-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine bildgebende
medizintechnische Anlage mit einer Steuereinrichtung und einer Aufnahmeanordnung.
Derartige Betriebsverfahren sind allgemein bekannt.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Datenträger mit
einem auf dem Datenträger gespeicherten
Computerprogramm zur Durchführung
eines solchen Betriebsverfahrens, einen Rechner mit einem solchen
Datenträger
und eine bildgebende medizintechnische Anlage, die eine Aufnahmeanordnung
und einen Rechner aufweist, wobei im Rechner ein Computerprogramm
hinterlegt ist, bei dessen Aufruf die bildgebende medizintechnische Anlage
gemäß einem
solchen Betriebsverfahren betreibbar ist. Auch diese Gegenstände sind
allgemein bekannt.
-
Das
oben genannte Betriebsverfahren und die zugehörigen Einrichtungen werden
unter anderem dazu eingesetzt, um angiographische Aufnahmen (= zweidimensionale
Bilder) der Herzkranzgefäße eines
menschlichen Herzens zu erfassen und dann Anzahl, Länge, Durchmesser
usw. der Herzkranzgefäße zu ermitteln.
Auch die Auswertung der Bilder zur Erfassung der Fließgeschwindigkeit
des Blutes ist bereits bekannt.
-
Eine
weitere Anwendung des oben genannten Betriebsverfahrens und der
zugehörigen
Einrichtungen besteht darin, über
eine längere
Zeit eine Sequenz von Bildern des schlagenden Herzens (bzw. allgemeiner
eines sich iterierend bewegenden Untersuchungsobjekts) zu erfassen.
Die Erfassung der Sequenz von Bildern erfolgt dabei auf eine entsprechende
Starteingabe eines Anwenders hin. Simultan zu den Bildern werden
ferner deren Erfassungszeitpunkte und ein Phasensignal (beim schlagenden Herz
z. B. ein EKG-Signal) erfasst. Die Sequenz von Bildern, die Erfassungszeitpunkte
und das Phasensignal werden dann für spätere Auswertungen archiviert.
-
Mittels
derartiger Sequenzen kann beispielsweise der so genannte Myocardial
Blush erfasst werden, anhand dessen Aussagen über die Versorgung des Herzens
mit Blut getroffen werden können.
-
Die
Einschätzung
der Durchblutung des Myocardiums ist jedoch mit Schwierigkeiten
verbunden. Denn worauf es letztendlich ankommt, ist die Durchblutung
in den winzigen Kapillargefäßen, die
nur Durchmesser von wenigen Mikrometern aufweisen und in denen der
Sauerstoffaustausch stattfindet. Die angiographisch beobachtbaren
Herzgefäße weisen jedoch
einen Durchmesser von knapp einem Millimeter oder mehr auf. Ein
Rückschluss
von der Durchblutung der angiographisch beobachtbaren Herzgefäße auf die
Durchblutung der Kapillargefäße ist aber
nicht ohne weiteres korrekt und zulässig.
-
Die
Dynamik des Blutflusses in den Kapillargefäßen ist im angiographischen
Bild durch die allgemeine (das heißt die nicht auf einzelne Gefäße lokalisierte)
Kontrastanhebung der Herzmuskulatur prinzipiell erkennbar. Auf Grund
von Problemen in der Anwendung und Interpretation wird diese Anhebung des
Kontrastes im Allgemeinen jedoch nicht verwendet. Im Stand der Technik
behilft man sich daher dennoch oftmals damit, aus der Durchblutung
der größeren Herzkranzgefäße auf die
Durchblutung der Kapillargefäße zu schließen.
-
Um
die Blutflussdynamik in großen
Gefäßen und
auch in den Kapillargefäßen messbar
und damit vergleichbar zu machen, bedient man sich verschiedener
Gradationssysteme, die das Kontinuum der Verhältnisse in diskrete Klassen
einteilen. Verschiedene solcher Klassifikationen beschreiben den
makroskopischen, andere den kapillaren Blutkreislauf. Die meist
gebrauchten Klassifikationen wurden dabei von der Wissenschaftsorganisation „Thrombolysis
in Myocardial Infarction" (TIMI)
erarbeitet. Diese Klassifikationen gelten als Stan dard, sind jedoch
komplex und nur zeitaufwändig
zu verwenden. In multizentrischen Studien, in denen es besonders
auf reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse ankommt, werden
die TIMI-Klassifikationen häufig
verwendet. In der klinischen Routinearbeit erfolgt jedoch in der Regel
keine Anwendung dieser Klassifikationen. Zudem ergeben sich auf
Grund der individuellen Bewertungen des Blushs stark unterschiedliche
Ergebnisse (insbesondere bei verschiedenen Anwendern).
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Hemmnisse
bei der Anwendung der TIMI-Klassifikation oder einer anderen Klassifikation zu
beseitigen.
-
Die
Aufgabe wird bei einem Betriebsverfahren der eingangs genannten
Art dadurch gelöst,
- – dass
die Steuereinrichtung von einem Anwender eine Anwahl eines Bildauswertungsverfahrens
entgegen nimmt und daraufhin selbsttätig anwahlspezifisch positionierungsunabhängige Betriebsparameter
der Aufnahmeanordnung einstellt und/oder dem Anwender Anweisungen
zum Einstellen der positionierungsunabhängigen Betriebsparameter vorgibt
und
- – dass
die Steuereinrichtung auf eine Starteingabe des Anwenders hin eine
Sequenz von aufeinander folgenden zweidimensionalen Bildern eines sich
iterierend bewegenden Untersuchungsobjekts und deren Erfassungszeitpunkte
sowie ein Phasensignal des Untersuchungsobjekts erfasst und die
Sequenz von Bildern, die Erfassungszeitpunkte und das Phasensignal
archiviert.
-
Denn
dadurch ist gewährleistet,
dass die Betriebsparameter der bildgebenden medizintechnischen Anlage
stets gleich eingestellt werden, wodurch eine Reproduzierbarkeit
und auch eine Vergleichbarkeit der erfassten Sequenzen von Bildern erreicht
wird.
-
Vorzugsweise
nimmt die Steuereinrichtung vor der Starteingabe vom Anwender auch
eine Selektion für
einen Bereich des Untersuchungsobjekts entgegen und positioniert
daraufhin die Auf nahmeanordnung selbsttätig selektionsspezifisch und/oder gibt
den Anwender selektionsspezifische Anweisungen zum Positionieren
der Aufnahmeanordnung vor. Denn dadurch wird die Reproduzierbarkeit
und Vergleichbarkeit der Sequenzen noch weiter gesteigert.
-
Vorzugsweise
werden die zu archivierenden Bilder vor dem Archivieren um detektorspezifische Korrekturen
korrigiert. Denn erst dann sind die archivierten Bilder wirklich
aussagekräftig.
Vorzugsweise werden die zu archivierenden Bilder vor dem Archivieren über die
detektorspezifischen Korrekturen hinaus aber nicht weiter aufbereitet.
-
Die
Anzahl und Art der positionierungsunabhängigen Parameter ist sehr vielfältig. Wenn
die Aufnahmeanordnung eine Röntgenquelle
und einen Röntgendetektor
aufweist, können
die positionierungsunabhängigen
Betriebsparameter beispielsweise mindestens eine der Größen Betriebsspannung der
Röntgenquelle,
Betriebsstrom der Röntgenquelle,
Ausmaß einer
Kantenanhebung in den erfassten Bildern, k-Faktor, γ-Parameter,
Bildrate und Kontrastmittelmenge umfassen. Insbesondere können die
positionierungsunabhängigen
Betriebsparameter auch mehrere der oben genannten Größen umfassen,
gegebenenfalls sogar alle der oben genannten Größen.
-
Vorzugsweise
erfasst die Steuereinrichtung vor der Starteingabe ein Bild des
Untersuchungsobjekts und gibt dieses Bild über ein Sichtgerät an den Anwender
aus. Denn dann ist vor der Starteingabe eine visuelle Kontrolle
durch den Anwender möglich. Dieses
vor der Starteingabe erfasste Bild wird selbstverständlich nicht
archiviert. Es kann gegebenenfalls über die detektorspezifischen
Korrekturen hinaus aufbereitet werden.
-
Die
Steuereinrichtung gibt vorzugsweise auf Grund der Starteingabe ein
optisches und/oder akustisches Erstsignal an das Untersuchungsobjekt
aus. Denn dann ist es möglich,
dass das Untersuchungsobjekt entsprechend reagiert. Wenn beispielswei se ca.
eine Sekunde vor dem Start eine Aufforderung zum Luft anhalten an
das Untersuchungsobjekt ausgegeben wird, kann das Untersuchungsobjekt
die Luft anhalten. Wenn alternativ oder zusätzlich vor dem Beginn des Erfassens
der Sequenz von Bildern eine weitere Mitteilung an das Untersuchungsobjekt ausgegeben
wird, aus der hervorgeht, wann die Erfassung der Sequenz von Bildern
beginnt, kann sich das Untersuchungsobjekt rechtzeitig vorher darauf einstellen,
wann es einatmen und danach die Luft anhalten muss.
-
Wenn
die Steuereinrichtung dem Untersuchungsobjekt Triggerimpulse zuführt, ist
gegebenenfalls eine nahezu periodische Bewegung des Untersuchungsobjekts
erzwingbar. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Iterationen
des Untersuchungsobjekts ohne die Triggerimpulse starken Schwankungen
unterlägen.
-
Vorzugsweise
steuert die Steuereinrichtung die Erfassung der Bilder derart, dass
mehrere Gruppen von Bildern erfasst werden und innerhalb jeder Gruppe
von Bildern jedes Bild zu einem für das jeweilige Bild spezifischen
Erfassungszeitpunkt relativ zu einem vorhergehenden Zeitpunkt (Referenzzeitpunkt)
erfasst wird, zu dem das Untersuchungsobjekt eine vorbestimmte Referenzphasenlage
annimmt. Es ist also bevorzugt, die Erfassung der Bilder mit der Referenzphasenlage
des Untersuchungsobjekts in Relation zu setzen. Dadurch sind insbesondere
bei periodischen Bewegungen des Objekts Sequenzen von Bildern erfassbar,
bei denen bildgruppenübergreifend
Bilder mit praktisch gleicher Phasenlage des Untersuchungsobjekts
existieren.
-
Im
Einzelfall ist es möglich,
dass die Anzahl von Bildern pro Gruppe von Bildern Eins beträgt. Im Regelfall
ist die Anzahl von Bildern pro Gruppe von Bildern aber größer als
Eins.
-
Im
letztgenannten Fall ist es alternativ möglich, dass die Erfassungszeitpunkte
innerhalb jeder Gruppe von Bildern mit einem konstanten oder mit
einem nicht konstanten Zeitversatz aufeinander folgen. Der früheste Erfassungszeitpunkt
kann dabei alternativ der Referenzzeitpunkt sein oder aber nach
dem Referenzzeitpunkt liegen. Wenn der Zeitversatz zwischen aufeinander
folgenden Bildern konstant ist und der früheste Erfassungszeitpunkt nach
dem Referenzzeitpunkt liegt, kann insbesondere ein Zeitversatz zwischen
dem frühesten
Erfassungszeitpunkt und dem Referenzzeitpunkt mit dem konstanten
Zeitversatz korrespondieren.
-
Wenn
die Steuereinrichtung auf Grund des Startsignals zu einem vorbestimmten
Injektionszeitpunkt selbsttätig
ein Kontrastmittel in das Untersuchungsobjekt injiziert oder eine
Aufforderung zum Injizieren des Kontrastmittels an den Anwender
ausgibt, wird die Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit der erfassten
Sequenz von Bildern noch weiter gesteigert.
-
Die
Steuereinrichtung überprüft laufend,
ob eine Abbruchbedingung erfüllt
ist. Sobald die Abbruchbedingung erfüllt ist, stellt sie das Erfassen
der Bilder ein. Die Abbruchbedingung kann dabei ein Zeitablauf,
das Erreichen einer bestimmten Anzahl erfasster Bilder, das Erreichen
einer bestimmten Anzahl von Iterationen des Untersuchungsobjekts
oder eine Anwendereingabe sein.
-
Vorzugsweise
gibt die Steuereinrichtung nach dem Beenden der Erfassung der Bilder
ein optisches und/oder akustisches Zweitsignal an das Untersuchungsobjekt
aus. Denn dadurch kann das Untersuchungsobjekt beispielsweise darüber informiert werden,
dass es wieder atmen und sich bewegen darf.
-
Vorzugsweise
werden die erfassten Bilder zusätzlich
zur Archivierung über
ein Sichtgerät
unmittelbar an den Anwender ausgegeben. Dabei ist es möglich, dass
die erfassten Bilder vor dem Ausgeben an den Anwender um detektorspezifische
Korrekturen korrigiert und darüber
hinaus aufbereitet werden. Auf Grund des Ausgebens der erfassten
Bilder an den Anwender ist auch während des Erfassens der Sequenz
von Bildern eine laufende visuelle Kontrolle durch den Anwender
möglich.
-
Vorzugsweise
hält die
Steuereinrichtung die positionierungsunabhängigen Betriebsparameter (gegebenenfalls
auch die positionierungsabhängigen Betriebsparameter)
während
der Erfassung der Bilder möglichst
konstant. Dies steigert die Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit
der erfassten Bilder noch weiter. Sofern Betriebsparameter nicht
konstant gehalten werden können,
wird zumindest soweit wie möglich
gegen geregelt.
-
Es
ist möglich,
das Erfassen und Archivieren der Bilder auf der einen Seite und
das Auswerten der erfassten und archivierten Bilder auf der anderen
Seite vollständig
voneinander zu trennen. Es ist aber auch eine Kopplung möglich. Wenn
die Erfassung und Archivierung auf der einen Seite und die Auswertung
auf der anderen Seite miteinander gekoppelt sind, stellt die Steuereinrichtung
die archivierte Sequenz von Bildern, die korrespondierenden Erfassungszeitpunkte
und das korrespondierende Phasensignal einer Auswertungseinrichtung
zur Verfügung.
Der Anwender wählt
dann zumindest eines der Bilder als Referenzbild aus, woraufhin
die Auswertungseinrichtung anhand der Erfassungszeitpunkte und des
Phasensignals selbsttätig
oder auf Grund entsprechender Anwendereingaben weitere Bilder der
erfassten Sequenz als Auswertungsbilder bestimmt. Anhand des Referenzbildes
und der Auswertungsbilder erstellt die Auswertungseinrichtung schließlich selbsttätig einen
Report, ordnet ihn der erfassten Sequenz zu und archiviert ihn.
Die Auswertungseinrichtung kann dabei mit der Steuereinrichtung
identisch sein. Sie kann aber auch eine von der Steuereinrichtung
verschiedene Einrichtung sein.
-
Zum
Bestimmen des Referenzbildes ist folgende Vorgehensweise bevorzugt:
- – Die
Auswertungseinrichtung selektiert selbsttätig ein Bild, das in der ersten
oder in der letzten Iteration des Untersuchungsobjekts erfasst wurde.
- – Die
Auswertungseinrichtung ermittelt anhand des Erfassungszeitpunktes
des selektierten Bildes und des Phasensignals dessen Phasenlage.
- – Die
Auswertungseinrichtung gibt das selektierte Bild und die ermittelte
Phasenlage über
ein Sichtgerät
an den Anwender aus und wartet eine Anwendereingabe ab.
- – In
Abhängigkeit
von der Anwendereingabe ergreift die Auswertungseinrichtung eine
der folgenden Maßnahmen:
Sie selektiert das zeitlich unmittelbar vor dem momentan selektierten
Bild erfasste Bild oder das zeitlich unmittelbar nach dem momentan
selektierten Bild erfasste Bild, ermittelt dessen Phasenlage, gibt
das nunmehr selektierte Bild und dessen Phasenlage über das
Sichtgerät an
den Anwender aus und wartet erneut die Anwendereingabe ab. Oder
aber sie bestimmt das momentan selektierte Bild zum Referenzbild.
-
Durch
diese obenstehend beschriebene Vorgehensweise ist die Bestimmung
des Referenzbildes interaktiv und besonders einfach. Alternativ
ist es aber auch möglich,
dass die Auswertungseinrichtung vom Anwender eine Phasenlage entgegennimmt
und anhand der Erfassungszeitpunkte und des Phasensignals eines
der Bilder, die in der ersten oder in der letzten Iteration des
Untersuchungsobjekts erfasst wurden, zum Referenzbild bestimmt.
-
Vorzugsweise
subtrahiert die Auswertungseinrichtung das Referenzbild von den
Auswertungsbildern und bestimmt so Differenzbilder. Denn dadurch
ist es möglich,
dass die Auswertungseinrichtung den Report anhand der Differenzbilder
erstellt. Diese Vorgehensweise ist deshalb bevorzugt, weil die Differenzbilder
besonders aussagekräftig
sind.
-
Wenn
die Auswertungseinrichtung vor der Differenzbildung eine elastische
Bildverschiebung der Auswertungsbilder vornimmt, auf Grund derer eine
Korrelation der Auswertungsbilder mit dem Referenzbild maximiert
wird, kann die Aussagekraft der Differenzbilder noch weiter gesteigert
werden. Die Ermittlung elastischer Bildverschiebungen ist dabei an
sich bekannt. Beispielhaft wird auf den Fachaufsatz „Digital
Image Warping" von
George Wollberg, erschienen in IEEE Computer Society Press Monograph,
Wiley-IEEE Computer Society Pr; 1st edition (July 27, 1990), ISBN
0818689447, Seiten 187 bis 260, verwiesen. Alternativ kann auch
der Fachaufsatz „Quantitative
Analyse von Koronarangiographischen Bildfolgen zur Bestimmung der
Myokardperfusion" von
Urban Malsch et al., erschienen in „Bildverarbeitung für die Medizin
2003 – Algorithmen – Systeme – Anwendungen", Springer-Verlag,
Seiten 81 bis 85, verwiesen werden.
-
Die
Auswertungseinrichtung erstellt den Report vorzugsweise im DICOM-Format.
Denn das DICOM-Format ist weit verbreitet.
-
Von
besonderem Vorteil ist es, wenn die Auswertungseinrichtung einen
Teilbereich der Auswertungsbilder mit dem korrespondierenden Teilbereich des
Referenzbildes vergleicht, anhand des Vergleichs eine für alle Pixel
des jeweiligen Auswertungsbildes gültige Transformation der Pixelwerte
bestimmt, so dass der Mittelwert der Pixel des Teilbereichs des
transformierten Auswertungsbildes und der Mittelwert der Pixel des
Teilbereichs des Referenzbildes in einer vorbestimmten funktionalen
Beziehung stehen, und die Pixel des jeweiligen Auswertungsbildes
entsprechend dieser Transformation transformiert. Denn dadurch können selbst
dann miteinander vergleichbare Bilder generiert werden, wenn die
positionierungsunabhängigen
Betriebsparameter nicht konstant gehalten werden können. Die Transformation
kann alternativ linear oder nicht linear sein. Die funktionale Beziehung
kann beispielsweise darin bestehen, dass die Differenz oder Quotient
der Mittelwerte in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen. Insbesondere
kann hier derart transformiert werden, dass die Differenz gegen
Null bzw. ein Minimum strebt bzw. der Quotient gegen Eins strebt.
-
Es
ist möglich,
dass der Teilbereich für
alle Auswertungsbilder derselbe ist. Er kann alternativ der Auswertungseinrich tung
vom Anwender vorgegeben werden oder aber von der Auswertungseinrichtung
selbsttätig
ermittelt werden.
-
Wenn
die Auswertungseinrichtung den Teilbereich selbsttätig ermittelt,
verschiebt sie vorzugsweise innerhalb eines Verschiebebereichs der
Auswertungsbilder oder des Referenzbildes einen Auswertungskern,
ermittelt bei jeder Position des Auswertungskerns einen für die Schwankung
der Pixel des Auswertungskerns charakteristischen Schwankungswert
und bestimmt als Teilbereich den Auswertungskern bei der Position,
bei dem der Schwankungswert minimal ist. Als Schwankungswert kann beispielsweise
die Differenz zwischen maximalem und minimalem Mittelwert, die Varianz,
die Streuung usw. herangezogen werden.
-
Der
Verschiebebereich kann alternativ von der Auswertungseinrichtung
selbsttätig
ermittelt werden oder aber der Auswertungseinrichtung vom Anwender
vorgegeben werden. Der Verschiebebereich kann dabei gegebenenfalls
vom selektierten Bereich des Untersuchungsobjekts abhängen. Analoges
gilt für
den Auswertungskern.
-
Wenn
die Auswertungseinrichtung den Teilbereich zusammen mit dem Referenzbild,
einem der Auswertungsbilder oder einem anhand der Differenz eines
der Auswertungsbilder und des Referenzbildes ermittelten Differenzbildes über ein
Sichtgerät
an den Anwender ausgibt, ist insbesondere eine visuelle Kontrolle
durch den Anwender möglich.
Soweit dabei das Differenzbild ermittelt wird, erfolgt dies vorzugsweise
wieder mittels einer elastischen Bildverschiebung des herangezogenen
Auswertungsbildes, auf Grund derer eine Korrelation des Auswertungsbildes mit
dem Referenzbild maximiert wird.
-
Vorzugsweise
erstellt die Auswertungseinrichtung den Report ausschließlich anhand
der Pixelwerte mindestens eines in sich zusammenhängenden
zweidimensionalen Auswertungsbereichs des Referenzbildes und der
Auswertungsbilder. Denn dann ist der Report noch aussagekräftiger.
Der Auswertungsbereich kann da bei alternativ von der Auswertungseinrichtung
selbsttätig
ermittelt werden oder aber der Auswertungseinrichtung vom Anwender vorgegeben
werden.
-
Im
Falle der Vorgabe durch den Anwender ist es insbesondere möglich, dass
die Auswertungseinrichtung dem Anwender einen vorläufigen Auswertungsbereich
vorschlägt
und der Anwender den vorläufigen
Auswertungsbereich bestätigt
oder verwirft. Gegebenenfalls ist es auch möglich, dass der Anwender die
Möglichkeit
hat, den vorläufigen
Auswertungsbereich vor dem Bestätigen
zu ändern.
-
In
der Regel wird der Auswertungsbereich einmal für alle Bilder vorgegeben. Es
ist aber auch möglich,
dass der Auswertungsbereich der Auswertungseinrichtung individuell
für jedes
Auswertungsbild vorgegeben wird. In diesem Fall vergleicht die Auswertungseinrichtung
die Auswertungsbereiche vorzugsweise miteinander und gibt eine Warnmeldung
an den Anwender aus, wenn die Auswertungsbereiche nicht miteinander
korrespondieren.
-
Wenn
das Untersuchungsobjekt ein Gefäßsystem
enthält,
berücksichtigt
die Auswertungseinrichtung vorzugsweise die Bereiche des Referenzbildes
und der Auswertungsbilder, die mit dem Gefäßsystem korrespondieren, beim
Erstellen des Reports nicht. Denn dann ist der Report besonders
aussagekräftig
für den
Myocardial Blush. Das Ermitteln des Gefäßsystems ist als Segmentieren
allgemein bekannt. Es muss daher nicht näher erläutert werden.
-
Vorzugsweise
ermittelt die Auswertungseinrichtung anhand der Auswertungsbilder
und des Referenzbildes eine zeitliche Änderung des Untersuchungsobjekts
und gibt eine für
die zeitliche Änderung
des Untersuchungsobjekts charakteristische Darstellung über ein
Sichtgerät
an den Anwender aus. Beispielsweise kann die ausgegebene charakteristische
Darstellung eine farbcodierte Darstellung eines der Auswertungsbilder
oder des Referenzbildes sein, wobei die Farbe eine Funktion der
Dauer und/oder des Ausmaßes
der zeitlichen Änderung
des Untersuchungsobjekts an der jeweiligen Stelle ist. Alternativ
ist es natürlich
auch möglich,
eine Matrix, eine Tabelle oder eine andere Darstellung mit entsprechenden
Werten der Intensität
des Myocardial Blush als Funktion der Zeit darzustellen.
-
Weitere
Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung:
-
1 einen
Prinzipaufbau einer bildgebenden medizintechnischen Anlage,
-
2 ein
Ablaufdiagramm,
-
3–8 Zeitdiagramme,
-
9–14 Ablaufdiagramme
und
-
15 schematisch
ein farbcodiertes Bild.
-
Gemäß 1 weist
eine bildgebende medizintechnische Anlage eine Aufnahmeanordnung 1 und
einen Rechner 2 auf. Die Aufnahmeanordnung 1 wird
dabei vom Rechner 2 gesteuert. Der Rechner 2 entspricht
daher einer Steuereinrichtung für
die Aufnahmeanordnung 1.
-
Der
Rechner 2 weist einen Datenträger 3 in Form eines
Massenspeichers auf, z. B. in Form einer Festplatte. Im Massenspeicher 3 ist
ein Computerprogramm 4 hinterlegt, bei dessen Aufruf die
bildgebende medizintechnische Anlage gemäß einem nachstehend näher erläuterten
Betriebsverfahren betrieben wird.
-
Das
Computerprogramm 4 kann dem Rechner 2 auf verschiedene
Art und Weise zugeführt
worden sein. Beispielsweise ist es möglich, das Computerprogramm 4 dem
Rechner 2 über
eine Schnittstelle 5 zu einem Rechnernetz 6 zuzuführen. Auch
ist es möglich,
das Computerprogramm 4 auf einem mobilen Datenträger 7,
also einem Wechselmedium, in ausschließlich maschinenlesbarer Form
zu speichern, das Wechselmedium 7 über eine geeignete Schnittstelle 8 an
den Rechner 2 anzukoppeln und das Computerprogramm 4 aus
dem Wechselmedium 7 auszulesen und im Massenspeicher 3 zu
hinterlegen.
-
Gemäß Ausführungsbeispiel
ist die Aufnahmeanordnung 1 als Röntgenanlage ausgebildet. Sie weist
daher eine Röntgenquelle 9 und
einen Röntgendetektor 10 auf,
wobei mittels des Röntgendetektors 10 zweidimensionale
Durchleuchtungsbilder B eines Untersuchungsobjekts 11 (oftmals
eines Menschen) erfasst werden können.
Die vorliegende Erfindung wird daher nachfolgend in Verbindung mit
einer als Röntgenanordnung
ausgebildeten Aufnahmeanordnung 1 und einem Menschen als
Untersuchungsobjekt 11 geschildert. Dieses Ausführungsbeispiel
ist aber nicht beschränkend
zu sehen. Soweit die nachfolgende Beschreibung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens
auf eine Röntgenanordnung
und einen Menschen abstellt, ist sie daher nur beispielhaft.
-
Gemäß 2 nimmt
der Rechner 2 in einem Schritt S1 zunächst von einem Anwender 12 über eine
geeignete Eingabeeinrichtung 13 eine Anwahl einer Betriebsart
entgegen. Die angewählte
Betriebsart kann beispielsweise ein Einzelbildbetrieb, ein Handbetrieb,
ein Schwenken der Aufnahmeanordnung 1 zum Erfassen von
Bildern für
eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts 11 usw.
sein. Mit jeder dieser Betriebsarten ist ein korrespondierendes
Bildauswertungsverfahren gekoppelt. Die Anwahl der Betriebsart entspricht
daher zugleich auch der Anwahl eines entsprechenden Bildauswertungsverfahrens.
-
Nachfolgend
wird angenommen, dass der Anwender 12 eine Betriebsart
angewählt
hat, bei der eine Erfassung einer Sequenz von Bildern B erfolgen soll,
die später
für die
Auswertung eines so genannten Myocardial Blush herangezogen werden
sollen. Das Untersuchungsobjekt 11 ist daher im konkreten Fall nicht
nur ein Mensch ganz allgemein, sondern dessen Herz. Bei dem Untersuchungsobjekt 11 handelt
es sich somit um ein sich iterierend bewegendes Objekt, da das Herz
selbstverständlich
schlägt.
Weiterhin enthält
das Untersuchungsobjekt 11 aus diesem Grund ein Gefäßsystem,
nämlich
die Herzkranzgefäße.
-
In
Abhängigkeit
von der Anwahl des Bildauswertungsverfahrens, also anwahlspezifisch,
stellt der Rechner 2 nunmehr in einem Schritt S2 positionierungsunabhängige Betriebsparameter
U, I, α,
k, γ, R, M
der Aufnahmeanordnung 1 ein. Alternativ wäre es auch
möglich,
dem Anwender 12 entsprechende Anweisungen zum Einstellen
der positionierungsunabhängigen
Betriebsparameter U, I, α,
k, γ, R,
M vorzugeben. Beispielsweise kann der Rechner 2 der Aufnahmeanordnung 1 eine
Betriebsspannung U der Röntgenquelle 9,
einen Betriebsstrom I der Röntgenquelle 9,
ein Ausmaß α einer Kantenanhebung
in den erfassten Bildern B, einen k-Faktor k, einen γ-Parameter γ, eine Bildrate
R und eine Kontrastmittelmenge M vorgeben. Die eingestellten bzw.
vorgegebenen Betriebsparameter U, I, α, k, γ, R und/oder M können dabei
alternativ fest vorgegeben sein, also vom Hersteller der medizintechnischen
Anlage festgelegt sein. Alternativ ist es aber auch möglich, dass
der Anwender 12 sie bei anderer Gelegenheit bestimmt hat. Entscheidend
ist, dass die Werte vorbestimmt sind.
-
Es
ist möglich,
verschiedene Bereiche des Untersuchungsobjekts 11 zu erfassen.
Vorzugsweise nimmt der Rechner 2 daher in einem Schritt
S3 vom Anwender 12 eine Anwahl bzw. Selektion für einen Bereich
des Untersuchungsobjekts 11 entgegen. Je nach selektiertem
Bereich sind dann andere Positionierungen der Aufnahmeanordnung 1 relativ
zum Untersuchungsobjekt 11 optimal. In einem Schritt S4
positioniert der Rechner 2 daher die Aufnahmeanordnung 1 entsprechend
der Selektion von Schritt S3 oder gibt dem Anwender 12 entsprechende
selektionsspezifische Anweisungen zum Positionieren der Aufnahmeanordnung 1 vor.
Auch hier ist es entscheidend, dass die Positionierungen vorbestimmt
sind. Hingegen ist es zweitrangig, ob die Positionierungen vom Hersteller
der bildgebenden medizintechnischen Anlage oder vom Anwender 12 bestimmt
sind.
-
Als
nächstes
erfasst der Rechner 2 mittels des Röntgendetektors 10 in
einem Schritt S5 ein zweidimensionales Bild B. Dieses Bild B korrigiert
er – ebenfalls
im Rahmen des Schrittes S5 – um
detektorspezifische Korrekturen. Weiterhin bereitet er das erfasste
Bild zusätzlich
auf und gibt es über
ein Sichtgerät 14 an
den Anwender aus. Der Anwender 12 hat somit die Möglichkeit,
sich visuell zu vergewissern, dass die Einstellungen und Betriebsparameter
(positionierungsabhängige
und positionierungsunabhängige)
ordnungsgemäß sind.
-
In
einem Schritt S6 wartet der Rechner 2 sodann ein Startsignal
S des Anwenders 12 ab.
-
Wenn
der Anwender 12 das Startsignal S vorgibt, gibt der Rechner 2 in
einem Schritt S7 zunächst
ein optisches und/oder akustisches Erstsignal an das Untersuchungsobjekt 11 aus.
Der Sinn der Ausgabe des Erstsignals besteht darin, das Untersuchungsobjekt
davon in Kenntnis zu setzen, dass die Erfassung einer Sequenz von
Bildern B in Kürze
beginnt, nämlich
nach Ablauf einer Verzögerungszeit. Das
Untersuchungsobjekt hat daher noch Zeit, beispielsweise einzuatmen
und die Luft anzuhalten oder dergleichen mehr. Der Ablauf der Verzögerungszeit wird
vom Rechner 2 in einem Schritt S8 abgewartet.
-
Nach
Ablauf der Verzögerungszeit
erfasst der Rechner 2 in einem Schritt S9 ein zweidimensionales
Bild B und parallel dazu ein Phasensignal φ des Untersuchungsobjekts 11.
Dieses Bild B korrigiert der Rechner 2 im Rahmen des Schrittes
S9 um detektorspezifische Korrekturen, arbeitet es aber nicht weiter
auf. Das korrigierte erfasste Bild B archiviert der Rechner 2.
Zusammen mit dem Bild werden auch dessen Erfassungszeitpunkt t und
das Phasensignal φ archiviert.
-
Weiterhin
bereitet der Rechner 2 in einem Schritt S10 das erfasste
Bild B über
die detektorspezifischen Korrekturen hin aus auf und gibt das aufbereitete
Bild B über
das Sichtgerät 14 unmittelbar
an den Anwender 12 aus. Dadurch ist eine permanente Sichtkontrolle
durch den Anwender 12 möglich.
-
Gemäß 2 ist
es darüber
hinaus optional möglich,
in einem Schritt S11 dem Untersuchungsobjekt 11 Triggerimpulse
T zuzuführen.
Dies kann gegebenenfalls sinnvoll sein, wenn das Herz des Menschen
beispielsweise sehr unregelmäßig oder
nur schwach schlägt.
In der Regel ist das Zuführen
der Triggerimpulse T hingegen nicht erforderlich. Der Schritt S11
ist daher nur optional und aus diesem Grund in 2 nur
gestrichelt eingezeichnet.
-
In
einem Schritt S12 überprüft der Rechner 2 weiterhin,
ob – gerechnet
ab dem Startsignal S – ein Injektionszeitpunkt
erreicht ist, zu dem ein Kontrastmittel in das Untersuchungsobjekt 11 injiziert
werden soll. Wenn dieser Injektionszeitpunkt erreicht ist, injiziert
der Rechner 2 in einem Schritt S13 das Kontrastmittel oder
gibt an den Anwender 12 eine entsprechende Anforderung
zum Injizieren des Kontrastmittels aus. Anderenfalls wird direkt
zu einem Schritt S14 übergegangen.
-
Im
Schritt S14 überprüft der Rechner,
ob sich die positionierungsunabhängigen
Betriebsparameter U, I, α,
k, γ, R,
M während
der Erfassung der Bilder B geändert
haben. Wenn dies der Fall ist, greift der Rechner 2 in
einem Schritt S15 korrigierend ein, so dass die Betriebsparameter
U, I, α,
k, γ, R,
M möglichst
konstant gehalten werden. Anderenfalls wird direkt zu einem Schritt
S16 übergegangen.
-
Im
Schritt S16 überprüft der Rechner 2,
ob eine Abbruchbedingung erfüllt
ist. Die Abbruchbedingung kann dabei beispielsweise in einem Zeitablauf, dem
Erreichen einer bestimmten Anzahl erfasster Bilder B, dem Erreichen
einer bestimmten Anzahl von Iterationen des Untersuchungsobjekts 11 oder
einer Eingabe des Anwenders 12 bestehen.
-
Wenn
das Abbruchkriterium nicht erfüllt
ist, geht der Rechner 2 zum Schritt S9 zurück, wo er
das nächste
Bild B erfasst. Wenn das Abbruchkriterium hingegen erfüllt ist,
stellt der Rechner 2 das Erfassen der Bilder B ein und
geht zu einem Schritt S17 über. In
diesem Schritt S17 gibt der Rechner 2 ein optisches und/oder
akustisches Zweitsignal an das Untersuchungsobjekt 11 aus.
Das Untersuchungsobjekt 11 weiß daher, dass es beispielsweise
wieder atmen darf und/oder sich bewegen darf.
-
Die
Art der Erfassung der einzelnen zweidimensionalen Bilder B kann
verschiedenartig ausgestaltet sein. Dies wird nachfolgend in Verbindung
mit den 3 bis 8 näher erläutert.
-
3 zeigt
zunächst
mehrere Zeitpunkte, zu denen das Untersuchungsobjekt 11 jeweils
eine Referenzphasenlage annimmt. Die Referenzphasenlage kann beispielsweise
der R-Zacke eines EKG entsprechen.
-
Die
Erfassung der einzelnen zweidimensionalen Bilder B erfolgt im einfachsten
Fall unabhängig von
den Referenzzeitpunkten. Dieser Fall ist in 4 dargestellt.
-
Es
ist aber auch möglich,
dass der Rechner 2 die Erfassung der Bilder B derart steuert,
dass mehrere Gruppen von Bildern 8 erfasst werden. Innerhalb
jeder Gruppe von Bildern B wird dann jedes Bild B zu einem für das jeweilige
Bild B spezifischen Erfassungszeitpunkt relativ zu einem vorhergehenden
Zeitpunkt (Referenzzeitpunkt) erfasst, zu dem das Untersuchungsobjekt 11 die
Referenzphasenlage angenommen hat. Derartige Fallgestaltungen sind in
den 5 bis 8 dargestellt.
-
Gemäß 5 beträgt die Anzahl
von Bildern B pro Gruppe von Bildern B Eins. Ein Zeitversatz t1 zwischen
den jeweiligen Referenzzeitpunkten und den Erfassungszeitpunkten
der Bilder B kann dabei alternativ Null sein oder größer als
Null sein.
-
In
der Regel ist die Anzahl von Bildern B pro Gruppe von Bildern B
aber größer als
Eins. Diese Fallgestaltungen sind in den 6 bis 8 dargestellt.
-
Gemäß den 6 und 7 folgen
die Erfassungszeitpunkte innerhalb jeder Gruppe von Bildern B mit
einem konstanten Zeitversatz t2 aufeinander. Der Unterschied zwischen 6 und 7 besteht
darin, dass in 6 der früheste Erfassungszeitpunkt um
einen Zeitversatz t3 nach dem Referenzzeitpunkt liegt, während bei 7 der
früheste Erfassungszeitpunkt
der Referenzzeitpunkt selbst ist. Gemäß 6 ist somit
ein Zeitversatz t3 zwischen dem Referenzzeitpunkt und dem frühesten Erfassungszeitpunkt
gegeben. Dieser Zeitversatz t3 kann alternativ gleich dem Zeitversatz
t2 oder ungleich dem Zeitversatz t2 sein.
-
Gemäß 8 ist
es auch möglich,
dass die Erfassungszeitpunkte innerhalb jeder Gruppe von Bildern
B nicht mit einem konstanten Zeitversatz aufeinander folgen. Dies
ergibt sich aus 8 anhand der voneinander verschiedenen
Beabstandungen der einzelnen Bilder B. Ein Zeitversatz t4 vom jeweiligen
Referenzzeitpunkt zum Erfassungszeitpunkt des ersten Bildes B der
jeweiligen Gruppe kann alternativ Null oder größer als Null sein.
-
Die
erfassten und archivierten Bilder B müssen selbstverständlich auch
ausgewertet werden. Dies erfolgt in einem Schritt S18. Dabei ist
es möglich,
dass der Rechner 2 den Schritt S18 selbst ausführt. In
diesem Fall stellt er die archivierte Sequenz von Bildern B, die
korrespondierenden Erfassungszeitpunkte t und das korrespondierende
Phasensignal φ sich
selbst zur Verfügung.
In diesem Fall stellt er also selbst zugleich eine Auswertungseinrichtung für die erfasste
Sequenz von Bildern B dar. Es ist aber auch möglich, die erfasste Sequenz
von Bildern B, die korrespondierenden Erfassungszeitpunkte t und
das Phasensignal φ einer
Auswertungseinrichtung zur Verfügung
zu stellen, die vom Rechner 2 verschieden ist. Nachfolgend
wird beispielhaft angenommen, dass der Rechner 2 selbst
auch die Funktion der Auswertungseinrichtung übernimmt.
-
Im
Rahmen der Auswertung der erfassten Sequenz von Bildern B wählt zunächst der
Anwender 12 eines der Bilder B als Referenzbild aus. Der
Rechner 2 nimmt diese Anwahl gemäß 9 in einem Schritt
S21 entgegen. Zur Auswahl des Referenzbildes sind dabei zwei bevorzugte
Vorgehensweisen möglich.
Diese beiden Vorgehensweisen werden nachfolgend in Verbindung mit
den 10 und 11 näher erläutert.
-
Gemäß 10 selektiert
der Rechner 2 zum Auswählen
des Referenzbildes in einem Schritt S31 zunächst selbsttätig ein
Bild B, das in der ersten oder in der letzten Iteration des Untersuchungsobjekts 11 erfasst
wurde. Sodann ermittelt der Rechner 2 in einem Schritt
S32 anhand des korrespondierenden Erfassungszeitpunktes t und des
Phasensignals φ eine Phasenlage
des selektierten Bildes B. Das selektierte Bild B und die ermittelte
Phasenlage gibt der Rechner 2 über das Sichtgerät 14 in
einem Schritt S33 an den Anwender 12 aus und wartet dann
in einem Schritt S34 eine Anwendereingabe ab.
-
In
einem Schritt S35 prüft
der Rechner 2, ob die Anwendereingabe eine Auswahl war.
Wenn dies der Fall ist, bestimmt der Rechner 2 das momentan selektierte
Bild B in einem Schritt S36 zum Referenzbild. Anderenfalls prüft der Rechner
in einem Schritt S37, ob die Anwendereingabe ein Befehl zum Vorwärtsblättern war.
Wenn dies der Fall ist, selektiert der Rechner 2 in einem
Schritt S38 das zeitlich unmittelbar nach dem momentan selektierten
Bild B erfasste Bild B und geht zum Schritt S32 zurück. Anderenfalls
selektiert der Rechner 2 das unmittelbar vor dem momentan
selektierten Bild B erfasste Bild B und geht ebenfalls zum Schritt
S32 zurück.
-
Alternativ
ist es gemäß 11 auch
möglich, dass
der Anwender 12 dem Rechner 2 in einem Schritt
S41 eine gewünschte
Phasenlage vorgibt. In diesem Fall bestimmt der Rechner 2 in
einem Schritt S42 anhand der Erfassungszeitpunkte t und des Phasensignals φ eines der
Bilder B, die in der ersten oder in der letzten Iteration des Untersuchungsobjekts 11 erfasst
wurden, zum Referenzbild in einem Schritt S42.
-
Nach
dem Bestimmen des Referenzbildes setzt der Rechner 2 die
Auswertung der erfassten Sequenz von Bildern B gemäß 9 mit
einem Schritt S22 fort. Im Schritt S22 bestimmt der Rechner 2 anhand
der Erfassungszeitpunkte t und des Phasensignals φ selbsttätig weitere
Bilder B der erfassten Sequenz als Auswertungsbilder. Vorzugsweise erfolgt
diese Bestimmung dabei selbsttätig
durch den Rechner 2. Es ist aber auch eine interaktive
Bestimmung durch entsprechende Hilfseingaben des Anwenders 12 möglich.
-
Vorzugsweise
ermittelt der Rechner 2 als nächstes in einem Schritt S23
elastische Bildverschiebungen der Auswertungsbilder und nimmt diese elastischen
Bildverschiebungen vor. Die Ermittlung der elastischen Bildverschiebungen
erfolgt dabei derart, dass für
das jeweils betrachtete Auswertungsbild eine Korrelation mit dem
Referenzbild maximiert wird.
-
Sodann
passt der Rechner 2 die Auswertungsbilder in einem Schritt
S24 an das Referenzbild an. Dieser Schritt S24 wird nachfolgend
in Verbindung mit 12 näher erläutert.
-
Gemäß 12 bestimmt
der Rechner 2 zunächst
in einem Schritt S51 einen Teilbereich der Auswertungsbilder und
des Referenzbildes. Im einfachsten Fall erfolgt diese Bestimmung
auf Grund einer entsprechenden Eingabe des Anwenders 12.
Es ist aber auch möglich,
dass der Rechner 2 den Teilbereich selbsttätig bestimmt.
Dies wird später
in Verbindung mit 13 noch näher erläutert werden.
-
Nach
der Bestimmung der Teilbereiche selektiert der Rechner 2 in
einem Schritt S52 eines der Auswertungsbilder. In einem Schritt
S53 vergleicht der Rechner 2 dann das selektierte Auswertungsbild und
das Referenzbild miteinander. Der Vergleich erfolgt dabei nur innerhalb
der miteinander korrespon dierenden Teilbereiche. Anhand des Vergleichs
bestimmt der Rechner 2 sodann in einem Schritt S54 eine
Transformation der Pixelwerte des selektierten Auswertungsbildes.
Die Transformation ist derart bestimmt, dass der Mittelwert der
Pixel des Teilbereichs des transformierten Auswertungsbildes auf
der einen Seite und der Mittelwert der Pixel des Referenzbildes auf
der anderen Seite in einer vorbestimmten funktionalen Beziehung
zueinander stehen. Die funktionale Beziehung kann dabei insbesondere
darin bestehen, dass der Mittelwert der Pixel des Teilbereichs des
transformierten Auswertungsbildes gleich dem Mittelwert der Pixel
des Teilbereichs des Referenzbildes ist. Die Transformation kann
alternativ linear oder nicht linear sein.
-
Entsprechend
der im Schritt S54 bestimmten Transformation transformiert der Rechner 2 dann
in einem Schritt S55 alle Pixel des selektierten Auswertungsbildes,
also sowohl innerhalb als auch außerhalb des Teilbereichs.
-
In
einem Schritt S56 prüft
der Rechner 2, ob er die Schritte S52 bis S55 bereits für alle Auswertungsbilder
durchgeführt
hat. Wenn dies noch nicht der Fall ist, geht er zunächst zu
einem Schritt S57 über,
in dem er ein anderes der Auswertungsbilder selektiert, und dann
zum Schritt S52 zurück.
Anderenfalls ist das Anpassen der Auswertungsbilder gemäß Schritt
S24 von 9 beendet.
-
Wie
bereits in Verbindung mit 12 erwähnt, ist
eine Bestimmung des Teilbereichs durch eine entsprechende Anwendereingabe
der einfachste Fall. Die Bestimmung des Teilbereichs durch den Rechner 2 wird
nunmehr nachfolgend in Verbindung mit 13 näher erläutert. Unabhängig von
der Frage, ob die Bestimmung des Teilbereichs durch eine entsprechende
Anwendereingabe oder selbsttätig durch
den Rechner 2 erfolgt, ist aber vorzugsweise der Teilbereich
für alle
Auswertungsbilder derselbe.
-
Wenn
der Rechner 2 den Teilbereich selbsttätig bestimmt, wählt der
Rechner 2 gemäß 13 in einem
Schritt S61 zunächst
eines der Auswertungsbilder oder das Referenzbild aus. In dem ausgewählten Bild
ermittelt der Rechner 2 dann in einem Schritt S62 einen
Verschiebebereich oder nimmt vom Anwender 12 einen Verschiebebereich
entgegen. Soweit erforderlich, berücksichtigt der Rechner 2 dabei den
selektierten Bereich des Untersuchungsobjekts 11.
-
Wenn
der Rechner 2 selbsttätig
den Verschiebebereich bestimmt, kann dies beispielsweise dadurch
geschehen, dass er selbsttätig
einen Quadranten oder einen Teil eines Quadranten selektiert, der
dann dem Verschiebebereich entspricht. Wenn der Verschiebebereich
dem Rechner 2 vom Anwender 12 vorgegeben wird,
ist es beispielsweise möglich,
dass der Anwender 12 im ausgewählten Bild einen Polygonzug
oder ein Rechteck markiert.
-
In
beiden Fällen
ist es möglich,
den selektierten Bereich des Untersuchungsobjekts 11 bei
der Bestimmung des Verschiebebereichs zu berücksichtigen. Beispielsweise
kann der Rechner 2 den Quadranten oder dessen Teil in Abhängigkeit
von dem selektierten Bereich des Untersuchungsobjekts 11 bestimmen.
Auch kann für
den Fall einer Eingabe durch den Anwender 12 ein Rahmenbereich,
innerhalb dessen der Verschiebebereich liegen muss, in Abhängigkeit
vom selektierten Bereich des Untersuchungsobjekts 11 bestimmt
sein.
-
Der
Verschiebebereich ist ein Bereich, in dem ein noch festzulegender
Auswertungskern verschoben wird. Analog zum Verschiebebereich wird der
zweidimensionale Auswertungskern in einem Schritt S63 bestimmt.
Auch hier kann alternativ wieder eine selbsttätige Ermittlung durch den Rechner 2 oder
eine Vorgabe durch den Anwender 12 erfolgen. Ferner kann
auch hier wieder gegebenenfalls der selektierte Bereich des Untersuchungsobjekts 11 berücksichtigt
werden.
-
Zur
eigentlichen Bestimmung des Teilbereichs wird als nächstes in
einem Schritt S64 eine Variable MIN auf einen maximal möglichen
Wert gesetzt. Weiterhin wird in einem Schritt S66 eine – prinzipiell
beliebige – anfängliche
Position des Auswertungskerns innerhalb des Verschiebungsbereichs
in dem ausgewählten
Bild bestimmt.
-
In
einem Schritt S67 bestimmt der Rechner 2 nunmehr bei der
momentanen Position einen Schwankungswert SW, der für die Schwankung
der Pixel innerhalb des Auswertungskerns bei der momentan bestimmten
Position des Auswertungskerns charakteristisch ist. Beispielsweise
kann die Differenz von maximalem und minimalem Pixelwert bestimmt
werden oder eine statistische Größe wie beispielsweise
die Streuung oder die Varianz.
-
In
einem Schritt S68 überprüft der Rechner 2,
ob der Schwankungswert SW kleiner als die Variable MIN ist. Wenn
dies der Fall ist, setzt der Rechner 2 in einem Schritt
S69 die Variable MIN auf den Schwankungswert SW und speichert die
derzeitige Position als Minimalposition ab. Anderenfalls geht der
Rechner 2 direkt zu einem Schritt S70 über.
-
Im
Schritt S70 prüft
der Rechner 2, ob er die Schritte S67 bis S69 bereits für alle möglichen
Positionen des Auswertungskerns innerhalb des Verschiebebereichs
ausgeführt
hat. Wenn dies nicht der Fall ist, geht der Rechner 2 zu
einem Schritt S71 über,
in dem er eine neue, bisher noch nicht ausgewertete Position des
Auswertungskerns bestimmt. Sodann geht er zum Schritt S67 zurück. Anderenfalls bestimmt
der Rechner 2 in einem Schritt S72 den Auswertungskern
bei der Minimalposition zum Teilbereich. In einem Schritt S73 gibt
der Rechner 2 dann das Referenzbild, eines der Auswertungsbilder
oder ein Differenzbild eines der Auswertungsbilder und des Referenzbildes über das
Sichtgerät 14 an
den Anwender 12 aus. Den Teilbereich blendet er dabei in das
ausgegebene Bild ein.
-
Soweit
nicht bereits anderweitig erfolgt, werden als nächstes gemäß 9 in einem
Schritt S25 durch Subtrahieren des Refe renzbildes von den Auswertungsbildern
Differenzbilder gebildet. Weiterhin wird in einem Schritt S26 ein
Ausschnitt der Differenzbilder selektiert. Das Selektieren des Ausschnitts wird
nachfolgend in Verbindung mit 14 näher erläutert.
-
Gemäß 14 bestimmt
der Rechner 2 in einem Schritt S81 zunächst selbsttätig einen
ersten in sich zusammenhängenden
zweidimensionalen Auswertungsbereich. Dieser Auswertungsbereich
ist aber nur vorläufig.
Sodann wartet der Rechner 2 in einem Schritt S82 eine Anwendereingabe
ab.
-
In
einem Schritt S83 überprüft der Rechner 2,
ob die Anwendereingabe eine Bestätigung
war. Wenn dies der Fall ist, übernimmt
der Rechner 2 in einem Schritt S84 den in sich geschlossen
Auswertungsbereich als selektierten Auswertungsbereich. Anderenfalls übernimmt
der Rechner 2 in einem Schritt S85 eine Änderungsanweisung
des Anwenders 12 und geht zum Schritt S82 zurück.
-
Der
Anwender 12 hat selbstverständlich nicht nur die Möglichkeit,
den vorläufigen
Auswertungsbereich zu bestätigen
und zu ändern,
sondern er kann ihn auch verwerfen. Dies ist in 14 lediglich
der Übersichtlichkeit
halber nicht mit dargestellt.
-
In
einem Schritt S86 prüft
der Rechner 2 als nächstes,
ob die Bestimmung der Auswertungsbereiche nunmehr beendet ist. Wenn
dies nicht der Fall ist, bestimmt der Rechner 2 in einem
Schritt S87 selbsttätig
einen vorläufigen
weiteren in sich geschlossenen Auswertungsbereich und geht zum Schritt
S82 zurück.
Anderenfalls ist die Bestimmung der Auswertungsbereiche beendet.
-
Die
Schritte S82 bis S85 sind nur optional. Sie können also gegebenenfalls entfallen.
Wenn dies der Fall ist, wenn die Schritte S82 bis S85 also entfallen,
ermittelt der Rechner 2 die Auswertungsbereiche völlig selbsttätig.
-
Nach
der Bestimmung des selektierten Ausschnitts führt der Rechner 2 gemäß 14 noch
einen Schritt S88 durch. In diesem Schritt S88 segmentiert der Rechner 2 die
Gefäße des Untersuchungsobjekts 11 im
Auswertungsbereich der Differenzbilder. Sodann setzt er die weitere
Abarbeitung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens
mit einem Schritt S27 (siehe 9) fort.
-
In
der Regel erfolgt die Bestimmung des selektierten Ausschnitts einmal
für alle
Differenzbilder. Es ist aber auch möglich, dass der Anwender 12 den Auswertungsbereich
individuell für
jedes Auswertungsbild bestimmt und dem Rechner 2 entsprechend
vorgibt. In diesem Fall vergleicht der Rechner 2 die Auswertungsbereiche
der einzelnen Auswertungsbilder miteinander. Er gibt eine Warnmeldung an
den Anwender 12 aus, wenn die Auswertungsbereiche nicht
miteinander korrespondieren.
-
Im
Schritt S27 bestimmt der Rechner 2 anhand der selektierten
Ausschnitte der Differenzbilder einen zeitlichen Verlauf einer Änderung
des Untersuchungsobjekts 11. Das im Schritt S88 segmentierte Gefäßsystem
des Untersuchungsobjekts 11 lässt er dabei unberücksichtigt.
-
In
einem nachfolgenden Schritt S28 erstellt der Rechner 2 selbsttätig einen
Report, ordnet ihn der erfassten Sequenz zu und archiviert ihn.
Das Erstellen des Reports erfolgt dabei anhand der im Schritt S25
ermittelten Differenzbilder, genauer: Ausschließlich anhand der Pixelwerte
der Differenzbilder im Auswertungsbereich. Auf Grund des Segmentierens
des Gefäßsystems
im Schritt S88 berücksichtigt der
Rechner 2 beim Erstellen des Reports das Gefäßsystem
nicht.
-
Das
Format des Reports kann prinzipiell beliebig gewählt sein. Bevorzugt aber erstellt
der Rechner 2 den Report im DICOM-Format.
-
Über das
Erstellen des Reports hinaus gibt der Rechner 2 in einem
Schritt S20 auch eine Darstellung über das Sichtgerät 14 an
den Anwender 12 aus, die für die zeitliche Änderung
des Untersuchungsobjekts 11 charakteristisch ist. Beispielsweise ist
es – siehe 15 – möglich, eine
farbcodierte Darstellung eines der Auswertungsbilder oder des Referenzbildes
bzw. eines der Differenzbilder auf dem Sichtgerät 14 darzustellen.
Die Farbe ist in diesem Fall eine Funktion der Dauer und/oder des
Ausmaßes
der zeitlichen Änderung
des Untersuchungsobjekts 11. Eine entsprechende Farbskala
kann in das dargestellte Bild mit eingeblendet sein.
-
Mittels
des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens
ist es somit erheblich zuverlässiger
als bisher möglich,
reproduzierbare Sequenzen von Bildern des Untersuchungsobjekts 11 zu
erfassen.