DE102020210192A1 - Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene, umfassend:b.1) Empfangen von präoperativen Bilddaten eines Untersuchungsbereichs aufweisend ein Hohlorgan, wobei die medizinischen Bilddaten einen Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan abbilden,b.2) Empfangen von intraoperativen Bilddaten des Untersuchungsbereichs des Untersuchungsobjekts, wobei die intraoperativen Bilddaten ein zumindest teilweise in dem Hohlorgan angeordnetes medizinisches Objekt abbilden,b.3) Erzeugen der synthetisch kontrastierten Szene durch Anwenden einer trainierten Funktion auf Eingabedaten, wobei die Eingabedaten auf den präoperativen Bilddaten und den intraoperativen Bilddaten basieren,wobei die synthetisch kontrastierte Szene einen virtuellen Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan unter Berücksichtigung des darin angeordneten medizinischen Objekts abbildet,wobei zumindest ein Parameter der trainierten Funktion auf einem Vergleich zwischen einer Trainingsszene und einer Vergleichsszene basiert,b.4) Bereitstellen der synthetisch kontrastierten Szene.Die Erfindung betrifft weiterhin ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion, eine Bereitstellungseinheit, ein medizinisches Bildgebungsgerät, eine Trainingseinheit und ein Computerprogrammprodukt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene, ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion, eine Bereitstellungseinheit, ein medizinisches Bildgebungsgerät, eine Trainingseinheit, sowie ein Computerprogrammprodukt.
  • Für eine Erfassung von zeitlichen Veränderungen an einem Untersuchungsbereich eines Untersuchungsobjekts, beispielsweise einem menschlichen und/oder tierischen Patienten, werden häufig röntgenbasierte Bildgebungsverfahren eingesetzt. Die zu erfassende zeitliche Veränderung kann beispielsweise eine Ausbreitungsbewegung und/oder Fließbewegung eines Kontrastmittels, insbesondere eines Kontrastmittelflusses und/oder eines Kontrastmittelbolus, in einem Hohlorgan, beispielsweise einem Gefäßabschnitt, des Untersuchungsobjekts umfassen.
  • Die röntgenbasierten Bildgebungsverfahren umfassen dabei häufig eine digitale Subtraktionsangiographie (DSA), wobei zumindest zwei in zeitlicher Abfolge aufgenommene Röntgenbilder, welche zumindest teilweise den gemeinsamen Untersuchungsbereich abbilden, voneinander subtrahiert werden. Bei einer DSA wird zudem häufig in eine Maskenphase zur Aufnahme wenigstens eines Maskenbildes und in eine Füllphase zur Aufnahme wenigstens eines Füllbildes unterschieden. Dabei kann das Maskenbild häufig den Untersuchungsbereich ohne Kontrastmittel abbilden. Ferner kann das Füllbild den Untersuchungsbereich abbilden, während das Kontrastmittel darin angeordnet ist. Als Ergebnis der DSA wird häufig ein Differenzbild durch Subtraktion von Masken- und Füllbild bereitgestellt. Hierdurch können die für eine Behandlung und/oder Diagnostik irrelevanten und/oder störenden Bestandteile in dem Differenzbild, welche insbesondere zeitlich unveränderlich sind, oftmals reduziert und/oder entfernt werden.
  • Zur Abbildung einer zeitlichen Dynamik des Kontrastmittelflusses, beispielsweise einer Ausbreitungsrichtung, in dem Untersuchungsbereich werden häufig mehrere Füllbilder in zeitlicher Abfolge aufgenommen und mit dem Maskenbild zu einem zeitaufgelösten Differenzbild kombiniert. Häufig wird zur Planung einer Behandlung von Gefäßmalformationen und/oder Gefäßokklusionen und/oder Stenosen eine präoperative DSA durchgeführt. Da sich eine solche zeitliche Dynamik des Kontrastmittelflusses durch ein Einbringen eines medizinischen Objekts, beispielsweise einen Katheter und/oder ein Endoskop, in das Hohlorgan verändert werden kann, wird zur Überwachung der Behandlung häufig eine weitere DSA intraoperativ durchgeführt. Insbesondere kann das eingebrachte medizinische Objekt zu einer Deformation des Hohlorgans und/oder umliegender Gewebe führen, wodurch die zeitliche Dynamik des Kontrastmittelflusses zusätzlich verändert werden kann. Nachteilig können die heutigen DSA-Verfahren solch eine veränderte zeitliche Dynamik nur durch eine erneute Aufnahme von Röntgenbildern unter Gabe von Kontrastmittel abbilden. Hierdurch wird das Untersuchungsobjekt zusätzlich mit einer erhöhten Röntgen- und/oder Kontrastmitteldosis belastet.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine durch ein medizinisches Objekt veränderte zeitliche Dynamik eines Kontrastmittelflusses in einem Hohlorgan intraoperativ bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sowohl in Bezug auf Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene als auch in Bezug auf Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen einer trainierten Funktion beschrieben. Hierbei können Merkmale, Vorteile und alternative Ausführungsformen von Datenstrukturen und/oder Funktionen bei Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene auf analoge Datenstrukturen und/oder Funktionen bei Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen einer trainierten Funktion übertragen werden. Analoge Datenstrukturen können hierbei insbesondere durch die Verwendung der Vorsilbe „Trainings“ gekennzeichnet sein. Weiterhin können die in Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene verwendeten trainierten Funktionen insbesondere durch Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen einer trainierten Funktion angepasst und/oder bereitgestellt worden sein.
  • Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene. Dabei werden in einem ersten Schritt b.1) präoperative Bilddaten eines Untersuchungsbereichs eines Untersuchungsobjekts empfangen. Dabei weist der Untersuchungsbereich ein Hohlorgan auf. Ferner bilden die medizinischen Bilddaten einen Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan ab. In einem zweiten Schritt b.2) werden intraoperative Bilddaten des Untersuchungsbereichs des Untersuchungsobjekts empfangen. Dabei bilden die intraoperativen Bilddaten ein zumindest teilweise in dem Hohlorgan angeordnetes medizinisches Objekt ab. In einem dritten Schritt b.3) wird die synthetisch kontrastierte Szene durch Anwenden einer trainierten Funktion auf Eingabedaten erzeugt, wobei die Eingabedaten auf den präoperativen Bilddaten und den intraoperativen Bilddaten basieren. Ferner bildet die synthetisch kontrastierte Szene einen virtuellen Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan unter Berücksichtigung des zumindest teilweise darin angeordneten medizinischen Objekts ab. Dabei bezeichnet die synthetisch kontrastierte Szene vorteilhafterweise eine zeitaufgelöste Abbildung des virtuellen Kontrastmittelflusses in dem Hohlorgan, wobei der virtuelle Kontrastmittelfluss einen vordefinierten Kontrast, insbesondere Kontrastwert und/oder Intensitätsverlauf, bezüglich anatomischer Strukturen und/oder Gewebe des Untersuchungsobjekts aufweist. Insbesondere kann der vordefinierte Kontrast des virtuellen Kontrastmittelflusses mit einem Kontrast eines realen Kontrastmittels, insbesondere dem Kontrastmittelfluss, übereinstimmen. Dadurch, dass die synthetisch kontrastierte Szene den virtuellen Kontrastmittelfluss intraoperativ im Hohlorgan abbildet, kann diese Szene als synthetisch kontrastiert bezeichnet werden.
  • Zudem basiert zumindest ein Parameter der trainierten Funktion auf einem Vergleich zwischen einer Trainingsszene und einer Vergleichsszene. In einem vierten Schritt b.4) wird die synthetisch kontrastierte Szene bereitgestellt.
  • Das Empfangen der präoperativen und/oder intraoperativen Bilddaten kann insbesondere ein Erfassen und/oder Auslesen eines computerlesbaren Datenspeichers und/oder ein Empfangen aus einer Datenspeichereinheit, beispielsweise einer Datenbank, umfassen. Ferner können die präoperativen und/oder intraoperativen Bilddaten von einer Bereitstellungseinheit eines medizinischen Bildgebungsgeräts bereitgestellt werden.
  • Das Untersuchungsobjekt kann beispielsweise ein menschlicher und/oder tierischer Patient sein. Ferner kann der Untersuchungsbereich des Untersuchungsobjekts einen räumlichen Abschnitt, insbesondere ein Volumen, des Untersuchungsobjekts umfassen, welcher ein Hohlorgan aufweist. Das Hohlorgan kann beispielsweise eine Lunge und/oder einen Gefäßabschnitt, beispielsweise eine Arterie und/oder Vene, und/oder ein Herz umfassen.
  • Die präoperativen Bilddaten können den Untersuchungsbereich, insbesondere das Hohlorgan, vorteilhafterweise präoperativ, also zu einem früheren Zeitpunkt als die intraoperativen Bilddaten, abbilden. Dabei können die präoperativen Bilddaten eine zweidimensionale (2D) und/oder dreidimensionale (3D) Abbildung des Untersuchungsbereichs umfassen. Ferner können die präoperativen Bilddaten den Untersuchungsbereich zeitaufgelöst abbilden. Hierdurch können die präoperativen Bilddaten vorteilhafterweise den Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan zeitaufgelöst abbilden. Der Kontrastmittelfluss kann beispielsweise eine Fließbewegung und/oder Ausbreitungsbewegung eines Kontrastmittels in dem Hohlorgan umfassen. Ferner können die präoperativen Bilddaten mehrere Bildpunkte, insbesondere Pixel und/oder Voxel, aufweisen, wobei die Bildpunkte jeweils eine Zeitintensitätskurve aufweisen können. Der Kontrastmittelfluss kann beispielsweise durch ein Überschreiten und/oder Unterschreiten eines vorgebenenen Intensitätsschwellwerts in den Zeitintensitätskurven abgebildet und/oder erfasst werden. Ferner können die präoperativen Bilddaten Metadaten aufweisen, wobei die Metadaten beispielsweise eine Information zu einem Aufnahmeparameter und/oder Betriebsparameter des medizinischen Bildgebungsgeräts und/oder eine Information zu dem Kontrastmittelfluss zum Zeitpunkt der Aufnahme der präoperativen Bilddaten umfassen können.
  • Die intraoperativen Bilddaten können den Untersuchungsbereich, insbesondere das Hohlorgan, vorteilhafterweise intraoperativ, also zu einem späteren Zeitpunkt als die präoperativen Bilddaten, abbilden. Dabei können die intraoperativen Bilddaten eine 2D- und/oder 3D-Abbildung des Untersuchungsbereichs umfassen. Ferner können die intraoperativen Bilddaten vorteilhafteweise ein zumindest teilweise in dem Hohlorgan angeordnetes medizinisches Objekt abbilden. Das medizinische Objekt kann insbesondere ein chirurgisches und/oder diagnostisches Instrument umfassen, beispielsweise einen Führungsdraht (engl. guide wire) und/oder einen Katheter und/oder ein Laparoskop und/oder ein Endoskop.
  • Dabei kann das medizinische Bildgegbungsgerät zur Aufnahme der intraoperativen Bilddaten gleich oder verschieden von dem medizinischen Bildgebungsgerät zur Aufnahme der präoperativen Bilddaten sein.
  • Beispielsweise können die präoperativen und/oder die intraoperativen Bilddaten zumindest eine Projektionsabbildung, insbesondere eine Röntgenprojektionsabbildung, und/oder ein Schichtbild des Untersuchungsbereichs aufweisen. Dabei können die präoperativen Bilddaten den Untersuchungsbereich gemäß einer digitalen Subtraktionsangiographie (DSA) abbilden, wobei die präoperativen Bilddaten zumindest ein Maskenbild, zumindest ein Füllbild und/oder zumindest ein Differenzbild aufweisen können. Ferner können die präoperativen und/oder intraoperativen Bilddaten den Untersuchungsbereich entlang zumindest einer, insbesondere mehrerer und/oder verschiedener, Raumrichtungen, insbesondere Projektionsrichtungen und/oder Angulationen, abbilden. Des Weiteren können die präoperativen Bilddaten eine zeitaufgelöste 3D-Abbildung des Untersuchungsbereichs aufweisen, beispielsweise gemäß einer 4D-DSA, insbesondere einer zeitaufgelösten 3D-DSA.
  • Im Schritt b.3) kann vorteilhafterweise die synthetisch kontrastierte Szene durch Anwenden der trainierten Funktion auf die Eingabedaten erzeugt werden. Die synthetisch kontrastierte Szene kann eine, insbesondere intraoperative, zeitaufgelöste 2D- und/oder 3D-Abbildung des Untersuchungsbereichs aufweisen. Die synthetisch kontrastierte Szene kann insbesondere eine Sequenz von Einzelabbildungen umfassen, wobei der virtuelle Kontrastmittelfluss in der synthetisch kontrastierten Szene, insbesondere in den Einzelabbildungen, abgebildet ist. Dabei kann die synthetisch kontrastierte Szene, insbesondere hinsichtlich der Abbildung des Untersuchungsbereichs, zumindest teilweise mit den intraoperativen Bilddaten übereinstimmen. Insbesondere kann ein räumlicher und/oder zeitlicher Verlauf des Hohlorgans und/oder des medizinischen Objekts in der jeweiligen Abbildung der intraoperativen Bilddaten und der synthetisch kontrastierten Szene übereinstimmen. Zudem kann die synthetisch kontrastierte Szene den virtuellen Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan unter Berücksichtigung des darin angeordneten medizinischen Objekts abbilden. Das intraoperativ im Hohlorgan angeordnete medizinische Objekt kann zu einer Veränderung einer Flussdynamik innerhalb des Hohlorgans führen. Vorteilhafterweise kann die synthetisch kontrastierte Szene das Hohlorgan, insbesondere intraoperativ, abbilden, wobei der virtuelle Kontrastmittelfluss unter Berücksichtigung der durch das im Hohlorgan angeordnete medizinische Objekt veränderten Flussdynamik in der synthetisch kontrastierten Szene zeitaufgelöst abgebildet ist. Hierfür kann die synthetisch kontrastierte Szene vorteilhafterweise mehrere Bildpunkte, insbesondere Pixel und/oder Voxel, aufweisen, wobei die Bildpunkte jeweils eine Zeitintensitätskurve aufweisen können. Der virtuelle Kontrastmittelfluss kann beispielsweise durch eine Änderung, insbesondere ein Überschreiten und/oder Unterschreiten eines vorgebenenen Intensitätsschwellwerts, in den Zeitintensitätskurven abgebildet werden.
  • Die trainierte Funktion kann vorteilhafterweise durch ein Verfahren des Maschinenlernens trainiert sein. Insbesondere kann die trainierte Funktion ein neuronales Netzwerk, insbesondere ein faltendes neuronales Netzwerk (engl. convolutional neural network, CNN) bzw. ein Netzwerk umfassend eine Faltungsschicht (engl. convolutional layer) sein.
  • Die trainierte Funktion bildet Eingabedaten auf Ausgabedaten ab. Hierbei können die Ausgabedaten insbesondere weiterhin von einem oder mehreren Parametern der trainierten Funktion abhängen. Der eine oder die mehreren Parameter der trainierten Funktion können durch ein Training bestimmt und/oder angepasst werden. Das Bestimmen und/oder das Anpassen des einen oder der mehreren Parameter der trainierten Funktion kann insbesondere auf einem Paar aus Trainingseingabedaten und zugehörigen Trainingsausgabedaten basieren, wobei die trainierte Funktion zur Erzeugung von Trainingsabbildungsdaten auf die Trainingseingabedaten angewendet wird. Insbesondere können das Bestimmen und/oder das Anpassen auf einem Vergleich der Trainingsabbildungsdaten und der Trainingsausgabedaten basieren. Im Allgemeinen wird auch eine trainierbare Funktion, das heißt eine Funktion mit noch nicht angepassten einen oder mehreren Parametern, als trainierte Funktion bezeichnet.
  • Andere Begriffe für trainierte Funktion sind trainierte Abbildungsvorschrift, Abbildungsvorschrift mit trainierten Parametern, Funktion mit trainierten Parametern, Algorithmus basierend auf künstlicher Intelligenz, Algorithmus des maschinellen Lernens. Ein Beispiel für eine trainierte Funktion ist ein künstliches neuronales Netzwerk, wobei die Kantengewichte des künstlichen neuronalen Netzwerks den Parametern der trainierten Funktion entsprechen. Anstatt des Begriffs „neuronales Netzwerk“ kann auch der Begriff „neuronales Netz“ verwendet werden. Insbesondere kann eine trainierte Funktion auch ein tiefes künstliches neuronales Netzwerk sein (engl. deep neural network, deep artificial neural network). Ein weiteres Beispiel für eine trainierte Funktion ist eine „Support Vector Machine“, weiterhin sind auch insbesondere andere Algorithmen des maschinellen Lernens als trainierte Funktion einsetzbar.
  • Die trainierte Funktion kann insbesondere mittels einer Rückpropagation trainiert sein. Zunächst können Trainingsabbildungsdaten durch Anwendung der trainierten Funktion auf Trainingseingabedaten bestimmt werden. Hiernach kann eine Abweichung zwischen den Trainingsabbildungsdaten und den Trainingsausgabedaten durch Anwendung einer Fehlerfunktion auf die Trainingsabbildungsdaten und die Trainingsausgabedaten ermittelt werden. Ferner kann zumindest ein Parameter, insbesondere eine Gewichtung, der trainierten Funktion, insbesondere des neuronalen Netzwerks, basierend auf einem Gradienten der Fehlerfunktion bezüglich des zumindest einen Parameters der trainierten Funktion iterativ angepasst werden. Hierdurch kann die Abweichung zwischen den Trainingsabbildungsdaten und den Trainingsausgabedaten während des Trainings der trainierten Funktion vorteilhafterweise minimiert werden.
  • Vorteilhafterweise weist die trainierte Funktion, insbesondere das neuronale Netzwerk, eine Eingabeschicht und eine Ausgabeschicht auf. Dabei kann die Eingabeschicht zum Empfangen von Eingabedaten ausgebildet sein. Ferner kann die Ausgabeschicht zum Bereitstellen von Abbildungsdaten ausgebildet sein. Dabei kann die Eingabeschicht und/oder die Ausgabeschicht jeweils mehrere Kanäle, insbesondere Neuronen, umfassen.
  • Vorzugsweise kann zumindest ein Parameter der trainierten Funktion auf einem Vergleich zwischen einer Trainingsszene und einer Vergleichsszene basieren. Dabei kann die Trainingsszene und/oder die Vergleichsszene vorteilhafterweise als Teil eines vorgeschlagenen computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion, welches im weiteren Verlauf der Beschreibung erläutert wird, bestimmt werden. Insbesondere kann die trainierte Funktion durch eine Ausführungsform des vorgeschlagenen computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion bereitgestellt werden.
  • Des Weiteren kann das Bereitstellen der synthetisch kontrastierten Szene im Schritt b.4) beispielsweise ein Speichern auf einem computerlesbaren Speichermedium und/oder ein Anzeigen auf einer Darstellungseinheit und/oder ein Übertragen an eine Bereitstellungseinheit umfassen. Insbesondere kann eine graphische Darstellung der synthetisch kontrastierten Szene auf der Darstellungseinheit angezeigt werden.
  • Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht es, eine veränderte zeitliche Dynamik, insbesondere Flussdynamik, eines virtuellen Kontrastmittelflusses in einem Hohlorgan mit einem darin angeordneten medizinischen Objekt intraoperativ bereitzustellen. Dabei kann vorteilhaft auf eine intraoperative Gabe von Kontrastmittel verzichtet werden. Zudem kann ein Nutzer, beispielsweise ein medizinisches Bedienpersonal, bei einer Planung einer Repositionierung, insbesondere geänderten Anordnung, und/oder einer Vorgabe eines Betriebsparameters des medizinischen Objekts unterstützt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene kann die synthetisch kontrastierte Szene eine zeitaufgelöste 3D-Abbildung des virtuellen Kontrastmittelflusses unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan angeordneten medizinischen Objekts umfassen.
  • Vorteilhafterweise können die präoperativen Bilddaten den Untersuchungsbereich aus zumindest zwei verschiedenen räumlichen Richtungen, insbesondere Projektionsrichtungen und/oder Angulationen, zeitaufgelöst 2D abbilden. Analog dazu können die intraoperativen Bilddaten den Untersuchungsbereich aus zumindest zwei verschiedenen räumlichen Richtungen, insbesondere Projektionsrichtungen und/oder Angulationen, 2D abbilden. Alternativ oder zusätzlich können die präoperativen und/oder intraoperativen Bilddaten eine zeitaufgelöste 3D-Abbildung des Untersuchungsbereichs aufweisen. Hierdurch kann die Erzeugung der synthetisch konstrastierten Szene umfassend die zeitaufgelöste 3D-Abbildung des virtuellen Kontrastmittelflusses im Hohlorgan durch die Anwendung der trainierten Funktion auf die Eingabedaten ermöglicht werden. Somit kann die synthetisch kontrastierte Szene vorteilhafterweise einen Volumenausschnitt des Untersuchungsbereichs zeitaufgelöst dreidimensional abbilden. Hierdurch kann eine Erfassbarkeit einer dreidimensionalen Krümmung des Hohlorgans und/oder des medizinischen Objekts ermöglicht werden. Ferner kann der virtuelle Kontrastmittelfluss in sich gegenseitig überlagernden und/oder verzweigenden Gefäßabschnitten des Hohlorgans erfassbar, insbesondere unterscheidbar, werden. Die zeitaufgelöste 3D-Abbildung des virtuellen Kontrastmittelflusses kann insbesondere einer 4D-DSA-Abbildung entsprechen und/oder deren Merkmale aufweisen.
  • Sofern die intraoperativen Bilddaten den Untersuchungsbereich zeitaufgelöst dreidimensional abbilden, kann die synthetisch kontrastierte Szene umfassend die zeitaufgelöste 3D-Abbildung des virtuellen Konstrastmittelflusses mit den intraoperativen Bilddaten überlagert und/oder, insbesondere gewichtet, gemittelt werden. Hierdurch kann der virtuelle Kontrastmittelfluss vorteilhaft in die intraoperativen Bilddaten integriert werden, beispielsweise in einer gemeinsamen graphischen Darstellung.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene kann die synthetisch kontrastierte Szene zumindest eine synthetische zeitaufgelöste 2D-Abbildung des virtuellen Kontrastmittelflusses unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan angeordneten medizinischen Objekts umfassen.
  • Dabei kann die synthetisch kontrastierte Szene den virtuellen Kontrastmittelfluss im Hohlorgan entlang einer Projektionsrichtung der präoperativen und/oder intraoperativen Bilddaten zeitaufgelöst 2D abbilden. Sofern die intraoperativen Bilddaten den Untersuchungsbereich 2D abbilden, kann die synthetisch kontrastierte Szene umfassend die zeitaufgelöste 2D-Abbildung des virtuellen Konstrastmittelflusses mit den intraoperativen Bilddaten überlagert und/oder, insbesondere gewichtet, gemittelt werden. Hierdurch kann der virtuelle Kontrastmittelfluss vorteilhaft in die intraoperativen Bilddaten integriert werden, beispielsweise in einer gemeinsamen graphischen Darstellung. Bei einer geänderten Aufnahmegeometrie zur Aufnahme der intraoperativen Bilddaten, kann die Erzeugung der synthetisch kontrastierten Bilddaten durch das Anwenden der trainierten Funktion auf die Eingabedaten vorteilhafterweise wiederholt ausgeführt werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Projektionsrichtung der synthetisch kontrastierten Szene mit der Projektionsrichtung zur Abbildung der intraoperativen Bilddaten weiterhin übereinstimmt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene kann die zumindest eine synthetische zeitaufgelöste 2D-Abbildung durch eine virtuelle Projektion der zeitaufgelösten 3D-Abbildung erzeugt werden.
  • Das Erzeugen der zeitaufgelösten 2D-Abbildung kann vorteilhafterweise eine virtuelle Projektion der 3D-Abbildung entlang einer Projektionsrichtung der präoperativen und/oder intraoperativen Bilddaten auf einen virtuellen Detektor umfassen. Insbesondere kann eine Abbildungsgeometrie der virtuellen Projektion mit einer Aufnahmegeometrie zur Aufnahme der präoperativen und/oder intraoperativen Bilddaten übereinstimmen. Durch das Erzeugen der zeitaufgelösten 2D-Abbildung durch die virtuelle Projektion der 3D-Abbildung kann die Projektionsrichtung besonders recheneffizient angepasst werden, beispielsweise an eine geänderte Projektionsrichtung zur Aufnahme der intraoperativen Bilddaten. Ferner kann ein Nutzer durch eine Eingabe mittels einer Eingabeeinheit die Projektionsrichtung und/oder die Abbildungsgeometrie zur Erzeugung der zeitaufgelösten 2D-Abbildung, insbesondere dynamisch, anpassen. Hierdurch kann eine besonders intuitive Erzeugung und/oder graphische Darstellung der synthetischen Szene, insbesondere der zeitaufgelösten 2D-Abbildung ermöglicht werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene können die Eingabedaten weiterhin auf einem Materialparameter und/oder einem Betriebsparameter und/oder einer Forminformation des medizinischen Objekts und/ oder auf einem physiologischen Parameter des Untersuchungsobjekts basieren.
  • Der Materialparameter kann beispielsweise eine Materialinformation, insbesondere hinsichtlich einer Porosität und/oder Steifigkeit und/oder Biegsamkeit und/oder Komprimierbarkeit, des medizinischen Objekts umfassen. Ferner kann der Betriebsparameter eine Information hinsichtlich einer, insbesondere momentanen, Positionierung, insbesondere Position und/oder Ausrichtung, des medizinischen Objekts umfassen. Zudem kann die Forminformation eine Information bezüglich eines Durchmessers und/oder Umfangs und/oder Querschnitts und/oder einer Oberfläche, insbesondere ein Volumenmodell und/oder Volumennetzmodell (engl. volume mesh model), und/oder einer Krümmung und/oder einem räumlichen Verlauf des medizinischen Objekts umfassen. Des Weiteren kann die Forminformation vorteilhafterweise eine Information hinsichtlich einer Oberflächenbeschaffenheit des medizinischen Objekts, insbesondere eine Information bezüglich Einbuchtungen und/oder Erhebungen an der Oberfläche des medizinischen Objekts, umfassen. Vorteilhafterweise kann der Materialparameter und/oder der Betriebsparameter und/oder die Forminformation einen Zustand des medizinischen Objekts zum Zeitpunkt der Aufnahme der intraoperativen Bilddaten beschreiben.
  • Des Weiteren kann der physiologische Parameter beispielsweise ein Atemsignal und/oder ein Bewegungssignal und/oder ein Pulssignal und/oder eine Blutdruckinformation des Untersuchungsobjekts, insbesondere zum Zeitpunkt der Aufnahme der präoperativen und/oder intraoperativen Bilddaten, umfassen. Sofern der physiologische Parameter einen Zustand des Untersuchungsobjekts während der Aufnahme der präoperativen Bilddaten abbildet, kann der in den präoperativen Bilddaten abgebildete Kontrastmittelfluss besonders präzise charakterisiert werden.
  • Insbesondere können der Materialparameter und/oder der Betriebsparameter und/oder die Forminformation des medizinischen Objekts und/oder der physiologische Parameter des Untersuchungsobjekts in Schritt b.1) und/oder b.2) empfangen werden. Das Empfangen des Materialparameters und/oder des Betriebsparameters und/oder der Forminformation des medizinischen Objekts und/oder des physiologischen Parameters des Untersuchungsobjekts kann insbesondere ein Erfassen und/oder Auslesen eines computerlesbaren Datenspeichers und/oder ein Empfangen aus einer Datenspeichereinheit, beispielsweise einer Datenbank, umfassen. Ferner kann der Materialparameter und/oder der Betriebsparameter und/oder die Forminformation von dem medizinischen Objekt, insbesondere einer Verarbeitungseinheit des medizinischen Objekts, bereitgestellt werden. Des Weiteren kann der physiologische Parameter des Untersuchungsobjekts von einem Sensor zur Erfassung des physiologischen Parameters, beispielsweise einem Atemsensor und/oder einem Bewegungssensor und/oder einem Pulssensor und/oder einem Blutdrucksensor, bereitgestellt werden.
  • Durch Hinzunahme des Materialparameters und/oder des Betriebsparameters und/oder der Forminformation des medizinischen Objekts und/oder des physiologischen Parameters des Untersuchungsobjekts kann die synthetisch kontrastierte Szene, insbesondere der virtuelle Kontrastmittelfluss vorteilhafterweise mit einer hohen Genauigkeit und besonders gut an einen, insbesondere momentanen, Zustand des medizinischen Objekts und/oder des Untersuchungsobjekts angepasst werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene können die Eingabedaten weiterhin auf einem Parameter des Kontrastmittelflusses und/oder des virtuellen Kontrastmittelflusses basieren. Dabei kann der Parameter eine Dosis und/oder Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung des virtuellen Kontrastmittelflusses vorgeben.
  • Der Parameter des Kontrastmittelflusses kann beispielsweise von einer Vorrichtung zur Kontrolle einer Kontrastmittelinjektion zum Zeitpunkt der Aufnahme der präoperativen Bilddaten bereitgestellt werden. Alternativ kann der Parameter des Kontrastmittelflusses aus den präoperativen Bilddaten ermittelt werden, beispielsweise mittels eines Verfahrens zum Bolustracking und/oder einer Analyse der Zeitintensitätskurven der präoperativen Bilddaten. Der Parameter des Kontrastmittelflusses kann beispielsweise eine Information bezüglich einer Dosis und/oder Injektionsrate und/oder einer Fließgeschwindigkeit und/oder Viskosität und/oder eines Injektionsorts des Kontrastmittelflusses zum Zeitpunkt der Aufnahme der präoperativen Bilddaten umfassen.
  • Der Parameter des virtuellen Kontrastmittelflusses kann vorteilhafterweise durch eine Eingabe eines Nutzers, insbesondere mittels einer Eingabeeinheit, eingebbar und/oder anpassbar, insbesondere dynamisch anpassbar, sein. Ferner kann die synthetisch kontrastierte Szene, insbesondere der virtuelle Kontrastmittelfluss, für einen vorgegebenen Wertebereich des Parameters des virtuellen Kontrastmittelflusses erzeugt werden, wobei der Wertebereich mehrere verschiedene Werte des Parameters des virtuellen Kontrastmittelflusses umfassen kann. Der Parameter des virtuellen Kontrastmittelflusses kann beispielsweise eine Dosis und/oder eine virtuelle Injektionsrate des virtuellen Kontrastmittelflusses vorgeben. Ferner kann der Parameter des virtuellen Kontrastmittelflusses eine Bewegungsgeschwindigkeit, insbesondere eine Fließgeschwindigkeit und/oder Ausbreitungsgeschwindigkeit und/oder Viskosität, des virtuellen Kontrastmittelflusses, insbesondere eines virtuellen Kontrastmittelbolus, vorgeben. Der virtuelle Kontrastmittelfluss kann beispielsweise derart erzeugt werden, dass zumindest ein virtueller Kontrastmittelbolus, insbesondere mehrere aufeinanderfolgende virtuelle Kontrastmittelboli, in der synthetisch kontrastierten Szene abgebildet werden.
  • Vorteilhafterweise kann der virtuelle Kontrastmittelfluss in der synthetisch kontrastierten Szene mittels der Vorgabe des Parameters des virtuellen Kontrastmittelflusses durch den Nutzer, insbesondere dynamisch, anpassbar sein. Insbesondere kann eine graphische Darstellung der synthetischen Szene mittels der Darstellungseinheit angezeigt werden, wobei der Nutzer den Parameter des virtuellen Kontrastmittelflusses mittels der Eingabeeinheit eingeben und/oder anpassen kann.
  • Die Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion. Dabei werden in einem ersten Schritt t.1) präoperativen Trainingsbilddaten eines Trainingsuntersuchungsbereichs eines Trainingsuntersuchungsobjekts empfangen. Ferner weist der Trainingsuntersuchungsbereich ein Hohlorgan auf. Zudem bilden die präoperativen Trainingsbilddaten einen Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan ab. In einem zweiten Schritt t.2) werden intraoperative Trainingsbilddaten des Trainingsuntersuchungsbereichs des Trainingsuntersuchungsobjekts empfangen. Dabei bilden die intraoperativen Trainingsbilddaten ein zumindest teilweise im Hohlorgan angeordnetes medizinisches Objekt ab. In einem dritten Schritt t.3) wird eine kontrastierte Vergleichsszene eines medizinischen Bildgebungsgeräts empfangen. Dabei bildet die kontrastierte Vergleichsszene einen weiteren Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan ab, wobei das medizinische Objekt zumindest teilweise in dem Hohlorgan angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich wird im dritten Schritt t.3) eine synthetisch kontrastierte Vergleichsszene durch Anwenden einer Deformationskorrektur auf die präoperativen Trainingsbilddaten erzeugt. Dabei basiert die Deformationskorrektur auf den intraoperativen Trainingsbilddaten. Ferner bildet die synthetisch kontrastierte Vergleichsszene einen virtuellen Vergleichskontrastmittelfluss in dem Hohlorgan unter Berücksichtigung des zumindest teilweise darin angeordneten medizinischen Objekts ab, wobei der virtuelle Vergleichskontrastmittelfluss simuliert wird.
  • In einem vierten Schritt t.4) wird eine synthetisch kontrastierte Trainingsszene durch Anwenden der trainierten Funktion auf Eingabedaten, welche Eingabedaten auf den präoperativen und den intraoperativen Trainingsbilddaten basieren. In einem fünften Schritt t.5) wird zumindest ein Parameter der trainierten Funktion basierend auf einem Vergleich zwischen der Trainingsszene und der Vergleichsszene angepasst. In einem sechsten Schritt t.6) wird die trainierte Funktion bereitgestellt.
  • Das Empfangen der präoperativen und/oder intraoperativen Trainingsbilddaten und/oder der kontrastierten Vergleichsszene kann insbesondere ein Erfassen und/oder Auslesen eines computerlesbaren Datenspeichers und/oder ein Empfangen aus einer Datenspeichereinheit, beispielsweise einer Datenbank, umfassen. Ferner können die präoperativen und/oder intraoperativen Trainingsbilddaten und/oder die kontrastierte Vergleichsszene von einer Bereitstellungseinheit eines weiteren medizinischen Bildgebungsgeräts bereitgestellt werden. Dabei kann das weitere medizinische Bildgebungsgerät gleich oder verschieden von dem medizinischen Bildgebungsgerät zur Aufnahme der präoperativen und/oder intraoperativen Bilddaten sein. Zudem kann das weitere medizinische Bildgegbungsgerät zur Aufnahme der intraoperativen Trainingsbilddaten gleich oder verschieden von dem weiteren medizinischen Bildgebungsgerät zur Aufnahme der präoperativen Trainingsbilddaten sein.
  • Die präoperativen Trainingsbilddaten können insbesondere alle Eigenschaften der präoperativen Bilddaten aufweisen, die in Bezug zum computerimplementierten Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene beschrieben wurden und umgekehrt. Ferner können die intraoperativen Trainingsbilddaten alle Eigenschaften der intraoperativen Bilddaten aufweisen, die in Bezug zum computerimplementierten Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene beschrieben wurden und umgekehrt. Zudem können die präoperativen und/oder intraoperativen Trainingsbilddaten simuliert werden.
  • Die präoperativen Trainingsbilddaten können den Trainingsuntersuchungsbereich, insbesondere das Hohlorgan, vorteilhafterweise präoperativ, also zu einem früheren Zeitpunkt als die intraoperativen Trainingsbilddaten, abbilden. Der Trainingsuntersuchungsbereich kann insbesondere alle Eigenschaften aufweisen, die in Bezug zum computerimplementierten Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene beschrieben wurden und umgekehrt. Der Trainingsuntersuchungsbereich, insbesondere das Hohlorgan, kann vorteilhafterweise zumindest teilweise eine im Wesentlichen ähnliche anatomische Region umfassen, wie der Untersuchungsbereich. Das Trainingsuntersuchungsobjekt kann ein menschlicher und/ oder tierischer Patient und/oder ein Gefäßphantom sein. Ferner kann das Trainingsuntersuchungsobjekt vorteilhafterweise verschieden von dem Untersuchungsobjekt sein, insbesondere können die präoperativen und/oder intraoperativen Trainingsbilddaten und/oder die kontrastierte Vergleichsszene für eine Vielzahl verschiedener Trainingsuntersuchungsobjekte und/oder Trainingsuntersuchungsbereiche empfangen werden. Das in Bezug zum computerimplementierten Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion beschriebene medizinische Objekt, kann vorteilhafterweise zumindest teilweise mit dem in Bezug zum computerimplementierten Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene übereinstimmen, insbesondere hinsichtlich eines Typs und/oder Materials und/oder eines Materialparameters und/oder einer Form und/ oder eines Betriebsparameters.
  • Die kontrastierte Vergleichsszene kann vorteilhafterweise mittels des gleichen oder eines verschiedenen medizinischen Bildgebungsgeräts aufgenommen sein, wie die präoperativen und/oder intraoperativen Trainingsbilddaten. Dabei kann die kontrastierte Vergleichsszene eine, insbesondere intraoperative, zeitaufgelöste 2D- und/oder 3D-Abbildung des Trainingsuntersuchungsbereichs, insbesondere des Hohlorgans, aufweisen, wobei der weitere Kontrastmittelfluss und das medizinische Objekt zumindest teilweise in dem Trainingsuntersuchungsbereich, insbesondere in dem Hohlorgan, angeordnet sind. Die kontrastierte Vergleichsszene kann insbesondere als eine Sequenz von Einzelabbildungen ausgebildet sein, wobei der weitere Kontrastmittelfluss in der kontrastierten Vergleichsszene, insbesondere in den Einzelabbildungen, abgebildet ist. Dabei kann die kontrastierte Vergleichsszene, insbesondere hinsichtlich der Abbildung des Untersuchungsbereichs, zumindest teilweise mit den intraoperativen Trainingsbilddaten übereinstimmen. Das intraoperativ im Hohlorgan angeordnete medizinische Objekt kann zu einer Veränderung einer Flussdynamik innerhalb des Hohlorgans führen. Vorteilhafterweise kann die kontrastierte Vergleichsszene das Hohlorgan, insbesondere intraoperativ, abbilden, wobei der weitere Kontrastmittelfluss und das im Hohlorgan angeordnete medizinische Objekt in der kontrastierten Vergleichsszene zeitaufgelöst abgebildet sind. Hierfür kann die kontrastierte Vergleichsszene vorteilhafterweise mehrere Bildpunkte, insbesondere Pixel und/oder Voxel, aufweisen, wobei die Bildpunkte jeweils eine Vergleichszeitintensitätskurve aufweisen können.
  • Der weitere Kontrastmittelfluss kann beispielsweise durch eine Änderung, insbesondere ein Überschreiten und/oder Unterschreiten eines vorgebenenen Intensitätsschwellwerts, in den Vergleichszeitintensitätskurven abgebildet werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann eine synthetisch kontrastierte Vergleichsszene durch Anwenden einer Deformationskorrektur auf die präoperativen Trainingsbilddaten erzeugt werden. Die Deformationskorrektur kann dabei auf einem Verlauf des medizinischen Objekts in den intraoperativen Trainingsbilddaten basieren. Insbesondere kann der Verlauf des medizinischen Objekts in dem Hohlorgan mittels einer Segmentierung des medizinischen Objekts und/oder einem Identifizieren, insbesondere Lokalisieren, einer an dem medizinischen Objekt angeordneten Markerstruktur in den intraoperativen Bilddaten bestimmt werden. Im Anschluss kann ein Algorithmus zur Deformationskorrektur auf die präoperativen Trainingsbilddaten, welche den Kontrastmittelfluss im Hohlorgan abbilden, basierend auf dem intraoperativen Verlauf des medizinischen Objekts im Hohlorgan angewendet werden. Hierdurch können die präoperativen Trainingsbilddaten, insbesondere das darin abgebildete Hohlorgan, an einen räumlichen Verlauf des Hohlorgans in den intraoperativen Trainingsbilddaten angepasst werden. Ferner kann hierdurch erreicht werden, dass der in den präoperativen Trainingsbilddaten zeitaufgelöst abgebildete Kontrastmittelfluss dem intraoperativen Verlauf des Hohlorgans und/oder des medizinischen Objekts in den intraoperativen Trainingsbilddaten folgt. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass der präoperative Kontrastmittelverlauf nach Anwenden der Deformationskorrektur auf die präoperativen Trainingsbilddaten weiterhin ohne Berücksichtigung des intraoperativ im Hohlorgan angeordneten medizinischen Objekts in den deformationskorrigierten präoperativen Trainingsbilddaten abgebildet ist.
  • Die Simulation des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses kann vorteilhafterweise auf einer numerischen Strömungsmechanik (engl. computational fluid dynamics, CFD) basieren, wobei eine durch das intraoperativ im Hohlorgan angeordnete medizinische Objekt veränderte Flussdynamik für den virtuellen Kontrastmittelfluss berücksichtigt werden kann. Hierfür kann die Simulation beispielsweise eine virtuelle Repräsentation, insbesondere ein 3D-Modell, des medizinischen Objekts umfassen, wobei die virtuelle Repräsentation des medizinischen Objekts anhand der intraoperativen Bilddaten erzeugt werden kann, beispielsweise durch Segmentieren des medizinischen Objekts und/oder Identifizieren, insbesondere Lokalisieren, der daran angeordneten Markerstruktur. Die Simulation kann vorteilhafterweise auf den deformationskorrigierten präoperativen Trainingsbilddaten und den intraoperativen Trainingsbilddaten basieren, insbesondere kann die Simulation auf einem räumlichen Verlauf des deformationskorrigierten Hohlorgans und/oder einem räumlichen Verlauf des intraoperativ abgebildeten medizinischen Objekts basieren.
  • Im Schritt t.4) kann die synthetisch kontrastierte Trainingsszene durch Anwenden der trainierten Funktion auf Eingabedaten erzeugt werden. Dabei können die Eingabedaten auf den präoperativen und den intraoperativen Trainingsbilddaten basieren. Durch einen Vergleich zwischen der Trainingsszene und der Vergleichsszene kann im Schritt t.5) ferner der zumindest eine Parameter der trainierten Funktion angepasst werden. Der Vergleich zwischen der Trainingsszene und der Vergleichsszene kann vorteilhafterweise bildpunktweise erfolgen. Insbesondere kann der Vergleich ein Bestimmen einer Abweichung zwischen Trainingszeitintensitätskurven von Bildpunkten der Trainingsszene und den Vergleichsintensitätskurven der Bildpunkte der Vergleichsszene umfassen. Dabei kann der zumindest eine Parameter der trainierten Funktion vorteilhafterweise derart angepasst werden, dass eine Abweichung zwischen der Trainingsszene und der Vergleichsszene, insbesondere die Abweichung zwischen den Trainingszeitintensitätskurven der Bildpunkte der Trainingsszene und den Vergleichsintensitätskurven der Bildpunkte der Vergleichsszene, minimiert wird.
  • Hierdurch kann eine Genauigkeit bei der Erzeugung der synthetisch kontrastierten Szene durch das Anwenden der trainierten Funktion auf die Eingabedaten vorteilhaft verbessert werden.
  • Das Bereitstellen der trainierten Funktion kann insbesondere ein Speichern auf einem computerlesbaren Speichermedium und/ oder ein Übertragen an eine Bereitstellungseinheit umfassen.
  • Vorteilhafterweise kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren eine trainierte Funktion bereitgestellt werden, die in einer Ausführungsform des computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene verwendet werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion kann die Vergleichsszene eine zeitaufgelöste 3D-Vergleichsabbildung des weiteren Kontrastmittelflusses und/ oder des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan angeordneten medizinischen Objekts umfassen.
  • Vorteilhafterweise kann die Vergleichsszene zumindest eine zeitaufgelöste 3D-Vergleichsabbildung aufweisen, die den Trainingsuntersuchungsbereich abbildet. Insbesondere kann die zeitaufgelöste 3D-Vergleichsabbildung einen Volumenausschnitt des Trainingsuntersuchungsbereichs zeitaufgelöst 3D abbilden. Hierdurch kann eine intraoperative Abbildung einer 3D-Krümmung des Hohlorgans und/oder des zumindest teilweise im Hohlorgan angeordneten medizinischen Objekts ermöglicht werden. Ferner kann der weitere Kontrastmittelfluss und/oder der virtuelle Vergleichskontrastmittelfluss in gegenseitig überlagernden und/oder verzweigenden Gefäßabschnitten des Hohlorgans mittels der 3D-Vergleichsabbildung erfassbar, insbesondere unterscheidbar, sein. Die zeitaufgelöste 3D-Vergleichsabbildung des weiteren Kontrastmittelflusses und/oder des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses kann beispielsweise eine 4D-DSA-Abbildung, insbesondere eine zeitaufgelöste 3D-DSA, sein und/oder deren Merkmale aufweisen. Zudem kann die zeitaufgelöste 3D-Vergleichsabbildung mehrere Bildpunkte aufweisen, wobei die Bildpunkte jeweils eine Vergleichszeitintensitätskurve aufweisen können. Der weitere Kontrastmittelfluss und/oder der virtuelle Vergleichskontrastmittelfluss kann beispielsweise durch ein Überschreiten und/oder Unterschreiten eines vorgebenenen Intensitätsschwellwerts in den Vergleichszeitintensitätskurven abgebildet und/oder erfasst werden.
  • Hierdurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass die trainierte Funktion die synthetisch kontrastierte Trainingsszene aufweisend zumindest eine zeitaufgelöste 3D-Trainingsabbildung erzeugt. Dabei kann der Vergleich zwischen der Trainingsszene und der Vergleichsszene vorteilhafterweise einen Vergleich zwischen der zeitaufgelösten 3D-Trainingsabbildung und der zeitaufgelösten 3D-Vergleichsabbildung umfassen. Der Vergleich zwischen der zeitaufgelösten 3D-Trainingsabbildung und der zeitaufgelösten 3D-Vergleichsabbildung kann bildpunktweise erfolgen, insbesondere zwischen Trainingszeitintensitätskurven der 3D-Trainingsabbildung und Vergleichszeitintensitätskurven der 3D-vergleichsabbildung von jeweils miteinander korrespondierenden Bildpunkten.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion kann die Vergleichsszene zumindest eine zeitaufgelöste 2D-Vergleichsabbildung des weiteren Kontrastmittelflusses und/oder des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan angeordneten medizinischen Objekts umfassen.
  • Vorteilhafterweise kann die Vergleichsszene zumindest eine zeitaufgelöste 2D-Vergleichsabbildung aufweisen, die den Trainingsuntersuchungsbereich entlang wenigstens einer Raumrichtung abbildet. Beispielsweise kann die 2D-Vergleichsabbildung eine Projektionsabbildung, insbesondere Röntgenprojektionsabbildung, des Untersuchungsobjekts aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die 2D-Vergleichsabbildung ein Schichtbild des Trainingsuntersuchungsbereichs aufweisen. Ferner kann die Vergleichsszene mehrere 2D-Vergleichsabbildungen aufweisen, die den Trainingsuntersuchungsbereich entlang verschiedener Raumrichtungen jeweils zeitaufgelöst abbilden, beispielsweise Projektionsabbildungen entlang mehrerer Projektionsrichtungen. Zudem kann die zumindest eine zeitaufgelöste 2D-Vergleichsabbildung mehrere Bildpunkte aufweisen, wobei die Bildpunkte jeweils eine Vergleichszeitintensitätskurve aufweisen können. Der weitere Kontrastmittelfluss und/oder der virtuelle Vergleichskontrastmittelfluss kann beispielsweise durch ein Überschreiten und/oder Unterschreiten eines vorgebenenen Intensitätsschwellwerts in den Vergleichszeitintensitätskurven abgebildet und/oder erfasst werden.
  • Hierdurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass die trainierte Funktion die synthetisch kontrastierte Trainingsszene aufweisend zumindest eine zeitaufgelöste 2D-Trainingsabbildung erzeugt. Dabei kann der Vergleich zwischen der Trainingsszene und der Vergleichsszene vorteilhafterweise einen Vergleich zwischen der zumindest einen zeitaufgelösten 2D-Trainingsabbildung und der zumindest einen zeitaufgelösten 2D-Vergleichsabbildung umfassen. Der Vergleich zwischen der zumindest einen zeitaufgelösten 2D-Trainingsabbildung und der zumindest einen zeitaufgelösten 2D-Vergleichsabbildung kann insbesondere bildpunktweise erfolgen, insbesondere zwischen Trainingszeitintensitätskurven der 3D-Trainingsabbildung und Vergleichszeitintensitätskurven der 3D-vergleichsabbildung von jeweils miteinander korrespondierenden Bildpunkten.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion kann die zumindest eine zeitaufgelöste 2D-Vergleichsabbildung durch eine virtuelle Projektion der zeitaufgelösten 3D-Vergleichsabbildung erzeugt werden.
  • Das Erzeugen der zeitaufgelösten 2D-Vergleichsabbildung kann vorteilhafterweise eine virtuelle Projektion, insbesondere eine Intensitätsprojektion, der 3D-Vergleichsabbildung ausgehend von einer virtuellen Röntgenquelle entlang einer Projektionsrichtung, insbesondere einer Projektionsrichtung der präoperativen und/oder intraoperativen Trainingsbilddaten, auf einen virtuellen Detektor umfassen. Insbesondere kann eine Abbildungsgeometrie der virtuellen Projektion mit einer Aufnahmegeometrie zur Aufnahme der präoperativen und/oder intraoperativen Trainingsbilddaten übereinstimmen. Durch das Erzeugen der zeitaufgelösten 2D-Vergleichsabbildung durch die virtuelle Projektion der 3D-Vergleichsabbildung kann die Projektionsrichtung besonders recheneffizient angepasst werden, beispielsweise an eine geänderte Projektionsrichtung der intraoperativen Trainingsbilddaten.
  • Die hier beschriebene Ausführungsform kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die synthetische Trainingsszene aufweisend zumindest eine 2D-Trainingsabbildung des Trainingsuntersuchungsbereichs durch das Anwenden der trainierten Funktion erzeugt wird, wobei die Vergleichsszene eine 3D-Vergleichsabbildung des Trainingsuntersuchungsbereichs aufweist. Die virtuelle Projektion der 3D-Vergleichsabbildung zum Erzeugen der zumindest einen 2D-Vergleichsabbildung ermöglicht einen Vergleich zwischen der zumindest einen 2D-Trainingsabbildung und der zumindest einen 2D-Vergleichsabbildung, wobei der zumindest eine Parameter der trainierten Funktion basierend auf diesem Vergleich angepasst werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion kann der virtuelle Vergleichskontrastmittelfluss unter Berücksichtigung einer Deformation und/oder Verengung eines Querschnitts des Hohlorgans durch das medizinische Objekt simuliert werden.
  • Vorteilhafterweise kann anhand der präoperativen Trainingsbilddaten ein Verlaufs- und/oder Volumenmodell des Hohlorgans erzeugt und/oder angepasst werden, beispielsweise durch Segmentieren des Hohlorgans in den präoperativen Trainingsbilddaten. Dies wird insbesondere durch den zum Zeitpunkt der Aufnahme der präoperativen Trainingsbilddaten im Hohlorgan angeordneten Kontrastmittelfluss ermöglicht. Hierdurch können die präoperativen Trainingsbilddaten eine kontrastierte Abbildung des Hohlorgans aufweisen. Das Verlaufs- und/oder Volumenmodell des Hohlorgans kann beispielsweise ein, insbesondere deformierbares, 2D- oder 3D-Zentrallinienmodell und/oder Volumennetzmodell (engl. volume mesh model) aufweisen. Dieses Verlaufs- und/oder Volumenmodell kann vorteilhafterweise durch Anwenden der Deformationskorrektur auf die präoperativen Trainingsbilddaten entsprechend dem Verlauf des medizinischen Objekts in den intraoperativen Trainingsbilddaten angepasst, insbesondere deformationskorrigiert, werden. Ferner kann die Simulation des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses auf dem deformationskorrigierten Verlaufs- und/oder Volumenmodell des Hohlorgans basieren. Hierdurch kann die Deformation des Hohlorgans durch das medizinische Objekt für die Simulation des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses vorteilhaft berücksichtigt werden. Zudem kann vorteilhaft erreicht werden, dass der virtuelle Kontrastmittelfluss, welcher in der synthetisch kontrastierten Trainingsszene abgebildet ist, ebenfalls unter Berücksichtigung einer Deformation des Hohlorgans durch das zumindest teilweise darin angeordnete medizinische Objekt bestimmt wird.
  • Ferner kann für die Simulation des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses eine Verengung eines Querschnitts des Hohlorgans durch das intraoperativ zumindest teilweise darin angeordnete medizinische Objekt berücksichtigt werden. Hierfür kann die Simulation des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses auf einer Trainingsforminformation des medizinischen Objekts, beispielsweise einer Information bezüglich eines Durchmessers und/oder Umfangs und/oder Querschnitts und/oder einer Oberfläche, insbesondere ein Volumenmodell und/oder Volumennetzmodell, und/oder einer Krümmung und/oder einem räumlichen Verlauf des medizinischen Objekts, basieren. Des Weiteren kann die Trainingsforminformation vorteilhafterweise eine Information hinsichtlich einer Oberflächenbeschaffenheit des medizinischen Objekts, insbesondere eine Information bezüglich Einbuchtungen und/oder Erhebungen an der Oberfläche des medizinischen Objekts, umfassen. Ferner kann die Simulation des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses auf einem Trainingsmaterialparameter und/oder einem Trainingsbetriebsparameter des medizinischen Objekts, insbesondere zum Zeitpunkt der Aufnahme der intraoperativen Trainingsbilddaten, basieren. Dabei kann der Trainingsmaterialparameter beispielsweise eine Porosität und/oder eine Materialeigenschaft des medizinischen Objekts beschreiben. Ferner kann der Trainingsbetriebsparameter eine Information zu einer Positionierung, insbesondere einer Ausrichtung und/oder räumlichen Position, des medizinischen Objekts aufweisen.
  • Vorteilhafterweise kann der virtuelle Vergleichskontrastmittelfluss unter Berücksichtigung der Verengung des Querschnitts des Hohlorgans durch das zumindest teilweise darin angeordnete medizinische Objekt präzise simuliert werden. Dabei kann die Simulation des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses, welche vorteilhafterweise auf einer numerischen Strömungsmechanik basiert, an den räumlichen Verlauf des Hohlorgans und/oder des medizinischen Objekts angepasst werden. Hierdurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass der virtuelle Kontrastmittelfluss, welcher in der synthetisch kontrastierten Trainingsszene abgebildet ist, ebenfalls unter Berücksichtigung einer Verengung des Querschnitts des Hohlorgans durch das zumindest teilweise darin angeordnete medizinische Objekt bestimmt wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion können die Eingabedaten weiterhin auf einem Trainingsmaterialparameter und/oder einem Trainingsbetriebsparameter und/oder einer Trainingsforminformation des medizinischen Objekts und/oder auf einem physiologischen Trainingsparameter des Trainingsuntersuchungsobjekts basieren.
  • Der Trainingsmaterialparameter und/oder Trainingsbetriebsparameter und/oder die Trainingsforminformation des medizinischen Objekts können insbesondere alle Eigenschaften des Materialparameters und/oder Betriebsparameters und/oder der Forminformation des medizinischen Objekts aufweisen, die vorstehend und/oder in Bezug zum computerimplementierten Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene beschrieben wurden und umgekehrt. Ferner kann der physiologische Trainingsparameter des Trainingsuntersuchungsobjekts vorteilhafterweise alle Eigenschaften des physiologischen Parameters des Untersuchungsobjekts aufweisen, die in Bezug zum computerimplementierten Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene beschrieben wurden und umgekehrt.
  • Insbesondere können der Trainingsmaterialparameter und/oder der Trainingsbetriebsparameter und/oder die Trainingsforminformation des medizinischen Objekts und/oder der physiologische Trainingsparameter des Trainingsuntersuchungsobjekts in Schritt t.1) und/oder t.2) und/oder t.3) empfangen werden. Das Empfangen des Trainingsmaterialparameters und/oder des Trainingsbetriebsparameters und/oder der Trainingsforminformation des medizinischen Objekts und/oder des physiologischen Trainingsparameters des Trainingsuntersuchungsobjekts kann insbesondere ein Erfassen und/oder Auslesen eines computerlesbaren Datenspeichers und/oder ein Empfangen aus einer Datenspeichereinheit, beispielsweise einer Datenbank, umfassen. Ferner kann der Trainingsmaterialparameter und/oder der Trainingsbetriebsparameter und/oder die Trainingsforminformation von dem medizinischen Objekt, insbesondere einer Verarbeitungseinheit des medizinischen Objekts, bereitgestellt werden. Des Weiteren kann der physiologische Trainingsparameter des Trainingsuntersuchungsobjekts von einem Sensor zur Erfassung des physiologischen Trainingsparameters, beispielsweise einem Atemsensor und/oder einem Bewegungssensor und/oder einem Pulssensor und/oder einem Blutdrucksensor, bereitgestellt werden.
  • Durch Hinzunahme des Trainingsmaterialparameters und/oder des Trainingsbetriebsparameters und/oder der Trainingsforminformation des medizinischen Objekts und/oder des physiologischen Trainingsparameters des Trainingsuntersuchungsobjekts kann die synthetisch kontrastierte Trainingsszene, insbesondere der virtuelle Kontrastmittelfluss vorteilhafterweise mit einer hohen Genauigkeit und besonders gut an einen Zustand des medizinischen Objekts und/oder des Trainingsuntersuchungsobjekts angepasst, insbesondere zum Zeitpunkt der Aufnahme der intraoperativen Trainingsbilddaten, ermittelt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion können die Eingabedaten weiterhin auf einem Trainingsparameter des weiteren Kontrastmittelflusses und/oder des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses basieren. Dabei kann der Trainingsparameter eine Dosis und/oder Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung des virtuellen Kontrastmittelflusses vorgeben.
  • Der Trainingsparameter des weiteren Kontrastmittelflusses und/oder des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses kann insbesondere alle Eigenschaften des Parameters des Kontrastmittelflusses aufweisen, die in Bezug zum computerimplementierten Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene beschrieben wurden und umgekehrt. Vorteilhafterweise kann der virtuelle Kontrastmittelfluss in der Trainingsszene basierend auf dem Trainingsparameter des wieteren Kontrastmittelflusses und/oder des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses durch Anwenden der trainierten Funktion auf die Eingabedaten erzeugt werden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn der weitere Kontrastmittelfluss und/oder der virtuelle Vergleichskontrastmittelfluss hinsichtlich einer Dosis und/oder Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung vom Kontrastmittelfluss zum Zeitpunkt der Aufnahme der präoperativen Trainingsbilddaten abweicht. Hierdurch kann ein besonders flexibles, insbesondere dynamisches, Anpassen des virtuellen Kontrastmittelflusses, beispielsweise durch eine Eingabe des Nutzers mittels der Eingabeeinheit, ermöglicht werden.
  • Die Erfindung betrifft in einem dritten Aspekt eine Bereitstellungseinheit, die dazu ausgebildet ist, die zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene und ihre Aspekte auszuführen. Vorteilhafterweise kann die Bereitstellungseinheit eine Recheneinheit, eine Speichereinheit und eine Schnittstelle umfassen. Die Bereitstellungseinheit kann dazu ausgebildet sein, diese Verfahren und ihre Aspekte auszuführen, indem die Schnittstelle und die Recheneinheit ausgebildet sind, die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen. Insbesondere kann die Schnittstelle zum Ausführen der Schritte b.1), b.2) und/oder b.4) ausgebildet sein. Ferner können die Recheneinheit und/oder die Speichereinheit zum Ausführen des Schritts b.3) ausgebildet sein.
  • Die Vorteile der vorgeschlagenen Bereitstellungseinheit entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des vorgeschlagenen computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
  • Die Erfindung betrifft in einem vierten Aspekt eine Trainingseinheit, die dazu ausgebildet ist, die zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion und ihre Aspekte auszuführen. Die Trainingseinheit umfasst vorteilhafterweise eine Trainingsschnittstelle, eine Trainingsspeichereinheit und eine Trainingsrecheneinheit. Die Trainingseinheit kann dazu ausgebildet sein, diese Verfahren und ihre Aspekte auszuführen, indem die Trainingsschnittstelle, die Trainingsspeichereinheit und die Trainingsrecheneinheit ausgebildet sind, die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen. Insbesondere kann die Trainingsschnittstelle zum Ausführen der Schritte t.1), t.2), t.3) und/oder t.6) ausgebildet sein. Ferner können die Trainingsrecheneinheit und/oder die Trainingsspeichereinheit zum Ausführen der Schritte t.3) bis t.5) ausgebildet sein.
  • Die Vorteile der vorgeschlagenen Trainingseinheit entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des vorgeschlagenen computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
  • Die Erfindung betrifft in einem fünften Aspekt ein medizinisches Bildgebungsgerät, insbesondere umfassend eine vorgeschlagene Bereitstellungseinheit. Dabei ist das medizinische Röntgengerät, insbesondere die Bereitstellungseinheit, zur Ausführung eines vorgeschlagenen computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene ausgebildet. Das medizinische Bildgebungsgerät ist ferner zur Aufnahme und/oder zum Empfangen und/oder zum Bereitstellen von präoperativen und/oder intraoperativen Bilddaten ausgebildet. Das medizinische Bildgebungsgerät kann beispielsweise als medizinisches Röntgengerät, insbesondere als medizinisches C-Bogen-Röntgengerät, und/oder als Computertomographieanlage (CT) und/oder als Magnetresonanzanlage (MRT) und/oder als Ultraschallanlage ausgebildet sein.
  • Die Vorteile des vorgeschlagenen medizinischen Röntgengeräts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der vorgeschlagenen computerimplementierten Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
  • Die Erfindung betrifft in einem sechsten Aspekt ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher einer Bereitstellungseinheit ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Bereitstellungseinheit ausgeführt werden; und/oder welches direkt in einen Trainingsspeicher einer Trainingseinheit ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion und/oder eines seiner Aspekte auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Trainingseinheit ausgeführt werden.
  • Die Erfindung betrifft in einem siebten Aspekt ein computerlesbares Speichermedium, auf welchem von einer Bereitstellungseinheit lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Bereitstellungseinheit ausgeführt werden; und/oder auf welchem von einer Trainingseinheit lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion und/oder eines seiner Aspekte auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Trainingseinheit ausgeführt werden.
  • Die Erfindung betrifft in einem achten Aspekt ein Computerprogramm oder computerlesbares Speichermedium, umfassend eine trainierte Funktion bereitgestellt durch ein vorgeschlagenes computerimplementiertes Verfahren oder eines seiner Aspekte.
  • Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Bereitstellungseinheiten und/oder Trainingseinheiten auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, sowie Hardware-Komponenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. In unterschiedlichen Figuren werden für gleiche Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet. Es zeigen
    • 1 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene,
    • 2 eine schematische Darstellung von präoperativen Bilddaten,
    • 3 eine schematische Darstellung von intraoperativen Bilddaten,
    • 4 eine schematische Darstellung einer synthetisch kontrastierten Szene,
    • 5 eine schematische Darstellung einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene,
    • 6 bis 8 schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion,
    • 9 eine schematische Darstellung einer Bereitstellungseinheit,
    • 10 eine schematische Darstellung einer Trainingseinheit,
    • 11 eine schematische Darstellung eines medizinischen C-Bogen-Röntgengeräts als beispielhafte Ausführungsform eines vorgeschlagenen medizinischen Bildgebungsgeräts.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene PROV-S. Dabei können in einem ersten Schritt b.1) präoperative Bilddaten pID eines Untersuchungsbereichs eines Untersuchungsobjekts empfangen werden REC-pID. Hierbei kann der Untersuchungsbereich ein Hohlorgan aufweisen, wobei die präoperativen Bilddaten pID einen Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan abbilden können. In einem zweiten Schritt b.2) können intraoperative Bilddaten iID des Untersuchungsbereichs des Untersuchungsobjekts empfangen werden REC-iID. Dabei können die intraoperativen Bilddaten iID ein zumindest teilweise in dem Hohlorgan angeordnetes medizinisches Objekt abbilden. In einem dritten Schritt b.3) kann die synthetisch kontrastierte Szene S durch Anwenden einer trainierten Funktion TF auf Eingabedaten erzeugt werden, wobei die Eingabedaten der trainierten Funktion auf den präoperativen Bilddaten pID und den intraoperativen Bilddaten iID basieren können. Ferner kann die synthetisch kontrastierte Szene S einen virtuellen Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan unter Berücksichtigung des darin angeordneten medizinischen Objekts abbilden. Ferner kann zumindest ein Parameter der trainierten Funktion TF auf einem Vergleich zwischen einer Trainingsszene und einer Vergleichsszene basieren. In einem vierten Schritt b.4) kann die synthetisch kontrastierte Szene S bereitgestellt werden PROV-S.
  • Ferner kann das vorgeschlagene Verfahren zum Bereitstellen einer kontrastierten Szene PROV-S ein Empfangen REC-PARAM eines Parameters PARAM umfassen, welcher Parameter PARAM beispielsweise einen Materialparameter und/oder einen Betriebsparameter und/oder eine Forminformation des medizinischen Objekts MO und/oder einen physiologischen Parameter des Untersuchungsobjekts umfassen kann. Vorteilhafterweise können die Eingabedaten der trainierten Funktion TF zusätzlich auf dem Parameter PARAM basieren. Dabei kann der Parameter PARAM von dem medizinischen Objekt MO, insbesondere einer Verarbeitungseinheit des medizinischen Objekts, bereitgestellt werden. Des Weiteren kann der Parameter PARAM, insbesondere der physiologische Parameter des Untersuchungsobjekts, von einem Sensor zur Erfassung des physiologischen Parameters, beispielsweise einem Atemsensor und/oder einem Bewegungssensor und/oder einem Pulssensor und/oder einem Blutdrucksensor, bereitgestellt werden.
  • Des Weiteren kann der Parameter PARAM einen Parameter des Kontrastmittelflusses pFI und/oder des virtuellen Kontrastmittelflusses vFI umfassen, welcher eine Dosis und/oder Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung des virtuellen Kontrastmittelflusses vorgeben kann. Der Parameter des virtuellen Kontrastmittelfluss vFI kann beispielsweise von einem Nutzer mittels einer Eingabeeinheit vorgegeben und/oder angepasst werden. Ferner kann der Parameter des Kontrastmittelflusses pFI von einer Vorrichtung zur Kontrolle einer Kontrastmittelinjektion zum Zeitpunkt der Aufnahme der präoperativen Bilddaten pID bereitgestellt werden.
  • In 2 sind präoperative Bilddaten pID und in 3 sind intraoperative Bilddaten iID schematisch dargestellt. Dabei können die präoperativen Bilddaten pID den Kontrastmittelfluss pFI (hier durch Pfeile schematisch illustriert) präoperativ in dem Hohlorgan pHO, beispielsweise einem Gefäßabschnitt, abbilden. Die präoperativen Bilddaten pID können beispielsweise mittels einer DSA aufgenommen worden sein.
  • Die in 3 schematisch dargestellten intraoperativen Bilddaten iID können vorteilhafterweise das intraoperativ zumindest teilweise im Hohlorgan iHO angeordnete medizinische Objekt MO abbilden. Gegenüber einem präoperativen Verlauf des Hohlorgans pHO kann es durch das intraoperativ zumindest teilweise im Hohlorgan iHO angeordnete medizinische Objekt MO zu einer Deformation des Hohlorgans iHO.
  • In 4 ist eine synthetisch kontrastierte Szene S, insbesondere ein Einzelbild der synthetisch kontrastierten Szene S, schematisch dargestellt. Die synthetisch kontrastierte Szene S kann vorteilhafterweise den virtuellen Kontrastmittelfluss vFI intraoperativ in dem Hohlorgan iHO unter Berücksichtigung des darin zumindest teilweise angeordneten medizinischen Objekts MO abbilden. Insbesondere kann die synthetisch kontrastierte Szene S den virtuellen Kontrastmittelfluss vFI unter Berücksichtigung der Deformation und/oder Verengung eines Querschnitts des Hohlorgans iHO durch das medizinische Objekt abbilden (hier durch Pfeile schematisch dargestellt). Die synthetisch kontrastierte Szene S kann insbesondere eine graphische Darstellung des virtuellen Kontrastmittelflusses vFI aufweisen, beispielsweise eine farbkodierte und/oder grauwertbasierte und/oder abstrahierte Darstellung, die visuell durch einen Nutzer erfassbar ist. Zudem kann die graphische Darstellung des virtuellen Kontrastmittelflusses vFI jeweils eine Zeitintensitätskurve von zumindest einem Bildpunkt der synthetisch kontrastierten Szene umfassen. Vorteilhafterweise kann der Nutzer, insbesondere ein medizinisches Bedienpersonal, anhand der synthetisch kontrastierten Szene S, insbesondere der graphischen Darstellung des virtuellen Kontrastmittelflusses vFI, bei einer Planung einer Repositionierung, insbesondere einer geänderten Anordnung, des medizinischen Objekts MO und/oder einer Vorgabe eines Betriebsparameters des medizinischen Objekts MO unterstützt werden.
  • Des Weiteren kann die synthetisch kontrastierte Szene S, insbesondere die graphische Darstellung des virtuellen Kontrastmittelflusses vFI, eine, insbesondere farbkodierte, Abbildung einer Abweichung zwischen dem virtuellen Kontrastmittelfluss vFI und dem Kontrastmittelfluss pFI umfassen. Insbesondere kann hierfür eine Deformationskorrektur auf die präoperativen Bilddaten pID angewendet werden, wobei die graphische Darstellung beispielsweise eine Differenz und/oder einen Quotienten zwischen den deformationskorrigierten präoperativen Bilddaten pID und der synthetisch kontrastierten Szene S aufweisen kann. Hierdurch kann eine Änderung der Flussdynamik durch das intraoperativ zumindest teilweise im Hohlorgan angeordnete medizinische Objekt MO besonders intuitiv erfassbar werden.
  • 5 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des vorgeschlagenen computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene PROV-S. Dabei kann die synthetisch kontrastierte Szene S eine zeitaufgelöste 3D-Abbildung 3D-SD des virtuellen Kontrastmittelflusses vFI unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan iHO angeordneten medizinischen Objekts umfassen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die synthetisch kontrastierte Szene S zumindest eine synthetische zeitaufgelöste 2D-Abbildung 2D-SD des virtuellen Kontrastmittelflusses vFI unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan iHO angeordneten medizinischen Objekts MO umfassen. Dabei kann die zumindest eine synthetische zeitaufgelöste 2D-Abbildung 2D-SD durch eine virtuelle Projektion PROJ, insbesondere eine Intensitätsprojektion, der zeitaufgelösten 3D-Abbildung 3D-SD erzeugt werden.
  • In 6 ist eine vorteilhafte Ausführungsform eines computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion PROV-TF schematisch dargestellt. Dabei können in einem ersten Schritt t.1) präoperative Trainingsbilddaten pTID eines Trainingsuntersuchungsbereichs eines Trainingsuntersuchungsobjekts empfangen werden REC-pTID. Dabei kann der Trainingsuntersuchungsbereich ein Hohlorgan pHO aufweisen. Ferner können die präoperativen Trainingsbilddaten pTID einen Kontrastmittelfluss pFI in dem Hohlorgan pHO abbilden. In einem zweiten Schritt t.2) können intraoperative Trainingsbilddaten iTID des Trainingsuntersuchungsbereichs des Trainingsuntersuchungsobjekts empfangen werden REC-iTID. Dabei können die intraoperativen Trainingsbilddaten iTID ein zumindest teilweise im Hohlorgan iHO angeordnetes medizinisches Objekt MO abbilden. In einem dritten Schritt t.3) kann eine kontrastierte Vergleichsszene VS eines medizinischen Bildgebungsgeräts empfangen werden REC-VS. Dabei kann die kontrastierte Vergleichsszene VS einen weiteren Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan iHO, insbesondere intraoperativ, abbilden, wobei das medizinische Objekt MO zumindest teilweise in dem Hohlorgan angeordnet ist. In einem vierten Schritt t.4) kann durch Anwenden der trainierten Funktion TF auf Eingabedaten eine synthetisch kontrastierte Trainingsszene TS erzeugt werden. Dabei können die Eingabedaten auf den präoperativen pTID und den intraoperativen Trainingsbilddaten iTID basieren. In einem fünften Schritt t.5) kann zumindest ein Parameter der trainierten Funktion TF basierend auf einem Vergleich zwischen der Trainingsszene TS und der Vergleichsszene angepasst werden ADJ-TF. In einem sechsten Schritt t.6) kann die trainierte Funktion TF bereitgestellt werden PROV-TF.
  • Ferner kann das vorgeschlagene Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion PROV-TF ein Empfangen REC-TPARAM eines Trainingsparameters TPARAM umfassen, welcher Trainingsparameter TPARAM beispielsweise einen Trainingsmaterialparameter und/oder einen Trainingsbetriebsparameter und/oder eine Trainingsforminformation des medizinischen Objekts MO und/oder einen physiologischer Trainingsparameter des Trainingsuntersuchungsobjekts umfassen kann. Vorteilhafterweise können die Eingabedaten der trainierten Funktion TF zusätzlich auf dem Trainingsparameter TPARAM basieren. Dabei kann der Trainingsparameter TPARAM von dem medizinischen Objekt MO, insbesondere einer Verarbeitungseinheit des medizinischen Objekts MO, bereitgestellt werden. Des Weiteren kann der Trainingsparameter TPARAM, insbesondere der physiologische Trainingsparameter des Trainingsuntersuchungsobjekts, von einem Sensor zur Erfassung des physiologischen Trainingsparameters, beispielsweise einem Atemsensor und/oder einem Bewegungssensor und/oder einem Pulssensor und/oder einem Blutdrucksensor, bereitgestellt werden.
  • Des Weiteren kann der Trainingsparameter TPARAM einen Trainingsparameter des Kontrastmittelflusses pFI und/oder des virtuellen Kontrastmittelflusses vFI umfassen, welcher eine Dosis und/oder Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung des virtuellen Kontrastmittelflusses vFI vorgeben kann.
  • 7 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des vorgeschlagenen computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion PROV-TF. Dabei kann im Schritt t.3), insbesondere alternativ oder zusätzlich zur in 6 gezeigten Ausführungsform, eine synthetisch kontrastierte Vergleichsszene VS durch Anwenden einer Deformationskorrektur auf die präoperativen Trainingsbilddaten pTID erzeugt werden GEN-VS. Dabei kann die Deformationskorrektur vorteilhafterweise auf den intraoperativen Trainingsbilddaten iTID basieren, insbesondere auf einem räumlichen Verlauf des in den intraoperativen Trainingsbilddaten iTID abgebildeten medizinischen Objekts iHO. Ferner kann die synthetisch kontrastierte Vergleichsszene VS einen virtuellen Vergleichskontrastmittelfluss in dem Hohlorgan iHO unter Berücksichtigung des zumindest teilweise darin angeordneten medizinischen Objekts MO abbilden. Zudem kann der virtuelle Vergleichskontrastmittelfluss basierend auf dem Trainingsparameter TPARAM, insbesondere dem Trainingsmaterialparameter und/oder dem Trainingsbetriebsparameter und/oder der Trainingsforminformation des medizinischen Objekts MO, simuliert werden.
  • Vorteilhafterweise kann der virtuelle Vergleichskontrastmittelfluss dabei unter Berücksichtigung einer Deformation und/ oder Verengung des Querschnitts des Hohlorgans iHO durch das medizinische Objekt MO simuliert werden.
  • 8 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des vorgeschlagenen computerimplementierten Verfahrens zum Bereitstellen einer trainierten Funktion PROV-TF. Dabei kann die Vergleichsszene VS eine zeitaufgelöste 3D-Vergleichsabbildung 3D-VSD des weiteren Kontrastmittelflusses und/oder des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan iHO angeordneten medizinischen Objekts MO umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Vergleichsszene VS zumindest eine zeitaufgelöste 2D-Vergleichsabbildung 2D-VSD des weiteren Kontrastmittelflusses und/oder des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan iHO angeordneten medizinischen Objekts MO umfassen. Insbesondere kann die zumindest eine zeitaufgelöste 2D-Vergleichsabibldung 2D-SD durch eine virtuelle Projektion PROJ, insbesondere eine Intensitätsprojektion, der zeitaufgelösten 3D-Vergleichsabbildung 3D-VSD erzeugt werden.
  • Analog dazu kann die Trainingsszene TS eine zeitaufgelöste 3D-Trainingsabbildung 3D-TSD des virtuellen Kontrastmittelflusses unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan iHO angeordneten medizinischen Objekts MO umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Trainingsszene TS zumindest eine zeitaufgelöste 2D-Trainingsabbildung 2D-TSD des virtuellen Kontrastmittelflusses unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan iHO angeordneten medizinischen Objekts MO umfassen. Der Vergleich zwischen der Trainingsszene TS und der Vergleichsszene VS kann vorteilhafterweise einen Vergleich zwischen der zeitaufgelösten 3D-Trainingsabbildung 3D-TSD und der zeitaufgelösten 3D-Vergleichsabbildung 3D-VSD umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Vergleich zwischen der Trainingsszene TS und der Vergleichsszene VS einen Vergleich zwischen der zumindest einen zeitaufgelösten 2D-Trainingsabbildung 2D-TSD und der zumindest einen zeitaufgelösten 2D-Vergleichsabbildung 2D-VSD umfassen. Vorteilhafterweise kann der zumindest eine Parameter der trainierten Funktion TF derart angepasst werden ADJ-TF, dass die jeweilige Abweichung miniminiert werden kann.
  • Insbesondere kann die zumindest eine zeitaufgelöste 2D-Trainingsabbildung 2D-TSD durch eine virtuelle Projektion der zeitaufgelösten 3D-Trainingsabbildung 3D-TSD erzeugt werden. Dies kann insbesondere dann für den Vergleich zwischen der Trainingsszene und der Vergleichsszene vorteilhaft sein, wenn die Vergleichsszene nur zumindest eine 2D-Vergleichsabbildung 2D-VSD aufweist.
  • In 9 ist eine vorgeschlagene Bereitstellungseinheit PRVS schematisch dargestellt. Dabei kann die Bereitstellungseinheit PRVS eine Schnittstelle IF, eine Recheneinheit CU und eine Speichereinheit MU umfassen. Die Bereitstellungseinheit PRVS kann dazu ausgebildet sein, ein Verfahren zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene und seine Aspekte auszuführen, indem die Schnittstelle IF, die Recheneinheit CU und die Speichereinheit CU ausgebildet sind, die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen. Insbesondere kann die Schnittstelle IF zum Ausführen der Schritte b.1), b.2) und/oder b.4) ausgebildet sein. Ferner können die Recheneinheit CU und/oder die Speichereinheit MU zum Ausführen des Schritts b.3) ausgebildet sein.
  • 10 zeigt eine schematische Darstellung einer vorgeschlagenen Trainingseinheit TRS. Die Trainingseinheit TRS kann vorteilhafterweise eine Trainingsschnittstelle TIF, eine Trainingsspeichereinheit TMU und eine Trainingsrecheneinheit TCU umfassen. Die Trainingseinheit TRS kann dazu ausgebildet sein, ein Verfahren zum Bereitstellen einer trainierten Funktion PROV-TF und seine Aspekte auszuführen, indem die Trainingsschnittstelle TIF, die Trainingsspeichereinheit TMU und die Trainingsrecheneinheit TCU ausgebildet sind, die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen. Insbesondere kann die Trainingsschnittstelle TIF zum Ausführen der Schritte t.1), t.2), t.3) und/oder t.6) ausgebildet sein. Ferner können die Trainingsrecheneinheit TCU und/oder die Trainingsspeichereinheit TMU zum Ausführen der Schritte t.3) bis t.5) ausgebildet sein.
  • Bei der Bereitstellungseinheit PRVS und/oder bei der Trainingseinheit TRS kann es sich insbesondere um einen Computer, einen Mikrocontroller oder um einen integrierten Schaltkreis handeln. Alternativ kann es sich bei der Bereitstellungseinheit PRVS und/oder bei der Trainingseinheit TRS um einen realen oder virtuellen Verbund von Computern handeln (ein englischer Fachbegriff für einen realen Verbund ist „Cluster“, ein englischer Fachbegriff für einen virtuellen Verbund ist „Cloud“). Die Bereitstellungseinheit PRVS und/oder die Trainingseinheit TRS kann auch als virtuelles System ausgebildet sein, das auf einem realen Computer oder einem realen oder virtuellen Verbund von Computern ausgeführt wird (engl. virtualization) .
  • Bei einer Schnittstelle IF und/oder einer Trainingsschnittstelle TIF kann es sich um eine Hardware- oder Softwareschnittstelle handeln (beispielsweise PCI-Bus, USB oder Firewire). Eine Recheneinheit CU und/oder eine Trainingsrecheneinheit TCU kann Hardware-Elemente oder Software-Elemente aufweisen, beispielsweise einen Mikroprozessor oder ein sogenanntes FPGA (englisches Akronym für „Field Programmable Gate Array“). Eine Speichereinheit MU und/oder eine Trainingsspeichereinheit TMU kann als nicht dauerhafte Arbeitsspeicher (Random Access Memory, kurz RAM) oder als dauerhafter Massenspeicher (Festplatte, USB-Stick, SD-Karte, Solid State Disk) realisiert sein.
  • Die Schnittstelle IF und/oder die Trainingsschnittstelle TIF können insbesondere mehrere Unterschnittstellen umfassen, die unterschiedliche Schritte der jeweiligen Verfahren ausführen. Mit anderen Worten kann die Schnittstelle IF und/oder die Trainingsschnittstelle TIF auch als Vielzahl von Schnittstellen IF bzw. Vielzahl von Trainingsschnittstellen TIF aufgefasst werden. Die Recheneinheit CU und/oder die Trainingsrecheneinheit TCU können insbesondere mehrere Unterrecheneinheiten umfassen, die unterschiedliche Schritte der jeweiligen Verfahren ausführen. Mit anderen Worten kann die Recheneinheit CU und/oder die Trainingsrecheneinheit TCU auch als Vielzahl von Recheneinheiten CU bzw. Vielzahl von Trainingsrecheneinheiten TCU aufgefasst werden.
  • In 11 ist, beispielhaft für ein vorgeschlagenes medizinisches Bildgebungsgerät, ein medizinisches C-Bogen-Röntgengerät 37 schematisch dargestellt. Dabei kann das medizinische C-Bogen-Röntgengerät 37 vorteilhafterweise eine Bereitstellungeinheit PRVS umfassen. Ferner kann das medizinische C-Bogen-Röntgengerät 37, insbesondere die Bereitstellungseinheit PRVS, zur Ausführung eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene PROV-S ausgebildet sein.
  • Hierbei umfasst das medizinische C-Bogen-Röntgengerät 37 vorteilhafterweise einen Detektor 34, insbesondere einen Röntgendetektor, und eine Röntgenquelle 33. Zur Aufnahme der präoperativen pID und der intraoperativen Bilddaten iID kann ein Arm 38 des C-Bogen-Röntgengerätes 37 beweglich um ein oder mehrere Achsen herum gelagert sein. Ferner kann das medizinische C-Bogen-Röntgengerät 37 eine Bewegungsvorrichtung 39 umfassen, welche eine Bewegung des C-Bogen-Röntgengerätes 37 im Raum ermöglicht.
  • Zur Aufnahme der präoperativen pID und der intraoperativen Bilddaten iID eines Untersuchungsbereichs UB von einem, auf einer Patientenlagerungseinrichtung 32 angeordneten, Untersuchungsobjekts 31, kann die Bereitstellungseinheit PRVS ein Signal 24 an die Röntgenquelle 33 senden. Daraufhin kann die Röntgenquelle 33 ein Röntgenstrahlenbündel aussenden. Beim Auftreffen des Röntgenstrahlenbündels, nach einer Wechselwirkung mit dem Untersuchungsbereich UB, auf einer Oberfläche des Detektors 34, kann der Detektor 34 ein Signal 21 an die Bereitstellungseinheit PRVS senden. Die Bereitstellungseinheit PRVS kann beispielsweise anhand des Signals 21 die präoperativen pID und/oder die intraoperativen Bilddaten iID empfangen.
  • Des Weiteren kann das medizinische C-Bogen-Röntgengerät 37 eine Eingabeeinheit 42, beispielsweise eine Tastatur, und/ oder eine Darstellungseinheit 41, beispielsweise einen Monitor und/oder Display, umfassen. Die Eingabeeinheit 42 kann vorzugsweise in die Darstellungseinheit 41 integriert sein, beispielsweise bei einem kapazitiven Eingabedisplay. Dabei kann durch eine Eingabe des Nutzers an der Eingabeeinheit 42 eine Steuerung des medizinischen C-Bogen-Röntgengeräts 37, insbesondere des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen einer synthetisch kontrastierten Szene PROV-S, ermöglicht werden. Ferner kann die Eingabeeinheit 42 eine Eingabe des Nutzers zur Vorgabe des Parameters PARAM ermöglichen. Hierfür kann die Eingabeeinheit 42 beispielsweise ein Signal 26 an die Bereitstellungseinheit PRVS senden.
  • Ferner kann die Darstellungseinheit 41 dazu ausgebildet sein, Informationen und/oder graphische Darstellungen von Informationen des medizinischen C-Bogen-Röntgengeräts 37 und/oder der Bereitstellungseinheit PRVS und/oder weiterer Komponenten anzuzeigen. Hierfür kann die Bereitstellungseinheit PRVS beispielsweise ein Signal 25 an die Darstellungseinheit 41 senden. Insbesondere kann die Darstellungseinheit 41 zur Anzeige einer graphischen Darstellung der präoperativen pID und/oder intraoperativen Bilddaten pID und/oder der synthetisch kontrastierten Szene S ausgebildet sein.
  • Die in den beschriebenen Figuren enthaltenen schematischen Darstellungen bilden keinerlei Maßstab oder Größenverhältnis ab.
  • Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei den dargestellten Vorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
  • Ebenso schließen die Begriffe „Einheit“ und „Element“ nicht aus, dass die betreffenden Komponenten aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten bestehen, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.

Claims (17)

  1. Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen (PROV-S) einer synthetisch kontrastierten Szene (S), umfassend: b.1) Empfangen (REC-pID) von präoperativen Bilddaten (pID) eines Untersuchungsbereichs (UB) eines Untersuchungsobjekts (31), wobei der Untersuchungsbereich (UB) ein Hohlorgan aufweist, wobei die präoperativen Bilddaten (pID) einen Kontrastmittelfluss (pFI) in dem Hohlorgan abbilden, b.2) Empfangen (REC-iID) von intraoperativen Bilddaten (iID) des Untersuchungsbereichs (UB) des Untersuchungsobjekts (31), wobei die intraoperativen Bilddaten (iID) ein zumindest teilweise in dem Hohlorgan angeordnetes medizinisches Objekt (MO) abbilden, b.3) Erzeugen der synthetisch kontrastierten Szene (S) durch Anwenden einer trainierten Funktion (TF) auf Eingabedaten, wobei die Eingabedaten auf den präoperativen Bilddaten (pID) und den intraoperativen Bilddaten (iID) basieren, wobei die synthetisch kontrastierte Szene (S) einen virtuellen Kontrastmittelfluss (vFI) in dem Hohlorgan unter Berücksichtigung des zumindest teilweise darin angeordneten medizinischen Objekts (MO) abbildet, wobei zumindest ein Parameter der trainierten Funktion (TF) auf einem Vergleich (ADJ-TF) zwischen einer Trainingsszene (TS) und einer Vergleichsszene (VS) basiert, b.4) Bereitstellen (PROV-S) der synthetisch kontrastierten Szene (S).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetisch kontrastierte Szene (S) eine zeitaufgelöste 3D-Abbildung (3D-SD) des virtuellen Kontrastmittelflusses (vFI) unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan angeordneten medizinischen Objekts (MO) umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetisch kontrastierte Szene (S) zumindest eine synthetische zeitaufgelöste 2D-Abbildung (2D-SD) des virtuellen Kontrastmittelflusses (vFI) unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan angeordneten medizinischen Objekts (MO) umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine synthetische zeitaufgelöste 2D-Abbildung (2D-SD) durch eine virtuelle Projektion (PROJ) der zeitaufgelösten 3D-Abbildung (3D-SD) erzeugt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabedaten weiterhin auf einem Materialparameter und/oder einem Betriebsparameter und/oder einer Forminformation des medizinischen Objekts (MO) und/oder auf einem physiologischen Parameter des Untersuchungsobjekts (31) basieren.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabedaten weiterhin auf einem Parameter des virtuellen Kontrastmittelflusses (vFI) basieren, wobei der Parameter eine Dosis und/oder Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung des virtuellen Kontrastmittelflusses (vFI) vorgibt.
  7. Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen (PROV-TF) einer trainierten Funktion (TF), umfassend: t.1) Empfangen (REC-pTID) von präoperativen Trainingsbilddaten eines Trainingsuntersuchungsbereichs eines Trainingsuntersuchungsobjekts, wobei der Trainingsuntersuchungsbereich ein Hohlorgan aufweist, wobei die präoperativen Trainingsbilddaten (pTID) einen Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan abbilden, t.2) Empfangen (REC-iTID) von intraoperativen Trainingsbilddaten (iTID) des Trainingsuntersuchungsbereichs des Trainingsuntersuchungsobjekts, wobei die intraoperativen Trainingsbilddaten (iTID) ein zumindest teilweise im Hohlorgan angeordnetes medizinisches Objekt (MO) abbilden, t.3) Empfangen einer kontrastierten Vergleichsszene (VS) eines medizinischen Bildgebungsgeräts, wobei die kontrastierte Vergleichsszene (VS) einen weiteren Kontrastmittelfluss in dem Hohlorgan abbildet, wobei das medizinische Objekt (MO) zumindest teilweise in dem Hohlorgan angeordnet ist, und/oder Erzeugen (GEN-VS) einer synthetisch kontrastierten Vergleichsszene (VS) durch Anwenden einer Deformationskorrektur auf die präoperativen Trainingsbilddaten (pTID), wobei die Deformationskorrektur auf den intraoperativen Trainingsbilddaten (iTID) basiert, wobei die synthetisch kontrastierte Vergleichsszene (VS) einen virtuellen Vergleichskontrastmittelfluss in dem Hohlorgan unter Berücksichtigung des zumindest teilweise darin angeordneten medizinischen Objekts (MO) abbildet, wobei der virtuelle Vergleichskontrastmittelfluss simuliert wird, t.4) Erzeugen einer synthetisch kontrastierten Trainingsszene (TS) durch Anwenden der trainierten Funktion (TF) auf Eingabedaten, wobei die Eingabedaten auf den präoperativen (pTID) und den intraoperativen Trainingsbilddaten (iTID) basieren, t.5) Anpassen (ADJ-TF) zumindest eines Parameters der trainierten Funktion (TF) basierend auf einem Vergleich zwischen der Trainingsszene (TS) und der Vergleichsszene (VS), t.6) Bereitstellen (PROV-TF) der trainierten Funktion (TF).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsszene (VS) eine zeitaufgelöste 3D-Vergleichsabbildung (3D-VSD) des weiteren Kontrastmittelflusses und/ oder des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan angeordneten medizinischen Objekts (MO) umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsszene (VS) zumindest eine zeitaufgelöste 2D-Vergleichsabbildung (2D-VSD) des weiteren Kontrastmittelflusses und/oder des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses unter Berücksichtigung des zumindest teilweise im Hohlorgan angeordneten medizinischen Objekts (MO) umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine zeitaufgelöste 2D-Vergleichsabbildung (2D-SD) durch eine virtuelle Projektion (PROJ) der zeitaufgelösten 3D-Vergleichsabbildung (3D-VSD) erzeugt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der virtuelle Vergleichskontrastmittelfluss unter Berücksichtigung einer Deformation und/oder Verengung eines Querschnitts des Hohlorgans durch das medizinische Objekt (MO) simuliert wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabedaten weiterhin auf dem Trainingsmaterialparameter und/oder dem Trainingsbetriebsparameter und/oder der Trainingsforminformation des medizinischen Objekts (MO) und/oder auf einem physiologischen Trainingsparameter des Trainingsuntersuchungsobjekts basieren.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabedaten weiterhin auf einem Trainingsparameter des weiteren Kontrastmittelflusses und/oder des virtuellen Vergleichskontrastmittelflusses basieren, wobei der Trainingsparameter eine Dosis und/oder Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung des virtuellen Kontrastmittelflusses (vFI) vorgibt.
  14. Bereitstellungseinheit (PRVS), welche zur Ausführung eines computerimplementierten Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
  15. Medizinisches Bildgebungsgerät (37), umfassend eine Bereitstellungseinheit (PRVS) nach Anspruch 14, welches zur Ausführung eines computerimplementierten Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist, wobei das medizinische Bildgebungsgerät (37) zur Aufnahme und/oder zum Empfangen und/oder zum Bereitstellen von präoperativen (pID) und/oder intraoperativen Bilddaten (iID) ausgebildet ist.
  16. Trainingseinheit (TRS), welche zur Ausführung eines computerimplementierten Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 13 ausgebildet ist.
  17. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher (MU) einer Bereitstellungseinheit (PRVS) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des computerimplementierten Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Bereitstellungseinheit (PRVS) ausgeführt werden; und/oder welches direkt in einen Trainingsspeicher (TMU) einer Trainingseinheit (TRS) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des computerimplementierten Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 13 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Trainingseinheit (TRS) ausgeführt werden.
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