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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines anzuzeigenden, Merkmale eines interessierenden Bereichs eines Patienten wiedergebenden, insbesondere während eines medizinischen Eingriffs genutzten Navigationsbilds, wobei ein erstes Subtraktionsbild durch Aufnahme eines ersten Röntgenbilds mit einer Röntgeneinrichtung und Subtraktion eines Maskenbildes und ein zweites Subtraktionsbild durch Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes mit der Röntgeneinrichtung und durch Subtraktion des oder eines weiteren Maskenbilds ermittelt werden und das Navigationsbild durch Überlagerung des ersten und zweiten Subtraktionsbilds ermittelt wird. Daneben betrifft die Erfindung eine Röntgeneinrichtung, ein Computerprogramm und einen elektronisch lesbaren Datenträger.
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In der medizinischen, röntgenbasierten Bildgebung werden in Körperregionen mit relativ wenig Bewegung, z. B. im Bereich der Neurologie, Subtraktionstechniken eingesetzt. Das bedeutet, zunächst wird mit der Röntgeneinrichtung ein anatomisches Maskenbild aufgenommen. Anschließend wird etwas in der Körperregion verändert, beispielsweise ein in Röntgenbildern sichtbares medizinisches Instrument bewegt, eine therapeutische und/oder diagnostische Maßnahme vorgenommen oder ein Kontrastmittel eingespritzt. Zieht man von Röntgenbildern, die dann ebenso mit der Röntgeneinrichtung aufgenommen werden, das Maskenbild ab, bleibt nur die Veränderung sichtbar. Feste, anatomische Strukturen, beispielsweise Knochen, können damit eliminiert werden. So können beispielsweise Subtraktionsbilder erzeugt werden, die im interessierenden Bereich des Patienten lediglich das Blutgefäßsystem, ein medizinisches Instrument und/oder ein eingebrachtes Therapeutikum, beispielsweise einen Gefäßkleber, zeigen.
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Eingriffe im Blutgefäßsystem, insbesondere im Bereich des Kopfes eines Patienten, erfordern eine äußerst exakte Platzierung von medizinischen Instrumenten. Dazu ist es bekannt, die Platzierung von medizinischen Instrumenten in der Bildgebung zu überwachen, beispielsweise durch die Aufnahme von Fluoroskopiebildern als Röntgenbilder einer Röntgeneinrichtung. Auf diese Weise kann die Bewegung des auch in Fluoroskopiebildern, die mit niedrigen Röntgendosen aufgenommen werden, deutlich sichtbaren medizinischen Instruments nachverfolgt werden. Um die Darstellung diesbezüglich zu verbessern, wurden für Navigationsanwendungen für Eingriffe im menschlichen Körper sogenannte Doppelsubtraktionstechniken vorgeschlagen. Bei einer Doppelsubtraktionstechnik, beispielsweise der sogenannten Pfadfindetechnik („roadmap“), wird zuerst mit Hilfe einer Subtraktionstechnik mit Kontrastmitteln ein allein die Blutgefäße des Patienten im interessierenden Bereich zeigendes erstes Subtraktionsbild erzeugt. Unter Verwendung desselben oder eines weiteren Maskenbildes wird eine zweite Subtraktionstechnik genutzt, in der ein ein medizinisches Instrument, beispielsweise einen Führungsdraht, zeigendes Röntgenbild aufgenommen wird und ein zweites Subtraktionsbild erzeugt wird, welches dem ersten Subtraktionsbild überlagert werden kann, um das medizinische Instrument in dem Blutgefäßsystem sehen zu können.
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Röntgenbilder sind – wie auch die Subtraktionsbilder – Grauwertbilder, das bedeutet, sie geben die Helligkeit von Strukturen auf einer Grauwertskala wieder. Überlagert man zwei Subtraktionsbilder, beispielsweise durch Aufaddition ihrer Grauwerte, kann es zu Auslöschungen in der Darstellung kommen. Beispielsweise kann ein in einem zweiten Subtraktionsbild dargestelltes medizinisches Instrument einen ähnlichen Grauwert aufweisen wie der Hintergrund in einem invertierten ersten Subtraktionsbild, das das Blutgefäßsystem des Patienten im interessierenden Bereich zeigt. In einem solchen vor der Überlagerung invertierten Subtraktionsbild erscheinen die Gefäße also nicht schwarz, sondern weiß, so dass beispielsweise bei der Überlagerung ein am Rande des Gefäßes anliegendes medizinisches Instrument nicht vom unmittelbar anschließenden Hintergrund unterschieden werden könnte: Es geht Information verloren.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Überlagerung von zwei Subtraktionsbildern bei einer Doppelsubtraktionstechnik derart anzugeben, dass möglichst wenige Informationen aus den Subtraktionsbildern verloren gehen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eines der Subtraktionsbilder vor der Überlagerung durch Übertragung von einem Grauwerteraum in einen von einem Farbraum des anderen Subtraktionsbildes unterschiedlichen Farbraum vorbearbeitet wird, wobei das Navigationsbild farbig bestimmt wird, und/oder wenigstens eines der Subtraktionsbilder in seiner Dynamik komprimiert wird.
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Dabei wird es im Rahmen der Erfindung vorgezogen, wenigstens eines der Subtraktionsbilder in einen Farbraum zu übertragen. Durch die Nutzung von Farbinformationen wird mithin eine dem Navigationsbild einfach hinzufügbare Dimension, nämlich die Farbe, verwendet, so dass es nicht nur zu einer klaren Zuordnung von in den Subtraktionsbildern zu sehenden Merkmalen zu dem jeweiligen Subtraktionsbild kommen kann, sondern zudem eine Auslöschung von Information quasi ausgeschlossen wird. Das Navigationsbild wird mithin nicht, wie herkömmlich, als Grauwertbild bestimmt, sondern als Farbbild, beispielsweise im RGB-Raum. Dort können im Übrigen auch von einem Rotraum, einem Blauraum und einem Grünraum unterschiedliche Farbräume als Subräume des RGB-Raums definiert werden, wobei dann die Werte der verschiedenen Farben entsprechend miteinander zu verknüpfen sind. So ergibt sich beispielsweise ein Magenta-Farbraum durch Kombination der Farben rot und blau, deren Werte in einem eindimensionalen Magenta-Farbraum beispielsweise jeweils gleich gewählt werden können.
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Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn zwei disjunkte Farbräume für die beiden Subtraktionsbilder verwendet werden, wobei mit steigender Entfernung zwischen den Farbräumen auch die Sichtbarkeit der im Navigationsbild angezeigten Informationen ansteigt. Ferner kann sich bei der Verwendung disjunkter Farbräume Rauschen nicht additiv erhöhen, so dass die vorhandenen Signal-zu-Rausch-Verhältnisse unverändert bleiben.
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Während die Dynamikkompression bevorzugt zusätzlich zur Farbkodierung zur Verbesserung des Navigationsbilds eingesetzt wird, ist selbstverständlich auch denkbar, allein durch Verwendung dynamischer Kompression die Wahrscheinlichkeit des Auslöschens/der Unsichtbarkeit von Merkmalen bei der Überlagerung zu reduzieren. Die Dynamikkompression hat zur Folge, dass nicht mehr der gesamte, zur Verfügung stehende Grauwertbereich als Dynamikbereich für die vorbearbeiteten Subtraktionsbilder genutzt wird, sondern lediglich noch ein Unterbereich, der als Ergebnisdynamikbereich der Dynamikkompression verstanden werden kann. Hierbei werden die ursprünglichen Grauwerte (oder, falls bereits eine Farbkodierung stattgefunden hat, die Farbwerte) auf neue Grauwerte (beziehungsweise Farbwerte) abgebildet, wozu zweckmäßigerweise, wie auch für die Farbkodierung, eine Look-up-Tabelle genutzt werden kann. Der Dynamikkompression liegt hierbei üblicherweise eine Kompressionsfunktion zugrunde, die nicht zwangsläufig eine Gerade sein muss, sondern zur Hervorhebung von bestimmten Strukturen selbstverständlich in ihrer Form angepasst werden kann. Ein besonders steiler Verlauf der Kompressionsfunktion verstärkt Strukturen in dem Dynamikanteil, in dem er vorliegt, während ein eher flacher Verlauf der Kompressionsfunktion Strukturen unterdrückt und eine Art von Sättigung beschreibt. Nutzungsmöglichkeiten spezieller Kompressionsfunktionen werden im Folgenden noch näher diskutiert werden.
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Zweckmäßig ist es in jedem Fall auch bei der Dynamikkompression, wenn zwei disjunkte Ergebnisdynamikbereiche für die beiden Subtraktionsbilder verwendet werden. Durch eine entsprechende, geeignete Auswahl, die letztlich selbstverständlich auch von der Ursprungsdynamik der jeweiligen Subtraktionsbilder abhängen kann, lässt sich hier die Wahrscheinlichkeit für nicht mehr im Navigationsbild sichtbare Merkmale auch weiter deutlich reduzieren. Hierbei hat sich gezeigt, dass auch durch Vorgehensweisen, in denen für eines der Subtraktionsbilder nur ein kleiner Ergebnisdynamikbereich genutzt wird, für das andere Subtraktionsbild jedoch ein größerer Ergebnisdynamikbereich, von der Lesbarkeit her hervorragende Navigationsbilder erhalten werden können.
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Bei einer Kombination von Farbkodierung und Dynamikkompression ist es also besonders zweckmäßig, wenn die Dynamikkompression des wenigstens einen Subtraktionsbildes zur Verbesserung der Lesbarkeit des entstehenden Navigationsbildes eingesetzt wird, wie im Folgenden noch näher erläutert werden wird.
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Ein besonders vorteilhaftes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens erschließt sich, wenn das erste Subtraktionsbild ein Bild eins Blutgefäßsystems eines Patienten ist, wobei das erste Röntgenbild als ein Füllungsbild bei verabreichtem, im Blutgefäßsystem befindlichen Kontrastmittel aufgenommen wird, und/oder das zweite Subtraktionsbild ein wenigstens ein in dem Gefäßsystem befindliches medizinisches Instrument zeigendes Bild ist, wobei bevorzugt zweite Röntgenbilder zyklisch aufgenommen werden. In diesem Fall wird das Navigationsbild mithin zur Navigation und Nachverfolgung eines medizinischen Instruments bei einem medizinischen Eingriff an dem Patienten eingesetzt. Die zweiten Röntgenbilder können dann als Fluoroskopiebilder aufgenommen werden, mithin mit niedriger Dosis, so dass sich zwar das Instrument deutlich erkennen lässt, die Anatomie jedoch eher schwach dargestellt wird. Mit dem ersten Subtraktionsbild liegt jedoch bereits eine deutliche Darstellung der relevanten Anatomie vor, so dass eine hervorragende Navigation ermöglicht wird, insbesondere durch die gute Sichtbarkeit von Merkmalen, also Informationen, aus beiden Subtraktionsbildern durch die vorgenommene Vorverarbeitung bei der Überlagerung.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass bei einer Darstellung von in dem zweiten Subtraktionsbild enthaltenen Merkmalen auf einem dunklen Hintergrund des ersten Subtraktionsbildes für das zweite Subtraktionsbild ein sich von Schwarz nach Magenta erstreckender Farbraum verwendet wird oder bei einer Darstellung von in dem zweiten Subtraktionsbild enthaltenen Merkmalen auf einem hellen Hintergrund des ersten Subtraktionsbildes für das zweite Subtraktionsbild ein sich von Weiß nach Rot erstreckender Farbraum verwendet wird. Es hat sich in Untersuchungen gezeigt, dass auf einem dunklen Untergrund Magenta besonders gut erkennbar und augenfreundlich in der Darstellung ist, so dass die Verwendung eines entsprechenden Farbraums erfindungsgemäß bevorzugt wird. Weitere in diesem Kontext nützliche Farbräume erstrecken sich von Schwarz nach Gelb und/oder von Schwarz nach Cyan. Im umgekehrten Fall wurde festgestellt, dass sich Rot besonders deutlich von Weiß abhebt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einen ersten Dynamikanteil nutzenden, auf einem einen zweiten Dynamikanteil des Gesamtdynamikbereichs nutzenden Hintergrund abgebildeten Merkmalen in wenigstens einem der Subtraktionsbilder auf wenigstens eines des wenigstens einen Subtraktionsbilds eine Dynamikkompression angewendet wird, die Strukturen in einem zur Berandung des Gesamtdynamikbereichs hin gelegenen Sättigungsanteil des ersten Dynamikanteils und wenigstens in einem zur Berandung des Gesamtdynamikbereichs hin gelegenen Unterdrückungsanteil des zweiten Dynamikanteils unterdrückt und Strukturen in einem zum zweiten Dynamikanteil gelegenen Randbereich des ersten Dynamikanteils verstärkt. Dies soll beispielhaft für ein Subtraktionsbild erläutert werden, in dem sich die relevante Information, also die Merkmale, deutlich in Schwarz vor weißem Hintergrund abhebt, beispielsweise bei einem mit Kontrastmittel aufgenommenen Blutgefäßsystem des Patienten. In diesem Fall ist der erste Dynamikanteil mithin der dunkle Anteil, beispielsweise die dunkle Hälfte des gesamten Dynamikbereichs (Gesamtdynamik), während der zweite Dynamikanteil die „helle“, also zu Weiß hingerichtete Hälfte der Gesamtdynamik ist. Wird nun eine Kompressionsfunktion genutzt, die im Bereich sehr dunkler Strukturen zu Schwarz hin nur eine sehr geringe Steigung bei der Abbildung auf neue Dynamikwerte des Ergebnisdynamikbereichs aufweist, werden Strukturen, mithin Kanten, in diesem Sättigungsanteil des ersten Dynamikanteils abgeschwächt, so dass eine Art von Sättigung für besonders dunkel dargestellte Strukturen eintritt. Eine entsprechende Sättigung beziehungsweise Unterdrückung von Kanten/Strukturen kann im zweiten Dynamikanteil insgesamt, jedoch wenigstens in einem Unterdrückungsanteil des zweiten Dynamikanteils, ebenso erfolgen, nachdem hier ohnehin keine relevanten Strukturen erwartet werden. Interessant kann es jedoch sein, zumindest einen Randanteil des ersten Dynamikbereichs gesondert zu betrachten, der mithin Rauschen und schwache Strukturen/Merkmale in der dunklen Hälfte des Gesamtdynamikbereichs enthält. Für derartiges dunkles Rauschen und schwache Strukturen im dunklen Bereich hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Kompressionsfunktion eine starke Steigung aufweist, mithin Strukturen/Kanten eher verstärkt werden. Nachdem das Rauschen insgesamt eher homogen ist, werden kohärente, bislang nur schwach zu sehende Strukturen, beispielsweise sehr kleine und/oder sehr dünne Blutgefäße, auf diese Art und Weise deutlich hervorgehoben und betont. Schwache dunkle Strukturen werden mithin hervorgehoben. Weiße Strukturen und Strukturen im äußerst dunklen Bereich, insbesondere also innerhalb von Blutgefäßen, werden also unterdrückt und stören die Gesamtwahrnehmung des später entstehenden Navigationsbilds nicht. Dabei sei noch darauf hingewiesen, dass auch für einen Randanteil des zweiten Dynamikanteils, in dem letztlich das hellere Rauschen vorliegt, bereits eine stärkere Steigung vorgesehen werden kann, die letztlich weder eine Unterdrückung noch eine Verstärkung zur Folge hat. Insgesamt wird mithin die Dynamikkompression genutzt, um die Bildinformation weiter zu verbessern, insbesondere relevante Strukturen deutlicher hervorzuheben und weniger relevante Strukturen zu unterdrücken. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die Anwendung einer derartigen Kompressionsfunktion beziehungsweise einer daraus folgenden Look-up-Tabelle nicht nur für das anatomische Merkmale, beispielsweise das Blutgefäßsystem, zeigende Subtraktionsbild zweckmäßig ist, sondern auch bei medizinische Instrumente als Merkmale zeigende Subtraktionsbildern zu einer deutlichen Verbesserung führen kann. Ferner sei noch darauf hingewiesen, dass die Kompressionsfunktion dann, wenn die Dynamikanteile gleich groß gewählt werden, bei der beschriebenen Ausgestaltung asymmetrisch bezogen auf den Gesamtdynamikbereich ist.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung in diesem Zusammenhang kann vorsehen, dass bei in beiden Subtraktionsbildern im selben Dynamikanteil enthaltenen Merkmalen wenigstens ein Subtraktionsbild vor der Überlagerung im Rahmen der Dynamikkompression invertiert wird. Auf diese Weise wird mithin vermieden, dass in beiden Bildern die Merkmale, auch bei unterschiedlicher Farbkodierung, im selben Dynamikanteil verbleiben, was die Sichtbarkeit und Unterscheidbarkeit von Merkmalen weiterhin deutlich erhöht.
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Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch eine Röntgeneinrichtung, aufweisend eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete Steuereinrichtung. Beispielsweise kann es sich bei der Röntgeneinrichtung um eine bei medizinischen Eingriffen genutzte Röntgeneinrichtung handeln, beispielsweise eine Röntgeneinrichtung mit einem C-Bogen, an dem sich gegenüberliegend ein Röntgenstrahler und ein Röntgendetektor angeordnet sind. Derartige Röntgeneinrichtungen können erfindungsgemäß mithin eine Steuereinrichtung aufweisen, in der das Navigationsbild nicht lediglich durch einfache Überlagerung der Subtraktionsbilder ermittelt wird, sondern eine Vorverarbeitungseinheit vorgesehen ist, die beispielsweise auf innerhalb der Steuereinrichtung abgelegte Look-up-Tabellen zugreifen kann, um eine Farbkodierung und/oder Dynamikkompression vorzunehmen. Die Erzeugungseinheit für das Navigationsbild erzeugt das Navigationsbild im Fall der Verwendung unterschiedlicher Farbräume für die Subtraktionsbilder dann entsprechend farbig. Die Steuereinrichtung ist ferner dazu ausgebildet, andere Komponenten der Röntgeneinrichtung zur Aufnahme von Röntgenbildern, welche auch als Maskenbilder verwendet werden können, anzusteuern. Dies kann beispielsweise über eine Aufnahmeeinheit geschehen.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm, welches die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführt, wenn es auf einer Recheneinrichtung ausgeführt wird, insbesondere auf einer Steuereinrichtung der Röntgeneinrichtung. Die Erfindung betrifft ferner einen elektronisch lesbaren Datenträger, auf dem ein erfindungsgemäßes Computerprogramm abgespeichert ist. Das bedeutet, dass dann, wenn der elektronisch lesbare Datenträger in eine entsprechende Leseeinrichtung einer Recheneinrichtung eingelegt wird, die Recheneinrichtung das erfindungsgemäße Verfahren durch Ausführung des Computerprogramms realisieren kann. Bei dem elektronisch lesbaren Datenträger kann es sich um einen nicht transitorischen, also dauerhaften, Datenträger, beispielsweise eine CD-ROM, handeln.
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Sämtliche Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich analog auf die Röntgeneinrichtung, das Computerprogramm und den Datenträger übertragen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 ein den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens erläuterndes Diagramm,
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2 eine einer Look-up-Tabelle zugrundeliegende erste Kompressionsfunktion,
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3 eine einer Look-up-Tabelle zugrundeliegende zweite Kompressionsfunktion,
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4 die Kombination von Subtraktionsbildern zu einem Navigationsbild, und
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5 eine erfindungsgemäße Röntgeneinrichtung.
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1 zeigt ein Diagramm zum generellen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei beziehen sich die hier dargestellten Ausführungsbeispiele vorliegend auf einen Anwendungsfall, in dem ein möglichst informationsreiches und gut erkennbares Navigationsbild zur Überwachung der Navigation eines medizinischen Instruments in einem Blutgefäßsystem in einem interessierenden Bereich eines Patienten ermöglicht werden soll. Hierzu werden erfindungsgemäß zwei Subtraktionsbilder kombiniert, die mit einer Röntgeneinrichtung erstellt wurden, nämlich ein erstes Subtraktionsbild 1 (hier ein Blutgefäßsystembild) und ein zweites Subtraktionsbild 2 (hier ein Instrumentenbild). Zur Ermittlung der Subtraktionsbilder werden Röntgenbilder aufgenommen, in denen die gewünschten Merkmale, insbesondere hervorgehoben, zu erkennen sind, von denen dann ein unter gleichen Bedingungen ohne Hervorhebung beziehungsweise ohne Vorhandensein beim medizinischen Instrument aufgenommenes Maskenbild, bei welchem es sich auch um ein Röntgenbild des interessierenden Bereichs handelt, abgezogen wird. Im Fall des ersten Subtraktionsbildes 1 wird das Röntgenbild bei kontrastmittelgefüllten Gefäßen des Blutgefäßsystems aufgenommen, so dass nach Subtraktion des Maskenbildes lediglich noch die Gefäße des Blutgefäßsystems als Merkmale, insbesondere dunkel dargestellt gegen einen weißen Hintergrund, erhalten bleiben. Bei dem zweiten Röntgenbild handelt es sich um ein zyklisch aufgenommenes Fluoroskopiebild, auf dem das Instrument deutlich zu erkennen ist, von dem als Maskenbild ein mit denselben Aufnahmeparametern aufgenommenes Fluoroskopiebild ohne Instrument abgezogen wird. Ergebnis ist eine Darstellung, die, insbesondere in dunkel, das wenigstens eine medizinische Instrument zeigt. Bei den Subtraktionsbildern 1, 2 handelt es sich mithin zunächst um Grauwertbilder.
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Beide Subtraktionsbilder 1, 2 werden nun zunächst einem Vorverarbeitungsschritt 3, 4 unterzogen, in dem die Grauwerte der Subtraktionsbilder 1, 2 mittels einer Look-up-Tabelle durch neue Bildwerte ersetzt werden. Die im Vorbearbeitungsschritt 3 verwendete Look-up-Tabelle realisiert dabei im vorliegenden Fall nur eine Dynamikkompression, die im Folgenden noch näher erläutert werden wird, während im Vorbearbeitungsschritt 4 sowohl eine Dynamikkompression als auch eine Übertragung vom Grauwertraum in einen Farbraum, im Beispiel den Farbraum von Schwarz bis Magenta, übertragen wird. Zudem invertiert die zweite Look-up-Tabelle das zweite Subtraktionsbild, das bedeutet, ehemals weiße beziehungsweise helle Strukturen werden schwarz beziehungsweise dunkel dargestellt, während ehemals schwarze Strukturen nun in hellem Magenta erscheinen.
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Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass selbstverständlich auch die im Vorbearbeitungsschritt 3 verwendete Look-up-Tabelle das erste Subtraktionsbild 1 vom Grauwertraum in einen Farbraum übertragen kann, welcher dann bevorzugt disjunkt zum Farbraum ist, in den das zweite Subtraktionsbild 2 übertragen wird.
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In einem Kombinationsschritt 5 werden die vorverarbeiteten Subtraktionsbilder 1, 2 dann durch Überlagerung zu einem (farbigen) Navigationsbild 6 zusammengefasst, welches an einer Anzeigeeinrichtung ausgegeben wird und die Navigation einer den medizinischen Eingriff durchführende Person unterstützt. Die Anzeigeeinrichtung kann ein an der verwendeten Röntgeneinrichtung angeordneter Monitor sein.
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2 zeigt die der im Vorbearbeitungsschritt 3 verwendeten Look-up-Tabelle zugrundeliegende Kompressionsfunktion 7, die den (Grauwert-)Gesamtdynamikbereich, der im ersten Subtraktionsbild 1 verwendet wurde, in einen deutlich kleineren, im Bereich dunkler Grautöne liegenden Ergebnisdynamikbereich überträgt, das bedeutet, das das Blutgefäßsystem zeigende erste Subtraktionsbild 1 wird deutlich dunkler, was die Wahrnehmbarkeit im Navigationsbild 6 verbessert. Da durch das Kontrastmittel eine äußerst starke Schwächung der Röntgenstrahlung auftritt, zeichnet sich das erste Subtraktionsbild 1 dadurch aus, dass die Gefäße des Blutgefäßsystems als darzustellende Merkmale äußerst dunkel dargestellt werden, was insbesondere für ausgedehnte Gefäße gilt, die letztlich fast schwarz wiedergegeben werden. Der Hintergrund jedoch ist weiß, da sämtliche anderen Strukturen heraussubtrahiert werden. Das bedeutet aber, dass der Gesamtdynamikbereich des noch nicht vorverarbeiteten ersten Subtraktionsbildes 1 in zwei Dynamikanteile 8, 9 unterteilt werden kann, hier einen „dunklen“ Dynamikanteil 8 und einen „hellen“ Dynamikanteil 9. Die „Null“ des Gesamtdynamikbereichs des noch nicht vorbearbeiteten ersten Subtraktionsbild 1, die auch die Grenze zwischen dem ersten Dynamikanteil 8 und dem zweiten Dynamikanteil 9 darstellt, ist vorliegend als die Subtraktions-Null gewählt. Auf der Ordinatenachse ist hier beispielhaft ein prozentualer Anteil, mithin letztlich ein Multiplikationsfaktor, der auch in die Look-up-Tabelle eingetragen wird, gezeigt.
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Aus 2 ist ersichtlich, dass sich gemäß dem Verlauf der Kompressionsfunktion 7 eine weitere Unterteilung der Dynamikanteile 8, 9 ergibt. So weisen sowohl der erste Dynamikanteil 8 als auch der zweite Dynamikanteil 9 zum Rand des Gesamtdynamikbereichs gerichtete Subanteile auf, hier einen Sättigungsanteil 10 und einen Unterdrückungsanteil 11. Sowohl im Sättigungsanteil 10 als auch im Unterdrückungsanteil 11 ist die Steigung der Kompressionsfunktion äußerst gering, so dass Strukturen/Kanten unterdrückt werden; insbesondere erscheinen ausgedehnte, bereits im nicht vorbearbeiteten ersten Kompressionsbild 1 dunkel erscheinende, ausgedehnte Blutgefäße im vorbearbeiteten ersten Subtraktionsbild 1 nach dem Vorbearbeitungsschritt 3 homogener, mithin gesättigt. Strukturen im Hintergrund werden unterdrückt. Ein zu helleren Werten hin gelegener Randanteil 12 des ersten Dynamikanteils 8 jedoch zeichnet sich dadurch aus, dass hier eine relativ große Steigung der Kompressionskurve 7 vorliegt. In diesem Randanteil 12 liegen schwach dunkle Strukturen, beispielsweise Gefäße mit kleinem Durchmesser, und „dunkles“ Rauschen. Hier werden die Strukturen verstärkt, das bedeutet, nachdem das Rauschen als homogen anzusehen ist, dass kleine, sonst schwerer zu erkennende Gefäße im Blutgefäßsystem deutlicher hervorgehoben werden. In einem korrespondierenden Randanteil 13 des zweiten Dynamikanteils 9 hingegen liegt „helles“ Rauschen; hier findet weder eine Verstärkung noch eine Unterdrückung im nennenswerten Maße statt.
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3 zeigt die Kompressionsfunktion 7', die zur Ermittlung der Look-up-Tabelle des Vorbearbeitungsschritt 4 genutzt wurde. Dabei ist das Ziel hier ein Farbraum, das bedeutet, die Grauwerte des noch nicht vorbearbeiteten zweiten Subtraktionsbilds 2 werden mittels der Look-up-Tabelle auf gleichmäßig zu wählende Rot- und Blauwerte in einem RGB-Farbraum als Ergebnisdynamikbereich übertragen, wobei vorliegend zumindest annähernd die gesamte verfügbare Magenta-Dynamik genutzt werden kann. Mit anderen Worten ist die Farbkodierung bereits mit durch die Kompressionsfunktion 7' abgebildet.
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Auch für das zweite Subtraktionsbild 2 gilt, dass die relevanten Merkmale, hier die medizinischen Instrumente, eher dunkel abgebildet werden, während der Hintergrund weiß erscheint. Um ein besser lesbares Navigationsbild 6 zu erzeugen, ist zunächst darauf hinzuweisen, dass die Kompressionsfunktion 7', wie unmittelbar ersichtlich ist, hier invertierend verläuft, das bedeutet, ehemals dunkle beziehungsweise schwarze Strukturen werden in hellem Magenta dargestellt, während ehemals helle Strukturen in dunklen Magenta-Tönen erscheinen. Dabei ist es im Übrigen zweckmäßig, wenn die verfügbare Magenta-Dynamik nicht bis zum absoluten Schwarzton ausgenutzt wird, um die Unterscheidbarkeit von Strukturen im Navigationsbild 6 weiter zu unterstützen. Nachdem das erste und das zweite Subtraktionsbild hier von der Art her, in der die relevanten Merkmale dargestellt werden, gleich sind, bietet sich eine analoge Definition des ersten Dynamikanteils 8 und des zweiten Dynamikanteils 9, wie dargestellt an. Auch hier ist der Verlauf, so gewählt, dass ein Sättigungsanteil 10', ein Unterdrückungsanteil 11', ein Randanteil 12' und ein weiterer Anteil 13' entstehen, so dass auch hier eine Verstärkung im Bereich schwach dunkler Strukturen erreicht wird.
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4 zeigt zur Erläuterung Ausschnitte 14, 15 des vorbearbeiteten ersten Subtraktionsbilds 1 beziehungsweise zweiten Subtraktionsbilds 2 und die Kombination zu einem Ausschnitt 16 des Navigationsbildes 6. Der Ausschnitt 16 enthält in annähernd schwarzer Darstellung ein ausgedehntes Gefäß 17 vor dem etwas helleren, aber immer noch dunklen Hintergrund 18. Im Ausschnitt 15 ist deutlich im hellen Magenta ein Instrument 19 vor einem Hintergrund 20 aus dunklem Magenta zu erkennen. Die Überlagerung dieser Ausschnitte 14, 15 führt zu einem Ausschnitt 16, in den sich zum einen das Gefäß 17 dunkel und deutlich erkennbar vom dortigen Hintergrund 21 (im Wesentlichen Dunkel-Magenta) abhebt, zum anderen aber auch das im hellen Magenta erscheinende Instrument 19 im Gefäß 17 deutlich erkennbar ist.
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5 zeigt schließlich eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Röntgeneinrichtung 22, welche bei medizinischen Eingriffen zur Überwachung des Eingriffs einsetzbar ist und vorliegend einen C-Bogen 23 aufweist, an dem sich gegenüberliegend ein Röntgenstrahler 24 und ein Röntgendetektor 25 angeordnet sind. Auf einer Patientenliege 26 kann der Patient platziert werden, derart, dass, wie beschrieben, Röntgenbilder des interessierenden Bereichs aufgenommen werden können. Die Röntgeneinrichtung 22 weist ferner eine hier nur schematisch dargestellte Steuereinrichtung 27 auf, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
