DE10355617A1

DE10355617A1 - Presentation device for three dimensional image data, especially for use with medical diagnostic data, has a three dimensional monitor for presenting a volume image in voxel graphics and also a manual input and command device

Info

Publication number: DE10355617A1
Application number: DE2003155617
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ackermann; Rainer Kuth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-07-07

Abstract

Device for processing presentation of image data has a computer unit (2), a 3D monitor (3) and a manual input device for input of image adjusting commands. Presented on the monitor is a 3D volume image in the form of voxel graphics. The manual input device is used to move a marker within the volume image.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung und Darstellung von Bilddaten, umfassend eine Recheneinrichtung, einem der Bilddarstellung dienenden Monitor und eine mit der Recheneinrichtung kommunizierende manuelle bewegbare Eingabeeinrichtung zur Eingabe von die Bilddarstellung beeinflussenden Befehlen.The The invention relates to a device for processing and display of image data comprising a computing device, one of the image representation serving monitor and communicating with the computing device manual movable input device for input of the image representation influencing Command.

Zunehmend kommen insbesondere im Bereich der medizinischen Anwendungsgebiete Techniken zum Einsatz, die die Erfassung von mittels einer Untersuchungsmodalität wie beispielsweise einer Magnetresonanzanlage, einer Computertomographieanlage, einer Röntgenanlage oder einer Ultraschallanlage aufnehmbaren dreidimensionalen Datensätzen ermöglichen. Anhand dieser dreidimensionalen Datensätze ist es möglich, ein dreidimensionales Volumenbild des Untersuchungsgebietes zu rekonstruieren. Die bekannten Aufnahmeverfahren haben gemeinsam, dass sie zweidimensionale Einzelprojektionsbilder liefern, die zur Erzeugung des dreidimensionalen Datensatzes miteinander kombiniert werden. Die zweidimensionalen Produktionsbilder bestehen aus einer Messwertmatrix, vorgegeben vom Bildaufnahmeelement, also beispielsweise einem digitalen Festkörperdetektor, der z.B. einfallende Röntgenstrahlung ermittelt. Die 2D-Daten werden zur Erzeugung des dreidimensionalen Datensatzes bzw. des dreidimensionalen Rekonstruktionsbilds zu einer dreidimensionalen Matrix verbunden, bei der jedes Matrixelement, auch Voxel genannt, den jeweiligen Voxelwert aus dem bildgebenden Verfahren als Mittelwert für ein Volumenelement bzw. Voxel angibt.Increasingly come especially in the field of medical applications Techniques used to detect by means of an examination modality such as a magnetic resonance system, a computed tomography system, a X-ray system or allow ultrasound system recordable three-dimensional data sets. On the basis of these three-dimensional data records, it is possible to Reconstruct three-dimensional volume image of the study area. The known recording methods have in common that they are two-dimensional Provide individual projection images that are used to generate the three-dimensional image Record are combined with each other. The two-dimensional Production images consist of a measured value matrix, specified by Image capture element, such as a digital solid state detector, the e.g. incident X-rays determined. The 2D data be to generate the three-dimensional data set or the three-dimensional reconstruction image to a three-dimensional Matrix, in which each matrix element, also called voxel, the respective voxel value from the imaging method as the mean value for a Indicates volume element or voxel.

Die Darstellung eines dreidimensionalen Rekonstruktionsvolumens erfolgt dabei stets an einem zweidimensionalen Monitor, der keine Tiefendarstellung ermöglicht. Der Betrachter erhält zwar aufgrund perspektivischer Darstellung oder MIP- Darstellung (MIP = maximum intensity projection) des Volumens einen gewissen Eindruck von den räumlichen Gegebenheiten des Volumens, gleichwohl entspricht die tatsächliche Darstellung, wie sie sich dem Arzt präsentiert, nicht dem realen Volumen. Zwar hat der Arzt die Möglichkeit, über die Eingabeeinrichtung, z.B. eine übliche Maus, ein Touchpad oder einen Joystick die Darstellung zu verändern, beispielsweise zu drehen oder dergleichen (multiplanare Rekonstruktion). Gleichwohl kann hierüber lediglich eine Änderung der zweidimensionalen Darstellung erreicht werden, d.h. der Arzt kann das Volumen aus einem anderen Blickwinkel oder ähnlichem betrachten, am fehlenden Tiefeneindruck ändert sich jedoch nichts. Die vom realen Aussehen des Volumens abweichende Darstellung kann dazu führen, dass mitunter bestimmte Strukturen darstellungsbedingt nicht oder nicht hinreichend deutlich abgebildet werden etc. Insgesamt ergeben sich für den Arzt aufgrund dieser Darstellung mitunter Schwierigkeiten, die Darstellung insbesondere in diagnostischer Sicht auszuwerten.The Representation of a three-dimensional reconstruction volume is done always on a two-dimensional monitor, which is not a depth representation allows. The viewer receives although due to perspective view or MIP representation (MIP = maximum intensity projection) of the volume a certain impression from the spatial Circumstances of the volume, nevertheless the actual corresponds Representation as presented to the doctor, not the real one Volume. Although the doctor has the option of Input device, e.g. a common one Mouse, a touchpad or a joystick to change the appearance, for example to rotate or the like (multiplanar reconstruction). nevertheless can over here only a change of two-dimensional representation can be achieved, i. the doctor can looking at the volume from another angle or the like, missing Depth impression changes but nothing. The representation deviating from the real appearance of the volume can lead to, that certain structures may or may not be displayed be shown sufficiently clearly, etc. Overall arise for the Physician due to this representation sometimes difficulties, the representation in particular to evaluate in a diagnostic view.

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die eine Darstellung eines Volumenbilds und dessen Veränderbarkeit ermöglicht, und die dem Arzt eine effektivere Interpretation und Analyse der gezeigte Darstellung ermöglicht.Of the The invention is thus based on the problem of specifying a device the one representation of a volume image and its variability allows and giving the doctor a more effective interpretation and analysis of shown representation allows.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Monitor ein 3D-Monitor ist, an dem ein dreidimensionales Volumenbild in Form einer Voxelgrafik darstellbar ist, wobei über die Eingabeeinrichtung eine am 3D-Monitor darstellbare Markierung im Volumenbild räumlich beliebig bewegbar ist.to solution This problem is in a device of the aforementioned Art provided according to the invention, that the monitor is a 3D monitor, where a three-dimensional Volume image in the form of a voxel graphics can be displayed, via the input device a markable on the 3D monitor mark in the volume image spatially arbitrary is movable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht zum einen die Integration eines 3D-Monitors, also eines dreidimensionalen Monitors vor, der eine tatsächliche dreidimensionale Bilddarstellung eines Volumens, also auch eine in die dritte Dimension laufende Tiefendarstellung ermöglicht. Solche 3D-Monitore sind bekannt. Echte 3D-Monitore sind dadurch gekennzeichnet, dass sie dem linken und rechten Auge des Betrachters kontinuierlich verschiedene Bilder darbieten. Bei einem Monitortyp ist eine sogenannte "Shutter-Brille" zu verwenden, die wechselweise mit relativ hoher Frequenz Filter vor das eine oder andere Auge schiebt, um so den dreidimensionalen Eindruck bzw. die Tiefendarstellung zu geben. Auch ist ein Monitortyp bekannt, bei dem frontseitig eine die Tiefenwirkung erzeugende Ebene vorgeschalten ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt nun die Volumenbilddarstellung in Form einer Voxelgrafik und nicht wie bei bekannten 2D-Monitoren in Form einer Vektorgrafik. Das heißt, das Volumenbild besteht aus einer dreidimensionalen Voxelmatrix bestehend aus einer beliebigen Voxelanzahl in x-, y- und z-Richtung des Volumenbilds. Jedes einzelne Voxel hat einen bestimmten Bild- oder Informationsgehalt. Weiterhin sieht die erfindungsgemäße Vorrichtung die Verwendung einer Eingabeeinrichtung vor, die eine Markierung ähnlich dem bei 2D-Monitoren bekannten Cursor beliebig im Volumen bewegen kann. Hierüber wird dem Anwender vorteilhaft die Möglichkeit gegeben, sich nicht nur wie bisher zweidimensional mit dem Cursor zu bewegen, vielmehr hat er nun die Möglichkeit, den Cursor im gesamten Volumen dreidimensional bewegen und jeden beliebigen Punkt "anfahren" zu können, um auf Basis der beliebigen Positionierbarkeit der Markierung im Volumen Befehle geben zu können.The inventive device sees the integration of a 3D monitor, ie a three-dimensional one Monitor that is an actual three-dimensional image representation of a volume, including a into the third dimension running depth representation allows. Such 3D monitors are known. Real 3D monitors are through characterized in that they are the left and right eye of the viewer continuously show different pictures. For a monitor type is a so-called "shutter glasses" to use that alternately with relatively high frequency filter in front of the one or other eye pushes, so the three-dimensional impression or the Give depth representation. Also, a monitor type is known at upstream of the front of the depth effect generating plane is. In the device according to the invention Now the volume image representation takes place in the form of a voxel graphic and unlike known 2D monitors in the form of a vector graphic. This means, the volume image consists of a three-dimensional voxel matrix consisting of any voxel number in the x, y and z directions of the volume image. Every single voxel has a specific image or information content. Furthermore, the device according to the invention sees the use of an input device that has a mark similar to the one In 2D monitors known cursor can move arbitrarily in volume. About this is advantageous to the user the possibility given, not only as previously two-dimensional with the cursor rather, he now has the ability to move the cursor throughout Move volume three-dimensionally and "approach" any point to based on the random positioning of the marking in the volume To be able to give orders.

Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung also die tatsächliche dreidimensionale Volumendarstellung, so dass der Arzt eine reale 3D-Ansicht des Untersuchungsvolumens erhält, wie er auch unter Verwendung der erfindungsgemäßen Eingabeeinrichtung die Möglichkeit hat, sich quasi beliebig im Volumen zu "bewegen". Die Eingabeeinrichtung selbst ist zweckmäßigerweise manuell im Raum bewegbar, wobei Mittel zum Erfassen der räumlichen Bewegung vorgesehen sind. Diese Mittel können eine oder mehrere an der Eingabeeinrichtung angeordnete Marker und eine die Position des oder der Marker in einem geeigneten Koordinatensystem umfassende Erfassungsein richtung umfassen. Solche "Navigationssysteme" sind bekannt. Sie ermöglichen die Erfassung der Position eines Gegenstandes in einem spezifischen, der Erfassungseinrichtung zugrunde liegenden Koordinatensystem. Denkbar sind in der Regel elektromagnetische Spulen als Markierungen und ähnliches. Über die kontinuierliche Erfassung der Bewegung der Eingabeeinrichtung im Raum kann dann aufgrund der Registrierung des Koordinatensystems der Erfassungseinrichtung mit dem Koordinatensystem der Bilddarstellung am Monitor die Markierung entsprechend bewegt werden.All in all allows the device according to the invention So the actual Three-dimensional volume rendering, giving the doctor a real 3D view of the examination volume, as he also using the input device according to the invention the possibility has to "move" almost arbitrarily in volume. The input device itself is expediently manually movable in space, with means for detecting the spatial Movement are provided. These funds may include one or more at the Input device arranged marker and one the position of or the marker in a suitable coordinate system comprehensive Detektorsein direction include. Such "navigation systems" are known. they allow the detection of the position of an object in a specific, the detection device underlying the coordinate system. Conceivable are usually electromagnetic coils as markers and the like. About the continuous detection of the movement of the input device in the Space can then be due to the registration of the coordinate system the detection device with the coordinate system of the image representation on Monitor the mark be moved accordingly.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass die Recheneinrichtung zum Verändern des Volumenbilds in Abhängigkeit einer oder mehrerer Bildinformationen eines Voxels, das mittels der Eingabeeinrichtung über die Markierung auswählbar ist, ausgebildet ist. Wie beschrieben handelt es sich bei der 3D-Volumendarstellung um ein Voxelbild, wobei jedes Voxel einen voxelspezifischen Bildinformationsgehalt hat. Nach der beschriebenen Erfindungsausgestaltung besteht nun die Möglichkeit, durch Selektion eines Voxels, das mittels der Markierung "angefahren" wird, das Volumenbild in Abhängigkeit der Voxelinformation zu verändern. Die Voxelinformation kann dabei beliebiger Natur sein. Beispielsweise kann es sich dabei um den Grauwert des Voxels handeln. Denkbar ist aber auch jede andere Bildinformation oder jede andere Bildparameter, der einem Voxel spezifisch zugeordnet oder diesem zu Eigen ist. Dies hängt letztlich auch von der der Aufnahme des 3D-Datensatzes dienenden Untersuchungsmodalität ab. Diese Bildparameter können beispielsweise sein:A sees particularly advantageous development of the inventive concept in that the computing device for changing the volume image in dependence one or more image information of a voxel using the input device via the mark selectable is, is educated. As described, it is the 3D volume rendering around a voxel image, each voxel having a voxel-specific image information content Has. After the invention described embodiment is now the possibility, by selection of a voxel, which is "approached" by the mark, the volume image dependent on to change the voxel information. The voxel information can be arbitrary nature. For example it can be the gray value of the voxel. It is conceivable but also any other image information or any other image parameters, which is specifically associated with or associated with a voxel. This depends ultimately also of the recording of the 3D data record serving examination modality from. These image parameters can for example:

Magnetresonanz:magnetic:

T1 value (time constant for the construction time of the longitudinal magnetization after administration of an RF pulse)
T2 value (time constant for the degradation time of the transverse magnetization after administration of an RF pulse)
T2 * (effective time constant with which the spin echo signal decreases)
fat value
Water value, the aforesaid values before or after contrast administration, signals of different isotopes, inter alia 3 He, 23 Na, 31 P, 13 C.

Computertomographie:Computed Tomography:

Signal at high acceleration voltage
Signal at low acceleration voltage

Ultraschall:Ultrasonic:

Signals at different frequencies.

Diese Aufzählung der Bildinformationen bzw. Bildparameter eines Voxels ist nicht abschließend.These enumeration the image information or image parameters of a voxel is not finally.

Wie beschrieben besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, die Bildveränderung in Abhängigkeit des Bild- oder Informationsgehalts eines ausgewählten Voxels vorzunehmen. Diese Art der Veränderung kann auf unterschiedlichste Weise erfolgen. Eine Möglichkeit ist, die Recheneinrichtung zum voxelweisen Verändern des Volumenbilds nach Auswahl eines "Basisvoxels" derart auszubilden, dass alle Voxel mit dergleichen oder einer ähnlichen der Veränderung zugrunde liegenden Bildinformation, insbesondere mit dem gleichen Grauwert verändert werden. Je nach gewählter Veränderungsart werden also nach dieser Erfindungsausgestaltung alle hinsichtlich der definierten Bildinformation gleichen oder sehr ähnlichen Voxel gemeinsam verändert. Handelt es sich bei dem Volumenbild beispielsweise um eine Kopfaufnahme, so kann beispielsweise ein Voxel im Bereich des Schädels definiert werden. Nach dieser Erfindungsausgestaltung ist es dann möglich, alle gleichen oder ähnlichen Voxel beispielsweise zu entfernen, so dass z.B. der Schädel oder die Schädeldecke (gegebenenfalls nach Bestimmung geometrischer bzw. lokaler Grenzen) entfernt werden und man quasi in den geöffneten Schädel "blicken" kann. Gleichermaßen ist es denkbar, ein Organ auf diese Weise zu entfernen etc. Dabei ist festzuhalten, dass keine Identität hinsichtlich der definierten, der Veränderung zugrunde liegenden Bildinformation (dies kann der Bediener beispielsweise dadurch vornehmen, dass ihm vor Beginn der Veränderung eine Tabelle angezeigt wird, in der er den der Veränderung zugrunde liegenden Parameter auswählen kann) gegeben sein muss, vielmehr kann um den gewählten Bildinformation ein vorgegebenes oder vom Benutzer definierbares Intervall gelegt werden, so dass alle Voxel der Veränderung zugrunde liegen, die einen Bildparameter, der im gewählten Intervall liegt, aufweisen.As described according to the invention the possibility of image change depending on the Image or information content of a selected voxel. These Kind of change can done in different ways. One possibility is the computing device to change voxelwise of the volume image after selection of a "base voxel" in such a way that all voxels with like or similar the change underlying image information, in particular with the same Gray value changed become. Depending on the selected Veränderungsart So are all according to this invention embodiment in terms of the defined image information same or very similar voxel changed together. These For example, the volume image is a head image, For example, a voxel may be defined in the area of the skull become. After this invention embodiment, it is then possible, all the same or similar For example, to remove voxels such that e.g. the skull or the skullcap (if necessary after determination of geometric or local limits) be removed and you can "look" into the open skull, so to speak. Likewise, it is conceivable an organ In this way, it should be noted that no identity in terms of the defined, the underlying change Image information (this can be done by the operator, for example, that him before the beginning of the change a table is displayed in which it underlies the change Select the current parameter can) must be given, rather, can around the selected image information set a predetermined or user-definable interval so that all voxels are underlying the change that a picture parameter selected in the Interval lies.

Neben dem Entfernen besteht selbstverständlich die Möglichkeit, die Farb- oder Kontrastdarstellung der hierüber ausgewählten Voxel zu verändern. Beispielsweise ist es denkbar, ein Gefäß oder einen Hohlraum hierüber zu definieren, der dann beispielsweise farblich anders dargestellt wird, so dass der Eindruck erzeugt werden kann, dass er mit einer Flüssigkeit, z.B. einem Kontrastmittel "gefüllt" wird. Auch ist es denkbar, die ausgewählten Voxel oder die hierüber beispielsweise definierte Struktur im Kontrast anders darzustellen, beispielsweise eingetrübt oder eingenebelt, um bestimmte Bildteile anders oder deutlicher darzustellen. Hier sind letztlich keine Grenzen hinsichtlich der Möglichkeit der Bildvariation gesetzt.In addition to the removal, it is of course possible to change the color or contrast representation of the voxels selected here. For example, it is conceivable to define a vessel or a cavity over it, which then at For example, color is shown differently, so that the impression can be generated that it is "filled" with a liquid, such as a contrast agent. It is also conceivable to display the selected voxels or the structure defined therefor differently, for example cloudy or fogged in order to represent certain image parts differently or more clearly. Ultimately, there are no limits with regard to the possibility of image variation.

Wie bereits beschrieben besteht die Möglichkeit, dass der Benutzer die eine oder die mehreren der Veränderung zugrunde liegenden Bildinformationen wählen kann, um so individuelle Veränderungen vornehmen zu lassen. Sind der oder die Bildparameter definiert, wird rechnerseitig beispielsweise auf Basis einer Look-up-Tabelle dasjenige Voxelvolumen bestimmt, das auswahlgemäß erfasst und nach entsprechender Befehlsgabe entsprechend dem, was konkret mit dem Voxelvolumen geschehen soll, verändert bzw. bearbeitet wird.As already described there is a possibility that the user the one or more underlying the change Select image information can, so as to make individual changes allow. If the one or more image parameters are defined, the computer becomes for example, based on a look-up table, determines the voxel volume, selected by selection and after appropriate command according to what, specifically should be done with the voxel volume is changed or edited.

Eine weitere Möglichkeit zur Darstellungsveränderung sieht vor, dass die Recheneinrichtung zum Ermitteln einer dreidimensionalen Struktur im Volumenbild, die mittels der Eingabeeinrichtung über die Markierung auswählbar ist, und zum Verändern des Volumenbilds in Abhängigkeit des Ermittlungsergebnisses ausgebildet ist. Nach dieser Erfindungsausgestaltung besteht also die Möglichkeit, über die Markierung eine bestimmte Struktur anzuwählen, wobei die Recheneinrichtung anschließend automatisch aufgrund eines entsprechenden Analysealgorithmus (z.B. ebenfalls auf Basis der vorab bestimmten Bildparameter oder aufgrund einer echten Bild- oder Volumenanalyse) die Struktur selbständig in ihren Grenzen bestimmt, welche anschließend der Veränderung zugrunde liegt. Dabei kann die Veränderung ebenfalls unterschiedlicher Natur sein, beispielsweise durch Variieren der Farb- oder Kontrastdarstellung. Die Struktur, also beispielsweise das Gefäß oder der Gewebeabschnitt etc. kann beliebig eingefärbt oder über eine Mister-Demister-Funktion eingenebelt oder eingetrübt dargestellt werden. Auch besteht die Möglichkeit, sich im Rahmen eines dreidimensionalen Trackings durch diese Struktur hindurch zu bewegen, wenn diese Darstellungsmodalität angewählt ist. Wird beispielsweise ein im Volumenbild gezeigtes längliches Gefäß angewählt, so kann der Betrachter sich im Rahmen der Bilddarstellungsveränderung durch dieses ausgewählte Gefäß virtuell hindurchbewegen. Auch besteht schließlich die Möglichkeit, diese Struktur auszublenden, also aus dem Volumenbild bzw. dem gezeigten Organismus herauszuschneiden.A another possibility to the presentation change provides that the computing device for determining a three-dimensional Structure in the volume image, which by means of the input device on the Marker selectable is, and to change the Volume image in dependence the determination result is formed. After this invention embodiment So there is the possibility of the mark to select a particular structure, where the computing device subsequently automatically due to a corresponding analysis algorithm (e.g. likewise on the basis of the previously determined image parameters or due to a real image or volume analysis) the structure independently in determined their limits, which subsequently change underlying. The change can also be different Be nature, for example, by varying the color or contrast representation. The structure, so for example the vessel or the tissue section etc. can be colored as desired or over a mister-demister function is fogged or cloudy become. There is also the possibility as part of a three-dimensional tracking through this structure when this presentation modality is selected. If, for example, an elongated Vessel selected, so the viewer can change as part of the image display change through this selected Move vessel through virtually. There is also eventually the possibility, hide this structure, so from the volume image or the shown To excise organism.

Eine weitere Bildveränderungsmöglichkeit sieht vor, mittels der Eingabeeinrichtung über die Markierung die Darstellung des Volumenbilds zu verändern, das heißt, die Veränderung erfolgt hier quasi direkt über die Markierung selbst. Beispielsweise ist es denkbar, über die Markierung eine Achse zu definieren, um die das Volumenbild rotierbar ist. Dies kann beispielsweise derart geschehen, dass der dreidimensionale Cursor an einer beliebigen Stelle im Volumen positioniert wird. Dieser Punkt definiert einen dreidimensionalen Fixpunkt, um den das gesamte Objekt gedreht wird. Die Drehung kann dabei völlig frei im Raum erfolgen. Ein weiterer Aufpunkt des Objekts wird fest mit dem Cursor verbunden. Der Benutzer kann das Objekt also völlig frei drehen. Alternativ kann die Drehung um eine feste Achse erfolgen, welche durch Kombination mit einem weiteren Aufpunkt, der über die Markierung definiert werden kann, definiert ist. Schließlich kann die Drehung auch um eine Normalachse um den Aufpunkt erfolgen, das heißt, das Bild rotiert um die x-, y- oder z-Achse, die jeweils durch den definierten Aufpunkt läuft. Die Rotationsachse kann beispielsweise separat gewählt werden.A sees further image modification possibility before, by means of the input device on the marking the representation to change the volume image, this means, the change takes place here almost directly over the marking itself. For example, it is conceivable over the Mark to define an axis around which the volume image rotatable is. This can for example be done in such a way that the three-dimensional Cursor is positioned anywhere in the volume. This point defines a three-dimensional fixed point around the the entire object is rotated. The rotation can be completely free done in the room. Another point of the object is fixed with connected to the cursor. The user can thus completely free the object rotate. Alternatively, the rotation can take place about a fixed axis, which by combination with another Aufpunkt, over the Mark can be defined is defined. Finally, can the rotation also take place about a normal axis around the Aufpunkt, the does that mean Image rotates about the x, y or z axis, each through the defined Aufpunkt is running. The rotation axis can be selected separately, for example.

Alternativ oder zusätzlich zu dieser Rotationsmöglichkeit kann mittels der Markierung durch Bewegen derselben im Volumenbild ein Volumenbereich während der Bewegung definierbar sein, der in seiner Farb- oder Kontrastdarstellung variierbar ist. Der Markierung kommt eine Art "Pinselfunktion" zu. Durch das Bewegen der Markierung in dem optisch erkennbaren Volumen wird dieses über diesen "virtuellen dreidimensionalen Pinsel" eingefärbt. Auch ist es denkbar, die Kontrastdarstellung zu verändern, beispielsweise die überstrichenen Volumenbereiche über die bereits beschriebene Mister-Demister-Funktionalität eingetrübt oder dergleichen darzustellen.alternative or additionally to this rotation possibility can by means of the marking by moving it in the volume image a volume range during the movement be definable, in its color or contrast representation is variable. The marker has a kind of "brush function". By moving the marker in the visually recognizable volume, this is colored via this "virtual three-dimensional brush". Also It is conceivable to change the contrast, for example, the swept Volume ranges over the already described Mister-Demister-functionality clouded or to represent the like.

Alternativ oder zusätzlich besteht weiterhin die Möglichkeit, mittels der Eingabeeinrichtung über die Markierung das Volumenbild virtuell zu zerschneiden oder zu sezieren oder beliebige Bildausschnitte zu entfernen. Der Markierung kommt quasi die Funktion eines "virtuellen Messers" oder einer "virtuellen Säge" zu, worüber es ermöglicht wird, das dargestellte Volumen beliebig zu zerlegen. Auch ist es denkbar, der Markierung die Funktionalität eines "virtuellen Fräsers" oder eines "virtuellen Bohrers" zu geben. Mit dem "virtuellen Fräser" ist es beispielsweise denkbar, diejenigen Volumenbildbereiche, die mit der Markierung überstrichen werden, "abzufräsen", also zu entfernen. Mit dem "virtuellen Bohrer" kann beispielsweise ein Loch definierbaren Durchmessers in das Volumenbild "gebohrt" werden, um zu sehen, wie bzw. wodurch der Bohrkanal verlaufen würde. Beispielsweise kann über die Markierung zunächst festgelegt werden, bis wohin sich der Bohrkanal erstrecken soll und von wo er ausgeht, wonach bei Gabe des entsprechenden Befehls automatisch der Bohrkanal mit dem benutzerdefinierten Durchmesser im Volumenbild dargestellt wird.alternative or additionally there is still the possibility by means of the input device via the Marking the volume image virtually to cut or dissect or remove any image detail. The mark comes virtually the function of a "virtual Messers "or a" virtual saw "to what it becomes possible to to disassemble the displayed volume as desired. It is also conceivable that Mark the functionality a "virtual miller" or a "virtual drill" to give. For example, with the "virtual router" conceivable, those volume image areas that were crossed over with the marker are to "mill off", so to remove. With the "virtual Drill "can, for example a hole of definable diameter will be "drilled" into the volume image to see how or whereby the drill channel would run. For example, over the Mark first be set to where the drill hole to extend and from where it emanates, after which automatically gives with the appropriate command the drill hole with the user-defined diameter in the volume image is pictured.

Alternativ oder als weitere Veränderungsmöglichkeit in diesem Zusammenhang kann mittels der Eingabeeinrichtung über die Markierung auch eine Richtung definierbar sein, längs welcher eine in einem bestimmten Volumenbildbereich vorzunehmende Veränderung der Farb- oder Kontrastdarstellung erfolgt. Bei dieser Ausgestaltung kommt der Markierung die Funktion einer "virtuellen dreidimensionalen Taschenlampe" zu. Der Benutzer gibt die Richtung des "Kegels einer Taschenlampe" vor. Diese "Taschenlampe", primär gebildet von der Markierung, die den Ort derselben definiert, kann sich innerhalb des Objekts befinden. Der virtuellen Taschenlampe oder virtuellen Lichtquelle am nächsten liegende Bildbereiche werden je nach Ausrichtung des gewählten Kegels beispielsweise heller dargestellt (bzw. in der Farbe des "Taschenlampenlichts") und jeweils dahinter liegende Objekte werden beispielsweise abgeschattet. Auch besteht die Möglichkeit, der "virtuellen Taschenlampe" eine spezielle Funktion zuzuordnen, vor allem wenn der 3D-Datensatz aus mehr als zwei Grauwertskalen zusammengesetzt ist. Z.B. liegt dem 3D-Bilddatensatz ein medizinisch anatomischer 3D-Computertomographie-Datensatz und ein deckungsgleicher 3D-Magnetresonanz-Datensatz zugrunde. Die "virtuelle Taschenlampe" erhellt (oder erhellt in einer Farbe) nur Objekte innerhalb des Computertomographie-Datensatzes oder umgekehrt, je nach Definition. Die Markierung definiert wie beschrieben quasi den Ort, wo sich die "Taschenlampe" befindet, und von wo aus die Erhellung gemäß definierter Richtung erfolgen soll.Alternatively or as a further change Possibility in this context can be defined by means of the input device on the marking and a direction along which a change in the color or contrast representation to be made in a given volume image area. In this embodiment, the mark comes to the function of a "virtual three-dimensional flashlight". The user specifies the direction of the "cone of a flashlight". This "flashlight", primarily formed by the marker that defines its location, can be inside the object. Depending on the orientation of the selected cone, the virtual flashlight or virtual light source nearest image areas are for example brighter (or in the color of the "flashlight light"), and respective objects behind them are shaded, for example. It is also possible to assign the "virtual flashlight" a special function, especially if the 3D data set is composed of more than two gray scale scales. For example, the 3D image data set is based on a medically anatomical 3D computed tomography data set and a congruent 3D magnetic resonance data set. The "virtual flashlight" illuminates (or brightens in one color) only objects within the computed tomography data set or vice versa, depending on the definition. As described, the marking defines, as it were, the place where the "flashlight" is located, and from where the illumination should take place according to the defined direction.

Die beschriebenen Veränderungsmöglichkeiten sind nicht abschließend aufgezählt. Denkbar sind beliebig weitere Darstellungs- und Veränderungsmöglichkeiten, die in irgendeiner Weise die Bilddarstellung beeinflussen können.The described possibilities of change are not exhaustive enumerated. Conceivable are any other possibilities for presentation and change, which can influence the image representation in any way.

Wie beschrieben kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Markierung eine Vielzahl an wählbaren Funktionalitäten zukommen. Um dem Benutzer die Möglichkeit zu geben, je nach Bedarf die eine oder andere Funktion auswählen zu können, werden zweckmäßigerweise am 3D-Monitor eine oder mehrere mittels der Markierung anwählbare und mit spezifischen, eine besondere Funktion der Markierung zum Beeinflussen der Bilddarstellung ermöglichende Symbole angezeigt. Der Bediener erhält also eine Menüleiste, an der verschiedene wählbare Icons dargestellt sind, denen jeweils eine bestimmte Markierungsfunktionalität zugeordnet ist. Es kann sich bei den Symbolen um Piktogramme handeln, daneben besteht natürlich auch die Möglichkeit, über entsprechende Schriftanzeigen die jeweilige Funktionalität kenntlich zu machen. Durch einfaches Anwählen der gewünschten Funktionalität über die Markierung kann die Funktionalität entsprechend durchgeführt werden.As described in the inventive device of the label a variety of selectable functionalities get. To give the user the opportunity to give one or the other function as needed can become expediently on the 3D monitor one or more selectable with the marker and with specific, a special function of marking to influence the picture representation enabling Icons are displayed. The operator thus receives a menu bar, at the various selectable icons are shown, each associated with a specific marking functionality is. The symbols may be pictograms, next to them of course exists also the possibility of corresponding Font ads to highlight the respective functionality. By easy selection the desired Functionality over the Marking can be the functionality carried out accordingly become.

Nachdem wie beschrieben die Eingabeeinrichtung zur Gabe von Befehlen dient, z.B. zum Anwählen der beschriebenen Symbole oder dergleichen, sind an ihr zweckmäßigerweise ein oder mehrere Betätigungselemente, insbesondere Tasten zum Geben von Befehlsignalen insbesondere zum Steuern der Markierung oder der Funktion der Markierung oder zum Auswählen eines Symbols oder dergleichen vorgesehen. Zur einfachen Handhabung ist die Eingabeeinrichtung zweckmäßigerweise nach Art einer Pistole ausgebildet. An dem pistolenartigen Gerät ist ein Griffabschnitt vorgesehen, mit dem es mit der Hand gehalten werden kann und an dem sich zur einfachen Betätigung die Befehlsgabetasten befinden, die über die Finger betätigt werden können. Ein vorspringender Abschnitt dient insbesondere zur Befestigung oder Anordnung der Positionssensoren zur Erfassung der räumlichen Bewegung des Eingabegeräts. Jedoch sind auch andersartige geometrische Ausführungsformen der Eingabeeinrichtung denkbar.After this as described, the input device is for giving commands, e.g. to dial the described symbols or the like, are at her expediently one or more actuators, in particular keys for giving command signals in particular to Controlling the marking or function of the marking or the Choose a symbol or the like provided. For easy handling the input device is expediently in the manner of a pistol educated. On the gun-like device, a handle portion is provided, with which it can be held by hand and which is easy to handle activity the command prompt keys are pressed by the fingers can. A projecting portion is used in particular for attachment or arrangement of the position sensors for detecting the spatial Movement of the input device. However, other geometric embodiments of the input device are also different conceivable.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the embodiment described below and with reference to the Drawings. Showing:

1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 a schematic diagram of a device according to the invention,

2 eine Prinzipdarstellung eines Volumenbildes in Form eines Würfels, 2 a schematic representation of a volume image in the form of a cube,

3 eine vergrößerte Darstellung des voxelweisen Aufbaus des Volumenbilds aus 2, 3 an enlarged view of the voxelweisen structure of the volume image 2 .

4 eine vergrößerte Prinzipdarstellung des Eingabegeräts aus 1, und 4 an enlarged schematic diagram of the input device 1 , and

5 eine Tabelle verschiedener über die Markierung am 3D-Monitor auswählbarer, angezeigter Symbole sowie deren zugeordnete Funktion. 5 a table of various icons that can be selected via the marking on the 3D monitor and their assigned function.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Verarbeitung und Darstellung von Bilddaten. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Recheneinrichtung 2, der die Bilddaten z.B. von einer nicht näher gezeigten Bildaufnahmemodalität wie eine Magnetresonanzanlage, einer Computertomographieanlage, einer Röntgenanlage, einer Ultraschallanlage oder dergleichen gegeben werden können. Auch ist es natürlich denkbar, die Bilddaten per Datenträger zuzuspielen etc. Die Recheneinrichtung ist in der Lage, anhand der gegebenen Bilddaten, bei denen es sich um einen dreidimensionalen Volumenbilddatensatz handelt, ein dreidimensionales Volumenbild zu erzeugen bzw. ein solches an den zugeordneten 3D-Monitor 3 auszugeben. Der 3D-Monitor 3 ist in der Lage, gegebenenfalls in Verbindung mit einer ihm zugeordneten Shutter-Brille, die vom Benutzer zu tragen ist, ein dreidimensionales Volumenbild auch tatsächlich dreidimensional darzustellen, das heißt, die vom Betrachter wahrgenommene Darstellung geht auch in die Tiefe, so dass sich ein echter räumlicher Eindruck ergibt. Gezeigt ist ferner ein mit der Recheneinrichtung 2 kommunizierendes Eingabegerät 4 in Form eines pistolen- oder griffartigen Teils, über das eine Markierung 7 am 3D-Monitor 3 bewegt und Befehle gegeben werden können. 1 shows a device according to the invention 1 for processing and displaying image data. The device 1 includes a computing device 2 in that the image data can be given eg by an imaging modality not shown in detail, such as a magnetic resonance system, a computer tomography system, an X-ray system, an ultrasound system or the like. It is also conceivable, of course, to play the image data by means of a data carrier, etc. The computing device is capable of generating a three-dimensional volume image based on the given image data, which is a three-dimensional volume image data set or such to the associated 3D monitor 3 issue. The 3D monitor 3 is able, if necessary in conjunction with a shutter glasses assigned to him, to be worn by the user gen is to present a three-dimensional volume image actually three-dimensional, that is, the perception perceived by the viewer goes into the depth, so that a real spatial impression results. Shown is also a with the computing device 2 communicating input device 4 in the form of a pistol or handle-like part, over which a mark 7 on the 3D monitor 3 moved and commands can be given.

Wie beschrieben kann am 3D-Monitor 3 ein dreidimensionales Volumenbild als dreidimensionale räumliche Darstellung ausgegeben werden. Für den Betrachter ergibt sich damit ein räumliches Bild des Untersuchungsobjektes, wie es exemplarisch in 2 gezeigt ist. Der Einfachheit halber ist hier das Volumenbild 5 in Form eines Würfels gezeigt, in dem das Untersuchungsobjekt 6, hier ein Schädel, als dreidimensionales Volumen dargestellt ist.As described on the 3D monitor 3 a three-dimensional volume image can be output as a three-dimensional spatial representation. For the viewer, this results in a spatial image of the examination subject, as shown by way of example in FIG 2 is shown. For the sake of simplicity, here is the volume image 5 shown in the form of a cube in which the object under investigation 6 , here a skull, is shown as a three-dimensional volume.

Gezeigt ist ferner die Markierung 7, hier in Form eines pfeilartigen Cursors, die im Volumen dargestellt ist. Wie durch das zugeordnete Koordinatensystem gezeigt ist, kann die Markierung 7 über das Eingabegerät 4 in einer beliebigen Richtung im Volumenbild 5 bewegt werden. Das heißt, es ist möglich, die Markierung 7 im Raum und damit im dargestellten Volumen bzw. Objekt 6 an eine beliebige Position zu bewegen.Shown is also the mark 7 , here in the form of an arrow-like cursor, which is shown in volume. As indicated by the associated coordinate system, the marker 7 via the input device 4 in any direction in the volume image 5 to be moved. That is, it is possible the marker 7 in the room and thus in the displayed volume or object 6 to move to any position.

Das Volumenbild 5 ist ein Voxelbild, keine Vektorgrafik. Ein Voxelbild setzt sich, wie exemplarisch in 3 gezeigt ist, aus einer Vielzahl einzelner Volumenelemente gleicher Größe, sogenannter Voxel 8, zusammen. Nachdem die Markierung 7 beliebig im Volumen bewegt werden kann, kann folglich jedes beliebige Voxel 8 mit der Markierung 7 angefahren und wie nachfolgend noch erwähnt wird ausgewählt werden.The volume image 5 is a voxel image, not a vector graphic. A voxel image sets, as exemplarily in 3 is shown, from a plurality of individual volume elements of the same size, so-called voxels 8th , together. After the mark 7 can be moved arbitrarily in volume, thus any voxel 8th with the mark 7 approached and as mentioned below will be selected.

4 zeigt in einer vergrößerten Darstellung das Eingabegerät 4. Gezeigt ist der handgriffartige Abschnitt 9, an dem im gezeigten Beispiel drei Tasten 10, 11, 12 vorgesehen sind, über die wie bei einer bekannten 2D-Maus entsprechende Befehle gebbar sind. Gezeigt ist ferner ein vorspringender Abschnitt 13, an dem im gezeigten Beispiel zwei Positionssensoren 14 vorgesehen sind, die mit einem nicht näher gezeigten Positionserfassungsgerät zusammenwirken. Über dieses Positionserfassungsgerät oder das in Verbindung mit den Sensoren 14 gebildete Positionserfassungssystem ist es möglich, die Bewegung des Eingabegeräts 4 im Raum im Koordinatensystem des Positionserfassungssystems zu erfassen. Dieses ist mit den Achsen x, y, z dargestellten Symbol wiedergegeben. Die Erfassung der Bewegung des Eingabegeräts 4 ist zwingend erforderlich, da abhängig von der Bewegung des Eingabegeräts 4 im Raum die Steuerung der Markierung 7 im Volumenbild erfolgt. 4 shows in an enlarged view the input device 4 , Shown is the handle-like section 9 , in the example shown, three buttons 10 . 11 . 12 are provided, over which as in a known 2D mouse corresponding commands are given. Shown is also a projecting section 13 , in the example shown, two position sensors 14 are provided, which cooperate with a position detection device not shown in detail. About this position sensing device or in conjunction with the sensors 14 formed position detection system, it is possible the movement of the input device 4 in space in the coordinate system of the position detection system. This is represented by the symbol x, y, z. The detection of the movement of the input device 4 is mandatory, depending on the movement of the input device 4 in the room the control of the marking 7 takes place in the volume image.

Wie bereits beschrieben besteht die Möglichkeit, über das Eingabegerät 4 bzw. die Markierung 7 die Darstellung des Volumenbilds 5 bzw. das dort gezeigte Objekt 6 zu variieren. Zu diesem Zweck werden dem Benutzer am Monitor 3 mehrere Symbole dargestellt, denen bestimmte Funktionen zugeordnet sind, die über die Markierung 7 oder unter Verwendung der Markierung 7 durchgeführt werden können. 5 zeigt exemplarisch und nicht abschließend eine Auswahl der Symbole sowie die zugeordneten Funktionen. Sämtliche am Monitor dargestellten Symbole können mit der Markierung 7 angefahren werden und durch Betätigen einer der Tasten 10 bis 12 ausgewählt werden, wonach über die Markierung 7 bzw. das Eingabegerät 4 selbst die entsprechend zugeordnete Funktion ausgeführt werden kann.As already described there is the possibility of using the input device 4 or the mark 7 the representation of the volume image 5 or the object shown there 6 to vary. For this purpose, the user will be on the monitor 3 several icons are shown, which are assigned to certain functions, which are over the marker 7 or using the mark 7 can be performed. 5 shows by way of example and not conclusively a selection of the symbols as well as the assigned functions. All symbols shown on the monitor can be marked 7 be approached and by pressing one of the keys 10 to 12 be selected, after which via the mark 7 or the input device 4 even the corresponding assigned function can be executed.

Das Symbol a) stellt die Funktionalität der Objektrotation dar. Wird dieses Symbol angewählt, ist es möglich, durch entsprechende Positionierung der Markierung 7 eine Rotationsachse zu definieren, um die das Volumenbild 4 bzw. das darin gezeigte Objekt 6 rotiert werden kann, um die Blickrichtung auf diese Weise zu ändern.The symbol a) represents the functionality of the object rotation. If this symbol is selected, it is possible by positioning the marking accordingly 7 to define an axis of rotation around which the volumetric image 4 or the object shown therein 6 can be rotated to change the viewing direction in this way.

Das Symbol b) stellt einen Pinsel dar. Die zugeordnete Funktion ist die eines "virtuellen Pinsels", der zur Einfärbung beliebiger Oberflächen oder Volumenbereiche des Volumenbilds 5 dient. Wird diese Funktion angewählt, so kann beispielsweise die Markierung 7 in einen beliebigen Volumenbildbereich gebracht werden. Wird dann beispielsweise eine der Tasten 10 bis 12 gedrückt und gehalten und gleichzeitig die Markierung 7 bewegt, kann beispielsweise der gesamte Volumenbereich, bestimmt über die jeweiligen Voxel 8, der mit der Markierung 7 bestrichen wird, in seiner Farb- oder Kontrastdarstellung verändert, beispielsweise eingefärbt werden. Beispielsweise ist es möglich, ein bestimmtes Organ oder einen bestimmten Volumenbereich "auszumalen" etc. Auf diese Weise kann auch eine farbliche interaktive Segmentierung erfolgen.The symbol b) represents a brush. The assigned function is that of a "virtual brush", which is used to color any surface or volume of the volume image 5 serves. If this function is selected, for example, the marking 7 be brought into any volume image area. Will then, for example, one of the keys 10 to 12 pressed and held and at the same time the mark 7 For example, the entire volume range determined by the respective voxels can be moved 8th that with the mark 7 is painted, changed in its color or contrast representation, for example, be colored. For example, it is possible to "paint out" a specific organ or volume area, etc. In this way, a color interactive segmentation can take place.

Das Symbol c) zeigt eine Taschenlampe und stellt die Funktionalität einer "virtuellen Taschenlampe" zur Verfügung. Wird dieses Symbol angewählt, kann beispielsweise das dreidimensionale Objekt 6 transparent dargestellt werden. Der Benutzer gibt die Richtung des "Leuchtkegels" der virtuellen Taschenlampe, deren Leuchtort über die Markierung 7 bestimmt wird, vor. Längs der vorgegebenen Beleuchtungsrichtung wird dann der Volumenbereich entsprechend erhellt dargestellt. Es lässt sich also auf diese Weise eine lokale Erhellung bei gleichzeitiger möglicher Abdunkelung der übrigen Volumenbereiche ermöglichen.The symbol c) shows a flashlight and provides the functionality of a "virtual flashlight". If this symbol is selected, for example, the three-dimensional object 6 be displayed transparently. The user indicates the direction of the "flashlight" of the virtual flashlight, its location above the marker 7 is determined before. The volume range is then displayed correspondingly brightened along the given illumination direction. Thus, it is possible in this way to provide a local illumination while at the same time possibly darkening the remaining volume ranges.

Das Symbol d) stellt die sogenannte "Mister-Demister-Funktionalität" zur Verfügung. Hierüber ist ein Eintrüben oder ein Aufklaren bestimmter definierter Volumenbereiche möglich. Auch hier wird beispielsweise zunächst dieses Symbol über die Markierung 7 angewählt, wonach durch Drücken einer der Tasten 10 bis 12 und gedrückt haltender Taste bei gleichzeitiger Bewegung der Markierung 7 ein bestimmter Volumenbereich ausgewählt wird, der dann entsprechend eingetrübt dargestellt werden kann.The symbol d) provides the so-called "Mister Demister functionality". About this is a clouding or clarifying certain defi nated volume ranges possible. Again, for example, this symbol is first on the marker 7 and then press one of the buttons 10 to 12 and pressed button while moving the marker 7 a certain volume range is selected, which can then be displayed correspondingly clouded.

Das Symbol e) zeigt eine Sonne und stellt die Funktionalität einer "virtuellen Sonne" zur Verfügung. Diese Funktionalität ermöglicht die Vorgabe einer Beleuchtungsrichtung bei einer Oberflächen- und Schattendarstellung, gibt also vor, in welche Richtung beispielweise der Schattenwurf dargestellt werden soll.The Symbol e) shows a sun and provides the functionality of a "virtual sun". These Functionality allows the Specification of a lighting direction in a surface and shadow display, So, in which direction, for example, the shadow cast should be displayed.

Symbol f) zeigt ein Hohlgefäß und stellt die Funktionalität des "virtuellen Tracking" zur Verfügung. Wird dieses Symbol angewählt, so kann nachfolgend über die Markierung 7 ein im gezeigten Volumenbild 5 dargestelltes Hohlraumorgan, z.B. eine Vene oder dergleichen, durch Anklicken über eine der Tasten 10 bis 12 angewählt werden, wonach sich der Betrachter quasi im gewählten Hohlraumorgan bewegen kann. Dieses wird automatisch verfolgt, der Betrachter "wandert" also im gewählten Gefäß. Denkbar ist hier die Verfolgung von anatomischen Gefäßen, Darmhohlräumen im Abdomen, Lungengefäßen etc.Symbol f) shows a hollow vessel and provides the functionality of "virtual tracking". If this symbol is selected, the following can be displayed via the marker 7 a in the shown volume image 5 illustrated cavity organ, such as a vein or the like, by clicking on one of the keys 10 to 12 be selected, after which the viewer can virtually move in the selected cavity organ. This is automatically tracked, so the viewer "wanders" in the selected vessel. Conceivable here is the tracking of anatomical vessels, intestinal cavities in the abdomen, pulmonary vessels, etc.

Das Symbol g) stellt einen Tropfen dar und stellt die Funktionalität einer "virtuellen Farbpumpe" zur Verfügung. Hierüber ist es möglich, beispielsweise Hohlräume mit Farbe zu "füllen", diese also farblich unterschiedlich darzustellen. Zu diesem Zweck ist es nach Anwählen des Symbols g) über die Markierung 7 erforderlich, das zu füllende Gefäß zu definieren. Dies erfolgt beispielsweise über die Markierung derart, dass dieses Gefäß angewählt wird, wonach die Recheneinrichtung 2 automatisch durch geeignete Bild- oder Volumenanalyse die Gefäßränder bestimmt und so das zu füllende Volumen definiert.The symbol g) represents a drop and provides the functionality of a "virtual color pump". This makes it possible, for example, to "fill in" cavities with paint, ie to display them in different colors. For this purpose it is after selecting the symbol g) over the marking 7 necessary to define the vessel to be filled. This is done for example via the marking such that this vessel is selected, after which the computing device 2 automatically determines the vessel edges by suitable image or volume analysis and thus defines the volume to be filled.

Symbol h) zeigt ein Messer und stellt die Funktionalität eines "virtuellen Messers" zur Verfügung, mit dem im 3D-Datensatz, also im Volumenbild, geschnitten werden kann. Mit dieser Funktionalität, die mittels der Markierung 7, die quasi als "Messer" fungiert, durchgeführt werden kann, können beispielsweise formstabile Gewebeteile gleicher Signaldichte herausgenommen werden. Das heißt, es ist möglich, beispielsweise ein gezeigtes Organ, das hinsichtlich der Bildparameter der Voxel, die das Organ darstellen, annähernd identisch ist, gezielt herauszuschneiden, quasi zu sezieren. Grundlage hierfür ist wie beschrieben die Gleichheit oder Ähnlichkeit eines oder mehrerer ausgewählter Bildparameter der Voxel, die das Organ definieren. Dies kann über die Markierung 7 derart angewählt werden, dass ein Voxel des Gefäßes angefahren und angewählt wird, wonach die Recheneinrichtung alle Voxel gleichen Bildparameterinhalts ermittelt und anhand dessen den Gefäßverlauf bestimmt und anschließend das Gefäß in der nächsten Darstellung nicht mehr darstellt. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass mit der Markierung 7 selbstverständlich gezielt kein bestimmtes Voxel auswählbar ist, sondern es ist ausreichend, die Markierrung 7 in den Bildbereich zu fahren, der entsprechend bearbeitet werden soll. Das tatsächlich definierte Voxel, das natürlich in seinem Volumen sehr klein ist, wird rechnerseitig anhand der tatsächlichen Position der Markierung 7 bestimmt.Symbol h) shows a knife and provides the functionality of a "virtual knife", which can be cut in the 3D data set, ie in the volume image. With this functionality, by means of the marker 7 , which acts as a kind of "knife", can be carried out, for example, dimensionally stable tissue parts of the same signal density can be taken out. That is, it is possible, for example, to dissect, as it were, a displayed organ which is approximately identical in terms of the image parameters of the voxels that constitute the organ. The basis for this is, as described, the equality or similarity of one or more selected image parameters of the voxels that define the organ. This can be over the mark 7 be selected so that a voxel of the vessel is approached and dialed, after which the computing device determines all voxels same image parameter content and determined on the basis of the vessel profile and then no longer represents the vessel in the next presentation. At this point it should be noted that with the mark 7 Of course, targeted no specific voxel is selectable, but it is sufficient, the Markierrung 7 in the image area to drive, which should be processed accordingly. The actually defined voxel, which of course is very small in volume, will be calculated on the computer side based on the actual position of the mark 7 certainly.

Das Symbol i) zeigt eine Säge und stellt die Funktionalität einer "virtuellen Säge" zur Verfügung. Diese ermöglicht es unter Verwendung der Markierung 7, die dann als Säge fungiert, das Volumen in Scheiben entsprechend der Dicke des "Sägeblatts" zu zerteilen. Man kann also scheibenweise bestimmte Darstellungen auswählen.The symbol i) shows a saw and provides the functionality of a "virtual saw". This makes it possible using the marker 7 , which then acts as a saw to divide the volume into slices according to the thickness of the "saw blade". So you can select specific representations slice by slice.

Das Symbol j) zeigt einen Bohrer und stellt die Funktionalität eines "virtuellen Bohrers" zur Verfügung. Diese Funktionalität ermöglicht das Einbringen von Kanälen und Löchern in das Volumen. Über die Markierung 7 kann beispielsweise der Anfangs- und der Endpunkt für den Kanal definiert werden. Die Rechnereinrichtung 2 stellt in der nächsten Darstellung automatisch den hierüber erzeugbaren Kanal im Volumenbild dar.The symbol j) shows a drill and provides the functionality of a "virtual drill". This functionality allows the insertion of channels and holes in the volume. About the mark 7 For example, the start and end points for the channel can be defined. The computer device 2 in the next presentation automatically represents the channel that can be generated via this in the volume image.

Das Symbol k) zeigt einen Fräser und stellt die Funktionalität eines "virtuellen Fräsers" zur Verfügung. Mit diesem ist es möglich, bestimmte Volumenteile abzufräsen. Wird dieses Symbol ausgewählt, so kann durch Bewegen der Markierung bei gleichzeitigem Gedrückthalten einer der Tasten 10 bis 12 durch die Bewegung der Volumenbildbereich, der mit der Markierung bestrichen wird, automatisch abgefräst, also entfernt werden.The symbol k) shows a milling cutter and provides the functionality of a "virtual milling cutter". With this it is possible to mill certain parts of the volume. If this symbol is selected, you can move one of the keys by moving the marker while holding down the key 10 to 12 by the movement of the volume image area, which is coated with the marking, automatically milled off, so be removed.

Das Symbol 1) zeigt "Zwiebelschalen" und stellt einen "virtuellen Zwiebelschäler" dar. Dieser dient zum Abtragen von Schichten des Volumens. Denkbar ist es auch hier, dass ausschließlich solche Schichten abgetragen werden, die voxelgleiche Bildinhalte oder Bildparameter aufweisen, wobei der oder diejenigen Bildparameter, die zur Bestimmung der Voxelidentität oder Ähnlichkeit dienen, benutzerseitig gewählt werden können. Wird diese Funktionalität gewählt und wird beispielsweise die Markierung auf dem Schädel angeordnet, so ist es möglich, die Schädeldecke, definiert durch Voxel gleichen oder ähnlichen Bildinhalts, abzuheben, so dass auf die darunter liegenden Organe geblickt werden kann.The symbol 1 ) shows "onion peels" and represents a "virtual onion peeler". This serves to remove layers of the volume. It is also conceivable here that only those layers are removed which have voxel-like image contents or image parameters, wherein the one or more image parameters which serve to determine the voxel identity or similarity can be selected by the user. If this functionality is selected and, for example, the marker is placed on the skull, then it is possible to lift the skull, defined by voxels of the same or similar image content, so that one can look at the underlying organs.

Das Symbol m) stellt ein Fläschchen dar, mit dem die Funktionalität einer "virtuellen Säure" gewählt werden kann. Hierüber ist ein "Wegätzen" von Bildteilen z.B. gleicher Dichte im Volumen denkbar.The Symbol m) represents a vial with which the functionality a "virtual Acid "are chosen can. About here is a "etching away" of image parts e.g. the same density in the volume conceivable.

Schließlich stellt das Symbol n) eine Feile dar, die die Funktionalität einer "virtuellen Feile" bietet, um quasi manuell durch Bewegen der Markierung nach Anwählen dieser Funktionalität Ecken oder Kanten oder dergleichen abzurunden oder abzufeilen.Finally, poses the symbol n) is a file that offers the functionality of a "virtual file", so to speak manually by moving the marker after selecting this functionality corners or edges or the like to round off or file.

Sämtliche Funktionalitäten werden von der Recheneinrichtung entsprechend umgesetzt und in der resultierenden Bilddarstellung wiedergegeben.All functionalities be implemented by the computing device accordingly and in the resulting image representation reproduced.

Claims

Device for processing and displaying image data comprising a computing device, a monitor serving the image representation and a manually movable input device communicating with the computing device for inputting commands influencing the image representation, characterized in that the monitor is a 3D monitor ( 3 ), on which a three-dimensional volume image ( 5 ) can be displayed in the form of a voxel graphic, wherein the input device ( 4 ) on the 3D monitor ( 3 ) markable ( 7 ) in the volume image ( 5 ) is spatially movable arbitrarily.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the input device ( 4 ) manually movable in space and means ( 14 ) are provided for detecting the spatial movement.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the means one or more at the input device ( 4 ) ( 14 ) and a position of the marker (s) ( 14 ) comprise detection means detecting in a separate coordinate system.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the computing device ( 2 ) for changing the volume image ( 5 ) as a function of one or more image information of a voxel ( 8th ), which by means of the input device ( 4 ) over the mark ( 7 ) is selectable, is formed.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the computing device ( 2 ) for changing depending on the gray value of a voxel ( 8th ) is trained.

Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the computing device ( 2 ) for voxelwise changing the volume image ( 5 ) is designed such that all voxels ( 8th ) with the same or a similar image information underlying the change, in particular with the same gray value.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the computing device ( 2 ) to change the color or contrast display or to hide the voxels ( 8th ) is trained.

Device according to one of claims 4 to 7, characterized that one or more of the underlying change Image information can be selected by the user.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the computing device ( 2 ) for determining a three-dimensional structure in the volume image ( 5 ), which by means of the input device ( 4 ) over the mark ( 7 ) and to change the volume image ( 5 ) is formed depending on the result of the investigation.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the computing device ( 2 ) is adapted to alter the color or contrast representation of the structure or to hide the structure.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the input device ( 4 ) over the mark ( 7 ) the representation of the volume image ( 5 ) is changeable.

Device according to claim 11, characterized in that by means of the marking ( 7 ) an axis is definable around which the volumetric image ( 5 ) is rotatable.

Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that by means of the marking ( 7 ) by moving it in the volume image ( 5 ) a volume ranges during the movement is definable, which is variable in its color or contrast representation.

Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that by means of the input device ( 4 ) over the mark ( 7 ) the volume image ( 5 ) is virtually truncated or dissectable, or any image portions are removable.

Device according to one of claims 11 to 14, characterized in that by means of the input device ( 4 ) over the mark ( 7 ) a direction can be defined along which a change in the color or contrast representation to be made in a specific volume image area takes place.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the 3D monitor ( 3 ) one or more by means of the marking ( 7 ) and with specific, a special function of the mark ( 7 ) for influencing the image display enabling symbols (a, b, ..., m, n) can be displayed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the input device ( 4 ) one or more actuators ( 10 . 11 . 12 ), in particular keys for giving command signals, in particular for controlling the marking ( 7 ) o the function of the marking ( 7 ) or for selecting a symbol (a, b, ..., m, n) are provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the input device ( 4 ) is designed in the manner of a pistol.