DE60223346T2

DE60223346T2 - System und verfahren zur fusionsausgerichteten neuprojektion unvollständiger daten

Info

Publication number: DE60223346T2
Application number: DE60223346T
Authority: DE
Inventors: Kenneth J. Madison RUCHALA; Gustavo H. Verona OLIVERA; Thomas R. Verona MACKIE; Jeffrey M. Madison KAPATOES; Paul J. Madison Reckwerdt
Original assignee: Tomotherapy Inc
Current assignee: Tomotherapy Inc
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2022-03-12
Also published as: EP1374151A4; EP1374151B1; WO2002073519A1; US6915005B1; JP4271941B2; JP2004530467A; US20020136439A1; US7046831B2; CA2440244A1; ES2296918T3; ATE377813T1; DE60223346D1; EP1374151A1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Strahlentherapie und Radiologie, und im Spezielleren auf ein Verfahren zum Rekonstruieren unvollständiger Patientendaten zum Strahlentherapieaufbau und zur Behandlungsüberprüfung.
Hintergrund der Erfindung
Medizinische Geräte für Strahlentherapie behandeln Tumorgewebe mit hochenergetischer Strahlung. Die Strahlenmenge und ihre Platzierung muss genau kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass sowohl der Tumor genügend Strahlung erhält, um zerstört zu werden, als auch der Schaden am umliegenden und angrenzenden, nicht tumorbefallenen Gewebe auf ein Mindestmaß begrenzt wird.
Bei Strahlentherapie mit externer Quelle behandelt eine außerhalb des Patienten befindliche Strahlenquelle innenliegende Tumore. Die externe Quelle wird normalerweise kollimiert, um einen Strahl nur auf die tumorbefallene Stelle zu richten. Bei der Quelle hochenergetischer Strahlung kann es sich um Röntgenstrahlen oder Elektronen aus Linearbeschleunigern im Bereich von 2–25 MeV oder um Gammastrahlen von stark gebündelten Radioisotopen wie etwa einer Co.sup.60-Quelle mit einer Energie von 1,25 MeV handeln.
Eine Form externer Strahlentherapie nutzt die Präzision eines Computertomografie-Scanners (CT-Scanners) zur Bestrahlung von Krebsgewebe, weil sie CT-Aufnahmen (z. B. Megaspannungs-CT oder Kilospannungs-CT) unmittelbar vor, unmittelbar nach oder während der Strahlenverabreichung aufnimmt, wobei sich der Patient in einer Behandlungsvorrichtung und in der Behandlungsposition befindet. Dieses Therapieverfahren verwendet stärkemodulierte Strahlen, die mit einer größeren Anzahl von Winkeln und Stellungen in den Körper des Patienten eintreten als bei herkömmlichen Therapien, wodurch die Strahlenmenge, der gesundes Gewebe ausgesetzt wird, gesenkt wird, und die Strahlung dort konzentriert wird, wo sie am meisten gebraucht wird, nämlich an der/den Krebsstelle/n. Im Wesentlichen wird das Bestrahlungsfeld zur Anpassung an die Form des Krebsgewebes "skulpturartig aufbereitet", um die Strahlendosis für nahe am Krebs befindliches, gesundes Gewebe gering zu halten.
Ein Strahlenbehandlungsplan kann auf einem Computertomografiebild ("CT"-Bild) des Patienten aufbauen. Wie auf dem Gebiet bekannt ist, wird ein CT-Bild durch eine mathematische Rekonstruktion vieler Projektionsbilder hergestellt, die in unterschiedlichen Winkeln um den Patienten aufgenommen werden. Bei einer typischen CT-Abtastung sind die Projektionen eindimensionale Zeilenbilder, welche die Dämpfung des Strahls durch eine "Scheibe" des Patienten anzeigen. Die eigentlichen CT-Daten werden in einer Matrix festgehalten, in der jede Reihe einen Winkel und jede Spalte einen Abstand darstellt. Die Datenmatrix, die in einer CT-Abtastung erhalten werden kann, kann als ein wie in 1 gezeigtes Sinogramm angezeigt oder zu einem wie in 2 gezeigten zweidimensionalen Bild rekonstruiert werden.
In manchen Strahlentherapiesystemen nimmt der Onkologe auf dem CT-Bild die krebsbefallenen Bereiche in Augenschein und bestimmt die (im Hinblick auf das Tumorbild ausgewiesenen) Strahlenwinkel und -stärken, die zur Behandlung des Tumors eingesetzt werden. In einem automatisierten System, wie demjenigen, das im US-Patent Nr. 5,661,773 offenbart ist, wählt ein Computerprogramm die Strahlenwinkel und -stärken aus, nachdem der Arzt den tumorbefallenen Bereich und die untere und obere Grenze der Dosis zur Behandlung gekennzeichnet hat.
Im Spezielleren werden die Planentwurfsbilder dazu verwendet, einen 3D-Behandlungsplan für einen betreffenden Bereich zu entwerfen. Dieser Bereich wird in Voxel genannte Einheiten zerteilt, die als Volumenpixel definiert sind. Jedem Voxel wird dann eine bestimmte Strahlungsdosis zugeteilt, die davon abhängt, welche Art von Gewebe oder anderen Stoffs es enthält, z. B. Krebsgewebe, Luft, usw.
Normalerweise wird das CT-Bild des Patienten weitestgehend vor der Strahlenbehandlung aufgenommen, um Zeit für die Erstellung des Behandlungsplans zu lassen. Jedoch kann sich die Lage von Organen oder anderem Gewebe, die bzw. das behandelt werden soll/en, aufgrund verschiedener Faktoren von Tag zu Tag ändern. Darüber hinaus bewegen sich die Patienten während der Behandlung aufgrund von Atmung, Muskelzucken o. dgl. Eine Ungewissheit bei der Positionierung des Patienten in Bezug auf das CT-Originalbild kann die Konformität der Strahlenverabreichung unterminieren.
Somit ist es stark vorzuziehen, den Behandlungsplan auf Grundlage von Daten zu überprüfen, die genau vor dem Behandlungszeitpunkt gewonnen wurden. Der Überprüfungsprozess kann durch technische Verfahren erfolgen, welche das Planentwurfsbild mit einem Bild des Patienten zum Behandlungszeitpunkt vergleichen.
Unglücklicherweise sind die Datensätze, die am Behandlungstag erhalten werden und zur Herstellung des Patientenmodells verwendet werden sollten, oftmals unvollständig. Es kann sein, dass Patienten mit großer Körpergröße nicht in das Sichtfeld (FOV) des CT-Apparats passen, der an die therapeutische Ausrüstung angeschlossen ist, welche die Strahlendosis verabreicht, und es kann sich ein wie in 3 gezeigtes Bild ergeben, das nur einen Teil des in 1 gezeigten Bilds wiedergibt. Hier besteht nicht nur ein eingeschränktes Sichtfeld, sondern die Daten enthalten auch um die Kanten herum erhebliche Artefakte, so dass das Bild einen unregelmäßigen weißen Rand hat und innenliegende Werte verzerrt sind. Alternativ kann es sein, dass nur eine eingeschränkte Abtastgröße von Scheiben erzielt wird. Und es kann auch noch andere Einschränkungen geben, die zu einer Erfassung unvollständiger Datensätze führen.
Der Artikel von Penney G. P. et al, "Deforming a pre-operative volume to better represent the intra-operative scene", Proceeding of SPIE, Band 3979, 2000, S. 482–492, offenbart ein 2D-3D-Aufnahme- oder Überlagerungsverfahren, wobei ein prä-operatives Planbild umgestaltet und vorwärtsprojiziert wird, bis die Computerprojektionen mit den gemessenen, unvollständigen Projektionen übereinstimmen.
Um das Problem eingeschränkter Datensätze zu lösen, in denen nur ein Teil eines Bilds erhalten werden kann, können verschiedene Abtastaufnahmen vom Patienten mit verschiedenen Detektor- oder Patientenpositionen gemacht und dann zu einem vollständigen Satz zusammengefasst werden. Dies wurde gemacht, indem Sinogrammdaten miteinander addiert wurden, macht es aber erforderlich, dass die Position der Bildgebungsvorrichtung und des Patienten dementsprechend zuverlässig verändert werden kann, was nicht immer möglich ist. Darüber hinaus besteht immer noch das Problem, wegen des erheblichen Fehlabgleichs zwischen solchen Datensätzen, Artefakte zu entwickeln, und die Zusatzbehandlung des Patienten ist kostspieliger, zeitintensiver, und kann für gebrechliche Patienten schwierig sein. Außerdem erhalten die Patienten bei mehrfachen Abtastungen eine höhere Strahlendosis als bei einer einfachen Abtastung.
Eine Rekonstruktion unvollständiger Datensätze unter Verwendung verfügbarer Verfahren führt zu Bildern, die das vollständige Ausmaß des Körpers des Patienten nicht zeigen, Artefakte und unrichtige Voxel-Werte aufweisen können, und somit das Ausmaß einschränken können, in dem die Bilder zur Strahlenverabreichungsüberprüfung, Dosisrekonstruktion und Patientenplanung, umgestaltbaren Patientenanpassung und umgestaltbaren Dosisanpassung verwendet werden können. Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem System und Verfahren, mit denen sich die Probleme lösen lassen, die durch eingeschränkte Datensätze bedingt sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, mit dem ein unvollständiger CT-Patientendatensatz mit einem bestehenden CT-Patientendatensatz kombiniert werden kann, um ein Bild eines Patienten zu schaffen, das vollständig und ohne signifikante Artefakte ist.
Das Verfahren umfasst die Schritte des Gewinnens eines ersten Sinogramm-Datensatzes von einem Patienten und eines zweiten Sinogramm-Datensatzes oder Bilds von einem Patienten. Beide Datensätze werden in Bilder umgesetzt und so miteinander ausgerichtet, dass statistisch eine optimale passgenaue Überlagerung zwischen den beiden Bildern besteht. Das ausgerichtete oder "verschmolzene" Bild wird als Sinogramm neuprojiziert. Dieses neuprojizierte Sinogramm wird mit dem ersten oder zweiten Sinogramm verglichen, um zu bestimmen, welche Daten über den Umfang des ersten oder zweiten Sinogramms hinaus vorkommen. Diese zusätzlichen Daten werden dem Sinogramm hinzugefügt, mit dem das verschmolzene Sinogramm verglichen worden ist, um ein aufgebessertes Sinogramm zu erhalten. Das aufgebesserte Sinogramm wird in ein Bild umgesetzt, das als verschmelzungsausgerichtetes Neuprojektionsbild bezeichnet wird.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist insofern vorteilhaft, als die Verfügbarkeit nur eines eingeschränkten Datensinogramms/Bilds die Fähigkeit nicht einschränkt, eine genaue Verabreichungsüberprüfung, Dosisrekonstruktion, Patientenplanung o. dgl. durchzuführen. Das eingeschränkte Daten enthaltende Bild oder "erste Bild" wird mit einem zuvor aufgenommenen vollständigen Bild oder "zweiten Bild" verschmolzen. Das Sinogramm, welches das verschmolzene Bild darstellt, wird mit dem eingeschränkte Daten enthaltenden Sinogramm verglichen, und daraus wird das aufgebesserte, eingeschränkte Daten enthaltende Sinogramm hergestellt. Aus dem aufgebesserten, eingeschränkte Daten enthaltenden Sinogramm wird das verschmelzungsausgerichtete neuprojizierte (FAR) Bild gewonnen. Das FAR-Bild wird dazu verwendet, Strahlung genau an einen Behandlungsbereich anzulegen, der anders positioniert sein kann als in dem zuvor erhaltenen vollständigen Bild gezeigt ist.
Die Vorteile, aktuelle Daten zum Behandlungszeitpunkt oder auch eine Dosisüberprüfung zu erhalten, sind mannigfaltig. Eine Schädigung gesunden Gewebes wird reduziert, und das krebsbefallene oder kranke Gewebe wird genauer angezielt. Diese Differenzen sind in Bereichen besonders kritisch, die häufige innere Anatomieveränderungen aufweisen, wie etwa der Rumpf oder die Prostata.
Obwohl die vorliegende Erfindung auf dem medizinischen Gebiet besonders nützlich ist, sind auch andere Anwendungen möglich, und Verweise zur Verwendung in der Krebstherapie sollten nicht als die Anwendung der vorliegenden Erfindung einschränkend aufgefasst werden. Die vorliegende Erfindung lässt sich vorteilhaft für eine Verwendung anpassen, bei der ähnliche Leistungsfähigkeiten und Leistungsmerkmale gewünscht werden. Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen deutlich hervorgehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Beispiel eines Sinogramms, das aus einer CT-Abtastung eines Patienten erhalten wurde;
2 ist ein Beispiel eines CT-Planungsentwurfsbilds, das aus einem CT-Abtastungssinogramm ähnlich dem in 1 gezeigten erhalten wurde;
3 ist ein beispielhaftes CT-Bild mit einem eingeschränkten Sichtfeld;
4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Prozessschritte der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist ein schematisches Beispiel einer CT-Patientenabtastung;
6 ist eine eingeschränkte Schemaansicht von 5, die den eingeschränkten Abtastabschnitt in der Mitte des Objekts und den übrigen, nicht abgetasteten Abschnitt in unterbrochenen Linien zeigt;
7 zeigt, wie das eingeschränkte Bild von 6 durch den Verschmelzungsprozess mit dem Vollbild von 5 ausgerichtet wird;
7A zeigt die eigentliche Ausrichtung oder "Verschmelzung" der Bilder von 5 und 6;
8 ist eine Schemaansicht eines verschmelzungsausgerichteten Neuprojektionsbilds;
9 ist eine Schemaansicht eines Vollbilds, das dem vom 6 entspricht;
10 ist ein rekonstruiertes Bild von 2 und 3, das entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verschmolzen und ausgerichtet wurde.
Ausführliche Beschreibung
Ein bevorzugtes Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist im Ablaufschema von 4 gezeigt. Ein eingeschränkte Daten enthaltendes Sinogramm 50, das den Behandlungsbereich darstellt, wird von einem Patienten gemacht. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das eingeschränkte Daten enthaltende Sinogramm 50 kurz vor dem Zeitpunkt hergestellt, zu dem der Patient seine Strahlenbehandlung erhält. Das eingeschränkte Daten enthaltende Sinogramm 50 kann jedoch zu jedem beliebigen Zeitpunkt gewonnen werden.
Das eingeschränkte Daten enthaltende Sinogramm 50 wird zu einem eingeschränkte Daten enthaltenden Bild 52 rekonstruiert, wie im Beispiel von 3 zu sehen und in 6 schematisch als eingeschränktes Objekt 156 dargestellt ist. 3 enthält eine erhebliche Menge an Artefakten wie etwa den weißen unregelmäßigen Rand 53 und einige verzerrte Bildwerte. Beispielsweise ist der in 3 angezielte Behandlungsbereich eine Prostatadrüse. Das Verfahren kann aber auch auf Bilder eines beliebigen Teils des Körpers oder in tierärztlichen oder radiologischen Anwendungen angewendet werden.
Ein vollständiges Bild 54 desselben Patienten und Behandlungsbereichs ist in 2 zu sehen, und ist in 5 schematisch als Objekt 154 dargestellt. Typischerweise wird dieses vollständige Bild 54 gemacht worden sein, bevor das eingeschränkte Daten enthaltende Bild 52 zu Zwecken der Behandlungsplanerstellung gemacht wurde. Auch wenn das eingeschränkte Bild 52 nur Minuten nach dem die vollständigen Daten enthaltenden Bild 54 gemacht würde, gäbe es aufgrund einer Bewegung des Patienten oder anderer Körperfunktionen fast immer inhärente Unterschiede zwischen der örtlichen Lage bestimmter Organe oder von Gewebe. Falls genügend Zeit zwischen den Bildern verstrichen ist, kann ein Gewichtsverlust oder Wachstum manchen Gewebes stattgefunden haben.
Es ist festzuhalten, dass das vollständige Bild 54 oder das eingeschränkte Bild 52 nicht aus CT-Abtastungen zu stammen braucht, und dass dieses Verfahren generell zum Abgleichen von Bilder angewendet werden kann, die aus verschiedenen Projektionsbildgebungsmitteln stammen, wie etwa Magnetresonanzbildgebung, Positronen-Emissions-Tomografie und Einzelphotonen-Emissions-Tomografie. Somit kann eine Fehlausrichtung oder Nichtübereinstimmung zwischen den beiden Bildern aufgrund unterschiedlicher Methoden der Datenerfassung bestehen.
Die beiden in 2 und 3 gezeigten Bilder, die schematisch durch die Objekte 154 und 156 dargestellt sind, haben in 5 und 6 zwischen sich bestehende Unterschiede. In dem eigentlichen Bildbeispiel von 2 und 3, ist Darmgas in 3 gezeigt, wodurch das Behandlungsziel verdrängt wird. Im schematischen Beispiel besteht das Objekt 154 aus Diagonalen 158a und 160a und einem Einschluss 161a innerhalb eines Rahmens 162a. Das eingeschränkte Objekt 156 zeigt nur entsprechende Diagonalen 160b und 158b und einen Teil des mit 161b bezeichneten Einschlusses auf. Somit gibt es eine Veränderung zwischen den Diagonalen 158a und 158b und nur Teildaten für den Einschluss 161b.
Mit Bezug auf 7 werden "Verschmelzungs-" oder Bildüberlagerungsverfahren verwendet, um das eingeschränkte Daten enthaltende Bild 52 mit dem vollständigen Bild 54 auszurichten. In dem schematischen Beispiel ist das eingeschränkte Objekt 156 mit dem vollständigen Objekt 154 so verschmolzen, dass statistisch eine optimale passgenaue Überlagerung zwischen den Objekten 154 und 156 besteht. 7 zeigt, wie die Orientierung des Objekts 154 ausgerichtet ist, um sich derjenigen des Objekts 156 eng anzupassen. 7A zeigt eine Diagonale 160c als perfekte Überlagerung zwischen den Diagonalen 160a und 160b. Eine weniger als perfekte Überlagerung besteht zwischen den Diagonalen 158a und 158b. Beide Linien sind nur als Beispiel übereinandergelegt, um zu zeigen, dass die Verschmelzung nicht perfekt ist, was durch die Doppelkante 163 eindeutig belegt ist.
Eine Bildüberlagerung oder -verschmelzung lässt sich durch verschiedene Verfahren erzielen. Ein solches Verfahren ist als Transinformation (MI-MutualInformation) bekannt, wofür ein hinlänglich bekannter Algorithmus entwickelt wurde. Ein solches Beispiel für diesen Algorithmus, der dazu verwendet wird, multimodale Bilder genau übereinander zu legen, ist in der folgenden Veröffentlichung beschrieben: Frederic Maes, Andre Collignon, Dirk Vendermeulen, Guy Marchal und Paul Suetens, Multimodality Image Registration By Maximization of Mutual Information, Bd. 16, Nr. 2, IEEE Transactions an Medical Imaging, 187 (April 1997).
Extraktionsmerkmalverschmelzung (EFF – Extracted Feature Fusion) ist ein anderes Überlagerungsverfahren, das zahlreiche Vorteile gegenüber den Verfahren aus dem Stand der Technik bietet. EFF ist ein Bildüberlagerungsverfahren auf Voxel-Basis, bei dem nur extrahierte Merkmale von Bildern übereinandergelegt oder verschmolzen werden. Zum Beispiel bleibt die Knochenstruktur eines Patienten auch dann für gewöhnlich immer gleich, wenn der Patient erheblich an Gewicht verliert. Deshalb können die Knochen nämlich aus jedem Bild, das einer Ausrichtung unterzogen wird, extrahiert und dann unter Verwendung statistischer Verfahren darüber gelegt werden. In dem einfachen Beispiel von 5 können die Diagonale 160a und der Rahmen 162 Knochen oder Gewebe darstellen, die über die Zeit relativ unverändert bleiben. Deshalb könnten nur diese relativ statischen Merkmale zur Verschmelzung verwendet werden, während andere Merkmale, die dynamischer sind, vielleicht die Diagonalen 158a, 158b und die Einschlüsse 161a, 161b nicht in die Überlagerungsberechnungen mit aufgenommen werden müssten.
Die Vorteile des Überlagerns nur eines extrahierten Abschnitts eines Bilds lauten verkürzte Berechnungszeiten, verbesserte Genauigkeit und klarer definierte Ziele zur Ausrichtung in Fällen, in denen der Patient sich von der Körperform her erheblich verändert hat. Die Vorteile ergeben sich aus der Zuordnung wenigerer Datenpunkte, bei denen es sich in diesem Fall um Voxel handelt. Die Gesamtverarbeitungszeit ist im Allgemeinen proportional zur Anzahl der ausgewählten Punkte, so dass eine Reduktion dieser Anzahl ausgehend von der Größe des gesamten dreidimensionalen Bildsatzes auf einen Teilsatz von Punkten, die bestimmte Kriterien erfüllen (z. B. Voxel, die Knochen darstellen, oder keine Luft darstellen) die Berechnungszeiten typischerweise verkürzen. Diese Voxel-Reduktion kann noch genauere Ergebnis liefern als andere Verfahren zum Reduzieren der Voxel-Anzahl bei MI-Verfahren, wie etwa reguläres Dezimieren von Abtastwerten.
Andere Bildüberlagerungsverfahren umfassen manuelles Verschmelzen, Ausrichtung unter Nutzung geometrischer Merkmale (z. B. Oberfläche), Gradientenmethoden und Voxelähnlichkeitsverfahren.
Zurück mit Bezug auf 4 wird das ausgerichtete oder umgearbeitete vollständige Bild 56 als Sinogramm 59 neuprojiziert. Die Daten für das Sinogramm 58 befinden sich wieder einmal in einer Matrix, in der jede Reihe einen Winkel darstellt und jede Spalte einen Abstand darstellt. Die Datenmatrix des neuprojizierten Sinogramms wird mit der Datenmatrix für das eingeschränkte Daten enthaltende Sinogramm 50 verglichen, um zu bestimmen, welche Daten im eingeschränkten Sinogramm fehlen. Dies ist nun möglich, weil das vollständige Sinogramm mit dem eingeschränkten Sinogramm ausgerichtet ist.
Die Annäherung der fehlenden Sinogrammdaten aus der neuprojizierten, verschmelzungsausgerichteten Version des Bilds 154 wird dem eingeschränkten Sinogramm 50 hinzugefügt, um ein aufgebessertes, eingeschränkte Daten enthaltendes Sinogramm oder ein aufgebessertes Sinogramm 60 zu schaffen. Das aufgebesserte Sinogramm 60 wird zu einem verschmelzungsausgerichteten Neuprojektionsbild (FAR-Bild) 62 rekonstruiert, das eine Annäherung dessen ist, wie das vollständige Bild zum Zeitpunkt des Erhalts des eingeschränkte Daten enthaltenden Bilds ausgesehen hätte. Das FAR-Bild 62 ist in 8 schematisch dargestellt. Der Rahmen 162 ist derselbe wie in 5, und die Diagonalen 158c, 160c und der Einschluss 161c sind nun vollständig. Dies kann mit dem Objekt 168 in 9 verglichen werden, die das Bild darstellt, das zum Zeitpunkt der Behandlung aufgenommen worden wäre, wenn es möglich gewesen wäre, ein vollständiges Bild zu erhalten. Die Tatsache, dass die äußeren Bereiche 170 der Diagonale 158d nicht gleich der Diagonale 158c sind, ist für die Erfindung nicht von Belang. 10 stellt ein rekonstruiertes Bild dar, das durch eine Kombination von 2 und 3 nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten wurde. Es ist zu sehen, dass sich leichte Artefakte wie der schwache Ring 180 ergeben können. Solche Artefakte sind jedoch unbedeutend, weil sie die Augenfälligkeit der wichtigen Strukturen im Sichtfeld nicht beeinträchtigen und auch Dosisberechnungen oder andere Prozesse, die diese Bilder nutzen, nicht nennenswert beeinflussen.
Das rekonstruierte Bild, das sich aus dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ergibt, kann dann zur Patientenplanung (Positionierung des Patienten vor der Verabreichung), Dosisanpassung (Verändern von Verabreichungsmustern, um Veränderungen bei der Patientenlage oder Tumorform auszugleichen), Verabreichungsüberprüfung (indem ein Signal verwendet wird, das an einem Austrittsfühler gemessen wird, um den auf einen Patienten gerichteten Energieteilchenfluss zu berechnen), umgestaltbaren Patientenanpassung und umgestaltbaren Dosisanpassung (unter Verwendung anatomischer, biomechanischer und bereichsrelevanter Daten, um Veränderungen in der Anatomie des Patienten zwischen jedem Teilbild abzubilden, wobei eine rekonstruierte Dosis auf einem Referenzbild aufgetragen wird, um eine kumulierte Dosis zu erhalten) verwendet werden.
Dem durchschnittlichen Fachmann auf dem Gebiet wird klar sein, dass auch andere Verfahren zum Vergleichen von Bildern verwendet werden können, die beispielsweise diejenigen umfassen, die Veränderungen über Starrkörperverschiebung oder -drehung erkennen würden.
Obwohl die Erfindung hier anhand der als am praktischsten und bevorzugtesten angesehenen Ausführungsformen aufgezeigt und beschrieben wurde, sollte klar sein, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend angeführten speziellen Ausführungsformen beschränkt werden sollte. Es ist zu erkennen, dass durch einen Fachmann auf dem Gebiet Modifizierungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne dabei vom Umfang der Erfindung abzuweichen, und deshalb soll die Erfindung als alle angemessenen Äquivalente zum Gegenstand der beigefügten Ansprüche umfassend verstanden werden.

Claims

Verfahren zum Aufbessern eines Tomografieprojektionsbilds eines Patienten, folgende Schritte umfassend: Gewinnen eines ersten Sinogramm-Datensatzes von einem Patienten; Rekonstruieren des ersten Sinogramm-Datensatzes zu einem ersten Bild; Ausrichten eines zweiten Bilds mit dem ersten Bild, und zwar so, dass eine optimale Lagegenauigkeit zwischen dem ersten und zweiten Bild erzielt wird; Umprojizieren des ausgerichteten Bilds zu einem dritten Sinogramm-Datensatz; Extrahieren von Daten aus dem dritten Sinogramm-Datensatz, die im ersten Sinogramm-Datensatz nicht zur Verfügung stehen; Aufbessern des ersten Sinogramm-Datzensatzes mit den extrahierten Daten aus dem vorherigen Schritt, um einen aufgebesserten Sinogramm-Datensatz zu erhalten; Rekonstruieren des ausgebesserten Sinogramm-Datensatzes zu einem dritten Bild.