SE526438C2

SE526438C2 - Metod och system för mätning i en dynamisk sekvens av medicinska bilder

Info

Publication number: SE526438C2
Application number: SE0300951A
Authority: SE
Inventors: Jonas Yngvesson; Anders Kaehaeri
Original assignee: Sectra Imtec Ab
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2005-09-13
Also published as: SE0300951L; SE0300951D0; US20050020900A1

Description

25 30 35 40 andra steget till punkten från det tredje steget i en bild och jämförelse med avståndet mellan samma punkter i den andra bilden; och mätning av avståndet från punkten från det andra steget till punkterna från det fjärde steget och jämförelse med avståndet mel- Ian samma punkter i den andra bilden.

Utförande av de ovan nämnda stegen endast en gång ger mycket begränsad dynamisk information eftersom endast två bilder i sekvensen används för mätningama. För att er- hålla mer dynamisk information måste en användare upprepa stegen för varje bild i den dynamiska sekvensen eller åtminstone för många bilder i den dynamiska sekvensen.

Vanligtvis finns det mer än 100 bilder i en sekvens. Följaktligen är användning av den ovan nämnda metoden på samtliga bilder i en bildsekvens ganska tidskrävande.

Genom EP 1 088 517 är en metod och en anordning för rörelsefri avbildning av hjärta kända. I EP 1 088 517 används en ﬁx referenspunkt och en dynamisk punkt för att välja ut bilder utan rörelseinducerade artefakter i en dynamisk sekvens av datortomograﬂbll- der. En linje dras från referenspunkten till den dynamiska punkten i samtliga av bilderna.

Linjelängden representerar avståndet mellan referenspunkten och den dynamiska punk- ten och en bild eller bilder väljs i vilken eller vilka linjelängden förblir konstant i relation till den tidigare bilden.

Programvara för bildigenkänning kan användas för att antingen identiﬁera ett par refe- renspunkter för mätning av relativ rörelse eller om referenspunkterna väl först identiﬁe- ras, för att identiﬁera motsvarande referenspunkter på andra bilder. Avstånd mellan de automatiskt identifierade punkterna kan väljas med programvara, baserat på utvalda kriterier. Emellertid är bestämning av andra variabler, såsom hastighet, acceleration och retardation, för mätning i en dynamisk sekvens av bilder av ett kroppsorgan som rör sig ej beskrivna i EP 1 088 517. Vidare används endast två punkter, en fix referenspunkt och en dynamisk punkt. Det är en fördel att kunna använda såväl mer än två punkter som mer än en dynamisk punkt. Till exempel erfordrar vlnkelmätningar och areamätningar åtminstone tre punkter och mätningar av relativ rörelse av två delar som rör sig av en kroppsdel som rör sig erfordrar åtminstone två dynamiska punkter.

I enlighet därmed är det ett ändamål med föreliggande uppﬁnning att åstadkomma en förbättrad metod för mätning i en dynamisk sekvens av medicinska bilder av en kropps- del som rör sig.

Detta ändamål uppnås medelst en metod innefattande stegen: deﬂniering av åtminstone en mätpunkt i kroppsdelen som rör sig i en av nämnda bilder; deﬂniering av en referenspunkt i en av nämnda bilder till en punkt som är ﬁx i relation till bildgeometrin, varvid nämnda referenspunkt ej är samma som nämnda åtminstone ena mätpunkt; automatisk spårning av den åtminstone ena mätpunkten i samtliga av de nämnda bildema i sekvensen; automatisk indikering av referenspunkten i samtliga av de nämnda 10 15 20 25 30 35 40 526 4-38 3 bilderna i sekvensen; automatisk bestämning av en längd och en riktning på en vektor som utsträcker sig från referenspunkten till en av den åtminstone ena mätpunkten för varje par av referenspunkt och en mätpunkt i samliga av de nämnda bildema i sekvensen och automatisk bestämning av en förändringshastighet av nämnda längd och nämnda riktning på nämnda vektor/vektorer mellan valda bilder i nämnda sekvens av bilder.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förbättrat system för mätning i en dynamisk sekvens av medicinska bilder av en kroppsdel som rör sig.

Detta ändamål uppnås genom ett system för mätning i en dynamisk sekvens av medi- cinska bilder av en kroppsdel som rör sig, varvid nämnda system har medel för: deﬁniering av åtminstone en mätpunkt i kroppsdelen som rör sig i en av nämnda bilder; deﬁniering av en referenspunkt i en av nämnda bilder till en punkt som är ﬁx i relation till bildgeometrin, varvid nämnda referenspunkt ej är samma som nämnda åtminstone ena mätpunkt; automatisk spårning av den åtminstone ena mätpunkten i samtliga av de nämnda bilderna i sekvensen; automatisk indikering av referenspunkten i samtliga av de nämnda bilderna i sekvensen; automatisk bestämning av en längd och en riktning av en vektor som utsträcker sig från referenspunkten till en av den åtminstone ena mätpunkten för varje par av referenspunkt och en mätpunkt i samtliga av de nämnda bildema i se- kvensen; och automatisk bestämning av en förändringshastighet för nämnda längd och nämnda riktning av nämnda vektor/vektorer mellan utvalda bilder i nämnda sekvens av bilder.

Fördelar med en metod och ett system enligt föreliggande uppﬁnning innefattar möjlighet att automatiskt mäta rörelsevariabler såsom hastighet, acceleration/retardation och/eller rörelseriktning för en punkt eller punkter hos kroppsdelen som rör sig, att använda mer än två punkter för mätning, att använda mer än en dynamisk punkt för mätning, att au- tomatiskt mäta vinklar och areor och att använda endimensionella, tvådimensionella och/eller tidsupplösta tvådimensionella sökfält för den automatiska spårningen av den dynamiska punkten eller de dynamiska punkterna.

Ytterligare andra ändamål och fördelar med föreliggande uppﬁnning kommer att bli up- penbara från den följande detaljerade beskrivningen betraktad tillsammans med de bifo- gade ritningarna. Det skall emellertid förstås, att ritningarna endast är konstruerade för illustrationssyften och ej som en deﬁnition av gränsema för uppﬁnnlngen, för vilka refe- rens skall göras till de bifogade patentkraven. Det skall vidare förstås att ritningarna ej nödvändigtvis är ritade skalenligt och att, om annat ej anges, de endast är avsedda att begreppsmässigt illustrera metoderna och systemen häri. 10 15 20 25 30 35 40 I det följande beskrivs uppﬁnningen i mera detalj tillämpad som exempel på ett hjärta.

Beskrivningen görs med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka lika hänvisnlngsslffror betecknar lika element och Fig. 1 visar en sammansättning av bilder i en dynamisk sekvens av schematiska bilder av ett hjärta med en ﬁx referenspunkt satt i en del av hjärtat vid hjärtspetsen och en dyna- misk punkt satt i en del som rör sig hos väggen hos vänster kammare; Fig. 2a-d visar separata bilder ur den dynamiska sekvensen som visas i ﬁg. 1 och är också vyer av avståndsmätning; Fig. 3a-d visar en första utföringsform av uppﬁnningen innefattande bilderna som visas i ﬁg. 2a-d; Fig. 4a-d visar en andra utföringsform av uppﬁnningen innefattande bildema som visas i ﬁg. 2a-d; Fig. Sa-d visar bildema som visas i ﬁg. 2a-d, men med en andra dynamisk punkt satt i väggen hos vänster kammare; Fig. 6a-d är vyer av mätning av dynamiska vinklar och dynamiska areor i bilderna som visas i ﬁgur Sa-d; Fig. 7a-d visar en fjärde utföringsform av föreliggande uppfinning innefattande bildema som visas l fig. Sa-d; Fig. 8a-d visar en femte utföringsform av föreliggande uppﬁnning innefattande bilderna som visas i fig. Sa-d; Fig. 9a-d visar en sjätte utföringsform av föreliggande uppﬁnning innefattande bildema som visas i ﬁg. Sa-d; Figur 10 visar en schematisk vy av fyra punkter som används för angiograﬁska mät- ningar.

Figur 1 visar en sammansättning av mycket schematiska bilder av vissa delar av ett hjärta 1. Bildema som visas i ﬁgur 1 tillhör en dynamisk sekvens av bilder av ett hjärta 1, men är endast ett fåtal bilder ur en dynamisk sekvens som täcker en hjärtcykel för hjärtat 1. Sekvensen av bilder alstras från projektionsdata från tidsupplöst 10 15 20 25 30 35 40 (Ti l\) Û\ -SÄ Q w CO tvådimensionell röntgenscanning av en del av en patients kropp innefattande hjärtat 1.

Projektionsdata är följaktligen tidsupplösta tvådimensionella data. För att täcka en hel hjärtcykel alstras bilderna vid en adekvat frekvens, till exempel 12,5 bilder per sekund.

Ett kontrastmedel förs in före scanningen för att visualisera kärlen ordentligt på bildema.

Hjärtat 1 är en kroppsdel som rör sig cykliskt och som har ett höger förmak 2, ett väns- ter förmak 3, en höger kammare 4 och en vänster kammare 5. En enda hjärtcykel består av en diastolisk fas (expansionsfas) och en systolisk fas (kontraktionsfas) för förmaken 2,3 och en diastolisk fas och en systolisk fas för kamrarna 4,5. Den högra kammaren 4 mottar syrefattigt blod under sin diastoliska fas och pumpar det in i pulmonalisartärerna under sin systoliska fas, medan den vänstra kammaren 5 mottar syresatt blod under sin diastoliska fas och pumpar det in i aortan under sin systoliska fas. Hjärtmuskeln förses med blod av kranskärlen, vilka omger hjärtat och följaktligen följer expansionen och kontraktionen av hjärtat 1 under en hjärtcykel.

Av olika anledningar skulle det kunna vara fördelaktigt att kunna spåra en punkt hos hjärtat 1 och mäta till exempel rörelsevariabler för den punkten av hjärtat 1 i relation till en ﬁx punkt under hjärtcykeln. Rörelsevariabler, som skulle kunna vara intressanta att mäta är såväl avstånd, hastighet, acceleration, retardation, rörelseriktning för en punkt hos hjärtat som dynamiska vinklar och areor.

Med användning av metoden enligt uppﬂnningen måste en referenspunkt 6 och en mät- punkt 7 deﬁnieras av en användare. Referenspunkten 6 sätts till en punkt som är fix i sin position i relation till bildgeometrin, d v s den sätts till en punkt hos en struktur som ej väsentligen rör sig under en hjärtcykel. I bilderna som visas i ﬁgur 1 är referenspunkten 6 satt till en del av hjärtat 1 vid hjärtspetsen, vilken ej väsentligen rör sig under en hjärtcykel. Referenspunkten 6 sätts i en bild av en användare och indikeras därefter au- tomatiskt, d v s markeras, i de andra bilderna i sekvensen genom programvara för bild- behandling. ' I bilderna i ﬁgur 1 är det önskat att mäta en punkt hos väggen hos den vänstra kamma- ren 5 och då deﬁnieras den punkten som mätpunkten 7. Mätpunkten 7 är en dynamisk punkt, eftersom den rör sig under hjärtcykeln. Den dynamiska punkten 7 sätts också av en användare i en bild och de motsvarande punkterna i de andra bilderna spåras därefter automatiskt med användning av programvara för bildbehandling innefattande en av ett antal kända algoritmer för automatisk spårning av anatomiska delar. Ett exempel på en sådan algoritm är FMI-SPOMF (Fourier-Mellin Invariant Symmetric Phase-Only Matched Filtering) som till exempel beskrivits av Qin-sheng Chen, Michel Defrise och F. Deconick i IEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 16, Nr. 12, sidor 1146-1168, dec 1994. För att förbättra effektiviteten av algoritmen/algoritmerna som används, kan bilderna förbehandlas för att öka kontrasten mellan det avbildade objektet och bakgrunden. Spårningen genomförs med användning av information om det avbildade objektet och till exempel kan den mörkaste punkten spåras eftersom den förmodligen representerar ett kärl innehållande mycket kontrastmedium. 10 15 20 25 30 35 40 526 458 Väggen hos den vänstra kammaren 5 expanderar under den diastoliska fasen och kon- traherar under den systoliska fasen. Under den diastoliska fasen för den vänstra kam- maren 5 förﬂyttas följaktligen den dynamiska punkten 7 från en position betecknad 8 till expanderade positioner betecknade 9, 10 och 11. Positionen 8 representerar den slut- systoliska positionen för punkten 7 och positionen 11 representerar den slut-diastoliska positionen för punkten 7. I enlighet därmed förﬂyttas punkten 7 under den systoliska fasen för den vänstra kammaren 5 från positionen 11 till positionen 8.

Figurer 2a-d visar separata bilder av bilderna i den dynamiska sekvensen som visas i ﬁg. 1 och är också vyer av avståndsmätning. Bilderna i ﬁgurer 2a-d är efterföljande l tid.

Figur 2a visar en slut-systolisk vy av hjärtat 1 och figuren 2d en slut-diastolisk vy av hjärtat 1. En längd och en riktning av en vektor v, som utsträcker sig från referens- punkten 6 till den första dynamiska punkten 7 kan bestämmas automatiskt i samtliga av bilderna i sekvensen med användning av programvara för bildbehandling. Ett första av- stånd dn mellan den dynamiska punkten 7 och referenspunkten 6 kan också automatiskt bestämmas i var och en av bilderna i sekvensen av bilder med användning av längden av vektorn V1. Det första avståndet du mellan referenspunkten 6 och den dynamiska punk- ten 7 kan också automatiskt jämföras mellan olika bilder och användas för att bestämma förändringen av positionen, d v s förﬂyttningen, av den dynamiska punkten 7 under hjärtcykeln.

Eftersom data som används för rekonstruktion av bilderna i ﬁgur 1 är tidsupplösta tvådi- mensionella data, är det också möjligt att bestämma en förändringshastighet för det för- sta avståndet du, d v s rörelsevariabler, mellan olika bilder i sekvensen av bilder. För- ändringshastigheten bestäms också automatiskt med användning av programvara för bildbehandling.

Rörelsevariabler som kan bestämmas är till exempel hastighet, acceleration, retardation och rörelseriktning för den dynamiska punkten 7 vid olika tidpunkter i hjärtcykeln, d v s i olika bilder l sekvensen av bilder. Vidare kan också hastigheten, accelerationen och/eller retardationen med vilka den dynamiska punkten förflyttar sig mellan sina olika positioner i två olika bilder bestämmas. Rörelsevariablerna kan mätas i samtliga av de nedan be- skrivna utförlngsformerna av föreliggande uppfinning.

Figurer 3a-d visar en första utföringsform av uppﬂnningen innefattande bilderna som visas i ﬁgurer 2a-d. Iden första utföringsformen av uppﬂnningen används ett endimen- sionellt sökfält för spåmingen av den dynamiska punkten 7 i de olika bildema i sekven- sen av bilder. En vektor 12, d v s en linje, som representerar det endimensionella sök- fältet markeras i en av bilderna och den dynamiska punkten 7 spåras därefter automa- tiskt längs den linjen 12 i samtliga av bildema i sekvensen av bilder med användning av programvara för bildbehandling såsom tidigare omnämnts.

Figurer 4a-d visar en andra utföringsform av uppﬂnningen innefattande bilderna som visas i figurer 2a-d. I den andra utföringsformen av uppﬂnningen används ett 10 15 20 25 30 35 40 .o 4% tvådimensionellt sökfält för spårningen av den dynamiska punkten 7 i de olika bilderna i sekvensen av bilder. Ett område 13, d v s en rektangel, som representerar det tvådimen- sionella sökfältet markeras i en av bildema och den dynamiska punkten 7 spåras därefter automatiskt i den rektangein 13 i samtliga av bilderna i sekvensen av bilder med an- vändning av programvara för bildbehandling såsom tidigare omnämnts.

I en tredje utföringsform (ej visad) av uppﬁnningen används ett tidsupplöst tvådimensio- nellt sökfält för spåmlngen av den dynamiska punkten 7 i de olika bilderna i sekvensen av bilder. Ett område 13, d v s en rektangel, som representerar det tvådimensionella sökfältet markeras l en av bilderna i sekvensen av bilder och den dynamiska punkten 7 spåras automatiskt i rektangein i samtliga av bilderna i sekvensen av bilder med användning av programvara för bildbehandling såsom tidigare omnämnts, men information från tidigare och efterföljande bilder används som en guide till vilken punkt av möjliga punkter i rektangein som är den sökta dynamiska punkten 7. Förväntade positioner för den dynamiska punkten 7 baserat på information från tidigare bilder kan också användas för att välja vilken punkt i rektangein som är den sökta dynamiska punkten 7.

Figurer Sa-d visar bilderna som visas i ﬁgurer 2a-d, men med en andra dynamisk punkt 14. Med användning av metoden i enlighet med uppﬁnningen, kan förﬂyttning av två olika delar av kroppsdelen som rör sig mätas samtidigt genom att deﬁniera en andra dy- namisk punkt 14, vilken ej är samma som den första dynamiska punkten 7. I ﬂgurerna Sa-d är den andra dynamiska punkten 14 satt till en punkt hos väggen hos den vänstra kammaren 5 som ej är samma som den första dynamiska punkten 7. Den andra dyna- miska punkten rör sig från en position betecknad 19 till expanderade positioner 20, 21 och 22. Positionen 19 representerar den slut-systoliska positionen för punkten 14 och positionen 22 representerar den slut-diastoliska positionen för punkten 14. I enlighet därmed förﬂyttas punkten 14 från positionen 22 till positionen 19 under den systoliska fasen för den vänstra kammaren 5. En längd och en riktning på såväl vektorn V1 som utsträcker sig från referenspunkten 6 till den första dynamiska punkten 7 som en vektor v; som utsträcker sig från referenspunkten 6 till den andra dynamiska punken 14 kan då bestämmas automatiskt med användning av programvara för bildbehandling.

Såväl det första avståndet du mellan den första dynamiska punkten 7 och referens- punkten 6 som det första avståndet du mellan den andra dynamiska punkten 14 och referenspunkten 6 kan också bestämmas automatiskt med användning av längden på vektom v, respektive vektom v; och jämföras mellan olika bilder. Vidare kan också för- ﬂyttningen mellan positionen i en bild och positionen i en annan bild för både den första dynamiska punkten 7 och den andra dynamiska punkten 14 samt rörelsevariabler såsom till exempel de ovan nämnda bestämmas. Det är också möjligt att automatiskt bestämma förﬂyttningen av de två dynamiska punktema 7,14 i relation till varandra genom att be- stämma ett andra avstånd dn mellan de två dynamiska punkterna 7,14 och jämföra det andra avståndet du mellan olika bilder. Det andra avståndet dn bestäms automatiskt med användning av längderna på vektorerna v1 och V2 och med användning av program- 10 15 20 25 30 35 40 (11 PO (h JÄ \. \' CI; vara för bildbehandling. Vidare är det också möjligt att mäta dynamiska vinklar och areor med användning av två dynamiska punkter 7,14. Dynamiska vinklar och areor kan mätas i samtliga av de nedan beskrivna utföringsformerna.

Figurer 6a-d är vyer av mätning av dynamiska vinklar och dynamiska areor i bilderna som visas i figurema 5a-d. En dynamisk vinkel x kan automatiskt bestämmas med an- vändning av programvara för bildbehandling och med användning av de första avstånden du, dn och det andra avståndet du i var och en av bilderna i sekvensen. Andra vinklar än den visade vinkeln x kan förstås också bestämmas. En dynamisk area a kan bestäm- mas automatiskt med användning av programvara för bildbehandling och med använd- ning av de första avstånden du, du och det andra avståndet du i var och en av bildema i sekvensen.

Figurer 7a-d visar en fjärde utföringsform av uppﬁnningen innefattande bildema som visas i figurer 5a-d. I den fjärde utföringsformen av uppfinningen används endlmensio- nella sökfält för spårningen av den första respektive den andra dynamiska punkten 7,14 i de olika bilderna i sekvensen av bilder. En vektor 12, d v s en linje, som representerar det endimensionella sökfältet markeras för var och en av de dynamiska punkterna 7,14 i en av bilderna och de respektive dynamiska punkterna 7,14 spåras därefter längs lin- jema 12 i samtliga av bilderna i sekvensen av bilder med användning av programvara för bildbehandling såsom tidigare omnämnts.

Figurer 8a-d visar en femte utföringsform av uppﬁnningen innefattande bildema som visas i ﬂgurer 5a-d. I den femte utföringsforrnen av uppfinningen används tvådimensio- nelia sökfält för spårningen av den första respektive den andra dynamiska punkten 7,14 i de olika bilderna i sekvensen av bilder. Ett område 13, d v s en rektangel, som repre- senterar det tvådimensionelia sökfältet markeras för var och en av de dynamiska punk- terna 7,14 i en av bilderna och de respektive dynamiska punkterna 7,14 spåras därefter i de rektanglarna i samtliga av bilderna i sekvensen av bilder med användning av pro- gramvara för bildbehandling såsom tidigare omnämnts.

Figurer 9a-d visar en sjätte utföringsform av uppﬁnningen innefattande bildema som visas i ﬂgurer 5a-d. I den sjätte utföringsformen av uppﬁnningen används ett endimen- sionellt sökfält för spåmingen av en av den första och den andra dynamiska punkten 7,14 och ett tvådimensionelit sökfält används för spårningen av den andra av den första och den andra dynamiska punkten 7,14 i de olika bilderna i sekvensen av bilder. En vektor 12, d v s en linje, som representerar det endimensionella sökfältet och ett område 13,. d v s en rektangel, som representerar det tvådimensionelia sökfältet markeras i en av bilderna och de dynamiska punktema 7,14 spåras därefter längs linjen respektive i rektangeln i samtliga av bilderna i sekvensen av bilder med användning av programvara för bildbehandling såsom tidigare omnämnts. I ﬁgurerna 9a-d används ett endimensio- nellt sökfält för spårningen av den första dynamiska punkten 7 och ett tvådimensionelit sökfält används för spårningen av den andra dynamiska punkten 14, men istället kan ett endimensionellt sökfält användas för spårningen av den andra dynamiska punkten 14 och 10 15 20 25 30 35 40 ett tvådimensionellt sökfält kan användas för spårningen av den första dynamiska punk- ten 7.

I en sjunde utföringsform (ej visad) av uppﬁnningen används tidsupplösta tvådimensio- nella sökfält för spårningen av de respektive dynamiska punktema 7,14 i de olika bil- derna i sekvensen av bilder. Ett område 13, d v s en rektangel, som representerar det tvådimensionella sökfältet markeras för var och en av de dynamiska punktema 7,14 i en av bilderna i sekvensen av bilder och de respektive dynamiska punktema 7,14 spåras i rektanglarna i samtliga av bilderna i sekvensen av bilder genom användning av programvara för bildbehandling såsom tidigare omnämnts, men information från tidigare och efterföljande bilder används som en guide till vilka punkter av möjliga punkter i rektanglama som är de sökta dynamiska punkterna 7,14. Förväntade positioner för de dynamiska punkterna 7,14 baserat på information från tidigare bilder kan också användas för att välja vilka punkter som är de sökta dynamiska punkterna 7,14.

I en åttonde utföringsform (ej visad) av uppfinningen används ett endimensionellt sökfält för spårningen av en av den första och den andra dynamiska punkten 7,14 och ett tids- upplöst tvådimensionellt sökfält används för spåmlngen av den andra av den första och den andra dynamiska punkten 7,14 i de olika bilderna i sekvensen av bilder. En vektor 12, d v s en linje, som representerar det endimensionella sökfältet och ett område 13, d v s en rektangel, som representerar det tvådimensionella sökfältet markeras i en av bil- derna och de respektive dynamiska punktema 7,14 spåras därefter längs linjen 12 och i rektangeln 13 i samtliga av bildema i sekvensen av bilder med användning av program- vara för bildbehandling såsom tidigare omnämnts. Emellertid används information från tidigare och efterföljande bilder som guide till vilken punkt av möjliga punkteri rektang- eln 13 som är den sökta dynamiska punkten 7,14. Förväntade positioner för den dyna- miska punkten 7,14 baserat på information från tidigare bilder kan också användas för att välja vilken punkt i rektangeln som är den sökta dynamiska punkten 7,14.

I en nionde utföringsform (ej visad) av uppﬁnningen används ett tvådimensionellt sökfält för spårningen av en av den första och den andra dynamiska punkten 7,14 och ett tids- upplöst tvådimensionellt sökfält används för spåmlngen av den andra av den första och den andra dynamiska punkten 7,14 i de olika bilderna i sekvensen av bilder. Ett område 13, d v s en rektangel, som representerar det tvådimensionella sökfältet markeras för var och en av de dynamiska punkterna 7, 14 i en av bilderna och de respektive dyna- miska punktema 7,14 spåras därefter i de rektanglama 13 i samtliga av bildema i se- kvensen av bilder med användning av programvara för bildbehandling såsom tidigare omnämnts. Emellertid används information från tidigare och efterföljande bilder som guide till vilken punkt av möjliga punkter i rektangeln 13 som representerar det tidsupp- lösta tvådimensionella sökfältet som är den sökta dynamiska punkten 7,14. Förväntade positioner för den dynamiska punkten 7,14 baserat på information från tidigare bilder kan också användas för att välja vilken punkt i rektangeln 13 som representerar det tids- upplösta tvådimensionella sökfältet som är den sökta dynamiska punkten 7,14. 10 15 20 25 30 35 40 526 438 10 Det måste vara uppenbart att metoden i enlighet med uppﬁnningen kan utvidgas för att täcka såväl mer än två dynamiska punkter som mer än en referenspunkt. Vilka kombina- tioner som helst av endimenslonella, tvådimensionella och tidsupplösta tvådimensionella sökfält är då möjliga att använda för spårnlngen av de olika punkterna.

Som exempel beskrivs metoden i enlighet med uppﬁnningen involverande kranskärlsan- giograﬁ. Projektionsdata av kranskärlen alstras genom kranskärlsangiograﬁ, d v s rönt- genundersökning efter injektion av ett kontrastmedel. Bilderna alstras under åtminstone en hjärtcykel vid en frekvens på 12,5 bilder per sekund. Den högra främre snedställda 30°-projektionen har visat bra resultat och används företrädesvis. En sekvens av bilder alstras därefter genom rekonstruktion från projektionsdata. Fyra punkter 15, 16, 17, 18 lokaliseras då och markeras i en bild i sekvensen av bilder; en punkt 15 som represen- terar punkten på kranskärlsgrenarna som ﬁnns närmast hjärtspetsen, en punkt 16 som representerar den nedre konturen av vänstra kranskärlsostium, en proximal punkt 17 och en distal punkt 18 på den horisontella delen av arteria circumﬂexa. De motsvarande fyra punktema 15, 16, 17, 18 lokaliseras därefter automatiskt i var och en av bildema i sekvensen av bilder med användning av programvara för bildbehandling. Figur 10 visar en schematisk vy av de fyra punkterna 15, 16, 17, 18 som används för angiograflska mätningar.

Den epikardlella delen av hjärtspetsen är nästan stationär under hjärtcykeln. Följaktligen är punkten 15 hos kranskärlsgrenama som ﬁnns närmast hjärtspetsen nästan stationär under hjärtcykeln och används följaktligen som en referenspunkt. De andra tre tidigare nämnda punkterna 16, 17, 18 är dynamiska punkter som representerar en första, en andra och en tredje dynamisk punkt. Ett endimensionellt, ett tvådimensionellt eller ett tidsupplöst tvådimenslonellt sökfält kan användas för spårningen av var och en av de motsvarande dynamiska punktema 16, 17, 18 i de andra bildema i sekvensen av bilder.

Det första avståndet du från punkten 15 hos kranskärlsgrenarna närmast hjärtspetsen till punkten 16 som representerar den nedre konturen av vänstra kranskärlsostium be- stäms därefter automatiskt i var och en av bilderna och visar amplituden för rörelsen av vänstra kranskärlsostium. Såväl det första avståndet dn mellan punkten 15 hos krans- kärlsgrenarna närmast hjärtspetsen och den proximala punkten 17 på den horisontella delen av arteria circumﬂexa som det första avståndet dn mellan punkten 15 hos krans- kärlsgrenarna som är närmast hjärtspetsen och den distala punkten 18 på den horison- tella delen av arteria circumﬂexa bestäms också automatiskt i var och en av bilderna och visar rörelsen av den proximala punkten 17 respektive den distala punkten 18. Vidare bestäms det andra avståndet dm mellan den proximala punkten 17 och den distala punkten 18 hos arteria circumﬂexa, vilket andra avstånd dm representerar en del av arteria circumﬂexa som utsträcker sig längs den atrioventrikulära fåran. Rörelsen av den delen av arteria circumﬂexa följer i stort sett den mest basala delen av väggen hos vänster kammare, vilket innebär att förändring av avståndet mellan den proximala och den distala punkten hos arteria circumﬂexa representerar förkortnlngen och förläng- ningen av den vänstra kammaren 5. 10 15 11 Även om utföringsformer för avbildning av hjärta beskrivs i detalj, så har uppﬁnningen mer generell tillämpbarhet och kan tillämpas på någon annan kroppsdel som rör sig, så- som till exempel lungoma. Vidare kan metoden i enlighet med uppfinningen också utvid- gas för att fungera på såväl tidsupplösta tredimensionella angiograﬁer som simultan mätning av dynamiska punkteri olika kroppsdelar. Även om det har visats och beskrivits och pekats ut fundamentala nya kännetecken »hos uppﬁnningen tillämpade på utföringsformer därav, skall det således förstås att olika ute- slutningar och substitutioner och förändringar av detaljer av metodema som beskrivits, och i deras funktion, kan göras av fackmän inom området utan att frångå från uppﬁn- ningstanken. Till exempel avses det uttryckligen att samtliga kombinationer av de me- todsteg och/eller systemelement som utför väsentligen samma funktion på väsentligen samma sätt för att uppnå samma resultat ﬁnns inom ramen för uppﬁnningen. Vidare skall det lnses att metodsteg och/eller systemelement som visas och/eller beskrivs i samband med någon avslöjad form eller utföringsform av uppﬁnningen kan inkorporeras i någon annan avslöjad eller beskriven eller föreslagen form eller utföringsform som ett generellt ärende av designval. Det är därför avsikten att vara begränsad endast såsom indikerats av ramen för patentkraven som bifogas härtill.

Claims

10 15 20 25 30 35 40 12 Eatentktax

1. Metod för mätning i en dynamisk sekvens av medicinska bilder av en kropps- del som rör sig innefattande stegen: - deﬁniering av åtminstone en mätpunkt (7,14) i kroppsdelen som rör sig i en av nämnda bilder; _ - deﬁniering av en referenspunkt (6) i en av nämnda bilder till en punkt som är fix relativt bildgeometrin, varvid nämnda referenspunkt (6) ej är samma som nämnda åtminstone ena mätpunkt (7,14); - automatisk spårning av den åtminstone ena mätpunkten (7,14) I samtliga av de nämnda bilderna i sekvensen; - automatisk indikering av referenspunkten (6) i samtliga av de nämnda bil- derna i sekvensen; - automatisk bestämning av en längd och en riktning av en vektor (V1, V2) som utsträcker sig från referenspunkten (6) till en av den åtminstone ena mät- punkten (7,14) för varje par av referenspunkt (6) och en mätpunkt (7,14) i samtliga av de nämnda bilderna i sekvensen, och - automatisk bestämning av en förändringshastighet för nämnda längd och nämnda riktning av nämnda vektor/vektorer (V1, V2) mellan utvalda bilder i nämnda sekvens av bilder. Metod enligt patentkrav 1, vilken metod vidare innefattar steget för automatisk be- stämning av ett första avstånd (du, du) mellan referenspunkten (6) och en av den åtminstone ena mätpunkten (7,14) för varje par av en referenspunkt (6) och en mätpunkt (7,14) med användning av längden av den motsvarande vektorn (V1, V2). Metod enligt något av de föregående patentkraven, vilken metod vidare innefattar ett steg för automatisk bestämning av en rörelseriktning för den åtminstone ena mätpunkten (7,14) med användning av riktningen av den motsvarande vektorn (v1, V2). Metod enligt något av de föregående patentkraven, vilken metod vidare innefattar ett steg för automatisk bestämning av en hastighet för den åtminstone ena mät- punkten (7,14) genom användning av nämnda förändringshastighet för längden på den motsvarande vektorn (V1, V2). Metod enligt något av de föregående patentkraven, vilken metod vidare innefattar ett steg för automatisk bestämning av en acceleration och/eller en retardation av den åtminstone ena mätpunkten (7,14) genom användning av nämnda förändrings- hastighet för längden av den motsvarande vektorn (V1, V2). 10 15 20 25 30 35 40 10. 11. 1

2. 1

3. 13 Metod enligt något av de föregående patentkraven, där steget för deﬁniering av den åtminstone ena mätpunkten (7,14) i kroppsdelen som rör sig i en av nämnda bilder innefattar deﬁniering av åtminstone två mätpunkter (7,14). Metod enligt patentkrav 6, där metoden vidare innefattar steget för automatisk be- stämning av ett andra avstånd (du) mellan två av de åtminstone två mätpunkterna (7,14) för varje par av två mätpunkter (7,14) genom användning av längdema för de motsvarande vektorerna (v1, vz). Metod enligt något av de föregående patentkraven, vilken metod vidare innefattar ett steg för automatisk jämförelse av nämnda förändringshastighet för nämnda längd och/eller nämnda riktning av nämnda vektor(er), nämnda första avstånd (du, du), nämnda hastighet(er), nämnda acceleration(er)/retardation(er), nämnda rö- relseriktning(ar) och/eller nämnda andra avstånd (dn) mellan valda bilder i nämnda sekvens av bilder. Metod enligt något av de föregående patentkraven, där steget för automatisk spår- ning av den åtminstone ena mätpunkten (7,14) föregås av ett steg för skapande av ett endlmensionellt sökfält i var och en av nämnda bilder för spårningen av var och en av den åtminstone ena mätpunkten (7,14). Metod enligt något av patentkraven 1-8, där steget för automatisk spårning av den åtminstone ena mätpunkten (7,14) föregås av ett steg för skapande av ett tvådi- mensionellt sökfält i var och en av nämnda bilder för spårningen av var och en av den åtminstone ena mätpunkten (7,14). Metod enligt något av patentkraven 1-8, där steget för automatisk spåming av den åtminstone ena mätpunkten föregås av ett steg för skapande av ett tidsupplöst två- dimensionellt sökfält i var och en av nämnda bilder för spårningen av var och en av den åtminstone ena mätpunkten (7,14). Metod enligt patentkrav 11, där steget för skapande av ett tidsupplöst tvådimensio- nellt sökfält i var och en av nämnda bilder för spårningen av var och en av den åtminstone ena mätpunkten (7,14) vidare innefattar skapande av sökfältet med användning av information från föregående och/eller följande bilder i nämnda sekvens av bilder. Metod enligt patentkrav 11, där steget för skapande av ett tidsupplöst tvådimensio- nellt sökfält i var och en av nämnda bilder för spårningen av var och en av den åtminstone ena mätpunkten (7,14) vidare innefattar skapande av sökfältet med användning av förväntade värden baserat på information från den föregående bilden i nämnda sekvens av bilder. 10 15 20 25 30 35 40 1

4. 1

5. 1

6. 1

7. 1

8. 1

9. 594, ..[> (JJ CCI 14 Metod enligt något av patentkraven 7-13, vilken metod vidare innefattar ett steg för bestämning av åtminstone en dynamisk vinkel med användning av namnda forsta avstånd (du, du) och/eller nämnda andra avstånd (du). Metod enligt något av patentkraven 7-14, vilken metod vidare innefattar ett steg för bestämning av en area med användning av nämnda första avstånd (du, du) och/eller nämnda andra avstånd (du). Metod enligt något av patentkraven 6-7, där steget för automatisk spåming av de åtminstone två mätpunktema (7,14) föregås av ett steg för skapande av vilken kombination som helst av endimensionella sökfält, tvådimensionella sökfält och tidsupplösta tvådimensionella sökfält i var och en av nämnda bilder för spåmingen av de åtminstone två mätpunktema (7,14). Metod enligt något av de föregående patentkraven, där steget för automatisk spår- ning av mätpunkten/mätpunkterna (7,14) föregås av ett steg av bildbehandling som ökar kontrasten mellan det reproducerade objektet/de reproducerade objekten och bakgrunden. Metod enligt något av de föregående patentkraven, där steget för automatisk spår- ning av mätpunkten/mätpunkterna (7,14) innefattar programvara för bildbehand- ling innefattande åtminstone en algoritm som spårar mätpunkten/mätpunkterna. System för mätning i en dynamisk sekvens av medicinska bilder av en kroppsdel som rör sig, varvid nämnda system har medel för: deﬁniering av åtminstone en mätpunkt (7,14) i kroppsdelen som rör sig i en av nämnda bilder; deﬁniering av en referenspunkt (6) i en av nämnda bilder till en punkt som är ﬁx relativt bildgeometrin, varvid nämnda referenspunkt (6) ej är samma som nämnda åtminstone ena mätpunkt (7,14); automatisk spårning av den åtminstone ena mätpunkten (7,14) i samtliga av de nämnda bildema i sekvensen; automatisk indikering av referenspunkten (6) i samtliga av de nämnda bilderna i sekvensen; automatisk bestämning av en längd och en riktning av en vektor (V1, V2) som ut- sträcker sig från referenspunkten (6) till en av den åtminstone ena mätpunkten (7,14) för varje par av referenspunkt (6) och en mätpunkt (7,14) l samtliga av de nämnda bildema i sekvensen, och automatisk bestämning av en förändringshastighet för nämnda längd och nämnda riktning av nämnda vektor/vektorer (V1, V2) mellan utvalda bilder i nämnda sekvens av bilder.