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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, insbesondere ein computergestütztes Verfahren
zur Analyse von einen oder mehreren dreidimensionalen digitalen
Bilddatensätzen.
Sie betrifft weiterhin eine Vorrichtung und einen Datenträger mit
einem Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.
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Derartige
computergestützte
Analyse stellen als computergestützte
Diagnosen wichtige Anwendungen im klinischen Bereich dar. Bei der
gegenwärtigen
klinischen Anwendung wird der Arzt bei der Untersuchung von beispielsweise
Krebserkrankungen oder anderen Krankheiten durch Erfassung von medizinischen
Bilddaten und deren Analyse sowie Verwendung zur Erkennung eines
Krankheitsherdes unterstützt.
Insbesondere neue Technologien, die dreidimensionale (3D) Abtastungen
des Menschen ermöglichen,
wie z. B. magnetische Resonanzabbildungen (Magnetic Resonance Imaging – MRI) und Computertomographie
(Computed Tomography – CT),
bieten enorme Möglichkeiten
für eine
verbesserte Erfassung von Bilddaten und deren Verwendung zur Erkennung
von Krankheitsherden.
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Aufgrund
der mit diesen Bilderfassungsverfahren verbundenen großen Datenmengen
erfolgt die Verarbeitung jeweils für ein durch den Arzt üblicherweise
vorgegebenes Krankheitsbild. Möglicherweise
mit diesem vorgegebenen Krankheitsbild in Verbindung stehende weitere
Krankheitsbilder bleiben dabei unberücksichtigt. Dazu werden die
Bilddaten jeweils separat für
das jeweilige Krankheitsbild erfasst. Bei einem komplexen Krankheitsbild
mit mehreren auftretenden Symptomen für verschiedene Krankheiten
ist somit häufig
eine Mehrfachuntersu chung, insbesondere eine Mehrfachabtastung des Menschen
erforderlich.
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Darüber hinaus
ist die Wiedergabe der Bilddaten, welche der normalen und der abnormalen Struktur
entsprechen, aufgrund der komplizierten anatomischen Strukturen
derart komplex, dass für das
vorgegebene Krankheitsbild eine Abgrenzung der abnormalen Struktur
durch Markierung erfolgt. Hierzu sind verschiedene CAD-Systeme (CAD
= computer aided diagnose) bekannt, welche jeweils anhand von zugehörigen CAD-Algorithmen
jene Strukturen oder Objekte in den Bilddaten identifizieren, die
für das
vorgegebene Krankheitsbild charakteristisch sind. So sind beispielsweise
CAD-Systeme zur Lungenkrebserkennung, CAD-Systeme zur Brustkrebserkennung,
CAD-Systeme zur Darmkrebserkennung und/oder CAD-Systeme zur Leberkrebserkennung
bekannt.
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Aus
der
US 6,317,617 B1 ist
ein Verfahren und ein System für
die computergestützte
Analyse von Läsionen
in MRI-Bilddaten von einem Körperbereich
bekannt. Es wird insbesondere die Möglichkeit angegeben, die bei
der Analyse gewonnen Merkmale mit denen einer Röntgen- und/oder Ultraschall-Aufnahme
zu vereinen, um die Läsion
besser zu charakterisieren.
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Aus
der
US 2004/0068167
A1 ist ein Verfahren und ein System zur Erzeugung und Verarbeitung von
Bilddaten basierend auf der Analyse eines Ausgangsbildes durch einen
CAD-Algorithmus bekannt. Bei der Anzeige der Bilddaten können besondere Merkmale,
die durch den CAD-Algorithmus erkannt wurden, hervorgehoben werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Analyse
von einen oder mehreren dreidimensionalen digitalen Bilddatensätzen anzugeben,
bei welchem Bilddaten mehrerer Bilderfassungssysteme und/oder mehrerer
Bildobjekte schnell und einfach verarbeitet werden können. Darüber hinaus
ist eine besonders geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
sowie ein Datenträger zur
Speicherung eines Computerprogammprodukts zur Ausführung des
Verfahrens anzugeben.
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Bezüglich des
Verfahrens zur Analyse der Bilddaten wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem
die Bilddaten verschiedener Objekte zusammengeführt und derart gemeinsam und mehrfach
verarbeitet werden, dass innerhalb der Bilddaten mittels mehrerer
vorgegebener verschiedenartiger Diagnoseverfahren nach mindestens
einem dem jeweiligen Diagnoseverfahren zugehörigen signifikanten Bereich
gesucht und dieser identifiziert und gegebenenfalls ausgegeben wird.
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Die
Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 14 und einen Datenträger gemäß Anspruch
19 gelöst.
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Die
Erfindung geht dabei von der Überlegung aus,
dass eine Analyse einer großen
Bilddatenmenge mit Bilddaten von verschiedenen Objekten, wie z. B.
des Kopfs, des Unterkörpers
und/oder des Oberkörpers
eines Menschen, möglichst
schnell und einfach ausgeführt
werden sollte. Hierzu werden für
eine Analyse aller Objekte, die zugehörigen Bilddaten oder Bildda tensätze zusammengeführt. Da
jedoch für
ein bestimmtes Objekt, z. B. für
den Kopf, für
den Rumpf oder für
Teile des Rumpfes, nur eine bestimmte Analyse, insbesondere Diagnose
zu berücksichtigen
ist, wird ein betreffendes Diagnoseverfahren aus einer Vielzahl
von Diagnosenverfahren selektiert und aktiviert. Diese wiederum
verarbeitet die Bilddaten und identifiziert die zugehörigen signifikanten
Bereiche und gibt diese gegebenenfalls aus. Anhand des selektierten
Diagnoseverfahrens wird anschließend anhand von Regeln eine
Sequenz von Diagnoseverfahren gestartet. Unter einem Diagnoseverfahren wird
insbesondere ein computergestütztes
Diagnoseverfahren zur Erkennung von Krebskrankheiten, wobei die
Verifizierung der Krankheit anschließend durch einen Arzt erfolgt.
Das Diagnoseverfahren wird auch allgemein als so genannter CAD-Algorithmus bezeichnet
(CAD = computer aided diagnose). Eine Sequenz von verschiedenartigen
Diagnoseverfahren zur Verarbeitung der Bilddaten ermöglicht eine schnelle
und sichere Identifizierung von signifikanten Bereichen mehrerer
unterschiedlicher Krankheitsbilder. Insbesondere bei einer Anwendung
des Verfahrens zur Erkennung von Krebskrankheiten ist es möglich bei
einem im Stadium weit fortgeschrittenen und insbesondere streuenden
Krebs, z. B. Brustkrebs oder Hautkrebs, auch andere Krebserkrankungen,
z. B. Darmkrebs bzw. Knochenkrebs, bereits im Frühstadium zu identifizieren
und auszugeben.
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Zweckmäßigerweise
wird eine Anzahl von verschiedenartigen Diagnoseverfahren vorgegeben. Beispielsweise
werden als Diagnoseverfahren verschiedene Diagnoseverfahren zur
Erkennung von Brust-, Darm-, Leber-, Knochen-, Haut- und/oder Lungenkrebs
vorgegeben. Zusätzlich
oder alternativ können
eine zugehörige
chronologische Reihenfolge und/oder eine Kombination zur Ausführung der
verschiedenartigen Diagnoseverfahren vorgegeben werden. So kann
beispielsweise bei einem bereits identifizierten Hautkrebs als nachfolgender
CAD-Algorithmus jenes Verfahren, z. B. das Diagnoseverfahren zur
Erkennung von Knochenkrebs vorgegeben werden, welches mit dem bereits
aktivierten und/oder ausgeführten
CAD-Algorithmus zur Erkennung des Hautkrebs in Zusammenhang steht.
Die Sequenz, Reihenfolge und/oder Kombination der Diagnoseverfahren
wird dabei bestimmt durch die Wahrscheinlichkeit des nacheinander
und/oder gleichzeitigen Auftretens von veränderten Bilddaten für die betreffenden
Krebsarten. Diese Wahrscheinlichkeit ist anhand von Regeln hinterlegt,
anhand derer die Sequenz, die Reihenfolge und/oder die Kombination
der Diagnoseverfahren automatisch ermittelt und ausgeführt werden
bzw. wird. Alternativ oder zusätzlich
können
die Sequenz, die Reihenfolge und/oder die Kombination der auszuführenden
Diagnoseverfahren durch die ermittelte Veränderung und/oder die ermittelte
Größe, insbesondere
die Abmessung von Bilddatenobjekten vorgegeben werden. Hierbei werden
beispielsweise die Art und/oder das Stadium des Wachstums von Krebszellen,
welche durch die Bilddaten repräsentiert
werden, berücksichtigt.
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Zweckmäßigerweise
wird bei einem identifizierten ersten signifikanten Bereich eines
ersten vorgegebenen Diagnoseverfahrens mindestens ein weiteres vorgegebenes
Diagnoseverfahren gestartet, mittels dessen innerhalb der Bilddaten
nach mindestens einem weiteren und zu dem ersten signifikanten Bereich
benachbarten Bereich gesucht und dieser bei Identifizierung ausgegeben
und gegebenenfalls markiert wird. Vorzugsweise werden anhand des
ersten vorgegebenen Diagnoseverfahrens und/oder einer vorgegebenen
Sequenz von Diagnoseverfahren automatisch ein oder mehrere weitere
vorgegebene Diagnoseverfahren zur nochmaligen Verarbeitung der Bilddaten
aktiviert und/oder deaktiviert. So wird beispielsweise bei einer
Erstuntersuchung eines Patienten die Reihenfolge und/oder Kombination
der auszuführenden
CAD-Algorithmen automatisch durch die Ergebnisse des jeweils bereits
ausgeführten
CAD-Algorithmus bestimmt. Lediglich der erste auszuführende CAD-Algorithmus
bzw. die Sequenz von CAD-Algorithmen ist vorzugeben.
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In
einer weiteren Ausführungsform
werden anhand von vorangegangenen und bereits ausgeführten Diagnoseverfahren
ein oder mehrere aktuelle Diagnoseverfahren, insbesondere eine Sequenz
von Diagnoseverfahren aktiviert oder deaktiviert. Dies ermöglicht beispielsweise
bei einem bereits untersuchten Patienten auf vorausgegangene Untersuchungsergebnisse
aufzusetzen und die bereits vorangegangenen Bilddaten zur Bestimmung
der aktuell auszuführenden
Diagnoseverfahren und deren Reihenfolge heranzuziehen.
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Alternativ
oder zusätzlich
können
anhand von den und/oder die signifikanten Bereiche repräsentierenden
Daten automatisch ein oder mehrere vorgegebene Diagnoseverfahren
zur nochmaligen Verarbeitung der Bilddaten aktiviert und/oder deaktiviert.
So können
bei einer bereits vorgegebenen Anzahl und/oder Reihenfolge von auszuführenden
Diagnoseverfahren bei einem in einem Zwischenergebnis identifizierten
neuen signifikanten Bereich die Sequenz, die Anzahl, die Reihenfolge
und/oder die Kombination der nachfolgenden Diagnoseverfahren geändert bzw.
bereits ausgeführte
Diagnoseverfahren nochmals aktiviert und durchlaufen werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
werden die den oder die Bereiche repräsentierenden Daten als Eingangsdaten
zur Aktivierung des oder weiterer vorgegebener Diagnoseverfahren
verwendet. Beispielsweise wird bei einem als streuend bekannten Krebs,
z. B. Hautkrebs, anhand dessen identifizierten Wachstumsstadium
und/oder Größe automatisch das
Diagnoseverfahren zur Knochenkrebserkennung aktiviert und ausgeführt. Dabei
werden als Eingangsdaten die Abmessung, das Volumen und/oder das Wachstumsstadium
des Hautkrebses vorgegeben, so dass das aktivierte nachfolgende
Diagnoseverfahren entsprechend gesteuert werden kann.
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Alternativ
oder zusätzlich
können
das oder die weiteren vorgegebenen Diagnoseverfahren, insbesondere
einer oder mehrerer Sequenzen manuell aktiviert oder deaktiviert.
Dies ermöglicht
eine Integration des untersuchenden Arztes, welcher anhand der ersten
identifizierten und ausgegebenen Bilddaten die Se quenz, die Anzahl,
die Kombination und/oder die Reihenfolge der auszuführenden
Diagnoseverfahren bestimmt.
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Zweckmäßigerweise
werden die vorgegebenen Diagnoseverfahren einer oder mehrerer Sequenzen
zeitlich parallel oder seriell ausgeführt. Insbesondere bei einer
gleichzeitigen Ausführung
aller aktivierten Diagnoseverfahren stehen die Ergebnisse besonders
schnell und alle möglichen
signifikanten Daten bzw. Bereiche, insbesondere eine oder mehrere
Krebsarten repräsentierenden
Bildbereiche zur Verfügung.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird der identifizierte signifikante Bereich eines der Diagnoseverfahren
segmentiert und vermessen und gegebenenfalls ausgegeben. Anhand
des selektierten und segmentierten Bereichs kann seitens des Nutzers
die Größe, die
Kontur und die Lage des signifikanten Bereichs bestimmt und beurteilt
werden. Auch kann die Veränderung
des signifikanten Bereichs für
weitere Analysen herangezogen werden. Je nach Vorgabe können die
aus dem signifikanten Bereich resultierenden Daten, wie die Größe, die
Lage, die Kontur, die Veränderung,
das Volumen und/oder das Massezentrum des Bereichs einer manuellen
und/oder einer automatischen Auswertung zugeführt werden. Auch können diese
Daten zur nochmaligen Aktivierung des bereits durchlaufenden Diagnoseverfahrens
mit geänderten
Steuergrößen, z.
B. einer höheren
Auflösung,
und/oder zur Aktivierung und/oder Deaktivierung weiterer Diagnoseverfahren
verwendet werden.
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Für eine übersichtliche
Ausgabe des signifikanten Bereichs wird dieser hervorgehoben ausgegeben,
insbesondere markiert, gefärbt
und/oder vergrößert ausgegeben.
Dabei wird der und/oder die signifikanten Bereich vorzugsweise auf
ein Bildobjekt untersucht, das innerhalb des jeweiligen Bereichs liegt.
Für das
innerhalb des Bereichs identifizierte Bildobjekt wird dessen Größe, dessen
Volumen, dessen geometrische Anordnung, dessen Form, dessen Kontur
und/oder dessen Massenzentrum für
eine weiter spezifizierte Analyse bestimmt. Dies ermöglicht einem
Nutzer des Verfahrens, schnell und sicher im signifikanten Bereich
die relevanten Objekte oder Veränderungen
zu identifizieren und für
eine Diagnose zu verwenden.
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Hinsichtlich
der Vorrichtung zur Analyse von mehreren dreidimensionalen digitalen
Bilddaten wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem mindestens eine Datenschnittstelle
zur Erfassung von einen oder mehreren Bilddatensätzen verschiedener Bildverarbeitungssysteme
und mindestens eine Datenverarbeitungseinheit zur Zusammenführung der
erfassten Bilddaten verschiedener Objekte vorgesehen sind, wobei
eine Auswahleinrichtung zur Auswahl, Kombination und/oder Steuerung
von mehreren vorgegebenen verschiedenartigen Diagnoseverfahren, insbesondere
mindestens einer Sequenz von Diagnoseverfahren für eine gemeinsame und mehrfache Verarbeitung
der zusammengeführten
Daten vorgesehen ist, wobei mittels eines selektierten und aktivierten
Diagnoseverfahrens innerhalb der Bilddaten nach mindestens einem
dem jeweiligen Diagnoseverfahren zugehörigen signifikanten Bereich
gesucht und dieser identifiziert und gegebenenfalls ausgegeben wird.
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Mittels
der Datenschnittstelle werden beispielsweise Bilddaten oder mindestens
ein Bilddatensatz eines Computer-Tomographen (kurz CT genannt),
eines Positronen-Emissions-Tomographen (kurz PET genannt), eines
MR-Tomographen (kurz MRT genannt) für verschiedene Objekte, z.
B. für Teilbereiche
eines Körpers
und/oder für
einen ganzen Körper
(= mehrdimensionale Ganzkörperabbildung),
erfasst und der Datenverarbeitungseinheit zur Aufbereitung und Zusammenführung der
Bilddaten, z. B. der Bilddaten vom Kopf, vom Bein und/oder vom Rumpf
zu Bilddaten eines ganzen Körpers,
zugeführt.
Die Auswahleinrichtung dient der Auswahl und Kombination von beispielsweise
in einer Datenbank hinterlegten verschiedenartigen Diagnoseverfahren in
Form von Sequenzen von Diagnoseverfahren zur Erkennung und Ausgabe
von jeweils zugehörigen
signifikanten Bereichen. Die Auswahleinrichtung (auch Regelmaschine
genannt) aktiviert ein oder mehrere der in der Daten bank hinterlegte
Diagnoseverfahren und/oder deren Ausführungssequenz und prüft diese anhand
der erfassten Daten auf Abweichungen. Die Auswahleinrichtung steuert
dabei anhand der ermittelten Abweichungen das aktivierte Diagnoseverfahren
und prüft,
ob von einer Steuereinrichtung (auch CAD-Controller genannt) eine
automatische Aktivierung eines oder mehrerer Diagnoseverfahren erforderlich
ist.
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Die
Datenbank ist zur Hinterlegung der verschiedenartigen Diagnoseverfahren
und zur Hinterlegung von Regeln über
die Sequenz, Anzahl, Reihenfolge und/oder Kombination der Abarbeitung
der hinterlegten Diagnoseverfahren vorgesehen. Je nach Umfang der
Datenbank sind in dieser Standardverfahren und/oder -regeln hinterlegt.
Auch können
vorläufige
Verfahren oder Testverfahren hinterlegt sein. Darüber hinaus
können
die hinterlegten Verfahren und/oder Regeln anhand von aktuellen
Daten und/oder Informationen aktualisiert, d.h. hinsichtlich des
zugrunde liegenden CAD-Algorithmus geändert und angepasst werden.
Für den
Fall, dass in der Abarbeitungsfolge, -sequenz und/oder -kombination kein
weiteres Verfahren und/oder keine weitere Regel für die Aktivierung
und Abarbeitung der Diagnoseverfahren hinterlegt sind, wird automatisch
mittels der Auswahleinrichtung ein nächstfolgendes Diagnoseverfahren
ausgewählt
und aktiviert. Diese aktuelle Reihenfolge und Regel zur Ausführung der
Diagnoseverfahren wird als neue Regel hinterlegt.
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Hierbei
sind zweckmäßigerweise
mittels der Steuereinrichtung anhand der hinterlegten Regeln über Sequenz,
Anzahl, chronologische Reihenfolge und/oder Kombination der verschiedenenartigen CAD-Algorithmen
diese aktivierbar und in der Ausführung steuerbar. Darüber hinaus
ist eine weitere Datenschnittstelle vorgesehen, welche bei Aktivierung
einer der Diagnoseverfahren die für die Analyse relevanten Daten,
z. B. die Bilddaten einer Lungenaufnahme, an das betreffende Diagnose- oder CAD-System,
z. B. an das CAD-System zur Lungenkrebserkennung, überträgt. Dabei
können
die Diagnoseverfahren auto matisch selbst getriggert werden. D.h.
ein gestartetes Diagnoseverfahren startet automatisch das nächstfolgende
Diagnoseverfahren. Die Diagnoseverfahren können mittels der Steuereinrichtung
für eine
parallele oder serielle Bearbeitung gesteuert werden.
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Je
nach Ausführung
der Vorrichtung ist ferner eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe der bearbeiteten
Bilddaten, insbesondere zur Darstellung des signifikanten Bereichs
eines oder mehrerer Diagnoseverfahren vorgesehen. Mit anderen Worten:
Bei einer zentralen Ausgabeeinheit werden die mittels der verschiedenartigen
Diagnoseverfahren identifizierten signifikanten Bereiche zentral
auf einem Bildschirm, einen Drucker ausgegeben und/oder in einem
Speicher hinterlegt. Bei der aktuellen Ausgabe der Bilddaten ist
eine schnelle Abschätzung
der Relevanz des ausgegebenen Bereichs und des in diesem Bereich liegenden
Bildobjekts möglich.
Auch können
die betreffenden Bilddaten der signifikanten Bereiche über eine
Datenübertragungseinheit
an externe Nutzer, z. B. in einem vernetzten Krankenhaus an einen
weiteren Arzt und/oder an den behandelnden Hausarzt, übertragen
werden.
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Für eine individuelle
insbesondere benutzerspezifische Auswertung des signifikanten Bereichs und/oder
des oder der Bildobjekte ist eine Benutzerschnittstelle vorgesehen.
Mittels der Benutzerschnittstelle können die Sequenz, die Anzahl,
die Reihenfolge und/oder die Kombination der auszuführenden verschiedenartigen
Diagnoseverfahren vorgegeben werden. Auch kann mittels der Benutzerschnittstelle der
ermittelte signifikante Bereich vermessen und/oder manipuliert werden.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass anstelle der Durchführung
eines einzigen Diagnoseverfahrens oder CAD-Algorithmus zur Verarbeitung
der Bilddaten diese mehrfach und anhand von verschiedenen Diagnoseverfahren
verarbeitet werden. Dabei erfolgt die Steuerung der zu durchlaufenden
Diagnoseverfahren automatisch, wobei die Sequenz, die Anzahl, die Reihenfolge
und/oder die Kombination der auszuführenden Diagnoseverfahren anhand
einer Regel und/oder manuell vorgegeben werden. Darüber hinaus
kann ein Benutzer ein neues oder weiteres Diagnoseverfahren auf
der Basis von Ergebnissen eines vorangegangenen Diagnoseverfahrens
starten und stoppen. Auch können
die zur Steuerung der Diagnoseverfahren hinterlegten Regeln manuell
geändert und/oder
anhand von aktuell durchgeführten
Verfahren geändert
werden. Auch ist mittels der Benutzerschnittstelle die Ausgabe von
Zwischenergebnissen der einzelnen ausgeführten Diagnoseverfahren möglich.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
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1 schematisch
eine Vorrichtung zur Analyse eines oder mehrerer dreidimensionaler
digitaler Bilddatensätze
mit mindestens einem Bilderfassungssystem und mit einer Auswahleinrichtung
zur Auswahl und Kombination einer Vielzahl von hinterlegten CAD-Algorithmen
sowie mit einer Steuereinheit zur Steuerung der ausgewählten CAD-Algorithmen.
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1 zeigt
eine Vorrichtung 1 zur Analyse eines oder mehrerer dreidimensionaler
digitaler Bilddatensätze
Bn. Zur Erfassung der digitalen Bilddaten Bn, z. B. von digitalen
Röntgenbildern,
umfasst die Vorrichtung 1 mindestens eine Datenschnittstelle 2, an
welche verschiedene Bilderfassungs- und/oder Bildverarbeitungssysteme 4 und/oder
Bildarchivierungssysteme 6 angebunden sind.
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Beispielsweise
sind an die Datenschnittstelle 2 als Erfassungseinheiten
ein Computertomograph und/oder ein Magnetresonanz-Tomograph angebunden.
Die Bilderfassungs- und/oder Bildverarbeitungssysteme 4 liefern
dabei aktuelle Bilddaten Bn eines oder mehrerer Objekte, z. B. eines
Kopfes oder des Rumpfes eines Patienten. Auch können Datenquellen oder Datenarchivierungseinheiten
angebunden sein, in welche die aktuelle Bilddaten Bn und/oder Bilddaten
Bn – 1
von vorangegangenen Erfassungszyklen hinterlegt sind.
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Je
nach Art und Funktion des zugrunde liegenden Bilderfassungs- und/oder
Bildverarbeitungssystems 4 weisen die Bilddaten Bn, Bn – 1 entsprechende
Datenformate auf. Dabei werden die Bilddaten Bn, Bn – 1 beispielsweise
mittels eines Bildverarbeitungssystems, z. B. eines so genannten MMIT-Systems
(MMIT = Multimodality Mapping Imaging Tool), zur Verarbeitung mittels
der Vorrichtung 1 aufbereitet.
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Zur
Auswahl der für
eine Analyse vorgegebenen Bilddaten Bn, Bn – 1 können diese mit weiteren Informationen
I verknüpft
sein, welche beispielsweise in Form eines Headers in einem zugehörigen Datentelegramm 8 enthalten
sind. Zur anschließenden
Zusammenführung
aller für
eine Analyse relevanten Bilddaten Bn, Bn – 1 von verschiedenen Objekten und
somit für
eine Datenaggregation umfasst die Vorrichtung 1 eine Datenverarbeitungseinheit 10.
Der Datenverarbeitungseinheit 10 werden hierzu die mittels
der Datenschnittstelle 2 aufbereiteten Bilddaten Bn, Bn – 1 der
verschiedenen Objekte, wie des Kopfs, der Gliedmaßen, des
Rumpfs und/oder des ganzen Körpers,
beispielsweise in Form eines Bilddatensatzes zugeführt.
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Über eine
Auswahleinrichtung 12 (auch rules engine genannt) werden
mehrere, vorgegebene verschiedenartige Diagnoseverfahren CAD1 bis
CADm ausgewählt,
mittels derer die Bilddaten Bn, Bn – 1 gemeinsam und mehrfach
verarbeitet und analysiert werden. Mittels eines der aktivierten
Diagnoseverfahren CAD1 bis CADm wird innerhalb der relevanten Bilddaten
Bn, Bn – 1
nach mindestens einem zugehörigen
signifikanten Bereich gesucht und dieser identifiziert und gegebenenfalls
ausgegeben.
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Dabei
werden die den zu bearbeitenden Bilddaten Bn, Bn – 1 zugrunde
liegenden Informationen I, insbesondere die zugrunde liegenden Verarbeitungsregeln
mit den beispielsweise in einem Datenspeicher 14 hinterlegten
Diagnoseverfahren CAD1 bis CADm verglichen und auf eine Abweichung überprüft und/oder
auf eine automatische Aktivierung einer der Diagnoseverfahren CAD1
bis CADm (auch CAD-Algorithmen genannt) überwacht. Zudem sind in dem
Datenspeicher 14 alle Regeln R1 bis Rz über die Sequenz, die Anzahl,
die Kombination und/oder die Reihenfolge der Abarbeitung und somit
der Aktivierung und/oder der Deaktivierung der verschiedenartigen
Diagnoseverfahren CAD1 bis CADm hinterlegt.
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Darüber hinaus
umfasst die Vorrichtung 1 eine Steuereinrichtung 16 zur
Steuerung der aktivierten Diagnoseverfahren CAD1 bis CADm. Hierzu
ist die Steuereinrichtung 16 über eine weitere Datenschnittstelle 18 mit
mehreren zugehörigen
Diagnosesystemen D1 bis Dm verbunden. Als Diagnosesystem D1 bis
Dm sind beispielsweise herkömmliche
Diagnosesystem zur Erkennung verschiedenartiger Krebsarten, wie
z. B. zur Erkennung von Lungen-, Darm-, Leber-, Knochen- und/oder
Brustkrebs vorgesehen.
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Die
Ergebnisse der ausgeführten
Diagnoseverfahren CAD1 bis CADm werden über die Datenschnittstelle 18 und
den CAD-Controller 16 einer Ausgabeeinheit 20 zugeführt. Über eine
Benutzerschnittstelle 22 können die Anzahl, die Kombination und/oder
die Reihenfolge der auszuführenden
Diagnoseverfahren CAD1 bis CADm sowie die Art und/oder der Umfang
der Ausgabe der Ergebnisse der ausgeführten Diagnoseverfahren CAD1
bis CADm eingestellt und/oder geändert
werden.
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Je
nach Verwendung der Vorrichtung 1, z. B. als eine für mehrere
Benutzer zugängliche
Einrichtung, kann diese eine Identifizierungseinheit 24 zur Authentifikation
und Authorisierung eines Benutzers B umfassen.
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Im
Betrieb der Vorrichtung 1 werden anhand der ermittelten
Bilddaten Bn, Bn – 1,
der Informationen I und der Regeln R1 bis Rz mittels der Auswahleinrichtung 12 die
relevanten CAD-Algorithmen oder Diagnoseverfahren CAD1 bis CADm
hinsichtlich deren Sequenz, Reihenfolge und/oder Kombination ausgewählt. Mittels
des CAD-Controllers 16 werden die ausgewählten und
gegebenenfalls aktivierten Diagnoseverfahren CAD1 bis CADm in ihrer
Ausführung
hinsichtlich der Einstellung von Parametern entsprechend gesteuert.
So werden mittels des CAD-Controllers 16 automatisch die
ausgewählten und
auszuführenden
CAD-Algorithmen CAD1 bis CADm aktiviert und/oder deaktiviert. Dabei
kann ein aktiviertes Diagnoseverfahren CAD1 automatisch das oder
die nächstfolgenden
Diagnoseverfahren CAD2 bis CADm aktivieren. Auch können die
Diagnoseverfahren CAD1 bis CADm parallel die gleichen Bilddaten
Bn, Bn – 1
verarbeiten. Mit anderen Worten: Ein aktiviertes Diagnoseverfahren
CAD1 triggert gemäß den Regeln
R1 bis Rz die nächstfolgenden Diagnoseverfahren
CAD2 bis CADm. Dabei kann über
die Benutzerschnittstelle 22 der Ablauf der auszuführenden
Diagnoseverfahren CAD1 bis CADm nach Belieben während oder nach einem ausgeführten Diagnoseverfahren
CAD1 bis CADm gestoppt und/oder wieder gestartet werden. Es können somit Zwischenergebnisse
ausgegeben werden.
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Für den Fall
der automatischen Aktivierung einer der Diagnoseverfahren CAD1 bis
CADm wird mittels der Steuereinrichtung 16 das betreffende
Diagnoseverfahren CAD1 bis CADm aktiviert, indem dem zugehörigen Diagnosesystem
D1 bis Dm die relevanten Bilddaten Bn, Bn – 1 und die Steuersignale Si
zur Steuerung des zugehörigen
Diagnoseverfahrens CAD1 bis CADm zugeführt werden.
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Bei
der Ausgabe der Ergebnisse der CAD-Algorithmen ist darüber hinaus über die
Benutzerschnittstelle 22 der auszugebende signifikante
Bereich, insbesondere dessen Bildobjekt hinsichtlich der Auflösung, Größe und/oder
der Hervorhebung einstellbar. Auch können die Bilddaten Bn, Bn – 1 selbst über die
Benutzerschnittstelle 22 eingestellt und/oder manipuliert
werden.
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Durch
die Verwendung der Vorrichtung 1 im medizinischen Bereich
zur Unterstützung
des Arztes bei der Diagnose ist es möglich, die erfassten Bilddaten
Bn, Bn – 1
von einer Vielzahl von verschiedenartigen Diagnoseverfahren CAD1
bis CADm zu verarbeiten. Dabei können
die Diagnosenverfahren CAD1 bis CADm in einer beliebigen vorgegebenen
Reihenfolge und/oder eine Kombination ausgeführt werden. So kann beispielsweise
bei einem bereits identifizierten Hautkrebs als nachfolgender CAD-Algorithmus jenes
Verfahren, z. B. das Diagnoseverfahren CADm + 1 zur Erkennung von
Knochenkrebs, vorgegeben werden, welches mit dem bereits aktivierten
und/oder ausgeführten
CAD-Algorithmus CADm zur Erkennung des Hautkrebs in Zusammenhang
steht. Die Reihenfolge und/oder Kombination der Diagnoseverfahren
CADm – 1,
CADm, CADm + 1 kann dabei bestimmt werden durch die Wahrscheinlichkeit
des nacheinander und/oder gleichzeitigen Auftretens von veränderten
Bilddaten Bn, Bn – 1
für die
betreffenden Krebsarten. Alternativ oder zusätzlich können die Sequenz, die Reihenfolge
und/oder die Kombination der auszuführenden Diagnoseverfahren CADm – 1, CADm,
CADm + 1 durch die ermittelte Veränderung und/oder die ermittelte
Größe, insbesondere
die Abmessung von Bilddatenobjekten vorgegeben werden. Hierbei werden
beispielsweise die Art und/oder das Stadium des Wachstums von Krebszellen,
welche durch die Bilddaten Bn, Bn – 1 repräsentiert werden, berücksichtigt.
Durch eine derartige Kombination von mehreren auszuführenden
Diagnoseverfahren CADm sind Mehrfachuntersuchungen am Patienten
sicher vermieden.