DE60221885T2 - Optimierungsverfahren und verschönerung von röntgenbildern durch kreuzverfahren von fotografischer behandlung des bildes und digitalisierung - Google Patents

Optimierungsverfahren und verschönerung von röntgenbildern durch kreuzverfahren von fotografischer behandlung des bildes und digitalisierung Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Optimierung und für die Verschönerung des Röntgenfilms durch die gekreuzten Prozesse der Bearbeitung der Digitalaufnahme und der Verwendung einer Vorrichtung, um dieses Verfahren umzusetzen.
  • Gegenwärtig wird für Verfahren zur Verschönerung der Röntgenfilme lediglich die Digitalisierung verwendet und es findet keine spezifische, fotografische Bearbeitung der Aufnahme statt.
  • Diese Art von Verfahren wird in den Vorrichtungen vorgeschlagen, die in der deutschen Patentschrift Nr. 4203447 im Namen von „digital diagnostik", in der Patentschrift WO Nr. 00/31976 von „Metal & Mek. Verkstad ab" und in der Zusammenfassung der japanischen Patentschrift Nr. 2001-052147 von „mitsubishi heavy ind ltd", „non-destructive inspection co ltd" beschrieben werden. Ein derartiges Verfahren besteht im Digitalisieren von analogen Röntgenaufnahmen:
    • – durch Platzieren des Films in einem Röntgenfilmbetrachtungsgerät,
    • – durch Aufnehmen des besagten Röntgenfilms mit Hilfe einer Digitalkamera, die mit einem Makroobjektiv versehen ist,
    • – und durch Übertragen der vorher realisierten Aufnahme zu einem Computer, um sie auf einem Bildschirm anzuzeigen und/oder um sie zu speichern,
    dies, nach einigen einfachen Bearbeitungen von Kontrast und Helligkeit, zum Zwecke der Fernübertragung und Archivierung der somit digitalisierten Aufnahmen. Abgesehen von der Speicherung der Röntgenbilder beschränken sich diese Vorrichtungen auf eine Digitalisierung, doch bieten sie keine sequenzielle, kolorimetrische Analyse.
  • Die Erfindung stützt sich auf ein einfaches Prinzip, das darin besteht, Elemente hervorzuheben, die auf den Standard-Radiographien kaum oder schlecht zu erkennen sind.
  • Ein Röntgenbild wird radikal verbessert durch die gekreuzte Verwendung:
    • – einer Fotoaufnahme durch eine Digitalkamera, die mit einem Makroobjektiv versehen ist, wodurch für ein und dieselbe Röntgenaufnahme auf einem Röntgenfilmbetrachtungsgerät eine Vielzahl von Bildern erhalten werden, deren Nebeneinanderstellung es ermöglicht, ein virtuelles Bild der Aufnahme zu erhalten, das eine Auflösung aufweist, die einem Vielfachen der Auflösung der Digitalkamera entspricht,
    • – der fotografischen Bearbeitung durch eine Gesamtheit an geeigneten Software-Programmen, die es ermöglichen, auf dem Computerbildschirm Retuschen vorzunehmen, um Folgendes zu verbessern:
    • – die allgemeine Struktur,
    • – Reliefeffekte,
    • – die topographische Erkennung und die Lokalisierung einer Zone, deren Vergrößerung, Pixelisierung, Strukturparameter, Sättigung, kolorimetrische Komponenten, Licht- und Kontrasteigenschaften beliebig verändert werden können, bei gleichzeitiger Wahrung der eigenen
  • Charakteristika der untersuchten Struktur und ohne ihre Natur zu beeinträchtigen. Das verwendete Gerät umfasst eine Vorrichtung nach Anspruch 1.
  • Das Verfahren umfasst mehrere Etappen, wie es in Anspruch 10 definiert wird.
  • Man greift auf die Verwendung des automatischen oder manuellen Kontrasts zurück,
  • Die Verwendung der Farbeinstellung:
    • – entweder in den RGB-Systemen (rot, grün, blau)
    • – oder in Graustufen,
    • – oder im CMJN-System (cyan, magenta, gelb, schwarz)
    • – oder im Bitmap-System
    • – oder im System der indizierten Farben. Des
  • Weiteren werden Scharfeinstellungen im HSL-Modus (Farbton, Sättigung, Helligkeit) vorgenommen; und die Zuhilfenahme von geeigneten Filtern wird angewendet. Jeder Vorgang wird ausgewählt, um keine Artefakte einzuführen. Artefakte werden definiert als künstliche Bilder, die vom Bediener erstellt werden. Darüber hinaus kommt die Verwendung von Verfahren zur Vergrößerung und Bildrotation, zur Pixelisierung entsprechend der Vergrößerung und der Ausgangsgröße des Bildes zum Einsatz. Die Verwendung von Histogrammen vervollständigt die Technik und das Umwandeln der Röntgenaufnahme in eine Zeichnung ist ebenfalls möglich.
    • – In einer vierten Etappe erfolgt die Speicherung der Informationen entweder auf der Festplatte, oder auf Disketten, oder auf CD-ROM, oder durch Ausdrucken auf gewöhnliches Papier oder auf Fotopapier, je nach gesuchtem Resultat.
  • Es ist natürlich selbstverständlich, dass die Bildbearbeitungsstrategie dadurch erfolgt, dass alle oder ein Teil der von den Software-Programmen angebotenen Parameter ausgewählt werden.
  • Die technischen Effekte des Verfahrens wirken gleichzeitig auf die Standard-Röntgenaufnahmen: diese erfahren zugleich eine spektakuläre Verbesserung ihrer Qualität bei ihrer räumlichen Darstellung, mit Reliefeffekten, die bei manchen von ihnen der tatsächlichen Anatomie, so wie sie in 3D erscheint, sehr nahe kommen. Manche Knochenaufnahmen können erheblich vergrößert werden, ohne ihre Bildauflösung dank der bereits zuvor beschriebenen Verfahren zu beeinträchtigen. Dies ermöglicht eine minutiöse Untersuchung des geringsten Details einer tief liegenden, verdächtigen Zone, wie das Kreuzbein, das in der Standard-Radiologie schwierig zu analysieren ist.
  • Darüber hinaus können Scanneraufnahmen wie die Standard-Röntgenaufnahmen bearbeitet werden und entsprechende Vergrößerungsbearbeitungen isolieren Segmente, die auf herkömmlichen Aufnahmen, die vom Radiologen übermittelt werden, schwer sichtbar sind. Der praktizierende Arzt kann sich, wie vor ihm der Radiologe, einer eingehenden Analyse dessen widmen, was ihm interessant erscheint. Somit kann die Untersuchung mancher Weichteile (zum Beispiel des Muskels) in den Scannern bewertet werden. Dies öffnet einen spannenden und nützlichen Freiraum. Aufnahmen per Kernspinresonanz können ebenfalls in der gleichen Weise untersucht und bewertet werden. Industrielle, nicht medizinische Röntgenaufnahmen können in der gleichen Weise bearbeitet werden. Die Resultate, die bei etwa hundert Standard-Röntgenaufnahmen und Röntgenfilmen aus Scanner, Kernspinresonanz und Mammographien erzielt wurden, sind beachtlich und verbessern auf spektakuläre Weise den Großteil der Aufnahmen. Die Optimierung der Aufnahme ist das Ergebnis der gemeinsamen Verwendung von entsprechenden Vorgängen des Kontrasts, der Vergrößerung, der Fokussierung, der kolorimetrischen Veränderung und der Pixelisierung. Der praktizierende Arzt muss in diesen Techniken ausgebildet und kompetent sein, um keine Artefakte zu schaffen. Diese Technik und dieses Verfahren ermöglichen es, manche Diagnosefehler zu vermeiden, wenn die anatomische Struktur besonders komplex ist oder wenn er mit einer trügerischen oder asymptomatischen Krankheit konfrontiert wird. Alte Röntgenaufnahmen können neu bearbeitet werden und an Qualität gewinnen, denn es kann eine Verbesserung sowohl im Kontrast als auch in der Wiederherstellung von Details erzielt werden. Somit verbessert dieses Verfahren in erheblicher Weise die Fähigkeit des praktizierenden Arztes, der dafür zuständig ist, selbst jene Röntgenaufnahmen zu interpretieren, die er verschrieben hat und für die er zur Verantwortung gezogen wird, egal ob Facharzt oder praktischer Arzt, wobei er die vom Radiologen übermittelten Röntgenunterlagen in zweiter Hand untersucht. Dieses zweitmalige Lesen durch den verschreibenden Arzt ist den Patienten zuträglich und in der gleichen Weise kann der Radiologe bei der Erstellung der Aufnahmen selbst davon profitieren. Die Bestrahlung der Patienten könnte also verringert werden, indem unnötige, aufeinander folgende Aufnahmen vermieden werden. Natürlich gilt es jeden Einzelfall gesondert zu behandeln, und dieses Verfahren kann in keiner Weise eine Röntgenaufnahme ersetzen, die vom praktizierenden Arzt als notwendig beurteilt wird. Andererseits können der niedergelassene Arzt, der Spitalsarzt, der Forscher, alle, die Aufnahmen je nach geführter Untersuchung verwenden und diese Informationen auf Disketten, CD-ROM oder auf der Festplatte speichern oder die Aufnahmen auf gewöhnlichem Papier oder Fotopapier ausdrucken. Der praktizierende Arzt, der am Ende die Korrelationen zwischen den Röntgenaufnahmen, dem eventuellen chirurgischen Eingriff, den anatomopathologischen Daten und den Therapiewirkungen kennt, kann sich eine Datenbank anlegen, die dem Kollektiv nützlich ist, indem Ergebnisse vervielfacht und Quereffekte zu spezialisierter Rekrutierungen vermieden werden. Andererseits kann die Einbringung derart optimierter Röntgendaten Krankenhäusern in den ärmsten und unterentwickelten Ländern helfen, die die Kosten für kostspielige Aufnahmen nicht übernehmen können. Andererseits kann der praktizierende Arzt Aufnahmen via Internet rasch an einen ausländischen, besser spezialisierten Kollegen senden. Was die technischen und industriellen Anwendungen betrifft, wird nachstehend als nicht einschränkendes Beispiel und mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wobei die Figur eine schematische, perspektivische Ansicht eines Geräts für die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt:
    • – Bezugszeichen 1 bezeichnet das Röntgenfilmbetrachtungsgerät, dessen Lichtintensität entweder durch Betätigung eines Lichtreglers oder durch die optische Natur der Lichtquelle variieren kann.
    • – Bezugszeichen 2 bezeichnet den zu. fotografierenden Röntgenfilm, der im Röntgenfilmbetrachtungsgerät eingelegt ist.
    • – Bezugszeichen 3 zeigt die Digitalkamera, die sich für die Anpassung der Brennweite entsprechend der Pfeilrichtung bewegt. Sie ist mit einer Fernbedienung (7) ausgestattet.
    • – Bezugszeichen 5 bezeichnet den Computer und seine Software-Programme (4), mit dem die Digitalkamera, welche mit einer Makrovorrichtung versehen ist, verbunden ist.
    • – Bezugszeichen 6 bezeichnet den Bildschirm, auf dem die Aufnahme angezeigt wird.
    • – Eine optische Box umschließt die gesamte Vorrichtung.
    • – Eine Dunkelkammer oder ein Raum, der ausschließlich vom Licht des Röntgenfilmbetrachtungsgeräts erhellt wird, kann ebenfalls verwendet werden.
  • Was die Bearbeitungstechnik der Röntgenbilder betrifft, so wird von der Digitalkamera der Makromodus verwendet. Für ein und dieselbe Röntgenaufnahme, die auf einem Röntgenfilmbetrachtungsgerät angeordnet ist, werden eine Vielzahl von Digitalfotos mit sehr hoher Auflösung erstellt, deren Nebeneinanderstellung es ermöglicht, ein Bild der Aufnahme zu erhalten, das eine Auflösung aufweist, die einem Vielfachen der Auflösung der Digitalkamera entspricht. Es können Mittel vorgesehen werden, um die Digitalkamera gegenüber dem Röntgenfilmbetrachtungsgerät so zu verschieben, dass diese Vielzahl von Digitalfotos erhalten wird.
  • Was die Modalitäten der Fotoaufnahme betrifft, so findet diese in einem dunklen Raum oder in einer Dunkelkammer statt, wobei die einzige Beleuchtung vom Licht des Röntgenfilmbetrachtungsgeräts stammt. Dieses Röntgenfilmbetrachtungsgerät befindet sich entweder in senkrechter Position an einer Wand hängend, oder in horizontaler Lage auf einer ebenen Oberfläche. Der verwendete Lichteinfall ist senkrecht zur Ebene des Röntgenfilmbetrachtungsgeräts, das heißt frontal. Dies ist der obligatorische Lichteinfall. Möchte man einen 3D simulierenden Effekt erhalten, besteht die Möglichkeit, schiefwinkelige und seitliche Lichteinfälle nach und nach um eine Achse von 180° hinzuzufügen. Die Augenträgheit ermöglicht die neurophysiologische Verbindung zwischen den einzelnen Aufnahmen und erlaubt es dem Bediener, die räumliche Struktur auf einfache Weise mental zu konstruieren.
  • Der Blitz wird natürlich unterdrückt, um keinen Blitzbereich auf der Aufnahme zu kreieren. Sobald die Aufnahme am Computer gesichert ist, kann die Bearbeitung dieser Röntgenaufnahme beginnen. Was die vom Untersuchenden vorgenommene Evaluierung der Bildqualität betrifft, kann gesagt werden, dass sie vom Bediener abhängig und erstklassig ist, wenn sie von einem Arzt vorgenommen wird, der für eine qualitative Beurteilung der Aufnahme geschult und ausgebildet wurde, wobei es sich natürlich um eine subjektive aber effiziente Betrachtungsweise in Abhängigkeit seiner Kompetenz handelt.
  • Das Interesse, ein Histogramm der Aufnahme zu verwenden, liegt darin, das es eine objektive Untersuchung der Qualität dieser Letzteren ermöglicht: ein vom Software-Programm bereitgestelltes Diagramm untersucht die harmonische oder nicht harmonische Verteilung heller und dunkler Zonen. Das Histogramm zeigt also in grafischer Form die Anzahl der Pixel für eine gegebene Helligkeitsstufe. Das Fehlen eines Details in einer Aufnahme kann die Folge einer qualitativ schlechten Digitalisierung oder Fotografie sein. Es liefert ebenfalls eine Übersicht über den Tonbereich der Aufnahme. Ein Bild mit einer zu dunklen oder zu hellen Dominante kann somit objektiviert werden. Dies ermöglicht es, die notwendigen Tonkorrekturen zu bestimmen. Die horizontale Achse des Histogramms stellt die kolorimetrischen Werte der Pixel von den dunkelsten (0) bis zu den hellsten (255) dar und auf die vertikale Achse wird die Anzahl der Pixel mit diesem Wert übertragen. Was das Pipette-Werkzeug betrifft, so können damit durch Verschieben des Zeigers die kolorimetrischen Werte der Aufnahme in Erfahrung gebracht werden. Auch die Anzahl der Pixel pro gewählter Maßeinheit können genau in Erfahrung gebracht werden: wir verwenden Pixel pro Zoll und folglich kennen wir objektiv die genaue Größe der digitalisierten Aufnahme.
  • Was die Wahl des kolorimetrischen Systems betrifft, so können mehrere Möglichkeiten verwendet werden.
  • Die Wahl des RGB-Systems bietet folgende Eigenschaften: eine Aufnahme im RGB-Modus setzt sich aus drei Primärfarben, rot (R), grün (G) und blau (B) zusammen. Dieser Modus gilt als additiver Modus, da sich die Farben überlagern, um daraus eine neue zu bilden. Diese Farben werden von einem Wert zwischen 0 und 255 gekennzeichnet. So hat ein reines Rot den Wert: 255 rot, 0 blau, 0 grün. Gelb besteht aus: 255 rot, 255 grün, 0 blau. Ein Fehlen dieser drei Primärfarben drückt sich in einem Schwarz aus und wenn die drei Werte jeweils das Maximum betragen, ist die angezeigte Farbe weiß. Die HSL-Methode wird durch folgende Parameter gekennzeichnet: Farbton, Sättigung, Helligkeit. Auch diese drei Komponenten betragen zwischen 0 und 255. Das Farbrad funktioniert wie eine 256 Stunden (255 plus die 0) anzeigende Uhr, die verkehrt herum funktioniert. Oben befindet sich das Rot bei 0. Bei Fortbewegung gegen den Uhrzeigersinn, ist gelb bei 43, grün bei 85, cyan bei 128 direkt gegenüber rot, blau bei 170 direkt gegenüber gelb, magenta bei 212 direkt gegenüber grün. Die Helligkeit und die Intensitätsmenge des wahrgenommenen Lichts: ein Wert seiner Räder entspricht der totalen Dunkelheit und ein Wert 255 dem reinen Weiß. Die Sättigung wird definiert als die Reinheit oder der Anteil des Farbtons in der Farbe. Zusammenfassend ist der Farbton das Hauptattribut, welches die Position der Farbe auf dem Spektrum bestimmt, die Sättigung ist ihr Reinheitsgrad und die Helligkeit ist der helle oder dunkle Aspekt der Farbe.
  • Was das Graustufensystem betrifft, so werden die Farben einer Aufnahme entfernt und durch eine Graustufe entsprechend ihrer Helligkeitsstufe ersetzt. Wenn es sich um eine 8-Bit-Aufnahme handelt, beinhaltet diese 256 Graustufen.
  • Was das Bitmap-System betrifft, so wird dieses als kolorimetrischer Modus definiert, in welchem die Aufnahme ausschließlich aus schwarzen und weißen Pixel besteht.
  • Was das CMJN-System (cyan, magenta, gelb, schwarz) betrifft, so stellt es einen kolorimetrischen Modus dar, der für Aufnahmen im Vierfarbendruck bestimmt ist und der sich auf eine substraktive Farbsynthese stützt: die Tinte des Papiers absorbiert einen Teil des weißen Lichtes, das es erhellt, und reflektiert den anderen.
  • Was das System der indizierten Farben betrifft, so handelt es sich um einen kolorimetrischen Modus, der auf einer Tabelle gründet, die ausschließlich die wesentlichen Farben eines Bildes beinhaltet (höchstens 256). Die übrigen Farben werden simuliert oder durch jene ersetzt, die in der Tabelle am ähnlichsten sind.
  • Was die Einstellung der Monitoranzeige betrifft, so bestimmt die Anzahl der Bit pro Pixel oder Pixelauflösung, wie viele Farbinformationen bei jedem Pixel der Datei angezeigt werden. Je höher dieser Wert ist, umso größer ist die Anzahl der Farben und umso präziser werden Letztere im Falle der digitalisierten Aufnahme dargestellt. So ist ein Pixel mit einem Bit weiß oder schwarz. Ist die Auflösung 8, beträgt die Anzahl der möglichen Werte 256 Farben, schließlich weist ein Pixel mit 24 Bit 16 Millionen mögliche Farben auf. Im Allgemeinen beträgt die Farbprobe zwischen 1 und 48 Bit pro Pixel. Das Problem eines Bildes mit 16 Bit pro Schicht liegt darin, dass dieses Bild sehr voluminös ist. Konvertierungen von einem Modus in einen anderen sind möglich.
  • Um die Interpretation von Digitalfotos zu optimieren, bedient man sich der Technik der Kopien. Die Kopien kann man definieren als eine Art einzelner Schichten in einem Bild. Sie können auch mit einem Stapel transparenter Blätter verglichen werden, von dem jedes einzelne die Änderungen dokumentiert, die das Bild erfahren hat. Dies ermöglicht den Zugang zu jeder Änderung, indem man darauf klickt. Auch kann man löschen, was nutzlos ist oder nicht die erhofften Informationen bringt. Das Ablaufen dieser unterschiedlichen Kopien, auf denen jede Änderung des Bildes gespeichert ist, wird durch einen Verlauf bezeichnet. Diese unterschiedlichen Kopien sind voneinander unabhängig, außer der Bediener möchte Verbindungen zwischen ihnen herstellen. Das Grundbild oder Ausgangsbild wird in jedem Fall gespeichert.
  • Natürlich kann jede Kopie beliebig und unabhängig von den anderen bearbeitet, retuschiert, dupliziert und gespeichert werden. So kann also das Ausgangsbild beliebig vervielfacht werden, jeweils mit Änderungen sowohl im Hinblick auf Farbe und Kontrast als auch mit jedweder sonstiger Änderung. Die Gesamtheit aller Änderungen an einem Bild, die über das Kopiensystem vorgenommen werden, nennt man Script und kann gespeichert werden, wobei diese Eigenschaft sehr wichtig ist.
  • In der Praxis entscheiden wir uns für das Duplizieren des Ausgangsbildes in den beiden Systemen: zwei Kopien werden dem RGB-System zugeordnet, welches das Ausgangsbild sowie sein Negativ aufweist, zwei Kopien werden dem Graustufensystem zugeordnet, das seinerseits ebenfalls ein Negativ aufweist. Dann wird jedes Bild durch eine Anpassung der Stufen bearbeitet: mit diesem Befehl können die hellen, mittleren und dunklen Töne eines Bildes neu definiert werden. Er ermöglicht eine größere Kontrolle, indem genau jede Farbtonpalette korrigiert wird. Eine Verbesserung der Kontraste wird erzielt, indem Stufenkurven verwendet werden, die zum Einstellen des Tonbereichs eines Bildes je nach Zielzone dienen, indem eine Visualisierung der verschiedenen kolorimetrischen Varianten verwendet wird, indem man Farbausgleiche benutzt, die eine umfassende Korrektur der kolorimetrischen Komponenten ermöglichen. Man kann den Farbton und die Sättigung des Bildes variieren lassen, die Bildschärfe durch Verwenden von Anhebungsfiltern erhöhen, Transferkurven der Abstufung und die Technik der Umwandlung der Röntgenaufnahme in eine Zeichnung verwenden.
  • Was die Wahl der Bildgröße betrifft, so basiert die Neudimensionierung des Bildes auf dem Bildschirm auf dem Prinzip, wonach ein Bild weniger an Detailgenauigkeit verliert, wenn seine Größe verringert wird als wenn seine Größe erhöht wird. Man muss wissen, dass eine Änderung der Pixelanzahl unter machen Umständen eine Unschärfe am Bildschirm verursachen kann. Was das Ausdrucken betrifft, so ist die Problematik nicht dieselbe, denn je höher die Bildauflösung ist, desto besser ist, im Rahmen der Möglichkeiten des Druckers, die Druckqualität. Beispielsweise ergibt eine Bildgröße von 300 Pixeln pro Zoll einen erstklassigen Druck.
  • Auch der besondere Fall vektorieller Aufnahmen muss in Betracht gezogen werden: Röntgenaufnahmen können in ein Software-Programm zur vektoriellen Bearbeitung importiert werden. Der Artunterschied zum pixelisierten Bild liegt darin, dass das vektorielle Bild aus mathematisch und geometrisch definierten Vektorgeraden und -kurven besteht. Das vektorielle Bild verhält sich wie ein Objekt in seiner Vollständigkeit und sein Merkmal besteht darin, dass es nicht beeinträchtigt wird durch Verschiebung, Neudimensionierung und kolorimetrische Veränderung. Durch diese Stabilität ist es mit einem Objekt gleichzusetzen, das nach seiner Form und seiner Größe definiert wird. Manche Bilder werden durch dieses System beachtlich verbessert.
  • Was die übrigen Bildbearbeitungsmöglichkeiten betrifft, so ist es möglich, je nach Bedarf andere Verfahren zu verwenden, wie etwa die Verwendung der Auswahl, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Teil des Bildes unabhängig bearbeitet werden kann, indem er mit Hilfe des Rechteck- oder Ellipsen-Auswahlwerkzeuges ausgewählt wird, das den Bereich, den man untersuchen möchte, vom übrigen Bild isoliert. Darauf können wiederum Licht, Kontrast und kolorimetrische Parameter verändert werden. Dadurch kann sich das Auge auf die betroffene Zone konzentrieren. Dieses Bild kann auf dem Ausgangsbild belassen werden, wo es hervorgehoben erscheint, oder es kann mit dem Befehl Ausschneiden abgetrennt und auf einer neuen Kopie wieder eingesetzt werden.
  • Man kann auch die Verschiebung eines Bildteiles verwenden, um beispielsweise einen Gelenkspalt freizulegen oder um die Weichteile einer osteoartikulären Röntgenaufnahme zu isolieren und zu behandeln. Es ist möglich, das ausgewählte Bild auf derselben Kopie oder auf eine andere Kopie zu verschieben. Dies führt zu ausgezeichneten Ergebnissen auf niedrig dosierten Röntgenaufnahmen, um die Weichteile zu evaluieren.
  • Was die Verwendung von Filtern betrifft, so handelt es sich um verschiedene Filter, die von den Software-Programmen bereitgestellt werden: es gibt solche, die die Konturen hervorheben, solche, die die Bildschärfe erhöhen und solche, die dem Bild mehr Volumen verleihen. All diese Filter müssen von kompetenten Ärzten verwendet werden, die für diese Technik ausgebildet sind, um bei der Bewertung der Röntgenaufnahme keine Artefakte zu kreieren. Was die Automatisierungsmöglichkeiten betrifft, so lösen sie in zufrieden stellender Weise den abwertenden Eindruck, den man von diesen Verfahren haben kann, die lang zu beschreiben und zu erklären sind, und die deshalb in der gängigen Praxis als zu komplex und zu lang erscheinen können. In Wahrheit ist es möglich und einfach, die Schnelligkeit des Systems zu verbessern, indem die besagte Script-Technik verwendet wird. Das sequenziell gespeicherte Script repräsentiert die Gesamtheit aller Änderungen an einem Bild, die in jeder Kopie unabhängig gespeichert werden. Es reicht, das Script und seine Informationen zu speichern, ihm einen Codenamen zu geben, und durch Klicken auf den Scriptnamen sieht man alle Änderungen ablaufen, wie etwa die automatischen Scharfeinstellungen der Kontraste und Stufen, man sieht innerhalb weniger Sekunden das Ablaufen all jener Vorgänge, die man in dieses automatische Schema integrieren möchte. Dies stellt ganz offensichtlich eine beachtliche Zeitersparnis dar, die mit Leichtigkeit erzielt wird.
  • Was die Anzeige der Lineale betrifft, so ist es möglich, Maßeinheiten anzuzeigen: in Pixel, in Zoll, in cm, diese Anhaltspunkte können nützlich sein, um Läsionen bei aufeinander folgenden Untersuchungen zu vergleichen. Auf dem Bild kann ein Raster erscheinen, der die Orientierung erleichtert. Auf dem Ausdruck scheinen die Lineale nicht auf. Was die Speicherung der Daten betrifft, so sind die verwendeten Datenträger entweder die Festplatte oder CD-ROMs. Was die Formate betrifft, so hängen diese von den Software-Programmen ab, die für den Erwerb des Bildes oder für die Notwendigkeit, sie im Internet zu verwenden, verwendet werden. Herkömmliche Formate sind JPEG und Gif.
  • Was das Textwerkzeug betrifft, so erlaubt es dieses, die Röntgenbilder mit Anmerkungen zu versehen und auf ihnen anhand eines Symbols Operationen zu übertragen, die auf dem Bild ausgeführt wurden, damit Ärzteschaft und Wissenschaft darüber informiert sind, welche Änderungen an diesen Röntgenbildern vorgenommen wurden. Ebenfalls können hier alle wünschenswerten Informationen, der Name des Patienten und das Datum angeführt werden. Das Protokoll kann auf dem Computer des Arztes oder auf einer CD-ROM gespeichert werden. Was die Ergebnisse und den Sinn des Verfahrens betrifft, so ist festzustellen, dass die mit dieser Technik erhaltenen Bilder beachtlich sind, und zwar aufgrund der Qualität der sehr hohen Auflösung, die mit Hilfe des Makromodus der Digitalkamera erhalten wird, und aufgrund der Bearbeitung, die an den optischen Eigenschaften des Bildes vorgenommen wird, wie etwa Farb-, Kontrast- und Pixelisierungsparameter, sowie die Isolation von Weichteilen und die Umwandlung in eine Zeichnung, ebenso wie die Vektorisierung der Röntgenbilder. Andererseits wird das Bild in extrem minutiöser Weise und in all seinen strukturellen oder topografischen Details analysiert. Die Diagnosefähigkeit wird dadurch nicht nur beim Lesen am Bildschirm sondern auch am Röntgenfilmbetrachtungsgerät verbessert: das ist eine Tatsache, die wir empirisch festgestellt haben; wir haben Kollegen gebeten, ein Röntgenbild ohne Zuhilfenahme unseres Verfahrens zu lesen, und anschließend dieselben Röntgenbilder noch einmal anzusehen: sie konnten feststellen, dass von den Details, die sie übersehen hatten, einige zwar kaum oder gar nicht sichtbar waren, ihnen jedoch andere als unübersehbar erschienen, obwohl diese beim ersten Lesen ihrer Aufmerksamkeit entgangen waren. Diese Optimierung des Lesens analoger Röntgenaufnahmen gilt ebenfalls für das Lesen von Scannern und MRT. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass dieses Verfahren keinesfalls eine MRT oder einen Scanner ersetzen, aber diese Untersuchung aufwerten und es den praktizierenden Ärzten, welche diese verschrieben haben und welche diese von den Radiologen erhalten, ermöglichen kann, manche für sie interessante Details zu suchen.
  • Es handelt sich um ein beachtliches Werkzeug für die Forschung, Früherkennung und für die medizinische Ausbildung. Egal, ob es sich um die persönliche Forschung des Arztes oder um die institutionelle Forschung handelt. Die Umwandlung von Röntgenaufnahmen in Zeichnungen kann Lernzwecken dienen, es ist vorstellbar, dass man sich durch Kalibrieren der Komponentenparameter dieses Mittels bedienen kann, um Animationen und physiologische Bewegungen zu reproduzieren und die Gelenkkinetik zu untersuchen. Darüber hinaus ist es offensichtlich, dass man 3D simulierende Bilder erhält und diese können für kinetische und statische Darstellungen nützlich sein. Darüber hinaus, und das ist nicht der geringste aller Vorteile, ermöglicht es die Qualität der gelieferten Informationen, röntgenologische Redundanzen zu vermeiden und unnütze Lichteinfälle und somit auch die Bestrahlung des Patienten einzuschränken.
  • Schließlich verbessert dieses Verfahren nicht nur Standard-Röntgenaufnahmen, sondern auch Aufnahmen aus Röntgengeräten mit integrierter Digitalisierung.
  • Zitierte Referenzen in der Beschreibung
  • Diese Liste der vom Anmelder zitierten Referenzen soll ausschließlich dem Leser als Hilfe dienen und ist nicht Teil der europäischen Patentschrift. Auch wenn sie mit größter Sorgfalt erstellt wurde, können Fehler oder Auslassungen nicht ausgeschlossen werden und das EPA übernimmt diesbezüglich keinerlei Verantwortung.
  • Zitierte Patentschriften in der Beschreibung
    • DE 4203447 [0003]
    • WO 0031976 A [0003]
    • JP 2001 A [0003]
    • JP 052147 A [0003]

Claims (18)

  1. Vorrichtung für die Optimierung und für die Verschönerung der Röntgenfilme, um die Elemente hervorzuheben, die kaum oder schlecht auf den Standard-Radiographien zu erkennen sind; umfassend ein Röntgenfilmbetrachtungsgerät (1), auf dem der Röntgenfilm (2) platziert ist, eine Digitalkamera (3), die mit einem Makroobjektiv versehen ist, das eine Bearbeitung der Bilder auf dem Bildschirm (6) erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes umfasst: einen geschlossenen optischen Raum, der einen dunklen Raum oder eine Dunkelkammer bildet, in der die einzige Beleuchtung vom Licht des Röntgenfilmbetrachtungsgerätes stammt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, in der die Kamera mit einer Fernbedienung (7) versehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die zusätzlich einen Computer (5) umfasst, der mit angepassten Software-Programmen versehen ist, und entweder im optischen Raum integriert ist, oder sich außerhalb des geschlossenen optischen Raums befindet.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Mittel zur Anzeige der Maße der ganzen oder partiellen untersuchten Röntgenstrukturen umfasst, die chiffrierte Untersuchungen der nützlichen Elemente erlauben und die eine Vergleichsuntersuchung in der Zeit erlauben.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der sich das Röntgenfilmbetrachtungsgerät entweder in senkrechter Position an einer Wand des optischen Raums hängend befindet, oder es sich in horizontaler Position auf einer ebenen Oberfläche im optischen Raum liegend befindet.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das Erhalten eines 3D simulierenden Effektes, laterale und schiefwinkelige Einfälle, nach und nach um eine Achse von 180 Grad verwendet werden.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die die Anzeige der Lineale, der Maßeinheiten umfasst: in Pixel, in Zoll, in cm.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Textwerkzeug umfasst, das es erlaubt, die Röntgenbilder mit Anmerkungen zu versehen und auf ihnen anhand eines Symbols Operationen zu übertragen, die auf dem Bild ausgeführt wurden, damit Ärzteschaft und Wissenschaft darüber informiert sind, welche Änderungen an diesen Röntgenbildern vorgenommen wurden.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das Speicherformat der Daten von den Software-Programmen abhängt, die für den Erwerb des Bildes oder für die Notwendigkeit, sie im Internet zu verwenden, verwendet werden.
  10. Verfahren für die Optimierung und für die Verschönerung der Röntgenfilme, insbesondere um Elemente hervorzuheben, die kaum oder schlecht auf den Standard-Radiographien zu erkennen sind, das eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 verwendet, die des Typs ist, der die folgenden Schritte umfasst: – den Film im Röntgenfilmbetrachtungsgerät platzieren, – den Röntgenfilm mit Hilfe einer Digitalkamera, die mit einem Makroobjektiv versehen ist, aufnehmen, – die vorher realisierte Aufnahme zu einem Computer übertragen, um sie auf einem Bildschirm anzuzeigen und/oder um sie zu speichern, dadurch gekennzeichnet, dass es sich aus folgendem zusammensetzt: – einerseits, das Anwenden an das genannten Bild, das auf dem Bildschirm des Computers angezeigt wird, von einer automatisierten Bearbeitung durch die Technik der Kopien und die Verwendung eines Verteilungsdiagramms der hellen und dunklen Zonen mit angemessenen Scharfeinstellungen hinsichtlich des kalorimetrischen Systems, der Stufen, der Helligkeit und des Kontrasts, der Pixelisierung, der Lineale und der Maße, der Vektorisierung, die das Bild auf spezifische Art und Weise optimiert, und dies in Abhängigkeit von seiner Struktur und vom Typ der untersuchten Radiographie, um Elemente hervorzuheben, die kaum oder schlecht auf dem originellen Film, der im Röntgenfilmbetrachtungsgerät platziert ist, zu erkennen sind, – und andererseits das Speichern der überarbeiteten Aufnahme.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt der Umwandlung der Aufnahme des Röntgenfilms in eine Zeichnung umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt der Umwandlung des Röntgenfilms in vektorielle Elemente umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es ein automatisches Verfahren umfasst, in den Systemen, RGB, Graustufe, Bitmap, CMJN, mit Scharfeinstellung der Stufen, der Übertragungen von Abstufungen, der Übersättigung, der Helligkeit und des Kontrasts mit Eingriff von spezifischen an die Röntgenfilme angewandten Filtern.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Auswahl des Röntgenbildes umfasst und eine Verschiebung in derselben Kopie oder in einer anderen Kopie mit Anwendung der automatisierten bereits beschriebenen Prozesse und des Hinzufügens einer Retuschierung und einer angepassten Pixelisierung.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt umfasst, in dem die Zeichnung der Radiographie einer automatisierten Bearbeitung nach der Technik der Kopien unterzogen wird und in der es nach der Technik des Transfers der Abstufungskurve und der angepassten Filter geändert wird.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das es einen Schritt umfasst, in dem die Zeichnung zu pädagogischen Zwecken und zu Zwecken der statischen oder dynamischen Forschung verwendet wird, der in Animationssystemen integriert werden kann.
  17. Verfahren nach einem der Patentansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Untersuchung der Weichteile der Skelettaufnahmen umfasst, und dies nach einem automatisierten Verfahren, das Elemente hervorhebt, die kaum oder schlecht auf den Standard-Radiographien zu erkennen sind.
  18. Verfahren nach einem der Patentansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Anzeige der Maße der ganzen oder partiellen untersuchten Röntgenstrukturen umfasst, die chiffrierte Untersuchungen der nützlichen Elemente erlauben und die eine Vergleichsuntersuchung in der Zeit erlauben.
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