DE102005050007A1

DE102005050007A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Analyse von Gewebeklassen entlang röhrenförmiger Strukturen

Info

Publication number: DE102005050007A1
Application number: DE102005050007A
Authority: DE
Inventors: Florence Marie-Francoise Perret; Laurent Launay; Melissa L Milwaukee Vass; Kelly Ann New Berlin Mohr; Amy L. Milwaukee Broadie
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2004-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2006-04-13
Also published as: JP5039294B2; US20060079746A1; JP2006110341A

Abstract

Ein Verfahren (300) zum Analysieren von Gewebeklassen entlang einer durch Voxel definierten röhrenförmigen Struktur wird offenbart. Ein röhrenförmig geformter interessierender Bereich (ROI) (420, 425) wird entlang einer vorbestimmten (305) Zentrallinie der röhrenförmigen Struktur gemäß dem Folgenden konstruiert: Wenigstens ein Punkt wird entlang der Zentrallinie festgelegt (310), um die Extremitäten des ROI (420, 425) zu definieren, ein zu dem ROI (420, 425) gehörender Durchmesser wird festgelegt (315) und/oder berechnet (320), zusammenhängende Einheitsvolumina werden entlang der Zentrallinie zwischen den Extremitäten des ROI (420, 425) angeordnet (325), ein erstes Volumen wird durch die Vereinigung der Einheitsvolumina berechnet (325), und ein endgültiges Volumen des ROI (420, 425) wird als das Verbindungselement des ersten Volumens festgelegt (335), das die Mitte der röhrenförmigen Struktur enthält. Das endgültige Volumen wird danach im Hinblick auf die darin vorhandenen Gewebeklassen analysiert.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Analysieren von Gewebeklassen entlang einer röhrenförmigen Struktur und insbesondere zum Analysieren des Grades der Ablagerungsbelastung bzw. des Plaque Burden in einem Gefäß.

Das Extrahieren von Gefäßen aus einem medizinischen 3D-Bild ist sehr wichtig, um diagnostische Aufgaben zu unterstützen. Es gibt heute einen Markt für die Visualisierung und Quantifizierung kalzifizierter Plaqueablagerungen in den Gefäßen bei Computertomographie (CT)-Untersuchungen ohne Kontrast. Eine verbesserte Auflösung, die die heutigen Bildgebungssysteme bieten, bringt die Ärzte jedoch dem Sehen verschiedener Niveaus von Ablagerungen weicher Plaque in den Gefäßen zusätzlich zu der kalzifizierten Plaque von hoher Dichte näher. Die Erkennung von weicher Plaque hat einen steigenden klinischen Wert, weil wir in der Lage sind, eine größere Anzahl von Risiken zu verstehen, die mit den Ablagerungen zusammenhängen (weiche Plaque bricht wahrscheinlicher bzw. löst sich in den Blutstrom hinein ab und verursacht z.B. einen Schlaganfall). Mit Blick auf die Fähigkeiten und Grenzen der heutigen CT-Nachverarbeitungssysteme wird die nachverarbeitende Gefäßanalyse ein zeitaufwendigerer Schritt zum Erreichen der Diagnose. Gefäßverfolgungssoftware (Automatic Vessel Tracking Analysis, AVA) gibt es heute, um das Fokussieren der interessierenden Daten in einem einzigen Ansichtsbereich bzw. Viewport zu unterstützen, anstatt es erforderlich zu machen, dass der Betrachter vordringlich zum Blättern durch volle axiale Bildserien gezwungen ist. Das Zielen auf Gebiete mit verstärkten Ablagerungen von harter und weicher Plaque entlang des Gefäßes würde bei der gesamten Untersuchungseinschätzung ebenfalls durch ein Hervorheben von Bereichen helfen, die von dem menschlichen Auge übersehen werden könnten. Zusätzlich zur Bereitstellung eines Untersuchungslayouts zur Betrachtung, das den Ärzten bei der Ausrichtung der Untersuchungsanalyse hilft, helfen beliebige Schritte, die zur Unterstützung der Automatisierung oder Schaffung einer schnellen 3D-Ansicht zum ersten Lesen vorgesehen sind, beim Vermehren der Erkenntnisse und der Klarheit der Informationen, die bei dem Betrachtungsvorgang gefunden werden. Die Segmentierung ist entwickelt worden, um interessierende Bereiche zu isolieren und 3D-Volumenmodelle der speziellen Anatomie zu erzeugen, aber zur Visualisierung der kennzeichnenden Merkmale der anatomischen Wand und innerhalb des interessierenden Bereichs durch eine schnelle Betrachtung sind zusätzliche Verfahren notwendig.

Quantitative Klassifizierungs- und Volumenmessungswerkzeuge verfolgen gegenwärtig nicht und zeigen die Ergebnisse entlang eines verfolgten Gefäßes nicht sichtbar an. Demgemäß besteht in der Fachwelt Bedarf an einer Vorrichtung und einem, Verfahren zur Analyse von Gewebeklassen entlang röhrenförmiger Strukturen, die diese Nachteile überwinden.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Die Ausführungsformen der Erfindung enthalten ein Verfahren zur Analyse von Gewebeklassen entlang einer röhrenförmigen Struktur, die durch Voxel definiert ist. Ein röhrenförmig geformter interessierender Bereich (ROI) wird in folgender Weise entlang einer vorbestimmten Zentrallinie der röhrenförmigen Struktur konstruiert: Wenigstens ein Punkt wird entlang der Zentrallinie festgelegt, um die Endpunkte bzw. Extremitäten des ROI festzulegen, ein Durchmesser wird festgelegt und/oder berechnet, der dem Maximum der Durchmesser der orthogonalen Schnitte oder Abschnitte des ROI entspricht, eine Vielzahl zusammenhängender Einheitsvolumina wird zwischen den Extremitäten des ROI entlang der Zentrallinie angeordnet, wobei die Einheitsvolumina eine Gesamtabmessung aufweisen, die gleich oder kleiner als das Maximum der Durchmesser der orthogonalen Schnitte des ROI sind, ein erstes Volumen wird durch die Vereinigung der Einheitsvolumina berechnet, und ein endgültiges Volumen des ROI ist als das Verbindungsteil des ersten Volumens festgelegt, das die Mitte der röhrenförmigen Struktur enthält. Das endgültige Volumen wird danach im Hinblick auf die darin vorhandenen Gewebeklassen analysiert.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung enthalten eine Vorrichtung zum Akquirieren von Gewebebildern und zum Analysieren von Gewebeklassen entlang röhrenförmiger Strukturen. Die Vorrichtung enthält einen medizinischen Scanner zum Erzeugen eines Volumens von Bilddaten, die sich auf einen interessierenden Bereich beziehen, ein Datenakquisitionssystem zum Akquirieren des Volumens von Bilddaten, eine Bildwiederherstellungseinrichtung zum Wiederherstellen eines betrachtbaren Bildes aus dem Volumen von Bilddaten, eine Datenbank zum Speichern von Informationen von dem Datenakquisitionssystem und der Bildwiederherstellungseinrichtung, eine Bedienerschnittstelle zur Bedienung des medizinischen Scanners, des Datenakquisitionssystems, der Bildwiederherstellungseinrichtung, der Datenbank und beliebiger Kombinationen derselben, einen Computer zum Analysieren des wiederhergestellten Volumens von Bilddaten und zum Anzeigen des betrachtbaren Bildes, wobei der Computer für die Bedienerschnittstelle ansprechbar bzw. empfänglich ist, und ein Speichermedium, das von einer Verarbeitungsschaltung lesbar ist, die Anweisungen zur Ausführung durch die Verarbeitungsschaltung zum praktischen Anwenden der Ausführungsformen des zuvor genannten Verfahrens speichert.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung enthalten ein Computerprogrammprodukt zum Analysieren von Gewebeklassen entlang röhrenförmiger Strukturen, das in einem greifbaren Medium verkörpert ist. Das Programm enthält computerlesbare Anweisungen, um die Ausführungsformen des zuvor genannten Verfahrens in die Praxis umzusetzen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es wird Bezug auf die beispielhaften Zeichnungen genommen, wobei in den beigefügten Figuren gleiche Elemente gleich nummeriert sind: Die 1A und 1B zeigen beispielhafte Bilder eines Koronargefäßes, das in der Lumen View und der gebogenen Rekonstruktionsebene bzw. Curved Reformat Plane entsprechend verfolgt und angezeigt worden ist,
2 zeigt eine verallgemeinerte bildliche Ansicht eines CT-Bildgebungssystems zum Akquirieren und Analysieren von Bilddaten eines Patienten gemäß den Ausführungsformen der Erfindung,
3 stellt ein verallgemeinertes schematisches Blockdiagramm des Bildgebungssystems aus 2 dar,
4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Aufbau eines interessierenden Bereiches (ROI) entlang der Zentrallinie eines Gefäßes gemäß den Ausführungsformen der Erfindung,
5 stellt ein beispielhaftes, visuell codierendes Schema bezogen auf Hounsfield Unit (HU)-Bereiche zur Verwendung gemäß den Ausführungsformen der Erfindung dar,
Die 6A, 6B, 6C und 6D zeigen beispielhafte Bilder eines Gefäßes in einer gebogenen Rekonstruktionsansicht bzw. Curved Reformat View mit oder ohne sichtbare Codierung, die gemäß den Ausführungsformen der Erfindung angewandt worden ist,
7 zeigt eine beispielhafte Tabelle von quantitativen Ausgaben im Hinblick auf das in 6D gezeigte Bild,
8 zeigt eine weitere beispielhafte Tabelle ähnlich zu der aus 5, aber mit einer quantitativen Ausgabe im Hinblick auf zwei Gebiete,
9 zeigt ein beispielhaftes Bild, das die zwei Gebiete im Zusammenhang mit der Tabelle aus 8 darstellt,
Die 10A, 10B und 10C zeigen beispielhafte Bilder in schräger (obliquer), Best-L- und Querschnittsansicht gemäß den Ausführungsformen der Erfindung, und
Die 11A und 11B zeigen beispielhafte Bilder mit ausgeschaltetem kontinuierlichen Modus und eingeschaltetem kontinuierlichen Modus gemäß den Ausführungsformen der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Eine Ausführungsform der Erfindung schafft eine visuelle Codierung zur Gefäßanalyse, die es dem Benutzer erlaubt, eine bestimmte Länge entlang eines verfolgten Gefäßes festzulegen und dieses spezielle Gebiet in einer visuellen Codierung anstelle der Standard-Grauskala zu betrachten, die typischerweise für die Betrachtung von Computertomographie (CT)-Untersuchungen allgemein verwendet wird. Während die Ausführungsformen der Erfindung im Hinblick auf CT-Aufnahmen beschrieben werden, wird erkannt, dass der Bereich der Erfindung, wie sie hierin offenbart ist, nicht notwendigerweise auf eine einzige Art der medizinischen Analyse beschränkt ist, sondern auf jede beliebige Art der medizinischen Analyse angewandt werden kann, die zur Wiedergabe von Bildern einer medizinischen Anatomie in der Lage ist, die danach durch die hierin offenbarten Vorgehensweisen visuell codiert werden kann. Beispielhafte visuelle Codierungen enthalten Farbcodierung, Kreuzschraffurcodierung, Speckle Density- bzw. Fleckendichtecodierung oder beliebige andere Mustercodierungen, die ein Gebiet von einem anderen und ein interessierendes Gebiet von dem in Graustufen angezeigten, umgebenden Gewebe visuell unterscheidbar machen. Diese Fähigkeit erlaubt es dem Benutzer, quantitative und qualitative Informationen zu erhalten, um das Gefäß schnell einschätzen zu können, wie z.B. durch Erkennen der Art und des Ausmaßes der Plaquebelastung in dem Gefäß, Kontrastfluss durch einen Stent oder Plaque außerhalb der Gefäßwand. Diese Details können dabei helfen, die Untersuchungsbetrachtung zu lenken und den Arbeitsablauf und die aus den CT-Untersuchungen gesehenen Ergebnisse zu verbessern.
Die visuelle Codierung eines speziellen Gebiets bei der Gefäßanalyse stellt dem Benutzer ein Verfahren zur schnellen Einschätzung und Analyse von verschiedenen Gewebeklassen und verschiedenen Gewebedichten in und entlang eines Gefäßes zur Verfügung. Die Ausführungsformen der Erfindung können auf beliebige verfolgte Gefäße einschließlich Halsschlagader, Koronarsinus und Koronararterien angewandt werden, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Nur zu beispielhaften Zwecken werden in der folgenden Beschreibung und den Figuren Koronargefäße verwendet. Die Ausführungsformen der Erfindung sind aus zwei verschiedenen Bestandteilen zusammengesetzt: Der Konstruktion eines röhrenförmigen, interessierenden Bereiches und der Analyse des Gewebes innerhalb dieses Volumens.
Als ein Vorläufer der Ausführungsformen der Erfindung wird eine Gefäßverfolgungssoftware, wie z.B. die Automatic Vessel Tracking Analysis (AVA), wie sie in dem US-Patent Nr. 6,718,193 der Anmelderin offenbart ist, z.B. zur Erzeugung einer Zentrallinie entlang der Länge eines Gefäßes (wie z.B. eines Koronargefäßes) angewandt, was es ermöglicht, dass das Gefäß in zahlreichen Darstellungen bzw. Layouts betrachtet wird, wie z.B. in der Lumen View (Strecken bzw. Ausdehnen des Gefäßes gerade in einer Ebene, um den Durchmesser etc. einzuschätzen, siehe 1A) und einer gebogenen Rekonstruktionsansicht (Legen des gebogenen Gefäßes ganz in eine einzige Ebene, wobei das umgebende Gewebe aus der Ebene herausgedreht wird, siehe 1B). Als eine allgemeine Eigenschaft zeigen die 1A und 1B Computertomographie (CT)-Bilder, die durch Voxel von verschiedener Intensität gemäß der Hounsfild Unit (HU)-Skala gegeben sind. Ist die Zentrallinie des Gefäßes einmal festgelegt, ist gemäß den Ausführungsformen der Erfindung ein interessierender Bereich (ROI) festgelegt, und die visuelle Codierung wird auf das ROI entlang der Zentrallinie des verfolgten Gefäßes angewandt.
In einer beispielhaften Ausführungsform werden die Bilder der 1A und 1B unter Verwendung des Bildgebungssystems 100, das in den 2 und 3 dargestellt ist, erzeugt, das in einer beispielhaften Ausführungsform die Herzbildgebung durch Computertomographie (CT) verwendet. Die Ausführungsformen der Erfindung sind jedoch auf alle relevanten Arten der Herzbildgebung einschließlich CT, Magnetresonanzbildgebung, Radionukliddarstellung, Echokardiographie (Ultraschall) und Positronenemissionstomographie (PET) ohne Beschränkung auf diese anwendbar.
Mit Bezug auf die 2 und 3: Ein Computertomographie (CT)-Bildgebungssystem 100 ist gezeigt, das einen Gantryrahmen 110, der für einen CT-Scanner (Scanner) kennzeichnend ist, ein Steuerungssystem 112, einen motorisierten Tisch 114 zum Positionieren eines Objektes 116, wie z.B. eines Patienten, in einer Gantryöffnung 118 in dem Gantryrahmen 110 enthält. Der Gantryrahmen 110 enthält eine Röntgenquelle 120, die ein Fächerbündel von Röntgenstrahlen 130 zu einem Detektorarray 140 auf der gegenüberliegenden Seite des Gantryrahmen 110 hin projiziert. Das Detektorarray 140 ist aus Detektorelementen 150 aufgebaut, die eine einzige Reihe oder mehrere Reihen von Elementen 150 umfassen können. Die Detektorelemente 150 sind Strahlungsdetektoren, die jeweils ein Signal erzeugen, das einen Betrag aufweist, der die Intensität des abgeschwächten Röntgenstrahlenbündels 130 wiedergibt und von dieser abhängt, nachdem dieses den abgebildeten Patienten 116 durchdrungen hat. Während eines helikalen Scan, der Röntgenprojektionsdaten akquiriert, dreht sich der Gantryrahmen 110 mit der Röntgenquelle 120 und dem Detektorarray 140 innerhalb der Abbildungsebene um den Patienten 116 um ein Rotationszentrum 180 herum, während der Patient 116 in einer z-Richtung 200 rechtwinklig zu der Abbildungsebene durch den Gantryrahmen bewegt wird.
Der Gantryrahmen 110 und die Röntgenquelle 120 werden durch ein Steuerungssystem 112 gesteuert, das eine Gantrysteuerung 210, eine Röntgensteuerung 220, ein Datenakquisitionssystem (DAS) 230, eine Bildwiederherstellungseinrichtung 240, eine Tischsteuerung 250, einen Computer 260, ein Massenspeicher (Datenbank)-System 270, eine Bedienerschnittstelle 280 und eine Anzeigeeinrichtung 290 enthält. Die Gantrysteuerung 210 steuert die Rotationsgeschwindigkeit und die Position des Gantryrahmens 110, die Röntgensteuerung 220 liefert Energie und Taktsignale an die Röntgenquelle 120, das Datenakquisitionssystem 220 erfasst analoge Daten von den Detektorelementen 150 und wandelt die Daten zur weiteren Verarbeitung in eine digitale Form um, die Bildwiederherstellungseinrichtung 240 empfängt die digitalisierten Röntgendaten von dem DAS 230 und führt einen Bildwiederherstellungsvorgang zur anschließenden Herzanalyse durch, wie es unten erörtert wird, und die Tischsteuerung 250 steuert den motorisierten Tisch 114, um den Patienten 116 in der Gantryöffnung 118 zu positionieren.
Der Computer 260 steht in betrieblicher Verbindung mit der Gantrysteuerung 210, der Röntgensteuerung 220 und der Tischsteuerung 250, wodurch Steuersignale von dem Computer an die Steuerungen 210, 220, 250 gesendet und Informationen von den Steuerungen durch den Computer 260 empfangen werden. Der Computer 260 liefert auch Befehle und Betriebsparameter an das DAS 230 und empfängt die wiederhergestellten Bilddaten von der Bildwiederherstellungseinrichtung 240. In einer alternativen Ausführungsform können das DAS 230 und die Bildwiederherstellungseinrichtung 240 mit dem bzw. in den Computer 260 integriert sein. Die wiederhergestellten Bilddaten werden durch den Computer 260 für späteren Zugriff in einer Massenspeicher einrichtung 270 gespeichert. Ein Bediener interagiert mit dem Computer 260 über eine Bedienerschnittstelle 280, die zum Beispiel eine Tastatur und eine graphische Zeigevorrichtung enthalten kann, und empfängt eine Ausgabe, wie z.B. ein wiederhergestelltes Bild, Steuerungseinstellungen oder andere Informationen auf einer Anzeigeeinrichtung 290.
Die betriebliche Kommunikation zwischen den verschiedenen Systemelementen in 1 ist durch Linien mit Pfeilspitzen dargestellt, die in Abhängigkeit von dem beteiligten Systemelement entweder Mittel zur Signalkommunikation oder der mechanischen Betätigung darstellen. Die betriebliche Kommunikation innerhalb und zwischen den verschiedenen Systemelementen kann durch eine fest verdrahtete oder drahtlose Anordnung erreicht werden. Der Computer 260 kann ein Einzelrechner oder ein Netzwerkcomputer sein und Anweisungen in einer Vielzahl von Computersprachen zur Verwendung auf einer Vielzahl von Computerplattformen, wie z.B. DOS^TM-basierten Systemen, Apple^TM-basierten Systemen, Windows^TM-basierten Systemen, HTML-basierten Systemen oder dergleichen enthalten.
Das CT-Bildgebungssystem 100 enthält einen Elektrokardiogramm (EKG)-Monitor 292, der R-Peak-Ereignisse ausgibt, die allgemein den Beginn eines Herzzyklus abgrenzen. Der EKG-Monitor 292 ist über ein Interface-Board 294 an den Scanner 110 gekoppelt und ermöglicht eine Synchronisation zwischen den Scannerdaten und den EKG-Monitordaten. Alternativ kann das Interface-Board 294 zum Koppeln des EKG-Monitors 292 an den Scanner 110 verwendet werden. Ein Beispiel für ein Inferface-Board 294 ist ein Gantry-Interface-Board. Der beispielhafte Scanner 110 ist ein Herz-Computertomographie (CT)-System mit Unterstützung der Herzbildgebung, jedoch dient der dargestellte Scanner 110 nur zu beispielhaften Zwecken, und andere in der Fachwelt bekannte Bildgebungssysteme können ebenfalls verwendet werden. Beispiele für andere Bildgebungssysteme enthalten Röntgensysteme (einschließlich sowohl der konventionellen als auch der digitalen oder digitalisierten Bildgebunssysteme), Magnetresonanz (MR)-Systeme, Positronenemissionstomographie (PET)-Systeme, Ultraschallsysteme, Nuklearmedizinische Systeme und 3D-Fluoroskopiesysteme, sind aber nicht auf diese beschränkt. Das CT-Bildgebungssystem 100 enthält auch eine EKG-getriggerte Akquisition oder Bildwiederherstellungsfunktionen zur Abbildung des Herzens frei von Bewegungsartefakten, typischerweise in seiner diastolischen Phase für ein Optimum an Bildqualität. Das CT-Bildgebungssystem 100 enthält weiterhin eine Schaltung zum Akquirieren der Bilddaten an dem DAS 230, wo die Daten in eine nutzbare Form umgewandelt und bei der Bildwiederherstellungseinrichtung 240 verarbeitet werden, um ein wiederhergestelltes Bild der interessierenden Merkmale im Inneren des Patienten zu erzeugen. Die Bilddatenakquisitions- und Verarbeitungsschaltung wird ohne Rücksicht auf die Art des Bildgebungssystems häufig als ein „Scanner" bezeichnet, weil bei dem Bildgebungsvorgang häufig bestimmte Arten des physikalischen oder elektronischen Abtastens bzw. Scanning auftreten. Die einzelnen Komponenten des Systems und die zugehörige Schaltung unterscheiden sich in Folge der unterschiedlichen Physik- und Datenverarbeitungsanforderungen der verschiedenen Systeme erheblich zwischen den Bildgebungssystemen. Es wird jedoch erkannt, dass die vorliegende Erfindung unabhängig von der Wahl eines bestimmten Bildgebungssystems angewandt werden kann.
Die Daten werden vom dem Scanner 110 an das Steuerungssystem 112 ausgegeben, das Software zur Durchführung der Datenakquisition in dem Datenakquisitionssystem 230 und der Bilderzeugung in der Bildwiederherstellungseinrichtung 240 enthält. Die Datensteuerung wird durch die Bedienerschnittstelle 280 erreicht. Die von dem Scanner 110 ausgegebenen Daten werden in dem Massenspeicher 270 gespeichert. Die Datenakquisition wird gemäß einem oder mehreren Akquisitionsprotokollen durchgeführt, die für die Abbildung des Herzens und speziell für die Abbildung des linken Ventrikels und des Myokardmuskels optimiert sind. Die Bilderzeugung in der Bildwiederherstellungseinrichtung 240 wird unter Verwendung eines oder mehrerer optimierter 3D-Protokolle zur automatischen Nachverarbeitung der CT-Bilddatenmenge durchgeführt.
Der Computer 260 enthält bekannte Visualisierungsalgorithmen zur Verwendung mit medizinischen CT-Bildgebungsdaten, wie z.B. die Multiplanare Volumenrekonstruktion (MPVR), Maximum Intensity Projection (MIP), 3D-Surface Rendering oder Volume Randering (VR), Immersible Viewing (d.h. Ansicht von innen) und Automatic Vessel Tracking Analysis (AVA), die zur Erkennung einer Gefäßstenose verwendet werden kann. Eine Vielzahl von 3D-Softwarepaketen zur Volumenanalyse und Herzbildqualitätsanalyse ist ebenfalls erhältlich.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung können die zuvor erwähnten Programme auf dem Computer 260 zur Akquisition und Nachverarbeitung von Herzdaten im Zusammenhang mit Koronararterienkrankheiten, akuten Herzsyndromen, Koronararterienbildgebung, Herzfunktionsanalyse, Myokardperfusionsanalyse, Myokardperfusionsdefektanalyse, automatisierter Abgrenzung des linken Wendriegels, automatisiertem Volume Rendering, automatisierter Herzphasenauswahl, enddiastolischer Volumenanalyse, endsystolischer Volumenanalyse, Herzschlagvolumenanalyse, Ejektionsfraktionsanalyse und Herzminutenvolumenanalyse, alle von einer einzigen Herz-CT-Aufnahme, verwenden.
Die Ausführungsformen der Erfindung enthalten auch das zuvor genannte visuelle Codierungsschema, das auf den interessierenden Bereich (ROI) entlang der Zentrallinie des verfolgten Gefäßes angewandt wird, was nun genauer erörtert wird.
Nun mit Bezug auf 4: Das ROI wird errichtet, indem ein Teilvolumenrohr entlang der Zentrallinie des Gefäßes konstruiert wird, das hierin allgemein als eine röhrenförmige Struktur bezeichnet wird. Als ein allgemeiner Gegenstand ist das ROI der Teil der röhrenförmigen Struktur, der der Plaque entspricht, die der Benutzer analysieren möchte.
Das Verfahren 300 aus 4 weist als Eingabe 305 eine vorbestimmte Zentrallinie der röhrenförmigen Struktur auf, die automatisch bestimmt oder durch die zuvor erwähnte Gefäßverfolgungsanalysesoftware im Voraus festgelegt worden ist.
Bei dem Block 310 gibt der Benutzer zwei Punkte entlang der Zentrallinie der röhrenförmigen Struktur vor, um die Extremitäten des ROI festzulegen, oder er legt allgemeiner wenigstens einen Punkt fest, von dem aus das ROI wachsen kann. Um einen Durchmesser um die Zentrallinie des ROI herum festzulegen, hat der Benutzer die Wahl, den Durchmesser entweder manuell zu bestimmen (Block 315) oder es der zuvor genannten Gefäßverfolgungsanalysesoftware zu ermöglichen, den Durchmesser automatisch zu berechnen (Block 320). In einer Ausführungsform entspricht der Durchmesser des ROI zwischen den Extremitäten dem Maximum der Durchmesser der orthogonalen Schnitte des ROI. Zwischen den Extremitäten kann der Durchmesser des ROI jedoch variabel und einstellbar sein, wodurch es dem Benutzer ermöglicht wird, die Plaqueformationen zu betrachten, die im Gesamtdurchmesser entlang des ROI wachsen und schrumpfen.
Bei dem Block 325 wird eine Vielzahl von zusammenhängenden Einheitsvolumina, wie z.B. Kugeln, Zylindern oder einer beliebigen Menge aus vordefinierten 3D-Volumenelementen, entlang der Zentrallinie zwischen den Extremitäten des ROI angeordnet und danach verbunden, um durch die Vereinigung der Einheitsvolumina ein erstes Volumen zu bilden. Jedes Einheitsvolumen weist eine Gesamtabmessung auf, die gleich oder kleiner als der Maximaldurchmesser des zugehörigen orthogonalen Schnitts des ROI ist.
Bei dem Block 330 werden die Extremitäten des ersten Volumens optional durch Subtrahieren zweier anderer Volumina, eines von jeder Extremität, modifiziert, um an den Extremitäten des ersten Volumens flache Oberflächen bilden. Dieser optionale Vorgang kann für eine statistische Analyse unter Verwendung einer hoch auflösender CT-Bildgebung implementiert werden.
In dem Block 335 wird das endgültige Volumen des ROI durch das Volumen des modifizierten ersten Volumens berechnet, das durch das Verbindungselement definiert ist, das die Mitte der röhrenförmigen Struktur enthält.
Am Schluss des Verfahrens 300 ist eine interessierende röhrenförmige Struktur zur Analyse verfügbar.
Während 4 ein Verfahren zum Berechnen eines Volumens des ROI zeigt, kann das Volumen auch durch andere Vorgehensweisen berechnet werden, wie z.B. die Erweiterung der Zentrallinie des Gefäßes oder Burning der Voxel, deren Abstand zu der Zentrallinie kleiner als der Durchmesser ist.
Nach der Berechnung des Volumens des ROI kann der Benut zer Parameter, wie zum Beispiel die Länge des Volumens (den Anfangs- und Endpunkt oder die Extremitäten) oder den Durchmesser des Volumens einstellen, wodurch er zur Anpassung des Volumens um das spezielle ROI herum in der Lage ist.
Wenn das ROI aufgebaut ist, können verschiedenen Werkzeuge zur Analyse seines Inhalts verwendet werden. Zum Beispiel kann ein visuelles Codierungsschema, das einen Nachschlagetabellen (LUT)-Ansatz verwendet, auf das ROI angewandt werden. Die visuelle Codierung arbeitet mit der Zuweisung einer Menge von unterscheidenden bzw. eigentümlichen Visualisierungen, wie zum Beispiel Farben oder Mustern, zu jeder Umgebung von Voxeln innerhalb eines Mengenbereiches gemäß der Hounsfield-Einheit (HU, CT-Basiseinheit der Messung) dieses Voxels. Es könnten zum Beispiel Derfaulteinstellungen verwendet werden, um den visuell codierten Bereich in die folgenden vier Bereiche von HU-Werten zu klassifizieren:
20–60
60–150
150–350
350–1000,
wobei der Benutzer für jeden HU-Bereich eine unterscheidbare Visualisierung und einen Namen festlegen kann, wie zum Beispiel:
Obwohl oben konkrete HU-Bereiche angegeben sind, wird erkannt, dass dies nur zu Darstellungszwecken dient und der Benutzer alternative (benutzerdefinierte) HU-Bereiche festlegen kann. Während sich der gewählte Name auf eine Plaqueformation bezieht, wie zum Beispiel weiche, fibröe, fibrokalzifizierte oder kalzifizierte Plaque, wird erkannt, dass dies nur zu Darstellungszwecken dient und der Benutzer alternative Bezeichnungen verwenden kann, wie zum Beispiel von Gefäßablagerungen unterschiedlicher Dichte.
Demgemäß könnte der Benutzer die Anzahl der Bereiche, die Maximal- und Minimalwerte jedes Bereiches, die unterscheidbare Visualisierung jedes Bereiches und den Namen bzw. die Bezeichnung jedes Bereiches festlegen. Diese Werte können in einer Nachschlagetabelle (LUT) gespeichert und modifiziert werden. Ein Vorteil der LUT besteht darin, dass sie die Trennung der verschiedenen Pixel und Voxel in verschiedene unterscheidbare Visualisierungsklassen ermöglicht, um zur Berechnung bestimmter volumetrischer Anteile in der Lage zu sein, die den ver schiedenen Geweben entsprechen.
5 zeigt eine alternative Darstellung davon, wie der Benutzer unterscheidbare Visualisierungen im Hinblick auf die visuelle Codierung in drei verschiedenen HU-Bereichen unter Verwendung einer Nachschlagetabelle (LUT) 400 festlegen kann. In 5 weist eine Gefäßablagerung, die eine weiche Plaque darstellt, einen HU-Bereich von 27–71 (gekennzeichnet durch das Bezugszeichen 405) auf und kann durch die Farbe Blau oder durch ein Fleckenmuster visuell kodiert werden, während eine Gefäßablagerung, die eine fibröse Plaque darstellt, einen HU-Bereich von 71–119 (gekennzeichnet durch das Bezugszeichen 410) aufweist und durch die Farbe Gelb oder durch eine einfache Kreuzschraffur visuell kodiert sein kann und eine Gefäßablagerung, die eine kalzifizierte Plaque darstellt, einen HU-Bereich von 119–547 (gekennzeichnet durch das Bezugszeichen 415) aufweist und durch die Farbe Rot oder durch eine doppelte Kreuzschraffur visuell codiert sein kann. Wie man erkennt kann der Benutzer festlegen, wie die LUT 400 aufgebaut wird.
Qualitativ kann es die visuelle Codierungsfunktion dem Benutzer auch erlauben, die Anzahl der Bereiche oder die Länge der bestehenden Bereiche zu verändern, sowie ihm die Fähigkeit geben, einen Zwischenbereich einzuschieben, der von einer visuellen Codierung frei ist (als ein Standard-Grauwertbild belassen). Diese Funktion könnte in dem Fall sehr nützlich sein, dass ein Stent in ein Gefäß implantiert ist, wo der Arzt z.B. Bereiche einrichten wollen könnte, so dass der den Stent abdeckende HU-Bereich selbst nicht visuell codiert und bei den volumetrischen Messungen nicht berücksichtigt wird. Auf ähnliche Weise könnte sich der Benutzer bei einem Standardgefäß entscheiden, die visuelle Codierung aus dem HU-Bereich zu entfernen, der das Lumen repräsentiert, und nur die Wand und das Gebiet eines speziellen Durchmessers von der Zentrallinie visuell zu codieren.
Mit Bezug auf die 6A, 6B, 6C und 6D, die Bilder eines Gefäßes in der gebogenen Rekonstruktionsansicht zeigen: Ein Benutzer kann ein visuell codiertes ROI im Hinblick auf eine Klassifizierung von Gewebedichten analysieren, die mit der visuellen Codierung zusammenhängen (bezeichnet durch das Bezugszeichen 420 in den 6B und 6D), wobei jede Gewebedichteklassifizierung einen zu der visuellen Codierung gehörenden Dichtebereich aufweist. In den 6A, 6B, 6C und 6D ist zum Beispiel ein proximaler Bereich des LAD bzw. Ramus Interventricularis Anterior, der ein Plaque Burden unbekannter Art aufweist, in den 6A und 6C ohne visuelle Codierung und in den 6B und 6D mit visueller Codierung gezeigt. Eine fibröse Kappe ist durch doppelte Kreuzschraffurschattierung gezeigt (siehe 6D). Alternativ zu der LUT aus 5 wird die visuelle Codierung hier in vier verschiedenen HU-Bereichen vorgenommen.
Durch Verwendung der visuellen Codierung kann das ROI sowohl visuell als auch mathematisch im Hinblick auf das Volumen jedes Dichtebereiches oder im Hinblick auf eine statistische Analyse jedes Dichtebereiches analysiert werden. Quantitativ können die Ausführungsformen der Erfindung dann ein Volumen jedes speziellen Bereiches sowie ein Gesamtvolumen des visuell codierten Bereiches liefern. In einem beispielhaften ROI können quantitative Ausgaben zum Beispiel die Folgenden sein:
20–60, blau (Fleckenmuster von geringer Dichte), weiche Plaque, 0,45 mm³
60–150, gelb (Fleckenmuster von hoher Dichte), fibröse Plaque, 0,80 mm³
150–350, grün (einfache Kreuzschraffur), fibrokalzifizierte Plaque, 0,55 mm³
350–1000, rot (doppelte Kreuzschraffur), kalzifizierte Plaque, 0,20 mm³
Gesamtvolumen = 2,0 mm³.
Diese Informationen sind beim Einschätzen der Belastung durch weiche Plaque oder andere Gefäßeigenschaften klinisch relevant und liefern sowohl visuelle als auch mathematische Ausdrücke für die Belastung. Die Ausführungsformen der Erfindung können quantitative Ausgaben liefern, die sowohl Volumenmessungen als auch Prozentangaben bzw. -anteile des Gesamtvolumens enthalten, wie es in der Tabelle in 7 für ein ROI, das ein einzelnes Teilvolumen enthält, und in 8 für ein ROI gezeigt ist, das zwei Teilvolumina enthält und das in dem Bild in 9 gezeigt und durch das Bezugszeichen 425 bezeichnet ist. 7 zeigt eine Tabelle, die ein Beispiel für eine quantitative Ausgabe der Funktion zeigt, wobei „Visuell codierte Plaque 1" der Name ist, der einer visuellen Codierung gegeben worden ist, die im Hinblick auf 6D angebracht worden ist. 8 zeigt eine Tabelle, die ein Beispiel für eine quantitative Ausgabe der Funktion zeigt, wobei „Visuell codierte Plaque 1" und „Visuell codierte Plaque 2" die Namen sind, die den visuellen Codierungen gegeben worden sind, die im Hinblick auf die beiden in 9 dargestellten Bereiche angebracht worden sind. In 7 weisen die vier visuell codierten Bereiche des ROI jeweils berechnete Volumina von 49,9 mm³ (Kubikmillimeter), 100,0 mm³, 141,0 mm³ und 20,7 mm³ auf. In 8 sind zwei visuell codierte Plaques mit jeweils vier visuell codierten Bereichen mit Bezug zu den entsprechenden Teilvolumina des ROI vorhanden. Mit diesen Informationen ausgerüstet können vielfältige Analysen und statistische Berechnungen durchgeführt werden.
In alternativen Ausführungsformen kann die visuelle Codierung in anderen Layouts und Orientierungen als der gebogenen Rekonstruktionsansicht sichtbar gemacht werden, wie zum Beispiel als Schräge, Best-L-Schnitt und Querschnitt des Gefäßes visualisiert werden, wie es am besten unter Bezug auf die 10A, 10B und 10C zu sehen ist. Zusätzlich und wie zuvor in 9 gezeigt können mehrere Bereiche an einem einzigen Gefäß bei einer einzigen Untersuchung angebracht bzw. gekennzeichnet werden, um einen Vergleich zu ermöglichen.
Wenn die visuelle Codierung auf das Gefäß angewandt wird, kann der Benutzer auch die Einstellungen in der zuvor genannten LUT verändern, um von einem Schrittmodus in einen kontinuierlichen Modus der Visualisierung umzuschalten, wie es jetzt am besten unter Bezug auf die 11A und 11B zu sehen ist. Die Visualisierung im Schrittmodus verwendet eine scharfe Grenze bzw. Trennlinie zwischen den visuell codierten Gebieten des ROI, während die Visualisierung im kontinuierlichen Modus eine weiche oder Übergangsgrenze zwischen den visuell codierten Bereichen verwendet, was sowohl in dem visuellen Codierungsschlüssel an der Seite des Bildes als auch in der visuellen Codierung entlang des Gefäßes selbst zu erkennen ist. Der kontinuierliche Modus wird in erster Linie für die Visualisierung und nicht für die Quantifizierung verwendet und mischt die unabhängig gefärbten Gebiete, wenn Farbcodierung verwendet wird, durch eine rampenartige Änderung an der Grenze aufeinander folgender Bereiche für einen geglätteten visuellen Ef fekt.
Bei Ausführungsformen der Erfindung ist der Benutzer auch in der Lage, eine Undurchsichtigkeit einzustellen, um eine visuelle Einschätzung des Gebietes und Unterstützung bei der Gefäßanalyse zu erhalten.
Weitere Statistiken bzw. statistischen Funktionen, wie zum Beispiel Minimum, Maximum, Mittelwert und Standardabweichung der HU-Werte der Pixel oder Voxel sowie Histogramme, die die Aufteilung der Werte innerhalb des interessierenden Volumens anzeigen, können innerhalb des ROI bereitgestellt werden.
Obwohl es hierin nicht dargestellt wird, wird es in Betracht gezogen, dass die Farbcodierungsgefäßanalysefunktionen auch die Fähigkeit aufweisen können, dass die Software automatisch den gesamten verfolgten Gefäßbereich entlang der Zentrallinie koloriert, anstatt vom Benutzer zu verlangen, dass dieser die Angabe zur Festlegung des ROI macht. Diese Verbesserung würde einen anderen Benutzungsfall betreffen, weil sie visuelle Eingaben für die gesamte Untersuchung bereitstellen würde, aber nicht spezielle Gebiete isolieren würde, um lokalisierte (wie zum Beispiel „proximale LAD") quantitative Ergebnisse zu liefern. Dies ist nützlich, um eine schnelle Erkennung von weichem Plaquegewebe zu ermöglichen.
Es wird weiterhin in Betracht gezogen, dass andere Ausführungsformen der Erfindung enthalten können: die Benutzung der ROI-Konstruktion und der Gewebeklassifizierung, wie sie hierin offenbart sind, zur Analyse anderer Arten von röhrenförmigen Strukturen, wie zum Beispiel dem Dickdarm und den Atemwegen, und die Fähigkeit, den Durchmesser der Röhre lokal einzustellen bzw. anzupassen, wodurch z.B. eine bessere An passung an die Form der Koronargefäße möglich gemacht wird, weil diese Gefäßart sich von ihrem proximalen zu ihrem distalen Teil hin verkleinert bzw. verjüngt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung können in Form von computerimplementierten Verfahren und Vorrichtungen zum Ausführen dieser Verfahren verkörpert sein. Die vorliegende Erfindung kann auch in Form eines Computerprogrammprodukts verkörpert sein, das Anweisungen enthaltenden Computerprogrammcode aufweist, der in einem greifbaren Medium, wie zum Beispiel Disketten, CD-ROMS, Festplatten, USB (Universal Serial Bus)-Laufwerken oder einem beliebigen anderen computerlesbaren Speichermedium, verkörpert ist, wobei ein Computer zu einer Vorrichtung zum Ausführen der Erfindung wird, sobald der Programmcode in den Computer geladen und von diesem ausgeführt wird. Die vorliegende Erfindung kann auch in Form von Computerprogrammcodes verkörpert sein, egal ob dieser zum Beispiel in einem Speichermedium gespeichert ist, in einen Computer geladen und/oder von einem Computer ausgeführt wird oder über ein Übertragungsmedium, wie zum Beispiel über eine elektrische Verdrahtung oder Verkabelung, über Lichtleiter oder durch elektromagnetische Strahlung, übertragen wird, wobei ein Computer zu einer Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung wird, sobald der Computerprogrammcode in den Computer geladen und/oder von dem Computer ausgeführt wird. Wenn der Computerprogrammcode auf einem Vielzweck-Mikroprozessor als Teil des Bildgebungssystems 100 implementiert wird, konfigurieren die Computerprogrammcodesegmente den Mikroprozessor zur Schaffung spezieller logischer Schaltungen. Die technische Wirkung der ausführbaren Anweisungen ist die Analyse von Gewebeklassen entlang röhrenförmiger Strukturen.
Wie offenbart, können einige Ausführungsformen der Erfin dung einige der folgenden Vorteile aufweisen: eine schnelle, qualitative, visuelle Einschätzung zur Erkennung von interessierenden Gebieten zur weiteren Analyse, eine Klassifizierung der Dichten in verschiedene, interessierende Bereiche, eine quantitative Einschätzung des Volumens für jeden Dichtebereich über die spezifizierte Länge und den spezifizierten Durchmesser, eine reproduzierbare Voreinstellung zur Durchführung ähnlicher Klassifizierungen und Analysen bei mehreren Untersuchungen, ein Verfahren, das den analysierten Bereich mit einem Minimum an Benutzerinteraktion automatisch an die Form des Gefäßes anpasst, die Möglichkeit für den Benutzer, eine quantitative Einschätzung in dem Gefäßbereich durchzuführen, während das umgebende Gewebe durch eine Fokussierung auf das verfolgte Gefäß ausgeschlossen wird, ein diagnostisches System, das qualitative und quantitative, auf Voxeldichten gestützte Gewebeklassifizierungswerkzeuge bereitstellt, wobei die Festlegung eines interessierenden 3D-Bereichs (ROI), der ein Abschnitt eines röhrenförmigen Objektes ist, durch den Benutzer gegeben ist, einen interessierenden Bereich, der ein verallgemeinerter Zylinder sein kann, d.h. ein Zylinder, der einer 3D-Linie „folgt", die von einem früheren Gefäßverfolgungsvorgang stammt, die Möglichkeit, dass der Zylinderdurchmesser gemäß dem Durchmesser des Gefäßes manuell eingestellt oder automatisch eingestellt werden kann, die Möglichkeit, dass der Zylinderdurchmesser über die Länge des Abschnitts konstant sein oder sich gemäß dem lokalen Durchmesser des Gefäßes ändern kann, die Möglichkeit, die Anfangs- und Endpositionen des Abschnittes des ROI dynamisch einzustellen, die Lieferung einer schnellen, qualitativen, visuellen Einschätzung zur Erkennung von interessierenden Gebieten zur weiteren Analyse, die Schaffung einer Klassifizierung nach Dichten in verschiedene interessierende Bereiche, die Lieferung einer quantitativen Einschätzung des Volumens für jeden Dichtebe reich über die festgelegte Länge und den festgelegten Durchmesser und die Schaffung einer reproduzierbaren Voreinstellung zur Durchführung ähnlicher Klassifizierungen und Analysen bei zahlreiche Untersuchungen.
Ein Verfahren 300 zum Analysieren von Gewebeklassen entlang einer durch Voxel definierten röhrenförmigen Struktur wird offenbart. Ein röhrenförmig geformter interessierender Bereich (ROI) 420, 425 wird entlang einer vorbestimmten 305 Zentrallinie der röhrenförmigen Struktur gemäß dem Folgenden konstruiert: wenigstens ein Punkt wird entlang der Zentrallinie festgelegt 310, um die Extremitäten des ROI 420, 425 zu definieren, ein zu dem ROI 420, 425 gehörender Durchmesser wird festgelegt 315 und/oder berechnet 320, zusammenhängende Einheitsvolumina werden entlang der Zentrallinie zwischen den Extremitäten des ROI 420, 425 angeordnet 325, ein erstes Volumen wird durch die Vereinigung der Einheitsvolumina berechnet 325, und ein endgültiges Volumen des ROI 420, 425 wird als das Verbindungselement des ersten Volumens festgelegt 335, das die Mitte der röhrenförmigen Struktur enthält. Das endgültige Volumen wird danach im Hinblick auf die darin vorhandenen Gewebeklassen analysiert.
Obwohl die Erfindung mit Bezug zu den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird von Fachleuten erkannt, dass vielfältige Änderungen vorgenommen werden und Äquivalente für ihre Elemente eingesetzt werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich können zahlreiche Änderungen vorgenommen werden, um eine besondere Situation oder ein besonderes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von dem wesentlichen Bereich derselben abzuweichen. Daher ist es beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die spezielle Ausführungsform beschränkt ist, die als die beste oder einzige Art zur Ausführung dieser Erfindung in Betracht gezogene offenbart ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen einschließt, die in den Bereich der beigefügten Ansprüche fallen. Darüber hinaus bezeichnet die Verwendung der Ausdrücke erstens, zweitens etc. keine Reihenfolge oder Wichtigkeit, sondern die Ausdrücke erstens, zweitens etc. werden stattdessen zur Unterscheidung eines Elementes von anderen verwendet. Darüber hinaus zeigt die Verwendung der Ausdrücke ein, eine etc. keine Beschränkung der Anzahl an, sondern bedeutet stattdessen nur das Vorhandensein von wenigstens einem der bezeichneten Elemente.

100: Bildgebungssystem
110: Gantryrahmen
112: Steuerungssystem
114: Motorisierter Tisch
116: Objekt (Patient)
118: Gantryöffnung
120: Röntgenquelle
130: Röntgenstrahlen
140: Detektorarray
150: Detektorelement
180: Rotationszentrum
200: z-Richtung
210: Gantrysteuerung
220: Röntgensteuerung
230: Datenakquisitionssystem
240: Bildwiederherstellungseinrichtung
250: Tischsteuerung
260: Computer
270: Massenspeichersystem (Datenbank)
280: Bedienerschnittstelle
290: Anzeigeeinrichtung
292: EKG-Monitor
294: Interface-Board
300: Verfahren
305: Vorbestimmte Zentrallinie
310: Festlegen
315: Festlegen
320: Berechnen
325: Anordnen
330: Modifizieren
335: Berechnen
400: Nachschlagetabelle (LUT)
420: Interessierender Bereich (ROI)
425: Interessierender Bereich (ROI)

Claims

Verfahren (300) zur Analyse von Gewebeklassen entlang einer röhrenförmigen Struktur, die durch Voxel definiert ist, wobei das Verfahren aufweist: Konstruieren eines röhrenförmig geformten interessierenden Bereichs (ROI) (420, 425) entlang einer vorbestimmten (305) Zentrallinie der röhrenförmigen Struktur gemäß dem Folgenden: Festlegen (310) wenigstens eines Punktes entlang der Zentrallinie zur Festlegung der Extremitäten des ROI (420, 425), Festlegen (315) und/oder Berechnen (320) eines Durchmessers, der dem Maximum der Durchmesser der orthogonalen Schnitte des ROI (420, 425) entspricht, Anordnen (325) einer Vielzahl von zusammenhängenden Einheitsvolumina entlang der Zentrallinie zwischen den Extremitäten des ROI (420, 425), wobei die Einheitsvolumina eine Gesamtabmessung aufweisen, die gleich oder kleiner als das Maximum der Durchmesser der orthogonalen Schnitte des ROI (420, 425) ist, Berechnen (325) eines ersten Volumens durch die Vereinigung der Einheitsvolumina und Festlegen (335) eines endgültigen Volumens des ROI (420, 425) als das Verbindungsteil des ersten Volumens, das die Mitte des röhrenförmigen Struktur enthält, und Analysieren des endgültigen Volumens im Hinblick auf die darin vorhandenen Gewebeklassen.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin enthält: Klassifizieren der Voxel in dem ROI (420, 425) gemäß einem visuellen Codierungsschema in Verbindung mit den Hounsfield Unit (HU)-Werten der Voxel.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Analysieren enthält: Analysieren des visuell codierten ROI (420, 425) im Hinblick auf eine Klassifizierung von Gewebedichten in Verbindung mit der visuellen Codierung, wobei jede Gewebedichteklassifizierung einen Dichtebereich aufweist, der mit der visuellen Codierung korreliert ist, und Analysieren des visuell codierten ROI (420, 425) im Hinblick auf das Volumen jedes Dichtebereiches.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das visuelle Codierungsschema ein Farbcodierungsschema enthält.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das visuelle Codierungsschema ein diskretes Grauwertcodierungsschema enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das ROI (425) ein erstes Teilvolumen und ein zweites Teilvolumen enthält.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die visuelle Codierung von einem Schrittmodus in einen kontinuierlichen Modus der Visualisierung umschaltbar ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Undurchsichtigkeit der visuellen Codierung einstellbar ist.
Vorrichtung (100) zum Akquirieren von Gewebebildern und Analysieren von Gewebeklassen entlang röhrenförmiger Strukturen, wobei die Vorrichtung enthält: einen medizinischen Scanner (110) zum Erzeugen eines Volumens von Bilddaten, die sich auf einen interessierenden Bereich beziehen, ein Datenakquisitionssystem (230) zum Akquirieren des Volumens von Bilddaten, eine Bildwiderherstellungseinrichtung (240) zum Widerherstellen eines betrachtbaren Bildes aus dem Volumen von Bilddaten, eine Datenbank (270) zum Speichern von Informationen von dem Datenakquisitionssystem (230) und der Bildwiederher stellungseinrichtung (240), eine Bedienerschnittstelle (280) zum Bedienen des medizinischen Scanners (110), des Datenakquisitionssystems (230), der Bildwiderherstellungseinrichtung (240), der Datenbank (270) oder einer beliebigen Kombination, die wenigstens eines der zuvor genannten enthält, einen Computer (260) zum Analysieren des widerhergestellten Volumens von Bilddaten und Anzeigen des betrachtbaren Bildes, wobei der Computer (260) für die Bedienerschnittstelle (280) ansprechbar ist, und ein von einer Verarbeitungsschaltung lesbares Speichermedium (270), das Anweisungen zur Ausführung durch die Verarbeitungsschaltung speichert zum Konstruieren eines röhrenförmig geformten, interessierenden Bereichs (ROI) (420, 425) entlang einer vorbestimmten Zentrallinie der röhrenförmigen Struktur gemäß dem Folgenden: Ansprechen auf wenigstens einen zum Festlegen der Extremitäten des ROI (420, 425) entlang der Zentrallinie festgelegten (310) Punkt, Berechnen (320) eines Durchmessers, der dem Maximum der Durchmesser der orthogonalen Schnitte des ROI (420, 425) entspricht, Anordnen (325) einer Vielzahl von zusammenhängenden Einheitsvolumina entlang der Zentrallinie zwischen den Extremitäten des ROI (420, 425), wobei die Einheitsvolumina eine Gesamtabmessung aufweisen, die gleich oder kleiner als das Maximum der Durchmesser der orthogonalen Schnitte des ROI (420, 425) ist, Berechnen (325) eines ersten Volumens durch die Vereinigung der Einheitsvolumina und Berechnen (335) eines endgültigen Volumens des ROI (420, 425) als das Verbindungsteil des ersten Volumens, das die Mitte der röhrenförmigen Struktur enthält, und Analysieren des endgültigen Volumens im Hinblick auf die darin vorhandenen Gewebeklassen.
Computerprogrammprodukt, das in einem greifbaren Medium (270) verkörpert ist, zur Analyse von Gewebeklassen entlang röhrenförmiger Strukturen, wobei das Produkt computerlesbare Anweisungen enthält zum Konstruieren eines röhrenförmig geformten interessierenden Bereiches (ROI) (420, 425) entlang einer vorbestimmten Zentrallinie der röhrenförmigen Struktur gemäß dem Folgenden: Ansprechen auf wenigstens einen zum Festlegen der Extremitäten des ROI (420, 425) entlang der Zentrallinie festgelegten (310) Punkt, Berechnen (320) eines Durchmessers, der dem Maximum der Durchmesser der orthogonalen Schnitte des ROI (420, 425) entspricht, Anordnen (325) einer Vielzahl von zusammenhängenden Einheitsvolumina entlang der Zentrallinie zwischen den Extremitäten des ROI (420, 425), wobei die Einheitsvolumina eine Gesamtabmessung aufweisen, die gleich oder kleiner als das Maximum der Durchmesser der orthogonalen Schnitte des ROI (420, 425) ist, Berechnen (325) eines ersten Volumens durch die Vereinigung der Einheitsvolumina und Berechnen (335) eines endgültigen Volumens des ROI (420, 425) als das Verbindungsteil des ersten Volumens, das die Mitte der röhrenförmigen Struktur enthält, und Analysieren des endgültigen Volumens im Hinblick auf die darin vorhandenen Gewebeklassen.