DE102005017628A1

DE102005017628A1 - Verfahren und System zum Registrieren von präprozeduralen Bildern mit intraprozeduralen Bilder unter Verwendung einer vorberechneten Informationsdatenbank

Info

Publication number: DE102005017628A1
Application number: DE102005017628A
Authority: DE
Inventors: Chenyang Xu; Nassir Navab; Frank Sauer; Ali Khame
Original assignee: Siemens Corporate Research Inc
Current assignee: Siemens Medical Solutions USA Inc
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2005-11-17
Also published as: US20050272991A1; US7620223B2

Abstract

Es werden ein System und ein Verfahren zum Registrieren von präoperativen Bildern eines Objekts mit einem intraoperativen Bild des Objekts offenbart. Vor einem operativen Vorgang werden digital rekonstruierte Radiogramme (DRRs) für die präoperativen Bilder jedes individuellen Patienten erzeugt. Signaturen werden aus den DRRs extrahiert. Die Signaturen werden in einer Informationsdatenbasis gespeichert. Während des operativen Vorgangs wird eine Signatur aus dem intraoperativen Bild extrahiert. Die intraoperative Signatur wird mit den gespeicherten präoperativen Signaturen verglichen. Ein präoperatives Bild, das eine optimale Signaturübereinstimmung mit der intraoperativen Signatur aufweist, wird abgerufen. Das abgerufene präoperative Bild wird mit dem intraoperativen Bild registriert.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht Priorität der vorläufigen US-Anmeldung mit der Seriennummer 60/564,508, eingereicht am 22. April 2004, die unter Bezugnahme auf ihre Gesamtheit miteinbezogen ist.

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Registrieren von präprozeduralen Bildern mit intraprozeduralen Bildern, und insbesondere ein System und ein Verfahren zum Registrieren von präprozeduralen Bildern mit intraprozeduralen Bildern unter Verwendung einer vorberechneten Informationsdatenbasis der präprozeduralen Bilddaten.

Hintergrund der Erfindung

Medizinische Experten verwerten seit einiger Zeit präoperative oder präprozedurale Bilder und intraoperative oder intraprozedurale Bilder, um ein nützlicheres und preiswertes registriertes Bild eines Organs bereitzustellen, das Gegenstand eines minimal-invasiven therapeutischen Eingriffs ist. Zum Beispiel kann ein Tumor sowohl präoperativ unter Verwendung eines CT-Systems als auch intraoperativ unter Verwendung eines Röntgensystems abgebildet werden. Digital rekonstruierte Radiogramme (Digitally Reconstructed Radiographs; DRRs) werden aus den CT-Bildern rekonstruiert, um die Röntgenbilder zu modellieren. Die präoperativen DRRs und die intraoperativen Bilder werden registriert und zusammengefasst, um sowohl strukturelle als auch funktionale Informationen über den Tumor und das betroffene Organ bereitzustellen. Nachfolgende Bilder, die intraoperativ unter Verwendung des Röntgensystems gemacht wurden, können anschließend mit dem präoperativen Bild im Zeitablauf zusammengeführt werden, um dem Arzt eine Hilfestellung zu geben. Die präoperativen Bilder können Details über die Anatomie bereitstellen, die Gegenstand des Arbeitsverfahrens ist. Dreidimensionale Bildgebungsverfahrensweisen wie zum Beispiel Computertomographie (CT) und Kernspintomographie (MRI) enthalten hochauflösende Informationen über die abgebildete Anatomie.

Die intraoperativen Bilder sind typischerweise zweidimensionale Bilder, die verfügbar sind, um dem Arzt eine Indikation des momentanen Zustandes der fraglichen Anatomie bereitzustellen. Röntgen- und Durchleuchtungsbilder werden typischerweise für diese Zwecke verwendet. Zweidimensionale (2D-) Bilder nehmen erheblich weniger Erfassungszeit in Anspruch als dreidimensionale (3D-) Bilder und sind weniger schädigend für den Arzt. Die Auflösung und das Detail der 2D-Bilder sind jedoch denen von dessen 3D-Gegenstück unterlegen. Mittels Kombinieren der präoperativen und intraoperativen Bilder durch Registrieren der zwei Bilder kann der Arzt das Detail der präoperativen Bilder und den augenblicklichen Zustand des Patienten über die intraoperativen Bilder nutzen.

Zur herkömmlichen Registrierung eines Projektionsbildes auf einen volumetrischen Datensatz gehören drei Schritte. Erstens wird die Berechnung eines simulierten Projektionsbildes (z.B. digital rekonstruierter Radiogramme (DRR)) durchgeführt, wobei die momentane relative Position eines Röntgenquellbildes und das Volumen gegeben sind. Zweitens wird die Berechnung des Ähnlichkeitsmaßes und/oder Unterschiedsmaßes durchgeführt, das eine Metrik zum Vergleichen des Röntgen- oder Portalbildes mit dem DRR quantifiziert. Drittens wird ein Optimierungsmodell angewandt, das den Parameterraum (z.B. sechsdimensionale Festkörperbewegung) durchsucht, um das Ähnlichkeitsmaß zu maximieren oder das Unterschiedsmaß zu minimieren. Sobald die optimale Position gefunden ist, sollte das DRR-Bild mit dem Röntgenbild übereinstimmen.

Die Registrierung von zweidimensionalen (2D) und dreidimensionalen (3D) Bildern ist eine wohlbekannte Technik. Es ist wichtig, das DRR so zu berechnen, dass es mit dem realen Röntgenbild sowohl hinsichtlich Helligkeit als auch Kontrast übereinstimmt. Zusätzlich sollte ein sich gut verhaltendes Ähnlichkeitsmaß ausgewählt werden, das eine Metrik für die Bilder stabil charakterisieren kann. Um solch einen Algorithmus brauchbar zu machen, muss die Rechenzeit reduziert werden. Auf Grundlage des derzeitigen Standes der Technik weisen die Implementierungen derartiger Techniken für typische 3D-Volumendatensätze eine Rechenzeit von wenigen Minuten auf. Die meiste Rechenzeit wird bei der Erzeugung von DRRs verbraucht. Ein weiterer Faktor, der die Rechenzeit beeinflusst, ist die Anzahl der Iterationen, die berechnet werden müssen.

Ein Ansatz zur Reduzierung der Rechenzeit ist, zufällig Proben der DRRs zu nehmen und nur diese Proben für die Durchführung der Berechnungen zu verwenden, wodurch die Rechenkomplexität verringert wird. Ein Nachteil diese Ansatzes ist jedoch, dass die Stabilität der Ergebnisse beeinträchtigt wird, da weniger Daten für den Optimierer zur Verfügung stehen, um einen richtigen Schritt auf ein globale Lösung hin voran zu gehen. Für viele praktische Anwendungen, insbesondere bei Eingriffsszenarien, ist die Registrierungszeit entscheidend. Es wäre wünschenswert, in der Lage zu sein, Registrierungen in Echtzeit oder nahe an der Echtzeit durchzuführen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Registrieren von präoperativen Bildern eines Objekts zusammen mit einem intraoperativen Bild des Objekts. Vor einem operativen Vorgang werden digital rekonstruierte Radiogramme (DRRs) für die präoperativen Bilder jedes individuellen Patienten erzeugt. Signaturen werden aus den DRRs extrahiert. Die Signaturen werden in einer Informationsdatenbasis gespeichert. Während des operativen Vorgangs wird eine Signatur aus dem intraoperativen Bild extrahiert. Die intraoperative Signatur wird mit den gespeicherten präoperativen Signaturen verglichen. Ein präoperatives Bild, das eine beste Signaturübereinstimmung mit der intraoperativen Signatur aufweist, wird abgerufen. Das abgerufene präoperative Bild wird zusammen mit dem intraoperativen Bild registriert.

Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Nachfolgenden detaillierter beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren kennzeichnen:
1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines veranschaulichenden Systems zum Implementieren eines Verfahrens zum Registrieren von präoperativen Bildern mit intraoperativen Bildern gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Registrieren von präoperativen Bildern mit intraoperativen Bildern gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
3 veranschaulicht ein Verfahren zum Registrieren eines präoperativen mit einem intraoperativen Bild gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Registrieren von präoperativen hochauflösenden Bildern mit intraoperativen niedrigauflösenden Bildern. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden digital rekonstruierte Radiogramme (DRRs) in verschiedenen Stellungen für die präoperativen Bilder jedes individuellen Patienten vorberechnet und mit den Bildern in einer Datenbank gespeichert. Da die DRRs vor dem Eingriffsablauf berechnet werden, wurde der Großteil der Komplexität und der Rechenzeit aus dem typischen Registrierungsprozess eliminiert. Auf diese Weise kann die Registrierung eines präoperativen und eines intraoperativen Bildes auf eine extrem schnelle und wirksame Art und Weise verarbeitet werden. Registrierungstechniken des Standes der Technik benötigen bis zu einer Minute Rechenzeit. Durch Implementieren des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann eine Registrierung in Echtzeit (bis zu 20 Vollbilder pro Sekunde) erreicht werden.
1 stellt ein schematisches Blockschaltbild eines veranschaulichenden Systems zum Implementieren des Verfahrens der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung verwertet die präoperativen Bilder und intraoperativen Bilder, um ein nützlicheres und preiswerteres registriertes Bild eines Organs zur Verfügung zu stellen, das Gegenstand eines minimalinvasiven therapeutischen Eingriffs ist. Zum Beispiel kann ein Tumor sowohl präoperativ unter Verwendung eines dreidimensionalen Bildgebungssystems wie zum Beispiel eines Computertomographie- (CT-) Systems oder eines Kernspintomographie- (MRI-) Systems und interoperativ unter Verwendung eines zweidimensionalen Bildgebungssystems wie zum Beispiel einer Röntgen- oder Durchleuchtungsvorrichtung abgebildet werden. Die Bilder werden registriert und zusammengefügt, um sowohl strukturelle als auch funktionale Informationen über den Tumor und das betroffene Organ zur Verfügung zu stellen. Nachfolgende Bilder, die intraoperativ erstellt wurden, können anschließend mit dem präoperativen Bild mit der Zeitzusammengefügt werden, um dem Arzt eine Hilfestellung zu geben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Datenbank 110 basierend auf den präoperativen volumetrischen Daten erzeugt. Die konstruierte Datenbank 110 umfasst die Positionsdaten (z.B. Stellung) jedes Eintrags und ebenfalls einen Satz von Signaturen oder zu dem speziellen Bild gehörenden Merkmalen, die aus dem digital rekonstruierten Radiogramm (d.h. DRR) an derselben Position extrahiert werden. Beispiele solcher Signaturen umfassen ein Intensitätshistogramm, aus mehrfach skalierten Gauss-Filtern oder Gabor-Filtern abgeleitete Invarianten, das Bild selbst usw. Diese Merkmale könnten in einer hierarchischen Art und Weise verwendet werden, die in der Reihenfolge ihrer Abfragewirksamkeit geordnet ist. Wie im Nachfolgenden detaillierter beschrieben werden wird, wird anschließend die Übereinstimmung des Eingriffs(intraoperativen) Bildraums mit dem präoperativen diagnostischen Raum auf die Stellung und der Abruf der extrahierten Signatur des aktuellen Projektionsbildes innerhalb der Datenbank 110 reduziert.
Ein Bild eines gewünschten Gewebebereichs oder eines Organs wird durch Anwendung eines Bildgebungssystems 102 wie zum Beispiel einer CT- oder MRI-Vorrichtung erhalten. Die Daten werden für die Bilder des Gewebebereichs oder Organs gesammelt und zur weiteren Verarbeitung durch den Prozessor 1080 gespeichert. Diese Bilder werden vor irgendeinem operativen Vorgang erstellt. Andere Organe oder interne Strukturen können ebenfalls je nach Notwendigkeit abgebildet werden. Die Bilder werden anschließend in DRRs rekonstruiert und die obige Informationsdatenbasis wird erzeugt und in der Datenbank 110 für jedes DRR gespeichert.
Bilder desselben gewünschten Gewebebereichs oder Organs werden anschließend durch Verwendung eines intraoperativen Bildgebungssystems 104 erhalten, das auch eine Röntgenvorrichtung oder ein Linearbeschleuniger sein kann. Während des operativen Vorgangs wird ein Anfangsbild erhalten und im Prozessor 108 gespeichert. Die starre Registrierung des Bildes aus dem intraoperativen Bildgebungssystem und der Bilder aus dem präoperativen Bildgebungssystem wird durchgeführt. Vorzugsweise wird das Bild, das von dem intraoperativen Bildgebungssystem erstellt wurde, an ein präoperativ erstelltes Bild angepasst, das die gleiche Stellung aufweist und in einem relativ ähnlichen Zustand ist. Zum Beispiel sollte ein inneres Organ, das abgebildet wird, für beide Bildgebungsverfahren in annähernd demselben Zustand sein, um eine ordentliche Registrierung zu gewährleisten. Das Identifizieren von präoperativen Bildern, die die gleiche Stellung und Signaturen aufweisen, wird erheblich vereinfacht, da eine Übereinstimmung durch Durchführen einer Abfrage in der Informationsdatenbasis leicht gefunden werden kann.
Zwei Szenarien können betrachtet werden. Zunächst kann bei abdominalen und den Brustraum betreffenden Verfahren die Starrheit der Bewegung des inneren Organs unter Verwendung entweder von Atemanhaltetechniken oder Gating-Techniken gewährleistet werden (z.B. wird sowohl der präprozedurale als auch der erste Datensatz des interprozeduralen Bildes bei vollständiger Einatmung erstellt). Zum Zweiten gibt es für neurochirurgische Verfahren, nur nach einer Kraniotomie, eine gewisse deformierbare Bewegung der Struktur, die man Brainshift nennt. Dadurch ist die Starrheitsannahme für diese Stufe recht angemessen.
Wie oben gezeigt werden die Bilddaten aus dem präoperativen Bildgebungssystem 102 und dem intraoperativen Bildgebungssystem 104 in den Prozessor 108 eingegeben. Der Prozessor 108 kann eine graphische Benutzeroberfläche (GUI) umfassen, die es einem Benutzer ermöglicht, manuell eine Grenze oder eine Kontur um einen interessierenden Bereich in den Bildern zu zeichnen. Alternativ kann ein Segmentierungsalgorithmus angewandt werden, um interessierende Bereiche zu differenzieren und Konturen für Bilder ohne Benutzerinteraktion zu zeichnen. Es können Segmentierungsalgorithmen verwendet werden, die dem Fachmann bekannt sind. Die Datenbank 110 speichert die Bilder.
Eine Anzeige 106 ist zum Anzeigen der Bilder und der registrierten Bilder beinhaltet. Eine Schnittstellenvorrichtung oder -vorrichtungen 112 sind ebenfalls umfasst, wie zum Beispiel eine Tastatur, eine Maus oder andere bekannte Vorrichtungen.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Registrieren von präoperativen Bildern zusammen mit intraoperativen Bildern gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Präoperative Bilder eines Patienten erhält man unter Verwendung eines dreidimensionalen (3D)-Bildgebungssystems (Schritt 202). Eine Informationsdatenbasis wird aus dem präoperativen volumetrischen Datensatz erzeugt, der mit den 3D-Bildern assoziiert ist (Schritt 204). Die Informationsdatenbasis umfasst Tausende von DRR-Bildern, die aus dem Volumen für alle bestimmten Stellungen unter Verwendung von Standard-DRR-Algorithmen berechnet werden, die entweder in Soft- oder Hardware implementiert sind. Jede Stellung ist durch die Projektionsmatrix definiert, die die tatsächliche Projektionsmatrix des als Ziel gesetzten C-Arm-Systems für 2D-Fluoro-Bilderfassung imitiert. Die Stellung wird mit einer bestimmten Abtastauflösung variiert, so dass alle Orientierungen in 3D so gleichmäßig wie möglich abgetastet werden.
Die Informationsdatenbasis weist Einträge auf, die die Informationen über das DRR bei unterschiedlichen Stellungen und die tatsächliche Position und Orientierung des Objekts, das abgebildet wird, kodieren. Typischerweise werden diese Bilder in medizinischen Anwendungen zur Untersuchung von verschiedenen menschlichen Organen nach medizinischen Zuständen oder nach Tumoren verwendet. Die Art der Informationen, die aus den DRRs in jeder Stellung extrahiert wird, kann je nach Anwendung variieren. Es ist ebenfalls möglich, das gesamte DRR-Bild zusammen mit der Stellungsinformation als einen Dateneintrag zu speichern. Jeder Dateneintrag in der Informationsdatenbasis ist eine kompakte Repräsentation eines DRRs in einer bestimmten Stellung. Merkmale oder Signaturen des DRRs wie zum Beispiel die maximalen Intensitätsgrenzwerte des Bildes können ebenfalls gespeichert werden.
Die Informationsdatenbasis ist in einer baumartigen Struktur aufgebaut und ist basierend auf den Positions- und Orientierungsinformationen angeordnet, in denen die Umgebungen definiert werden können. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Informationsdatenbasis auf der Stellung basierendaufgesetzt. Ähnliche Stellungen werden der gleichen Umgebung zugeordnet. Dies macht den Abruf eines Eintrags in der entsprechenden Stellung schneller und leichter.
Die Informationsdatenbasis muss groß genug sein, um Diskrepanzen des Parameterraums bis zu einem gewissen Grad zu berücksichtigen. Je größer der Umfang der Informationsdatenbasis hinsichtlich der Stellung, desto größer ist die Funktionsbasis des Algorithmus als ganzem. Der Abstand. und/oder die Auflösung der Stellungen, die in der Informationsdatenbasis gespeichert sind, kann je nach Anwendung variieren. Eine Implementierung kann berücksichtigen, dass sie eine kompaktere Informationsdatenbasis zu Lasten eines größeren Abstandes zwischen den Stellungen (d.h. eine geringere Stellungsauflösung) aufweist. Diese Art von Implementierung wird dann mit einem Verfeinerungsschritt gekoppelt, wobei ein herkömmlicher Ansatz verwendet werden kann, um eine bessere Genauigkeit zu erzielen und um die verlorene Auflösung in der Informationsdatenbasis zu kompensieren.
Die nächsten intraoperativen Bilder desselben Patienten werden erstellt (Schritt 206). Eine Röntgen- oder Durchleuchtungsvorrichtung wird zum Erzeugen der Bilder verwendet. Die Signaturen des Bildes werden auf die gleiche Art und Weise extrahiert, wie die Informationsdatenbasis erzeugt wurde (Schritt 208). Eine Metrik wird definiert, um ein Abstandsmaß innerhalb der Dateneinträge und dem gegebenen intraoperativen Bild bereitzustellen. Die Definition des Abstandsmaßes hängt davon ab, wie die Signaturen definiert werden. Für eine einfache Metrik wie zum Beispiel ein Histogramm könnte eine Summe der quadratischen Abstände verwendet werden, wohingegen für eine aus Gauss- und Gabor-Filtern abgeleitete Bildmetrik man ein Abstandsmaß verwenden könnte, das aus Kreuzkorrelationen und gemeinsamen Daten der beiden Bilder abgeleitet wird. Der Datenabruf wird über die Informationsdatenbasis durchgeführt, um die beste Signaturübereinstimmung eines präoperativen Bildes mit dem momentanen intraoperativen Bild abzurufen (Schritt 210). Die Stellung des sich ergebenden Eintrags würde die Registrierungsinformation tragen. Da die Erzeugung der Informationsdatenbasis vor dem Erhalt der intraoperativen Bilder berechnet wird, können die Extraktion der Signaturen der Röntgenbilder und die Suche und der Abruf der volumetrischen Daten in der Datenbank sehr effizient durchgeführt werden.
3 veranschaulicht das Verfahren zum Registrieren von präoperativen Bildern zusammen mit intraoperativen Bildern gemäß der vorliegenden Erfindung. Vor einem medizinischen Vorgang erhält man 3D-präoperative Bilder 302 des Patienten, in diesem Fall Carotidgefäße, in der oben beschriebenen Art und Weise. DRRs werden in verschiedenen Stellungen für die Bilder vorberechnet und in der Datenbank 306 gespeichert. Als nächstes werden während des medizinischen Vorgangs 2D-intraoperative Bilder 304 der Carotidgefäße erfasst. Vorzugsweise sind Lage und Winkel, in denen die intraoperativen Bilder erfasst werden, dieselben wie die für die präoperativen Bilder. Diese Bilder werden ebenfalls zur Datenbank 306 gesendet. Als Nächstes werden die präoperativen Bilder aus der Datenbank abgerufen und es findet eine Online-Registrierung der präoperativen und intraoperativen Bilder in Echtzeit statt. Das resultierende registrierte Bild 308 wird angezeigt, das im Wesentlichen eine vereinigte Version der 2D- und 3D-Bilder ist.
Nach Beschreibung der Ausführungsformen für ein Verfahren zum Registrieren von präoperativen DRRs mit intraoperativen Bildern wird angemerkt, dass Modifikationen und Änderungen durch den Fachmann angesichts der obigen Lehre durchgeführt werden können. Es versteht sich deshalb, dass Änderungen in den besonderen Ausführungsformen der offenbarten Erfindung vollzogen werden können, die innerhalb des Wesens und des Geistes der durch die beigefügten Ansprüche definierten Erfindung liegen. Nachdem hiermit die Erfindung mit den durch das Patentrecht erforderlichen Details und Besonderheiten beschrieben wurde, wird das, was beansprucht ist und durch das Patent geschützt werden soll, in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.

Claims

Verfahren zum Registrieren von präoperativen Bildern eines Objekts mit einem intraoperativen Bild des Objekts mit den folgenden Schritten: Erzeugen von digital rekonstruierten Radiogrammen (Digitally Reconstructed Radiographs; DRRs) vor einem operativen Vorgang für die präoperativen Bilder in verschiedenen Stellungen für jeden Patienten; Extrahieren von Signaturen aus den DRRs; Speichern der Signaturen in einer Informationsdatenbasis; Extrahieren einer Signatur aus dem intraoperativen Bild während des operativen Vorgangs; Vergleichen der intraoperativen Signatur mit den gespeicherten präoperativen Signaturen; Abrufen eines präoperativen Bildes, das eine optimale Signaturübereinstimmung mit der intraoperativen Signatur aufweist; und Registrieren des abgerufenen präoperativen Bildes mit dem intraoperativen Bild.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die präoperativen Bilder dreidimensionale (3D-) Bilder sind.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die präoperativen Bilder Computertomographie-Bilder sind.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die präoperativen Bilder Kernspintomographie-Bilder sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das intraoperative Bild eine zweidimensionales (2D-) Bild ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das intraoperative Bild ein Röntgenbild ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das intraoperative Bild ein Durchleuchtungsbild ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Signatur ein Histogramm ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Signatur eine aus Gauss-Filtern mit mehrfacher Skala abgeleitete Invariante ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Signatur eine aus Gabor-Filtern mit mehrfacher Skala abgeleitete Invariante ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Abstandsmaß verwendet wird, um die intraoperative Signatur mit den präoperativen Signaturen zu vergleichen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Objekt ein Patient ist.
System zum Registrieren von präoperativen Bildern eines Objekts mit einem intraoperativen Bild des Objekts umfassend: ein zweidimensionales (2D-) Bildgebungssystem; einen Prozessor zur Durchführung der folgenden Schritte: i). Empfangen von durch ein dreidimensionales (3D-) Bildgebungssystem erzeugten präoperativen Bildern; ii). Erzeugen von digital rekonstruierten Radiogrammen (DRRs) der präoperativen Bilder; iii). Empfangen von durch das 2D-System erzeugten interoperativen Bildern und Extrahieren von Signaturen aus den Bildern; iv). Extrahieren von Signaturen aus den DRRs; v). Vergleichen der intraoperativen Signatur mit den präoperativen Signaturen; vi). Identifizieren eines präoperativen Bildes, das eine optimale Signaturübereinstimmung mit der intraoperativen Signatur aufweist; und vii). Registrieren des identifizierten präoperativen Bildes mit dem intraoperativen Bild; eine Datenbank zum Speichern der präoperativen, der intraoperativen und der registrierten Bilder; und eine Anzeige zum Anzeigen der Bilder.
System nach Anspruch 13, wobei die präoperativen Bilder Computertomographie-Bilder sind.
System nach Anspruch 13, wobei die präoperativen Bilder Kernspintomographie-Bilder sind.
System nach Anspruch 13, wobei das intraoperative Bild ein Röntgenbild ist.
System nach Anspruch 13, wobei das intraoperative Bild ein Durchleuchtungsbild ist.
System nach Anspruch 13, wobei mindestens eine Signatur ein Histogramm ist.
System nach Anspruch 13, wobei mindestens eine Signatur eine aus Gauss-Filtern mit mehrfacher Skala abgeleitete Invariante ist.
System nach Anspruch 13, wobei mindestens eine Signatur eine aus Gabor-Filtern mit mehrfacher Skala abgeleitete Invariante ist.
System nach Anspruch 13, wobei ein Abstandsmaß verwendet wird, um die intraoperative Signatur mit den präoperativen Signaturen zu vergleichen.
System nach Anspruch 13, wobei das Objekt ein Patient ist.