DE102010063810B4

DE102010063810B4 - Bildgebendes Verfahren und bildgebende Vorrichtung zum Darstellen dekomprimierter Ansichten eines Gewebebereiches

Info

Publication number: DE102010063810B4
Application number: DE102010063810.2A
Authority: DE
Inventors: Daniel Fischer; Anna Jerebko
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2019-06-06
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: DE102010063810A1; US20120157819A1

Abstract

Verfahren zum Visualisieren des Inneren eines Gewebebereichs (2),
- Einführen des Gewebebereichs in den Erfassungsbereich einer ersten bildgebenden Modalität (1), wobei der Gewebebereich (1) eine erste Form annimmt (S1);
- Erfassen des Inneren des Gewebebereichs mittels der ersten bildgebenden Modalität (1, 30, S2);
- Ermitteln eines ersten Bildvolumens des Inneren des Gewebebereichs (2), wenn er die erste Form einnimmt (S2);
- Erstes Transformieren des ersten Bildvolumens (16) in ein zweites Bildvolumen (18), das das Innere des Gewebebereiches darstellt, wenn der Gewebebereich eine zweite Form einnimmt (S7);
- Bestimmen der Gewebedichte des Gewebebereichs (2) aus dem ersten Bildvolumen, wenn der Gewebebereich (2) seine erste Form (2) einnimmt (S3); und
- Berücksichtigen der Gewebedichte bei der ersten Transformation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein bildgebendes Verfahren und eine bildgebende Vorrichtung zum Darstellen dekomprimierter Ansichten eines Gewebebereiches, insbesondere der Mamma, das bzw. die die Kompression der Mamma bei der Bildaufnahme berücksichtigt und dekomprimierte Ansichten der Mamma erzeugt.
Bei einem Tomosyntheseverfahren wird ein dreidimensionales Bild aus einer Mehrzahl zweidimensionaler Bilder erzeugt. Mittels einer Röntgeneinrichtung mit einer Röntgenstrahlquelle und einem Detektor wird ein erstes zweidimensionales Bild bzw. eine erste Projektion des zu untersuchenden Gewebes erzeugt, das der Röntgenstrahl durchläuft. Das zweidimensionale Bild stellt hierbei die Schwächung der Röntgenstrahlung durch das Gewebe in dem Volumen bzw. der Brust dar. Ein zweites zweidimensionales Bild bzw. eine zweite Projektion des gleichen Gewebes bzw. Volumens wird aufgenommen, nachdem die Strahlquelle und/oder der Detektor in eine zweite Stellung bewegt wurden. Nachdem eine Mehrzahl zweidimensionaler Bilder aufgenommen wurde, kann ein dreidimensionales Tomosynthesebild mittels einer Rekonstruktion erzeugt werden.
Ein Anwendungsgebiet der eingangs erwähnten dreidimensionalen Bildgebungsverfahren ist die Mammographie. Eine typischerweise in der Mammographie verwendete Bilderzeugungsvorrichtung umfasst eine schwenkbare Röntgenstrahlquelle und einen stationären Röntgendetektor. Das zu untersuchende Gewebe wird über dem stationären Detektor positioniert, wobei das zu untersuchende Gewebe komprimiert wird und sich nicht in seiner natürlichen Form befindet. Anschließend wird die Röntgenquelle in mehreren Schritten bzw. kontinuierlich geschwenkt, beispielsweise in einem Bereich von +/- 25°, und es werden eine Mehrzahl zweidimensionaler Röntgenbilder aus unterschiedlichen Schwenkstellungen der Röntgenstrahlquelle mit dem ortsfesten Detektor aufgenommen. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine Mehrzahl ortsfester Röntgenstrahlquellen zu verwenden oder die Röntgenstrahlungsquelle lediglich translatorisch zu verschieben. Auch der Detektor kann entgegen der Bewegung der Röntgenquelle verschoben oder geschwenkt werden. Der bzw. die Röntgenstrahlquelle(n) emittieren bei Carnio-Caudal-Aufnahmen Röntgenstrahlen von Positionen, die entlang einer Linie angeordnet sind, die parallel zur Achse von Schulter zu Schulter einer Patientin verläuft. Durch einen zur Brustwand parallelen Strahlengang kann erreicht werden, dass das gesamte Gewebe der Brust abgebildet wird und der Thorax nicht bestrahlt wird. Aus der Mehrzahl zweidimensionaler Röntgenbilder wird mittels der Rekonstruktion ein dreidimensionales Bild erzeugt. Bildgebende Verfahren und Vorrichtungen für die Mammographie des Standes der Technik sind beispielsweise in der DE 10 2006 046 741 A1 , DE 10 2008 004 473 A1 , DE 10 2008 033 150 A1 , EP 2 138 098 A1 und der DE 10 2008 028 387 A1 beschrieben.
Im Stand der Technik werden zur Rekonstruktion eines dreidimensionalen Bildes aus einer Mehrzahl zweidimensionaler Bilder so genannte gefilterte Rückprojektionen verwendet, die beispielsweise in Imaging Systems for Medical Diagnostics, Arnulf Oppelt, Publicis Corporate Publishing, Erlangen, ISBN 3-89578-226-2, Kapitel 10.5 beschrieben sind. Diese gefilterten Rückprojektionsrekonstruktionsverfahren stellen rekonstruierte Bilder mit einem vergleichsweise hohen Kontrast und einer vergleichsweise hohen Detailtreue dar, aber verlieren bei der Tomosynthese mit eingeschränktem Abtastwinkel aufgrund der fehlenden Daten Information über die relative Gewebedichte. Dies wird dadurch verursacht, dass bestimmte Filterkerne niederfrequente Anteile entfernen. Im Allgemeinen wird die digitale Brusttomosynthese (DBT - Digital Breast Tomosynthesis) durch unvollständige Daten und eine schlechte Quantenstatistik beeinträchtigt, die durch die Gesamtdosis beschränkt ist, die in der Brust absorbiert wird. Die Brust besteht hauptsächlich aus Drüsengewebe, Fettgewebe, Bindegewebe und Blutgefäßen. Die Röntgenschwächungskoeffizienten dieser Gewebetypen ähneln sich stark, was die Auswertung dreidimensionaler Mammographiebilder erheblich erschwert. Der Hauptanwendungsbereich von bildgebenden Verfahren in der Mammographie ist die frühzeitige Erkennung krebshaltigen Gewebes. Erschwerend kommt hierbei hinzu, dass krebshaltiges Gewebe einen ähnlichen Röntgenschwächungskoeffizienten wie andere Gewebetypen aufweist.
Mammographieverfahren sind beispielsweise in Imaging Systems for Medical Diagnostics, Arnulf Oppelt, Kapitel 12.6, Publicis Corporate Publishing, Erlangen, ISBN 3-89578-226-2 beschrieben.
Aus der Druckschrift US 2004 / 094 167 A1 ist ein Verfahren zur Erzeugung einer dreidimensionalen Rekonstruktion eines nicht-deformierten Objekts basierend auf zwei unterschiedlichen Ansichten des deformierten Objekts unter Verwendung einer Volumenrandbedingung und mittels Zuordnung von korrespondierenden Merkmalen in den beiden Bildern.
Aus Pras Pathmanathan et al: Predicting Tumor Location by Modeling the Deformation of the Breast. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. Vol 55. Nr 10. October 2008 ist eine Verwendung eines Finite-Elemente-Verfahrens und nichtlinearer Elastizität bekannt, um ein dreidimensionales, patienten-spezifisches, anatomisch korrektes Modell der Brust zu erstellen. Das Modell basiert auf MR-Bildern und kann deformiert werden, um eine Brustform zu simulieren und um einen Ort des Tumors während der Mammographie oder Biopsie bzw. Operation vorherzusagen.
Die Brust wird üblicherweise in zwei Positionen, nämlich karnio-kaudal und medio-lateral oblique gescannt, während sie mittels einer Kompressionsplatte 4 auf einem Tisch 6 komprimiert wird (siehe 1). Die durchschnittliche Dicke der komprimierten Brust 2 beträgt etwa 4 cm. Daher ist die räumliche Zuordnung der Brust selbst und den Orten der Gewebeveränderung (Läsion) verglichen mit der unkomprimierten Brust verzerrt. Das Komprimieren der Brust 2 verbessert die Sichtbarkeit von Gewebeveränderungen, erschwert aber die Interpretation des Ortes der Gewebeveränderung und insbesondere wird die Schätzung des Ortes der Läsion in der unkomprimierten Brust erschwert, der für eine Planung der Operation erforderlich ist.
Falls ein Brustkrebs in der Brust einer Patientin entdeckt wird und ein chirurgischer Eingriff geplant wird, muss der Radiologe den Chirurgen über die Position der Gewebeveränderung(en) informieren. Üblicherweise markiert der Radiologe die Gewebeveränderung(en) in den zweidimensionalen Bilddaten und/oder zeichnet eine ungefähre schematische Darstellung. Zusätzlich verwenden einige Radiologen dreidimensionale bildgebende Verfahren, beispielsweise CT, MR oder Tomosynthese. Auf Grundlage dieser Information über den Ort der Gewebeveränderung bzw. den Orten der Gewebeveränderungen plant der Chirurg den chirurgischen Eingriff.
Bildgebende Verfahren, wie Mammographie oder herkömmliche Ultraschallverfahren, erzeugen lediglich zweidimensionale Bilder. Zusätzlich wird die Brust während der Bildaufnahme deformiert. Beispielsweise ist im Fall einer Mammographie mittels Tomosynthese die Brust durch die Kompressionsplatte komprimiert. Im Fall einer Magnetresonanztomographie wird die Brust durch die Schwerkraft und das Körpergewicht deformiert, wenn die Patientin mit dem Gesicht nach unten liegt. Während des Eingriffs liegt die Patientin üblicherweise auf dem Rücken und es wirkt lediglich die Schwerkraft auf die Brust. Daher ist es häufig für den Chirurgen schwierig, während des Planungsvorganges und der Operation den Ort der Gewebeveränderungen aus den Bilddaten der komprimierten bzw. deformierten Brust zu bestimmen.
Derzeit schätzen Chirurgen und Radiologen den Ort der Gewebeveränderung auf Grundlage eines schematischen zweidimensionalen Bildes und des Abstandes von der Brustwarze bzw. Mamilla.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Gewebevolumen derartig abzubilden, dass der Ort von Gewebeveränderungen besser geschätzt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine bildgebende Vorrichtung nach Anspruch 13, eine Operationsumgebung nach Anspruch 14 sowie ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15 gelöst.
Das Verfahren zum Visualisieren des Inneren eines Gewebebereichs umfasst das Einführen des Gewebebereichs in den Erfassungsbereich einer ersten bildgebenden Modalität, wobei der Gewebebereich eine erste Form annimmt. Das Innere des Gewebebereichs wird mittels der ersten bildgebenden Modalität erfasst. Ein erstes Bildvolumen des Inneren des Gewebebereichs wird ermittelt, wenn er die erste Form einnimmt. Es wird eine erste Transformation des ersten Bildvolumens in einem zweiten Bildvolumen dargestellt, das das Innere des Gewebes darstellt, wenn der Gewebebereich eine zweite Form einnimmt. Die zweite Form wird durch das Verfahren simuliert.
Der Gewebebereich kann die Mamma sein. Die erste bildgebende Modalität kann ein digitales Brust-Tomosynthese-System (DBT) sein, bei dem die Brust einer Patientin zwischen einer Kompressionsplatte und einem Kompressionstisch komprimiert wird. Das Erfassen des Inneren des Gewebebereichs kann mittels Röntgenaufnahmen aus mehreren Projektionsrichtungen erfolgen. Das Volumen kann dreidimensional durch Schnittbilder darstellt werden. Die zweite Form des Gewebebereichs kann die Form sein, bei der die Patientin auf dem Rücken liegt oder die Patientin auf dem Bauch liegt und die Brust durch eine Öffnung in der Liege hängt, wobei kein weiterer Druck auf das Gewebe bzw. die Brust ausgeübt wird.
Es kann das Volumen bestimmt werden, das das Gewebe in seiner ersten Form einnimmt. Es können die Gewebedichte bzw. Gewebedichten des Gewebebereichs aus dem ersten Bildvolumen bestimmt werden, wenn das Gewebe seine erste Form einnimmt. Alternativ hierzu oder zusätzlich kann die Kraft bestimmt werden, die auf das Gewebe wirkt, wenn es die erste Form einnimmt. Bei der ersten Transformation können das Volumen, die Gewebedichte(n) und/oder die auf den Gewebebereich wirkende Kraft berücksichtigt werden.
Die auf das Gewebe wirkende Kraft und das Volumen des Gewebebereichs können bestimmt werden, wenn sich der Gewebebereich in der ersten bildgebenden Modalität befindet. Diese Parameter dienen als Eingangsparameter bei der ersten Transformation. Die Gewebedichte(n) kann bzw. können aus dem ersten Bildvolumen bestimmt werden, wie es durch die erste bildgebende Modalität ermittelt wurde. Auch die Gewebedichte kann ein Eingangsparameter für die erste Transformation sein.
Ein erstes Teilbildvolumen kann im ersten Bildvolumen markiert werden. Das erste Teilbildvolumen kann an einer korrespondierenden Position im zweiten Bildvolumen angezeigt werden. Das markierte erste Teilbildvolumen kann verändertes Gewebe, beispielsweise krebshaltiges Gewebe, sein. Der Schritt des Markierens kann durch einen Nutzer oder durch ein automatisches Verfahren, beispielsweise durch eine automatische Segmentierung mittels Schwellenwertbildung erfolgen. Wird die Position des ersten Teilbildvolumens, d.h. des veränderten bzw. geschädigten Gewebes in einer korrespondierenden Position im zweiten Bildvolumen angezeigt, wird dem Chirurgen ermöglicht, die Operation zuverlässiger zu planen, da er die Position des geschädigten Gewebes genauer bestimmen kann.
Das zweite Bildvolumen kann in ein drittes Bildvolumen, bei dem der Gewebebereich eine dritte Form einnimmt, transformiert werden. Es ist auch eine direkte Transformation vom ersten Bildvolumen in das dritte Bildvolumen möglich. Der Gewebebereich kann die dritte Form einnehmen, wenn sich eine Patientin in der Rückenlage befindet, und die Schwerkraft den Gewebebereich anders formt bzw. deformiert, als es der Fall ist, wenn der Gewebebereich die erste oder zweite Form einnimmt.
Der Schritt des ersten Transformierens kann eine Dekompression des ersten Bildvolumens simulieren und/oder der Schritt des zweiten Transformierens kann eine Kompression des zweiten Bildvolumens simulieren. Bei der ersten Transformation wird der Gewebebereich aus einer ersten Form, in der er von der ersten bildgebenden Modalität komprimiert wird, in eine zweite Form transformiert, bei der die Patientin auf dem Rücken oder dem Bauch liegt und die Brust durch eine Öffnung hängt. Beim zweiten Transformieren wird das Bildvolumen aus einer zweiten Form in eine dritte Form transformiert, bei der sich die Patientin in Rückenlage befindet, wie es beispielsweise für eine Operation erforderlich ist.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Erzeugens eines Netzbildes aus dem zweiten und/oder dem dritten Bildvolumen aufweisen. Der Schritt des ersten Transformierens und/oder der Schritt des zweiten Transformierens kann das Erzeugen von Schnittbildern aufweisen, so dass das zweite Bildvolumen und/oder das dritte Bildvolumen Schnittbilder aufweisen.
Das Verfahren kann beim Schritt des ersten Transformierens und/oder des zweiten Transformierens ein Modell, beispielsweise ein Brustmodell verwenden, das aus einer Mehrzahl von Modellen als ein Modell mit der besten Übereinstimmung ausgewählt wird. Das Modell kann erste Bildvolumenmodelldaten, die der ersten Form des Gewebebereichs zugeordnet sind, zweite Bildvolumenmodelldaten, die der zweiten Form des Gewebebereichs zugeordnet sind, und/oder dritte Bildvolumenmodelldaten, die der dritten Form des Gewebebereichs zugeordnet sind, aufweisen. Das Modell kann unter Verwendung einer Mehrzahl bildgebender Modalitäten bestimmt werden.
Das Verfahren kann charakteristische Merkmale in dem Gewebebereich extrahieren, beispielsweise wenn sich der Gewebebereich in der ersten Form befindet. Das Modell kann auf Grundlage der Veränderung der Position und/oder der Größe der charakteristischen Merkmale bestimmt werden, wenn der Gewebebereich die erste Form, die zweite Form und/oder die dritte Form einnimmt. Es kann ein Satz unkomprimierter Brustmodelle unter der Verwendung von MR-Daten, wenn die Patientin auf dem Bauch liegt und die Brüste durch ein Loch in der Patientenliege hängen, vorberechnet werden. Zusätzlich können die Brüste während der MR-Aufnahme zur Modellerstellung in einem Wasserbad gelagert werden, damit keine Gravitationskraft auf die Brust wirkt (die Brust ist dann frei von Kräften). Des Weiteren ist es möglich, einen Satz unkomprimierter Brustmodelle unter Verwendung von MR-Daten oder CT-Daten, wenn sich die Patientin in Rückenlage befindet (beispielsweise für Thoraxuntersuchungen), vorzuberechnen. Der Satz von MR-Daten oder CT-Daten, der für die Modellbestimmung verwendet wird, kann DBT-Bilder und/oder FFDM-Bilder (FFDM: Full Field Digital Mammography - digitale Vollfeld Mammografie) für die gleichen Patientinnen umfassen, die etwa im gleichen Zeitraum (+/- 3 Monate) ermittelt wurden. Alle Datensätze sollten vor einem eventuell erforderlichen Eingriff erhalten werden. Die Modelle können aus manuell oder (halb-) automatisch segmentierten Brustaufnahmen bestimmt werden, die von einem MR-Volumenbild oder CT-Volumenbild durch Aufbauen eines regelmäßigen oder unregelmäßigen Brustoberflächengitters oder von einem dreidimensionalen Volumen mit einer konstanten Intensität (bezogen auf den Voxelwert) innerhalb der Brust und einer unterschiedlichen Intensität außerhalb der Brust erhalten werden. Das dreidimensionale Volumen oder ein Oberflächengitter können in der Auflösung reduziert werden, so dass sie einen minimalen Speicherplatz benötigen. Es kann die niedrigste akzeptable Auflösung verwendet werden.
Das Modell kann eine virtuell dekomprimierte Brust, beispielsweise die zweite Form des Gewebebereichs, auf Grundlage von Merkmalen bestimmen, die durch die Brustgröße, Brustform, dekomprimierte Dicke und/oder deren Zusammensetzung basieren, die automatisch aus einer oder mehrerer DBT-Ansicht(en) und oder aus zumindest einer FFDM-Ansicht automatisch bestimmt werden bzw. während der Aufnahme bestimmt werden.
Mit anderen Worten, es werden eine Mehrzahl erster Bildvolumina unterschiedlicher Patienten betrachtet, wenn sich der Gewebebereich in der ersten Form befindet. Es können charakteristische Merkmale im ersten Bildvolumen extrahiert werden. Anschließend wird das zweite Bildvolumen der gleichen Mehrzahl von Patienten betrachtet, wenn der Gewebebereich die zweite Form einnimmt. Aus der Veränderung des ersten Bildvolumens zum zweiten Bildvolumen eines Patienten der Mehrzahl von Patienten wird das Modell erzeugt. Hierzu können die Veränderung der charakteristischen Merkmale sowie deren Größe, Ort und/oder Orientierung herangezogen werden. Dieses Modell kann bei der ersten Transformation verwendet werden. Mit selbigem Verfahren bzw. selbiger Vorgehensweise kann ein weiteres Modell bestimmt werden, das für den Schritt des zweiten Transformierens verwendet wird.
Es kann ein Satz von N-Merkmalen berechnet werden, der ermöglicht, die Brustelastizität zu bestimmen und/oder die Deformationen zu schätzen. Die Merkmale umfassen die Brustdichte, die Brustzusammensetzung, die Dicke der komprimierten Brust, die Brustform und/oder das Patientinnenalter, aber sie sind nicht darauf beschränkt. Diese Merkmale werden aus einer oder mehreren DBT-Ansicht(en) und/oder FFDM-Ansicht(en) berechnet oder können während der Aufnahme der Bilder erfasst und zwischengespeichert werden. Dieser Satz von Merkmalen wird für alle DBT-Datensätze und FFDM-Datensätze mit übereinstimmenden MR-Datensätzen und/oder CT-Datensätzen abgeglichen, die verwendet wurden, um den Satz dekomprimierter Brustmodelle gemäß der zweiten Form zu berechnen. Die gleichen Merkmalssätze werden dann für einen beliebigen neuen Datensatz bestimmt, für den ein dekomprimiertes Brustmodell, das zweite Bildvolumen oder das dritte Bildvolumen zu bestimmen ist. Diese Merkmale können sowohl bei der Modellbildung als auch bei der Zuordnung von Bilddaten einer Patientin zu einem geeigneten Modell verwendet werden.
Beim Schritt des ersten Transformierens und/oder des zweiten Transformierens wird das am besten geeignete Brustmodell verwendet. Das geeignete Modell kann auf Grundlage zumindest einen Teils der hierin erwähnten charakteristischen Merkmale ausgewählt werden. Beispielsweise wird das am besten geeignete dekomprimierte Brustmodell aus dem Modellsatz für einen beliebigen neuen DBT-Datensatz oder FFDM-Datensatz eines Modells verwendet, das auf der Nähe oder der Ähnlichkeit von Kriterien basiert, die mittels einer Linearkombination oder einer nicht linearen Kombination der zuvor erwähnten Merkmale ermittelt wurden. Alternativ hierzu kann die euklidische Distanz in einem eindimensionalen Merkmalsraum oder eine gewichtete Distanz verwendet werden, wobei die Gewichtungen mittels eines Trainings-Algorithmus oder mittels maschinellen Lernens bestimmt werden. Alternativ hierzu können verschiedene Algorithmen verwendet werden, die auf der Suche des nächsten Nachbars (Nearest Neighbor Search) basieren.
Mit anderen Worten, das Modell kann durch Bildvolumendaten bestimmt werden, die mittels MR und/oder CT bestimmt werden und mit Merkmalssätzen abgeglichen werden, die aus DBT-Bildvolumina und/oder FFDM-Bildern für die gleichen Patientinnen bestimmt wurden. Jeder Patientin in dem Trainingssatz bzw. Modellsatz sollte ein erstes Bildvolumen, wenn sich die Brust in der ersten Form, beispielsweise in einer komprimierten Form, befindet, das mittels DBT-Bildern und/oder FFDM-Bildern ermittelt wurde, sowie MR-Bilddaten und/oder CT-Bilddaten, d. h. ein zweites Bildvolumen, wenn sich die Brust in der zweiten Form, beispielsweise der dekomprimierten Form, befindet, zugeordnet sein.
Bei der Untersuchung einer Patientin ist dann lediglich ein erstes Bildvolumen, wenn sich die Brust in der ersten Form befindet, erforderlich, das beispielsweise mittels DBT ermittelt wurde. Anschließend kann das am besten geeignete Modell für die Transformation in das zweite Bildvolumen verwendet werden, bei dem sich die Brust in der zweiten, beispielsweise dekomprimierten, Form befindet. Dieses Modell kann beim ersten Transformieren und/oder zweiten Transformieren verwendet werden. Vereinfacht gesagt werden im Modellsatz Bildvolumenmodelldaten einer Patientin mit der höchsten Übereinstimmung bei den DBT-Aufnahmen oder FFDM-Aufnahmen hinsichtlich der Dicke der komprimierten Brust, der Brustdichte, der Größe etc. gesucht und dann wird ihr Oberflächennetzmodell bzw. Netzbild verwendet, das mittels CT oder MR bestimmt wurde, um das zweite und/oder dritte Bildvolumen der neuen Patientin zu berechnen, wenn sich die Brust in ihrer zweiten bzw. dritten Form befindet.
Das Modell kann auf Grundlage charakteristischer Merkmale ausgewählt werden. Die charakteristischen Merkmale können die Dicke der komprimierten Brust, die Dichte der Brust und/oder die Größe der Brust umfassen.
Die Erfindung betrifft auch ein bildgebendes System mit einer Transformationseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Schritte des zuvor beschriebenen Verfahrens durchzuführen.
Die Erfindung betrifft auch eine Operationsumgebung mit zumindest einer Modalität und der zuvor erwähnten bildgebenden Vorrichtung.
Ferner offenbart die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, das in einen Speicher eines Computers geladen werden kann oder darin gespeichert ist und Mittel aufweist, die zum Ausführen der Schritte des zuvor erwähnten Verfahrens ausgebildet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren mittels eines nicht einschränkenden Beispiels erläutert. Es gilt:

1 zeigt eine Modalität, bei der die Brust komprimiert wird, um Aufnahmen des Inneren der Brust durchzuführen;
2 zeigt schematisch das Durchführen einer Tomosynthese;
3 zeigt schematisch die sich aus der Kompression in der Modalität ergebende Form der Brust;
4 zeigt mittels DBT angefertigte Schnittbilder;
5 ist eine MR-Aufnahme der Brust;
6 zeigt eine schematische Darstellung der Brust mit verändertem Gewebe, wenn sich die Patientin in der Rückenlage befindet;
7 ist ein Flussdiagramm, das das erfindungsgemäße bildgebende Verfahren darstellt;
8 ist eine zifferblattähnliche Darstellung der Brust;
9 ist ein Flussdiagramm, das das Erzeugen eines Modells erläutert; und
10 ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

1 zeigt eine erste bildgebende Modalität, die eine Kompressionsplatte 4 und einen Kompressionstisch 6 aufweist, zwischen dem die Brust 2 eingeklemmt wird. Die Brust wird üblicherweise so komprimiert, bis eine vorbestimmte Kompressionskraft erreicht wird. Über der Kompressionsplatte 4 können eine Mehrzahl von Röntgenquellen oder zumindest eine bewegliche Röntgenquelle (nicht gezeigt) angeordnet sein. In oder unter dem Tisch 6 kann ein Röntgendetektor angeordnet sein. Mit dieser Vorrichtung können Projektionen aus unterschiedlichen Richtungen mittels Röntgenstrahlung erfasst werden, aus denen, wie eingangs beschrieben wurde, Schnittbilder erzeugt werden können. Die Arbeitsweise der Modalität des Typs DBT wurde eingangs beschrieben und ist dem Fachmann beispielsweise aus Imaging Systems for Medical Diagnostics, Arnulf Oppelt, Publicis Corporate Publishing, Erlangen, ISBN 3-89578-226-2 bekannt, und wird nicht mehr weiter beschrieben.
In der ersten bildgebenden Modalität 1 wird die komprimierte Brust in der medio-lateralen obliquen (MLO) Position erfasst.
Unter Bezugnahme auf 2 wird das Verfahren zum Erzeugen der Projektionen erläutert. Es sind eine Mehrzahl von Röntgenquellen 102, 104, 106 über einen Winkelbereich von etwa 50° angeordnet. Es können 25 Röntgenquellen angeordnet sein, so dass 25 Projektionen erzeugt werden können. Alternativ hierzu kann eine Röntgenquelle über einen Winkelbereich von 50° zugeschwenkt werden, so dass 25 Projektionsaufnahmen erzeugt werden. Die erste Röntgenquelle 102 emittiert einen ersten Röntgenstrahl 108, der die Brust 114 durchläuft und durch einen ersten Gewebebereich 116, einen zweiten Gewebebereich 118 und einen dritten Gewebebereich 120 abgeschwächt wird. Ein Detektionselement erzeugt eine erste Projektionsaufnahme 130, in der sich die erste Gewebebereichabbildung 122, die zweite Gewebebereichabbildung 124 und die dritte Gewebebereichabbildung 126 in einer ersten Anordnung befinden. Die zweite Röntgenstrahlquelle 104 gibt einen zweiten Röntgenstrahl 110 unter einem anderen Winkel auf die Brust 114, den ersten Gewebebereich 116, den zweiten Gewebebereich 118 und den dritten Gewebebereich 120 ab. Diese Gewebebereiche werden durch die zweite Projektionsaufnahme 132 aufgenommen und befinden sich in einer Anordnung, die sich von derjenigen der ersten Projektionsaufnahme 130 unterscheidet. Die dritte Röntgenquelle 116 gibt einen dritten Röntgenstrahl 112 unter einem weiteren Winkel auf die Brust ab, der auf der dritten Projektionsaufnahme 134 eine dritte Anordnung der ersten Gewebebereichsabbildung 122, zweiten Gewebebereichsabbildung 124 und dritten Gewebebereichsabbildung 126 erzeugt.
3 zeigt die durch die Komprimierung resultierende Form der erfassten komprimierten Brust in der medio-lateral obliquen Position. Es sind eine Mehrzahl von Schichten 8a bis 8e gezeigt. Ferner sind eine erste Gewebeveränderung 10 und eine zweite Gewebeveränderung 12 gezeigt. Bei einer komprimierten Brust können Gewebeveränderungen vergleichsweise gut erkannt werden.
4 zeigt eine Mehrzahl mittels der ersten bildgebenden Modalität, d.h. mittels einer DBT, erfassten Schichtbilder, die das erste Bildvolumen der Brust 16 bilden. Es werden eine Mehrzahl von Schichtbildern 14a bis 14f gezeigt. In diesen Aufnahmen kann manuell oder automatisch der Ort einer Gewebeveränderung markiert werden (in 3 gezeigt). Da die Brust in der medio-lateralen obliquen Position komprimiert wird, kann der Chirurg aus den Schichtbildern 14a bis 14f nur bedingt Rückschlüsse ziehen, wo sich die Gewebeveränderungen 10, 12 befinden, wenn sich die Patientin in der Rückenlage befindet.
5 zeigt eine Schicht eines MR-Volumens, bei der sich eine Frau auf dem Bauch liegt, wobei die Brüste durch Öffnungen im Patiententisch hängen.
6 zeigt ein Netzbild der Brust 18 einer Patientin, die auf dem Rücken liegt, was der üblichen Operationsstellung entspricht. Mittels der erfindungsgemäßen Transformation wurde das erste Bildvolumen der komprimierten Brust 16 in ein zweites Bildvolumen der nicht komprimierten Brust 18 transformiert. Die Gewebeveränderungen 20, 22 werden dem Chirurgen im Netzbild gemäß 4 so angezeigt, dass deren Position vor Durchführen des Eingriffs schätzen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend unter Bezugnahme auf 7 detaillierter erläutert. Im Schritt S1 wird die Brust in eine erste bildgebende Modalität, beispielsweise in ein DBT-System eingeführt, wo sie zwischen einer Kompressionsplatte 2 und einem Kompressionstisch 6 (1) auf eine vorbestimmte Dicke komprimiert wird. Im Schritt S2 wird das zuvor beschriebene DBT-Bildaufnahmeverfahren durchgeführt. Hierzu werden mehrere Projektionen erstellt, indem die Brust aus unterschiedlichen Winkeln mit Röntgenstrahlung bestrahlt wird. Durch ein Rekonstruktionsverfahren wird aus Projektionsbildern ein erstes Bildvolumen erzeugt. Ferner werden im Schritt S3 zumindest die Kompressionsdicke und die Kompressionskraft gespeichert.
Im Schritt S4 werden die Tomosynthesebilder als Schichtbildern 14a bis 14f der Brust 16 (3) auf einem Bildschirm angezeigt. Die Anzahl der Schichten kann je nach Brustdicke und rekonstruiertem Schichtabstand variieren. Im Schritt S5 werden Gewebeveränderungen in den Tomosynthesebildern markiert. Die Gewebeveränderungen umfassen beispielsweise krebshaltiges Gewebe, Karzinome, Knoten oder sonstiges krankhaft verändertes Gewebe. Die Gewebeveränderungen können manuell durch einen Nutzer, beispielsweise einen Radiologen, markiert werden. Die Gewebeveränderungen können automatisch durch einen computergestützten Erkennungsmechanismus markiert werden. Ferner kann der Bereich der Gewebeveränderung halbautomatisch markiert werden, indem ein Punkt mit einer Gewebeveränderung durch einen Radiologen ausgewählt wird. Die vollständige Gewebeveränderung kann anschließend mittels eines Segmentierungsalgorithmus markiert werden.
Im Schritt S6 wird eine Separierung des Brustgewebes und des direkt bestrahlten Gewebes durchgeführt. Hierbei kann ein Segmentierungsalgorithmus verwendet werden, der beispielsweise auf einer Schwellenwertbildung beruht. Es sind unterschiedlichste Verfahren in der Literatur bekannt. Ein Beispiel wäre „Automated Segmentation of Digitalized Mammograms", Ulrich Bick et al., Acad Rardiol 1995.
Im Schritt S7 wird eine erste Transformation des erfassten ersten Bildvolumens, d.h. der Brust 16, die in einer Mehrzahl von Schichtbildern 14a bis 14f (siehe 3) dargestellt ist, durchgeführt. Beim Schritt S7 kann ein virtuelles Dekomprimieren des ersten Bildvolumens durchgeführt werden, das durch die erste bildgebende Modalität bestimmt wurde. Der Schritt des ersten Transformierens kann das erste Bildvolumen in einem Fall transformieren, in dem simuliert wird, dass die Patientin auf dem Rücken liegt. Das erste Bildvolumen wird dadurch in ein zweites Bildvolumen transformiert.
Im Schritt S8 wird der Nutzer gefragt, ob eine weitere Transformation durchgeführt werden soll. Falls eine weitere Transformation des virtuell dekomprimierten Bildvolumens durchgeführt werden soll, fährt das Verfahren mit dem Schritt S9 fort. Im Schritt S9 wird eine zweite Transformation des Bildvolumens durchgeführt. Das Bildvolumen kann in ein weiteres Bildvolumen, beispielsweise ein drittes Bildvolumen, transformiert werden, das einen Fall simuliert, bei dem die Patientin auf dem Rücken liegt. Diese Darstellung des Bildvolumens vereinfacht einem Chirurgen das Planen und Durchführen der Operation erheblich. Nach dem Schritt S8 bzw. nach dem Schritt S9 fährt das Verfahren zu einem Schritt S10 fort, bei dem der Nutzer bestimmen kann, ob ein Netzbild des transformierten Bildvolumens dargestellt werden soll. Falls ein Netzbild des transformierten Bildvolumens dargestellt werden soll, fährt das Verfahren zum Schritt S11 fort, in dem das angeforderte Netzbild aus dem transformierten Bildvolumen erstellt wird. Das Netzbild ermöglicht eine vergleichsweise gute Darstellung dreidimensionaler räumlicher Gegebenheiten in einer zweidimensionalen Darstellung. Im Schritt S12, der dem Schritt S11 folgt, werden die zuvor markierten Gewebeveränderungen im transformierten Bildvolumen dargestellt. Dies vereinfacht dem Chirurgen das Planen und Durchführen der Operation erheblich. Falls der Nutzer im Schritt S10 auswählt, dass kein Netzbild erzeugt werden soll, werden im Schritt S13 das Brustgewebe und die markierten Gewebeveränderungen in einer zifferblattähnlichen Darstellung angezeigt. Nach dem Schritt S12 oder dem Schritt S13 kann das Verfahren im Schritt S14 den Abstand der Gewebeveränderung bezogen auf einen Bezugspunkt berechnen und/oder anzeigen. Der Bezugspunkt kann beispielsweise die Brustwarze sein.
8 zeigt schematisch eine zifferblattähnliche Darstellung 150 der Brüste. Das erste Diagramm 152 stellt die rechte Brust einer Patientin dar. Die Brustbereiche sind in zwölf Teilbereiche 1 bis 12 eingeteilt, die jeweils auf Quadranten RUI, RLI, RLO und RUO aufgeteilt werden. Die rechte Brustwarze 156 befindet sich in der Mittel des ersten Diagramms. Das zweite Diagramm 154 zeigt die linke Brust in einer zifferblattähnlichen Darstellung. Die Brust ist in 12 Segmente 1 bis 12 unterteilt. Die 12 Teilbereiche sind auf die 4 Quadranten LUO, LLO, LLI und LUI aufgeteilt.
Ferner kann ein Bericht mit dem Netzbild und der bzw. den darin markierten Gewebeveränderung(en) oder ein Bericht in Form von Ausdrucken der zifferblattähnlichen Darstellung des Brustgewebes und der Gewebeveränderung(en) ausgedruckt werden.
Unter Bezugnahme auf die 9 wird das Erzeugen zumindest eines Modelles erläutert, das für den Schritt des ersten und/oder zweiten Transformierens verwendet werden kann. Im Schritt S20 werden erste Bilddaten einer Mehrzahl von Patientinnen mittels DBT und/oder FFDM erzeugt. Im optionalen Schritt S21 werden aus den ersten Bilddaten charakteristische Merkmale extrahiert und/oder diesen zugeordnet. Die charakteristischen Merkmale umfassen beispielsweise die Brustgröße, die Brustform, die Dicke der Brust nach dem Komprimieren etc. Die charakteristischen Merkmale können aus den ersten Bilddaten automatisch berechnet werden oder als Messwerte den ersten Bilddaten zugeordnet werden. Für jede Patientin kann ein separater Satz erster Bilddaten erzeugt werden. Die charakteristischen Merkmale und/oder externen Daten (Messwerte), werden im Schritt S22 den Bilddaten zugeordnet.
Im Schritt S23 werden zweite Bilddaten der gleichen Mehrzahl von Patientinnen mittels MR und/oder CT erzeugt. Die ersten und die zweiten Bilddaten sollten möglichste zeitnah zueinander erzeugt werden, vorzugsweise in einem Zeitraum von etwa 3 Monaten. Sowohl die ersten Bilddaten als auch die zweiten Bilddaten sollten vor einem eventuell notwendigen Eingriff erzeugt werden.
Im Schritt S24 wird eine Mehrzahl von Modellen aus den ersten und zweiten Bilddaten erzeugt. Hierzu werden die ersten Bilddaten einer Patientin den zweiten Bilddaten der gleichen Patientin zugeordnet. Die ersten Bilddaten, können die Brust in ihrer ersten, komprimierten Form darstellen. Die zweiten Bilddaten können die Brust in ihrer zweiten Form darstellen, wenn sich die Patientin in Rückenlage befindet, auf dem Bauch liegt oder steht.
Die Modelle können aus manuell oder (halb-) automatisch segmentierten Brustaufnahmen bestimmt werden, die von einem MR-Volumenbild oder CT-Volumenbild durch Aufbauen eines regelmäßigen oder unregelmäßigen Brustoberflächengitters oder von einem dreidimensionalen Volumen mit einer konstanten Intensität (bezogen auf den Voxelwert) innerhalb der Brust und einer unterschiedlichen Intensität außerhalb der Brust erhalten werden. Hierzu kann eine Segmentierungsmaske verwendet werden. Das dreidimensionale Volumen oder ein Oberflächengitter des Modells können in der Auflösung reduziert werden, so dass sie einen minimalen Speicherplatz benötigen. Es kann die niedrigste akzeptable Auflösung verwendet werden. Das Modell kann eine virtuell dekomprimierte Brust, beispielsweise die zweite Form des Gewebebereichs, auf Grundlage von Merkmalen bestimmen, die durch die Brustgröße, Brustform, der komprimierten Dicke und/oder deren Zusammensetzung basieren, die automatisch aus einer oder mehreren DBT-Ansicht(en) und/oder aus zumindest einer FFDM-Ansicht automatisch bestimmt werden.
Das Alter der Patientin und die Dicke der Brust bei der Kompression können aus der Metainformation des DICOM-Bildes (Digital Imaging and Communications in Medicine: Digitale Bildgebung und Kommunikation in der Medizin) oder den begleitenden Patientendaten (beispielsweise von einem RIS-System (Radiologisches Informationssystem) oder einem HIS-System (Hospital Information System) erhalten werden. Dieser Satz von Merkmalen wird für alle DBT- und FFDM-Datensätze mit den übereinstimmenden MR- oder CT-Daten der gleichen Patientin verwendet, die verwendet wurden, um den Satz zweiter Bilddaten, d.h. unkomprimierter Bilddaten, zu berechnen. Die Modelle können in einer Datenbank hinterlegt werden. Vorzugsweise werden die Modelle für eine Mehrzahl unterschiedlicher Ausgestaltungen und Größen der Brust berechnet und hinterlegt.
Im Folgenden wird die Verwendung eines Modells bei einer Patientin beschrieben, bei der lediglich DBT-Bilddaten und/oder FFDM-Bilddaten vorhanden sind. Das Modell kann beispielsweise beim Schritt des ersten Transformierens gemäß Schritt S7 von 7 und/oder beim Schritt des zweiten Transformierens gemäß Schritt S9 von 5 verwendet werden. Aus den zuvor genannten Merkmalen und externen Daten wird auf Grundlage der durch DBT und/oder FFDM erzeugten Bilddaten das am besten geeignete Modell ausgewählt. Hierzu können Ähnlichkeitskriterien oder Distanzkriterien, beispielsweise die euklidische Distanz oder eine gewichtete Distanz, verwendet werden. Es können auch Lernalgorithmen (Learning Algorithms, Machine learning) verwendet werden. Zusammengefasst kann auf Grundlage der Dicke der komprimierten Brust, der Brustdicke, der Größe etc. ein Brustmodell, das auf CT oder MR beruht, einem Bildvolumen einer neuen Patientin zugeordnet werden, wobei das Bildvolumen der neuen Patientin mittels DBT und/oder FFDM erzeugt wurde. Ferner können Algorithmen zur Bestimmung des nächsten Nachbars verwendet werden.
Es kann ein Satz von N-Merkmalen berechnet werden, der ermöglicht, die Brustelastizität zu bestimmen und die Deformationen der Brust zu schätzen. Die Merkmale umfassen die Brustdichte, die Brustzusammensetzung, die Dicke der komprimierten Brust, die Brustform und/oder das Patientinnenalter, aber sie sind nicht darauf beschränkt. Diese Merkmale werden aus einer oder mehreren DBT-Ansicht(en) und/oder FFDM-Ansicht(en) berechnet oder diesen zugeordnet. Dieser Satz von Merkmalen wird für alle DBT-Datensätze und FFDM-Datensätze mit übereinstimmenden MR-Datensätzen und/oder CT-Datensätzen abgeglichen, die verwendet wurden, um ein dekomprimiertes Brustmodell gemäß der zweiten Form auszuwählen.
Die veränderten Gewebebereiche, die in einer oder mehreren DBT-Ansichten und/oder FFDM-Ansichten angezeigt sind, werden in dem transformierten Bildvolumen dargestellt (Schritt S12 in 7). Das transformierte Bildvolumen kann als Netzvolumen oder mittels einer rotatorischen Darstellung (zifferblattähnliche Darstellung) dargestellt werden, um den Chirurgen ausreichend genaue Daten zum Planen des Eingriffs bereitzustellen. Darüber hinaus können die Abstände der Gewebeveränderung(en) zu charakteristischen Merkmalen, beispielsweise zur Brustwarze, zum Brustmuskel, zum Übergang zwischen der Brust zum Brustkorb, der Abstand zur Detektorebene und/oder der Abstand zur Kompressionsplatte verwendet werden, um den Ort der Gewebeveränderung bei der nicht komprimierten Brust, d.h. dem transformierten Bildvolumen, wenn die Brust die simulierte zweite Form einnimmt, zu schätzen. Der geschätzte Ort der Gewebeveränderung einer virtuell dekomprimierten Brust (transformiertes Bildvolumen) kann verfeinert werden, falls mehrere DBT-Schnittbilder und/oder FFDM-Ansichten zur Verfügung stehen, bei denen die Gewebeveränderung angezeigt wird. Beim Anzeigen der virtuell dekomprimierten Brust (transformiertes Bildvolumen) können Genauigkeitsbereiche für die geschätzten Orte der Gewebeveränderungen angezeigt werden. Ferner kann der Abstand der Gewebeveränderung(en) zur Brustwarze angezeigt werden.
Die Transformation und das Anzeigen des veränderten Gewebebereichs nach der Transformation in der virtuell dekomprimierten Brust können mehr oder weniger in Echtzeit erfolgen, wobei Verarbeitungszeiträume von wenigen Sekunden erzielt werden. Die hierfür erforderlichen Rechnersysteme sind dem Fachmann bekannt. Das transformierte Bildvolumen (die virtuell dekomprimierte Brust) kann als ein Oberflächengitter oder ein dreidimensionales Volumen mit einer konstanten Intensität (Voxelwert) innerhalb der Brust und mit einer anderen Intensität außerhalb der Brust angezeigt werden, wobei das dreidimensionale Volumen mit der variablen Intensität innerhalb der Brust der Brustdichte oder den Voxel-Intensitätswerten entspricht, die aus der bzw. den DBT- oder FFDM-Ansicht(en) geschätzt wurden. Die Gewebeveränderungen können als farbkodierte und/oder formkodierte Objekte gleicher Größe oder mit Größen angezeigt werden, die den Abmessungen der Gewebeveränderungen entsprechen, die manuell gemessen wurden oder automatisch aus einer oder mehrerer der DBT- und/oder FFDM-Ansicht(en) berechnet wurden.
Die Ansichten der virtuell dekomprimierten Brust, d.h. des transformierten Bildvolumens, können einzeln oder als Satz von Dateien im DICOM-, JPEG-, TIFF- oder einem beliebigen anderen Format gespeichert werden. Es können „Schnappschüsse“ des Oberflächennetzes oder der Volumenwiedergabe bei der rotierenden Anzeige aus einem Satz diskreter Winkel oder als ein Satz von Schnittbildern, die das dreidimensionale Volumen mit einer konstanten Intensität (Voxelwert) innerhalb der Brust und einer unterschiedlichen Intensität außerhalb der Brust darstellt, angezeigt werden, wobei das dreidimensionale Volumen mit der variablen Intensität innerhalb der Brust der Brustdichte oder der Voxel-Intensität entspricht, die mittels der DBT- oder der FFDM-Ansicht(en) geschätzt wurde. Es können Ausdrucke der Ansicht der virtuell dekomprimierten Brust ausgedruckt werden, wobei der bzw. die Ort(e) der Gewebeveränderungen aus einem Betrachtungswinkel oder einem Satz von Betrachtungswinkeln dargestellt werden.
10 zeigt ein medizinisches System 28. Das medizinische System 28 umfasst eine bildgebende Modalität 30 mit einer Röntgenstrahlquelle 32, einer Kompressionsplatte 34, einem Kompressionstisch 36 und einem Röntgendetektor 38. Die Röntgenquelle 32 kann schwenkbar angeordnet sein, um Projektionsaufnahmen aus unterschiedlichen Winkeln zu erzeugen, die mittels des Röntgendetektors 38 erfasst werden.
Die vom Röntgendetektor 38 aufgenommenen Projektionen werden an eine DBT-Einrichtung 40 übertragen, wo Schichtaufnahmen erzeugt werden, die auf der Anzeigeeinrichtung 46 angezeigt werden. Eine Steuerungseinrichtung 44 kann autark oder unter Zusammenwirken mit der DBT-Einrichtung 40 verändertes Gewebe ermitteln, das auch auf der Anzeigeeinrichtung 46 angezeigt wird. Das veränderte Gewebe kann krebshaltiges Gewebe, ein Karzinom, ein Knoten oder eine sonstige medizinisch relevante Diagnose aufweisen. Ein Radiologe kann mittels der Eingabeeinrichtung 48, 50 das veränderte Gewebe markieren. Die Transformationseinrichtung 42 kann die mittels der DBT-Einrichtung 40 erzeugten Bilddaten der komprimierten Brust in dekomprimierten Bilddaten transformieren, die beispielsweise als Netzbild zusammen mit dem geänderten Gewebe auf der Anzeigeeinrichtung 46 angezeigt werden können. Die Steuerungseinrichtung 44 steuert sowohl die Arbeitsweise der DBT-Einrichtung 40 als auch diejenige der Transformationseinrichtung 42.
Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass ein Chirurg die Position veränderten Gewebes in einer Konstellation erkennen kann, in der der medizinisch relevante Gewebebereich eine Form aufweist, die im Wesentlichen der Form des Gewebebereichs während einer Operation entspricht. Hierdurch kann die Sicherheit eines medizinischen Eingriffes erhöht werden.
Bei der Erzeugung der Modelle bzw. bei der Auswahl der Modelle werden vorzugsweise die Dicke der komprimierten Brust, die Größe der Brust und/oder die Gewebedichte, die aus den Gewebeintensitäten hergeleitet wird, als Auswahlkriterien bzw. Merkmale verwendet. Dieselben Auswahlkriterien bzw. Merkmale werden verwendet, wenn einer Patientin ein geeignetes Modell bzw. Brustmodell zugeordnet werden soll. Hierbei kann die Gewebedichte aus den Intensitäten des Gewebes im ersten Bildvolumen bestimmt werden.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung der Erfindung und die Ausführungsbeispiele grundsätzlich nicht einschränkend in Hinblick auf eine bestimmte physikalische Realisierung der Erfindung zu verstehen sind. Für einen Fachmann ist es insbesondere offensichtlich, dass die Erfindung teilweise oder vollständig in Soft- und/oder Hardware und/oder auf mehrere physikalische Produkte - dabei insbesondere auch Computerprogrammprodukte - verteilt realisiert werden kann.

Claims

Verfahren zum Visualisieren des Inneren eines Gewebebereichs (2), - Einführen des Gewebebereichs in den Erfassungsbereich einer ersten bildgebenden Modalität (1), wobei der Gewebebereich (1) eine erste Form annimmt (S1); - Erfassen des Inneren des Gewebebereichs mittels der ersten bildgebenden Modalität (1, 30, S2); - Ermitteln eines ersten Bildvolumens des Inneren des Gewebebereichs (2), wenn er die erste Form einnimmt (S2); - Erstes Transformieren des ersten Bildvolumens (16) in ein zweites Bildvolumen (18), das das Innere des Gewebebereiches darstellt, wenn der Gewebebereich eine zweite Form einnimmt (S7); - Bestimmen der Gewebedichte des Gewebebereichs (2) aus dem ersten Bildvolumen, wenn der Gewebebereich (2) seine erste Form (2) einnimmt (S3); und - Berücksichtigen der Gewebedichte bei der ersten Transformation.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch - Bestimmen des Volumens, das der Gewebebereich (2) in seiner ersten Form einnimmt (S3); und/oder - Bestimmen der Kraft, die auf den Gewebebereich (2) wirkt, wenn er die erste Form einnimmt (S3); und - Berücksichtigen des Volumens und/oder der Kraft bei der ersten Transformation.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch - Zweites Transformieren des zweiten Bildvolumens in ein drittes Bildvolumen, bei der der Gewebebereich eine dritte Form einnimmt (S9).
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch - Markieren eines ersten Teilbildvolumens im ersten Bildvolumen (S5); und - Anzeigen des ersten Teilbildvolumens an einer korrespondierenden Position im zweiten und/oder dritten Bildvolumen (S12).
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des ersten Transformierens eine Dekompression des ersten Bildvolumens simuliert und/oder der Schritt des zweiten Transformierens eine Kompression des zweiten Bildvolumens simuliert.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Erzeugen eines Netzbildes aus dem zweiten Bildvolumen und/oder dem dritten Bildvolumen (S11).
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des ersten Transformierens und/oder des zweiten Transformierens ein Modell verwendet, das aus einer Mehrzahl von Modellen als ein Modell mit der besten Übereinstimmung ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell erste Bildvolumenmodelldaten, die der ersten Form des Gewebebereichs zugeordnet sind, zweite Bildvolumenmodelldaten, die der zweiten Form des Gewebebereichs zugeordnet sind, und/oder dritte Bildvolumenmodelldaten, die der dritten Form des Gewebebereichs zugeordnet sind, aufweist (S20 - S24).
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Modell unter Verwendung einer Mehrzahl bildgebender Modalitäten bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch, - Extrahieren von charakteristischen Merkmalen des Gewebebereichs (S21); und - Bestimmen des Modells auf Grundlage der Veränderung der Position, Orientierung und/oder der Größe der charakteristischen Merkmale, wenn der Gewebebereich die erste Form, die zweite Form und/oder die dritte Form einnimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell auf Grundlage charakteristischer Merkmale ausgewählt wird, die die Dicke der komprimierten Brust, die Dichte der Brust und/oder die Größe der Brust umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewebebereich die Mamma ist.
Bildgebende Vorrichtung, - mit einer Transformationsvorrichtung (42), die dazu ausgebildet ist, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
Bildgebendes System(28), mit - zumindest einer Modalität (30); und - der bildgebenden Vorrichtung nach Anspruch 13.
Computerprogrammprodukt ladbar oder geladen in einen Speicher eines Computers mit Mitteln, die zum Ausführen der Schritte eines Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12 eingerichtet sind.