DE102009007360A1 - Method for visualizing oxygen supply blockade points and/or areas in lungs of patient during treatment of chronic obstructive pulmonary disease, involves stopping supply of oxygen to target partial areas of organ with blockade points - Google Patents

Method for visualizing oxygen supply blockade points and/or areas in lungs of patient during treatment of chronic obstructive pulmonary disease, involves stopping supply of oxygen to target partial areas of organ with blockade points Download PDF

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Abstract

The method involves inputting image data into a visualizing device, where the data represents a structure of an organ (O). Target partial areas (Z1-Z3) of the organ are identified in the data, and oxygen supply sections (V1, V2a, V2b, V3a-V3d, V4a-V4f, V5a, V5b) of the organ are automatically identified. Target oxygen supply sections are selected based on the data, and oxygen supply blockade points and/or areas (A, B, B1, B2, C, D) within the target oxygen supply sections are derived and displayed. Supply of oxygen to the determined target partial areas with the blockade points is stopped. Independent claims are also included for the following: (1) a visualizing device for automatically visualizing oxygen supply blockade points and/or areas in an organ comprising an input interface for representing a structure of the organ (2) a computer program product stored in a processor of a programmable image processing system for executing an oxygen supply blockade points and/or areas visualizing method.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Visualisierung möglicher Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche in einem Organ, die mit einer Anzahl von Ziel-Teilbereichen des Organs korrespondieren. Außerdem betrifft sie eine Visualisierungseinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The The present invention relates to a method of visualization potential Supply blockage points and / or areas in an organ that correspond to a number of target subregions of the organ. Furthermore it relates to a visualization device for performing a such process.

In der klinischen Praxis ist es oftmals notwendig, Ziel-Teilbereiche eines Organs durch gezielte Blockade von der Versorgung abzubinden und dadurch den verbleibenden Bereichen des Organs die Möglichkeit zur räumlichen Ausdehnung zu geben. Insbesondere ist dies die Praxis bei der Behandlung von Lungen, deren Lungenbläschen teilweise von sogenannten ”chronic obstructive pulmonary diseases” (COPD) betroffen sind, d. h. von Erkrankungen, bei denen Lungenbläschen zerstört oder blockiert sind. Solche Lungenerkrankungen entstehen durch äußere Einflüsse wie Rauchen oder Umweltgifte. Bei einem Emphysem etwa werden die Lungenbläschen zerstört, eine Blockade von Lungenbläschen hingegen entsteht durch Einlagern eingeatmeter Stoffe, etwa von Asbest (sogenannte Asbestose). Die gezielte Blockade von Teilbereichen der Lunge dient dem Stilllegen dieser (Ziel-)Teilbereiche, die danach langsam kollabieren und so Raum im Brustbereich schaffen für die Ausbreitung des verbleibenden (gesunden) Gewebes, was somit indirekt die Sauerstoffversorgung des Patienten verbessert.In In clinical practice, it is often necessary to target subareas of an organ by targeted blockage of the supply tie and thus the remaining areas of the institution the opportunity to the spatial To give expansion. In particular, this is the practice in the treatment of Lungs, their alveoli partly from so-called "chronic obstructive pulmonary diseases "(COPD) affected, d. H. of diseases in which alveoli are destroyed or are blocked. Such lung diseases are caused by external influences such as Smoking or environmental toxins. Emphysema, for example, destroys the alveoli, one Blockage of alveoli By contrast, accumulation of inhaled substances, such as from Asbestos (so-called asbestosis). The targeted blockade of subareas The lungs serve to shut down these (target) subregions, which then slowly collapse, creating space in the chest area for the spread of the remaining (healthy) tissue, thus indirectly supplying oxygen improved the patient.

Dass eine Lunge von COPD betroffen ist, kann durch Messung der Ein- und Ausatemvolumina ermittelt werden oder mit Hilfe bildgebender Methoden, beispielsweise der Röntgenbildgebung. Auf Basis von in Bildgebungsverfahren akquirierten Bilddaten kann ein geübter Behandler außerdem festlegen, an welchen Orten eines Organs – hier also der Lunge – er eine Blockade setzen muss, um die betroffenen Ziel-Teilbereiche von der Versorgung (hier der Atemluftversorgung) abzubinden. Diese rein auf der Berufserfahrung von Behandlern basierende Methode birgt jedoch den entscheidenden Nachteil, dass die durch sie generierten Effekte im Vorhinein nur sehr unzureichend abschätzbar sind, so dass sie ein hohes Fehlerpotenzial aufweisen. Insbesondere ist nicht zuverlässig von vorneherein absehbar, welcher Anteil des Lungengewebes bei einer Blockade an einem bestimmten Blockadepunkt kollabiert und welche Teilbereich gesunden Lungengewebes dadurch mit betroffen ist. Ebenso wenig ist klar, ob mit der Blockademaßnahme alles kranke Gewebe abgebunden würde und andersherum, ob nach der Blockade noch ausreichend viel gesundes Gewebe verbleibt. Zuletzt ist es schwierig zu erkennen, wie man einen in den Bilddaten ausgewählten Blockadepunkt mittels invasiver Verfahren erreichen kann.That A lung affected by COPD can be measured by measuring the input and output Exhaled volumes or with the help of imaging methods, for example, X-ray imaging. On the basis of image data acquired in imaging methods a practiced one Handler as well determine in which places of an organ - here the lungs - he one Blockade must set to the affected target subregions of the Tie off supply (here the breathing air supply). This pure on the professional experience of therapists based method However, the major disadvantage that generated by them Effects in advance are very inadequately assessable, so they one have high potential for error. In particular, is not reliable from It is foreseeable at the outset what proportion of the lung tissue will be lost in one Blockade at a certain blockade point collapses and which Part of healthy lung tissue is thereby affected. As well little is clear, whether with the blockade measure all diseased tissue would be tied off and vice versa, whether after the blockade still enough healthy Tissue remains. Finally, it is difficult to know how to one selected in the image data Blockade point by invasive procedures.

Es ist daher Aufgabe der folgenden Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit deren Hilfe eine Ermittlung und Visualisierung möglicher Blockadepunkte bzw. -bereiche in einem Organ erreicht werden kann, bei der einem Benutzer zusätzliche bzw. exaktere Informationen über die Auswirkungen und/oder die Praktikabilität einer Blockade an diesen Punkten bzw. Bereichen an die Hand gegeben werden. Dies soll vorzugsweise möglichst automatisiert erfolgen.It is therefore an object of the following invention, a possibility to provide, with their help, a detection and visualization potential Blockade points or areas in an organ can be achieved when a user additional or more exact information about the impact and / or practicability of a blockade at these points or areas are given to the hand. This should preferably preferably automated.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Visualisierungseinrichtung gemäß Anspruch 15 gelöst.These The object is achieved by a method according to claim 1 and by a Visualization device according to claim 15 solved.

Demgemäß weist ein Verfahren der eingangs genannten Art mindestens folgende Schritte auf:

  • – Einspeisung von Bilddaten, die die Struktur des Organs ganz oder in Teilen repräsentieren, in eine Visualisierungseinrichtung,
  • – Identifizierung der Anzahl von Ziel-Teilbereichen des Organs in den Bilddaten,
  • – automatische Identifizierung von Versorgungssträngen des Organs und Auswahl von Ziel-Versorgungssträngen auf Basis der Bilddaten, wobei die Ziel-Versorgungsstränge bestimmte Ziel-Teilbereiche versorgen, und
  • – Ableitung und Anzeige der möglichen Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche innerhalb der Ziel-Versorgungsstränge, bei deren Blockade die bestimmten Ziel-Teilbereiche von der Versorgung abgeschnitten sind.
Accordingly, a method of the type mentioned at least has the following steps:
  • Feeding image data representing the structure of the organ in whole or in part into a visualization device,
  • Identification of the number of target subregions of the organ in the image data,
  • Automatic identification of supply strands of the organ and selection of target supply strands based on the image data, the target supply strands serving specific target subregions, and
  • Derivation and display of the possible supply block points and / or areas within the target supply lines, in the blockade of which the specific target sections are cut off from the supply.

Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens sind also strukturelle Bilddaten, die vorzugsweise einem Tomographiesystem, beispielsweise einem Computer- oder einem Magnetresonanztomographen entstammen. In diesen Bilddaten werden Ziel-Bereiche des Organs identifiziert, wobei diese Identifizierung bevorzugt automatisiert erfolgt, d. h. mit Hilfe von Erkennungsalgorithmen.Base of the method according to the invention ie structural image data, preferably a tomography system, for example, a computer or a magnetic resonance tomograph come. In these image data become target areas of the organ identified, this identification preferably automated takes place, d. H. with the help of recognition algorithms.

Den Ziel-Bereichen werden Ziel-Versorgungsstränge zugeordnet, also Versorgungsverbindungen, die vom Anfangspunkt des Organs zum Ziel-Teilbereich führen und diesen mit Stoffen versorgen und/oder aus dem Ziel-Teilbereich Stoffe entsorgen. Ein Versorgungsstrang kann auch Verästelungen umfassen, beispielsweise der Bronchialbaum des hier erwähnten Lungengewebes oder die feinen Kappilaren einer Arterie oder Vene.The Target ranges are assigned to target supply strands, ie supply connections, which lead from the starting point of the organ to the target subarea and supply it with substances and / or substances from the target sub-area to dispose. A supply strand may also include ramifications, for example the bronchial tree of the one mentioned here Lung tissue or the fine capillaries of an artery or vein.

In diesen Ziel-Versorgungssträngen werden nach ihrer Identifizierung automatisch mögliche Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche gesetzt und angezeigt: Hierzu ist anzumerken, dass eine Versorgungsblockade der Ziel-Teilbereiche meist durch Blockieren an mehreren unterschiedlichen Blockadepunkten oder gar -bereichen eines Ziel-Versorgungsstrangs erfolgen kann. Die Auswahl, welche der möglichen Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche angezeigt werden, hängt, wie im Folgenden erläutert wird, vom Anwendungsgebiet bzw. dem Ziel-Teilbereich des Organs ab.Possible supply blockage points and / or areas are automatically set and displayed in these destination supply lines after they have been identified. For this purpose, it should be noted that a supply blockage of the destination sections is usually blocked by blocking several different blockade points or even sections of a destination supply strand can take place. The selection of which of the possible supply block points and / or areas are displayed depends on the application area or the target subarea of the institution, as will be explained below.

Im Endeffekt wird also vollkommen automatisch angezeigt, wo im Versorgungsstrang möglicherweise eine Blockade gesetzt werden kann, um eine Versorgung des Ziel-Teilbereichs zu unterbinden. Dadurch erhält ein Behandler nach seiner Diagnose komfortabel einen weiteren Ausgangspunkt, auf dessen Basis er über sein weiteres Vorgehen entscheiden kann.in the The end effect is therefore displayed completely automatically, where in the supply line possibly a blockage can be set to supply the target subarea to prevent. This preserves a practitioner after his diagnosis comfortably another starting point, on the basis of which he over can decide how to proceed.

Eine analog ausgebildete erfindungsgemäße Visualisierungseinrichtung zur automatischen Visualisierung möglicher Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche weist mindestens auf:

  • – Eine Eingangsschnittstelle für Bilddaten, die Struktur des Organs ganz oder in Teilen repräsentieren,
  • – eine Teilbereichs-Identifizierungseinheit zur Identifizierung der Ziel-Teilbereiche des Organs in den Bilddaten,
  • – eine Versorgungsstrang-Identifizierungseinheit zur Identifizierung von Versorgungssträngen des Organs und Auswahl von Ziel-Versorgungssträngen auf Basis der Bilddaten, und
  • – eine Ableitungs- und Anzeigeeinheit zur Ableitung und Anzeige der möglichen Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche innerhalb der Ziel-Versorgungsstränge und zur Generierung von Blockadeinformationen zu diesen möglichen Versorgungsblockadepunkten und/oder -bereichen.
An analogously designed visualization device according to the invention for the automatic visualization of possible supply block charging points and / or areas has at least:
  • An input interface for image data representing the structure of the organ in whole or in part,
  • A partial area identification unit for identifying the target partial areas of the organ in the image data,
  • A supply strand identification unit for identifying supply lines of the institution and selection of target supply lines on the basis of the image data, and
  • A derivation and display unit for deriving and displaying the possible supply block loading points and / or areas within the destination supply lines and for generating blocking information about these possible supply block loading points and / or areas.

In die Ableitungs- und Anzeigeeinheit kann eine Visualisierungseinrichtung, beispielsweise ein Rechnermonitor oder ein Drucker integriert sein; sie kann jedoch auch über eine Ausgangsschnittstelle eine externe Visualisierungseinrichtung ansteuern. Insgesamt können ein Großteil der Komponenten zur Realisierung der Vorrichtung in der erfindungsgemäßen Weise, insbesondere die Teilbereichs-Identifizierungseinheit, die Versorgungsstrang-Identifizierungseinheit und die Ableitungs- und Anzeigeeinheit, ganz oder teilweise in Form von Softwaremodulen auf einem Prozessor realisiert werden.In the derivation and display unit can be a visualization device, for example, a computer monitor or a printer to be integrated; However, she can also over an output interface an external visualization device drive. Overall, you can a big part the components for the realization of the device in the manner according to the invention, in particular, the partial area identification unit, the supply line identification unit and the derivative and Display unit, in whole or in part in the form of software modules a processor can be realized.

Auch die Schnittstellen müssen nicht zwangsläufig als Hardwarekomponenten ausgebildet sein, sondern können auch als Softwaremodule realisiert sein, beispielsweise wenn die Daten von einer bereits auf dem gleichen Gerät realisierten anderen Komponente, wie zum Beispiel einer Bildrekonstruktionsvor richtung einer anderen Bildbearbeitungseinheit oder dergleichen, übernommen werden können oder an eine andere Komponente nur softwaremäßig übergeben werden müssen. Ebenso können die Schnittstellen auch aus Hardware- und Softwarekomponenten bestehen, wie zum Beispiel eine Standard-Hardwareschnittstelle, die durch Software für den konkreten Einsatzzweck speziell konfiguriert wird.Also the interfaces must not necessarily but can also be designed as hardware components be implemented as software modules, for example, when the data from another component already implemented on the same device, such as an image reconstruction device of another Image processing unit or the like, can be adopted or must be passed to another component only by software. As well can the interfaces also consist of hardware and software components, such as a standard hardware interface through Software for the specific purpose is specifically configured.

Die Erfindung umfasst daher auch ein Computerprogrammprodukt, das direkt in einen Prozessor eines programmierbaren Bildbearbeitungssystems ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programmprodukt auf dem Bildbearbeitungssystem ausgeführt wird. Dies ist insoweit vorteilhaft, da durch eine Softwareinstallation auch bereits vorhandene geeignete, in der Medizintechnik eingesetzte Bildbearbeitungssysteme, beispielsweise eine Bildrekonstruktions- und/oder Bildverarbeitungsseinrichtung zur Erzeugung oder Bearbeitung der Bilddaten des Organs, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens leicht nachgerüstet werden können. Diese Bildbearbeitungssysteme können auch Bestandteil der bildgebenden Systeme sein, mit denen die benötigten Bilddaten akquiriert werden.The The invention therefore also includes a computer program product directly into a processor of a programmable image processing system is loadable, with program code means to all steps of a method according to the invention perform, when the program product is executed on the image processing system. This is advantageous insofar as by a software installation also existing suitable, used in medical technology Imaging systems, such as an image reconstruction and / or image processing device for generating or processing the image data of the organ, for carrying out the method according to the invention easily retrofitted can be. These image processing systems can also be part of the imaging systems that provide the required image data be acquired.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei kann die Visualisierungseinrichtung auch entsprechend den abhängigen Ansprüchen zum Verfahren weitergebildet sein.Further particularly advantageous embodiments and developments of the invention also result from the dependent claims as well as the following description. In this case, the visualization device also according to the dependent ones claims be trained to the procedure.

Bevorzugt umfassen die Bilddaten Volumenbilddaten eines das Organ mindestens teilweise umfassenden Gewebevolumens. Das Organ und/oder Versorgungsstränge des Organs werden dann vorzugsweise daraus segmentiert. Eine solche Segmentierung ermöglicht die Darstellung des Organs und/oder seiner Versorgungsstränge separat von anderen Bereichen der Volumenbilddaten, beispielsweise einer Lunge ohne die Bilder des Brustkorbs. Die Visualisierung wird dadurch einfacher und über sichtlicher, ebenso wie ein eventuelles Navigieren in den Bilddaten.Prefers For example, the image data includes volume image data of one organ at least partially comprehensive tissue volume. The organ and / or supply strands of the Organs are then preferably segmented therefrom. Such Segmentation allows the representation of the organ and / or its supply strands separately from other areas of the volume image data, for example one Lungs without the images of the ribcage. The visualization is thereby easier and clearer, as well as a possible navigation in the image data.

Dabei werden die Versorgungsstränge des Organs besonders bevorzugt mindestens teilweise separat vom restlichen Gewebe des Organs segmentiert und/oder angezeigt. Hierdurch ist es möglich, die Funktionsbereiche des Organs, beispielsweise die Lungenbläschen einer Lunge, bilddatenmäßig separat von den Versorgungssträngen (hier der Bronchien) anzuzeigen, zu markieren oder anderweitig auszuwerten. Da im Rahmen der Erfindung die Funktionsbereiche einerseits und die Versorgungsstränge andererseits betrachtet werden und erst in einen lokalen Funktionszusammenhang gestellt werden, ist diese Vorgehensweise besonders unterstütztend und effektiv.there become the supply strands of the organ particularly preferably at least partially separate from segmented and / or displayed residual tissue of the organ. hereby Is it possible, the functional areas of the organ, for example the alveoli of a lung Lungs, imagewise separately from the supply lines (here the bronchi) to display, mark or otherwise evaluate. As part of the invention, the functional areas on the one hand and the supply strands on the other hand and only in a local functional context This approach is particularly supportive and effectively.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Organ einer Histogramm-Analyse unterzogen, und es werden dabei aus dem Histogramm unterschiedliche Gewebekategorien abgeleitet, von denen eine Gewebekategorie zur Definition der Ziel-Teilbereiche verwendet wird. Die Histogramm-Analyse bietet die Möglichkeit einer aussagekräftigen quantitativen Auswertung der Bilddaten in Hinblick auf die Funktionsfähigkeit von Gewebebereichen. So sind im Computertomogramm gesunde Lungenbereiche dadurch erkennbar, dass sie einen Hounsfield-Wert um etwa –950 HU aufweisen. Dies entspricht dem mittleren Schwächungswert von gesundem Gewebe mit typischer Atemluftfüllung. Liegt der Hounsfield-Wert darunter, so kann von zerstörtem Lungengewebe ausgegangen werden, da bei krankem bzw. teilweise zerstörtem Gewebe die Luftbestandteile höher sind. Eingelagerte Stoffe weisen typischerweise Hounsfield-Werte über –400 HU auf. Auf Basis eines Histogramms unter Verwendung von Auswertealgorithmen, die diese Erfahrungswerte nutzen, kann also effektiv zwischen krankem und gesundem Gewebe unterschieden werden. Dazu wird bevorzugt eine Histogramm-Analyse angewandt, die ein Schwellenwert-Verfahren umfasst. Als Schwellenwerte können dabei beispielsweise die eben genannten Hounsfield-Werte (bzw. aus ihnen abgeleitete Schwellenwerte) dienen, um eine einfache automatisierte Diskriminierung von gesundem und befallenem Gewebe und von Fremdstoffen zu ermöglichen. Ein in einer solchen Histogramm-Analyse erkanntes befallenes Gewebe kann beispielsweise als Ziel-Teilbereich definiert werden.According to one particularly advantageous embodiment invention, the organ is subjected to a histogram analysis, and there are different tissue categories from the histogram of which a tissue category is used to define the target subareas is used. The histogram analysis offers the possibility of a meaningful quantitative evaluation of the image data in terms of functionality of tissue areas. So in the computerized tomogram are healthy lung areas recognizable as having a Hounsfield value of about -950 HU exhibit. This corresponds to the mean attenuation value of healthy tissue with typical breathing air filling. If the Hounsfield value is lower then it may be from destroyed lung tissue be assumed because of diseased or partially destroyed tissue the air components higher are. Stored substances typically have Hounsfield values above -400 HU. Based on a histogram using evaluation algorithms, who use these empirical values, can effectively between sick and healthy tissue. This is preferably a Histogram analysis applied, which includes a threshold method. As thresholds can Here, for example, the just mentioned Hounsfield values (or derived thresholds) serve to provide a simple automated Discrimination against healthy and infested tissue and foreign substances to enable. An infested tissue detected in such a histogram analysis can be defined, for example, as a target subarea.

Die aus der Histogramm-Analyse abgeleiteten Teilbereiche des Organs können dann bevorzugt in Anhängigkeit von den jeweils vorliegenden Gewebekategorien definiert und graphisch codiert dargestellt werden. Beispielsweise kann dies mit Hilfe einer Farb- oder Helligkeitskodierung erfolgen, aber auch durch Verwendung unterschiedlicher hinterlegter Schraffuren oder anderer geeigneter graphischer Visualisierungsmöglichkeiten.The parts of the organ derived from the histogram analysis can then preferred in pendency defined by the respective tissue categories and graphically be shown coded. For example, this can be done with the help of a color or brightness coding, but also by using different ones stored hatches or other suitable graphical visualization options.

Bevorzugt werden die möglichen Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche an Orten in den Ziel-Versorgungssträngen identifiziert, von denen aus eine Versorgung mehrerer Ziel-Teilbereiche erfolgt. Mit anderen Worten soll einem Behandler die Möglichkeit angezeigt werden, wie durch Blockieren der Versorgung an einem Punkt bzw. in einem Bereich mehrere Ziel-Teilbereiche gleichzeitig von der Versorgung abgeschnitten werden können. Die Auswahl der Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche nach diesem Kriterium ermöglicht es also, bei Vorliegen mehrerer voneinander unabhängiger Ziel-Teilbereiche durch eine gezielte Maßnahme des Zusammenfassens von Ziel-Teilbereichen die Menge der zu blockierenden Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche zu reduzieren. Besonders bevorzugt wird ein möglicher Versorgungsblockadepunkt oder -bereich an einem Ort in den Ziel-Versorgungssträngen identifiziert, von dem aus die Versorgung aller Ziel-Teilbereiche erfolgt. In diesem Falle könnten also durch Blockieren der Versorgung an diesem einen Punkt alle Ziel-Teilbereiche gleichzeitig erfasst werden, was die Effektivität eines möglichen Eingriffs optimiert.Prefers become the possible ones Supply blockage points and / or areas identified at locations in the destination supply lines, from which a supply of several target subareas takes place. In other words should give a practitioner the opportunity displayed by blocking the supply at one point or in one area several target subareas simultaneously from the supply can be cut off. The selection of supply block points and / or ranges this criterion allows that is, if there are several mutually independent target subareas through a targeted action of summarizing target sub-areas the amount of blocks to be blocked Reduce supply blockage points and / or areas. Especially preferred is a possible Supply block point or area identified at a location in the destination supply lines, from which the supply of all target subareas takes place. In this Traps could be so by blocking the supply at this one point all target subareas be detected simultaneously, which optimizes the effectiveness of a possible intervention.

Neben der Effektivität eines solchen möglichen Eingriffs ist ein weiterer Gesichtspunkt bei der Auswahl geeigneter Blockadepunkte bzw. -bereiche die möglichst vollständige Erhaltung von Teilbereichen des Organs, die nicht zu den Ziel-Teilbe reichen gehören, in der Regel also von gesundem Restgewebe. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht daher vor, dass mögliche Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche an Orten in den Ziel-Versorgungssträngen identifiziert werden, von denen aus eine Versorgung eines kleinstmöglichen Volumens von Teilbereichen des Organs erfolgt, die außerhalb der Ziel-Teilbereiche liegen.Next the effectiveness of such a possible Engagement is another consideration in choosing suitable ones Blockade points or areas as complete as possible of parts of the institution which do not belong to the target subsegments So usually from healthy residual tissue. Another preferred embodiment The invention therefore provides that possible Versorgungsblockadepunkte and / or areas identified at locations in the destination supply lines from which a supply of the smallest possible volume subregions of the organ take place outside the target subareas lie.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient in erster Linie einem Behandler nach der zuvor erfolgten grundsätzlichen Diagnose als Handreichung für Vorüberlegungen zu einer geeigneten Eingriffsmethode. Deshalb steht ihm Vordergrund vieler Überlegungen in diesem Zusammenhang die Art der optimalen Visualisierung der Verfahrensergebnisse. Sie umfasst bevorzugt das gesamte Organ und/oder die Ziel-Teilbereiche und/oder die Versorgungsblockadepunkte bzw. -bereiche und/oder die Ziel-Versorgungsstränge, besonders bevorzugt all diese Elemente gemeinsam. Bei Veränderungen der Parameter (beispielsweise der Orte der Versorgungsblockadepunkte bzw. -bereiche) wird die Darstellung bevorzugt automatisch aktualisiert. Ein Benutzer erhält durch diese möglichst vollumfängliche und aktuelle Visualisierung den best möglichen Überblick, was geschehen würde, wenn ein Versorgungsblockadepunkt bzw. -bereich ausgewählt wird. Die Visualisierung zeigt also das Ergebnis einer Eingriffs-Simulation, in der ein Eingriffs-Szenario (virtuell) simuliert wird. Unterstützend kann im Rahmen der Visualisierung eine graphische Kodierung (analog zur oben näher aufgeführten Kodierung) der Ziel-Teilbereiche und/oder der Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche und/oder der Blockade-Versorgungsbereiche vorgesehen sein. Als Blockade-Versorgungsbereiche werden dabei die Teilbereiche des Organs verstanden, die bei einer Blockade an einem bestimmten Versorgungsblockadepunkt bzw. -bereich nicht mehr versorgt würden.The inventive method serves primarily a practitioner after the previously made fundamental Diagnosis as a guide for preliminary considerations to a suitable method of intervention. That's why he's in the foreground many considerations in this context, the type of optimal visualization of the Process results. It preferably comprises the entire organ and / or the target subareas and / or the supply blockade points or areas and / or the destination supply lines, especially prefers all these elements together. For changes in the parameters (for example the locations of supply blockage points or areas) becomes the Presentation prefers automatically updated. A user gets through this possible ENTIRE and current visualization the best possible overview of what would happen if a supply block point or range is selected. The visualization shows the result of an intervention simulation, in which an intervention scenario (virtual) is simulated. Can support as part of the visualization a graphic coding (analogous to the above closer listed Coding) of the target subareas and / or the supply blockade points and / or areas and / or the blockade coverage areas be. As a blockade supply areas In this case, the subregions of the organ are understood to mean the one Blockade at a specific supply block point or area would no longer be supplied.

Da das Verfahren, wie erwähnt, mehrere unterschiedliche und üblicherweise im Effekt gegengerichtete Gesichtspunkte bei der Wahl des optimalen Versorgungsblockadepunkts bzw. -bereichs zu berücksichtigen hat, kann, beispielsweise durch Hin- und Herschalten zwischen unterschiedlichen Blockadeszenarien ein nochmals verbesserter Eindruck des Behandlers von der Gesamtsituation und den geeigneten Maßnahmen entstehen.Since, as mentioned above, the method has to take into account several different and usually effectively counterpointed aspects in the choice of the optimal supply block point or area, and switching between different blocking scenarios a further improved impression of the practitioner of the overall situation and the appropriate measures arise.

Im Rahmen der Szenariobildung ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn von einer Versorgungsblockade an den möglichen Versorgungsblockadepunkten und/oder -bereichen betroffene Blockade-Versorgungsbereiche des Organs ermittelt werden. Die Informationen über diese Blockade-Versorgungsbereiche können dabei beispielsweise Daten umfassen, die sich (absolut oder relativ) auf ihren prozentualen Anteil am Gesamtgewebe des Organs (beispielsweise an seinem Volumen) beziehen. Ein weiterer Indikator besteht in der Verteilung von Ziel-Teilgewebe und restlichem Gewebe innerhalb des Blockade-Versorgungsbereichs, ebenfalls absolut oder relativ angegeben und vorzugsweise wiederum in Bezug auf das Volumen. Solche Angaben geben Aufschluss über das Ausmaß der Auswirkungen eines möglichen Eingriffs in das Organ an einem bestimmten Blockadepunkt bzw. -bereich.in the Scenario building scenario, it is still particularly advantageous if from a supply blockage at the possible supply blockage points and / or areas affected blockade coverage areas of the Organs are determined. The information about these blockade coverage areas can include, for example, data that is (absolute or relative) on their percentage of the total tissue of the organ (for example at its volume). Another indicator is the Distribution of target sub-tissue and remaining tissue within the Blockade coverage, also indicated absolutely or relatively and preferably again in terms of volume. Such information give information about the extent of Effects of a possible Engaging the organ at a particular blockage point or area.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht eine Pfadermittlung vor von einem Pfad-Anfangspunkt (z. B. Anfangspunkt des Versorgungsstrangs oder Einstichpunkt) auf der in Bezug auf einen möglichen Versorgungsblockadepunkt und/oder -bereich einem Ziel-Teilbereich entgegengesetzten Seite der Versorgungsstränge des Organs bis zu diesem Versorgungsblockadepunkt und/oder -bereich und eine Pfadanzeige eines durch die Pfadermittlung ermittelten Pfades. Die Kenntnis eines solchen Pfads, der beispielsweise vom Eingang des Organs (im Beispiel der Lunge wäre dies die Einmündung der Luftröhre in die Bronchien) oder von einem möglichen Einstichpunkt eines Instruments bis zu einem angezeigten möglichen Versorgungspunkt führt, dient wiederum in erster Linie der Einschätzung der Situation für einen Behandler: Er kann dadurch bei der Wahl des geeigneten Blockadepunkts bzw. -bereichs auch die Schwierigkeiten beim Zugang zu diesem Punkt bzw. Bereich mit berücksichtigen. Gleichzeitig kann ihm der angezeigte Pfad als eine Art ”Wegweiser” dienen, wenn er sich für einen bestimmten Eingriff entscheidet. Zur besseren Orientierung des Benutzers ist dabei vorzugsweise eine Navigation im virtuellen Flug vorgesehen, wobei mindestens für die Bereiche der Abzweigungen zwischen mehreren Versorgungssträngen automatisch Bilder des virtuellen Fluges generiert und dem Bediener für einen Eingriff zur Verfügung gestellt werden.A Another preferred embodiment of Invention provides path determination from a path starting point (eg starting point of the supply line or puncture point) the in terms of a possible Supply block point and / or area to a destination subarea opposite side of the supply strands of the organ up to this Supply block point and / or area and a path display a path determined by the path determination. The knowledge of one such path, for example, from the entrance of the organ (in the example the lungs would be this is the junction the trachea into the bronchi) or from a possible puncture point of a Instruments leads up to a displayed possible supply point serves again primarily the assessment of the situation for one Physician: He can thereby choose the appropriate blockage point the scope of access to this point or area with account. At the same time, the indicated path can serve as a kind of "signpost", if he is up for decides a specific intervention. For better orientation The user is preferably a navigation in the virtual Flight provided, at least for the areas of the branches between several supply lines automatically generates images of the virtual flight and the operator for one Intervention available be put.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient also insgesamt der Information von Behandlern. Wichtig ist dabei nicht in erster Linie, eine exakte Vorgabe für einen Eingriff zu geben, sondern eine Art ”Landkarte” des Organs abzubilden, auf der bestimmte Elemente (Ziel-Teilgewebe und Versorgungsstränge) vorgegeben sind und andere (Blockadepunkte bzw. -bereiche) vorgeschlagen werden. Es werden daher bevorzugt die Orte der möglichen Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche an einen Bediener zur Modifikation oder Bestätigung ausgegeben. Der Bediener bekommt also nicht mehr als einen Vorschlag für Blockadepunkte bzw. -bereiche, den er annehmen kann oder so modifiziert, dass sie seinen eigenen Anforderungen genügen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Visualisierungselemente (graphische Hinterlegung etc.) aufgrund seiner Modifikation angepasst werden, vorzugsweise simultan zu seiner Modifikationstätigkeit.The inventive method So all in all, it serves to inform the clinician. Important is not primarily, an exact specification for a But to map a kind of "map" of the organ certain elements (target sub-tissue and supply strands) given and others (blockage points or ranges) are proposed. It is therefore preferred the locations of possible Versorgungsblockadepunkte and / or areas are output to an operator for modification or confirmation. So the operator gets nothing more than a suggestion for blockade points or areas that he or she can accept or modify so that they meet his own requirements. It is particularly advantageous if the visualization elements (graphic deposit etc.) adapted due to its modification be, preferably simultaneously to its modification activity.

In einem letzten Schritt können vorteilhafterweise Informationen über die möglichen Versorgungsblockadepunkte und/oder -bereiche als Ausgangsdaten für eine Steuerung eines invasiven Eingriffs im Organ zur Verfügung gestellt werden. Es besteht also eine Schnittstelle zwischen der Visualisierungeinrichtung und einem Steuerungssystem für einen invasiven Eingriff, über die die im erfindungsgemäßen Verfahren generierten Informationen direkt oder indirekt übergeben werden können, um Datenverluste oder Missverständnisse möglichst komplett ausschließen zu können.In a last step advantageously information about the possible supply blockage points and / or ranges as output data for control of an invasive Intervention in the organ available be put. So there is an interface between the Visualization device and a control system for a invasive procedure, over the in the process according to the invention generated information can be passed directly or indirectly to Data loss or misunderstandings preferably completely exclude to be able to.

Wie bereits ausführlich dargelegt, entfaltet das erfindungsgemäße Verfahren seine volle Bandbreite an Vorteilen, wenn das Organ eine Lunge umfasst. Sie ist ein typisches Organ, bei dem eine lokale Versorgungsblockade möglich ist und bei dem dadurch ein positiver Effekt dadurch auftritt, dass nicht versorgte Bereiche kollabieren, wodurch mehr Raum für nichtkollabierte Bereiche frei wird. Zudem ist sie in sich ein äußerst kompliziertes Gebilde, dessen Versorgungsstrukturen und Status ohnehin nur sinnvoll mit Hilfe bildgebender Verfahren wie der Computertomographie oder der Magnetresonanztomographie untersucht werden können.As already in detail set forth, the inventive method unfolds its full bandwidth benefits if the organ comprises a lung. She is a typical one Organ in which a local supply blockage is possible and thereby a positive effect occurs because of non-provisioned areas collapse, leaving more room for Uncollapsed areas becomes free. In addition, it is extremely complicated in itself Entities whose supply structures and status anyway make sense only with Help imaging techniques such as computed tomography or the Magnetic resonance imaging can be studied.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:The The invention will be described below with reference to the attached figures based on embodiments once again closer explained. The same components are in the different figures with provided with identical reference numerals. Show it:

1 ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a schematic block diagram of an embodiment of a method according to the invention,

2 eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Lunge mit Versorgungssträngen und Elementen einer Visualisierung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens und 2 a schematic representation of a portion of a lung with supply strands and elements of a visualization in the context of the inventive method and

3 eine schematisches Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Visualisierungseinheit. 3 a schematic block diagram of a visualization unit according to the invention.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch abgebildet.In 1 an embodiment of a method according to the invention is shown schematically.

Aus einem Datenpool 1, beispielsweise einem Datenspeicher für Bilddaten einer Tomographie-Anlage, werden Bilddaten BD eines Untersuchungsobjekts, beispielsweise einer Lunge, bezogen und einer allgemeinen Segmentierung im Segmentierungs-Verfahrensschritt Sges unterzogen. Dieser Verfahrensschritt Sges umfasst den Segmentierungsschritt S1 der Segmentierung des Funktions gewebes der Lunge, also der Lungenbläschen, und den Segmentierungsschritt S2 der Segmentierung der Bronchien, also der Versorgungsstränge der Lunge. In den segmentierten Bilddaten des Funktionsgewebes werden in einem Identifizierungsschritt J die Gewebebereiche mittels einer Histogramm-Analyse ermittelt, die einen Krankheits- bzw. Beschwerdebefund aufweisen, d. h. Ziel-Teilbereiche der Lunge, die ggf. durch eine Versorgungsblockade kollabiert werden sollen. Diesen Ziel-Teilbereichen werden in einem Ableitungsschritt F innerhalb der Versorgungsstränge mögliche Blockadepunkte bzw. -bereiche bestimmt. In einem Bestimmungsschritt G wird ermittelt, welche Gewebebereiche von einer Blockade an den ermittelten Blockadepunkten bzw. -bereichen betroffen wären. Beispielsweise können absolute und/oder relative Angaben zu den durch die Blockade unversorgten Blockade-Versorgungsbereichen gemacht werden bzw. Angaben zum Verhältnis zwischen Anteilen gesunder und kranker Anteile der Blockade-Versorgungsbereiche. In einem Visualisierungsschritt H werden einzelne oder alle Ergebnisse der Segmentierungsschritte S1, S2, Sges, des Identifizierungsschritts J, des Ableitungsschritts F und des Bestimmungsschritts G einem Bediener graphisch aufbereitet, vorzugsweise mit der Möglichkeit für diesen Benutzer zur Modifikation und/oder Rückbestätigung angezeigter Blockadepunkte bzw. -bereiche.From a data pool 1 , For example, a data memory for image data of a tomography system, image data BD of an examination object, for example, a lung, related and subjected to a general segmentation in the segmentation method step S ges . This method step S tot comprises the segmentation step S 1 of the segmentation of the functional tissue of the lung, ie the alveoli, and the segmentation step S 2 of the segmentation of the bronchi, that is, the supply strands of the lung. In the segmented image data of the functional tissue, the tissue areas are identified in an identification step J by means of a histogram analysis which has a disease or complaint finding, ie target partial areas of the lung which should possibly be collapsed by a supply blockage. In a derivation step F, possible blockage points or areas within the supply strands are determined for these target subareas. In a determination step G, it is determined which tissue areas would be affected by a blockade at the determined blockade points or areas. For example, absolute and / or relative information can be provided on the blockade supply areas unprovided by the blockade, or information on the ratio between proportions of healthy and diseased portions of the blockage supply areas. In a visualization step H, individual or all results of the segmentation steps S 1 , S 2 , S ges , the identification step J, the derivation step F and the determining step G are graphically presented to an operator, preferably with the possibility for this user to modify and / or confirm displayed Blockade points or areas.

In 2 ist ein Teil eines Organ O, nämlich einer menschlichen Lunge, schematisch dargestellt. Sie wird durch eine Bronchie mit einer verästelten Struktur von Versorgungssträngen V1, V2a, V2b, V3a, V3b, V3c, V3d, V4a, V4b, V4c, V4d, V4e, V4f, V5a, V5b mit Atemluft versorgt. Die Bezugszeichen der Versorgungsstränge V1, V2a, V2b, V3a, V3b, V3c, V3d, V4a, V4b, V4c, V4d, V4e, V4f, V5a, V5b sind nummeriert nach dem Grad der Verästelung und innerhalb eines jeden Verästelungsgrads von links nach rechts mit kleinen Buchstaben in alphabetische Reihenfolge benannt. Weiterhin sind drei Ziel-Teilbereiche Z1, Z2, Z3 der Lunge O erkennbar, die krankes (mit einer COPD befallenes) Lungengewebe darstellen. Der Ziel-Teilbereich Z1 wird über die Versorgungsstränge V1, V2a, V3a, V4a mit Atemluft ver sorgt, der Ziel-Teilbereich Z2 über die Versorgungsstränge V1, V2a, V3a, V4b sowie V5a und V5b gemeinsam. Die Versorgung des Ziel-Teilbereichs Z3 erfolgt über die Versorgungsstränge V1, V2b, V3d, V4f.In 2 is a part of an organ O, namely a human lung, shown schematically. It is characterized by a bronchus with a ramified structure of supply strands V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3b , V 3c , V 3d , V 4a , V 4b , V 4c , V 4d , V 4e , V 4f , V 5a , V 5b supplied with breathing air. The reference numerals of the supply strings V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3b , V 3c , V 3d , V 4a , V 4b , V 4c , V 4d , V 4e , V 4f , V 5a , V 5b are numbered Named after the degree of branching and within each branching degree from left to right with small letters in alphabetical order. Furthermore, three target subareas Z 1 , Z 2 , Z 3 of the lung O can be seen, which represent diseased lung tissue (infected with a COPD). The target subarea Z 1 is supplied via the supply strands V 1 , V 2a , V 3a , V 4a with breathing air ver, the target subarea Z 2 via the supply strands V 1 , V 2a , V 3a , V 4b and V 5a and V 5b together. The supply of the target portion Z 3 via the supply lines V 1 , V 2b , V 3d , V 4f .

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens (vgl. 1) sollen nun folgende Fragen beantwortet werden:

  • 1) An welchen Stellen muss der Bronchialbaum blockiert werden, um die Ziel-Teilbereiche Z1, Z2, Z3 von der Versorgung abzukoppeln?
  • 2) Welcher Anteil des Lungenvolumens kollabiert durch eine solche Blockade?
  • 3) Wie groß ist der Anteil von krankem bzw. gesundem Anteil im kollabierten Volumen?
  • 4) Welcher Anteil von krankem Lungenvolumen wird durch die Blockademaßnahme ggf. nicht erreicht?
  • 5) Wie groß ist der nicht-blockierte Teil des Lungenvolumens?
  • 6) Wie ist der Zugangsweg durch den Bronchialbaum zu dem Ort der Blockade?
With the aid of the method according to the invention (cf. 1 ) the following questions should now be answered:
  • 1) At which points must the bronchial tree be blocked in order to decouple the target partial areas Z 1 , Z 2 , Z 3 from the supply?
  • 2) What proportion of the lung volume collapses due to such a blockage?
  • 3) What is the proportion of diseased or healthy portion in the collapsed volume?
  • 4) What proportion of diseased lung volume may not be reached by the blockage measure?
  • 5) What is the non-blocked part of the lung volume?
  • 6) What is the access route through the bronchial tree to the site of the blockade?

Im erfindungsgemäßen Verfahren werden hierzu zunächst mögliche Blockadepunkte A, B, B1, B2, C und D ermittelt und angezeigt. Aus der Bestimmung der Blockadepunkte A, B, C und D ergeben sich unterschiedliche mögliche Blockade-Versorgungsbereiche I, II, III, IV, während durch eine Blockade an den beiden Blockadepunkten B1, B2 praktisch nur der Ziel-Teilbereich Z2 von der Versorgung abgeschnitten würde.In the method according to the invention, first of all possible blockage points A, B, B1, B2, C and D are determined and displayed. The determination of the blockage points A, B, C and D results in different possible blockade supply areas I, II, III, IV, while due to a blockade at the two blockage points B 1 , B 2 practically only the target subarea Z 2 of the Supply would be cut off.

Die von den Blockadepunkten A, B und D versorgten Blockade-Versorgungsbereiche I, II, III, IV werden bestimmt und einem Benutzer angezeigt. Zusätzlich kann das kollabierte bzw. restliche Lungenvolumen als absolutes Volumen und/oder als Prozentsatz des Gesamtvolumens berechnet und angezeigt (vgl. Fragen 2 und 5). Auch gesundes Lungenvolumen wird über die zu blockierende Bronchie versorgt. Das kollabierende Lungenvolumen wäre demnach größer als das kranke Volumen der Ziel-Teilbereiche Z1, Z2, Z3. Die entsprechenden Zahlenwerte können ge mäß den Fragen 2 und 3 dem Bediener ebenfalls ausgegeben werden. Würden beispielsweise nur Blockaden an den Blockadepunkten A und B durchgeführt, d. h. der vom Punkt D aus versorgte Bereich würde ignoriert, so kollabierte der Blockade-Versorgungsbereich IV nicht (vgl. Frage 4).The blockade service areas I, II, III, IV supplied by the blockage points A, B and D are determined and displayed to a user. In addition, the collapsed or remaining lung volume may be calculated and displayed as the absolute volume and / or as a percentage of the total volume (see questions 2 and 5). Healthy lung volume is also supplied via the bronchia to be blocked. The collapsing lung volume would therefore be greater than the diseased volume of the target subareas Z 1 , Z 2 , Z 3 . The corresponding numerical values can also be output to the operator in accordance with questions 2 and 3. If, for example, only blockages were carried out at the blockade points A and B, ie the area supplied from point D was ignored, the blockade supply area IV did not collapse (see question 4).

Bei der in 2 dargestellten Situation stellt sich die Frage, ob statt der zwei Blockaden an den Blockadepunkten A und B ein schonenderer Eingriff durch eine einzelne Blockade an Blockadepunkt C sinnvoller ist. In Abhängigkeit von den ermittelten Werten zum dadurch mit blockierten gesunden Gewebe bzw. zum Anteil des blockierten Gewebes am Gesamtgewebe kann ein Bediener seine Entscheidung selbst treffen, d. h. den Blockadepunkt seiner Wahl nach eigenem Ermessen setzen. Bevorzugt werden die entsprechenden Zahlenwerte für die unterschiedlichen Szenarios dynamisch ermittelt, damit er ableiten kann, welche Methode ihm als geeigneter erscheint.At the in 2 The situation presented raises the question of whether, instead of the two blockades at the blockade points A and B, a gentler intervention by a single blockade at blockade point C is more expedient. Depending on the values thus determined for blocking healthy tissue or for the proportion of the blocked tissue in the entire tissue, an operator can make his own decision, ie set the blockade point of his choice at his own discretion. Preferably, the corresponding numerical values for the different scenarios are determined dynamically, thus he can deduce which method seems more appropriate to him.

Im Alltag sind befallene Gewebebereiche nicht immer so wie in 2 gezeigt in zusammenhängenden Bereichen. Oft sind einzelne Ziel-Teilbereiche über ein Organ verteilt oder die Bereiche enthalten ein mehr oder weniger homogenes Gemisch von „kranken” und „gesunden” Gewebebereichen. Im Endeffekt liegt es im Ermessen des Bedieners, interaktiv Ziel-Teilbereiche zu definieren und/oder dabei bestimmte (beispielsweise kleinere) kranke Gewebebereiche mit einzubeziehen oder ausschließen. Aufgrund der unmittelbar berechneten und angezeigten Zahlenwerte (vgl. Fragen 1–5) erhält er das Feedback für seine Auswahl.In everyday life, affected tissue areas are not always the same as in 2 shown in related areas. Often, individual target areas are distributed over an organ or the areas contain a more or less homogeneous mixture of "diseased" and "healthy" tissue areas. Ultimately, it is at the discretion of the operator to interactively define target subregions and / or to include or exclude certain (eg, smaller) diseased tissue regions. Based on the immediately calculated and displayed numerical values (see questions 1-5) he receives the feedback for his selection.

Außerdem können in Abhängigkeit von den möglichen Blockadepunkten A, B, B1, B2, C, D Pfade PA, PB, PB1, PB2, PC, PD ermittelt und angezeigt werden. Sie führen von einem Pfad-Anfangspunkt, hier dem Eingang PP in die Bronchien, zum jeweiligen möglichen Blockadepunkt A, B, B1, B2, C, D. Dies ist ein möglicher Zugangsweg für einen invasiven Eingriff über die Luftröhre zu den Blockadepunkten A, B, B1, B2, C, D (vgl. Frage 6). Durch die Bilddaten kann ein Benutzer beispielsweise mit virtuellem Flug navigieren. Für den Bereich der Abzweigungen zwischen mehreren Versorgungssträngen können automatisch Bilder dieses virtuellen Fluges generiert und dem Bediener für einen Eingriff zur Verfügung gestellt werden.In addition, depending on the possible blockade points A, B, B 1 , B 2 , C, D, paths P A , P B , P B1 , P B2 , P C , P D can be determined and displayed. They lead from a path starting point, here the entrance PP into the bronchi, to the respective possible blockage point A, B, B 1 , B 2 , C, D. This is a possible access route for an invasive intervention via the trachea to the blockage points A , B, B 1 , B 2 , C, D (see question 6). The image data allows a user to navigate, for example, with a virtual flight. For the area of the branches between several supply lines, images of this virtual flight can be automatically generated and made available to the operator for intervention.

3 zeigt eine Blockdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Visualisierungseinrichtung 3. Sie umfasst eine Eingangsschnittstelle 5 für Bilddaten BD, eine Teilbereichs-Identifizierungseinheit 7, eine Versorgungsstrang-Identifizierungseinheit 9, eine Ableitungs- und Anzeigeeinheit 11 und eine Graphikschnittstelle 13 zur Weitergabe von Blockadeinformationen BI. 3 shows a block diagram of an embodiment of a visualization device according to the invention 3 , It includes an input interface 5 for image data BD, a partial area identification unit 7 , a supply strand identification unit 9 , a derivation and display unit 11 and a graphics interface 13 for passing blockade information BI.

Über die Eingangsschnittstelle 5 werden Bilddaten BD, die die Struktur des Organs O ganz oder in Teilen repräsentieren eingespeist. In diesen Bilddaten BD identifiziert die Teilbereichs-Identifizierungseinheit 7 automatisch die Ziel-Teilbereiche Z1, Z2, Z3 des Organs O und generiert so Ziel-Teilbereichs-Informationen ZT, während die Versorgungsstrang-Identifizierungseinheit 9 die Versorgungsstränge V1, V2a, V2b, V3a, V3b, V3c, V3d, V4a, V4b, V4c, V4d, V4e, V4f, V5a, V5b des Organs O identifiziert und darin eine Auswahl von Ziel-Versorgungssträngen V1, V2a, V2b, V3a, V3d, V4a, V4b, V4f, V5a, V5b, die die Ziel-Teilbereiche Z1, Z2, Z3 versorgen, trifft. Daraus resultieren Versorgungsstrang-Auswahlinformationen VS. Die Ableitungs- und Anzeigeeinheit 11 leitet daraus die möglichen Versorgungsblockadepunkte A, B, B1, B2, C, D ab und zeigt sie an. Alternativ können auch ganze Versorgungsblockadebereiche (in 2 nicht gezeigt) abgeleitet und angezeigt werden. Die Informationen über mögliche Versorgungsblockadepunkte A, B, B1, B2, C, D bzw. -bereiche in Form von Blockadeinformationen BI werden über die Graphikschnittstelle 13 weitergeleitet, beispielsweise an ein Visualisierungsmedium wie einen Rechnermonitor 15.Via the input interface 5 are image data BD, which represent the structure of the organ O in whole or in part. In this image data BD, the partial area identifying unit identifies 7 automatically the target subareas Z 1 , Z 2 , Z 3 of the institution O and thus generates destination partial area information ZT, while the supply line identification unit 9 the supply strands V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3b , V 3c , V 3d , V 4a , V 4b , V 4c , V 4d , V 4e , V 4f , V 5a , V 5b of the organ O identified and in a selection of target supply strands of V 1, V 2a, V 2b, V 3a, V3 d, V 4a, V 4b, V 4f, V 5, V 5 b, the target sub-regions Z 1, Z 2, Z 3 , meet. This results in supply line selection information VS. The derivation and display unit 11 derives therefrom the possible supply blockage points A, B, B1, B2, C, D and displays them. Alternatively, whole supply blockage areas (in 2 not shown) are derived and displayed. The information about possible supply blockage points A, B, B1, B2, C, D or ranges in the form of blockage information BI are provided via the graphics interface 13 forwarded, for example, to a visualization medium such as a computer monitor 15 ,

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei der dargestellten Vorrichtung lediglich um Ausfüh rungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann die Erfindung auch bei der Ermittlung im Rahmen von Versorgungsblockaden anderer Organe, insbesondere Hohlorgane verwendet werden. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.It will be final once again noted that it is the previous one described in detail as well as in the illustrated Device only to Ausfüh approximately examples which is modified by the expert in various ways can be without departing from the scope of the invention. In particular, the Invention also in the determination in the context of supply blockages other organs, especially hollow organs are used. Farther includes the use of the indefinite article "a" or "an" does not mean that the characteristics concerned can also be present multiple times.

Claims (16)

Verfahren zur Visualisierung möglicher Versorgungsblockadepunkte (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereiche in einem Organ (O), die mit einer Anzahl von Ziel-Teilbereichen (Z1, Z2, Z3) des Organs (O) korrespondieren, mit mindestens folgenden Schritten: – Einspeisung von Bilddaten (BD), die die Struktur des Organs (O) ganz oder in Teilen repräsentieren, in eine Visualisierungseinrichtung (3), – Identifizierung (J) der Anzahl von Ziel-Teilbereichen (Z1, Z2, Z3) des Organs (O) in den Bilddaten (BD), – automatische Identifizierung von Versorgungssträngen (V1, V2a, V2b, V3a, V3b, V3c, V3d, V4a, V4b, V4c, V4d, V4e, V4f, V5a, V5b) des Organs (O) und Auswahl von Ziel-Versorgungssträngen (V1, V2a, V2b, V3a, V3d, V4a, V4b, V4f, V5a, V5b) auf Basis der Bilddaten (BD), wobei die Ziel-Versorgungsstränge (V1, V2a, V2b, V3a, V3d, V4a, V4b, V4f, V5a, V5b) bestimmte Ziel-Teilbereiche (Z1, Z2, Z3) versorgen, – Ableitung (F) und Anzeige (H) der möglichen Versorgungsblockadepunkte (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereiche innerhalb der Ziel-Versorgungsstränge (V1, V2a, V2b, V3a, V3d, V4a, V4b, V4f, V5a, V5b), bei deren Blockade die bestimmten Ziel-Teilbereiche (Z1, Z2, Z3) von der Versorgung abgeschnitten sind.Method for visualization of possible supply blockage points (A, B, B 1 , B 2 , C, D) and / or regions in an organ (O), which has a number of target subregions (Z 1 , Z 2 , Z 3 ) of the organ (O), with at least the following steps: - Injection of image data (BD), which represent the structure of the organ (O) in whole or in part, in a visualization device ( 3 ), - identification (J) of the number of target subregions (Z 1 , Z 2 , Z 3 ) of the organ (O) in the image data (BD), - automatic identification of supply strands (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3b , V 3c , V 3d , V 4a , V 4b , V 4c , V 4d , V 4e , V 4f , V 5a , V 5b ) of the organ (O) and selection of target supply strands (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3d , V 4a , V 4b , V 4f , V 5a , V 5b ) based on the image data (BD), the target supply strands (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3d , V 4a , V 4b , V 4f , V 5a , V 5b ) supply specific target subregions (Z 1 , Z 2 , Z 3 ), - derivative (F) and display (H) of the possible ones Supply blockage points (A, B, B1, B2, C, D) and / or regions within the target supply strands (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3d , V 4a , V 4b , V 4f , V 5a , V 5b ), in the blockade of which the specific target subregions (Z 1 , Z 2 , Z 3 ) are cut off from the supply. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddaten (BD) Volumenbilddaten eines das Organ (O) mindestens teilweise umfassenden Gewebevolumens umfassen und dass das Organ (O) und/oder Versorgungsstränge (V1, V2a, V2b, V3a, V3b, V3c, V3d, V4a, V4b, V4c, V4d, V4e, V4f, V5a, V5b) des Organs (O) daraus segmentiert werden.Method according to claim 1, characterized in that the image data (BD) comprise volume image data of a tissue volume at least partially comprising the organ (O) and in that the organ (O) and / or supply strands (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3b , V 3c , V 3d , V4a , V4b , V4c , V4d , V4e , V4f , V5a , V5b ) of the organ (O) are segmented therefrom. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsstränge (V1, V2a, V2b, V3a, V3b, V3c, V3d, V4a, V4b, V4c, V4d, V4e, V4f, V5a, V5b) des Organs (O) mindestens teilweise separat vom restlichen Gewebe des Organs (O) segmentiert und/oder angezeigt werden.Method according to claim 2, characterized in that the supply strands (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3b , V 3c , V 3d , V 4a , V 4b , V 4c , V 4d , V 4e , V 4f , V 5a , V 5b ) of the organ (O) at least partially separately segmented from the remaining tissue of the organ (O) and / or displayed. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Organ (O) einer Histogramm-Analyse unterzogen wird und dabei aus dem Histogramm unterschiedliche Gewebekategorien abgeleitet werden, von denen eine Gewebekategorie zur Definition der Ziel-Teilbereiche (Z1, Z2, Z3) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the organ (O) is subjected to a histogram analysis and thereby different tissue categories are derived from the histogram, of which a tissue category for defining the target partial regions (Z 1 , Z 2 , Z 3 ) is used. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Histogramm-Analyse ein Schwellenwert-Verfahren umfasst.Method according to claim 4, characterized in that the histogram analysis is a threshold method includes. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass Teilbereiche des Organs (O) in Anhängigkeit von den jeweils vorliegenden Gewebekategorien definiert und graphisch codiert dargestellt werden.Method according to claim 4 or 5, characterized in that portions of the organ (O) in pendency defined by the respective tissue categories and graphically be shown coded. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die möglichen Versorgungsblockadepunkte (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereiche an Orten in den Ziel-Versorgungssträngen (V1, V2a, V2b, V3a, V3d, V4a, V4b, V4f, V5a, V5b) identifiziert werden, von denen aus eine Versorgung mehrerer Ziel-Teilbereiche (Z1, Z2, Z3) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the possible supply blockage points (A, B, B 1 , B 2 , C, D) and / or areas at locations in the destination supply lines (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3d , V 4a , V 4b , V 4f , V 5a , V 5b ), from which a supply of several target subregions (Z 1 , Z 2 , Z 3 ) takes place. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein möglicher Versorgungsblockadepunkt oder -bereich an einem Ort in den Ziel-Versorgungssträngen (V1, V2a, V2b, V3a, V3d, V4a, V4b, V4f, V5a, V5b) identifiziert wird, von dem aus die Versorgung aller Ziel-Teilbereiche (Z1, Z2, Z3) erfolgt.A method according to claim 7, characterized in that a possible supply blockage point or area at a location in the destination supply lines (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3d , V 4a , V 4b , V 4f , V 5a , V 5b ) from which the supply of all target subregions (Z 1 , Z 2 , Z 3 ) takes place. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mögliche Versorgungsblockadepunkte (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereiche an Orten in den Ziel-Versorgungssträngen (V1, V2a, V2b, V3a, V3d, V4a, V4b, V4f, V5a, V5b) identifiziert werden, von denen aus eine Versorgung eines kleinstmöglichen Volumens von Teilbereichen des Organs (O) erfolgt, die außerhalb der Ziel-Teilbereiche (Z1, Z2, Z3) liegen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that possible supply blockage points (A, B, B 1 , B 2 , C, D) and / or regions at locations in the target supply strands (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3d , V 4a , V 4b , V 4f , V 5a , V 5b ), from which a supply of the smallest possible volume of subregions of the organ (O) takes place, which is outside the target subregions (Z 1 , Z 2 , Z 3 ). Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Versorgungsblockade an den möglichen Versorgungsblockadepunkten (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereichen betroffene Blockade-Versorgungsbereiche (I, II, III, IV) des Organs (O) ermittelt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that blockade supply areas (I, II, III, IV.) Affected by a supply blockage at the possible supply block points (A, B, B 1 , B 2 , C, D) and / or areas ) of the organ (O). Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Pfadermittlung von einem Pfad-Anfangspunkt (PP) auf der in Bezug auf einen möglichen Versorgungsblockadepunkt (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereich einem Ziel-Teilbereich (Z1, Z2, Z3) entgegengesetzten Seite der Versorgungsstränge (V1, V2a, V2b, V3a, V3b, V3c, V3d, V4a, V4b, V4c, V4d, V4e, V4f, V5a, V5b) des Organs (O) bis zu diesem Versorgungsblockadepunkt (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereich und eine Pfadanzeige eines durch die Pfadermittlung ermittelten Pfades (PA, PB, PB1, PB2, PC, PD)Method according to one of the preceding claims, characterized by path determination from a path starting point (PP) on the basis of a possible supply block point (A, B, B 1 , B 2 , C, D) and / or area of a destination Subregion (Z 1 , Z 2 , Z 3 ) opposite side of the supply strands (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3b , V 3c , V 3d , V 4a , V 4b , V 4c , V 4d , V 4e , V 4f , V 5a , V 5b ) of the organ (O) up to this supply block point (A, B, B 1 , B 2 , C, D) and / or region and a path display of a path determined by the path determination (FIG. P A , P B , P B1 , P B2 , P C , P D ) Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Orte der möglichen Versorgungsblockadepunkte (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereiche an einen Bediener zur Modifikation oder Bestätigung ausgegeben werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the locations of the possible supply blockage points (A, B, B 1 , B 2 , C, D) and / or areas are output to an operator for modification or confirmation. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen (BI) über die möglichen Versorgungsblockadepunkte (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereiche als Ausgangsdaten für eine Steuerung eines invasiven Eingriffs im Organ (O) zur Verfügung gestellt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that information (BI) about the possible supply block charge points (A, B, B 1 , B 2 , C, D) and / or ranges as output data for controlling an invasive intervention in the organ ( O). Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Organ (O) eine Lunge umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the organ (O) comprises a lung. Visualisierungseinrichtung (3) zur automatischen Visualisierung möglicher Versorgungsblockadepunkte (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereiche in einem Organ (O), die mit einer Anzahl von Ziel-Teilbereichen (Z1, Z2, Z3) des Organs (O) korrespondieren, mindestens aufweisend: – Eine Eingangsschnittstelle (5) für Bilddaten (BD), die die Struktur des Organs (O) ganz oder in Teilen repräsentieren, – eine Teilbereichs-Identifizierungseinheit (7) zur Identifizierung (J) der Ziel-Teilbereiche (Z1, Z2, Z3) des Organs (O) in den Bilddaten (BD), – eine Versorgungsstrang-Identifizierungseinheit (9) zur Identifizierung von Versorgungssträngen (V1, V2a, V2b, V3a, V3b, V3c, V3d, V4a, V4b, V4c, V4d, V4e, V4f, V5a, V5b) des Organs (O) und Auswahl von Ziel-Versorgungssträngen (V1, V2a, V2b, V3a, V3d, V4a, V4b, V4f, V5a, V5b) auf Basis der Bilddaten (BD), – eine Ableitungs- und Anzeigeeinheit (11) zur Ableitung und Anzeige der möglichen Versorgungsblockadepunkte (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereiche innerhalb der Ziel-Versorgungsstränge (V1, V2a, V2b, V3a, V3d, V4a, V4b, V4f, V5a, V5b) und zur Generierung von Blockadeinformationen (BI) zu diesen möglichen Versorgungsblockadepunkten (A, B, B1, B2, C, D) und/oder -bereichen.Visualization device ( 3 ) for the automatic visualization of possible supply blockage points (A, B, B 1 , B 2 , C, D) and / or regions in an organ (O), which are provided with a number of target subregions (Z 1 , Z 2 , Z 3 ) of the organ (O) correspond, at least comprising: - an input interface ( 5 ) for image data (BD), which represent the structure of the organ (O) in whole or in part, - a subregion identification unit ( 7 ) for identifying (J) the target subareas (Z 1 , Z 2 , Z 3 ) of the organ (O) in the image data (BD), - a supply strand identification unit ( 9 ) for identifying supply lines (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3b , V 3c , V 3d , V 4a , V 4b , V 4c , V 4d , V 4e , V 4f , V 5a , V 5b ) of the organ (O) and selection of target supply lines (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3d , V 4a , V 4b , V 4f , V 5a , V 5b ) based on the image data (BD) , - a derivation and display unit ( 11 ) for deriving and displaying the possible supply blockage points (A, B, B1, B2, C, D) and / or regions within the target supply lines (V 1 , V 2a , V 2b , V 3a , V 3d , V 4a , V 4b , V 4f , V 5a , V 5b ) and for generating blocking information (BI) about these possible supply block loading points (A, B, B1, B2, C, D) and / or areas. Computerprogrammprodukt, das direkt in einen Prozessor eines programmierbaren Bildbearbeitungssystems ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 auszuführen, wenn das Programmprodukt auf dem Bildbearbeitungssystem ausgeführt wird.Computer program product directly into a processor a programmable image processing system is loadable, with program code means to all the steps of a method according to one of claims 1 to 14 to execute when the program product is executed on the image processing system.
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