DE602004011504T2 - Regionenabgrenzung bei der ct-angiographie - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der medizinischdigitalen Bildgebung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur automatischen Abgrenzung oder Extraktion einer ersten Region, die in CT-Angiographiebildern die an eine Brustwand angrenzende Herzregion von Interesse (Cardiologic Region of Interest; CROI) ist, auf eine Bildverarbeitungsvorrichtung, auf ein computertomographisches System und ein Computerprogramm für eine Bildverarbeitungsvorrichtung.
  • CT(Computertomographie)-Angiograhie (CTA) ist eine Untersuchung, die Röntgenstrahlen verwendet, um den Blutfluss in Arteriengefäßen im gesamten Körper bildlich darzustellen. Von Arterien, die das Gehirn versorgen, bis zu Zellen, die Blut zu den Lungen, Nieren und den Armen und Beinen transportieren. CT kombiniert die Verwendung von Röntgenstrahlen mit einer computergestützten Analyse der Bilder. Röntgenstrahlen werden von einer rotierenden Gantry aus unterschiedlichen Winkeln durch den interessierenden Bereich im Körper eines Patienten geleitet, um Querschnittsschichtbilder zu erzeugen, die zu einem zwei- oder dreidimensionalen Bild der untersuchten Region zusammengestellt werden.
  • Im Vergleich zur Katheterangiographie, die das Injizieren eines Kontrastmittels in eine Arterie mit sich bringt, ist CTA ein weit weniger invasives und ein patientenfreundlicheres Verfahren. Statt in eine Arterie wird das Kontrastmittel in eine Vene injiziert. Zur Erfassung von CTA-Bildern werden vorzugsweise CT-Scanner eines fortschrittlichen Typs, die als Spiral-CT-Scanner bezeichnet werden, verwendet.
  • Die CT-Bildgebung wird häufig in der interessierenden Herzregion eingesetzt.
  • Damit Benutzer Bilder effizienter bearbeiten können, sind zahlreiche interaktive Konzepte und Verfahren nach dem Stand der Technik vorgeschlagen worden. Ein Beispiel für ein solches Verfahren wird in einem Artikel mit dem Titel „An Image Editor for a 3D-CT Reconstruction System" von Jay Ezrielev et. al., veröffentlicht in „Proceedings of Medical Imaging IV", Image Processing, Newport Beach, Bd. 1233, beschrieben. Die Autoren dieses Artikels erörtern ein Bildbearbeitungssystem, das intelligente und halbau tomatische Verfahren zur Verbesserung der Geschwindigkeit und Effizienz des Bearbeitungsprozesses nutzt. In dem Bearbeitungssystem sind manche Funktionen vorgesehen, die mit ganzen Bildgruppen statt mit Einzelbildern arbeiten. Diese Funktionen können Schwellenwertoperationen oder Operationen ausführen, die einfache Objekte aus dem Datensatz entfernen. Weiterhin sind manuelle Bearbeitungsfunktionen vorgesehen, um Operationen auszuführen, die von den halbautomatischen Verfahren nicht ausgeführt werden können.
  • Die US-amerikanische Patentschrift 5.570.404 beschreibt ein Verfahren zur automatischen Bearbeitung mehrerer CT-Bildschichten, um eine dreidimensionale Ansicht eines gewählten, im Körper eines Patienten befindlichen Objektes zu schaffen, das das Vorsehen mindestens einer von CT-Bildgebungssystemen erzeugten dickeren Schicht („Slab") von CT-Bildschichten und das Berechnen eines oberen MIP-Bildes dieses Slab umfasst. Ein unerwünschtes Objekt wird aus dem oberen MIP-Bild entfernt, indem erstens alle Bildpunkte mit Leuchtintensitätswerten detektiert werden, die das unerwünschte Objekt darstellen. Zweitens werden alle Bildpunkte der zu entfernenden Region auf einen Leuchtintensitätswert von im Wesentlichen Null eingestellt, um das Objekt vom oberen MIP-Bild des Slab zu entfernen. Nachdem das unerwünschte Objekt vom oberen MIP-Bild entfernt ist, werden die daran vorgenommenen Bearbeitungen auf jede CT-Bildschicht im Slab angewandt. Dieses Dokument beschreibt auch ein Gerät zur Durchführung einer 3D-Rekonstruktion von CT-Angiographiebildern, um ein gewähltes, innerhalb des Körpers eines Patienten befindliches Objekt bildlich darzustellen.
  • Der Tagungsbericht von Hammoude "A contour extraction algorithm for echocardiographic images", Computers in Cardiology 1997 Lund, Schweden 7–10. September 1997, New York, NY, USA, IEEE, US, 7. September 1997, Seiten 537–540, beschreibt ein Verfahren, das Herzränder in Echokardiographiebildern identifiziert. Von zwei manuell spezifizierten Eingabepunkten aus sucht der Algorithmus nach kardialen Grenzen bei gleichzeitiger Minimierung einer Kostenfunktion.
  • Der Tagungsbericht von Yi-Wie Yu et. al. „Image segmentation based an region growing and edge detection" Systems, Man, and Cybernetics, 1999, IEEE SMC '99 Conference Proceedings, 1999 Tokio, Japan 15.-15. Oktober 1999, Piscataway, NJ, USA, IEEE, US, 12. Oktober 1999, Seiten 798–803, beschreibt ein auf Regionenwachstum („Region Growing") und Kantendetektierung basierendes Bildsegmentierungsverfahren.
  • Die bekannten Verfahren und Geräte erfordern in der Regel jedoch einen Eingriff durch einen Benutzer, um erwünschte oder unerwünschte Teile eines Bildes zu identifizieren. Darüber hinaus ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit, d. h. die benötigte Zeit, um das Bild zur Anzeige für einen Benutzer zu verarbeiten, immer eine kritische Angelegenheit. Insbesondere im Fall der Bildgebung der interessierenden Herzregion.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Bildgebung der interessierenden Herzregion zu schaffen.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die obige Aufgabe mit einem Verfahren zur automatischen Abgrenzung oder Extraktion der an eine Brustwand angrenzenden interessierenden Herzregion in CT-Angiographiebildern, wie in Anspruch 1 dargelegt, gelöst werden. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bestimmens der Brustwand, des Bestimmens einer anderen Region, an welcher sich die interessierende Herzregion an die Brustwand anschließt, und des Bestimmens einer Aorta in der interessierenden Herzregion. Anschließend wird um die interessierende Herzregion eine geschlossene Kontur initialisiert. In einem nachfolgenden Schritt wird die Form dieser geschlossenen Kontur optimiert.
  • Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine vollautomatische Abgrenzung oder Extraktion der interessierenden Herzregion in CT-Angiographiebildern geschaffen werden. Vorteilhafterweise erlaubt dies die Erzeugung von allein die interessierende Herzregion beinhaltenden Bildern ohne das Einwirken eines Bedieners. Bei klinischen Anwendungen kann das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung eine bessere Diagnose ermöglichen, da Objekte, die nicht Bestandteil der interessierenden Herzregion sind, einem Benutzer nicht angezeigt werden. Darüber hinaus ist das vorliegende Verfahren höchst zeiteffizient. Tests haben gezeigt, dass das obige Verfahren die gesamte automatische Abgrenzung der interessierenden Herzregion auf einem standardmäßigen PC, beispielsweise mit einem Intel Pentium-IV-Prozessor, in ca. 5 Sekunden ermöglicht.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 2 dargelegt, erfolgt die Optimierung der Form der geschlossenen Kontur mittels einer Fourier-Interpolation und eines Kantenkriteriums. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine sehr schnelle und präzise Optimierung der geschlossenen Kontur.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 3 dargelegt, wird die Brustwand mittels eines Schwellenwertkriteriums ermittelt und indem Suchstrahlen von der Vorderseite der Brust zur Rückseite der Brust ausgesandt werden. Vorteilhafterweise kann dies eine sehr einfache und effiziente Segmentierung der Brustwand ermöglichen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 4 dargelegt, wird die absteigende Aorta mittels eines Schwellenwert-/Durchmesserkriteriums ermittelt und indem Suchstrahlen von der linken Seite der Brust zur rechten Seite der Brust ausgesandt werden, was eine vollständige automatische Segmentierung der Aorta ermöglicht, während nur eine minimale Anzahl von Prozessschritten ausgeführt werden müssen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 5 dargelegt, wird die optimierte Formkontur des vorhergehenden Schichtbildes vom vorhergehenden Schichtbild für die Initialisierung der geschlossenen Kontur übernommen. Vorteilhafterweise steigert dies die Zeiteffizienz des Verfahrens und die Präzision des Verfahrens, weil die geschlossene Kontur, von der die Optimierung der Form in jedem Bild ausgeht, von Schichtbild zu Schichtbild präziser wird.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 6 dargelegt, wird eine Bildverarbeitungsvorrichtung für die automatische Abgrenzung oder Extraktion der an eine Brustwand angrenzenden interessierenden Herzregion in CT-Angiographiebildern geschaffen, was vorteilhafterweise die vollständig automatische Abgrenzung und Extraktion der interessierenden Herzregion in sehr kurzer Zeit ermöglicht. Außerdem kann aufgrund der Tatsache, dass in der erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsvorrichtung nur eine reduzierte Anzahl von Schritten ausgeführt wird, eine Bildverarbeitungsvorrichtung geschaffen werden, die einen weniger leistungsstarken Prozessor und weniger Speicherkapazität erfordert als andere Systeme nach dem Stand der Technik.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 7 dargelegt, wird eine Bildverarbeitungsvorrichtung geschaffen, die eine präzise Abgrenzung und Extraktion der interessierenden Herzregion ermöglicht.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Computertomographiesystem wie in Anspruch 8 dargelegt geschaffen, das eine vollständig automatische Abgrenzung und Extraktion der interessierenden Herzregion ermöglicht. Anspruch 9 sieht eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Tomographiesystems vor.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Computerprogramm für eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur automatischen Abgrenzung oder Extraktion der interessierenden Herzregion. Das erfindungsgemäße Computerprogramm wird in Anspruch 10 definiert. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Computerprogramm in einen Arbeitsspeicher eines Bildprozessors geladen. Der Bildprozessor ist folglich dafür eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Medium wie einer CD-ROM gespeichert sein. Weiterhin kann das Computerprogramm über ein Netzwerk wie das World Wide Web angeboten und von einem derartigen Netzwerk in den Arbeitsspeicher des Bildprozessors geladen werden.
  • Es kann als Kernpunkt einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, dass eine vollständig automatische Abgrenzung und Extraktion der interessierenden Herzregion in CT-Angiographiebildern geschaffen wird. Zunächst wird mittels eines Schwellenwertkriteriums die Brustwand detektiert, indem Suchstrahlen von vorn nach hinten ausgesandt werden. Dann erfolgt die Detektierung der Region, wo sich die interessierende Herzregion an die Brustwand (dicht am Brustbein) anschließt. Dann erfolgt mittels eines Schwellenwertkriteriums und eines Durchmesserkriteriums die Detektierung der absteigenden Aorta, indem Suchstrahlen von links nach rechts ausgesandt werden. Danach erfolgt in einem geeigneten Schichtbild eine kreisförmige Initialisierung einer geschlossenen Kontur um die interessierende Herzregion zwischen Aorta und Brustbein. Dann wird mittels einer Fourier-Interpolation und eines Kantenkriteriums eine Optimierung der Konturform vorgenommen. Es erfolgt eine Fortpflanzung durch alle Schichten, wobei eine vorhergehende Kontur einer vorhergehenden Schicht in ein aktives Schichtbild übernommen wird, das daraufhin in der aktiven Schicht formoptimiert wird. Als Ergebnis wird eine Darstellung eines Bildteils (einer interessierenden Region) erzeugt, welche die Herzstrukturen enthält, d. h. linke und rechte Herzkammer, linker und rechter Vorhof, erster Teil der absteigenden Aorta, Herzkranzarterien und der Verbindungsstrang zwischen Vorhöfen und Herzkammern und Lungengefäßen.
  • Diese und andere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsformen und werden unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen weiter erläutert, die im Folgenden anhand von Beispielen und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:
  • 1 eine beispielhafte Ausführungsform eines CT-Systems gemäß vorliegender Erfindung;
  • 2 eine beispielhafte Ausführungsform einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung, wie sie im CT-System aus 1 verwendet werden kann;
  • 3 ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zum Betrieb des CT-Systems aus 1, einschließlich der Bildverarbeitungsvorrichtung aus 2;
  • die 4a bis 4c Beispiele für CTA-Bilder;
  • 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines CT-Systems gemäß vorliegender Erfindung. Das Bezugszeichen 2 in 1 bezeichnet eine Röntgenröhre, und das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Strahlungsdetektor. Wie dem Fachkundigen bekannt ist, projiziert die Röntgenröhre 2 ein dünnes Röntgenstrahlenbündel 6 durch die Objektschicht des untersuchten Subjekts 8. Die Abschwächung des Röntgenstrahlenbündels 6 wird für eine große Anzahl von Pfaden durch die Objektschicht bestimmt. Die Strahlungsintensität wird vom Detektor 4 für jeden Pfad durch die Objektschicht aufgezeichnet. Der Detektor 4 ist mit einer elektronischen Messvorrichtung 10 gekoppelt, um die vom Detektor 4 abgetasteten Messwerte weiter zu verarbeiten. Die elektronische Messvorrichtung 10 ist mit einer Bildverarbeitungsvorrichtung 12 wie einem Computer gekoppelt, der beispielsweise einen Pentium IV-Prozessor enthält. Die Bildverarbeitungsvorrichtung 12 verarbeitet codierte Messwerte und errechnet eine zwei- oder dreidimensionale Abschwächungsverteilung. Die Abschwächungsverteilung umfasst im Allgemeinen eine numerische Matrix, die in einem Speicher der Bildverarbeitungsvorrichtung 12 gespeichert ist.
  • Die Bildverarbeitungsvorrichtung 12 ist mit einer Anzeige 14 gekoppelt, welche die numerische Matrix in eine Bild umwandelt, das vom Bediener betrachtet werden kann. Jeder Punkt oder Bildpunkt des Bildes entspricht einem Matrixelement. Wie dem Fachkundigen bekannt ist, stellt der Leuchtintensitätswert jedes Bildpunkts den Grad der Abschwächung dar, die von dem in der Objektschicht abgetasteten Objekt verursacht wird.
  • Wie dem Fachkundigen bekannt ist, umfasst die numerische Matrix eine Vielzahl von Schichtbildern, die jeweils einem Abtastpfad entsprechen. Zur Bildung der Matrix werden die Schichtbilder gestapelt.
  • 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Bildverarbeitungsvorrichtung 12 gemäß vorliegender Erfindung zur Durchführung einer beispielhaften Ausfüh rungsform eines Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung. Die in 2 dargestellte Bildverarbeitungsvorrichtung 12 umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder einen Bildprozessor 20, der, wie bereits oben erwähnt, beispielsweise ein Pentium IV-Prozessor sein kann. Der Bildprozessor 20 ist mit einem Speicher 22 zum Speichern der codierten Messwerte und der numerische Matrix sowie der erzeugten Bilder verbunden. Der Bildprozessor 20 kann mit einer Vielzahl von Eingabe-/Ausgabenetzwerken oder Diagnosevorrichtungen verbunden werden. Im vorliegenden Fall, wie in 1 dargestellt, ist der Bildprozessor 20 mit einem CT-Scanner verbunden. Weiterhin ist der Bildprozessor 20 mit einer Anzeigevorrichtung 14 (zum Beispiel einem Computermonitor) verbunden, um im Bildprozessor berechnete oder adaptierte Informationen oder Bilder anzuzeigen. Über eine Tastatur 24 und/oder andere Ausgabevorrichtungen, die in 2 nicht dargestellt sind, kann ein Bediener mit dem Bildprozessor 20 kommunizieren.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung. Nach dem Start in Schritt S1 fährt das Verfahren mit Schritt S2 fort, bei dem mittels des CTA-Scanners ein aus einer Vielzahl von CTA-Bildschichten bestehendes CTA-Bild erfasst wird. Dann fährt das Verfahren mit Schritt S3 fort, bei dem eine Detektierung der Brustwand erfolgt. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt die Detektierung der Brustwand mittels eines Schwellenwertkriteriums, indem Suchstrahlen von der Vorderseite der Brust zur Rückseite der Brust ausgesandt werden. Anschließend fährt das Verfahren mit Schritt S4 fort, bei dem eine Bestimmung einer Region erfolgt, wo sich die interessierende Herzregion (Cardiac Region Of Interest; CROI) an die Brustwand anschließt. Diese Region befindet sich nahe dem Brustbein. Dies wird in allen Schichten oder in einer Teilgruppe von Schichten vorgenommen, z. B. jeder dritten Schicht (d. h. in jeder n-ten Schicht). Danach fährt das Verfahren mit Schritt S5 fort, bei dem eine Detektierung der absteigenden Aorta mittels eines Schwellenwert- und Durchmesserkriteriums erfolgt, indem Suchstrahlen von der linken Brustseite zur rechten Brustseite ausgesandt werden. Wie beim Schritt S4 wird der Schritt S5 in allen Schichten, oder in einer Teilgruppe von Schichten, ausgeführt, was zu einer Reihe von Kandidaten für die Aortamitte führt. Die Kandidaten werden mittels eines Abstandskriteriums gruppiert, d. h. dicht nebeneinander liegende Kandidaten werden in derselben Gruppe zusammengefasst. Anschließend wird die Gruppe mit den meisten Kandidaten als Aortagruppe angenommen. In einem nachfolgenden Schritt S6 wird in einem geeigneten Schichtbild eine kreisförmige Initialisierung einer geschlossenen Kontur um die CROI, zwischen der Aorta und dem Brustbein, vorgenommen, und zwar in einer Schicht mit einer kleinen Kontaktregion zwischen Brustwand und Herzgewebe. In einem anschließenden Schritt S7 wird die in Schritt S6 initialisierte Kontur mittels Fourier-Interpolation und einem Kantenkriterium optimiert. Dann fährt das Verfahren mit Schritt S8 fort.
  • In Schritt S8 wird der Schritt S7 oben ausgeführt, d. h. es erfolgt eine Fortpflanzung durch alle Schichtbilder oder eine Teilgruppe von Schichten des in Schritt S2 erfassten CTA-Bildes. Während der Fortpflanzung wird in jedem aktuellen Schichtbild eine Kontur der vorhergehenden Fortpflanzung übernommen, d. h. anstelle einer kreisförmigen Kontur in Schritt S6 als die Initialisierungskontur verwendet.
  • Anschließend, nach Schritt S8, fährt das Verfahren mit Schritt S9 fort, bei dem eine Darstellung desjenigen Bildteils (derjenigen interessierenden Region), der die Hetzstrukturen enthält, d. h. linke und rechte Herzkammer, linker und rechter Vorhof, erster Teil der absteigenden Aorta, Herzkranzarterien und der Verbindungsstrang zwischen Vorhöfen und Herzkammern und Lungengefäßen, über eine Anzeige 14 an einen Benutzer ausgegeben wird. Danach fährt das Verfahren mit Schritt S10 fort, bei dem es endet.
  • Das unter Bezugnahme auf 3 beschriebene Verfahren hat eine im Vergleich zu bekannten Systemen verbesserte Effizienz. Das beschriebene Verfahren ermöglicht die vollständige automatische Abgrenzung der CROI in etwa 5 Sekunden auf einem standardmäßigen PC. Weiterhin erfordert dieses Verfahren keine Benutzerunterstützung. Darüber hinaus ermöglicht das obige Verfahren vorteilhafterweise eine unmittelbare Visualisierung. Das Verfahren ermöglicht die unmittelbare Visualisierung der Herzstrukturen, nachdem ein Bild in die medizinische Bildverarbeitungsvorrichtung geladen wurde. Bei aktuellen Systemen muss die interessierende Herzregion nach dem Laden des Bildes interaktiv abgegrenzt werden, um störende Substanzen wie den Brustkorb aus der Visualisierung zu beseitigen, was beim Verfahren gemäß vorliegender Erfindung nicht notwendig ist, weil dies automatisch vom Verfahren vorgenommen wird. Außerdem ermöglicht es das obige Verfahren, die interessierende Herzregion in der Nachbearbeitung automatisch zu fokussieren (beispielsweise die Unterdrückung der mit einem Kontrastmittel gefüllten Herzkammern oder die Extraktion der Herzkranzarterien), was zur Verkürzung der Verarbeitungsdauer führt. Weiterhin sorgt eine vom obigen Verfahren vorgesehene Wirkung für eine Reihe anatomischer Referenzpunkte (zum Beispiel die absteigende Aorta und die Brustwand, die zur weiteren Verarbeitung wie der automatischen Extraktion der Herzkranzarterien genutzt werden können).
  • Die 4a bis 4c zeigen Bilder, die gemäß dem unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen Verfahren erzeugt wurden. 4a zeigt eine CT-Schicht mit einer interessierenden Herzregion, bei der die absteigende Aorta mit einem Kreuz markiert ist. 4b zeigt eine Oberflächendarstellung der interessierenden Herzregion. Wie aus 4b ersichtlich ist, wird nur die interessierende Herzregion dargestellt und es befinden sich keine sonstigen störenden Strukturen im Bild.
  • 4c zeigt eine Volumendarstellung der interessierenden Herzregion, die ebenfalls gemäß dem unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen Verfahren entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wurde. Wie aus 4c ersichtlich ist, wird nur der Bildteil dargestellt, der die Herzstrukturen enthält, d. h. linke und rechte Herzkammer, linker und rechter Vorhof, erster Teil der absteigenden Aorta, Herzkranzarterien und der Verbindungsstrang zwischen Vorhöfen und Herzkammern und Lungengefäßen. Keine weiteren Elemente, welche die Visualisierung der interessierenden Herzregion stören könnten, werden in diesem Bild dargestellt.
  • 3
    • S1
    Start
    S2
    Erfassung eines CTA-Bildes
    S3
    Detektion der Brustwand
    S4
    Detektion der Region, wo sich die interessierende Herzregion an die Brustwand anschließt
    S5
    Detektion der absteigenden Aorta
    S6
    kreisförmige Initialisierung einer geschlossenen Kontur um einen Teil der interessierenden Herzregion
    S7
    Optimierung der Konturform
    S8
    Fortpflanzung durch alle Schichten des CTA-Bildes durch Übernahme der vorhergehenden Kontur gefolgt von einer Formoptimierung
    S9
    Ausgabe des Bildteils mit der Herzstruktur
    S10
    Ende

Claims (10)

  1. Verfahren zur automatischen Abgrenzung oder Extraktion einer ersten Region, welche die in Computertomographie-Angiographie(CTA)-Bildern an eine Brustwand angrenzende interessierende Herzregion ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bestimmen (53) der Brustwand; Bestimmen (54) einer zweiten Region, wo sich die erste Region an die Brustwand anschließt; Bestimmen (55) einer Aorta in der ersten Region; Initialisieren (56) einer geschlossenen Kontur um die erste Region; und Optimieren (57) einer Form der geschlossenen Kontur.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Optimierens (57) der Form der geschlossenen Kontur mittels einer Fourier-Interpolation und eines Kantenkriteriums erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Brustwand mittels eines Schwellenwertkriteriums bestimmt wird und indem Suchstrahlen von der Vorderseite der Brust zur Rückseite der Brust ausgesandt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die absteigende Aorta mittels eines Schwellenwert-/Durchmesserkriteriums ermittelt wird und indem Suchstrahlen von der linken Seite der Brust zur rechten Seite der Brust ausgesandt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das CTA-Bild aus einer Vielzahl von Schichtbildern besteht; wobei die Schritte aus Anspruch 1 für die Schichtbilder wiederholt werden; und wobei für jedes Schichtbild die optimierte Formkontur des vorhergehenden Schichtbildes für die Initialisierung der geschlossenen Kontur übernommen wird.
  6. Bildverarbeitungsvorrichtung zur automatischen Abgrenzung oder Extraktion einer ersten Region, welche die in Computertomographie-Angiographie(CTA)-Bildern an eine Brustwand angrenzende interessierende Herzregion (CROI) ist, wobei die Bildver arbeitungsvorrichtung einen Bildprozessor umfasst, der folgende Vorgänge ausführt: Bestimmen (53) der Brustwand; Bestimmen (54) einer zweiten Region, wo sich die erste Region an die Brustwand anschließt; Bestimmen (55) einer Aorta in der ersten Region; Initialisieren (56) einer geschlossenen Kontur um die erste Region; und Optimieren (57) einer Form der geschlossenen Kontur.
  7. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Optimierens (57) der Form der geschlossenen Kontur mittels einer Fourier-Interpolation und eines Kantenkriteriums erfolgt; wobei die Brustwand mittels eines Schwellenwertkriteriums bestimmt wird und indem Suchstrahlen von der Vorderseite der Brust zur Rückseite der Brust ausgesandt werden; wobei die absteigende Aorta mittels eines Schwellenwert-/Durchmesserkriteriums ermittelt wird und indem Suchstrahlen von der linken Seite der Brust zur rechten Seite der Brust ausgesandt werden; wobei das CTA-Bild aus einer Vielzahl von Schichtbildern besteht; wobei die Vorgangsschritte aus Anspruch 6 für die Schichtbilder wiederholt werden; und wobei für jedes Schichtbild die optimierte Formkontur des vorhergehenden Schichtbildes für die Initialisierung der geschlossenen Kontur übernommen wird.
  8. Computertomographisches(CT)-System mit einem Bildprozessor zur automatischen Abgrenzung oder Extraktion einer ersten Region, welche die in Computertomographie-Angiographie(CTA)-Bildern an eine Brustwand angrenzende interessierende Herzregion ist, wobei die Bildverarbeitungsvorrichtung einen Bildprozessor umfasst, der folgende Vorgänge ausführt: Bestimmen (53) der Brustwand; Bestimmen (54) einer zweiten Region, wo sich die erste Region an die Brustwand anschließt; Bestimmen (55) einer Aorta in der ersten Region; Initialisieren (56) einer geschlossenen Kontur um die erste Region; und Optimieren (57) einer Form der geschlossenen Kontur.
  9. Computertomographisches(CT)-System nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Optimierens (57) der Form der geschlossenen Kontur mittels einer Fourier-Interpolation und eines Kantenkriteriums erfolgt; wobei die Brustwand mittels eines Schwellenwertkriteriums bestimmt wird und indem Suchstrahlen von der Vorderseite der Brust zur Rückseite der Brust ausgesandt werden; wobei die absteigende Aorta mittels eines Schwellenwert-/Durchmesserkriteriums ermittelt wird und indem Suchstrahlen von der linken Seite der Brust zur rechten Seite der Brust ausgesandt werden; wobei das CTA-Bild aus einer Vielzahl von Schichtbildern besteht; wobei die Vorgangsschritte aus Anspruch 6 für die Schichtbilder wiederholt werden; und wobei für jedes Schichtbild die optimierte Formkontur des vorhergehenden Schichtbildes für die Initialisierung der geschlossenen Kontur übernommen wird.
  10. Computerprogramm für eine Bildverarbeitungsvorrichtung mit einem Bildprozessor zur automatischen Abgrenzung oder Extraktion einer ersten Region, welche die in Computertomographie-Angiographie(CTA)-Bildern an eine Brustwand angrenzende interessierende Herzregion (CROI) ist, wobei der Bildprozessor die folgenden Vorgänge ausführt, wenn das Computerprogramm auf dem Bildprozessor ausgeführt wird: Bestimmen (53) der Brustwand; Bestimmen (54) einer zweiten Region, wo sich die erste Region an die Brustwand anschließt; Bestimmen (55) einer Aorta in der ersten Region; Initialisieren (56) einer geschlossenen Kontur um die erste Region; und Optimieren (57) einer Form der geschlossenen Kontur.
DE602004011504T 2003-04-24 2004-04-14 Regionenabgrenzung bei der ct-angiographie Expired - Lifetime DE602004011504T2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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