DE4117117A1 - Dreidimensionale darstellung von raeumlichen strukturen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung eines dreidimensionalen Objektes, insbesondere zur Verwendung im Bereich der Medizintechnik, bei dem mindestens ein Teil des Objektes mindestens bezüglich eines geometrischen Parameters räumlich erfaßt, eine Sequenz von Bildeinheiten generiert sowie die räumliche Zuordnung dieses Parameters in einem Speicher bevorratet und zur Visualisierung einer Darstel­ lungseinrichtung zugeführt wird.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Darstellung eines dreidimensionalen Objektes, insbesondere zur Verwendung im Bereich der Medizintechnik, die mindestens einen Meßwertvolumeninformationen bevorratenden Speicher aufweist und mit einer Darstellungseinrichtung verbunden ist.

Mit einem derartigen Verfahren ist es beispielsweise möglich, eine Folge von Schnittbildern eines Objektes zu erfassen und im Bereich einer Bildspeichereinrichtung ab­ zulegen. Insbesondere bei einer rechnerunterstützten Aus­ wertung dieser Bildfolgen ist es möglich, nach frei vorgeb­ baren Koordinaten Schnitte durch das durch die Bildfolgen beschriebene Objekt festzulegen und durch geeignete Ver­ knüpfungsverfahren ein neues Schnittbild zu ermitteln. Die Auswertung derartiger Schnittbilder ist jedoch mit erheb­ lichen Schwierigkeiten verbunden, da die Bildsequenzen ver­ gleichsweise willkürlich erzeugter Schnittbilder Bildin­ formationen liefern, die auch einem Fachmann wenig geläufige Strukturen enthalten und deshalb nur sehr schwierig zuzuord­ nen sind.

Bei einem klassichen Verfahren zur Darstellung eines drei­ dimensionalen Objektes werden äußere Ansichten eines Objek­ tes oder Schnittbilder abgebildet und bei einer Verwendung für einen Atlas mit Beschreibungen und Anmerkungen versehen. Die jeweiligen textlichen Zuordnungen sind dann fest mit diesen Schnittbildern und äußeren Ansichten verkoppelt und eine Anpassung ist nur sehr zeitaufwendig möglich.

Es ist aber auch bereits bekannt, Atlanten bereitzustellen, in deren Bereich die jeweiligen Zeichnungen oder Fotos digi­ tal abgespeichert sind. Die einleitend bereits erwähnten Schnittbilder können in diesen Atlanten gespeichert und mit vorgebbaren grafischen Elementen kombiniert werden. Darüber hinaus ist es bekannt, zusätzlich zu reinen Schnittbild­ sequenzen Informationen bezüglich von Oberflächenkonturen auszuwerten und hierdurch die Auswertung bei einer freige­ wählten Schnittbildorientierung zu erleichtern oder aber auch Oberflächendarstellungen zu erzeugen.

Mit Hilfe der bekannten Verfahren ist es nicht in aus­ reichender Weise möglich, bei beliebig vorgebbaren Aus­ schnitten des Objektes automatisch beliebige Darstellungen derart zu generieren, daß den Objekten ihre Bedeutung jeder­ zeit automatisch zuordbar bleibt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfah­ ren der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß aufgrund der gespeicherten Bedeutung detaillierter Substrukturen beliebige diffenzierte Ansichten automatisch erzeugt werden können und die Information über die Strukturen in jedem Bereich der Ansicht immer zuordbar bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach der Erfassung mindestens ein Bereich eines dem Objekt zuge­ ordneten Raumes in Volumenelemente unterteilt wird, die Koordinaten des Volumenelementes und mindestens ein das Volumenelement charakterisierendes Attribut abgespeichert und anschließend eine Zuordnung der Volumenelemente zu räumlichen Teilstrukturen durchgeführt sowie bei der Visua­ lisierung eine vorgebbare Zuordnung der Volumenelemente in Abhängigkeit von mindestens einem der Attribute realisiert wird.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein die Meßwertvolumeninformationen in Volumenelemente unter­ teilender Separator vorgesehen ist, der die Meßwertvolumen­ informationen in einem Meßwertvolumenspeicher ablegt und mit einer Steuereinheit verbunden ist, die an einen Attribut­ speicher angeschlossen ist, der den Volumenelementen zuge­ ordnete Attribute bevorratet, die im Bereich der Steuer­ einheit mit den Koordinaten der Volumenelemente kombiniert werden und daß die Darstellungseinrichtung über eine Über­ tragungsstrecke mit der Steuereinheit verbunden ist.

Durch die Unterteilung des Objektes in Volumenelemente und eine Zuordnung von Attributen zu diesen Volumenelementen ist es möglich, eine beliebig feine Unterteilung des Objektes in Informationseinheiten vorzunehmen und diese Informationsein­ heiten bei einer anschließenden Visualisierung zu kombinie­ ren. Der Informationsgehalt ist somit nicht auf Oberflächen­ konturen beschränkt, sondern erfaßt die gesamte dreidimen­ sionale Struktur des Objektes. So ist es beispielsweise möglich, bei einem willkürlich erzeugten Schnitt jeweils automatisch bestimmten Strukturen zugeordnete Volumenelemen­ te zu kennzeichnen und beispielsweise durch unterschiedliche farbliche Markierungen in einfacher Weise unterscheidbar darzustellen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bedeutung der jeweiligen Attribute als Klartextinformation abgespeichert und bei einer Visualisie­ rung mit den Volumenelementen kombinierbar ist. Eine der­ artige Kombination von grafischen Elementen und Klartextin­ formationen ermöglicht es in einfacher Weise, mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung medizinische oder biologische Atlanten zu generieren. Aufgrund einer einmal erfaßten Struktur von Volumenelementen können anschließend beliebige Darstellungen generiert werden. Insbesondere ist es auch möglich, bei einer rechnergestützten Auswertung ein Lernsystem bereitzustellen, das beispielsweise einem Studieren­ den ermöglicht, detaillierte Informationen über Körperteile oder Organe zu gewinnen. Durch die Unterteilung in Volumen­ elemente ist es beispielsweise möglich, bezüglich einer vorgegebenen Schnittebene alle Volumenelemente zu eliminie­ ren, die vor dieser Schnittebene liegen und nicht mit einem oder mehreren Attributen gekennzeichnet sind, die beispiels­ weise einem bestimmten darzustellenden Element des Körpers entsprechen können. Mit diesen Mitteln können dann auch Vorgehensweisen bei Operationen und stereotaktischen Ein­ griffen geübt werden. Für Radiologen können solche Darstel­ lungen als Referenz für aktuelle Fälle benutzt werden.

Da die Darstellung auch Projektionen wie die Röntgenprojek­ tion umfaßt, können künstliche Röntgenbilder aus dem Volumen erzeugt werden, wobei jedoch aufgrund der Attribute an jeder Stelle des Projektionsbildes nachvollziehbar ist, welche anatomische Struktur zum jeweiligen Intensitätswert beige­ tragen hat. Mit solchen Darstellungen kann also die Inter­ pretation von Röntgenbildern erleichtert werden. Eine zeit­ lich effektive Durchführung des Verfahrens ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn zur Vorbereitung von Operationen oder Therapien beispielsweise ein Körperteil eines Patienten erfaßt werden soll und bei einer anschließenden Visuali­ sierung einem später operierenden Arzt die Möglichkeit zur Verfügung gestellt werden soll, vor einem Beginn der Opera­ tion bereits sehr weitgehende Informationen über das sich ihm darbietende Operationsobjekt zu erlangen. Insbesondere ist es bei einer rechnergestützten Visualisierung möglich, wesentliche Teile einer geplanten Operation zu simulieren und hierdurch potentielle Probleme vor einer Gefährdung des Patienten zu erkennen und somit eine Möglichkeit zu schaf­ fen, diese potentiellen Gefährdungen während der tatsäch­ lichen Operation zu vermeiden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung wird vorgeschlagen, daß die Volumenelemente nach einer Interpolation zwischen Meßwertvolumeninformationen von zwei­ dimensionalen Schnittbildern bestimmt werden. Die Schnitt­ bilder lassen sich mit Hilfe bekannter Techniken, beispiels­ weise der Tomographie, der Röntgentechnik oder der Mikros­ koptechnik vergleichsweise einfach erzeugen und bei einer hinreichend engen Aufeinanderfolge von Schnittbildern ergibt sich durch eine Interpolation kein relevanter Informations­ verlust. Neben einer mit Zwischenräumen versehenen schnitt­ bildartigen Erfassung des Objektes ist es aber auch möglich, Schnittbildverläufe vorgebbarer Dicke zu erzeugen und diese Schnittbildbildfolgen unmittelbar aneinandergrenzen zu lassen. Bei einer derartigen meßtechnischen Erfassung wird eine Interpolation nicht benötigt. Schließlich ist es auch möglich, statt einer meßtechnischen Erfassung des Objektes eine manuelle Eingabe von Kontur- und Volumeninformationen vorzusehen und diese manuell eingegebenen Informationen mit Hilfe der Steuereinheit aufzubereiten.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung ist vorgesehen, daß eine strukturierte Attributkombina­ tion vorgesehen wird. Dies ermöglicht es, die visualisierten Informationen über das Objekt mit einer jeweils zweckmäßigen Auflösung zu strukturieren. Beispielsweise ist es möglich, zunächst ein komplettes System von Gefäßen herausgelöst aus dem es sonst umgebenden Gewebe darzustellen und bei einer anschließenden Verfeinerung des Zugriffes eine Reduktion auf ein speziell ausgewähltes Einzelelement des Systems vorzu­ nehmen. Insbesondere ist es hier zweckmäßig, anatomisch vorgegebene morphologische oder funktionsbeschreibende Strukturen bei der Zuordnung der Attribute zu berücksich­ tigen. Insbesondere ist es möglich, eine hierarchisch strukturierte Attributkombination vorzusehen. Darüber hinaus sind aber auch andere Strukturierungen, beispielsweise netz­ werkartige Zuordnungen, möglich.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen die Erfindung beispiels­ weise veranschaulicht ist. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Darstellung eines perspektivisch visualisier­ ten dreidimensionalen Objektes, mit aus morpholo­ gischen Attributen automatisch hinzugefügten Beschreibungen,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Körper­ teiles, bei dem bezüglich eines vorgegebenen Schnittverlaufes ein Blutgefäßsystem ohne das es umgebende Gewebe dargestellt ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines visualisierten Gehirnes mit einem gekennzeichneten Bereich, bei dem durch Zeigen des Benutzers auf Teilobjekte diese automatisch mit Klartextinformationen kombiniert werden,

Fig. 4 einen Schnitt durch das Objekt gemäß Fig. 3,

Fig. 5 einen mit einer Klartextinformation versehenen Schnitt durch das Objekt gemäß Fig. 3,

Fig. 6 einen Schnitt durch das Objekt gemäß Fig. 3, bei dem aufgrund von Volumenelementinformationen ein aus der Schnittfläche herausragender Oberflächen­ verlauf dargestellt wurde,

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Darstel­ lung eines dreidimensionalen Objektes,

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer anderen Vorrichtung zur Darstellung eines dreidimensionalen Objektes,

Fig. 9 eine Darstellung eines visualisierten Objektes wie sie zum Üben von neurochirurgischen Eingriffen benutzt werden kann und

Fig. 10 eine Ansicht eines anderen Objektes, bei dem Volumenelementinformationen entlang eines vorgeb­ baren Weges separat dargestellt werden, um einen optimalen Zugang bei einer stereotaktischen Opera­ tion zu finden.

Eine Vorrichtung zur Darstellung eines dreidimensionalen Objektes (1) besteht entsprechend der Darstellung in Fig. 7 aus einer Erfassungseinrichtung (2), die mit Hilfe min­ destens eines Detektors (3) räumliche Meßwerte des drei­ dimensionalen Objektes (1) erfaßt. Die dabei beispielsweise ermittelten Schnittbildfolgen werden einem Speicher (4) zugeführt. Mit Hilfe eines Interpolators (5) werden von den jeweiligen Schnittbildern nicht erfaßte Zwischenbereiche rekonstruiert und von einem Separator (6) eine Unterteilung in Volumenelemente durchgeführt. Insbesondere ist daran gedacht, Volumenelemente identischer räumlicher Ausdehnung, beispielsweise Quader, zu generieren. Dies hat den Vorteil, daß den jeweiligen Volumenelementen zugeordnete Koordinaten mit vergleichsweise geringem Aufwand gespeichert werden können. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, bei unter­ schiedlichen Auflösungsbereichen Volumenelemente unter­ schiedlicher Ausdehnung vorzusehen.

Statt einer Generierung von Schnittbildern ist es auch möglich, eine gerasterte Erfassung des Objektes (1) vorzu­ nehmen und in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Raster­ systematik Meßwertvolumeninformationen zu gewinnen. Die jeweiligen Rasterpunkte können bei einer Unterteilung des Objektes (1) in quaderförmige Volumenelemente beispiels­ weise auf den Ecken der jeweiligen Quader angeordnet werden. Es ist aber auch möglich, unabhängig von einer vorgesehenen Formgebung für die Volumenelemente beliebige andere Raste­ rungen bei der Erfassung der Meßwertvolumeninformationen vorzunehmen und beispielsweise einen spiralförmigen Erfas­ sungsweg vorzusehen, entlang dem mit konstantem oder variab­ lem Abstand Informationen ermittelt werden.

Die den jeweiligen Volumenelementen zugeordneten Koordinaten sowie ggf. erfaßte geometrische Parameter, beispielsweise Grauwerte, werden von einem Meßwertvolumenspeicher (7) auf­ genommen. Der Meßwertvolumenspeicher (7) steht mit einer Eingabeeinrichtung (8) in Verbindung, die es ermöglicht, den jeweiligen Volumenelementen Attribute zuzuordnen, die in einem Attributspeicher (9) abgelegt werden. Insbesondere ist es möglich, den jeweiligen Attributen entsprechende Sinnzu­ weisungen als Klartextinformationen im Bereich eines Äquivalenzspeichers (10) abzulegen.

Der Meßwertvolumenspeicher (7) und der Attributspeicher (9) sind mit einer Steuereinheit (11) verbunden, die in Abhän­ gigkeit von Vorgaben, die mit Hilfe einer Bedieneinrichtung (12) erfolgen, eine Kombination von Volumenelementen und Attributen vornimmt. In Abhängigkeit von den darzustellenden Volumenelementen sowie den jeweils zugeordneten Attributen werden die zugeordneten Bildinformationen über eine Über­ tragungsstrecke (13) einer Darstellungseinrichtung (14) zugeführt. Insbesondere ist es auch möglich, die Bedienein­ richtung (12) und die Eingabeeinrichtung (8) zu einem ein­ heitlichen Gerät zusammenzufassen.

Die Darstellungseinrichtung (14) kann beispielsweise als ein Bildschirm ausgebildet sein. Insbesondere ist es aber auch möglich, die Darstellungseinrichtung (14) als einen Druck­ träger auszubilden, der Bilder sowie Beschreibungselemente zur Realisierung eines medizinischen Atlas in Buchform auf­ nimmt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist zur Ermöglichung von Eingaben eine separate Zuordnungssteuereinheit (16) vorgesehen, die mit der Eingabeeinrichtung (8) sowie einer Darstellungseinrichtung (14) verbunden ist. Die Zuordnungs­ steuereinheit (16) steht über einen Verknüpfungsspeicher (15) mit der Steuereinheit (11) in Verbindung. Im Ver­ knüpfungsspeicher (15) können übergeordnete Informationen abgelegt werden, die beispielsweise bei einer Visualisierung eines Gehirns die bei der Reizleitung beim Hören beteiligten Substrukturen betreffen. Mit Hilfe der Bedieneinrichtung (12) ist es bei einer Visualisierung möglich, Bedienein­ griffe vorzusehen und beispielsweise nach einer grafischen Anwahl eines bestimmten Objektteiles mit Hilfe des Äquiva­ lenzspeichers (10) eine Klartexteinblendung einer Bezeich­ nung des Objektteiles vorzunehmen. Es ist aber auch möglich, im umgekehrter Reihenfolge aus einer vorgegebenen Tabelle von Bezeichnungen eine dieser Bezeichnungen auszuwählen und eine Kennzeichnung des betreffenden Objektteiles automatisch durchführen zu lassen.

Bei der Darstellung gemäß Fig. 1 ist das dreidimensionale Objekt (1) als ein menschlicher Kopf ausgebildet, durch den ein im wesentlichen horizontaler Schnitt gelegt ist. Aufgrund der den jeweiligen Volumenelementen zugeordneten Attribute ist es möglich, einen aus der Schnittebene heraus­ ragenden Oberflächenverlauf zu generieren. Zur Erleichterung einer Verständlichkeit der dargestellten Bildelemente werden Klartextinformationen generiert, die jeweils ausgewählten Attributen zugeordnet sind.

Aus der Darstellung in Fig. 2 ist ersichtlich, daß ein beliebig vorgebbarer Schnittverlauf realisiert und in Abhängigkeit von jeweils ausgewählten Attributen eine plastische Darstellung von ausgewählten Körperelementen generiert werden kann.

Die Fig. 3 bis 6 veranschaulichen, daß aufgrund der Strukturierung in Volumenelemente und der jeweiligen Attributzuordnung vielfältige Bildinformationen bereit­ gestellt werden können.

Eine Zuordnung der Attribute erfolgt zweckmäßigerweise von einem mit der Materie vertrauten Experten oder automatisch mit Hilfe einer Bildanalyseeinheit, die zumindest eine Vor­ besetzung der Attribute vornimmt. Der Experte kann bei­ spielsweise derart vorgehen, daß zunächst bei einer Seiten­ ansicht des Objektes gemäß Fig. 3 ein bestimmter Bereich mit dem betreffenden Attribut gekennzeichnet wird. Die in den vorhandenen Schnittbildern dem jeweiligen Bereich zuge­ ordneten Verläufe können bei einer anschließenden Auswertung der jeweiligen Schnittbilder gekennzeichnet werden und dem Experten hierdurch eine Orientierung erleichtert werden. Sequentiell kann somit die Informationsdichte erhöht werden und dem Experten eine Orientierung auch in Bildausschnitten ermöglicht werden, die ihm in dieser Form in der Praxis noch nicht begegnet sind.

Bei einer Verwendung der Vorrichtung im Ausbildungsbereich ist es möglich, alle wesentlichen Präparationstechniken auszuprobieren und zu üben, die bei einer Arbeit am tatsäch­ lichen Objekt anfallen. Im Gegensatz zu einer Arbeit am tatsächlichen Objekt können bestimmte Arbeitsschritte, die nicht zufriedenstellend durchgeführt wurden, jedoch beliebig oft wiederholt und ggf. bestehende Kenntnisdefizite ausge­ glichen werden. Insbesondere ist es auch möglich, einem Lernenden zunächst ausschließlich bildliche Informationen zur Verfügung zu stellen und nach einer teilweisen oder vollständigen Durchführung der vorgesehenen Tätigkeit durch eine Einblendung von Klartextinformationen oder bestimmten Farbhinterlegungen Informationen darüber zu vermitteln, welche Körperelemente er tatsächlich bearbeitet hat. Bei einer Aufzeichnung der vorgenommenen Arbeitsabläufe ist es bei einer anschließenden Analyse der durchgeführten Tätig­ keit möglich, die Zweckmäßigkeit einer gewählten Arbeits­ reihenfolge zu bewerten.

Neben der Verwendung einer einzelnen Folge von Schnitt­ bildern ist es auch möglich, eine Mehrzahl von Schnittbild­ folgen der abgespeicherten Bildinformationen zugrundezu­ legen. Hierdurch ist es möglich, mit unterschiedlichen Untersuchungsmethoden ermittelte unterschiedliche Bildin­ halte miteinander zu kombinieren und die Aussagefähigkeit zu erhöhen. Aufgrund der zugeordneten Volumenelementinformatio­ nen können auch Bilder einer bestimmten Technik aus Bildin­ formationen, die mit Hilfe einer anderen Technik ermittelt wurden, abgeleitet werden. Beispielsweise ist es möglich, aufgrund von Volumenelementen und zugeordneten Attri­ buten, die aus Folgen von Computertomogrammbildern generiert werden, Bildverläufe zu ermitteln, die einer Röntgenbildauf­ nahme entsprechen. Aufgrund der Attribute der jeweiligen Volumenelemente ist es bekannt, ob das entsprechende Volumenelement bei einer Röntgenaufnahme einen Schatten erzeugt und welche Intensität dieser Schatten hat.

Neben einer Zuordnung von Attributen, die einer im Einzel­ fall vorliegenden Eigenschaft entsprechen, beispielsweise der Zugehörigkeit zu einem bestimmten Organ, einer Farb­ gebung bei anatomischen Schnittbildelementen oder einem Intensitätswert von Elementen bei der Durchführung einer Kernspintomographie, ist es auch möglich, Attribute vorzu­ sehen, die einer statischen Wahrscheinlichkeit des Auf­ tretens von Objektveränderungen entsprechen. Bei einer der­ artigen Zuordnung kann beispielsweise im Bereich von be­ liebig vorgegebenen Schnittbildern eine Wahrscheinlichkeits­ verteilung für das Auftreten von bestimmten Tumoren gene­ riert werden. Eine derartige Wahrscheinlichkeitsdarstellung ermöglicht es dem Arzt, in einer Trainingsphase seine Sensi­ bilität bezüglich bestimmter Strukturveränderungen zu erhöhen. Bei einer Auswertung von konkreten Bildinformatio­ nen, die einem bestimmten Patienten zugeordnet sind, ist es bei einem Vergleich mit Standardbildinformationen möglich, eine weitgehend automatische Voruntersuchung durchzuführen und bei dieser Voruntersuchung Abweichungen von einer als "Normal" zu interpretierenden Strukturierung zu einer tat­ sächlichen Strukturierung zu ermitteln. Hierdurch kann die Aufmerksamkeit des Arztes auf Abweichungen von üblichen Gewebeverteilungen und Gewebestrukturen gelenkt und eine höhere Sicherheit bezüglich einer vollständigen Erfassung von krankhaften Veränderungen erzielt werden.

Als Erfassungseinrichtungen (2) können unterschiedliche Vorrichtungen verwendet werden. Neben Vorrichtungen zur Erfassung von mikroskopischen oder makroskopischen Schnitt­ folgen ist es insbesondere möglich, Computertomographen oder Kernspintomographen zu verwenden. Daneben ist es auch möglich, Vorrichtungen zur Durchführung einer Positron- Emissions-Tomographie oder Single-Photon-Emissions-Tomo­ graphie zu verwenden. Weitere Realisierungsmöglichkeiten bestehen in einer Verwendung von Ultraschalleinrichtungen, Einrichtungen zur Durchführung einer Magnetoenzephalographie oder Vorrichtungen zur Durchführung einer multiplanaren Röntgenangiographie. Ergänzend oder alternativ zu einer örtlichen Bildfolge ist es auch möglich, zeitliche Bild­ folgen zu verwenden, mit Hilfe derer dynamische Vorgänge, beispielsweise Abläufe im Bereich eines schlagenden Herzens, veranschaulicht werden. Die örtlich oder zeitlich ermittel­ ten Bildfolgen können auch durch die bereits erwähnten manuellen Struktureingaben ergänzt werden. Es ist auch denkbar, Volumenelemente durch einen Zeichner über eine Eingabeeinrichtung zu erfassen.

Die Attribute können neben der Zuordnung zu den bereits erwähnten Intensitätswerten sowie den Kennzeichnungen von anatomischen Regionen auch zur Kennzeichnung von funktionel­ len Regionen, beispielsweise dem Sprachzentrum im Gehirn, oder zur Kennzeichnung von Hilfsregionen, beispielsweise einem Zielvolumen bei einer Bestrahlungsplanung, genutzt werden. Begrenzungen der jeweiligen Regionen können dabei aus unterschiedlichen Intensitäten der Schnittbildfolgen gewonnen, oder bei komplexeren Beurteilungskriterien von einem mit der Materie vertrautem Experten ermittelt werden. Unabhängig von der tatsächlichen räumlichen Gestaltung kann neben den gleichfalls bereits erwähnten Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten von Gewebeveränderungen auch ein Intensi­ tätsprofil für eine ggf. durchzuführende Therapie durch die Attribute gekennzeichnet werden und beispielsweise bei einer Strahlenbehandlung eine Strahlendosis sowie eine Strahlungs­ richtung und Intensität dargestellt werden.

Ergänzend oder alternativ zu den morphologischen Ver­ knüpfungen, die mit Hilfe der Attribute durchgeführt werden können, ist es auch möglich, funktionelle Verknüpfungen vorzunehmen und durch eine geeignete Attributzuordnung bei­ spielsweise eine Reizleitung zu verdeutlichen.

Claims (25)

1. Verfahren zur Darstellung eines dreidimensionalen Objek­ tes, insbesondere zur Verwendung im Bereich der Medizin­ technik, bei dem mindestens ein Teil des Objektes mindestens bezüglich eines geometrischen Parameters räumlich erfaßt, eine Sequenz von Bildeinheiten generiert sowie die räumliche Zuordnung des Parameters in einem Speicher bevorratet und zur Visualisierung einer Darstellungseinrichtung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erfassung min­ destens ein Bereich eines dem Objekt (1) zugeordneten Raumes in Volumenelemente unterteilt wird, die Koordinaten der Volumenelemente und mindestens ein das Volumenelement charakterisierendes Attribut abgespeichert und anschließend eine Zuordnung der Volumenelemente zu räumlichen Teil­ strukturen durchgeführt sowie bei der Visualisierung eine vorgebbare Zuordnung der Volumenelemente in Abhängigkeit von mindestens einem der Attribute realisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Visualisierung in Abhängigkeit von den Attributen und unter Berücksichtigung einer optischen Verknüpfung der Attributwerte mit den Strukturen zur Realisierung beliebiger Ansichten durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß ein digitales Bild erzeugt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Visualisierung im Bereich einer als Bildschirm ausgebildeten Darstellungseinrichtung (14) durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Visualisierung im Bereich einer als Druckmedium ausgebildeten Darstellungseinrichtung (14) durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer meßtechnischen Erfassung des Objektes (1) eine Folge von im wesentlichen zweidimen­ sionalen Bildern generiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine örtliche Bildfolge generiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zeitliche Bildfolge generiert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Volumenelemente einer strukturierten Attributkombination zugeordnet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Visualisierung ein Vergleich mindestens eines Teiles von einer Referenz zugeordneten Volumenelementen mit mindestens einem Teil von Volumen­ elementen durchgeführt wird, die einem zu analysierenden Objekt zugeordnet sind.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem der Volumenelemente ein Attribut zur Kennzeichnung der Wahrscheinlichkeit eines Auftretens von Strukturveränderungen zugeordnet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einigen der Volumenelemente Attribute bezüglich funktioneller Verknüpfungen zugeordnet werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Attribute mit einer Klartextzuordnung kombiniert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Objektes (1) mit Hilfe einer Computertomographie meßtechnisch erfaßt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Objektes (1) mit Hilfe einer Kernspintomographie meßtechnisch erfaßt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Objektes (1) mit Hilfe einer Röntgenuntersuchung meßtechnisch erfaßt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Objektes (1) mit Hilfe einer Ultraschalluntersuchung meßtechnisch erfaßt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Objektes (1) mit Hilfe einer anatomischen Schnittfolge meßtechnisch erfaßt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Objektes (1) mit Hilfe einer Magnetoenzephalographie meßtechnisch erfaßt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Objektes (1) mit Hilfe einer Positron-Emissions-Tomographie meßtechnisch er­ faßt wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Objektes (1) mit Hilfe einer Single-Photon-Emissions-Tomographie meßtechnisch erfaßt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (1) lückenlos in Volumen­ elemente unterteilt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß nach unterschiedlichen physikalischen Verfahren ermittelte Meßwertvolumeninformationen miteinander kombiniert werden.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Teile des Objektes (1) mit verschiedenen Attributen logisch in einer Attributkombi­ nation verknüpft werden.

25. Vorrichtung zur Darstellung eines dreidimensionalen Objektes, insbesondere zur Verwendung im Bereich der Medizintechnik, die mindestens einen Meßwertvolumenin­ formationen bevorratenden Speicher aufweist und mit einer Darstellungseinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeich­ net, daß ein die Meßwertvolumeninformationen in Volumenele­ mente unterteilender Separator (6) vorgesehen ist, der die Meßwertvolumeninformationen in einem Meßwertvolumenspeicher (7) ablegt und mit einer Steuereinheit (11) verbunden ist, die an einen Attributspeicher (9) angeschlossen ist, der den Volumenelementen zugeordnete Attribute bevorratet, die im Bereich der Steuereinheit (11) mit den Koordinaten der Volu­ menelemente kombiniert werden und daß die Darstellungsein­ richtung (14) über eine Übertragungsstrecke (13) mit der Steuereinheit (11) verbunden ist.