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Bildgebende Verfahren ermöglichen es räumlich dreidimensionale Bilddaten eines voluminösen Objekts aufzunehmen. Die Bilddaten können räumlich zweidimensionale Schichtbilder umfassen. Die Schichtbilder werden typischer Weise parallel in einem Bildstapel angeordnet. Solche bildgebenden Verfahren werden auch im medizinischen Bereich eingesetzt, insbesondere zur Diagnostik sowie zur Planung einer Bestrahlung. Dabei ist es oft erforderlich ein Objekt in Form eines anatomischen Bereiches in den Bilddaten zu bestimmen. Zum Bestimmen eines Objekts und insbesondere seiner Oberflächenstruktur wird eine Segmentierung des Objekts in den Bilddaten durchgeführt. Die Segmentierung wird oft durch manuelle Interaktion eines Benutzers unterstützt. So ist es üblich, dass ein Benutzer eine Kontur in einem Schichtbild zeichnet, wobei die Kontur die Grenze des Objekts in dem Schichtbild bestimmt. Weiterhin ist es möglich mit Hilfe einer Interpolation die Oberflächenstruktur des Objekts aus in mehreren Schichtbildern gezeichneten Konturen zu bestimmen.
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Jedoch ist nicht bekannt wie ein Segmentierungsalgorithmus derart ausgewählt werden kann, dass er besonders gut zur Segmentierung eines Objektes mit einer bestimmten Form geeignet ist. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Auswahl eines entsprechenden Segmentierungsalgorithmus zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1, durch eine Benutzerschnittstelle nach Anspruch 10 sowie durch ein bildgebendes Gerät nach Anspruch 12, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 13 und durch einen maschinenlesbaren Datenträger nach Anspruch 14.
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Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe in Bezug auf die beanspruchte Benutzerschnittstelle sowie das beanspruchte Gerät als auch in Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche (die beispielsweise auf ein Gerät gerichtet sind) auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module ausgebildet.
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Die Erfindung umfasst ein Verfahren, bei dem Schichtbilder mittels einer Anzeigeeinheit angezeigt werden, wobei die Schichtbilder wenigstens ein Teilvolumen des Objekts abbilden. Weiterhin ist eine Recheneinheit dazu programmiert eine erste Kontur sowie eine zweite Kontur in den Schichtbildern festzulegen. Die Erfinder haben erkannt, dass es von Vorteil ist, wenn die Recheneinheit weiterhin dazu programmiert ist eine erste Orientierung der ersten Kontur sowie der zweiten Kontur relativ zueinander automatisch zu bestimmen. Denn die erste Orientierung umfasst Informationen über die räumlich dreidimensionale Form des Objekts. Nun ist die Recheneinheit dazu programmiert basierend auf der ersten Orientierung einen Segmentierungsalgorithmus automatisch auszuwählen. Das Bestimmen der ersten Orientierung ermöglicht damit einen Segmentierungsalgorithmus auszuwählen, der besonders gut zur Segmentierung eines Objektes mit einer bestimmten Form geeignet ist. Die Segmentierung erfolgt dadurch besonders effizient und zuverlässig.
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Weiterhin können die erste Kontur sowie die zweite Kontur durch eine Eingabe mittels einer Eingabeeinheit festgelegt werden. Insbesondere kann die Eingabe das Zeichnen der ersten Kontur in dem ersten Schichtbild sowie das Zeichnen der zweiten Kontur in dem zweiten Schichtbild umfassen.
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Weiterhin kann die Auswahl in Abhängigkeit davon erfolgen, ob die erste Orientierung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt. Das Kriterium kann insbesondere darin bestehen, dass die erste Orientierung innerhalb eines bestimmten Winkelintervalls liegt. Damit lässt sich ein geeigneter Segmentierungsalgorithmus besonders effizient und zuverlässig auswählen.
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Die Erfindung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich bei dem Objekt um einen anatomischen Bereich handelt. Bei dem anatomischen Bereich kann es sich um ein Organ eines Patienten wie das Herz oder eine Niere oder eine Struktur wie den Darm oder Blutgefäße handeln. Denn im medizinischen Bereich ist es von besonders großer Bedeutung, dass die Segmentierung eines anatomischen Bereiches effizient und zuverlässig erfolgt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Schichtbilder gleichzeitig angezeigt. Dies hat den Vorteil, dass ein Benutzer die erste Kontur sowie die zweite Kontur direkt miteinander vergleichen kann. Dadurch wird die Zuverlässigkeit und Effizienz beim Festlegen der Konturen erhöht.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden das erste Schichtbild und das zweite Schichtbild entlang unterschiedlicher Achsen zueinander angezeigt. Insbesondere können die Schichtbilder entlang zueinander rechtwinkliger Achsen angezeigt werden. Weiterhin können die Achsen Körperachsen des Patienten entsprechen. Die Hauptachsen eines Menschen werden auch als sagittal, transversal und longitudinal bezeichnet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die erste Kontur sowie die zweite Kontur als geschlossene Kurven festgelegt. Dadurch lässt sich die von der Kontur eingeschlossene Fläche besonders einfach bestimmen. Die erste Orientierung kann nun bestimmt werden, indem die erste Orientierung der von der ersten Kontur sowie von der zweiten Kontur eingeschlossenen Flächen relativ zueinander bestimmt wird.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die erste Kontur und die zweite Kontur eben ausgebildet sind. Insbesondere kann das Festlegen derart erfolgen, dass die erste Kontur sowie die zweite Kontur automatisch eben ausgebildet sind. Dadurch lässt sich die erste Orientierung der von der ersten Kontur sowie von der zweiten Kontur eingeschlossenen Flächen relativ zueinander besonders einfach bestimmen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die erste Kontur sowie die zweite Kontur basierend auf Vorinformationen über die Form des Objekts festgelegt. So kann die Recheneinheit derart programmiert sein, dass eine Zeichenbewegung eines Benutzers automatisch an Objektdetails angepasst wird. Beispielsweise können Objektdetails durch eine automatische Testsegmentierung bestimmt werden. Das Festlegen der Kontur kann weiterhin eine automatische Glättung der Kontur umfassen. So können die Vorinformationen darin bestehen, dass der Winkel bzw. die Krümmung zwischen benachbarten Segmenten der Kontur nicht größer als ein vorgegebener Wert sein darf.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die erste Orientierung basierend auf einer zweiten Orientierung des ersten Schichtbilds relativ zum zweiten Schichtbild bestimmt. Dieser Aspekt ist besonders vorteilhaft, wenn die Orientierung der Schichtbilder zueinander bekannt ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein erster Segmentierungsalgorithmus ausgewählt, wenn die erste Orientierung parallel ist, und ein zweiter Segmentierungsalgorithmus wird ausgewählt, wenn die Orientierung orthogonal ist. Vorteilhafterweise unterscheiden sich der erste Segmentierungsalgorithmus und der zweite Segmentierungsalgorithmus.
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Weiterhin kann die Erfindung so verallgemeinert werden, dass mehr als zwei Konturen festgelegt werden. Diese Konturen können auch in mehr als zwei Schichtbildern festgelegt werden. Dann können mehrere Orientierungen bestimmt werden und die Auswahl kann dann auf verschiedenen Orientierungen basieren. In einer Variante der Erfindung wird der erste Segmentierungsalgorithmus ausgewählt, wenn alle Orientierungen parallel sind, und ein zweiter Segmentierungsalgorithmus wird ausgewählt, wenn wenigstens eine Orientierung nicht-parallel und/oder orthogonal ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der erste Segmentierungsalgorithmus zum Segmentieren länglicher oder verzweigter Objekte ausgebildet, und der zweite Segmentierungsalgorithmus ist zum Segmentieren kompakter Objekte ausgebildet. Dieser Aspekt ist besonders vorteilhaft, da die Erfinder erkannt haben, dass ein längliches oder verzweigtes Objekt besonders gut durch eine Vielzahl parallel zueinander angeordneter Konturen beschrieben wird. Die Erfinder haben weiterhin erkannt, dass ein kompaktes Objekt besonders gut durch zueinander orthogonal angeordnete Konturen beschrieben wird. Damit ermöglicht die Erfindung insbesondere sowohl längliche oder verzweigte als auch kompakte Objekte zuverlässig und effizient zu segmentieren.
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Der erste Segmentierungsalgorithmus kann insbesondere dadurch zum Segmentieren länglicher oder verzweigter Objekte ausgebildet sein, dass durch ihn eine Zentrallinie des Objekts bestimmt wird. Beispielsweise handelt es sich bei einem länglichen oder verzweigten Objekt um wenigstens ein Blutgefäß, insbesondere die Blutgefäße der Lunge, um wenigstens einen Teil des Darms oder wenigstens einen Teil der Wirbelsäule.
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Der zweite Segmentierungsalgorithmus kann insbesondere dadurch zum Segmentieren kompakter Objekte ausgebildet sein, dass keine Zentrallinie des Objekts bestimmt wird. Beispielsweise kann der zweite Segmentierungsalgorithmus regionenorientiert oder kantenorientiert ausgebildet sein. Beispielsweise handelt es sich bei dem kompakten Objekt um das Herz, eine Niere oder die Leber eines Patienten.
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Ein kompaktes Objekt kann dadurch gekennzeichnet sein, dass das Aspektverhältnis geringer als ein erster Grenzwert oder gleich diesem Grenzwert ist, wobei ein längliches oder verzweigtes Objekt dadurch gekennzeichnet sein kann, dass das Aspektverhältnis größer als der erste Grenzwert ist. Das Aspektverhältnis ist das Verhältnis zwischen der maximalen Ausdehnung eines Objekts und der minimalen Ausdehnung desselben Objekts. Die maximalen und die minimale Ausdehnung kann entlang von Vorzugsachsen, insbesondere entlang von Hauptachsen gemessen werden. So hat eine Kugel das Aspektverhältnis 1:1. Ein Ellipsoid mit Hauptachsen der Länge 1cm, 1cm und 2cm hat das Aspektverhältnis 2:1. In verschiedenen Varianten der Erfindung beträgt der erste Grenzwert 10:1 oder 5:1 oder 3:1 oder 2:1. Das Aspektverhältnis kann basierend auf der ersten Kontur sowie der zweiten Kontur bestimmt werden. Daher kann die automatische Auswahl des Segmentierungsalgorithmus weiterhin auf dem Aspektverhältnis des Objekts basieren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Modus zum Verändern einer Kontur mittels der Anzeigeeinheit angezeigt, wenn die erste Orientierung der ersten Kontur sowie der zweiten Kontur relativ zueinander weder parallel noch orthogonal ist. Die Veränderungen können dabei nur innerhalb einer Schicht wirken und damit lokal ausgebildet sein. Insbesondere können die Konturen durch eine Zeichenbewegung eines Benutzers verändert werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung werden mehrere Orientierungen zwischen wenigstens drei Konturen bestimmt, wobei der Modus zum Verändern einer Kontur angezeigt wird, wenn wenigstens eine Orientierung weder parallel noch orthogonal ist.
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Weiterhin kann ein Gitter oder Netz der Oberfläche des Objekts bestimmt werden. Das segmentierte Objekt kann weiterhin gerendert und mittels der Anzeigeeinheit angezeigt werden. Dadurch lässt sich das Ergebnis der Segmentierung besonders gut überprüfen.
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Weiterhin betrifft die Erfindung eine Benutzerschnittstelle, welche dazu ausgebildet ist das erfindungsgemäße Verfahren und die hier beschriebenen Aspekte auszuführen. Die Erfindung betrifft auch ein bildgebendes Gerät mit einer solchen Benutzerschnittstelle. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Computerprogramm in der Recheneinheit ausgeführt wird. Die Erfindung betrifft auch einen maschinenlesbaren Datenträger, auf dem Programmcode gespeichert ist, um alle Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm in der Recheneinheit ausgeführt wird.
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Weiterhin kann die Erfindung die Aufnahme der Bilddaten und/oder den Schritt des Ladens der Schichtbilder in einen Speicher der Benutzerschnittstelle umfassen.
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Die Schichtbilder basieren typischer Weise auf tomographischen Bilddaten. Solche tomographischen Bilddaten können mittels eines Tomographie-Geräts aufgenommen werden. Die Schichtbilder können mit üblichen Verfahren wie der multiplanaren Reformationen erzeugt werden. Weiterhin können die Schichtbilder eine variable Dicke aufweisen. Die Schichtbilder bilden weiterhin in der Regel ein zusammenhängendes Volumen ab. Die Schichtbilder können innerhalb eines Bildstapels direkt benachbart sein. Es kann sich bei den Schichtbildern aber auch um eine Auswahl nicht direkt benachbarter Schichtbilder handeln.
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Ein Gegenstand oder eine Eigenschaft, welche räumlich zweidimensional ausgebildet ist, wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auch mit dem Zusatz „2D“ versehen. So wird ein räumlich zweidimensionales Schichtbild auch als 2D Schichtbild bezeichnet. Ein Gegenstand oder eine Eigenschaft, welche räumlich dreidimensional ausgebildet ist, wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auch mit dem Zusatz „3D“ versehen. So werden die tomographischen Bilddaten auch als 3D Bilddaten bezeichnet.
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Unter einem bildgebenden Gerät ist allgemein ein Gerät zu verstehen, dass zur Aufnahme von 3D Bilddaten ausgelegt ist. Ein medizinisches bildgebendes Gerät ist dazu ausgelegt 3D Bilddaten eines belebten Objekts, beispielsweise eines Menschen, aufzunehmen, insbesondere derart, dass die 3D Bilddaten für diagnostische Zwecke geeignet sind. Eine Klasse medizinischer bildgebender Geräte sind Röntgengeräte, umfassend C-Bogen-Röntgengeräte. Eine weitere Klasse medizinischer Geräte sind tomographische Geräte, umfassend Computertomographie-Geräte oder Magnetresonanztomographie-Geräte. Dementsprechend kann es sich bei den 2D Schichtbildern um Röntgenbilddaten oder um tomographische Bilddaten handeln.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein bildgebendes Gerät,
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2 ein Netzwerk mit einer Benutzerschnittstelle,
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3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Segmentieren,
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4 Schichtbilder eines Objekts mit Konturen,
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5 Schichtbilder eines Objekts mit Konturen,
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6 Schichtbilder eines Objekts mit Konturen,
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7 Schichtbilder eines Objekts mit Konturen.
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1 zeigt ein bildgebendes Gerät. Beispielhaft ist hier ein Computertomographie-Gerät gezeigt, welches über eine Aufnahmeeinheit 22 mit einer Strahlungsquelle 8 in Form einer Röntgenquelle sowie mit einem Strahlungsdetektor 9 in Form eines Röntgendetektors verfügt. Die Aufnahmeeinheit 22 rotiert während der Aufnahme von Bilddaten um eine Systemachse 5, und die Röntgenquelle emittiert während der Aufnahme Strahlen 2 in Form von Röntgenstrahlen. Bei der Röntgenquelle handelt es sich um eine Röntgenröhre. Bei dem Röntgendetektor handelt es sich um einen Zeilendetektor mit mehreren Zeilen.
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In dem hier gezeigten Beispiel liegt ein Patient 3 bei der Aufnahme von Bilddaten auf einer Patientenliege 6. Die Patientenliege 6 ist so mit einem Liegensockel 4 verbunden, dass er die Patientenliege 6 mit dem Patienten 3 trägt. Die Patientenliege 6 ist dazu ausgelegt den Patienten 3 entlang einer Aufnahmerichtung durch die Öffnung 10 der Aufnahmeeinheit 22 zu bewegen. Die Aufnahmerichtung ist in der Regel durch die Systemachse 5 gegeben, um welche die Aufnahmeeinheit 22 bei der Aufnahme von Bilddaten rotiert. Bei einer Spiral-Aufnahme wird die Patientenliege 6 kontinuierlich durch die Öffnung 10 bewegt, während die Aufnahmeeinheit 22 um den Patienten 3 rotiert und Bilddaten aufnimmt. Damit beschreiben die Röntgenstrahlen auf der Oberfläche des Patienten 3 eine Spirale.
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Das hier gezeigte bildgebende Gerät verfügt über eine Benutzerschnittstelle mit einem Computer 12, einer Anzeigeeinheit 11 sowie einer Eingabeeinheit 7. Dabei können Schichtbilder in den Speicher des Computers 12 geladen und mit der Anzeigeeinheit 7 angezeigt werden. Bei der Anzeigeeinheit 11 kann es sich beispielsweise um einen LCD-, Plasma- oder OLED-Bildschirm handeln. Es kann sich weiterhin um einen berührungsempfindlichen Bildschirm handeln, welcher auch als Eingabeeinheit 7 ausgebildet ist. Ein solcher berührungsempfindlicher Bildschirm kann in das bildgebende Gerät integriert sein oder als Teil eines mobilen Geräts ausgebildet sein. Die Anzeigeeinheit 11 ist zur Anzeige PIC geeignet. Bei der Eingabeeinheit 7 handelt es sich beispielsweise um eine Tastatur, eine Maus, einen berührungsempfindlichen Bildschirm oder auch um ein Mikrofon zur Spracheingabe.
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Das hier gezeigte Computertomographie-Gerät weist zur Rekonstruktion von Schichtbildern eine Rekonstruktionseinheit 14 auf. Weiterhin umfasst der Computer 12 eine Recheneinheit 15. Die Recheneinheit 15 kann Software-Elemente sowie Hardware-Elemente umfassen, beispielsweise einen Mikroprozessor oder ein sogenanntes FPGA (Akronym für das englischsprachige "Field Programmable Gate Array"). Die Recheneinheit 15 kann mit einem maschinenlesbaren Medium 13 zusammenwirken, insbesondere um durch ein Computerprogramm 29 mit Programmcode ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Weiterhin kann der Programcode des Computerprogramms 29 auf dem maschinenlesbaren Medium 13 abrufbar gespeichert sein. Insbesondere kann es sich bei dem maschinenlesbaren Medium um eine CD, DVD, Blu-Ray Disc, einen Memory-Stick oder eine Festplatte handeln. Das Computerprogrammprodukt umfasst dabei das Computerprogramm 29 und den entsprechenden Programmcode.
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In der hier gezeigten Ausführungsform ist auf dem Speicher des Computers 12 wenigstens ein Computerprogramm 29 gespeichert, welches alle Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführt, wenn das Computerprogramm 29 auf dem Recheneinheit 15 ausgeführt wird. Das Computerprogramm 29 zur Ausführung der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst Programmcode. Weiterhin kann das Computerprogramm 29 als ausführbare Datei ausgebildet sein und/oder auf einem anderen Rechensystem als dem Computer 12 gespeichert sein. Beispielsweise kann Benutzerschnittstelle so ausgelegt sein, dass die Recheneinheit 15 das Computerprogramm 29 zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens über ein Intranet oder über das Internet in seinen internen Speicher lädt.
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2 zeigt ein Netzwerk mit einer Benutzerschnittstelle. Die Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 sind auf einem Server 16 in einem Speicher 17 gespeichert und können über ein Netzwerk 27 an den Client 28 übertragen werden. Dieser Client 28 umfasst in der hier gezeigten Ausführungsform die Recheneinheit 15 der Benutzerschnittstelle. Die Schichtbilder können auf einem Server, der Teil des Netzwerkes 27 ist, gespeichert sein. Auf dem Client 28 ist ein erfindungsgemäßes Computerprogramm 29 ausführbar gespeichert. Eine Anzeigeeinheit 11 für eine Anzeige PIC kann direkt mit dem Client 28 verbunden sein. In weiteren Ausführungsformen der Erfindung werden die Informationen zur Anzeige von dem Client 28 über das Netzwerk 27 an eine weitere Anzeigeeinheit 11 übertragen.
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3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Segmentieren. In der hier gezeigten Variante umfasst das Verfahren den Schritt REC des Aufnehmens von Bilddaten sowie die anschließende Rekonstruktion von Schichtbildern 31.1, 31.2, 31.3 eines Objekts 30. Beispielsweise kann die Rekonstruktion mittels des Feldkamp-Algorithmus oder eines iterativen Algorithmus oder eines exakten Algorithmus erfolgen. Weiterhin umfasst die hier gezeigte Variante auch das Laden LOD der Schichtbilder 31.1, 32.2, 32.3 in den internen Speicher der Benutzerschnittstelle.
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In der hier gezeigten Ausführungsform wird nach dem Laden LOD der Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 in einem Schritt TST geprüft, ob die sich bereits eine Kontur 31.1, 32.2, 32.3 in den Schichtbildern 31.1, 31.2, 31.3 befindet. Befindet sich eine Kontur 32.1, 32.2, 32.3 in den Schichtbildern 31.1, 31.2, 31.3, so sind diese nicht-leer mit dem zugehörigen Zustand N. Nun folgt das Verfahren dem rechten Teilbaum in 3. In einem Schritt PIC werden die Schichtbildern 31.1, 31.2, 31.3 angezeigt, wobei die Schichtbilder 32.1, 32.2, 32.3 wenigstens ein Teilvolumen eines Objekts 30 abbilden. Dann erfolgt ein Festlegen DRW einer ersten Kontur 32.1 in einem ersten Schichtbild 31.1 sowie einer zweiten Kontur 32.2 in einem zweiten Schichtbild 31.2. Da die Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 nicht-leer sind, wird der Modus MOD zum Verändern einer Kontur 32.1, 32.2, 32.3 angezeigt.
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Befindet sich keine Kontur 32.1, 32.2, 32.3 in den Schichtbildern 31.1, 31.2, 31.3, so sind diese leer mit dem zugehörigen Zustand Y. Nun folgt das Verfahren dem linken Teilbaum in 3. In einem Schritt PIC werden die Schichtbildern 31.1, 31.2, 31.3 angezeigt, wobei die Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 wenigstens ein Teilvolumen eines Objekts 30 abbilden. Nachdem eine erste Kontur 32.1 festgelegt ist, kann ein erster Segmentierungsalgorithmus ALG.1 aufgerufen werden. Sobald eine zweite Kontur 32.2 festgelegt ist, erfolgt ein automatisches Bestimmen DET einer ersten Orientierung der beiden Konturen 32.1, 32.2 relativ zueinander. Basierend auf der ersten Orientierung erfolgt eine automatische Auswahl SEL eines Segmentierungsalgorithmus ALG.1, ALG.2. Wenn die Orientierung parallel mit dem parallelen Zustand P ist, wird der erste Segmentierungsalgorithmus ALG.1 ausgewählt, wenn die Orientierung orthogonal mit dem orthogonalen Zustand O ist, wird der zweite Segmentierungsalgorithmus ALG.2 ausgewählt. Nun können iterativ weitere Konturen 32.1, 32.2, 32.3 festgelegt, Orientierungen von Konturen 32.1, 32.2, 32.3 relativ zueinander bestimmt und Segmentierungsalgorithmen ALG.1, ALG.2 ausgewählt werden. Ist wenigstens eine Orientierung zwischen den Konturen 32.1, 32.2, 32.3 weder parallel noch orthogonal mit dem sonstigen Zustand X, dann wird der Modus MOD zum Verändern einer Kontur angezeigt.
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Es ist, insbesondere im Modus MOD zum Verändern einer Kontur 32.1, 32.2, 32.3, möglich beliebig zueinander orientierte Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 des Objekts 30 anzuzeigen. Weiterhin kann, insbesondere im Modus MOD zum Verändern einer Kontur 32.1, 32.2, 32.3, auch ein Schichtbild 31.1, 31.2, 31.3 und/oder eine Kontur 32.1, 32.2, 32.3 für den Schritt des automatischen Bestimmens DET sowie der automatischen Auswahl SEL gelöscht werden.
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4 zeigt Schichtbilder eines Objekts mit Konturen. In dem hier gezeigten Beispiel sind ein erstes Schichtbild 31.1, ein zweites Schichtbild 31.2 sowie ein drittes Schichtbild 31.3 gezeigt. Die Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 basieren auf denselben Bilddaten und bilden das gleiche Objekt 30 ab. Die Bilddaten sind mittels eines Computertomographie-Geräts aufgenommen worden. Bei dem Objekt 30 handelt es sich um die Blase eines Patienten 3. In den Schichtbildern 31.1, 31.2, 31.3 ist jeweils eine Kontur 32.1, 32.2, 32.3 festgelegt worden. Die Konturen 32.1, 32.2, 32.3 beschreiben jeweils eine geschlossene Kurve und liegen jeweils in einer Ebene.
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In dem hier gezeigten Beispiel werden die Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 gleichzeitig angezeigt. Sie sind kachelartig angeordnet, so dass ein direkter Vergleich der Konturen 32.1, 32.2, 32.3 miteinander möglich ist. Eine Kontur 32.1, 32.2, 32.3 kann manuell eingezeichnet werden, beispielsweise indem eine Bewegung mittels einer Eingabeeinheit 7 detektiert und die der Bewegung entsprechende Kontur in einem Schichtbild 31.1, 31.2, 31.3 dargestellt wird. Typischerweise wird eine Kontur 32.1, 32.2, 32.3 als eine Linie in eine Schnittbild 31.1, 31.2, 31.3 dargestellt.
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In dem hier gezeigten Beispiel sind die drei Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 jeweils orthogonal zueinander orientiert. Das erste Schichtbild 31.1 ist transversal zum Körper des Patienten 3 angeordnet. Die anderen beiden Schichtbilder 31.2 und 31.3 sind nicht entlang einer Hauptachse des Patienten 3 angeordnet. Das zweite Schichtbild 31.2 ist senkrecht zur durchgezogenen Linie im ersten Schichtbild 31.1 angeordnet, während das dritte Schichtbild 31.3 senkrecht zur gestrichelten Linie im ersten Schichtbild 31.1 angeordnet ist. Die gestrichelten Linien in dem ersten Schichtbild 31.1 sowie in dem zweiten Schichtbild 31.2 entsprechen einander. Die gepunkteten Linien in dem zweiten Schichtbild 31.2 und dem dritten Schichtbild 31.3 entsprechen einander.
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5 zeigt Schichtbilder eines Objekts mit Konturen. In dem hier gezeigten Beispiel werden parallel zueinander angeordnete Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 gleichzeitig dargestellt. Alternativ können parallel zueinander angeordnete Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 in einem Bildstapel dargestellt werden. Dann ist es möglich sequentiell nacheinander Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 des Bildstapels anzuzeigen und jeweils eine Kontur 32.1, 32.2, 32.3 in einem der Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 festzulegen. Hier handelt es sich bei dem in den Schichtbildern 31.1, 31.2, 31.3 abgebildeten Objekt 30 um den Spinalkanal eines Patienten 3. Da die Orientierungen der Konturen 32.1, 32.2, 32.3 parallel zueinander sind, wird erfindungsgemäß ein Segmentierungsalgorithmus ALG.1, ALG.2 basierend auf dieser Orientierung ausgewählt. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein erster Segmentierungsalgorithmus ALG.1 ausgewählt, welcher zum Segmentieren länglicher oder verzweigter Objekte 30 ausgebildet ist.
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6 zeigt Schichtbilder eines Objekts mit Konturen. In dem hier gezeigten Beispiel werden parallel zueinander angeordnete Schichtbilder 31.1, 31.2, 31.3 gleichzeitig dargestellt. Es handelt sich bei dem in den Schichtbildern 31.1, 31.2, 31.3 abgebildeten Objekt 30 um die Leber eines Patienten 3. Dabei weisen die erste Kontur 32.1 sowie die zweite Kontur 32.2 relativ zueinander eine orthogonale Orientierung auf. Weiterhin ist eine dritte Kontur 32.3 parallel zu der ersten Kontur 32.1 in den Schichtbildern 31.1, 31.2, 31.3 festgelegt. In dem hier gezeigten Beispiel werden mehr als zwei Konturen 32.1, 32.2, 32.3 in den Schichtbildern 31.1, 31.2, 31.3 festgelegt. Dabei können gleichzeitig eine parallele Orientierung sowie eine orthogonale Orientierung bestimmt werden. In dem hier gezeigten Beispiel werden alle möglichen Orientierungen zwischen den verschiedenen Konturen 32.1, 32.2, 32.3 bestimmt. Die Auswahl SEL basiert dann auf verschiedenen Orientierungen. In der hier gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird der zweite Segmentierungsalgorithmus ALG.2 zum Segmentieren kompakter Objekte 30 ausgewählt, da wenigstens eine der bestimmten Orientierungen orthogonal ist.
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7 zeigt Schichtbilder eines Objekts mit Konturen. Bei dem Objekt 30 handelt es sich um die Wirbelsäule eines Patienten 3. Hier sind ein erstes Schichtbild 31.1 mit einer ersten Kontur 32.1 eines Wirbelkörpers sowie ein zweites Schichtbild 31.2 mit einer zweiten Kontur 32.2 eines Wirbelkörpers gezeigt, wobei die Orientierung des ersten Schichtbildes 31.1 relativ zum zweiten Schichtbild sowie der ersten Konturen 32.1 relativ zur zweiten Kontur 32.2 jeweils weder parallel noch orthogonal ist. In einem solchen Fall wird der Modus MOD zum Verändern einer Kontur 32.1, 32.2, 32.3 angezeigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Igarashi et al. unter dem Titel "Teddy: a sketching interface for 3D freeform design" in "Proceedings of the 26th annual conference on Computer graphics and interactive techniques", Seiten 409–416, im Jahr 1999 [0002]
- Ijiri et al. unter dem Titel "Bilateral Hermite Radial Basis Functions for Contour-based Volume Segmentation" in "Computer Graphics Forum", Vol. 32 (2013) [0002]
