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DE102005037426A1 - Image processing device for use in catheter angiography, has allocation unit assigning two-dimensional data set to N-dimensional data set based on heart action and/or respiration signals representing respective heart and respiration actions - Google Patents

Image processing device for use in catheter angiography, has allocation unit assigning two-dimensional data set to N-dimensional data set based on heart action and/or respiration signals representing respective heart and respiration actions Download PDF

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DE102005037426A1
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DE
Germany
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record
data set
signal
image processing
respiration
Prior art date
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Ceased
Application number
DE102005037426A
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German (de)
Inventor
Jan Dr. Boese
Martin Dr. Kleen
Norbert Rahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Zuordnen eines 2-D-Datensatzes zu einem Anteil aus einem ND-Datensatz. DOLLAR A Der ND-Datensatz ist ein Ergebnis eines Erfassens eines Objekts in wenigstens drei insbesondere räumlichen Dimensionen, welcher das Objekt wenigstens teilweise repräsentiert. Der 2-D-Datensatz ist ein Ergebnis eines Erfassens des Objekts in zwei Dimensionen, welcher das Objekt wenigstens teilweise repräsentiert. Der 2-D-Datensatz kann insbesondere eine Aufsicht auf das Objekt, eine Durchsicht durch das Objekt oder einen Schnitt durch das Objekt repräsentieren. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnungseinheit ausgebildet ist, den eingangsseitig empfangenen 2-D-Datensatz in Abhängigkeit von einem eingangsseitig empfangenen, eine Herzaktion repräsentierenden Herzaktionssignal oder einem eine Atmungstätigkeit repräsentierenden Respirationssignal oder beidem, einem Anteil des mehrdimensionalen, insbesondere mindestens dreidimensionalen ND-Datensatzes zuzuordnen.The invention relates to an image processing device for assigning a 2-D data record to a portion of an ND data record. DOLLAR A The ND data record is a result of a detection of an object in at least three, in particular spatial dimensions, which at least partially represents the object. The 2-D data set is a result of recording the object in two dimensions, which at least partially represents the object. The 2-D data record can in particular represent a top view of the object, a view through the object or a section through the object. The invention is characterized in that the assignment unit is designed to transfer the 2-D data set received on the input side as a function of a heart action signal received on the input side and representing a heart action or a respiration signal representing a breathing activity or both, a portion of the multi-dimensional, in particular at least three-dimensional, ND- Assign the data record.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Zuordnen eines 2D-Datensatzes zu einem Anteil aus einem ND-Datensatz.The The invention relates to an image processing apparatus for assigning a 2D dataset for a portion of an ND dataset.

Der ND-Datensatz ist ein Ergebnis eines Erfassens eines Objekts in wenigstens drei insbesondere räumlichen und/oder zeitlichen Dimensionen, welcher das Objekt wenigstens teilweise repräsentiert. Der 2D-Datensatz ist ein Ergebnis eines Erfassens des Objekts in zwei Dimensionen, welcher das Objekt wenigstens teilweise repräsentiert. Der 2D-Datensatz kann insbesondere eine Aufsicht auf das Objekt, eine Durchsicht durch das Objekt oder einen Schnitt durch das Objekt repräsentieren.Of the ND record is a result of detecting an object in at least three in particular spatial and / or temporal dimensions, which the object at least partially represents. The 2D data set is a result of detecting the object in two dimensions which at least partially represent the object. The 2D data set can in particular be a top view of the object, a look through the object or a cut through the object represent.

Die Bildverarbeitungsvorrichtung weist auch einen Objekt-Speicher für den ND-Datensatz und eine Zuordnungseinheit auf. Die Zuordnungseinheit ist mit dem Objekt-Speicher verbunden und ausgebildet, einen eingangsseitig empfangenen 2D-Datensatz, insbesondere aus einer Folge zeitabhängig aufeinanderfolgend erfasster 2D-Datensätze, einem entsprechenden Anteil eines ND-Datensatzes zuzuordnen und aus dem entsprechenden zugeordneten Anteil einen 2D-ND-Datensatz zu erzeugen und 2D-ND-Datensatz ausgangsseitig auszugeben. Der 2D-ND-Datensatz kann den Anteil des ND-Datensatzes in einer Darstellung in zwei Dimensionen repräsentieren.The Image processing device also has an object memory for the ND record and an allocation unit. The allocation unit is with the Object memory connected and trained, one input side received 2D data set, in particular from a sequence time-dependent consecutive recorded 2D datasets, allocate a corresponding proportion of an ND data record and from the corresponding assigned portion a 2D ND record to generate and 2D ND record output on the output side. The 2D ND record can determine the proportion of Represent an ND record in a representation in two dimensions.

Aus der US 2005/0015006 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Visualisieren von 2D/3D-fusionierten Bilddatensätzen zur Katheterangiographie bekannt.Out US 2005/0015006 A1 is a method and an apparatus for the Visualization of 2D / 3D-fused image data sets for catheter angiography known.

Während eine Intervention, beispielsweise einer Katheterintervention in Gefäße, stellt sich das Problem, präoperativ registrierte 3D-Aufnahmen eines Objekts, beispielsweise eines Herzens, mit während der Intervention erfassten Röntgenauf nahmen, beispielsweise einer C-Bogen-Röntgenanlage, in Übereinstimmung zu bringen.While one Intervention, for example, a catheter intervention in vessels the problem, preoperative registered 3D images of an object, such as a heart, with while the intervention recorded X-ray, for example a C-arm X-ray system, in accordance bring to.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zum Fusionieren von Bild-Datensätzen, wie auch bei der aus der US 2005/0015006 A1 bekannten Vorrichtung, stellt sich insbesondere das Problem, dass in-vivo erfasste Objekte aufgrund eines Patientenbewegens, oder in Folge eines elastischen zeitabhängigen Verformens von Organen oder Gefäßen mit präoperativ erfassten 3D-Erfassungsergebnissen gar nicht oder nur schwierig in Übereinstimmung gebracht werden können, um einem Chirurgen eine vergleichende Betrachtung zu ermöglichen.at the known from the prior art devices for fusing of image records, as in the case of the device known from US 2005/0015006 A1, In particular, the problem arises that in-vivo detected objects due to a patient moving, or as a result of an elastic time-dependent Deforming organs or vessels with preoperatively captured 3D acquisition results not at all or only with difficulty in accordance can be brought to give a surgeon a comparative perspective.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche eine einfache und sichere Bildfusion von in-vivo erfassten 2D-Erfassungsergebnissen mit präoperativ erfassten 3D-Erfassungsergebnissen ermöglicht.The The object underlying the invention is therefore, a device specify the type mentioned, which is a simple and safe Image fusion of in-vivo acquired 2D acquisition results with preoperative captured 3D acquisition results.

Diese Aufgabe wird durch Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher die Zuordnungseinheit ausgebildet ist, den eingangsseitig empfangenen 2D-Datensatz in Abhängigkeit von einem eingangsseitig empfangenen, eine Herzaktion repräsentierenden Herzaktionssignal oder einem eine Atmungstätigkeit repräsentierenden Respirationssignal oder beidem, einem Anteil des mehrdimensionalen, insbesondere mindestens dreidimensionalen ND-Datensatzes zuzuordnen.These The object is achieved by the device of the type mentioned, in which the allocation unit is formed, the received on the input side 2D dataset depending on from an input side, representing a heart action Heart action signal or a respiratory activity representative Respiration signal or both, a portion of the multidimensional, In particular, assign at least three-dimensional ND record.

Durch das Erfassen von 2D-Datensätzen in Abhängigkeit von einem Körpersignal, insbesondere einem Herzaktionssignal oder einem Respirationssignal kann vorteilhaft ein sicheres Zuordnen erfasster 2D-Datensätze erfolgen. Weiter vorteilhaft kann ein elastisches Verformen von Objekten, beispielsweise eines Herzens erfasst werden.By the capture of 2D datasets dependent on from a body signal, in particular a heart action signal or a respiration signal Advantageously, a secure assignment of registered 2D data records can take place. Further advantageously, an elastic deformation of objects, for example, of a heart.

Ein ND-Datensatz kann beispielsweise durch Magnetresonanztomographie (MRT), Röntgen-Computertomographie (CT), Positron- Emissions-Tomographie (PET), oder Single-Photon-Emissions-Computer-Tomographie (SPECT) erzeugt sein.One ND data set can be obtained, for example, by magnetic resonance imaging (MRI), X-ray computed tomography (CT), positron emission tomography (PET), or single photon emission computerized tomography (SPECT) be.

Ein Zuordnen eines 2D-Datensatzes kann vorteilhaft zu einem entsprechenden Anteil eines ND-Datensatzes erfolgen.One Associating a 2D dataset may be beneficial to a corresponding one Proportion of an ND data record.

Beispielsweise kann ein 2D-Datensatz von einer C-Bogen-Röntgenvorrichtung, einem Computertomographen oder einer vergleichbaren bildgebenden Vorrichtung erzeugt sein und eine Durchsicht durch ein Objekt, eine Aufsicht auf das Objekt oder einen Schnitt durch das Objekt repräsentieren.For example may be a 2D dataset from a C-arm X-ray device, a computed tomograph or a comparable imaging device and a view through an object, a view of the object or represent a section through the object.

Die Zuordnungseinheit kann aus einem bereits erzeugten, das Objekt repräsentierenden ND-Datensatz einen einer Durchsicht entsprechenden 2D-Datensatz erzeugen, welche dem durch die C-Bogen-Röntgenvorrichtung erzeugten 2D-Datensatz entspricht. Enthält ein Objekt beispielsweise ein Herz, mehrere darzustellende Gefäße, welche in einer Durchsicht zu einer zweidimensionalen Ansicht projiziert sind, so können durch die Zuordnungseinheit mehrere, den Gefäßen entsprechende Anteile aus dem ND-Datensatz zugeordnet werden und eine dementsprechende Durchsicht erzeugt werden.The Allocation unit can be from an already generated, the object representing ND record create a 2D dataset corresponding to a review, which by the C-arm X-ray device generated 2D data set corresponds. Contains an object, for example a heart, several vessels to be represented, which in a review are projected to a two-dimensional view, so can through the allocation unit from several, the vessels corresponding proportions be assigned to the ND record and a corresponding review be generated.

In einer anderen Ausführungsform ist die Zuordnungseinheit ausgebildet, aus dem ND-Datensatz einen zu dem entsprechenden 2D-Datensatz komplementären Anteil zuzuordnen.In another embodiment, the allocation unit is formed from the ND record assign a complementary to the corresponding 2D dataset share.

Beispielsweise können dadurch vorteilhaft Ergebnisse bildgebender Verfahren mit zueinander komplementären Kontrasten entsprechender Bildbereiche miteinander zum Fusionieren zugeordnet werden. Ist beispielsweise ein Tumor in einem 2D-Datensatz dunkel dargestellt und in einem ND-Datensatz hell dargestellt, so kann eine Fusion zum besseren Erkennen der interessierenden Bereiche mit einem Komplement des ND-Datensatzes erfolgen, welcher dem Tumor nicht entspricht.For example can advantageous results of imaging methods with mutually complementary contrasts associated image areas with each other for merging become. For example, if a tumor is dark in a 2D dataset displayed and displayed in an ND record bright, so can a merger to better recognize the areas of interest done with a complement of the ND record, which is the tumor does not match.

Eine Ansicht in drei räumlichen Dimensionen kann durch die Zuordnungseinheit beispielsweise durch Volume-Rendering erzeugt werden.A View in three spatial Dimensions can be determined by the allocation unit, for example Volume rendering can be generated.

Ein Herzaktionssignal kann beispielsweise durch eine aus dem Stand der Technik bekannte Mehrpunkt-Ableitung, insbesondere eine Dreipunkt-Ableitung erfasst werden und somit eingangsseitig der Zuordnungseinheit zur Verfügung gestellt werden.One Heart action signal, for example, by a from the state of Technology known multipoint derivation, in particular a three-point derivative be detected and thus the input side of the allocation unit for disposal be put.

Dazu kann die Bildverarbeitungsvorrichtung einen EKG-Sensor aufweisen, welcher ausgebildet ist, ein Herzaktionssignal zu erfassen und ein dem Herzaktionssignal entsprechendes EKG-Signal zu erzeugen.To the image processing device can have an ECG sensor, which is configured to detect and input a heart action signal to generate the ECG signal corresponding to the heart action signal.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Bildverarbeitungsvorrichtung einen Respirationssensor auf, welcher ausgebildet ist, ein eine Atmungstätigkeit zu erfassen und ein die Atmungstätigkeit repräsentierendes Respirationssignal zu erzeugen. Dadurch kann vorteilhaft eine örtliche Verschiebung und/oder eine elastische Deformation eines Objekts, beispielsweise eines Herzens, aufgrund einer Atmungstätigkeit erfasst werden.In a preferred embodiment the image processing device has a respiration sensor which is designed to detect a breathing activity and a the breathing activity representing Respiration signal to generate. This can advantageously a local Displacement and / or elastic deformation of an object, for example, of a heart due to a respiratory activity be recorded.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Respirationssensor ausgebildet, das Respirationssignal in Abhängigkeit von einem eine Herzaktion repräsentierenden Herzaktionssignal zu erzeugen. Dadurch wird vorteilhaft ein gleichzeitiges Erfassen von Herzaktion und Respiration mit einer kleinen Anzahl an Elektroden ermöglicht. Durch einen Sensor zum Erfassen eines Elektrokardiogramms, welches einem Herzaktionssignal entspricht, kann vorteilhaft eine 3D-Erfassung in Abhängigkeit einer weiteren Dimension, nämlich in Abhängigkeit von dem Herzaktionssignal erfolgen.In a further preferred embodiment If the respiration sensor is designed to receive the respiration signal in dependence from one representing a heart action To generate heart action signal. As a result, a simultaneous detection is advantageous of heart action and respiration with a small number of electrodes allows. By a sensor for detecting an electrocardiogram, which corresponds to a heart action signal, can advantageously be a 3D detection dependent on another dimension, namely dependent on from the heart action signal.

Beispielsweise kann der Respirationssensor das Respirationssignal vorteilhaft in Abhängigkeit von einer Herzaktions-Signalform, insbesondere in Abhängigkeit von einem QT-Intervall, einem R-R-Intervall oder einem Q-R-S-Intervall erzeugen. Dazu kann der Respirationssensor einen Signalformanalysator aufweisen, welcher ausgebildet ist, periodisch wiederkehrende Signalabschnitte eines Herzaktionssignals zu erfassen. Ein Signalformanalysator kann beispielsweise wenigstens ein Abtast-Halteglied mit einer mit dem Abtast-Halteglied verbundenen Speichereinheit zum Speichern abgetasteter Signalamplitudenwerte umfassen.For example The respiration sensor may have the respiration signal beneficial in Dependence on a heart action waveform, in particular depending from a QT interval, an R-R interval or a Q-R-S interval produce. For this purpose, the respiration sensor can be a waveform analyzer which is formed, periodically recurring signal sections to capture a heart action signal. For example, a waveform analyzer at least one sample holding member having one with the sample holding member connected memory unit for storing sampled signal amplitude values include.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Respirationssensor ausgebildet, eine thorakale Impedanz zu erfassen und ein die thorakale Impedanz repräsentierendes Thorax-Impedanzsignal zu erzeugen. Der Respirationssensor kann beispielsweise wenigstens zwei Elektroden umfassen, welche ausgebildet sind an einen Thorax angelegt zu werden.In an advantageous embodiment the respiration sensor is formed, a thoracic impedance and a thoracic impedance signal representing thoracic impedance to create. For example, the respiration sensor may be at least comprise two electrodes, which are formed on a thorax to be created.

Der Respirationssensor weist bevorzugt eine mit den Elektroden zu verbindende Stromquelle auf, wobei die Stromquelle ausgebildet ist, zeitlich aufeinander folgende Wechselströme mit jeweils voneinander verschiedenen Frequenzen, beispielsweise im Bereich von 500 Hertz bis zu 100 Tausend Hertz zu erzeugen.Of the Respiration sensor preferably has a to be connected to the electrodes Power source, wherein the power source is formed, in time successive alternating currents each with different frequencies, for example to produce in the range from 500 hertz to 100 thousand hertz.

Weiter bevorzugt kann der Respirationssensor eine Spannungs-Erfassungseinheit und eine Strom-Erfassungseinheit aufweisen, welche jeweils mit einem Quotientenglied verbunden sind. Das Quotientenglied ist zum Bilden eines Quotienten aus erfasster Spannung und erfasstem Strom ausgebildet. Das Quotientenglied kann ein Quotientensignal erzeugen, wobei das Quotinentensignal dem gebildeten Quotienten entspricht und die erfasste, thorakale Impedanz repräsentiert.Further Preferably, the respiration sensor may include a voltage detection unit and a current detection unit each having a Quotient member are connected. The quotient member is to make a quotient of detected voltage and detected current is formed. The Ratio quotient can generate a quotient signal, wherein the quotient signal corresponds to the quotient formed and the detected thoracic impedance represents.

Alternativ dazu kann ein Respirationssensor ausgebildet sein, ein Ändern eines Thoraxumfanges zu erfassen. Dazu kann der Respirationssensor einen Gürtel zum umschließen eines Thorax aufweisen, wobei der Gürtel mit einem Dehnmessstreifen verbunden ist. Der Dehnmessstreifen ist ausgebildet, seine elektrischen Eigenschaften, insbesondere seinen elektrischen Wi derstand in Abhängigkeit einem Verformen des Dehnmessstreifens zu ändern.alternative For this purpose, a respiration sensor can be configured, a change of a Thorax circumference to capture. For this purpose, the respiration sensor a belt to enclose a thorax, wherein the belt connected to a strain gauge is. The strain gauge is formed, its electrical properties, in particular its electrical resistance in dependence Wi to change a deformation of the strain gauge.

Durch den Respirationssensor kann vorteilhaft eine von einer Atmung abhängige Thoraxbewegung ermittelt und eine mit der Thoraxbewegung verbundene elastische Verformung von zu erfassenden Objekten, beispielsweise von Organen erreicht werden.By the respiration sensor can advantageously be dependent on a respiration thorax movement determined and associated with the thorax movement elastic Deformation of objects to be detected, such as organs be achieved.

Bevorzugt kann eine in Abhängigkeit eines Respirationssignals erfasste Folge von 2D-Datensätzen über ein Zeitintervall gebildet sein, welches wenigstens eine Einatemphase, eine Ausatemphase oder beide Phasen umfasst.Prefers can be a dependent a sequence of 2D data sets acquired via a respiration signal Be formed time interval, which at least one inhalation phase, an exhalation phase or both phases.

Bevorzugt kann ein Erfassungsergebnis von 2D-Datensätzen oder von 3D-Datensätzen, jeweils in Abhängigkeit jeweils eines Körpersignals, durch ein Errechnen von Zwischenzuständen zwischen zwei zeitlich aufeinander folgenden Erfassungsergebnissen ergänzt werden. Ein solches Ergänzen kann – beispielsweise durch eine mit der Zuordnungseinheit verbundene Interpolationseinheit – erfolgen. Die Interpolationseinheit ist ausgebildet, solche Zwischenzustände durch Warping oder Interpolation oder beides zu errechen. Dadurch wird eine geringere Abtastrate eines Herzaktionssignals oder eines Respirationssignals, und infolgedessen vorteilhaft eine Datenreduktion des ND-Datensatzes und/oder der Folge von 2D-Datensätzen ermöglicht.Preferably, a detection result of 2D data sets or 3D data sets, respectively in Dependence of each body signal to be complemented by calculating intermediate states between two temporally successive detection results. Such supplementing can take place-for example, by means of an interpolation unit connected to the allocation unit. The interpolation unit is designed to incur such intermediate states by warping or interpolation or both. As a result, a lower sampling rate of a heart action signal or of a respiration signal, and consequently advantageously a data reduction of the ND data set and / or the sequence of 2D data records, is made possible.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Bildverarbeitungsvorrichtung ausgebildet, das Objekt in drei Dimensionen in mindestens einer weiteren Dimension in Abhängigkeit von einem Körpersignal, insbesondere einem Bewegungssignal, einem Respirationssignal oder einem Herzaktionssignal zuzuordnen. Dazu kann der Objekt-Speicher als mehrdimensionaler (ND)-Speicher ausgebildet sein, welcher beispielsweise präoperativ erfasste 3D-Objekte in Abhängigkeit von einem der mindestens einen weiteren Dimension entsprechenden, zeitabhängigen Signal speichern kann.In an advantageous embodiment the image processing device is formed, the object in three dimensions in at least one other dimension depending on from a body signal, in particular a motion signal, a respiration signal or a heart action signal assigned. For this purpose, the object memory as a multi-dimensional (ND) memory formed which, for example, preoperatively captured 3D objects in dependence from one of the at least one other dimension corresponding time-dependent signal can save.

Das Bewegungssignal kann beispielsweise durch einen Beschleunigungsaufnehmer erzeugt werden, welcher zum Anbringen an einem Patienten ausgebildet ist. Ein solcher Beschleunigungsaufnehmer kann vorteilhaft ein 3-axialer Beschleunigungsaufnehmer sein. Die Zuordnungseinheit kann eingangsseitig mit dem Beschleunigungsaufnehmer verbunden und ausgebildet sein, in Abhängigkeit eines eingangsseitig empfangenen Bewegungssignals eine Zuordnung durchzuführen. Dadurch kann vorteilhaft ein Patientenbewegen erfasst werden und ein erneutes Zuordnen eines nach dem Patientenbewegen empfangenen 2D-Datensatzes erfolgen.The Motion signal, for example, by an accelerometer be generated, which is adapted for attachment to a patient is. Such an accelerometer can advantageously be a 3-axial Be accelerometer. The allocation unit can be input side connected to the accelerometer and be designed dependent on an input received motion signal an assignment perform. As a result, advantageously a patient movement can be detected and reassigning a received after patient movement 2D data record done.

Der Objekt-Speicher kann vorteilhaft zum Speichern eines ein Objekt in drei Dimensionen repräsentierenden Datensatzes ausgebildet sein. Bevorzugt kann der Objekt-Speicher zum Speichern des das Objekt repräsentierenden Datensatzes in wenigstens einer weiteren Dimension ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Objekt-Speicher als 4D-Objekt-Speicher, als 5D-Objekt-Speicher oder als 6D-Objekt-Speicher ausgebildet sein. Die weitere Dimension kann eine zeitliche Dimension sein. So kann beispielsweise ein in dem Objekt-Speicher abgespeicherter 5D-Datensatz ein Objekt, beispielsweise ein Körperorgan, in drei räumlichen Dimensionen, unter Berücksichtigung von Respiration und Herzschlag in zwei weiteren zeitlichen Dimensionen und somit in insgesamt fünf Dimensionen enthalten.Of the Object memory may be advantageous for storing an object representing in three dimensions Record be formed. Preferably, the object memory for storing the record representing the object in at least be formed another dimension. For example, the Object storage as 4D object storage, as 5D object storage, or as 6D object storage be educated. The further dimension can be a temporal dimension be. For example, a stored in the object memory 5D record an object, such as a body organ, in three spatial Dimensions, taking into account of respiration and heartbeat in two other temporal dimensions and thus in a total of five Dimensions included.

Eine sechste zeitliche Dimension kann durch ein Bewegungssignal gebildet sein.A sixth temporal dimension can be formed by a motion signal be.

In einer vorteilhaften Ausführungsform enthält der ND-Datensatz Daten, welche einer Vielzahl von Voxel-Objektpunkten entsprechen und die Voxel-Objektpunkte zusammen wenigstens teilweise das Objekt in wenigstens drei Dimensionen repräsentieren. Ein Voxel-Objektpunkt entspricht dabei einem Ort in einem Objekt. Der Voxel-Objektpunkt enthält somit Information über einen Objektort.In an advantageous embodiment contains the ND record data representing a plurality of voxel object points and the voxel object points together at least partially Represent object in at least three dimensions. A voxel object point corresponds to a location in an object. The voxel object point contains thus information about an object location.

Unabhängig von der vorgenannten Ausführungsvariante, bei welcher der ND-Datensatz Daten enthält, welche einer Vielzahl von Voxel-Objektpunkten entsprechen, kann ein ND-Datensatz Koeffizienten einer Approximationsfunktion enthalten. Die durch die mit den Koeffizienten bestimmte Approximationsfunktion repräsentiert wenigstens teilweise das Objekt in wenigstens drei Dimensionen.Independent of the aforementioned embodiment variant, in which the ND record contains data representing a plurality of Voxel object points may correspond to an ND record coefficient an approximation function included. The by the with the coefficients certain approximation function at least partially represents the Object in at least three dimensions.

Eine Approximationsfunktion kann beispielsweise durch eine Spline-Funktion, ein Polynom oder eine andere zur Approximation geeignete Funktion gebildet sein.A Approximation function can be achieved, for example, by a spline function, formed a polynomial or another suitable function for approximation be.

Dadurch kann vorteilhaft eine Reduzierung der zu erfassenden mehrdimensionalen Daten erreicht werden.Thereby can advantageously be a reduction of the multidimensional to be detected Data can be achieved.

Beispielsweise kann ein 4D-Datensatz zeitlich aufeinander folgende, jeweils zu verschiedenen Zeitpunkten erfasste Erfassungsergebnisse eines Objekts in drei Dimensionen enthalten. Die vierte Dimension ist somit durch die Zeit gebildet.For example A 4D record can be consecutive in time, respectively At various times recorded detection results of an object contained in three dimensions. The fourth dimension is thus through the time is formed.

Jede der zeitabhängig aufeinander folgenden 3D-Registrierungen kann somit genau einem Zeitpunkt innerhalb einer Herzschlag-Periode entsprechen. Auf diese Weise können vorteilhaft elastische Herzverformungen mit einer in-vivo-2D-Erfassung verglichen werden.each the time-dependent consecutive 3D registrations can thus be exactly one point in time within a heartbeat period. In this way can advantageous elastic heart deformations with an in-vivo 2D detection be compared.

Unabhängig von der Ausführungsvariante, bei welcher die Zuordnungseinheit ausgebildet ist, den eingangsseitig empfangenen 2D-Datensatz in Abhängigkeit von einem Körpersignal, insbesondere von einem Herzaktionssignal oder einem Respirationssignal zuzuordnen, kann die Zuordnungseinheit ausgebildet sein, den eingangsseitig empfangenen 2D-Datensatz in Abhängigkeit von einem Ähnlichkeitsparameter zuzuordnen, wobei der Ähnlichkeitsparameter eine Ähnlichkeit zwischen dem 2D-Datensatz und dem entsprechenden Anteil des ND-Datensatzes repräsentiert.Independent of the embodiment variant, at which the allocation unit is formed, the input side received 2D data set in dependence from a body signal, in particular, from a heart action signal or a respiration signal assign, the allocation unit may be formed on the input side received 2D data set in dependence from a similarity parameter assign, with the similarity parameter a similarity between the 2D dataset and the corresponding portion of the ND dataset represents.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Ähnlichkeitsparameter ein räumlicher und somit ortabhängig gebildeter Ähnlichkeitsparameter. Ein ortsabhängig gebildeter Ähnlichkeitsparameter kann durch eine Mutual Information gebildet sein.In an advantageous embodiment is the similarity parameter a spatial and thus location-dependent formed similarity parameter. A location-dependent formed similarity parameter can be formed by a mutual information.

Eine Mutual Information kann durch wenigstens zwei Wahrscheinlichkeitsdichten gebildet sein, bevorzugt durch einen Kullback-Leibler-Abstand zwischen den wenigstens zwei Wahrscheinlichkeitsdichten.Mutual information can be through little at least two probability densities may be formed, preferably by a Kullback-Leibler distance between the at least two probability densities.

Bevorzugt kann die Zuordnungseinheit den Ähnlichkeitsparameter mit einem in dieser enthaltenen Fourier-Transformator erzeugen, so dass der Ähnlichkeitsparameter wenigstens teilweise einem Spektrum des 2D-Datensatzes und wenigstens teilweise einem Spektrum des ND-Datensatzes entspricht. Das Spektrum des durch die Datensätze repräsentierten Objekts enthält ortsabhängig gebildete Frequenzen. Bei einer ortsabhängig gebildeten Frequenz ist eine Amplitude – nicht wie sonst üblich – in Abhängigkeit der Zeit gebildet, sondern in Abhängigkeit von einem Ort, in diesem Beispiel von einem Ort in dem durch den ND-Datensatz repräsentierten Objekt.Prefers the allocation unit may have the similarity parameter generate with a Fourier transformer contained in this so that the similarity parameter at least partially a spectrum of the 2D data set and at least partially corresponds to a spectrum of the ND data set. The spectrum of the records represented Contains object location-dependent formed frequencies. At a location-dependent formed frequency an amplitude - not as usual - in dependence of time, but depending on a place, in this example from a place where represented by the ND record Object.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante weist die Zuordnungseinheit eine Korrelationseinheit auf, welche den Ähnlichkeitsparameter erzeugen kann. Die Korrelationseinheit kann beispielsweise aus zwei eingansseitig empfangenen 2D-Datensätzen durch Kreuzkorrelation ein Korrelationsergebnis erzeugen, welches dem Ähnlichkeitsparameter entspricht und dieses ausgangsseitig ausgeben.In another advantageous embodiment the allocation unit has a correlation unit which the similarity parameter can generate. The correlation unit may for example consist of two on the input side received 2D data records Cross correlation produce a correlation result which corresponds to the similarity parameter corresponds and output this output side.

Durch die Korrelationseinheit kann vorteilhaft eine schnelle Zuordnung eines in-vivo erfassten 2D-Datensatzes zu einem 2D-ND-Datensatz ausführen.By the correlation unit can advantageously have a fast allocation perform an in-vivo captured 2D dataset to a 2D ND dataset.

Ein in Abhängigkeit wenigstens eines Körpersignals erfasster ND-Datzensatz, insbesondere ein 5D-Datensatz, kann insbesondere vor einer Intervention als 5D-Look-Up-Tabelle abgespei chert sein. Eine in Abhängigkeit wenigstens eines Körpersignals erfasste Folge von 2D-Datensätzen kann insbesondere vor einer Intervention als 2D-Look-Up-Tabelle abgespeichert sein. Dadurch kann während einer Intervention ein schnelles Zuordnen erfolgen. Weiter vorteilhaft kann ein insbesondere vor einer Intervention erzeugtes Zuordnungsergebnis zwischen einer Folge von 2D-Datensätzen und einem 5D-Datensatz abgespeichert sein.One dependent on at least one body signal detected ND-Datzensatz, in particular a 5D record, in particular be saved before a intervention as a 5D look-up table. A dependent on detected at least one body signal Sequence of 2D datasets can in particular be saved before an intervention as a 2D look-up table be. This can be done during intervention can be done quickly. Further advantageous can be an attribution result generated in particular before an intervention between a sequence of 2D datasets and a 5D dataset be.

Bevorzugt ist ein solches Zuordnungsergebnis durch eine DRR (Digitally Reconstructed Radiograph) erzeugt. Die Zuordnungseinheit kann dazu ausgebildet sein, eine solche DRR insbesondere unter Ausnutzung von Freiheitsgraden, vorteilhaft unter Ausnutzung von 11 Freiheitsgraden eines 2D-3D-Zuordnungsergebnisses zu erzeugen. Dadurch kann vorteilhaft ein erneutes Zuordnen eines 2D-Datensatzes während einer Intervention entfallen.Prefers is such an assignment result by a DRR (Digitally Reconstructed Radiograph) generated. The allocation unit can be designed for this purpose be such a DRR, in particular by using degrees of freedom, Advantageously exploiting 11 degrees of freedom of a 2D-3D assignment result to create. This can advantageously be a reassignment of a 2D dataset during an intervention is eliminated.

Die Zuordnungseinheit kann beispielsweise als Mikroprozessor mit einem Steuerprogramm verwirklicht sein. Der Objekt-Speicher und der Zwischenspeicher können jeweils durch ein Random Access Memory, beispielsweise eines Personalcomputers verwirklicht sein.The Allocation unit, for example, as a microprocessor with a Control program be realized. The object store and the cache can each by a random access memory, such as a personal computer be realized.

Die Zuordnungseinheit kann bevorzugt zwei Rechenprozessoren umfassen, welche gleichzeitig jeweils eine Zuordnung ausführen können. Dadurch kann beispielsweise ein erster Rechenprozessor eine Zuordnung eines aktuell erfassten 2D-Datensatzes ausführen, während ein zweiter Rechenprozessor eine Zuordnung in Abhängigkeit von einem Körpersignal oder einem Kalibriersignal oder beidem ausführen kann.The Allocation unit may preferably comprise two arithmetic processors, which can each carry out an assignment at the same time. This can, for example a first processor an assignment of a currently detected Execute a 2D dataset, while a second processor an assignment depending from a body signal or a calibration signal or both.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Zuordnen eines 2D-Datensatzes zu einem 2D-ND-Datensatz aus einem ND-Datensatz, wobei der ND-Datensatz ein Ergebnis einer Registrierung in wenigstens drei Dimensionen ist und wenigstens teilweise ein Objekt in wenigstens drei Dimensionen repräsentiert. Der 2D-Datensatz ist ein Ergebnis einer Registrierung in zwei Di mensionen, welche das Objekt wenigstens teilweise, insbesondere eine Aufsicht auf das Objekt, eine Durchsicht durch das Objekt oder einen Schnitt durch das Objekt repräsentiert. Das Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:

  • – Zuordnen des 2D-Datensatzes in Abhängigkeit von einem eine Herzaktion repräsentierenden Herzaktionssignal und/oder einem eine Atmungstätigkeit repräsentierenden Respirationssignal zu wenigstens einem Anteil des ND-Datensatzes;
  • – Erzeugen eines 2D-ND-Datensatzes als Zuordnungsergebnis, wobei der 2D-ND-Datensatz den wenigstens einen zugeordneten Anteil des ND-Datensatzes in einer Darstellung in zwei Dimensionen repräsentiert.
The invention also relates to a method for associating a 2D dataset with a 2D ND dataset from an ND dataset, wherein the ND dataset is a result of registration in at least three dimensions and at least partially represents an object in at least three dimensions. The 2D data set is a result of registration in two dimensions which at least partially represents the object, in particular a plan view of the object, a view through the object or a section through the object. The procedure is characterized by the following steps:
  • Assigning the 2D data set as a function of a heart action signal representing a heart action and / or a respiration activity representing a respiration activity to at least a portion of the ND data set;
  • Generating a 2D ND data set as an assignment result, the 2D ND data set representing the at least one assigned proportion of the ND data set in a representation in two dimensions.

Das vorgenannte Verfahren kann vorteilhaft zusätzlich den Verfahrensschritt aufweisen:

  • – Gemeinsamens Darstellen, insbesondere räumlich und/oder zeitlich gemeinsames Darstellen der durch den 2D-Datensatz und durch den 2D-ND-Datensatz jeweils repräsentierten Objekte auf einer Bildwiedergabeeinheit.
The aforementioned method may advantageously additionally comprise the method step:
  • Representing in common, in particular spatially and / or temporally joint presentation of the objects respectively represented by the 2D data record and by the 2D ND data record on an image display unit.

Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von in Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described below with reference to FIGS embodiments explained. Show it:

1 schematisch eine Anordnung mit einer Bildverarbeitungsvorrichtung zum Zuordnen eines 2D-Datensatzes zu einem Anteil eines 5D-Datensatzes; 1 schematically an arrangement with an image processing device for assigning a 2D data set to a portion of a 5D data set;

2 schematisch das zu 1 beschriebene Erzeugen eines 3D-Datensatzes aus jeweils zeitlich aufeinander folgend erfassten 2D-Datensätzen in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal; 2 schematically that too 1 described generating a 3D data set from each temporally consecutively detected 2D data sets in response to a heart action signal;

3 schematisch das zu 1 zuvor beschriebene Erzeugen eines 3D-Datensatzes aus einer Folge jeweils zeitlich aufeinander folgend erfasster 2D-Datensätze in Abhängigkeit von einem Respirationssignal; 3 schematically that too 1 previously described generation of a 3D data set from a sequence of temporally successively acquired 2D data sets in dependence on a respiration signal;

4 schematisch das zu 1 beschriebene Erzeugen eines 4D-Datensatzes aus einer Folge jeweils zeitlich aufeinander folgend erfasster 2D-Datensätze in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal und einem Respirationssignal; 4 schematically that too 1 described generating a 4D data set from a sequence of temporally successively detected 2D data sets in dependence on a heart action signal and a respiration signal;

5 schematisch das zu 1 beschriebene Erzeugen eines 4D-Datensatzes aus einer Folge von zeitlich aufeinander folgend erfasster 3D-Datensätze in Abhängigkeit von einem Respirationssignal; 5 schematically that too 1 described generating a 4D data set from a sequence of sequentially acquired 3D data sets in response to a respiration signal;

6 das Erzeugen eines 4D-Datensatzes in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal; 6 generating a 4D data set in response to a heart action signal;

7 das Erzeugen eines 5D-Datensatzes in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal und einem Respirationssignal; 7 generating a 5D data set in response to a heart action signal and a respiration signal;

8 schematisch das Zuordnen eines 2D-Datensatzes aus einem 4D-Datensatz zu einem Anteil eines 5D-Datensatzes; und 8th schematically associating a 2D dataset from a 4D dataset with a portion of a 5D dataset; and

9 schematisch ein Verfahren zum Zuordnen eines 2D-Datensatzes aus einer Folge von 2D-Datensätzen zu einem Anteil eines 5D-Datensatzes. 9 schematically a method for assigning a 2D data set from a sequence of 2D data sets to a portion of a 5D data set.

1 zeigt eine Anordnung 1 mit einer Bildverarbeitungsvorrichtung 3. Die Bildverarbeitungsvorrichtung 3 weist eine Zuordnungseinheit 5, einen Objekt-Speicher 7, einen Zwischenspeicher 9, einen 2D-Speicher 13 zum Speichern von 2D-Datensätzen, eine Bildverarbeitungseinheit 11, und einen Zeitgeber 15 auf. 1 shows an arrangement 1 with an image processing device 3 , The image processing device 3 has an allocation unit 5 , an object store 7 , a cache 9 , a 2D memory 13 for storing 2D data sets, an image processing unit 11 , and a timer 15 on.

Die Anordnung 1 weist auch eine C-Bogen Röntgenvorrichtung 23 zum Erfassen von Bilddaten mittels Röntgenstrahlung und zum Erzeugen von einer zeitlichen Folge von 2D-Datensätzen.The order 1 also has a C-arm x-ray device 23 for acquiring image data by means of X-radiation and for generating a temporal sequence of 2D data sets.

Die Anordnung 1 weist auch eine Erfassungsvorrichtung 21 zum Erfassen eines Objekts in drei räumlichen Dimensionen auf, welche in diesem Ausführungsbeispiel als Magnet-Resonanz-Tomograph ausgebildet ist.The order 1 also has a detection device 21 for detecting an object in three spatial dimensions, which is formed in this embodiment as a magnetic resonance tomograph.

Die Anordnung 1 umfasst auch Sensoren zum Erfassen von Körpersignalen, nämlich einen EKG-Sensor 16 zum Erfassen eines Herzaktionssignals (EKG = Elektrokardiogramm), einen Respirationssensor 14 zum Erfassen einer Atmungstätigkeit und Erzeugen eines die Atmungstätigkeit repräsentierenden Respirationssignals und einen Bewegungssensor 18 zum Erfassen eines Körperbewegens, insbesondere dem Bewegen eines Objekts.The order 1 also includes sensors for detecting body signals, namely an ECG sensor 16 for detecting a heart action signal (ECG = electrocardiogram), a respiration sensor 14 for detecting a respiratory activity and generating a respiration signal representing the respiratory activity and a motion sensor 18 for detecting a body movement, in particular the movement of an object.

Die Anordnung 1 weist auch eine Bildwiedergabeeinheit 17 mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche 19 auf. Die berührungsempfindliche Oberfläche 19 kann in Abhängigkeit von einem Berühren derselben – beispielsweise durch die Hand eines Benutzers 62 – ein Berührungssignal erzeugen, welches den Ort der Berührung der berührungsempfindlichen Oberfläche 19 – repräsentiert und das Berührungssignal ausgangsseitig ausgeben.The order 1 also has a picture display unit 17 with a touch-sensitive surface 19 on. The touch-sensitive surface 19 may depend on touching it - for example, by a user's hand 62 Generate a touch signal indicating the location of contact of the touch-sensitive surface 19 - Represents and output the touch signal on the output side.

Die Bildverarbeitungsvorrichtung 3 weist einen Eingang 33 für ein 3D-Datensatz-Signal auf, mit welchem die Zuordnungseinheit 5 über eine Verbindungsleitung 39 eingangsseitig verbunden ist. Die Erfassungsvorrichtung 21 zum Erfassen eines Objekts in drei Dimensionen, im Folgenden auch 3D-Erfassungsvorrichtungen genannt, ist ausgangsseitig mit dem Eingang 33 verbunden. Die 3D-Erfassungsvorrichtung 21 kann beispielsweise ein Magnet-Resonanz-Tomograph sein, ein Single-Photon-Emissions-Computer-Tomograph, ein Computer-Tomograph, oder ein Positron-Emissions-Tomograph sein.The image processing device 3 has an entrance 33 for a 3D data record signal with which the allocation unit 5 over a connecting line 39 is connected on the input side. The detection device 21 for detecting an object in three dimensions, also referred to below as 3D detection devices, is on the output side with the input 33 connected. The 3D detection device 21 For example, it may be a magnetic resonance tomograph, a single photon emission computer tomograph, a computer tomograph, or a positron emission tomograph.

Die Zuordnungseinheit 5 ist über einen bidirektionalen Datenbus 33 mit dem Objekt-Speicher 7 verbunden, und über einen bidirektionalen Datenbus 37 mit dem Zwischenspeicher 9 verbunden. Die Zuordnungseinheit 5 ist eingangsseitig über eine Verbindungsleitung 53 mit der berührungsempfindlichen Oberfläche 19 der Bildwiedergabeeinheit 17 verbunden.The allocation unit 5 is via a bidirectional data bus 33 with the object store 7 connected, and via a bidirectional data bus 37 with the cache 9 connected. The allocation unit 5 is on the input side via a connecting line 53 with the touch-sensitive surface 19 the image display unit 17 connected.

Die Zuordnungseinheit 5 ist ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 49 mit einer Bildverarbeitungseinheit 11 verbunden, welche ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 51 mit der Bildwiedergabeeinheit 17 verbunden ist.The allocation unit 5 is on the output side via a connecting line 49 with an image processing unit 11 connected, which output side via a connecting line 51 with the image display unit 17 connected is.

Die Bildwiedergabeeinheit 17 kann beispielsweise durch ein TFT-Display gebildet sein (TFT = Thin Film Transistor).The image playback unit 17 can be formed for example by a TFT display (TFT = Thin Film Transistor).

Die Bildverarbeitungsvorrichtung 3 weist einen Eingang 27 für ein 2D-Datensatz-Signal auf, welcher über eine Verbindungsleitung 47 mit dem 2D-Speicher 13 verbunden ist. Der 2D-Speicher 13 ist ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 45 mit der Zuordnungseinheit 5 verbunden und kann aus einem eingangsseitig empfangenen 2D-Datensatz-Signal zeitlich aufeinander folgende 2D-Datensätze erzeugen und diese aufeinanderfolgenden 2D-Datensätze speichern. Der 2D-Speicher 13 kann die gespeicherten, zeitlich aufeinander folgenden 2D-Datensätze über die Verbindungsleitung 45 ausgangsseitig an die Zuordnungseinheit 5 ausgeben.The image processing device 3 has an entrance 27 for a 2D data set signal, which is via a connection line 47 with the 2D memory 13 connected is. The 2D memory 13 is on the output side via a connecting line 45 with the allocation unit 5 connected and can generate temporally successive 2D data sets from a received on the input side 2D data set signal and store these successive 2D data sets. The 2D memory 13 can store the stored, time-sequential 2D datasets over the connection line 45 out on the output side to the allocation unit 5 output.

Die C-Bogen-Röntgenvorrichtung 23 ist ausgebildet, ein 2D-Datensatz-Signal zu erzeugen, welches wenigstens teilweise eine Aufsicht auf ein Objekt 60, eine Durchsicht durch das Objekt oder einen Schnitt durch das Objekt 60 repräsentiert und dieses ausgangsseitig ausgeben. Dazu ist die C-Bogen-Röntgenvorrichtung ausgangsseitig mit dem Eingang 27 der Bildverarbeitungsvorrichtung 3 verbunden.The C-arm X-ray device 23 is configured to generate a 2D data set signal which at least partially is a top view of an object 60 , a view through the object or a section through the object 60 represents and output this output side. For this purpose, the C-arm X-ray device is the output side with the input 27 the image processing device 3 connected.

Die C-Bogen-Röntgenvorrichtung 23 kann auch ein Kalibriersignal erzeugen, welches einer Erfassungseinstellung, insbeson dere eine Erfassungsrichtung zu einem Objekt 60 und/oder einem Erfassungsabstand zu dem Objekt 60 entspricht.The C-arm X-ray device 23 can also generate a calibration signal which a detection setting, in particular a detection direction to an object 60 and / or a detection distance to the object 60 equivalent.

Die C-Bogen-Röntgenvorrichtung ist ausgangsseitig mit dem Eingang 25 der Bildverarbeitungsvorrichtung 3 verbunden und kann das Kalibriersignal über den Eingang 25, welche über eine Verbindungsleitung 43 mit der Zuordnungseinheit 5 verbunden ist, an die Zuordnungseinheit 5 senden.The C-arm X-ray device is the output side with the input 25 the image processing device 3 connected and can the calibration signal through the input 25 , which via a connecting line 43 with the allocation unit 5 connected to the allocation unit 5 send.

Die Bildverarbeitungsvorrichtung 3 weist einen Eingang 31 für ein Respirationssignal auf, welcher über eine Verbindungsleitung 44 mit der Zuordnungseinheit 5 verbunden ist. Der Eingang 31 ist mit dem Respirationssensor 14 verbunden.The image processing device 3 has an entrance 31 for a respiration signal, which via a connecting line 44 with the allocation unit 5 connected is. The entrance 31 is with the respiration sensor 14 connected.

Die Bildverarbeitungsvorrichtung 3 weist auch einen Eingang 29 für ein EKG-Signal auf, welcher über eine Verbindungsleitung 41 mit der Zuordnungseinheit 5 verbunden ist. Der EKG-Sensor 16 ist ausgangsseitig mit dem Eingang 29 verbunden.The image processing device 3 also has an entrance 29 for an ECG signal, which via a connecting line 41 with the allocation unit 5 connected is. The ECG sensor 16 is the output side with the input 29 connected.

Die Bildverarbeitungsvorrichtung 3 weist einen Eingang 30 für ein beispielsweise eine Körperbewegung repräsentierende Bewegungssignal auf, welche über eine Verbindungsleitung 42 mit der Zuordnungseinheit 5 verbunden ist. Der Bewegungssensor 18 ist ausgangsseitig mit dem Eingang 30 verbunden.The image processing device 3 has an entrance 30 for, for example, a body movement representing motion signal, which via a connecting line 42 with the allocation unit 5 connected is. The motion sensor 18 is the output side with the input 30 connected.

Die Funktionsweise der Anordnung 1 wird nun im Folgenden erläutert:
Die 3D-Erfassungsvorrichtung 21 kann – beispielsweise vor einer Intervention – ein Objekt, insbesondere einen Patienten oder beispielsweise ein Herz eines Patienten, in 3 Dimensionen erfassen und ein 3D-Datensatz-Signal erzeugen, welches das Objekt wenigstens teilweise in 3 Dimensionen repräsentiert.
The operation of the arrangement 1 will now be explained below:
The 3D detection device 21 For example, before an intervention, it can detect an object, in particular a patient or, for example, a patient's heart, in 3 dimensions and generate a 3D data record signal which represents the object at least partially in 3 dimensions.

Das 3D-Datensatz-Signal kann von der 3D-Erfassungsvorrichtung 21 ausgangsseitig ausgegeben werden und über den Eingang 33 und die Verbindungsleitung 39 an die Zuordnungseinheit 5 gesendet werden.The 3D data record signal may be from the 3D acquisition device 21 output on the output side and over the input 33 and the connection line 39 to the allocation unit 5 be sent.

Die Zuordnungseinheit 5 ist ausgebildet, – beispielsweise in Abhängigkeit von einem eingangsseitig über die Verbindungsleitung 53 empfangenen Berührungssignal – über die Verbindungsleitung 39 das 3D-Datensatz-Signal zu empfangen und aus dem 3D-Datensatz-Signal einen 3D-Datensatz zu erzeugen und diesen über den Datenbus 33 an den Objekt-Speicher 7 zu senden und in dem Objekt-Speicher 7 abzuspeichern.The allocation unit 5 is formed, for example, depending on an input side via the connecting line 53 received touch signal - via the connection line 39 to receive the 3D data set signal and to generate a 3D data set from the 3D data set signal and this via the data bus 33 to the object memory 7 to send and in the object store 7 save.

Die Zuordnungsvorrichtung 5 ist ausgebildet, die 3D-Datensätze in Abhängigkeit von einem über den Eingang 31 empfangenen Respirationssignal und/oder in Abhängigkeit von einem über den Eingang 29 empfangenen EKG-Signal zu erzeugen und die so erzeugten 4D-Datensätze oder 5D-Datensätze in dem Objekt-Speicher 7 abzuspeichern.The assignment device 5 is designed to handle the 3D data sets in response to a via the input 31 received respiration signal and / or in response to a via the input 29 to generate the received ECG signal and the 4D data records or 5D data records thus generated in the object memory 7 save.

Die Zuordnungseinheit 5 ist über eine Verbindungsleitung 40 mit dem Zeitgeber 15 verbunden. Die Zuordnungseinheit 5 kann somit den 4D-Datensatz oder den 5D-Datensatz zeitsynchronisiert in Abhängigkeit von zeitabhängigen Signalen, beispielsweise einem Respirationssignal und/oder einem EKG-Signal erzeugen.The allocation unit 5 is via a connection line 40 with the timer 15 connected. The allocation unit 5 can thus generate the 4D data set or the 5D data record in a time-synchronized manner as a function of time-dependent signals, for example a respiration signal and / or an ECG signal.

Vor einer geplanten Intervention kann somit ein Erfassungsergebnis in 3 räumlichen Dimensionen in 1 oder 2 weiteren zeitlichen Dimensionen in dem Objekt-Speicher 7 abgespeichert sein.Thus, before a planned intervention, a detection result in 3 spatial dimensions in 1 or 2 further temporal dimensions can be stored in the object memory 7 be stored.

Durch die C-Bogen-Röntgenvorrichtung 23 kann das Objekt – beispielsweise vor einer geplanten Intervention – erfasst werden und ein beispielsweise eine Aufsicht, Durchsicht oder einen Schnitt durch das Objekt repräsentierendes 2D-Datensatz-Signal erzeugt werden.Through the C-arm X-ray device 23 For example, the object may be detected - for example, prior to a planned intervention - and a 2D data set signal representative of, for example, a view, a view, or a section through the object may be generated.

Aus dem 2D-Datensatz-Signal können jeweils zeitlich aufeinander folgende 2D-Datensätze erzeugt werden und in dem 2D-Speicher 13 vorrätig gehalten werden.Timing successive 2D data sets can be generated from the 2D data set signal and stored in the 2D memory 13 be kept in stock.

Die Zuordnungseinheit 5 kann über die Verbindungsleitung 45 die 2D-Datensätze aus dem 2D-Speicher 13 empfangen und diese über den bidirektionalen Datenbus 37 in dem Zwischenspeicher 9 abspeichern.The allocation unit 5 can over the connecting line 45 the 2D datasets from the 2D memory 13 received and this over the bidirectional data bus 37 in the cache 9 save.

Die Zuordnungseinheit 5 kann – beispielsweise in Abhängigkeit von einem über die Verbindungsleitung 53 empfangenen Berührungssignal – die 2D-Datensätze aus dem Zwischenspeicher 9 auslesen und über die Verbindungsleitung 49 und die Bildverarbeitungseinheit 11 an die Bildwiedergabeeinheit 17 senden.The allocation unit 5 can - for example, depending on one over the connecting line 53 received touch signal - the 2D data sets from the buffer 9 read out and over the connecting line 49 and the image processing unit 11 to the image display unit 17 send.

Ein Benutzer 62 hat dann beispielsweise die Möglichkeit, über die berührungsempfindliche Oberfläche 19 der Bildwiedergabeeinheit 17 einen Bereich eines 2D-Datensatzes, welcher in diesem Ausführungsbeispiel ein Herz 60 repräsentiert auszuwählen, welcher mit einem entsprechendem Anteil des in dem Objekt-Speicher 7 abgespeicherten 5D-Datensatzes fusioniert werden soll.A user 62 then, for example, has the option of using the touch-sensitive surface 19 the image display unit 17 an area a 2D data set, which in this embodiment, a heart 60 represents, which with a corresponding proportion of the object memory 7 stored 5D record should be merged.

Die Zuordnungseinheit 5 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von einem über die Verbindungsleitung 53 empfangenen Berührungssignal einen Teil des 2D-Datensatzes auszuwählen und diesen Teil des 2D-Datensatzes genau einem Anteil des in dem Objekt-Speicher 7 abgespeicherten 5D-Datensatz zuzuordnen und einen in zwei Dimensionen darstellbaren 2D-5D-Datensatz zum fusionierten Darstellen mit dem 2D-Datensatz zu erzeugen.The allocation unit 5 is designed, depending on a via the connecting line 53 received touch signal to select a part of the 2D data set and this part of the 2D data set exactly a portion of the in the object memory 7 Assign stored 5D record and create a displayable in two dimensions 2D 5D record for merged representation with the 2D data set.

Dazu kann die Zuordnungseinheit 5 eine – in dieser Abbildung nicht dargestellten – Korrelationseinheit aufweisen, welche ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem über den Eingang 31 empfangenen Respirationssignal und/oder einem über den Eingang 29 empfangenen EKG-Signal einem entsprechenden Anteil des 5D-Datensatzes zuordnen. Ein Zuordnen kann somit gleichzeitig mit einer in-vivo-Erzeugung von 2D-Datensätzen durch die C-Bogen-Röntgenvorrichtung 23 in Abhängigkeit von einem in-vivo erfassten Respirationssignal und/oder einem in-vivo erfassten Herzaktionssignal erfolgen.For this purpose, the allocation unit 5 a - not shown in this figure - correlation unit, which is formed, depending on a via the input 31 received respiration signal and / or one via the input 29 Assign received ECG signal to a corresponding portion of the 5D record. Allocation may thus occur simultaneously with in vivo generation of 2D data sets by the C-arm X-ray device 23 in response to a respiration signal detected in vivo and / or a cardiac action signal detected in vivo.

Zusätzlich kann die Korrelationseinheit ausgebildet sein, das Zuordnen mittels Kreuzkorrelation, Fourier-Transformation, Konturlinienvergleich oder einer Kombination aus diesen durchzuführen.In addition, can the correlation unit be formed, the assignment by means of cross-correlation, Fourier transformation, Contour line comparison or a combination of these perform.

Die Zuordnungseinheit 5 ist ausgebildet, das Zuordnungsergebnis im Falle einer 2D-4D-Fusion als 2D-4D-Datensatz oder im Falle einer 2D-5D-Fusion das Zuordnungsergebnis als 2D-5D-Datensatz, jeweils zusammen mit dem entsprechenden 2D-Datensatz, in dem Zwischenspeicher 9 abzuspeichern.The allocation unit 5 is formed, the assignment result in the case of a 2D-4D fusion as a 2D-4D data set or in the case of a 2D-5D merger, the assignment result as a 2D-5D data set, respectively together with the corresponding 2D data set in the cache 9 save.

Die Zuordnungseinheit 5 kann ausgebildet sein, in Abhängigkeit von einem über die Verbindungsleitung 53 empfangenen Berührungssignal den zuvor erzeugten, und in dem Zwischenspeicher 9 abgespeicherten 2D-5D-Datensatz auszulesen und zusammen mit dem entsprechenden, für die Zuordnung verwendeten 2D-Datensatz über die Verbindungsleitung 49, die Bildverarbeitungseinheit 11, und die Verbindungsleitung 51 zum gemeinsamen Darstellen an die Bildwiedergabeeinheit 17 zu senden. Auf diese Weise werden die gemeinsam darzustellenden Datensätze, und somit die durch die gemeinsam darzustellenden Datensätze repräsentierten Abbildungen miteinander fusioniert.The allocation unit 5 may be formed, depending on a via the connecting line 53 received touch signal the previously generated, and in the buffer 9 stored 2D-5D data record and together with the corresponding, used for the assignment 2D data set via the connecting line 49 , the image processing unit 11 , and the connection line 51 for sharing with the image display unit 17 to send. In this way, the data sets to be displayed together, and thus the images represented by the data sets to be displayed together, are fused together.

Dadurch kann ein Chirurg während einer Intervention, beispielsweise einen operativen Eingriff, und somit in-vivo erfasste 2D-Objektdaten mit präoperativ erfassten 3D-Objektdaten vergleichen.Thereby a surgeon can while an intervention, such as surgery, and thus captured in-vivo 2D object data with preoperatively acquired 3D object data to compare.

Zusätzlich kann die Zuordnungseinheit 5 ausgebildet sein, 2D-Datensätze über die Verbindungsleitung 45 in Abhängigkeit von einem über die Verbindungsleitung 43 empfangenen Kalibriersignal in dem Zwischenspeicher 9 abzuspeichern. Auf diese Weise können vorteilhaft vor einer Intervention erfasste 2D-Datensätze mit jeweils verschiedenen Erfassungseinstellungen der C-Bogen-Röntgenvorrichtung 23 in dem Zwischenspeicher 9 abgespeichert werden. Die Zuordnungseinheit 5 kann ausgebildet sein, zu den in Abhängigkeit von dem über die Verbindungsleitung 43 empfangenen Kalibriersignal erzeugten 2D-Datensätzen und den in dem Objekt-Speicher 7 abgespeicherten 5D-Datensatz auf die vorab beschriebene Weise entsprechende Zuordnungsergebnisse in Form von 2D-4D-Datensätzen (im Falle eines Zuordnens in Abhängigkeit eines zeitabhängigen Körpersignals) oder 2D-5D-Datensätzen (im Falle eines Zuordnens in Abhängigkeit von zwei zeitabhängigen Körpersignalen) zu erzeugen, welche jeweils verschiedenen Erfassungseinstellungen der C-Bogen-Röntgenvorrichtung 23 entsprechen.In addition, the allocation unit 5 be formed, 2D datasets on the connection line 45 depending on one over the connecting line 43 received calibration signal in the buffer 9 save. In this way, advantageously acquired before an intervention 2D data sets each having different detection settings of the C-arm X-ray device 23 in the cache 9 be stored. The allocation unit 5 may be formed, depending on the over the connecting line 43 received calibration signal generated 2D data sets and in the object memory 7 stored 5D data record in the manner described above corresponding assignment results in the form of 2D-4D data sets (in the case of assignment depending on a time-dependent body signal) or 2D-5D data sets (in the case of an assignment depending on two time-dependent body signals) to produce , which respectively different detection settings of the C-arm X-ray device 23 correspond.

Unabhängig von einer zuvor beschriebenen in-vivo-Zuordnung in Abhängigkeit von einem in-vivo erfassten Respirationssignal und/oder in Abhängigkeit von einem in-vivo erfassten Herzaktionssignal kann die Zuordnungseinheit 5 ausgebildet sein, eingangsseitig empfangene 2D-Datensätze in Abhängigkeit von einem eingangsseitig empfangenen Körpersignal, insbesondere einem Herzaktionssignal oder einem Respirationssignal, zeitlich aufeinander folgend zu erfassen und das Erfassungsergebnis als 4D-Datensatz in dem Zwischenspeicher 9 abzuspeichern.Regardless of an in vivo assignment described above in dependence on a respiration signal detected in vivo and / or in dependence on a heart action signal detected in vivo, the allocation unit 5 be formed on the input side received 2D data sets in response to a body signal received on the input side, in particular a heart action signal or a respiration signal to capture sequentially in time and the detection result as a 4D record in the buffer 9 save.

Alternativ dazu kann die Zuordnungseinheit 5 ausgebildet sein, zeitlich aufeinander folgende 2D-Datensätze in Abhängigkeit von 2 Körpersignalen, insbesondere einem Respirationssignal und einem Herzaktionssignal, zu erfassen und das Erfassungsergebnis als 4D-Datensatz in dem Zwischenspeicher 9 abzuspeichern.Alternatively, the allocation unit 5 be formed to record temporally successive 2D data sets in response to 2 body signals, in particular a respiration signal and a heart action signal, and the detection result as a 4D record in the cache 9 save.

Die in dem Zwischenspeicher 9 abgespeicherten Datensätze können für eine spätere Fusion mit dem in dem Objekt-Speicher 7 abgespeicherten 5D-Datensatz verwendet werden.The ones in the cache 9 Saved records may be merged with the one in the object store for later merging 7 stored 5D record can be used.

Für eine solche Fusion ist ein in-vivo Erfassen eines Respirationssignals und/oder eines Herzaktionssignals nicht mehr erforderlich, da die Respirations-Information bzw. die Her zaktions-Information bereits in dem auf die vorbeschriebene Weise erzeugten 3D-Datensatz bzw. 4D-Datensatz enthalten ist.For such Fusion is an in vivo detection of a respiration signal and / or a heart action signal is no longer required because the respiration information or the her zaktions information already in the on the above Way generated 3D record or 4D record is included.

Wenn die Erfassungseinstellung der C-Bogen-Röntgenvorrichtung 23 während einer Intervention verändert wird, kann die C-Bogen-Röntgenvorrichtung 23 ein entsprechend der Änderung geändertes Kalibriersignal an dem Eingang 25 der Bildverarbeitungsvorrichtung bereitstellen. Die Zuordnungseinheit 5 kann ausgebildet sein, eine Änderung des Kalibriersignals, welche einer Änderung der Erfassungseinstellung der C-Bogen-Röntgenvorrichtung 23 entspricht, zu erfassen und ein erneutes Zuordnen eingangsseitig empfangener 2D-Datensätze mit einem in dem Objekt-Speicher 7 abgespeicherten 5D-Datensatz in der vorgeschriebenen Weise durchzuführen.When the detection setting of the C-arm X-ray device 23 During an intervention, the C-arm X-ray may be used direction 23 a modified according to the change calibration signal at the input 25 provide the image processing device. The allocation unit 5 may be formed, a change of the calibration signal, which a change in the detection setting of the C-arm X-ray device 23 corresponds to detecting and reassigning on the input side received 2D data records with one in the object memory 7 stored 5D record in the prescribed manner.

Die Zuordnungseinheit 5 kann ausgebildet sein, in Abhängigkeit eines über den Eingang 30 empfangenen Bewegungssignals ein zuvor beschriebenes Zuordnen durchzuführen. Auf diese Weise kann vorteilhaft ein Bewegen eines Patienten erfasst werden. Der Bewegungssensor 18 kann wenigstens einen Beschleunigungsaufnehmer enthalten, vorteilhaft enthält der Bewegungssensor einen 3-axialen Beschleunigungssensor.The allocation unit 5 may be formed depending on a via the input 30 received motion signal to perform a previously described assignments. In this way, moving a patient can advantageously be detected. The motion sensor 18 can contain at least one accelerometer, advantageously the motion sensor includes a 3-axial acceleration sensor.

2 zeigt einen 2D-Datensatz 100, welcher in diesem Ausführungsbeispiel eine Abbildung eines Herzgefäßes repräsentiert. 2 shows a 2D dataset 100 which in this embodiment represents an image of a cardiac vessel.

Das in 2 dargestellte Diagramm 150 zeigt eine Herzaktionssignalkurve 110, welche ein in Abhängigkeit von der Zeit erfasstes Herzaktionssignal repräsentiert. Das Diagramm 150 weist eine Zeitachse 114 und eine Signalamplitudeachse 112 auf. Beispielhaft dargestellt ist der Herzsignalamplitudenwert 116 zum Zeitpunkt th1, der Herzsignalamplitudenwert 118 zum Zeitpunkt th2 und der Herzsignalamplitudewert 120 zum Zeitpunkt thn.This in 2 illustrated diagram 150 shows a heart action signal curve 110 which represents a heart action signal detected as a function of time. The diagram 150 has a timeline 114 and a signal amplitude axis 112 on. Illustrated by way of example is the heart signal amplitude value 116 at time th1, the cardiac signal amplitude value 118 at time th2 and the Herzsignalamplitudewert 120 at the time thn.

Ein 2D-Datensatz 100h1 entspricht dem Herzsignalamplitudenwert 116 und ist zum Zeitpunkt th1 erfasst worden. Der 2D- Datensatz 100h2 entspricht dem Herzsignalamplitudenwert 118 und ist zum Zeitpunkt th2 erfasst worden. Der 2D-Datensatz 100hn entspricht dem Herzsignalamplitudenwert 120 und ist zum Zeitpunkt thn erfasst worden. Die 2D-Datensätze 100h1, 100h2 und 100hn bilden zusammen eine Folge von 2D-Datensätzen, welche zeitlich aufeinander folgend erfasst sind und beispielsweise von der in 1 dargestellten C-Bogen-Röntgenvorrichtung 23 erzeugt worden sind. Die Folge von 2D-Datensätzen kann in dem 2D-Speicher 13 gespeichert sein.A 2D dataset 100h1 corresponds to the cardiac signal amplitude value 116 and has been detected at time th1. The 2D dataset 100h2 corresponds to the cardiac signal amplitude value 118 and has been detected at time th2. The 2D dataset 100HN corresponds to the cardiac signal amplitude value 120 and has been recorded at time thn. The 2D datasets 100h1 . 100h2 and 100HN together form a sequence of 2D datasets, which are recorded in chronological succession and, for example, from the in 1 illustrated C-arm X-ray device 23 have been generated. The sequence of 2D datasets can be in the 2D memory 13 be saved.

Der 2D-Datensatz 100 wird somit durch eine Erfassung in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal um eine weitere zeitliche Dimension erweitert. Die Folge von 2D-Datensätzen 100h1, 100h2 und 100hn bilden somit zusammen einen 3D-Datensatz.The 2D dataset 100 is thus extended by a detection in response to a heart action signal by a further temporal dimension. The sequence of 2D datasets 100h1 . 100h2 and 100HN together form a 3D dataset.

3 zeigt den 2D-Datensatz 100, welche in Abhängigkeit von einem Respirationssignal erfasst worden ist. 3 shows the 2D dataset 100 , which has been detected in response to a respiration signal.

Das Diagramm 152 zeigt eine Respirationssignalkurve 140, welche ein in Abhängigkeit von der Zeit erfasstes Respirationssignal repräsentiert.The diagram 152 shows a respiration signal curve 140 which represents a respiration signal detected as a function of time.

Das Diagramm 152 weist eine Zeitachse 124 und eine Signalamplitudenachse 122 auf. Beispielhaft dargestellt ist der Respirationssignalamplitudenwert 126 zum Zeitpunkt ta1, der Respirationssignalamplitudenwert 128 zum Zeitpunkt ta2 und der Respirationssignalamplitudenwert 130 zum Zeitpunkt tam.The diagram 152 has a timeline 124 and a signal amplitude axis 122 on. The respiration signal amplitude value is shown as an example 126 at time ta1, the respiration signal amplitude value 128 at time ta2 and the respiration signal amplitude value 130 at the time tam.

Durch eine Erfassung von 2D-Datensätzen in Abhängigkeit von einem Respirationssignal wird eine Folge von 2D-Datensätzen gebildet, welche die 2D-Datensätze 100a1, 100a2 und den 2D-Datensatz 100am umfasst. Der 2D-Datensatz 100a1 entspricht dem Respirationssignalamplitudenwert 126 zum Zeitpunkt ta1. Der 2D-Datensatz 100a2 entspricht dem Respirationssignalamplitudenwert 128 zum Zeitpunkt ta2 und der 2D-Datensatz 100am entspricht dem Respirationssignalamplitudenwert 130 zum Zeitpunkt tam.By capturing 2D datasets in response to a respiration signal, a sequence of 2D datasets is formed, representing the 2D datasets 100a1 . 100a2 and the 2D dataset 100am includes. The 2D dataset 100a1 corresponds to the respiration signal amplitude value 126 at time ta1. The 2D dataset 100a2 corresponds to the respiration signal amplitude value 128 at time ta2 and the 2D dataset 100am corresponds to the respiration signal amplitude value 130 at the time tam.

Durch die Erfassung des 2D-Datensatzes 100 in Abhängigkeit von einem Respirationssignal ist dieser um eine weitere zeitliche Dimension erweitert worden. Die in Abhängigkeit von einen Respirationssignal gebildete Folge von 2D-Datensätzen bildet somit einen 3D-Datensatz. Der 3D-Datensatz kann beispielsweise in der in 1 gezeigten Anordnung 1 in dem Zwischenspeicher 9 vorrätig gehalten werden.By capturing the 2D dataset 100 depending on a respiration signal, this has been extended by a further time dimension. The sequence of 2D data records formed as a function of a respiration signal thus forms a 3D data record. The 3D dataset can be found in the in 1 shown arrangement 1 in the cache 9 be kept in stock.

4 zeigt eine Erfassung eines 2D-Datensatzes 100 in Abhängigkeit von einem Respirationssignal und in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal. Das so gebildete Erfassungsergebnis ist ein 4D-Datensatz 140. 4 zeigt auch das in 2 beschriebene Diagramm 150 und das in 3 beschriebene Diagramm 152. 4 shows a detection of a 2D data set 100 in response to a respiration signal and in response to a heart action signal. The detection result thus formed is a 4D data set 140 , 4 also shows that in 2 described diagram 150 and that in 3 described diagram 152 ,

Der 4D-Datensatz 140 weist 2D-Datensätze auf, welche in einer zeitlichen Dimension 142 in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal und in einer weiteren zeitlichen Dimension 144 in Abhängigkeit von einem Respirationssignal erfasst worden sind.The 4D record 140 has 2D datasets, which are in a temporal dimension 142 in response to a heart action signal and in a further temporal dimension 144 have been detected in response to a respiration signal.

Die zeitliche Dimension 144 ist durch die Zeitpunkte th1, th2 und thn entsprechend dem Diagramm 150 gebildet. Die zeitliche Dimension 142 ist durch die Zeitpunkte ta1, ta2 und tam entsprechend dem Diagramm 152 in Abhängigkeit von einem Respirationssignal gebildet.The temporal dimension 144 is by the times th1, th2 and thn according to the diagram 150 educated. The temporal dimension 142 is by the times ta1, ta2 and tam according to the diagram 152 formed as a function of a respiration signal.

Der 4D-Datensatz 140 kann in dem in 1 dargestellten Zwischenspeicher 9 abgespeichert sein.The 4D record 140 can in the in 1 illustrated cache 9 be stored.

5 zeigt schematisch das Erfassen eines 2D-Datensatzes 200 in Abhängigkeit von einem Respirationssignal. Durch das Erfassen eines 3D-Datensatzes in Abhängigkeit von einem Respirationssignal kann eine Folge von 3D-Datensätzen gebildet werden, welche zusammen einen 4D-Datensatz bilden. 5 schematically shows the detection of a 2D data set 200 depending on a Re spiration signal. By capturing a 3D data set as a function of a respiration signal, a sequence of 3D data sets can be formed, which together form a 4D data record.

Der 3D-Datensatz 200 kann beispielsweise durch die in 1 dargestellte 3D-Erfassungsvorrichtung 21 erfasst sein.The 3D record 200 For example, by the in 1 illustrated 3D detection device 21 be captured.

Die durch eine Erfassung in Abhängigkeit von einem Respirationssignal gebildete Folge von 3D-Datensätzen umfasst in diesem Ausführungsbeispiel die 3D-Datensätze 200a1, 200a2, und den 3D-Datensatz 200am. Der 3D-Datensatz 200a1 entspricht dem Respirationssignalamplitudenwert 126 und ist zum Zeitpunkt ta1 gebildet. Der 3D-Datensatz 200a2 entspricht dem Respirationssignalamplitudenwert 128 und ist zum Zeitpunkt ta2 gebildet. Der 3D-Datensatz 200am ist zum Zeitpunkt tam gebildet und entspricht dem Respirationssignalamplitudenwert 130.The sequence of 3D data records formed by detection as a function of a respiration signal comprises the 3D data records in this exemplary embodiment 200a1 . 200a2 , and the 3D record 200am , The 3D record 200a1 corresponds to the respiration signal amplitude value 126 and is formed at time ta1. The 3D record 200a2 corresponds to the respiration signal amplitude value 128 and is formed at time ta2. The 3D record 200am is formed at the time tam and corresponds to the respiration signal amplitude value 130 ,

5 zeigt auch das Diagramm 152, welches bereits in 3 beschrieben ist. 5 also shows the diagram 152 which is already in 3 is described.

6 zeigt einen 3D-Datensatz 200, welcher in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal erfasst wird und somit eine Folge von 3D-Datensätzen erzeugt wird. Die Folge von 3D-Datensätzen bildet zusammen einen 4D-Datensatz. 6 shows a 3D dataset 200 which is detected in response to a heart action signal and thus generates a sequence of 3D data sets. The sequence of 3D datasets together form a 4D dataset.

Dargestellt ist auch das bereits in 2 und in 4 beschriebene Diagramm 150. Der 4D-Datensatz umfasst in diesem Ausführungsbeispiel den 3D-Datensatz 200h1, 200h2 und 200hn. Der 3D-Datensatz 200h1 entspricht dem Herzsignalamplitudenwert 116 und ist zum Zeitpunkt th1 gebildet. Der 3D-Datensatz 200a2 entspricht dem Herzsignalamplitudenwert 118 und ist zum Zeitpunkt th2 gebildet. Der 3D-Datensatz 200hn entspricht dem Herzsignalamplitudenwert 120 und ist zum Zeitpunkt thn gebildet.This is already shown in 2 and in 4 described diagram 150 , The 4D data set comprises the 3D data record in this exemplary embodiment 200h1 . 200h2 and 200hn , The 3D record 200h1 corresponds to the cardiac signal amplitude value 116 and is formed at time th1. The 3D record 200a2 corresponds to the cardiac signal amplitude value 118 and is formed at time th2. The 3D record 200hn corresponds to the cardiac signal amplitude value 120 and is formed at the time thn.

7 zeigt das Erfassen eines 3D-Datensatzes 200 in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal und in Abhängigkeit von einem Respirationssignal. Durch das Erfassen in Abhängigkeit von 2 zeitabhängigen Signalen, nämlich einem Herzaktionssignal und einem Respirationssignal, ist ein 5D-Datensatz 136 gebildet. Eine zeitliche Dimension 132 des 5D-Datensatzes 136 weist die Zeitpunkte th1, th2 und thn auf. Die zeitliche Di mension 134 weist die Zeitpunkte ta1, ta2 und tam auf, und repräsentiert den zeitlichen Verlauf eines Respirationssignals. 7 zeigt auch das bereits in 2 beschriebene Diagramm 150 und das in 3 beschriebene Diagramm 152. 7 shows the capture of a 3D data set 200 in response to a heart action signal and in response to a respiration signal. By detecting in response to 2 time-dependent signals, namely a heart action signal and a respiration signal, is a 5D record 136 educated. A temporal dimension 132 of the 5D record 136 has the times th1, th2 and thn. The time dimension 134 has the times ta1, ta2 and tam, and represents the time course of a respiration signal. 7 also shows that already in 2 described diagram 150 and that in 3 described diagram 152 ,

8 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein Zuordnen des in 4 dargestellten 4D-Datensatzes 140 zu dem in 7 dargestellten 5D-Datensatz 136. 8th schematically shows an embodiment for assigning the in 4 represented 4D data set 140 to the in 7 illustrated 5D record 136 ,

Das Zuordnen kann beispielsweise durch die in 1 beschriebene Zuordnungseinheit 5 erfolgen. Die Pfeile 160, 162 und 164 zeigen jeweils das Zuordnen eines 2D-Datensatzes aus dem 4D-Datensatz 140 zu einem 3D-Datensatz aus dem 5D-Datensatz 136. Die durch die Pfeile 160, 162 und 164 gekennzeichneten 3D-Datensätze aus dem 5D-Datensatz 136 entsprechen somit dem entsprechenden zugeordneten Anteil des 5D-Datensatzes 136. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Datensätze 140 und 136 jeweils unabhängig von einem Herzaktionssignal erzeugt worden.The assignment can be made, for example, by the in 1 described allocation unit 5 respectively. The arrows 160 . 162 and 164 each show the assignment of a 2D dataset from the 4D dataset 140 to a 3D dataset from the 5D dataset 136 , The by the arrows 160 . 162 and 164 labeled 3D records from the 5D record 136 thus correspond to the corresponding assigned portion of the 5D record 136 , In this embodiment, the records are 140 and 136 each independently generated by a heart action signal.

Der 4D-Datensatz 140 und der 5D-Datensatz 136 können vorteilhaft jeweils als Look-Up-Tabelle angespeichert sein.The 4D record 140 and the 5D record 136 can advantageously be stored in each case as a look-up table.

In diesem Ausführungsbeispiel repräsentieren die Datensätze 136 und 140 jeweils eine Matrix aus Bilddatensätzen. Im Falle eines von Herzaktionssignal und Respirationssignal abhängig erzeugter Datensätze 136 und 140 entsprechen Matrixindizes der Datensätze jeweils zueinander, beispielsweise entspricht dann der 2D-Datensatz a1-h1 der Matrix des 4D-Datensatzes 140 dem 3D-Datensatz a1-h1 der Matrix des 5D-Datensatzes 136.In this embodiment, the data sets represent 136 and 140 each a matrix of image data sets. In case of heart rate signal and respiration signal dependent generated data sets 136 and 140 matrix indices of the data sets correspond to one another, for example, then the 2D data set a1-h1 corresponds to the matrix of the 4D data record 140 the 3D data set a1-h1 of the matrix of the 5D data record 136 ,

Ein Zuordnen kann durch die in 1 dargestellte Zuordnungseinheit 5 in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal und einem Respirationssignal erfolgen, oder alternativ dazu – unabhängig von einem Herzaktionssignal und einem Respirationssignal – anhand eines Ähnlichkeitsparameters erfolgen. Ein Ähnlichkeitsparameter kann durch ortsabhängigen Konturlinienvergleich, durch Kreuzkorrelation oder durch ein vergleichba res Ähnlichkeitsmaß erfolgen. Beispielsweise kann ein Ähnlichkeitsparameter auch durch Interpolation oder durch Warping gebildet sein.An assignment can be made by the in 1 shown allocation unit 5 in response to a heart action signal and a respiration signal, or alternatively - independently of a heart action signal and a respiration signal - based on a similarity parameter. A similarity parameter can be achieved by location-dependent contour line comparison, by cross-correlation or by a comparable similarity measure. For example, a similarity parameter may also be formed by interpolation or by warping.

9 zeigt schematisch ein Verfahren zum Zuordnen eines 2D-Datensatzes zu einem Anteil eines 5D-Datensatzes. 9 schematically shows a method for assigning a 2D dataset to a portion of a 5D dataset.

In einem Verfahrensteil 250 kann beispielsweise vor einer Intervention eine Folge von 2D-Datensätzen in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal und in Abhängigkeit von einem Respirationssignal erfasst werden. Die Erfassung der 2D-Datensätze kann durch beispielsweise durch eine in 1 dargestellte C-Bogen-Röntgenanlage 23 erfolgen.In a process section 250 For example, before an intervention, a sequence of 2D data sets can be detected as a function of a heart action signal and as a function of a respiration signal. The acquisition of the 2D data sets can be done by, for example, an in 1 illustrated C-arm X-ray system 23 respectively.

Als nächster Schritt wird jedem 2D-Datensatz ein entsprechender 3D-Datensatz aus einem 5D-Datensatz zugeordnet. Als nächster Schritt erfolgt das Abspeichern des Zuordnungsergebnisses als aktuelle 2D-3D-Registrierung. Die 2D-3D-Registrierung kann beispielsweise in den in 1 dargestellten Zwischenspeicher 9 vorrätig gehalten werden.As a next step, each 2D data record is assigned a corresponding 3D data record from a 5D data record. The next step is to save the assignment result as the current 2D-3D registration. The 2D 3D registry For example, in the in 1 illustrated cache 9 be kept in stock.

In einem weiteren Schritt 252 kann die so erzeugte 2D-3D-Registrierung in einem weiteren Verfahrensteil 254 zur Verfügung stehen.In a further step 252 can the 2D-3D-registration thus generated in another part of the process 254 be available.

In dem weiteren Verfahrensteil 254 können während einer Intervention die folgenden Verfahrensschritte erfolgen:

  • – Erfassen wenigstens eines 2D-Datensatzes in Abhängigkeit eines Herzaktionssignals und/oder eines Respirationssignals (beispielsweise durch die in 1 dargestellte C-Bogen-Röntgenanlage 23 in Verbindung mit der Zuordnungseinheit 5);
  • – Zuordnen eines entsprechenden Anteils aus einem 5D-Datensatz (beispielsweise einem 5D-Datensatz 136, dargestellt in 7);
  • – Gemeinsames Darstellen des 2D-Datensatzes mit dem entsprechenden 3D-Datensatz aus dem 5D-Datensatz, insbesondere unter Verwendung der im Verfahrensteil 250 erzeugten 2D-3D-Registrierung.
In the further part of the process 254 During an intervention, the following procedural steps can take place:
  • - Detecting at least one 2D data set in response to a heart action signal and / or a respiration signal (for example by the in 1 illustrated C-arm X-ray system 23 in connection with the allocation unit 5 );
  • - Assign a corresponding portion from a 5D record (for example, a 5D record 136 represented in 7 );
  • - Joint representation of the 2D data set with the corresponding 3D data set from the 5D data set, in particular using the in the process part 250 generated 2D 3D registration.

In einem Verfahrensschritt 256 können während einer Intervention weitere 2D-Datensätze, beispielsweise über die in 1 dargestellte C-Bogen-Röntgenanlage 23 erfasst werden und erneut über die Zuordnungseinheit 5 einem entsprechenden Anteil eines abgespeicherten 5D-Datensatzes zugeordnet werden.In one process step 256 During an intervention, additional 2D datasets, such as those in the 1 illustrated C-arm X-ray system 23 be captured and again through the allocation unit 5 be associated with a corresponding proportion of a stored 5D data record.

Der Verfahrensteil 260 kann in Abhängigkeit von einem Ereignis 262 und/oder in Abhängigkeit von einem Ereignis 264 erfolgen. Das Ereignis 262 kann eine Patientenbewegung innerhalb einer Intervention sein, das Ereignis 264 kann eine Veränderung der Erfassungseinstellung der C-Bogen-Röntgenanlage 23 aus 1 sein, wobei die Veränderung der Einstellung durch Einsenden eines geänderten Kalibriersignals an den Eingang 25 aus 1 erfolgen kann.The process part 260 can depend on an event 262 and / or depending on an event 264 respectively. The event 262 can be a patient movement within an intervention, the event 264 may be a change in the detection setting of the C-arm X-ray system 23 out 1 be, wherein the change in the setting by sending a changed calibration signal to the input 25 out 1 can be done.

Der Verfahrensteil 260 kann somit die folgenden Verfahrensschritte umfassen:

  • – Erfassen eines 2D-Datensatzes oder einer Folge von 2D-Datensätzen in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal, einem Respirationssignal, einem Bewegungssignal, oder einem Kalibriersignal;
  • – Zuordnen eines entsprechenden 3D-Datensatzes aus einem abgespeicherten 5D-Datensatz;
  • – Erzeugen eines Zuordnungsergebnisses aus dem 2D-Datensatz und dem entsprechenden 3D-Datensatz;
  • – Abspeichern des Zuordnungsergebnisses als 2D-3D-Registrierung.
The process part 260 can thus comprise the following process steps:
  • Detecting a 2D data set or a sequence of 2D data sets in response to a heart action signal, a respiration signal, a motion signal, or a calibration signal;
  • Assigning a corresponding 3D data record from a stored 5D data record;
  • Generating an assignment result from the 2D data set and the corresponding 3D data set;
  • - Save the assignment result as 2D-3D-registration.

Während einer Intervention kann beispielsweise in einem Verfahrensschritt 272 das im Verfahrensteil 260 dargestellte Verfahren in Abhängigkeit eines Bewegungssignals 262 und/oder in Abhängigkeit eines Kalibriersignals 264 gleichzeitig mit einem in dem Verfahrensteil 254 beschriebenen Verfahren während einer Intervention erfolgen.During an intervention, for example, in one step 272 that in the process section 260 illustrated method in response to a motion signal 262 and / or in response to a calibration signal 264 simultaneously with one in the process part 254 described during an intervention.

Der Verfahrensteil 260 kann beispielsweise durch einen eigenen Prozessor im Hintergrund erfolgen. Alternativ dazu kann der Verfahrensteil 254 und der Verfahrensteil 260 auf einem gemeinsamen Prozessor erfolgen, wobei der Verfahrensteil 260 mit einer niedrigeren Priorität erfolgt als der Verfahrensteil 254.The process part 260 can be done for example by its own processor in the background. Alternatively, the process part 254 and the process part 260 take place on a common processor, wherein the method part 260 with a lower priority than the procedure part 254 ,

In einem Verfahrensschritt 258 kann das in dem Verfahrensteil 260 erzeugte 2D-3D-Zuordnungsergebnis als aktuelle 2D-3D-Registrierung in dem Verfahrensteil 254 zur Verfügung stehen.In one process step 258 This can be done in the process section 260 generated 2D-3D assignment result as current 2D-3D registration in the process part 254 be available.

Unabhängig von dem zuvor dargestellten Verfahren kann ein Verfahrensteil 250 ein Erfassen einer Folge von 2D-Datensätzen unabhängig von einem Herzaktionssignal und unabhängig von einem Respirationssignal erfolgen. Eine solche Folge von 2D-Datensätzen kann beispielsweise während einer vorbestimmten Zeitdauer erzeugt werden, welche wenigstens eine vollständige Atmungsperiode und/oder eine vollständige Herzschlagperiode einschließt. Dadurch sind zwar Bewegungen bzw. elastische Verformungen eines durch den 2D-Datensatz repräsentierten Objekts erfasst, aber es existiert keine Zuordnung jedes einzelnen Erfassungsergebnisses zu einem Zeitpunkt einer Herztätigkeit oder einem Zeitpunkt innerhalb einer Respirationstätigkeit. Ein Zuordnen eines 2D-Datensatzes zu einem 3D-Datensatz aus einem 5D-Datensatz erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel anhand eines Ähnlichkeitsparameters.Regardless of the method described above, a method part 250 detecting a sequence of 2D data sets independently of a heart action signal and independent of a respiration signal. Such a sequence of 2D data sets may be generated, for example, during a predetermined period of time including at least one complete respiratory period and / or one complete heartbeat period. As a result, although movements or elastic deformations of an object represented by the 2D data set are detected, there is no association of each individual detection result with a time of a cardiac activity or a time within a respiratory activity. An assignment of a 2D data record to a 3D data record from a 5D data record takes place in this exemplary embodiment on the basis of a similarity parameter.

Ein Zuordnen in dem Verfahrensteil 254 erfolgt in diesem Falle ebenfalls unabhängig von einem Herzaktionssignal und unabhängig von einem Respirationssignal, ein Zuordnen erfolgt auch hier durch einen Ähnlichkeitsparameter.An assignment in the process part 254 takes place in this case also independent of a heart action signal and independent of a respiration signal, an assignment is also made here by a similarity parameter.

In dem Verfahrensteil 260 erfolgt in dieser Ausführungsvariante das Erfassen eines 2D-Datensatzes in Abhängigkeit von einem Ereignis, in diesem Ausführungsbeispiel von Bewegungssignal 262 und/oder in Abhängigkeit von einem Kalibriersignal 264, und unabhängig von einem Herzaktionssignal und einem Re spirationssignal. Ein Zuordnen des 2D-Datensatzes zu einem Anteil des 5D-Datensatzes erfolgt in dem Verfahrensteil 260 dieser Ausführungsvariante anhand eines Ähnlichkeitsparameters.In the process section 260 in this embodiment, the detection of a 2D data set in response to an event, in this embodiment of motion signal 262 and / or in response to a calibration signal 264 , and irrespective of a heart action signal and a re-breathing signal. The 2D data record is assigned to a portion of the 5D data record in the method section 260 this embodiment variant based on a similarity parameter.

Claims (15)

Bildverarbeitungsvorrichtung (3) zum Zuordnen eines 2D-Datensatzes zu einem Anteil aus einem ND-Datensatz (140), wobei der ND-Datensatz (136) ein Ergebnis eines Erfassens eines Objekts (60) in wenigstens drei Dimensionen ist und das Objekt (60) wenigstens teilweise in wenigstens drei Dimensionen repräsentiert, und der 2D-Datensatz ein Ergebnis eines Erfassens des Objekts (60) in zwei Dimensionen ist, welcher das Objekt (60) wenigstens teilweise, insbesondere eine Aufsicht auf das Objekt (60), eine Durchsicht durch das Objekt oder einen Schnitt durch das Objekt repräsentiert, wobei die Bildverarbeitungsvorrichtung (3) einen Objekt-Speicher (7) für den ND-Datensatz (136) und eine Zuordnungseinheit (5) aufweist und die Zuordnungseinheit (5) mit dem Objekt-Speicher (7) verbunden und ausgebildet ist, einen eingangsseitig empfangenen 2D-Datensatz (100), insbesondere aus einer Folge zeitabhängig aufeinanderfolgend erfasster 2D-Datensätze (100a1, 100a2, 100an), einem Anteil des ND-Datensatzes (136) zuzuordnen und einen 2D-ND-Datensatz zu erzeugen, welcher den zugeordneten Anteil des ND-Datensatzes (136) insbesondere in einer Darstellung in zwei Dimensionen repräsentiert und den 2D-ND-Datensatz ausgangsseitig auszugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnungseinheit (5) ausgebildet ist, den eingangsseitig empfangenen 2D-Datensatz in Abhängigkeit von einem eingangsseitig empfangenen, eine Herzaktion repräsentierenden Herzaktionssignal und/oder einem eine Atmungstätigkeit repräsentierenden Respirationssignal dem entsprechenden Anteil des ND-Datensatzes zuzuordnen.Image processing device ( 3 ) for assigning a 2D dataset to a portion of ei an ND record ( 140 ), where the ND record ( 136 ) a result of detecting an object ( 60 ) is in at least three dimensions and the object ( 60 ) is at least partially represented in at least three dimensions, and the 2D data set is a result of detecting the object ( 60 ) in two dimensions, which the object ( 60 ) at least partially, in particular a plan view of the object ( 60 ), a view through the object or a section through the object, wherein the image processing device ( 3 ) an object memory ( 7 ) for the ND record ( 136 ) and an allocation unit ( 5 ) and the allocation unit ( 5 ) with the object memory ( 7 ) is connected and formed, a received on the input side 2D data set ( 100 ), in particular from a sequence of time-dependent consecutively acquired 2D data sets ( 100a1 . 100a2 . 100an ), a portion of the ND dataset ( 136 ) and to generate a 2D ND record, which determines the assigned portion of the ND record ( 136 ) in particular represented in a representation in two dimensions and to output the 2D ND data record on the output side, characterized in that the allocation unit ( 5 ) is configured to assign the 2D data set received on the input side to the corresponding portion of the ND data set as a function of a heart action signal received on the input side, representing a heart action, and / or a respiration signal representing a respiration activity. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungsvorrichtung einen Respirationssensor (14) aufweist, wobei der Respirationssensor ausgebildet ist, eine thorakale Impedanz zu erfassen und ein die thoraka- le Impedanz repräsentierendes Thorax-Impedanzsignal zu erzeugen.Image processing device according to one of the preceding claims, characterized in that the image processing device is a respiration sensor ( 14 ), wherein the respiration sensor is configured to detect a thoracic impedance and to generate a thoracic impedance signal representing the thoracic impedance. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Respirationssensor (14) eine mit den Elektroden zu verbindende Stromquelle aufweist, wobei die Stromquelle ausgebildet ist, zeitlich aufeinanderfolgende Wechselströme mit jeweils voneinander verschiedenen Frequenzen, insbesondere im Bereich von 500 Hertz bis zu 100 Tausend Hertz zu erzeugen.Image processing device according to claim 2, characterized in that the respiration sensor ( 14 ) has a current source to be connected to the electrodes, wherein the current source is adapted to generate temporally successive alternating currents each having different frequencies, in particular in the range of 500 hertz up to 100 thousand hertz. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungsvorrichtung einen EKG-Sensor (16) aufweist, welcher ausgebildet ist, ein Herzaktionssignal zu erfassen und ein dem Herzaktionssignal entsprechendes EKG-Signal zu erzeugen.Image processing device according to one of the preceding claims, characterized in that the image processing device comprises an ECG sensor ( 16 ) configured to detect a heart action signal and generate an ECG signal corresponding to the heart action signal. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungsvorrichtung einen Respirationssensor (14) aufweist, welcher ausgebildet ist, ein eine Atmungstätigkeit repräsentierendes Respirationssignal in Abhängigkeit von einem eine Herzaktion repräsentierenden Herzaktionssignal zu erzeugen.Image processing device according to claim 1 or 4, characterized in that the image processing device comprises a respiration sensor ( 14 ) configured to generate a respiration signal representing a respiratory activity in response to a heart action signal representative of a heart action. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Respirationssensor ausgebildet ist, das Respirationssignal in Abhängigkeit von einer Herzaktions-Signalform, insbesondere in Abhängigkeit von einem QT-Intervall, einem R-R-Intervall oder einem Q-R-S-Intervall zu erzeugen.Image processing apparatus according to claim 5, characterized characterized in that the respiration sensor is formed, the Respiration signal depending from a heart action waveform, especially in dependence from a QT interval, an R-R interval or to generate a Q-R-S interval. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungsvorrichtung ausgebildet ist, das Objekt in drei Dimensionen in mindestens einer weiteren Dimension in Abhängigkeit von einem zeitabhängigen Körpersignal, insbesondere einem Bewegungssignal, einem Respirationssignal oder einem Herzaktionssignal zuzuordnen und der Objekt-Speicher als mehrdimensionaler Speicher ausgebildet ist, welcher 3D-Objekte in Abhängigkeit von einem der mindestens einen weiteren Dimension entsprechenden zeitabhängigen Signal speichern kann.Image processing apparatus according to one of the preceding Claims, characterized in that the image processing device is formed is the object in three dimensions in at least one other Dimension in dependence from a time-dependent Body signal in particular a movement signal, a respiration signal or Assign a heart action signal and the object memory as a multi-dimensional Memory is formed, which 3D objects in dependence from one of the at least one other dimension corresponding time-dependent Can store signal. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ND-Datensatz Daten enthält, welche einer Vielzahl von Voxel-Objektpunkten entsprechen und die Voxel-Objektpunkte zusammen wenigstens teilweise das Objekt in wenigstens drei Dimensionen repräsentieren, wobei ein Voxel-Objektpunkt einem Ort in einem Objekt entspricht.Image processing apparatus according to one of the preceding Claims, characterized in that the ND record contains data which correspond to a plurality of voxel object points and the voxel object points together at least partially represent the object in at least three dimensions, where a voxel object point corresponds to a location in an object. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ND-Datensatz Koeffizienten einer Approximationsfunktion enthält und durch die mit den Koeffizienten bestimmte Approximationsfunktion wenigstens teilweise das Objekt in wenigstens drei Dimensionen repräsentiert ist.Image processing apparatus according to one of the preceding Claims, characterized in that the ND record has coefficients of a Contains approximation function and by the approximation function determined with the coefficients at least partially represents the object in at least three dimensions is. Bildverarbeitungsvorrichtung zum Zuordnen eines 2D-Datensatzes zu einem 2D-ND-Datensatz aus einem ND-Datensatz, wobei der ND-Datensatz ein Ergebnis eines Erfassens eines Objekts in wenigstens drei Dimensionen ist und das Objekt wenigstens teilweise in wenigstens drei Dimensionen repräsentiert, und der 2D-Datensatz ein Ergebnis eines Erfassens des Objekts in zwei Dimensionen ist, welcher das Objekt wenigstens teilweise, insbesondere eine Aufsicht auf das Objekt, eine Durchsicht durch das Objekt oder einen Schnitt durch das Objekt repräsentiert, wobei die Bildverarbeitungsvorrichtung einen Objekt-Speicher für den ND-Datensatz und eine Zuordnungseinheit aufweist und die Zuordnungseinheit mit dem Objekt-Speicher verbunden und ausgebildet ist, einen eingangsseitig empfangenen 2D-Datensatz, insbesondere aus einer Folge zeitabhängig aufeinanderfolgend erfasster 2D-Datensätze, einem Anteil des ND-Datensatzes zuzuordnen und einen 2D-ND-Datensatz zu erzeugen, welcher den zugeordneten Anteil des ND-Datensatzes insbesondere in einer Darstellung in zwei Dimensionen repräsentiert, ausgangsseitig auszugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnungseinheit ausgebildet ist, den eingangsseitig empfangenen 2D-Datensatz in Abhängigkeit von einem Ähnlichkeitsparameter zuzuordnen, wobei der Ähnlichkeitsparameter eine Ähnlichkeit zwischen dem 2D-Datensatz und dem entsprechenden Anteil des 2D-ND-Datensatz repräsentiert.An image processing apparatus for mapping a 2D dataset to a 2D ND dataset from an ND dataset, the ND dataset being a result of detecting an object in at least three dimensions and representing the object at least partially in at least three dimensions, and the 2D Dataset is a result of detecting the object in two dimensions which at least partially represents the object, in particular a top view of the object, a view through the object or a section through the object, the image processing device storing an object memory for the ND Data record and an allocation unit and the allocation unit is connected to the object memory and is formed, a 2D data set received on the input side, in particular from a sequence of time-dependent successively detected 2D data sets, allocate a portion of the ND data set and generate a 2D ND data set which displays the assigned portion of the ND data set, in particular in a representation in two dimensions represents output on the output side, characterized in that the allocation unit is adapted to assign the input side received 2D data set in dependence on a similarity parameter, wherein the similarity parameter represents a similarity between the 2D data set and the corresponding portion of the 2D ND data set. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ähnlichkeitsparameter ein ortsabhängiger Ähnlichkeitsparameter ist, welcher insbesondere durch Mutual Information gebildet ist.Image processing apparatus according to claim 10, characterized characterized in that the similarity parameter a location-dependent similarity parameter which is formed in particular by mutual information. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ähnlichkeitsparameter wenigstens teilweise aus einem Spektrum des 2D-Datensatzes und wenigstens teilweise aus einem Spektrum des ND-Datensatzes gebildet ist, wobei das Spektrum ortsabhängig gebildete Frequenzen des durch die Datensätze repräsentierten Objekts enthält.Image processing apparatus according to claim 10, characterized characterized in that the similarity parameter at least partially from a spectrum of the 2D dataset and at least partially formed from a spectrum of the ND data set, wherein the spectrum is location-dependent formed frequencies of the object represented by the records contains. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ND-Datensatz durch Magnetresonanz-Tomografie, Röntgen-Computertomografie, Positron-Emissions-Tomografie oder Single-Photon-Emissions-Computer-Tomografie erzeugt ist.Image processing apparatus according to one of the preceding Claims, characterized in that the ND-data set by magnetic resonance tomography, X-ray computed tomography, Positron emission tomography or single photon emission computer tomography is generated. Verfahren zum Zuordnen eines 2D-Datensatzes zu einem 2D-ND-Datensatz aus einem ND-Datensatz, wobei der ND-Datensatz ein Ergebnis eines Erfassens eines Objekts in wenigstens drei Dimensionen ist und wenigstens teilweise das Objekt in wenigstens drei Dimensionen repräsentiert, und der 2D-Datensatz ein Ergebnis eines Erfassens des Objekts in zwei Dimensionen ist, welcher das Objekt wenigstens teilweise, insbesondere eine Aufsicht auf das Objekt, eine Durchsicht durch das Objekt oder einen Schnitt durch das Objekt repräsentiert, gekennzeichnet durch die Schritte – Zuordnen des 2D-Datensatzes in Abhängigkeit von einem eine Herzaktion repräsentierenden Herzaktionssignal und/oder einem eine Atmungstätigkeit repräsentierenden Respirationssignal zu wenigstens einem Anteil des ND-Datensatzes. – Erzeugen eines 2D-ND-Datensatzes als Zuordnungsergebnis, wobei der 2D-ND-Datensatz den wenigstens einen zugeordneten Anteil des ND-Datensatzes in einer Darstellung in zwei Dimensionen repräsentiert.Method for allocating a 2D dataset to a 2D ND record from an ND record, the ND record being a result of a capture of an object in at least three dimensions and at least partially represents the object in at least three dimensions, and the 2D dataset is a result of detecting the object in two dimensions, which at least partially, in particular the object a view of the object, a view through the object or represents a section through the object, characterized by the steps - Assign of the 2D data set in dependence from one representing a heart action Heart action signal and / or a respiratory activity representative Respiration signal to at least a portion of the ND record. - Produce of a 2D ND record as a mapping result, the 2D ND record the at least one associated portion of the ND record in one Representation represented in two dimensions. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich den Verfahrensschritt aufweist: – gemeinsames Darstellen, insbesondere räumlich und/oder zeitlich gemeinsames Darstellen der durch den 2D-Datensatz und durch den 2D-ND-Datensatz jeweils repräsentierten Objekte auf einer Bildwiedergabeeinheit.Method according to claim 14, characterized, that the procedure additionally the process step comprises: - sharing, in particular spatially and / or timely representation of the through the 2D dataset and through each represented the 2D ND record Objects on a picture display unit.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007018630A1 (en) * 2007-04-19 2008-10-23 Siemens Ag Multimodal image acquisition-, processing-, archiving- and visualization system for patient, has merging-, registering and visualization tool for linking, registering and archiving image data of two-dimensional cross sections
DE102007059599A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-18 Siemens Ag Device for a medical intervention, medical instrument and operating method for a device for a medical intervention
DE102008005071A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Method for time registration of image series records
DE102010014211A1 (en) * 2010-04-08 2011-10-13 Siemens Aktiengesellschaft Evaluation method for a sequence of image data sets with twice the elastic distortion of the image data records
WO2012057871A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Medtronic, Inc. Error correction techniques in surgical navigation
DE102012214649B4 (en) 2012-08-17 2023-01-19 Siemens Healthcare Gmbh Imaging method and control device for controlling a computed tomography device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003107275A2 (en) * 2002-06-12 2003-12-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Physiological model based non-rigid image registration
WO2004003851A2 (en) * 2002-06-28 2004-01-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Image processing method for displaying information relating to parietal motions of a deformable 3-d object
DE10247832A1 (en) * 2002-10-14 2004-04-22 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Producing 4D image data records of moving tubular structure involves recording 3D central line points projected into second 2D images to obtain 2D central line points, iterating for more phases
US6788827B1 (en) * 1999-09-30 2004-09-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Image processing method and system for following a moving object from one image to an other image sequence
DE10323008A1 (en) * 2003-05-21 2004-12-23 Siemens Ag Automatic fusion of 2D fluoroscopic C-frame X-ray images with preoperative 3D images using navigation markers, by use of a projection matrix based on a 2D fluoroscopy image and a defined reference navigation system
US20050015006A1 (en) * 2003-06-03 2005-01-20 Matthias Mitschke Method and apparatus for visualization of 2D/3D fused image data for catheter angiography
WO2005020148A1 (en) * 2003-08-21 2005-03-03 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Device and method for combined display of angiograms and current x-ray images

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6788827B1 (en) * 1999-09-30 2004-09-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Image processing method and system for following a moving object from one image to an other image sequence
WO2003107275A2 (en) * 2002-06-12 2003-12-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Physiological model based non-rigid image registration
WO2004003851A2 (en) * 2002-06-28 2004-01-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Image processing method for displaying information relating to parietal motions of a deformable 3-d object
DE10247832A1 (en) * 2002-10-14 2004-04-22 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Producing 4D image data records of moving tubular structure involves recording 3D central line points projected into second 2D images to obtain 2D central line points, iterating for more phases
DE10323008A1 (en) * 2003-05-21 2004-12-23 Siemens Ag Automatic fusion of 2D fluoroscopic C-frame X-ray images with preoperative 3D images using navigation markers, by use of a projection matrix based on a 2D fluoroscopy image and a defined reference navigation system
US20050015006A1 (en) * 2003-06-03 2005-01-20 Matthias Mitschke Method and apparatus for visualization of 2D/3D fused image data for catheter angiography
WO2005020148A1 (en) * 2003-08-21 2005-03-03 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Device and method for combined display of angiograms and current x-ray images

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007018630A1 (en) * 2007-04-19 2008-10-23 Siemens Ag Multimodal image acquisition-, processing-, archiving- and visualization system for patient, has merging-, registering and visualization tool for linking, registering and archiving image data of two-dimensional cross sections
DE102007059599A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-18 Siemens Ag Device for a medical intervention, medical instrument and operating method for a device for a medical intervention
DE102007059599B4 (en) * 2007-12-11 2017-06-22 Siemens Healthcare Gmbh Device for a medical intervention and method of operation for a device for a medical intervention
US8977342B2 (en) 2007-12-11 2015-03-10 Siemens Aktiengesellschaft Medical intervention device
DE102008005071B4 (en) * 2008-01-18 2013-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Method for time registration of image series records
DE102008005071A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Method for time registration of image series records
US8254655B2 (en) 2008-01-18 2012-08-28 Siemens Aktiengesellschaft Method for temporally registering image series datasets
DE102010014211A1 (en) * 2010-04-08 2011-10-13 Siemens Aktiengesellschaft Evaluation method for a sequence of image data sets with twice the elastic distortion of the image data records
US8463009B2 (en) 2010-04-08 2013-06-11 Siemens Aktiengesellschaft Evaluation method for a series of image data sets with two-fold elastic distortion of the image data sets
CN103189013A (en) * 2010-10-29 2013-07-03 美敦力公司 Error correction techniques in surgical navigation
CN103189013B (en) * 2010-10-29 2015-07-15 美敦力公司 Error correction techniques in surgical navigation
WO2012057871A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Medtronic, Inc. Error correction techniques in surgical navigation
US9913693B2 (en) 2010-10-29 2018-03-13 Medtronic, Inc. Error correction techniques in surgical navigation
DE102012214649B4 (en) 2012-08-17 2023-01-19 Siemens Healthcare Gmbh Imaging method and control device for controlling a computed tomography device

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