DE10224756A1

DE10224756A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer kombinierten Parameterkarte

Info

Publication number: DE10224756A1
Application number: DE10224756A
Authority: DE
Inventors: Heiko Dr. Meyer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-06-05
Also published as: DE10224756B4; US7280681B2; US20030223628A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Erzeugung einer kombinierten Parameterkarte aus mehreren einzelnen, die Werte von verschiedenen Parametern in Abhängigkeit vom Ort (x, y) enthaltenden Ausgangs-Parameterkarten beschrieben. Dabei wird für jeden Ort (x, y) zunächst für jede der Ausgangs-Parameterkarten der am betreffenden Ort (x, y) vorliegende Signalwert (I¶1¶, I¶2¶, I¶n¶) des Parameters gemäß einer für den jeweiligen Parameter bestimmten ersten Transferfunktion (T¶1¶, T¶2¶, T¶n¶) in einen ersten Farbwert (RGB¶1¶, RGB¶2¶, RGB¶n¶) umgewandelt. Anschließend wird dieser erste Farbwert (RGB¶1¶, RGB¶2¶, RGB¶n¶) jeweils anhand einer zweiten Transferfunktion (T¶s¶) in einen Farbcode-Intensitätswert DOLLAR I1 umgewandelt. Es werden dann die Farbcode-Intensitätswerte DOLLAR I2 der einzelnen Parameter zu einem kombinierten Intensitätswert (I) verknüpft. Schließlich wird der kombinierte Intensitätswert (I) mittels einer dritten Transferfunktion (T¶I¶) in einen Farbwert (RGB) an dem betreffenden Ort (x, y) in der Parameterkarte umgewandelt. Außerdem wird eine entsprechende Vorrichtung zur Erzeugung einer kombinierten Parameterkarte beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer kombinierten Parameterkarte aus mehreren einzelnen, die Werte von verschiedenen Parametern in Abhängigkeit vom Ort enthaltenden Ausgangs-Parameterkarten. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zur Erzeugung einer solchen kombinierten Parameterkarte.
Bei einer Untersuchung eines Objekts, beispielsweise einer Person oder eines Körperteils bzw. Organs der Person, mit einem bildgebenden Untersuchungsverfahren, z. B. mittels einer Röntgeneinrichtung, einem Computertomographen, einem Kernspintomographen oder einem Sonographiegerät, besteht neben der Darstellung rein anatomischer Informationen die Möglichkeit, aus einem Einzelbild oder aus einer Reihe von Bildern physikalische und/oder physiologische Parameter zu extrahieren. Typische Beispiele für solche Parameter sind bei einer kontrastmittelunterstützten Untersuchung der zeitliche Verlauf oder der Maximalwert der Kontrastmittelkonzentration in bestimmten Regionen eines untersuchten Organs. Dabei kann aus dem Bild bzw. der Bildserie für jeden interessierenden Parameter für jeden einzelnen Bildpunkt ein Signalwert ermittelt und so für jeden der Parameter eine Parameterkarte erzeugt werden. Zur Darstellung der Parameterkarte werden die ermittelten Werte üblicherweise in einem Intensitätswert aus einem bestimmten Wertebereich, beispielsweise zwischen 0 und 4095, umgerechnet. Dieser Intensitätswert kann dann in einer Grauwert- oder Farbskala codiert dargestellt werden, so dass eine schwarzweiße Parameterkarte mit verschiedenen Grauabstufungen oder eine farbige Parameterkarte entsteht.
In vielen Fällen ist jedoch eine sichere Diagnose nur dann möglich, wenn das Verhalten der bei der Untersuchung zu über prüfenden Regionen bezüglich verschiedener Parameter beachtet wird. So kann beispielsweise ein ungewöhnliches Verhalten bezüglich eines Parameters den Verdacht hervorrufen, dass in der betreffenden Region des zu untersuchenden Objekts eine bösartige Läsion vorliegen könnte. Um den Verdacht zu bestätigen oder zu zerstreuen, muss gleichzeitig das Verhalten der verdächtigen Region bezüglich anderer Parameter bekannt sein. Um zu einem sicheren Urteil zu gelangen, muss das Untersuchungspersonal folglich mehrere Parameterkarten gleichzeitig kontrollieren, wobei in Grenzfällen auch subjektive Wahrnehmungen des Untersuchungspersonal hineinspielen. Eine Kombination der Parameter in einer Parameterkarte würde die Bewertung der Information daher erleichtern.
Leider besteht bisher lediglich die Möglichkeit, maximal zwei Parameter in einer Parameterkarte zu kombinieren, d. h. es kann aus maximal zwei „Ausgangs-Parameterkarten", welche jeweils die Werte für einen Parameter darstellen, eine kombinierte Parameterkarte erzeugt werden, indem die Werte eines der Parameter als Farbwerte und die Werte des anderen Parameters als Helligkeitswerte codiert werden. Eine Kombination beliebig vieler verschiedener Parameter in einer einzigen Parameterkarte ist mit diesem Verfahren nicht möglich.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Alternative zu diesem Stand der Technik zu schaffen, welche eine Kombination beliebig vieler verschiedener Ausgangs-Parameterkarten zu einer kombinierten Parameterkarte erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 12 gelöst.
Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren zunächst für jede der Ausgangs-Parameterkarten für jeden Ort, d. h. für jeden einzelnen Kartenpixel oder bei einer dreidimensionalen Darstellung für jeden Voxel, der am betreffenden Ort vorliegende Signalwert des betreffenden Parameters gemäß einer parameter abhängigen, d. h. konkret für den jeweiligen Parameter bestimmten ersten Transferfunktion in einen ersten Farbwert umgewandelt. Anschließend wird dieser erste Farbwert jeweils anhand einer zweiten Transferfunktion in einen „Farbcode-Intensitätswert" umgewandelt. Die Farbcode-Intensitätswerte der einzelnen Parameter werden dann zu einem kombinierten Intensitätswert nach einer vorgegebenen Verknüpfungsregelung verknüpft. Schließlich wird der kombinierte Intensitätswert mittels einer dritten Transferfunktion in einen Farbwert zur Darstellung an dem betreffenden Ort in der Parameterkarte umgewandelt.
Bei den Farbwerten handelt es sich beispielsweise um sogenannte „RGB-Werte", die eine rote, grüne und blaue Komponente enthalten, oder um andere vergleichbare Repräsentationen von Farben. Die Transferfunktionen wandeln jeweils einen skalaren Wert, beispielsweise einen beliebigen Signalwert bzw. Intensitätswert in den Farbwert um. Hierzu wird in der Regel eine Farbreferenztabelle (Color-Lookup-Table) verwendet, welche beispielsweise Felder für die verschiedenen Farbkomponenten, z. B. Rot, Grün und Blau, enthält, wobei als Indizes für die Felder innerhalb der Lookup-Table skalare Intensitätswerte in einem bestimmten Wertebereich dienen können. Eine genauere Erläuterung solcher Transferfunktionen zur Umrechnung von einem skalaren Intensitätswert in einen Farbwert findet sich beispielsweise in dem Buch von Will Schröder: „The visualization toolkit", Prentice Hall PTR, New Jersey, 1998, S. 956 bis 958. Sofern ein ermittelter Signalwert nicht in Form eines Intensitätswerts innerhalb des festgelegten Wertebereichs der Lookup-Table vorliegt, kann auf einfache Weise eine Umrechnung des Signalwerts in den passenden Intensitätswert und umgekehrt erfolgen. Auf diese Weise kann beliebig zwischen einem ermittelten skalaren Signalwert und einem Farbwert hinund hertransformiert werden.
Mit der erfindungsgemäß zunächst durchgeführten Umrechnung der Signalwerte der Ausgangs-Parameterkarten in einen ersten Farbwert unter Nutzung einer individuell für den Parameter bestimmten Transferfunktion wird dafür gesorgt, dass die in den Signalwerten enthaltene Informationen jeweils in bezüglich der gewünschten Untersuchung und der nachfolgenden Verknüpfungsregel zueinander passenden Farben repräsentiert werden. Das heißt, dass beispielsweise der Wertebereich eines Parameters, welcher auf eine bestimmte Eigenschaft des Untersuchungsobjekts hinweist, durch die gleichen Farbe oder zumindest den gleichen Farbbereich dargestellt wird, mit dem auch der Wertebereich eines anderen Parameters dargestellt wird, welcher die gleiche Eigenschaft indiziert. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einer nachfolgenden Verknüpfung die in den Parametern erhaltenen Informationen entsprechend herausgestellt werden und sich nicht gegenseitig aufheben.
Die nachfolgende Rücktransformation sorgt dann dafür, dass der Signalwert wieder in einen skalaren Wert, den Farbcode-Intensitätswert, umgewandelt wird. Dabei wird der Signalwert eines Parameters durch den Farbcode-Intensitätswert innerhalb einer durch die jeweilige erste Transferfunktion des betreffenden Parameters vorgegebene Farbwahl repräsentiert. Da es sich bei den Farbcode-Intensitätswert um skalare Werte handelt, ist eine beliebige einfache mathematische Verknüpfung der Werte, beispielsweise die Bildung eines Mittelwerts, eine einfache Aufsummierung etc., möglich. Für die Rücktransformation der Farbwerte in die Farbcode-Intensitätswerte kann eine beliebige zweite Transferfunktion, beispielsweise eine übliche Standard-Transferfunktion, die die RGB-Werte in einen skalaren Wert zwischen 0 und 4095 umwandelt, verwendet werden. Vorzugsweise wird dabei für alle Parameter die gleiche zweite Transferfunktion verwendet.
Der kombinierte Intensitätswert wird dann schließlich mittels einer dritten Transferfunktion wieder in einen Farbwert umgewandelt. Dieser Farbwert wird schließlich in der Parameterkarte entsprechend dargestellt. Auch diese dritte Transfer funktion kann beliebig gewählt und beispielsweise vom Benutzer frei definiert werden.
Für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung einer solchen kombinierten Parameterkarte aus mehreren einzelnen, die Werte von verschiedenen Parametern in Abhängigkeit vom Ort enthaltende Ausgangs-Parameterkarten werden folgende Komponenten benötigt:
Zum einen werden Mittel zum Empfang und/oder zum Abruf der Ausgangs-Parameterkarten der verschiedenen Parameter aus einem Speicher benötigt.
Außerdem muss die Vorrichtung Transfermittel aufweisen, um für jeden Ort für jede der Ausgangs-Parameterkarten den am betreffenden Ort vorliegenden Signalwert des Parameters gemäß einer für den jeweiligen Parameter bestimmten ersten Transferfunktion in einen ersten Farbwert umzuwandeln.
Des Weiteren werden Transfermittel benötigt, um für jeden Ort für jede der Ausgangs-Parameterkarten den ersten Farbwert jeweils anhand einer zweiten Transferfunktion in einen Farbcode-Intensitätswert umzuwandeln.
Weiterhin muss eine Verknüpfungseinheit vorhanden sein, um für jeden Ort jeweils die Farbcode-Intensitätswerte der einzelnen Parameterkarten zu einem kombinierten Intensitätswert zu verknüpfen.
Außerdem braucht die Vorrichtung Transfermittel, um für jeden Ort den kombinierten Intensitätswert mittels einer dritten Transferfunktion in einen Farbwert umzuwandeln.
Schließlich werden Mittel zur Ausgabe und/oder zur Speicherung der kombinierten Parameterkarte benötigt.
Eine solche Vorrichtung kann vorzugsweise im Wesentlichen in Form von Software, beispielsweise auf einem Rechner einer herkömmlichen Bildauswerteeinrichtung, in der auch die Ausgangs-Parameterkarten aus den aufgenommenen Bildern bzw. Bildserien erzeugt werden, realisiert werden. Die Transfermittel können hierbei jeweils als Softwaremodule implementiert sein, z. B. als Unterroutinen, die von einem entsprechenden übergeordneten Programm in passender Reihenfolge aufgerufen werden. Dabei arbeiten die Transfer-Softwaremodule jeweils gemäß den Transferfunktionen, die beispielsweise in einem Speicher hinterlegt sind oder während des Programmablaufs beispielsweise vom Benutzer definiert werden.
Bei einer Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form von Software ist es möglich, Bildauswerteeinrichtungen von bereits bestehenden, herkömmlichen Röntgeneinrichtungen, Computertomographen, Kernspintomographen etc. so nachzurüsten, dass mit diesen Einrichtungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gearbeitet werden kann.
Die abhängigen Ansprüche enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Für die Verknüpfung der einzelnen Farbcode-Intensitätswerte der verschiedenen Parameter zu einem kombinierten Intensitätswert kann eine beliebige, für den jeweiligen Fall geeignete Verknüpfungsregel gewählt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst diese Verknüpfung eine Mittelwertbildung aus den Farbcode-Intensitätswerten.
Vorzugsweise werden außerdem bei der Verknüpfung die Farbcode-Intensitätswerte der verschiedenen Parameter mit einem für den betreffenden Parameter festgelegten Gewichtungskoeffizienten gewichtet. Dadurch wird festgelegt, in welchem Maß ein bestimmter Parameter in die kombinierte Parameterkarte eingeht. Die Gewichtungskoeffizienten können für bestimmte Untersuchungen fest vorgegeben sein. Sie können aber auch vom Benutzer frei gewählt werden.
Bei einer Verknüpfung durch Mittelwertbildung wird dabei z. B. der gewichtete Mittelwert aus den einzelnen Farbcode-Intensitätswerten gebildet. Hierzu können die Farbcode-Intensitätswerte der einzelnen Parameter zunächst mit dem festgelegten Gewichtungskoeffizienten multipliziert und die so gewichteten Farbcode-Intensitätswerte dann aufsummiert werden. Die Summe der gewichteten Farbcode-Intensitätswerte wird schließlich durch die Summe der Gewichtungskoeffizienten geteilt.
Um dieses Verfahren so durchzuführen, umfasst die Verknüpfungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise entsprechend eine Berechnungseinheit zur Bildung des Mittelwerts, beispielsweise ebenfalls in Form einer Softwareunterroutine. Außerdem kann die Verknüpfungseinheit Mittel zur Gewichtung der Farbcode-Intensitätswerte aufweisen, wobei bevorzugt die Vorrichtung auch entsprechende Eingabemittel umfasst, damit der Benutzer die Gewichtungskoeffizienten selbst festlegen kann.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Gewichtung der einzelnen Farbcode-Intensitätswerte bei der Verknüpfung kann eine Gewichtung auch in der Weise realisiert werden, dass bei der Umwandlung der ersten Farbwerte in die Farbcode-Intensitätswerte jeweils für die verschiedenen Ausgangs-Parameterkarten geeignet ausgewählte, unterschiedliche zweite Transferfunktionen verwendet werden.
Zur Bestimmung der ersten Transferfunktionen für die einzelnen Parameter kann jedem Signalwert innerhalb eines Wertebereichs des betreffenden Parameters ein Farbwert zugeordnet und beispielsweise in einer Lookup-Table hinterlegt werden. Die Bestimmung der parameterabhängigen, individuellen Transferfunktionen kann benutzerdefiniert erfolgen, das heißt dass jeder Benutzer selbst festlegt, in welcher Form und in welcher Weise die Signalwerte in bestimmte Farbwerte transformiert werden. Es ist aber auch möglich, eine solche Zuordnung in Abhängigkeit vom jeweiligen Parameter sowie von der Art der Untersuchung automatisch durchzuführen.
Eine bevorzugte Möglichkeit, eine benutzerdefinierte Transferfunktion zu erzeugen, besteht darin, dass bestimmten Signalwerten bestimmte Farbwerte zugeordnet werden, die dann als Stützstellen für eine weitere Zuordnung der übrigen Signal- und Farbwerte zueinander dienen. Das heißt, die Zuordnung der zwischen den vom Nutzer bestimmten Signalwerten liegenden Signalwerte und der zwischen den zugehörigen Farbwerten liegenden Farbwerte erfolgt automatisch. Hierfür bietet es sich vorzugsweise an, ein Interpolationsverfahren zu verwenden, wobei beliebige, dem Fachmann bekannte Interpolationsverfahren genutzt werden können.
Die Transferfunktion kann auch abschnittsweise definiert werden, so dass beispielsweise die Zuordnung der Signalwerte und der Farbwerte in einen Bereich in etwa linear erfolgt und in einem anderen Bereich nach einer logarithmischen Formel etc.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung muss hierfür entsprechende Zuordnungsmittel aufweisen, welche beispielsweise Eingabemittel umfassen, mit Hilfe derer der Benutzer bestimmten Signalwerten bestimmte Farbwerte zuordnen kann. Außerdem müssen diese Zuordnungsmittel auch entsprechende Mittel, beispielsweise in Form einer entsprechenden Softwareroutine, aufweisen, um automatisch die zwischen den vom Benutzer festgelegten „Stützstellen" liegenden Signal- und Farbwerte einander zuzuordnen.
Bei einem besonders komfortablen Ausführungsbeispiel umfassen die Zuordnungsmittel eine grafische Benutzeroberfläche, auf der ein Wertebereich des betreffenden Parameters angezeigt wird und auf der zusätzlich ein Farbverlauf, vorzugsweise un mittelbar neben dem Wertebereich, dargestellt wird. Außerdem enthalten die Zuordnungsmittel entsprechende Eingabemittel zur Zuordnung der Werte des angezeigten Wertebereichs zu den Farben des dargestellten Farbverlaufs.
Dabei kann der dargestellte Farbverlauf durch mehrere Farbbereiche hindurch verlaufen. Die Eingabemittel sind dann vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Benutzer einem angezeigten Wertebereich abschnittsweise die Farbbereiche des Farbverlaufs zuordnen kann. Dies ist beispielsweise möglich, indem der Benutzer mit einem durch eine Maus, einen Joystick oder ein ähnliches Steuerungselement gesteuerten Markierungselement, beispielsweise einem Cursor, Pfeil o. ä., bestimmte Bereiche oder Farbwerte des Farbverlaufs aktiviert und relativ zu den danebenstehenden Signalwerten des Wertebereichs verschiebt und dadurch eine Zuordnung bestimmter angezeigter Werte zu bestimmten Farben vornimmt. Alternativ kann auch der Wertebereich vom Benutzer mit Hilfe der Tastatur oder eines Mauszeigers etc. verstellt werden. Das heißt, es ist für den Benutzer auch möglich, mit den Eingabemitteln zumindest abschnittsweise den Wertebereich und/oder den Farbverlauf zu modifizieren.
Ein typisches Beispiel hierfür ist ein Farbverlauf, der von Schwarz über Blau, Grün, Gelb, Orange ins Rot verläuft, wobei der Benutzer jeweils den gesamten Farbverlauf oder auch einzelne Bereiche beliebig stauchen oder auseinanderziehen kann. Der Benutzer kann daraus beispielsweise eine Farbskala erzeugen, welche zunächst einen relativ kurzen schwarzen Bereich aufweist, dann einen relativ langen blauen Bereich, bis schließlich oberhalb einer von ihm ausgewählten Schwelle des Wertebereichs relativ kurze Obergänge vom Grün ins Gelb, Orange und Rot vorliegen.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Benutzer in gleicher Weise auch die dritte Transferfunktion, vorzugsweise ebenfalls über die grafische Benutzerschnitt stelle, frei definieren, um so eine optimale Darstellung der kombinierten Parameterkarte zu erhalten. Ebenso kann auf ähnliche Weise auch eine Definition einer gemeinsamen zweiten Transferfunktion oder sogar mehrerer unterschiedlicher zweiter Transferfunktionen für die verschiedenen Ausgangs-Parameterkarten erfolgen.
Mit Hilfe der Erfindung kann somit insgesamt aus, beliebigen Parametern eine Ergebniskarte errechnet werden, in der die Farben bestimmte Werte repräsentieren, die gemäß einer vom Benutzer oder automatisch für die jeweilige Untersuchung vorgegebenen Kombination aller Parameter erzeugt wurden. Es können folglich potentiell suspekte Regionen in einer bestimmten Farbe, beispielsweise rot, und nicht suspekte Regionen in einer Kontrastfarbe, beispielsweise grün bis blau, markiert werden. Eine Überlagerung der Karte auf ein anatomisches Bild erlaubt dann z. B. eine schnelle Zuordnung zu einem bestimmten anatomischen Bereich und einen endgültigen Befund. Eine Analyse mehrerer verschiedener Parameterkarten ist dabei nicht notwendig.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Flussdiagramm eines möglichen Verfahrensablaufs zur Berechnung einer kombinierten Parameterkarte,
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 eine Darstellung einer grafischen Benutzeroberfläche zur Erzeugung der benutzerdefinierten Transferfunktionen und zur Eingabe von Gewichtungskoeffizienten,
4 eine Darstellung von möglichen zeitlichen Verläufen einer Kontrastmittelkonzentration in unterschiedlichem Gewebe,
5a ein Beispiel einer benutzerdefinierten, ersten Transferfunktion für einen ersten Parameter,
5b ein Beispiel einer benutzerdefinierten, ersten Transferfunktion für einen zweiten Parameter,
5c eine Darstellung einer für alle Parameter gleichermaßen festgelegten Standard-Transferfunktion als zweite Transferfunktion.
In 1 ist das erfindungsgemäße Verfahren der besseren Übersichtlichkeit wegen nur am Beispiel einer Kombination von drei verschiedenen Parametern innerhalb einer zweidimensionalen Parameterkarte dargestellt. Es ist mit dem Verfahren jedoch problemlos möglich, eine beliebige Anzahl verschiedener Parameter in einer Parameterkarte zu kombinieren. Außerdem läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren ohne weiteres auch für Parameterkarten im dreidimensionalen Raum verwenden. Aufgrund der besseren Darstellbarkeit bezieht sich das Ausführungsbeispiel jedoch nur auf den zweidimensionalen Fall. Im Übrigen zeigt 1 das Verfahren jeweils nur für die Berechnung eines Farbwerts an einem bestimmten Ort, d. h. einem bestimmten Bildpixel der Parameterkarte, welcher hier durch die zwei Ortskoordinaten x und y repräsentiert wird. Das Verfahren wird zur Erzeugung der gesamten kombinierten Parameterkarte jeweils separat für jeden Ort x, y durchgeführt. In der Figur wird die Ortsabhängigkeit jeweils durch den Zusatz (x, y) angegeben. Nachfolgend wird jedoch wegen der kürzeren Schreibweise in der Regel auf diesen Zusatz verzichtet.
Die Eingangwerte sind jeweils die für die einzelnen Parameter ermittelten Signalwerte I₁, I₂, I_n. Diese Signalwerte I₁, I₂, I_n werden dann mittels speziell für den jeweiligen Parameter vom Benutzer definierter Transferfunktionen T₁, T₂, T_n in einen Farbwert RGB₁, RGB₂, RGB_n transferiert.
In einem weiteren Schritt werden dann die einzelnen Farbwerte RGB₁, RGB₂, RGB_n mittels einer Standard-Transferfunktion T_s in einen Farbcode-Intensitätswert Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n umgewandelt. Bei den Farbcode-Intensitätswerten Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n handelt es sich um skalare Werte zwischen 0 und 4095. Sie repräsentieren jeweils innerhalb dieses Wertebereichs den Farbwert RGB₁, RGB₂, RGB_n, der durch die Transformation des ursprünglichen Signalwerts I₁, I₂, I_n mittels der ersten Transferfunktion T₁, T₂, T_n erzeugt wurde.
Die Transferfunktionen T₁, T₂, T_n sind jeweils in Form einer Lookup-Table hinterlegt. Die Standard-Transferfunktion T_s wird ebenso durch eine Standard-Lookup-Table, welche beliebige RGB-Werte in einen skalaren Wert umwandelt, realisiert.
Die Verknüpfung der einzelnen Farbcode-Intensitätswerte Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n erfolgt dann mittels der Formel:
Hierbei ist I(x,y) die Signalintensität des Pixels in der Ergebniskarte, d. h. der kombinierten Parameterkarte, an der Position x, y. Die α_i sind beliebige Gewichtungskoeffizienten, welche typischerweise zwischen 0 und 1 liegen, und Ĩ_i(x,y) gibt den Farbcode-Intensitätswert für einen einzelnen Parameter i = 1 bis n an der Position x, y an.
In 1 ist diese Verknüpfung so dargestellt, dass zunächst in einem Schritt die einzelnen Farbcode-Intensitätswerte Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n jeweils mit den Gewichtungskoeffizienten α₁, α₂, α_n multipliziert werden. Anschließend erfolgt dann in dem Verknüpfungsschritt V die Aufsummierung der gewichteten Farbcode-Intensitätswerte und die Division durch die Summe der Gewichtungskoeffizienten α₁, α₂, α_n gemäß Formel (1). Als Ergebnis erhält man schließlich die Signalintensität I(x,y) des jeweiligen Pixels in der kombinierten Parameterkarte. Dieser wird dann zur Darstellung in der Karte an der Position x, y mittels einer üblichen Transferfunktion T_I, welche ebenfalls vom Benutzer definiert und in einer Lookup-Table hinterlegt werden kann, in einen Farbwert RGB(x,y) umgewandelt.
2 zeigt eine Bildaufnahmeeinrichtung 1, hier beispielsweise einen Kernspintomographen 1 zur Aufnahme von Schichtbildern eines Objekts O, hier eines Patienten. Der Kernspintomograph 1 wird von einer Steuereinheit 2 angesteuert.
Die Steuereinheit 2 wird hier im Wesentlichen von einem Rechner 2 gebildet, der geeignete Schnittstellen 19, 20 zum Anschluss an den Kernspintomographen 1 sowie eine Schnittstelle 7 an ein Terminal 3 zur Bedienung der Steuereinheit 2 durch einen Benutzer aufweist. Außerdem ist die Steuereinheit 2 mit einem Massenspeicher 21 zur Speicherung von Bildern, Transferfunktionen etc. ausgestattet. Der Speicher 21 ist hier innerhalb der Steuereinheit 2 angeordnet, er kann aber auch als externer Speicher über eine entsprechende Schnittstelle an den Rechner der Steuereinheit 2 angeschlossen sein.
Auf dem Rechner der Steuereinheit 2 ist zum einen geeignete Software zur Ansteuerung der Bildaufnahmeeinrichtung 1 implementiert, welche hier in Form eines Blocks 8 dargestellt ist. Mittels dieser Steuersoftware 8 kann ein Benutzer über das Terminal 3 die Bildaufnahmeeinrichtung 1 so ansteuern, dass die gewünschten Bilder erzeugt werden und beispielsweise eine Bildsequenz erzeugt wird, aus der dann die Werte für die einzelnen Parameter zur Erzeugung der Ausgangs-Parameterkarten extrahiert werden können.
Die erzeugten Bilddaten werden von der Bildaufnahmeeinrichtung 1 über die Schnittstelle 20 an ein Bilderzeugungs- Softwaremodul 9 übergeben, welches die Bilddaten zu einem Bild zusammensetzt und dieses beispielsweise über die Schnittstelle 7 auf einem Bildschirm 4 des Terminals 3 für den Benutzer ausgibt oder im Speicher 21 hinterlegt.
Außerdem weist die Steuereinheit 2 eine Bildauswerteeinrichtung 10 in Form eines auf dem Rechner implementierten Softwaremoduls auf. Diese umfasst wiederum ein erstes Parameterextraktionsmodul 11, welches aus den von dem Bilderzeugungsmodul 9 erzeugten Bildern die Parameter bzw. die Werte für die Parameter am jeweiligen Ort extrahiert und so eine Parameterkarte erzeugt. Alternativ können die Ausgangsbilder hierfür auch – anstatt direkt von dem Bilderzeugungsmodul 9 – aus dem Speicher 21 entnommen werden, in dem das Bilderzeugungsmodul 9 zuvor die betreffenden Bilder hinterlegt hat. Die im Parameterextraktionsmodul 9 erzeugten Parameterkarten, welche jeweils nur einen einzelnen Parameter darstellen, können dann ebenfalls direkt über die Schnittstelle 7 auf dem Bildschirm 4 des Terminals 3 angezeigt oder wieder im Speicher 21 hinterlegt werden.
Erfindungsgemäß weist die Bildauswerteeinrichtung 10 eine Parameterkombinationsvorrichtung 12 auf, welche die Daten aus den verschiedenen Parameterkarten zu einer kombinierten Parameterkarte verknüpft. Die Ausgangs-Parameterkarten können direkt von dem Parameterextraktionsmodul 11 übernommen oder aus dem Speicher 21 abgerufen werden. Auch bei der erfindungsgemäßen Parameterkombinationsvorrichtung 12 handelt es sich um eine Unterroutine der die Bildauswerteeinrichtung 10 bildenden Software. Diese Parameterkombinationsvorrichtung 12 weist als erste Komponente ein Transfermodul 14 auf, welches die ankommenden Daten der einzelnen Parameterkarten übernimmt und an jedem Ort (x, y) jeden der einzelnen Signalwerte I₁, I₂, I_n entsprechend der für den jeweiligen Parameter vorgegebenen ersten Transferfunktion T₁, T₂, T_n in einen Farbwert RGB₁, RGB₂, RGB_n umwandelt.
Die hierzu notwendigen Transferfunktion T₁, T₂, T_n erhält das erste Transfermodul 14 von einer Eingaberoutine 13, mit Hilfe derer der Benutzer über das Terminal 3 in der im Folgenden beschriebenen Methode die Transferfunktionen T₁, T₂, T_n festlegen kann. Diese Eingaberoutine 13 ist auch mit dem Speicher 21 verbunden, um bereits festgelegte Transferfunktionen zu hinterlegen oder abzurufen.
Die Farbwerte RGB₁, RGB₂, RGB_n werden dann an ein weiteres Transfermodul 15 übergeben, das gemäß einer Standard-Transferfunktion T_s die Farbwerte RGB₁, RGB₂, RGB_n in die Farbcode-Intensitätswerte Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n transferiert. Diese Daten werden dann in einer Verknüpfungseinheit 16, wieder in Form eines Softwaremoduls, übergeben, welche in einer Mittelwertberechnungseinheit 18 – hier ebenfalls in Form einer Unterroutine – den gewichteten Mittelwert gemäß Formel 1 berechnet. Die Gewichtungskoeffizienten α₁, α₂, α_n kann der Benutzer ebenfalls mit Hilfe des Terminals 3 über die Eingaberoutine 13 vorgeben.
In einem weiteren, dritten Transfermodul 17 werden schließlich für jeden Ort die kombinierten Intensitätswerte I in Farbwerte RGB umgewandelt, welche dann als Parameterkarte auf dem Bildschirm 4 des Terminals ausgegeben oder in dem Speicher 21 hinterlegt werden können.
Über das Terminal 3 können außerdem mittels der Schnittstelle 7 zu jedem Zeitpunkt bereits hinterlegte Bilder oder Parameterkarten aus dem Speicher 21 abgerufen werden.
Darüber hinaus weist der Rechner der Steuereinheit 2 natürlich auch alle weiteren Software- bzw. Hardwarekomponenten auf, die sich üblicherweise auf einem als Steuereinheit 2 dienenden Rechner befinden, beispielsweise ein Betriebssystem, ein oder mehrere Prozessoren, auf denen die dargestellten Programme ablaufen, sowie geeignete weitere Speicher und Zwischenspeicher. Ebenso kann der Rechner einen Anschluss an einen Drucker o. Ä. zur permanenten Ausgabe von erzeugten Bildern und/oder Parameterkarten aufweisen. Die genaue Ausgestaltung dieser Komponenten ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich. Die Komponenten sind daher der besseren Übersichtlichkeit wegen in 2 nicht dargestellt.
Die Definition der ersten Transferfunktionen T₁, T₂, T_n für die einzelnen Parameter sowie die Eingabe der Gewichtungskoeffizienten α₁, α₂, α_n erfolgt mittels einer grafischen Benutzeroberfläche G, welche auf dem Bildschirm 4 des Terminals 3 dargestellt wird. Ein Beispiel für eine solche grafische Benutzeroberfläche G ist in 3 gezeigt.
Die grafische Benutzeroberfläche G weist hier verschiedene Bedienbereiche B₁, B₂, B₃ auf, um die Gewichtungskoeffizienten α₁, α₂, α_n, und die Transferfunktionen T₁, T₂, T_n für drei verschiedene Parameter einzustellen. Ein weiterer Bedienbereich B₄ steht zur Verfügung, um die dritte Transferfunktion T einzustellen, anhand derer die Farbwerte RGB für die kombinierten Intensitätswerte I der Ergebiskarte, d. h. der kombinierten Parameterkarte, eingestellt werden.
Ganz links auf der grafischen Benutzeroberfläche befindet sich der erste Bedienbereich B₁, der in der linken Hälfte eine erste Skala 23 mit einem daneben befindlichen, simulierten Schieberegler 22 aufweist, über den der Gewichtungskoeffizient α₁ für den ersten Parameter eingestellt wird. Die Einstellung des Schiebereglers 22 erfolgt, indem mittels der Maus 6 ein Zeiger Z auf dem Schieberegler 22 bewegt wird und der Schieberegler 22 durch „Anklicken" mittels einer Maustaste aktiviert wird. Wird der Zeiger Z auf dem Schieberegler 22 dann bei gedrückter Maustaste vertikal verschoben, wird der dargestellte Schieberegler 22 entsprechend mit verstellt und dadurch der Gewichtungskoeffizient α₁ eingestellt. In einem Anzeigefenster 24 oberhalb des Schiebereglers 22 wird der aktuell eingestellte Gewichtungskoeffizient α₁ in % angezeigt. Alternativ ist es auch möglich, den Gewichtungskoeffizienten α₁ direkt über eine nummerische Eingabe an der Tastatur 5 festzulegen. Ebenso können auch hardwaremäßig echte Schieberegler, Drehregler o. Ä. vorgesehen sein, mit denen die Gewichtungskoeffizienten eingestellt werden können.
In der rechten Hälfte des ersten Bedienbereichs B₁ – rechts neben dem Schieberegler 22 – ist ein Farbverlauf F₁ zur Definition der ersten Transferfunktion T₁ für den ersten Parameter dargestellt. Rechts daneben befindet sich eine Skala für den Wertebereich W₁, in dem die Signalwerte des betreffenden Parameters liegen. In diesem Ausführungsbeispiel läuft der Wertebereich von 0 bis 300%. Die Skala des Wertebereichs W₁ ist in diesem Ausführungsbeispiel fest eingestellt. Der Wertebereich kann z. B. vom Benutzer nummerisch über die Tastatur 5 vorgegeben werden.
Den Farbverlauf F₁ kann der Benutzer mit Hilfe der Maus 6 und des Mauszeigers Z modifizieren. Der Farbverlauf F₁ läuft hier von unten über einen blauen Farbbereich bl durch einen grünen Farbbereich gr und einen gelben Farbbereich gl in einen orangefarbenen Farbbereich or. An den in diesem Ausführungsbeispiel durch schwarze Balken dargestellten Grenzlinien T zwischen den einzelnen Farbbereichen bl, gr, gl, or kann der Benutzer mittels des Mauszeigers Z die Breiten der einzelnen Farbbereiche bl, gr, gl, or verstellen, indem er den Zeiger Z auf oder in die Nähe der jeweiligen Grenzlinie T fährt und bei gedrückter Maustaste dann den Zeiger Z vertikal verfährt und somit die Grenzlinien T verschiebt. In gleicher Weise kann auch die gesamte Farbskala in ihrer absoluten Länge verändert werden. Mittels des Mauszeigers Z lässt sich außerdem der Farbverlauf F₁ auch ohne eine Veränderung der relativen Verhältnisse der einzelnen Farbbereiche bl, gr, gl, or untereinander parallel zu dem daneben liegenden Wertebereich W₁ verschieben.
Über eine entsprechende Eingabe mittels der Tastatur lässt sich der Farbverlauf F₁ auch um 180° drehen, so dass bei spielsweise der Farbverlauf F₁ unten einen roten Bereich aufweist und dann nach oben ins Blau bzw. Schwarz verläuft. Die Kennzeichnung der Grenzlinie T durch schwarze Striche ist bei einer realen grafischen Benutzeroberfläche auf einem Terminal nicht unbedingt nötig. Sie sind in 3 lediglich zu Anschauungszwecken eingezeichnet.
Von der Eingaberoutine 13 wird eine Verschiebung der Grenzlinien T zwischen den einzelnen Farbbereichen bl, gr, gl, or als eine vom Benutzer festgelegte Zuordnung der an den Grenzlinien T liegenden Farbwerte zu bestimmten Signalwerten des betreffenden Parameters erfasst. Die zwischen diesen zugeordneten Farbwert-/Signalwert-Paaren liegenden weiteren Farbwerte bzw. Signalwerte werden automatisch beispielsweise mittels eines Interpolationsverfahrens einander passend zugeordnet. Für den Benutzer sieht dies so aus, als wenn er die einzelnen Farbbereiche mit Hilfe der Maus und des Zeigers beliebig stauchen, ausdehnen und verschieben kann.

An den ersten Bedienbereich B₁ schließt sich dann rechts ein weiterer Bedienbereich B₂ für den zweiten Parameter an. Auch dieser Bedienbereich B₂ weist in der linken Hälfte eine Skala 23 mit einem rechts daneben liegenden simulierten Schiebeschalter 22 und einem darüber befindlichen Anzeigebereich 24 auf. Mit diesen Elementen wird der Gewichtungskoeffizient α₁ für den zweiten Parameter eingestellt. In der rechten Hälfte dieses Bedienbereichs B₂ befindet sich wiederum ein Farbverlauf F₂ mit einem Wertebereich W₂ für die Definition der ersten Transferfunktion T₂ für den zweiten Parameter. Hier weist zum Beispiel der Farbverlauf F₂ – in umgekehrter Richtung zu dem Farbverlauf F₁ für den ersten Parameter – unten zunächst einen roten Farbbereich ro auf und verläuft dann über einen orangen or Farbbereich in einen gelben Farbbereich ge und dann weiter in einen grünen Farbbereich gr, in einen blauen Farbbereich bl sowie schließlich in einen schwarzen Farbbereich sw. Der Wertebereich W₂ für den zweiten Parameter verläuft von ca. –70% bis +70%.

An den Bedienbereich B₂für den zweiten Parameter schließt sich dann ein weiterer Bedienbereich B₂ der grafischen Benutzeroberfläche G an, welcher wiederum eine Skala mit einem Schiebeschalter zur Einstellung des Gewichtungskoeffizienten für den dritten Parameter sowie einen weiteren Farbverlauf und einen Wertebereich zur Erstellung der ersten Transferfunktion für einen dritten Parameter aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einstellung so, dass nur zwei Parameter miteinander kombiniert werden und daher die Einstellungen im dritten Bedienbereich B₃ keine Auswirkungen haben.

Ganz rechts befindet sich schließlich ein weiterer Bedienbereich B₄ mit einem Farbverlauf, über den der Benutzer die dritte Transferfunktion T definieren kann. Dies erfolgt wie bei den anderen Farbverläufen F₁, F₂ durch Modifizierung der einzelnen Farbbereiche sw, bl, gr, gl, or, ro mittels des Mauszeigers Z.

Die grafische Benutzeroberfläche G kann prinzipiell auch erheblich mehr Bedienbereiche aufweisen, um mehr als drei verschiedene Parameterkarten zu kombinieren.

Ein typisches Anwendungsbeispiel für eine Nutzung der Erfindung ist eine kontrastmittelunterstützte Magnetresonanz-Brustbildgebung. Bei einer solchen Untersuchung lassen sich gut- und bösartige Läsionen durch die Form des zeitlichen Intensitätsverlaufs, welcher die Kontrastmittelkonzentration im Gewebe an einem bestimmten Ort angibt, differenzieren.

Hierbei spielen zwei Parameter eine Rolle. Der erste Parameter ist die Höhe des relativen Signalanstiegs in einer frühen Phase, d. h. beispielsweise in den ersten ein bis zwei Minuten nach der Kontrastmittelgabe. Dieser Parameter gibt Auskunft darüber, wie schnell sich das Konstrastmittel in dem untersuchten Gewebe an dem betreffenden Ort anreichert. Der zweite Parameter ist die relative Signaländerung in der spä teren Phase, d. h. beispielsweise fünf bis sieben Minuten nach der Kontrastmittelgabe.

Die 4 zeigt ein Diagramm mit drei typischen Signalverläufen. Der erste Signalverlauf a zeigt einen relativ schwachen Anstieg des Signals in der ersten Phase P₁ sowie einen weiteren Signalanstieg – wenn auch etwas geringer als in der ersten Phase P₁ – in der zweiten Phase P₂. Einen solchen Signalverlauf a erhält man bei sehr sicher gutartigen Läsionen. Der zweite Signalverlauf b zeigt in der frühen Phase P₁ einen stärkeren Signalanstieg als der gutartige Signalverlauf a und in der zweiten Phase P₂ ein fast konstantes Signal. Hierbei handelt es sich um eine wahrscheinlich bösartige Läsion. Der dritte Signalverlauf c tritt dagegen bei sehr sicher bösartigen Läsionen auf. Hier zeigt sich in der frühen Phase P₁ der stärkste Signalanstieg und anschließend ein relativ starker Signalabfall in der zweiten Phase P₂.

Um den Kurvenverlauf für eine Diagnose zu charakterisieren, werden in der Regel zwei Parameterkarten erzeugt. Bei einer der Parameterkarten ist die Signalintensität proportional zur Höhe des relativen Signalanstiegs in der ersten Phase P₁. Bei der zweiten Parameterkarte ist die Signalintensität proportional zum Signalabfall in der zweiten Phase P₂. Nur an den Stellen, wo in beiden Karten hohe Werte auftreten, ist sicher von einer bösartigen Läsion auszugehen. Dies wird herkömmlich durch einen optischen Vergleich der Parameterkarten festgestellt.

Durch die Erfindung wird aus beiden Parameterkarten eine kombinierte Parameterkarte errechnet, in der eine hohe Signalintensität direkt mit dem Kurvenverlauf korreliert. Hierzu werden die parameterabhängigen ersten Transferfunktionen T₁, T₂ entsprechend so eingestellt, dass ein hoher Anstieg in der ersten Phase P₁ einem bestimmten Farbbereich, beispielsweise Orange oder Rot, zugeordnet wird, wogegen ein geringer Anstieg in der ersten Phase eher in einem blauen oder grünen Farbbereich liegt. Dies ist zum Beispiel mit der Einstellung möglich, wie sie in 3 für den ersten Parameter mit Hilfe des ersten Farbverlaufs F₁ und des daneben liegenden Wertebereichs W₁ gezeigt ist. Die zugehörige Transferfunktion ist in 5a dargestellt. Bis zu einem bestimmten mittleren Signalwert, hier normiert auf die Werte 0 bis 4095, wird der Signalwert in einen blauen Farbwert umgewandelt. Oberhalb dieses mittleren Werts steigt die Transferfunktion T₁ linear bis zum roten Bereich an.

Für den zweiten Parameter, d. h. den Signalanstieg bzw. -abfall in der Spätphase P₂ ist die Einstellung in 3 so gewählt, dass eine starke negative Veränderung (hier also im Wertebereich W₂ unterhalb von –50%) mit einem roten Farbbereich korreliert ist, da ein starker Signalabfall in der zweiten Phase P₂ auf eine bösartige Läsion hinweist, genau wie ein besonders starker Signalanstieg in der frühen Phase P₁. Ein Signalanstieg in der späten Phase P₂ liegt, da dieser auf eine gutartige Läsion hinweist, dagegen eher im blauen oder schwarzen Bereich. Die Einstellung des Farbverlaufs F₂ und des Wertebereichs W₂ in 3 erzeugt eine Transferfunktion T₂ für den zweiten Parameter, wie sie in 5b dargestellt ist. Auch hier ist wieder der Farbwert über einem normierten Signalwert zwischen 0 und 4095 dargestellt.

Die Gewichtungskoeffizienten α₁, α₂ sind bei dem in 3 dargestellten Beispiel auf 63% für den ersten Parameter und 32% für den zweiten Parameter eingestellt. Die Einstellung dieses Gewichtungskoeffizienten α₁, α₂ liegt im Ermessen des Untersuchungspersonals und hängt bei dem genannten Beispiel von der unterschiedlichen „Schule" des Untersuchungspersonals ab. So werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel u. U. einige Nutzer beide Parameter gleichmäßig wichten, d. h. es wird für beide Parameter ein Gewichtungskoeffizient von 0,5 eingestellt, wogegen andere Benutzer den zweiten Parameter, d. h. den Abfall in der späten Phase als wichtiger erachten und daher diesen Parameter mit einem höheren Gewichtungskoeffizienten versehen als den ersten Parameter.

5c zeigt schließlich eine mögliche Standard-Transferfunktion T_s zur Rücktransferierung der Farbwerte RGB₁, RGB₂, RGB_n der einzelnen Parameter in die farbcodierten Intensitätswerte Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n. Mit dieser Transferfunktion wird einfach eine lineare Transformation der Farbwerte, ausgehend von roten Werten über gelbe und grüne bis zu blauen Werten, auf einen Intensitätswert zwischen 0 und 4095 durchgeführt.

Durch die Erfindung ist es möglich, aus einer beliebigen Anzahl von Parametern sehr schnell eine Ergebniskarte zu errechnen, mit Hilfe derer eine sichere Diagnose möglich ist. Hierbei ist es insbesondere auch möglich, die Gewichtung der einzelnen Parameter sowie der Einstellungen der Transferfunktionen einmalig festzulegen und für weitere Untersuchungen der gleichen Art vorzugeben. So wird der Einfluss von subjektiven Eindrücken des Untersuchungspersonals reduziert und ein objektives Kriterium bei der Mischung der Parameter festgelegt. Daher können über eine Vielzahl von Untersuchungen sowie die daraus resultierten Erfahrungen die Bewertungsergebnisse letztlich unabhängiger von den individuellen Erfahrungen des betreffenden Nutzers, sicherer und genauer werden.

Claims

Verfahren zur Erzeugung einer kombinierten Parameterkarte aus mehreren einzelnen, die Werte von verschiedenen Parametern in Abhängigkeit vom Ort (x, y) enthaltenden Ausgangs-Parameterkarten, bei welchem für jeden Ort (x, y) zunächst für jede der Ausgangs-Parameterkarten der am betreffenden Ort (x, y) vorliegende Signalwert (I₁, I₂, I_n) des Parameters gemäß einer für den jeweiligen Parameter bestimmten ersten Transferfunktion (T₁, T₂, T_n) in einen ersten Farbwert (RGB₁, RGB₂, RGB_n) umgewandelt wird, anschließend dieser erste Farbwert (RGB₁, RGB₂, RGB_n) jeweils anhand einer zweiten Transferfunktion (T_s) in einen Farbcode-Intensitätswert (Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n) umgewandelt wird, dann jeweils die Farbcode-Intensitätswerte (Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n) der einzelnen Parameter zu einem kombinierten Intensitätswert (I) verknüpft werden, und schließlich der kombinierte Intensitätswert (I) mittels einer dritten Transferfunktion (T_I) in einen Farbwert (RGB) an dem betreffenden Ort (x, y) in der Parameterkarte umgewandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Umwandlung des ersten Farbwerts (RGB₁, RGB₂, RGB_n) in einen Farbcode-Intensitätswert (Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n) jeweils eine für alle Parameter gemeinsame zweite Transferfunktion (T_s) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknüpfung (V) der Farbcode-Intensitätswerte (Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n) der einzelnen Parameter zu einem kombinierten Intensitätswert (I) eine Mittelwertbildung aus den Farbcode-Intensitätswerten (Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n) der einzelnen Parameter umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verknüpfung (V) die Farbcode-Intensitätswerte (Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n) der einzelnen Parameter mit einem für den betreffenden Parameter festgelegten Gewichtungskoeffizienten (α₁, α₂, α_n) gewichtet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung einer ersten Transferfunktion (T₁, T₂, T_n) eines Parameters jedem Signalwert innerhalb eines Wertebereichs des betreffenden Parameters ein Farbwert zugeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmten Signalwerten bestimmte Farbwerte zugeordnet werden und die Zuordnung der zwischen den bestimmten Signalwerten liegenden weiteren Signalwerte und der zwischen den bestimmten Farbwerten liegenden weiteren Farbwerte zueinander automatisch erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung der zwischen den bestimmten Signalwerten liegenden Signalwerte und der zwischen den bestimmten Farbwerten liegenden Farbwerte zueinander mittels eines Interpolationsverfahrens erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Transferfunktion (T₁, T₂, T_n) abschnittsweise definiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung der Farbwerte zu den Signalwerten innerhalb des Wertebereichs mittels einer grafischen Benutzeroberfläche (G) erfolgt, mit Hilfe derer ein Benutzer den Werten eines auf der Benutzeroberfläche (G) angezeigten Wertebereichs (W₁, W₂) des Parameters Farben eines ebenfalls auf der Benutzeroberfläche dargestellten Farbverlaufs (F₁, F₂) zuordnet.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der dargestellte Farbverlauf (F₁, F₂) durch mehrere Farbbe reiche (sw, bl, gr, or, ro) hindurch verläuft und einem angezeigten Wertebereich abschnittsweise die Bereiche (sw, bl, gr, or, ro) des Farbverlaufs (F₁, F₂) zugeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der angezeigte Wertebereich (W₁, W₂) und/oder der dargestellte Farbverlauf (F₁, F₂) durch den Benutzer zumindest abschnittsweise modifizierbar sind.
Vorrichtung (12) zur Erzeugung einer kombinierten Parameterkarte aus mehreren einzelnen, die Werte von verschiedenen Parametern in Abhängigkeit vom Ort (x, y) enthaltenden Ausgangs-Parameterkarten, mit folgenden Komponenten: – Mittel (11, 21) zum Empfang und/oder zum Abruf der Ausgangs-Parameterkarten der einzelnen Parameter aus einem Speicher (21), – Transfermittel (14), um für jeden Ort (x, y) für jede der Ausgangs-Parameterkarten den am betreffenden Ort (x, y) vorliegenden Signalwert (I₁, I₂, I_n) des Parameters gemäß einer für den jeweiligen Parameter bestimmten ersten Transferfunktion (T₁, T₂, T_n) in einen ersten Farbwert (RGB₁, RGB₁, RGB_n) umzuwandeln, – Transfermittel (15) , um für jeden Ort (x, y) für jede der Ausgangs-Parameterkarten den ersten Farbwert (RGB₁, RGB₂, RGB_n) jeweils anhand einer zweiten Transferfunktion (T_s) in einen Farbcode-Intensitätswert (Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n) umzuwandeln, – eine Verknüpfungseinheit (16), um für jeden Ort (x, y) jeweils die Farbcode-Intensitätswerte (Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n) der einzelnen Ausgangs-Parameterkarten zu einem kombinierten Intensitätswert (I) zu verknüpfen, – Transfermittel (17), um für jeden Ort (x, y) den kombinierten Intensitätswert (I) mittels einer dritten Transferfunktion (T_I) in einen Farbwert (RGB) umzuwandeln, – Mittel (4, 21) zur Ausgabe und/oder Speicherung der kombinierten Parameterkarte.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfermittel (15) derart ausgebildet sind, dass sie zur Umwandlung der jeweils ersten Farbwerte (RGB₁, RGB₂, RGB_n) in die Farbcode-Intensitätswerte (Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n) eine für alle Ausgangs-Parameterkarten gemeinsame zweite Transferfunktion (T_s) verwenden.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknüpfungseinheit (16) eine Berechnungseinheit (18) zur Bildung eines Mittelwerts aus den Farbcode-Intensitätswerten (Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n) der einzelnen Parameter am jeweiligen Ort (x, y) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknüpfungseinheit (16) Mittel zur Wichtung der Farbcode-Intensitätswerte (Ĩ₁, Ĩ₂, Ĩ_n) der einzelnen Parameter am jeweiligen Ort (x,y) mit einem für den betreffenden Parameter festgelegten Gewichtungskoeffizienten (α₁, α₂, α_n) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch Zuordnungsmittel (13, 3, G, Z, F₁, W₁, F₂, W₂) , um zur Bestimmung einer ersten Transferfunktion (T₁, T₂, T_n) für einen bestimmten Parameter jedem Signalwert innerhalb eines Wertebereichs (W₁, W₂) des betreffenden Parameters einen Farbwert zuzuordnen.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnungsmittel (13, 3, G, Z, F₁, W₁, F₂, W₂) Eingabemittel (5, 6, G, Z) zur Zuordnung bestimmter Signalwerte zu bestimmten Farbwerten aufweisen und Mittel aufweisen, um automatisch die zwischen den bestimmten Signalwerten liegenden Signalwerte und die zwischen den bestimmten Farbwerten liegenden Farbwerte einander zuzuordnen.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnungsmittel eine grafische Benutzeroberfläche (G) zur Anzeige eines Wertebereichs (W₁, W₂) des Parameters und zur Darstellung eines Farbverlaufs (F₁, F₂) sowie Eingabemittel (5, 6, G, Z) zur Zuordnung der Werte des angezeigten Wertebereichs (W₁, W₂) zu den Farben des dargestellten Farbverlaufs (F₁, F₂) umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der dargestellte Farbverlauf (F₁, F₂) durch mehrere Farbbereiche (sw, bl, gr, ge, or, ro) hindurch verläuft und die Eingabemittel (5, 6, G, Z) derart ausgebildet sind, dass einem angezeigten Wertebereich (W₁, W₂) abschnittsweise die Farbbereiche (sw, bl, gr, ge, or, ro) des Farbverlaufs (F₁, F₂) zugeordnet werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabemittel (5, 6, G, Z) zur Zuordnung der Werte des angezeigten Wertebereichs (W₁, W₂) zu den Farben des dargestellten Farbverlaufs (F₁, F₂) Mittel aufweisen, um zumindest abschnittsweise den Wertebereich (W₁, W₂) und/oder den Farbverlauf (F₁, F₂) zu modifizieren.
Bildauswerteeinrichtung (10) mit Mitteln (11) zur Erzeugung von Parameterkarten aus einer Anzahl von mittels eines bildgebenden Untersuchungsverfahrens erzeugten Bildern eines Untersuchungsobjekts (O) und mit einer Vorrichtung (12) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 20.
Bildaufnahmeeinrichtung (1) zur Erzeugung von Bildern eines Untersuchungsobjekts mittels eines bildgebenden Untersuchungsverfahrens, welche eine Bildauswerteeinrichtung (10) nach Anspruch 21 umfasst.