen weniger Anwendereingriffe und führen somit zu einem schnelleren Ablauf. Da heutige bildgebende Vorrichtungen meist schon für automatische Abläufe vorbereitet sind, ist die Integration eines erfindungsgemäßen Verfahrens technisch leicht möglich. Außerdem sind automatisch ausgeführte Verfahren oft weniger fehleranfällig.
  • Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild. Die Vorrichtung umfasst ein Rechen- und Steuermittel, das zur Entgegennahme wenigstens eines Röntgenbildes eines Untersuchungsbereiches eines Untersuchungsobjektes und zur Detektion eines körperfremden Objektes in dem wenigstens einen Röntgenbild, ausgebildet ist. Weiter umfasst die Vorrichtung ein Anzeigemittel zur Visualisierung des Detektionsergebnisses.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst somit mindestens ein Rechen- und Steuermittel, z.B. einen Computer, und ein Anzeigemittel, z.B. einen Computermonitor. Das Rechen- und Steuermittel ist zur Entgegennahme von wenigstens einem Röntgenbild eines Untersuchungsbereiches eines Untersuchungsobjektes ausgebildet, beispielsweise durch eine Datenschnittstelle, mit Hilfe derer es ein Röntgenbild von einem Röntgengerät empfangen kann. Weiter ist das Rechen- und Steuermittel dazu ausgelegt, ein oder mehrere körperfremde Objekte in dem wenigstens einen Röntgenbild zu detektieren, indem es zum Beispiel über ein geeignetes Computerprogramm, insbesondere aus dem Bereich der digitalen Bildverarbeitung, verfügt und dieses abarbeitet. Das Detektionsergebnis kann auf dem Anzeigemittel visualisiert werden, z.B. durch Darstellung auf dem Computermonitor.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, ein zuvor beschriebenes, erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
  • Auch hier kann die Ausführbarkeit der beschriebenen Verfahrensschritte durch entsprechende Computerprogramme, die in der Rechen- und Steuereinheit abrufbar sind, realisiert werden.
  • Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
  • Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden Figuren samt Beschreibung. Es zeigen:
  • 1 beispielhaft ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild;
  • 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild mit einem Computertomographie-Gerät;
  • 3 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild mit einem Röntgengerät;
  • 4 ein Ausführungsbeispiel eines Röntgenbildes mit Visualisierung eines detektierten körperfremden Objektes.
  • 1 zeigt beispielhaft ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 1 zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild. Das Verfahren 1 umfasst die Verfahrensschritte S1, S21, S22, S23 und S3. Es beginnt mit Verfahrensschritt S1 und endet, „End“, nach Verfahrensschritt S3. Die einzelnen Verfahrensschritte lauten:
    • S1) Entgegennahme wenigstens eines Röntgenbildes eines Untersuchungsbereiches eines Untersuchungsobjektes;
    • S21) Ausführen eines Schwellwertverfahrens;
    • S22) Ausführen einer Segmentierung;
    • S23) Ausführen eines Klassifikationsverfahrens;
    • S3) Visualisierung des Detektionsergebnisses.
  • Vorzugsweise wird das Verfahren 1 automatisch ausgeführt, d.h. beispielsweise wird nach Entgegennahme des wenigstens einen Röntgenbildes des Untersuchungsbereiches des Untersuchungsobjektes das Schwellwertverfahren automatisch ausgeführt und anschließend wird die Segmentierung ausgeführt. Dies ermöglicht eine maximal schnelle Durchführung der Bildgebung und eine minimale zeitliche Belastung des Patienten.
  • In 2 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Detektion von körperfremden Objekten 11 und 12 in einem Röntgenbild 22 mit einem Computertomographie-Gerät 60 dargestellt. Das Ausführungsbeispiel dient auch der beispielhaften Beschreibung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion von körperfremden Objekten 11 und 12 in einem Röntgenbild 22. Mit Hilfe des Computertomographiegerätes 60 mit Gantry 61 soll eine Aufnahme eines Untersuchungsbereiches 25, hier die Wirbelsäule mit Kopf, eines Untersuchungsobjektes 40, hier ein menschlicher Patient, gewonnen werden. Das Untersuchungsobjekt 40 ist auf einem Lagerungsmittel 30, z.B. einer Patientenliege oder einem Patiententisch, gelagert. Vor Aufnahme von finalen Schichtbildern ist es in der klinischen Praxis gängige Methode, zunächst eine Vorabaufnahme oder Übersichtsaufnahme aufzunehmen. Im Fall einer Computertomographieuntersuchung wird diese Vorabaufnahme Topogramm genannt. Zur Gewinnung eines Topogramms wird üblicherweise das auf dem Lagerungsmittel 30 liegende Untersuchungsobjekt 40 entlang einer, durch die Längsrichtung des Lagerungsmittels 30 gegebenen, Achse 31 durch den CT-Scanner 60 gefahren. Dabei werden kontinuierlich Projektionen aufgenommen, die zum Beispiel mittels eines Verbindungsmittels einer Rechen- und Steuereinheit 20, zum Beispiel einem Computer, zur Verfügung gestellt werden. In der Rechen- und Steuereinheit 20 werden die Projektionen zu einem Röntgenbild 22, oder Gesamtbild, ähnlich einem Röntgen-Superpositionsbild, interpoliert. Das Rechen- und Steuermittel 20 ist somit zur Entgegennahme wenigstens eines Röntgenbildes 22 des Untersuchungsbereiches 25 des Untersuchungsobjektes 40 ausgebildet. Durch z.B. ein Computerprogramm, das auf dem Rechen- und Steuermittel 20 geladen und ausgeführt wird, können ein oder mehrere körperfremde Objekte 11 und 12 in dem Röntgenbild 22 detektiert werden. Das Computertomographie-Gerät 60 verfügt über die Möglichkeit der Eingabe eines sogenannten „Organprogramms“. Dazu kann eine Bedienperson, z.B. ein Arzt, mit wenigen Eingaben an einem Eingabemittel 24, hier eine Computertastatur der Rechen- und Steuereinheit 20, eine Vielzahl an Einstellparametern des Computertomographie-Gerätes 60 auswählen. Insbesondere ist z.B. nach Wahl des Organprogramms „Wirbelsäule mit Kopf“ dem Computertomographie-Gerät 60 der Untersuchungsbereich 25, und damit auch die Möglichkeit, dass sich im Untersuchungsbereich 25 bestimmte Schmuckstücke, Implantate, Kleidungsstücke, etc. befinden können, bekannt. Diese Information schränkt die Auswahl möglicher körperfremder Objekte ein. Nachdem das Röntgenbild 22 in der Rechen- und Steuereinheit 20 vorliegt, werden Strukturen, wie Knochen-, Organ- oder Metallstrukturen, mit an sich bekannten Verfahren der medizinischen Bildverarbeitung, segmentiert. Zur Auffindung von metallischen Objekten kann ein Schwellwertverfahren, das einfach implementierbar ist, eingesetzt werden. Ein Klassifikationsverfahren vergleicht sodann beispielsweise die Formen der gefundenen Strukturen mit bekannten Formen aus einer Datenbank 23, die auch im Speicher der Rechen- und Steuereinheit 20 abgelegt sein kann und liefert als Ergebnis zum Beispiel eine Liste mit detektierten körpereigenen und körperfremden Objekten und deren jeweilige Lagen innerhalb des Röntgenbildes 22. Beispielsweise wurde in dem Ausführungsbeispiel eine Halskette 11 und ein Herzschrittmacher 12 detektiert. Das Detektionsergebnis wird mittels eines Anzeigemittels 21, hier ein Computermonitor des Rechen- und Steuermittels 20, visualisiert. Der detektierte Herzschrittmacher 12 wird beispielsweise im Röntgenbild 22 in der gefundenen Lage in seiner rechteckigen Form 19 dargestellt. Da der Herzschrittmacher 12 zwar als körperfremdes, aber nicht entfernbares Objekt klassifiziert wurde, wird er auf dem Anzeigemittel 21 als Hinweis, zum Beispiel in einer vorgebbaren Farbe, visualisiert. Die detektierte Halskette 11 dagegen ist als körperfremdes und entfernbares Objekt klassifiziert und wird deshalb in Form und Lage als Bildobjekt 17 im Röntgenbild 22 visualisiert. Weiter wird der Bereich 16 markiert, in dem sich das körperfremde Objekt befindet, und mit einem Pfeil 14 zusätzlich darauf aufmerksam gemacht. Ein Text 18 informiert über die detektierten Objekte, beispielsweise mit dem Hinweistext „gefundene Objekte: Halskette (entfernbar), Herzschrittmacher (nicht entfernbar)“.
  • 3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Detektion eines körperfremden Objektes 13 in einem Röntgenbild 22 mit einem Röntgengerät 70. Das Ausführungsbeispiel dient auch der beispielhaften Beschreibung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion eines körperfremden Objektes 13 in einem Röntgenbild 22. Die Röntgenvorrichtung 70 weist beispielsweise einen C-Bogen 73 auf, an dem in gegenüberliegender Lage eine Röntgenquelle 75 und ein digitaler Röntgendetektor 74 angeordnet sind. Auf einer Lagerungseinrichtung 30, hier ein Untersuchungstisch, der von einer Säule der Lagerungseinrichtung gehalten wird, liegt ein Untersuchungsobjekt 40, zum Beispiel ein menschlicher Patient. Die Röntgenvorrichtung 70 kann durch ein Rechen- und Steuermittel 20, hier ein Computer, gesteuert werden. Der C-Bogen 73 der Röntgenvorrichtung 70 ist an einer roboterähnlichen Vorrichtung angeordnet, die mehrere Freiheitsgrade bei der Positionierung des C-Bogens 73 und somit der Röntgenquelle 75 und des Röntgendetektors 74 ermöglicht. Beispielhaft sind ein Drehwinkel 72, der durch einen Aktor 71 beeinflussbar ist, eingezeichnet. Für eine Übersichtsaufnahme werden zwei Röntgenbilder aus unterschiedlichen, vorzugsweise orthogonal zueinander stehenden, Projektionen, von einem Untersuchungsbereich 25, hier der Thorax, des Untersuchungsobjektes 40, gewonnen. Die Röntgenbilder werden dem Rechen- und Steuermittel 20 übertragen, das zum Beispiel mittels eines Computerprogramms dazu ausgelegt ist, das körperfremde Objekt 13, hier ein Brustring oder Brust-Piercing, zu detektieren. Nach Segmentierung mit einem Schwellwertverfahren und Vergleich der Lagen in den beiden Röntgenbildern wurde das körperfremde Objekt 13 als metallisches Objekt, das auf der Hautoberfläche des Untersuchungsobjektes 40 angeordnet ist, detektiert. Eines der beiden Röntgenbilder wird auf einem Anzeigemittel 21, hier ein Computermonitor des Rechen- und Steuermittels 20, angezeigt und ein Warnhinweis 15, hier eine blinkende Warnlampe, warnt einen Anwender, z.B. einen Radiologen, dass sich im Untersuchungsbereich 19, ein körperfremdes Objekt befindet.
  • 4 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel eines Röntgenbildes 22 mit einer Visualisierung eines detektierten körperfremden Objektes 17. Das Röntgenbild 22 umfasst einen Markierungsrahmen, der das Untersuchungsgebiet 25, hier der Verdauungstrakt eines Patienten, repräsentiert. Durch eines der beschriebenen Verfahren zur Detektion eines körperfremden Objektes in einem Röntgenbild wurde ein körperfremdes Objekt 17, hier ein Reißverschluss, innerhalb des Untersuchungsgebietes 25 detektiert. Eine farblich auffällige, rechteckförmige Fläche 16 visualisiert die Lage des gefundenen körperfremden Objekts 17, so dass ein Anwender, z.B. ein Medizinisch-technischer Radiologieassistent, MTRA, darauf aufmerksam wird. Auch die Form des gefundenen körperfremden Objekts 17 kann farblich hervorgehoben werden.
  • Zusammenfassend werden einige Aspekte und Vorteile der Erfindung beschrieben. Durch eine der Ausführungsformen der Erfindung wird direkt während oder nach der Aufnahme eines Übersichtsbildes mit der Hilfe von Algorithmen vom System automatisch erkannt, ob sich Fremdkörper im zu untersuchenden Gebiet befinden. Durch beispielsweise eine sogenannte Messagebox und/oder eine Markierung in der Übersichtsaufnahme wird eine Bedienperson darüber informiert und kann dann den Fremdkörper, z.B. einen Ohrring, noch vor der Erstellung der diagnostischen Aufnahme entfernen, um die Qualität des Datensatzes sicherzustellen. Durch diese Maßnahmen kann sichergestellt werden, dass die erzeugten Daten in einer befundbaren Qualität hergestellt werden und nicht auf Grund von Artefakten der Datensatz oder Teile des Datensatzes unbefundbar sind. Dies wiederum beschleunigt den Arbeitsablauf und verhindert zusätzliche Strahlung für den Patienten.

Claims (12)

  1. Verfahren (1) zur Detektion eines körperfremden Objektes (11 bis 13) in einem Röntgenbild (22), wobei das Verfahren (1) folgende Verfahrensschritte umfasst: S1) Entgegennahme wenigstens eines Röntgenbildes (22) eines Untersuchungsbereiches (25) eines Untersuchungsobjektes (40); S2) Detektion eines körperfremden Objektes (11 bis 13) in dem wenigstens einen Röntgenbild (22); S3) Visualisierung (14 bis 19) des Detektionsergebnisses.
  2. Verfahren (1) nach Anspruch 1, wobei in die Detektion des körperfremden Objektes (11 bis 13) eine Segmentierung (S22) des wenigstens einen Röntgenbildes (22) eingeht.
  3. Verfahren (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei in die Detektion des körperfremden Objektes (11 bis 13) ein Schwellwertverfahren (S21) eingeht.
  4. Verfahren (1) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei in die Detektion des körperfremden Objektes (11 bis 13) ein Klassifikationsverfahren (S23) eingeht.
  5. Verfahren (1) nach Anspruch 4, wobei in das Klassifikationsverfahren (S23) ein Vergleich mit Objekten aus einer Datenbank (23) eingeht.
  6. Verfahren (1) nach Anspruch 5, wobei die Datenbank (23) durch Ergebnisse eines maschinellen Lernverfahrens erweiterbar ist.
  7. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei in das Klassifikationsverfahren (S23) eine entgegengenommene Information bezüglich des Untersuchungsbereiches (25) eingeht.
  8. Verfahren (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in die Detektion wenigstens zwei Röntgenbilder aus unterschiedlichen Projektionen eingehen, und die Lage des körperfremden Objekts (11 bis 13) in Bezug auf das Untersuchungsobjekt (40) klassifiziert wird.
  9. Verfahren (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Visualisierung des Detektionsergebnisses einen Verfahrensschritt aus folgender Menge an Verfahrensschritten umfasst: – Ausgeben eines Warnhinweises (15); – Markieren (16) eines Bereiches in dem Röntgenbild, der das detektierte, körperfremde Objekt (11 bis 13) umfasst; – Markieren (14, 17) des detektierten, körperfremden Objekts (11 bis 13) in dem Röntgenbild; – Ausgeben (18) der Klassifikation des klassifizierten körperfremden Objektes (11 bis 13).
  10. Verfahren (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren (1) automatisch ausgeführt wird.
  11. Vorrichtung (10) zur Detektion eines körperfremden Objektes (11 bis 13) in einem Röntgenbild (22), umfassend ein Rechen- und Steuermittel (20), das zur Entgegennahme wenigstens eines Röntgenbildes (22) eines Untersuchungsbereiches (25) eines Untersuchungsobjektes (40) und zur Detektion eines körperfremden Objektes (11 bis 13) in dem wenigstens einen Röntgenbild (22), ausgebildet ist, und weiter umfassend ein Anzeigemittel (21) zur Visualisierung des Detektionsergebnisses.
  12. Vorrichtung (10) nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10 auszuführen.
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