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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zur Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes.
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Untersuchungen von Patienten und chirurgische Eingriffe werden heutzutage vielfach von bildgebenden Systemen, wie Röntgenanlagen, Computertomografiegeräten oder Magnetresonanztomografiegeräten unterstützt. Dabei stellt sich häufig die Aufgabe, zu einem bestimmten Zeitpunkt während eines Atmungszyklus eine oder mehrere Bildaufnahmen durchzuführen. Ein Grund dafür ist, dass in einem Zustand des Endes eines Ausatmens oder Einatmens der Brustkorb kurzzeitig nahezu bewegungslos ist, so dass mehrere Bilder, beispielsweise aus verschiedenen Perspektiven, gemacht werden können, ohne dass zwischen den Aufnahmen der Brustkorb mit den sich daran anschließenden Organen große Bewegungen ausführt. Bewegungen während der Akquisition mehrerer Bilder hätten zum Beispiel zur Folge, dass eine Rekonstruktion der Bilder zu einem räumlichen Bild, nur ungenau oder überhaupt nicht durchführbar wäre. Durch eine Überwachung oder Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes und durch Abwarten auf einen bewegungslosen Zeitpunkt, können somit diese sogenannten Bewegungsartefakte reduziert oder vermieden werden. Weiter kann anhand eines bestimmten Atmungsmusters auf den Allgemeinzustand eines Patienten geschlossen werden. Eine zunehmend beschleunigte Atmung könnte so zum Beispiel auf einen drohenden Panikzustand des Patienten hindeuten, dem man durch einen Abbruch einer Untersuchung vorbeugen könnte.
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Eine bekannte Möglichkeit, eine Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes zu bestimmen, besteht darin, mit Hilfe eines Brustgurts und eines Beschleunigungssensors, das Heben und Senken des Brustkorbs zu detektieren. Nachteilig an diesem Verfahren ist unter anderem, dass der Brustgurt dem Patienten angelegt werden muss und der Brustgurt in vielen Fällen auch Sterilitätsanforderungen unterliegt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes zu beschreiben, die im Vergleich zu bekannten Lösungen einfacher zu handhaben ist. Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren anzugeben.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem Verfahren zur Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes mit den Merkmalen des ersten unabhängigen Patentanspruchs und einer Vorrichtung zur Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes mit den Merkmalen des zweiten unabhängigen Patentanspruchs.
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Ein Grundgedanke der Erfindung ist ein Verfahren zur Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes, das folgende Verfahrensschritte umfasst:
S1) Entgegennahme eines mathematischen Atmungsmodells, welches mathematische Atmungsmodell eine Auslenkung eines Brustkorbs des Untersuchungsobjektes über der Zeit umfasst;
S2) mittels eines Projektionsmittels Projizieren eines strukturierten Bildmusters auf eine Sagittalebene und auf einen Brustbereich des Untersuchungsobjektes;
S3) mittels einer Kamera Aufnehmen einer Folge von wenigstens zwei Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes;
S4) Anpassen des mathematischen Atmungsmodells zumindest in Abhängigkeit der aufgenommenen Folge von Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes.
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Ziel des Grundgedankens ist es, eine Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes, wie eines menschlichen Patienten, zu ermitteln. Im ersten Verfahrensschritt wird ein mathematisches Atmungsmodell entgegengenommen, geladen oder bezogen. Mit Hilfe des mathematischen Atmungsmodells kann eine Auslenkung eines Brustkorbs des Untersuchungsobjektes über der Zeit beschrieben werden. Mathematische Modelle sind an sich bekannt. Sie können beispielsweise empirisch oder durch eine physikalische Modellbildung gewonnen werden. Mathematische Modelle umfassen in der Regel zu bestimmende Parameter, a priori bestimmte Konstanten und mathematische Verknüpfungen der Parameter und Konstanten. Durch Bestimmung der Parameter kann das mathematische Atmungsmodell dem realen, individuellen Untersuchungsobjekt angepasst werden. Das mathematische Atmungsmodell ermöglicht beispielsweise eine Prognose, wie der zeitliche Verlauf der Auslenkung des Brustkorbs sein wird. Dadurch ist es dann möglich, denjenigen Zeitpunkt abzuwarten, zu dem der Brustkorb still steht, um sodann ein oder mehrere Bilder aufzunehmen. Ein einfaches Atmungsmodell könnte beispielsweise eine Sinusfunktion umfassen, bei der Frequenz und Amplitude als zu bestimmende Parameter definiert sind.
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Im zweiten Verfahrensschritt wird mit Hilfe eines Projektionsmittels, z.B. eines an sich bekannten Projektors, Durchlichtprojektors oder Laserprojektors, ein strukturiertes Bildmuster auf eine Sagittalebene und auf einen Brustbereich des Untersuchungsobjektes projiziert. Günstig wird das strukturierte Bildmuster auf den seitlichen Brustbereich des Untersuchungsobjektes projiziert, da dort die Auslenkung während der Atmung am größten ist. Unter einem strukturierten Bildmuster kann eine Abfolge von verschiedenfarbigen Mustern oder Mustern mit verschiedenen Helligkeiten verstanden werden. Vorzugsweise ist der Kontrast zwischen den verschiedenen Strukturen groß, zum Beispiel wie bei einem Schwarz-Weiß-Muster und die Strukturbreite des strukturierten Bildmusters ist vorgebbar. Beispielsweise ist eine Abfolge von verschiedenen Farb- und/oder Helligkeitsbereichen von einem Millimeter bis einem Zentimeter denkbar. Strukturierte Bildmuster sind zum Beispiel Muster konzentrischer Kreise, eine Punktwolke oder Wellenmuster.
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Im dritten Verfahrensschritt wird mit einer Kamera eine Folge von mindestens zwei Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes aufgenommen. Die Bilder werden sich abhängig von der Auslenkung des Brustkorbs ändern, da das projizierte, strukturierte Bildmuster bei einer großen Auslenkung des Brustkorbs, d.h. wenn das Untersuchungsobjekt eingeatmet hat, einen weiten Bereich des Brustkorbs bedeckt, während bei einer kleinen Auslenkung, d.h. beim Ausatmen, weniger des Brustkorbs von der Projektion getroffen wird.
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Im vierten Verfahrensschritt wird das mathematische Atmungsmodell zumindest in Abhängigkeit der aufgenommenen Folge von Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes angepasst. Wie zuvor beschrieben ändert sich der Inhalt der Bilder in Abhängigkeit der Auslenkung des Brustkorbs. Die Folge der mindestens zwei Bilder kann einer Bildverarbeitung übergeben werden, die zum Beispiel mittels eines Korrelationsverfahrens das Maß einer Änderung zwischen den Bildern der Folge bestimmt. Mit dieser Information kann das mathematische Atmungsmodell angepasst oder verbessert werden. Vorzugsweise wird das Verfahren wiederholt ausgeführt und das mathematische Atmungsmodell wird sukzessive angepasst.
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Vorzugsweise ist das strukturierte Bildmuster ein Linienmuster mit parallelen Linien und mit vorgebbaren Linienabstand und vorgebbarer Linienbreite.
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Ein Linienmuster mit parallelen Linien, das vorzugsweise senkrecht zu der Auslenkbewegung des Brustkorbs während einer Atmungsbewegung ausgerichtet ist, liefert eine große Änderung in Bildern, die während einer Atmungsbewegung aufgenommen werden. Der Linienabstand und/oder die Linienbreite können beispielsweise einen Millimeter bis einen Zentimeter betragen. Ein optimaler Linienabstand und eine optimale Linienbreite können zum Beispiel mittels einer Testreihe bestimmt werden. Die beiden Werte hängen auch beispielsweise von der Auflösung der verwendeten Kamera ab.
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Mit besonderem Vorteil sind die Kamera und das Projektionsmittel zumindest nahezu gleich ausgerichtet.
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Durch dieses Merkmal ist sichergestellt, dass die Projektion für eine Aufnahme mittels der Kamera bestmöglich auf den Brustbereich des Untersuchungsobjektes projiziert wird und durch die Atmungsbewegung bedingte Änderungen von der Kamera gut erfasst werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung wird mittels einer Einstellkamera ein, den Brustbereich des Untersuchungsobjektes umfassendes, Brustbild aufgenommen und das Brustbild geht in das Projizieren des strukturierten Bildmusters auf den Brustbereich des Untersuchungsobjektes derart ein, dass der Projektionsbereich und/oder ein, das strukturierte Bildmuster, charakterisierender Parameter vorgebbar eingestellt wird.
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Mit Hilfe eines Bildes, das mindestens den Brustbereich des Untersuchungsobjektes beinhaltet, kann das Projektionsmittel so ausgerichtet werden, dass der Brustbereich durch das projizierte, strukturierte Bildmuster gut, d.h. zur Gänze, abgedeckt wird und das Projektionsmittel kann so eingestellt werden, dass ein oder mehrere Parameter, die das strukturierte Bildmuster beeinflussen, eingestellt werden können. Parameter, die Einfluss auf das strukturierte Bildmuster haben, sind z.B. der Linienabstand und/oder die Linienbreite eines Linienmusters, der Durchmesser eines Kreismusters oder die Varianz einer Punktewolke. Die Einstellung kann einmalig durch eine Bildanalyse des Brustbildes erfolgen oder es werden mehrere Brustbilder gewonnen und in einer Regelschleife werden nach jedem Brustbild die Parameter optimiert. Die Einstellkamera kann auch mit der Kamera zur Aufnahme des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes identisch sein.
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Es wird vorgeschlagen, dass das wenigstens eine, den Brustbereich umfassende, Brustbild Tiefeninformationen umfasst.
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Liefert die Einstellkamera ein Bild, das mindestens den Brustbereich des Untersuchungsobjektes umfasst, und das eine Tiefeninformation enthält, kann das Projektionsmittel in einem Schritt so ausgerichtet werden, dass der Brustbereich durch das projizierte, strukturierte Bildmuster gut abgedeckt wird und das Projektionsmittel kann so eingestellt werden, dass ein oder mehrere Parameter, die das strukturierte Bildmuster beeinflussen, eingestellt werden können. Es werden also Iterationsschritte vermieden, die gegebenenfalls bei einem Brustbild ohne Tiefeninformation notwendig wären.
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Zweckmäßig ist die Einstellkamera eine Time-of-Flight Kamera, eine Stereokamera oder ein Triangulationssystem.
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Time-of-Flight Kameras, Stereokameras oder ein Triangulationssystems sind an sich bekannte Mittel, um ein Bild mit Tiefeninformation zu gewinnen.
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In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird vor Verfahrensschritt S4 zusätzlich mittels einer Thermografiekamera eine Folge von wenigstens zwei Thermografiebildern eines Nasenbereiches des Untersuchungsobjektes aufgenommen und es wird mittels der Thermografiebilder die zeitliche Änderung der Temperatur im Bereich wenigstens einer Nasenöffnung bestimmt und es wird ein Temperaturabfall im Bereich der wenigstens einen Nasenöffnung einer Vergrößerung der Auslenkung des Brustkorbs des Untersuchungsobjektes zugeordnet und es wird in Verfahrensschritt S4 das mathematische Atmungsmodell zusätzlich in Abhängigkeit der zugeordneten Änderung der Auslenkung des Brustkorbs des Untersuchungsobjektes angepasst.
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Durch diese Ergänzung des Verfahrens wird die Anpassung des mathematischen Atmungsmodells verbessert, indem weitere Informationen bezüglich des Atemvorgangs des Untersuchungsobjektes berücksichtigt werden. Dazu dient eine Folge von Thermografie- oder Wärmebildern, die den Nasenbereich des Untersuchungsobjektes umfassen. Dabei wird der Effekt genutzt, dass beim Ausatmen angewärmte Luft aus der Nase strömt, die in den Thermografiebildern sichtbar ist. Ein Bildverarbeitungsverfahren detektiert die Temperaturänderung und überführt sie in eine Änderung der Auslenkung des Brustkorbs. Umgekehrt wird ein Temperaturabfall im Bereich der Nasenöffnung einer Vergrößerung der Auslenkung des Brustkorbs des Untersuchungsobjektes zugeordnet. Das mathematische Atmungsmodell wird anschließend zusätzlich in Abhängigkeit der zugeordneten Änderung der Auslenkung des Brustkorbs des Untersuchungsobjektes angepasst. In einem Ausführungsbeispiel besteht die zusätzliche Anpassung in einer Mittelwertbildung aus der Auslenkung des Brustkorbs, die aus der Folge von Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes stammen und aus der zugeordneten Auslenkung des Brustkorbs des Untersuchungsobjektes, die mit Hilfe der Thermografiebilder gewonnen wurde.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass mittels einer Einstellkamera ein, den Nasenbereich des Untersuchungsobjektes umfassendes, Nasenbild aufgenommen wird und die Thermografiekamera mittels des Nasenbildes auf den Nasenbereich des Untersuchungsobjektes ausgerichtet wird.
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Mittels der zuvor beschriebenen Einstellkamera, die auch mit der Kamera zur Aufnahme des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes identisch sein kann, kann ein Bild des Untersuchungsobjektes mit Nasenbereich, Nasenbild genannt, gewonnen werden. Dieses dient der Ausrichtung der Thermografiekamera auf den Nasenbereich, wodurch eine Temperaturänderung in den Thermografiebildern besser sichtbar ist, da mehr Bildpunkte eine Temperaturänderung detektieren können.
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Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes. Die Vorrichtung umfasst ein Rechen- und Steuermittel, ein Projektionsmittel und eine Kamera. Dabei ist
- – das Rechen- und Steuermittel dazu ausgelegt, ein mathematisches Atmungsmodell entgegenzunehmen, welches mathematische Atmungsmodell eine Auslenkung eines Brustkorbs des Untersuchungsobjektes über der Zeit umfasst;
- – das Projektionsmittel dazu ausgelegt, ein strukturiertes Bildmuster auf eine Sagittalebene und auf einen Brustbereich des Untersuchungsobjektes zu projizieren;
- – die Kamera dazu ausgelegt, eine Folge von wenigstens zwei Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes aufzunehmen und
- – das Rechen- und Steuermittel weiter dazu ausgelegt, das mathematische Atmungsmodell zumindest in Abhängigkeit der aufgenommenen Folge von Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes anzupassen.
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Das Rechen- und Steuermittel, das zum Beispiel durch einen Computer realisiert ist, kann beispielsweise durch das Abarbeiten eines entsprechenden Computerprogramms dazu ausgelegt sein, das mathematische Atmungsmodell zumindest in Abhängigkeit der aufgenommenen Folge von Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes anzupassen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des Grundgedankens der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Vorrichtung dazu ausgelegt, eines der zuvor beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Dazu verfügt die Vorrichtung z.B. über Mittel, um die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte ausführen zu können.
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Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden Figuren samt Beschreibung. Es zeigen:
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1 symbolisch ein Untersuchungsobjekt mit angedeuteter Atmungsbewegung;
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2 beispielhaft ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes;
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3 symbolisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes;
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4 symbolisch ein Beispiel eines Ergebnisses einer ermittelten Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes.
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1 zeigt symbolisch ein Untersuchungsobjekt 12, hier ein menschlicher Patient, mit angedeuteter Atmungsbewegung. Die Atmungsbewegung zeigt sich durch eine Auslenkung 14 des Brustkorbs, wobei in 1 die beiden Extremzustände, nämlich vollständiges Einatmen und vollständiges Ausatmen dargestellt sind. Die Lage 16 des Brustkorbs nach dem Einatmen ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet, in Folge des Ausatmens bewegt sich der Brustkorb dorsal bis die Lage 16', die durch eine durchgezogene Linie gekennzeichnet ist, erreicht ist.
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2 zeigt beispielhaft ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 1 zur Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes. Das Verfahren 1 umfasst die Verfahrensschritte S1 bis S4. Es beginnt, „Start“, mit Verfahrensschritt S1 und endet, „Ende“, nach Verfahrensschritt S4. Die einzelnen Verfahrensschritte lauten:
S1) Entgegennahme eines mathematischen Atmungsmodells, welches mathematische Atmungsmodell eine Auslenkung eines Brustkorbs des Untersuchungsobjektes über der Zeit umfasst;
S2) mittels eines Projektionsmittels Projizieren eines strukturierten Bildmusters auf eine Sagittalebene und auf einen Brustbereich des Untersuchungsobjektes;
S3) mittels einer Kamera Aufnehmen einer Folge von wenigstens zwei Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes;
S4) Anpassen des mathematischen Atmungsmodells zumindest in Abhängigkeit der aufgenommenen Folge von Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes.
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Vorzugsweise werden die Verfahrensschritte zumindest teilweise automatisch ausgeführt. Automatisch ausgeführte Verfahren sind im Allgemeinen weniger fehleranfällig und können oft schneller ausgeführt werden, als Verfahren, die manuelle Eingriffe oder Eingaben erfordern. Zum Beispiel wäre denkbar, dass ein Rechen- und Steuermittel, z.B. ein Computer, automatisch das entgegengenommene, mathematische Atmungsmodell in Abhängigkeit der aufgenommenen Folge von Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes anpasst.
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In 3 ist symbolisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 zur Ermittlung einer Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes 12 gezeigt. Die Vorrichtung umfasst ein Rechen- und Steuermittel 34, hier einen Computer, ein Projektionsmittel 22, hier einen Projektor, und eine Kamera 24, hier eine CMOS-Kamera. Das Rechen- und Steuermittel 22 ist dazu ausgelegt, ein mathematisches Atmungsmodell entgegenzunehmen, indem es beispielsweise über eine geeignete Schnittstelle verfügt, um das mathematische Atmungsmodell in einen Arbeitsspeicher zu laden. Das mathematische Atmungsmodell umfasst eine Auslenkung 14 eines Brustkorbs des Untersuchungsobjektes 12 über der Zeit. Das Projektionsmittel 22 ist dazu ausgelegt, ein strukturiertes Bildmuster 18 auf eine Sagittalebene und auf einen Brustbereich des Untersuchungsobjektes 12 zu projizieren. In diesem Ausführungsbeispiel ist das strukturierte Bildmuster 18 ein Linienmuster mit parallelen Linien, die senkrecht zu der Auslenkbewegung des Brustkorbs während einer Atmungsbewegung ausgerichtet sind. Der Linienabstand 20 ist vorgebbar und beträgt beispielsweise zwei Millimeter. Die Kamera 24 ist dazu ausgelegt, eine Folge von mehreren Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes 12 aufzunehmen und dem Rechen- und Steuermittel 34 zur Verfügung zu stellen. Die Bilder werden sich abhängig von der Auslenkung 14 des Brustkorbs ändern, da das projizierte, strukturierte Bildmuster 18 bei einer großen Auslenkung 16 des Brustkorbs, d.h. wenn das Untersuchungsobjekt 12 eingeatmet hat, einen weiten Bereich des Brustkorbs bedeckt, während bei einer kleinen Auslenkung, d.h. beim Ausatmen, weniger des Brustkorbs von der Projektion getroffen wird. Man erkennt, dass die Kamera 24 und das Projektionsmittel 22 gleich ausgerichtet sind. Dadurch ist sichergestellt, dass die Projektion für eine Aufnahme mittels der Kamera 24 bestmöglich auf den Brustbereich des Untersuchungsobjektes 12 projiziert wird und durch die Atmungsbewegung bedingte Änderungen von der Kamera 24 gut erfasst werden. Um eine möglichst effektive Projektion des strukturierten Bildmusters 18 zu gewährleisten, umfasst die Vorrichtung 10 eine Einstellkamera 26, z.B. eine sogenannte Time of Flight Kamera. Ein von der Einstellkamera 26 geliefertes Bild erlaubt das Ausrichten des Projektionsmittels 22 und der Kamera 24 auf den Brustbereich des Untersuchungsobjektes 12. Da es sich in diesem Ausführungsbeispiel um eine Kamera handelt, die auch eine Tiefeninformation liefert, können das Projektionsmittel 22 und die Kamera 24 in einem Einstellschritt auf den Brustbereich des Untersuchungsobjektes 12 eingestellt werden, da durch die Tiefeninformation der Abstand des Untersuchungsobjektes 12 zum Projektionsmittel 22 und zu der Kamera 24 bestimmt werden kann. Die Vorrichtung 10 des Ausführungsbeispiels umfasst weiter eine Thermografiekamera 30, die mit Hilfe der Einstellkamera 26 auf einen Nasenbereich 32 des Untersuchungsobjektes 12 ausgerichtet ist. Die Thermografiekamera 30 ist dazu ausgelegt, eine Folge von wenigstens zwei Thermografiebildern des Nasenbereiches 32 des Untersuchungsobjektes 12 aufzunehmen und dem Rechen- und Steuermittel 34 zur Verfügung zu stellen. Das Rechen- und Steuermittel 34 kann mittels der Thermografiebilder, z.B. mit Hilfe eines Bildverarbeitungsverfahrens, die zeitliche Änderung der Temperatur im Bereich einer Nasenöffnung bestimmen und es kann einen Temperaturabfall im Bereich der Nasenöffnung einer Vergrößerung der Auslenkung des Brustkorbs des Untersuchungsobjektes 12 zuordnen. Das Rechen- und Steuermittel 34 ist weiter dazu ausgelegt, das mathematische Atmungsmodell in Abhängigkeit der aufgenommenen Folge von Bildern des Brustbereiches des Untersuchungsobjektes 12 und in Abhängigkeit der zugeordneten Änderung der Auslenkung des Brustkorbs des Untersuchungsobjektes 12 anzupassen. Das Rechen- und Steuermittel 34 stellt eine grafische Darstellung 28 eines Ergebnisses des angepassten mathematischen Atmungsmodells auf einem Darstellungsmittel, hier einem Monitor, dar.
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4 zeigt schließlich symbolisch ein Beispiel einer grafischen Darstellung 28 einer ermittelten Atmungsbewegung eines Untersuchungsobjektes. Die grafischen Darstellung 28 stellt eine Auslenkung 36 des Brustkorbs des Untersuchungsobjektes über der Zeit 42 dar. Bis zu dem Zeitpunkt 38 wurde die Auslenkung 36 des Brustkorbs durch eines der zuvor beschriebenen Verfahren bestimmt. Durch Bestimmung von Parametern kann ein mathematisches Atmungsmodell dem realen, individuellen Untersuchungsobjekt angepasst werden. Das mathematische Atmungsmodell ermöglicht beispielsweise eine Prognose, wie der zeitliche Verlauf der Auslenkung 36 des Brustkorbs nach dem Zeitpunkt 38 sein wird, dargestellt durch eine gestrichelte Linie. Dadurch ist es dann möglich, denjenigen Zeitpunkt 40 zu bestimmen, zu dem der Brustkorb voraussichtlich still stehen wird, hier also der Zeitpunkt für einen prognostizierten Ausatemzustand, diesen Zeitpunkt sodann abzuwarten, um mit einer bildgebenden Einrichtung, wie einem Röntgengerät oder einem Computertomografiegerät, ein oder mehrere Bilder aufzunehmen, die keine Bewegungsartefakte aufgrund einer Atembewegung aufweisen.
