DE102016217781A1

DE102016217781A1 - Erzeugen einer abgestimmten Darstellung unterschiedlicher Mammogramme im direkten Vergleich

Info

Publication number: DE102016217781A1
Application number: DE102016217781.8A
Authority: DE
Inventors: Tom Weidner
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2016-09-16
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2018-03-22
Anticipated expiration: 2036-09-17
Also published as: DE102016217781B4

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Erzeugen einer abgestimmten Mammographie-Darstellung beschrieben. Bei dem Verfahren werden kombinierte Bilddaten (KBD1, KBD2) in einem Mammographiegerät (37) erzeugt. Hierzu werden ein erstes Mammographiebild (BD1) und ein zweites Mammographiebild (BD2) von der Brust einer Patientin erzeugt. Weiterhin werden Metadaten (MD1, MD2) zu dem ersten und dem zweiten Mammographiebild (BD1, BD2) ermittelt. Zudem werden ein erster und ein zweiter kombinierter Bilddatensatz (KBD1, KBD2) erzeugt, welche jeweils auf den jeweiligen Mammographiebildern (BD1, BD2) basierende unterschiedliche Bilddatensätze (VBD1, VBD2) und diesen zugeordnete Metadaten (MD1, MD2) umfassen. Nachfolgend werden die erzeugten Bilddaten (VBD1, VBD2) in einer Befundungsstation (39) simultan dargestellt. Dafür werden ideale Bilddarstellungsparameter (BDP1, BDP2) für jeden der beiden kombinierten Bilddatensätze (KBD1, KBD2) auf Basis der Metadaten (MD1, MD2) ermittelt. Es werden erste und zweite optimierte Bilddatensätze (OBD1, OBD2) auf Basis der berechneten Bilddarstellungsparameter (BDP1, BDP2) und der unterschiedlichen Bilddaten (VBD1, VBD2) erzeugt und der erste und der zweite optimierte Bilddatensatz (OBD2) werden auf einer Bildanzeige der Befundungsstation (39) simultan dargestellt. Es wird auch ein Mammographiesystem (30) beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer abgestimmten Mammographie-Darstellung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Mammographiesystem.
Im Rahmen von Vorsorgeuntersuchungen sowie zur weiteren Diagnose von Mammakarzinomen hat sich als bildgebendes Verfahren seit Jahren die Mammographie etabliert. Hierbei wird normalerweise die Brust in einer festen Position komprimiert und gehalten, während mit Röntgenstrahlung Mammographiebilder, meist einfache Projektionsbilder, der Brust erzeugt werden.
Bei der Befundung der Mammographiebilder sind Aufnahmen beider Brüste im gleichen Aufnahmemodus der Standardfall. Um einen möglichst reibungslosen und schnellen Arbeitsablauf bei dem Mammographie-Screening zu ermöglichen, sollte der Radiologe möglichst wenige zusätzliche Aktionen beim Lesen der Röntgenbilder durchführen müssen.
Da in den allermeisten Fällen zwei zusammengehörige Aufnahmen gemeinsam gelesen und auch verglichen werden, zum Beispiel die linke Brust und die rechte Brust oder auch eine ältere Voraufnahme und eine aktuelle Aufnahme derselben Brust, besteht ein Problem darin, einen möglichst gleichen Bildeindruck der dargestellten Röntgenaufnahmen zueinander sicherzustellen. Speziell bei der Tomosynthese ist diese relative Darstellung wichtig, da hier viele Schichten miteinander verglichen werden sollen.
Herkömmlich werden bei der Aufnahme von Röntgenbildern am Mammographiegerät Voreinstellungswerte zur Darstellung auf einem Monitor erzeugt. Beispielsweise werden die Helligkeit und der Kontrast (auch als „center“ und „width“ bezeichnet) eingestellt. Diese Werte werden aufgrund des Bildinhaltes und einer Art Lookup-Tabelle so gewählt, dass die Aufnahme für sich allein einen möglichst neutralen Bildeindruck beim Betrachten ergibt. Diese Funktionen sind als sogenanntes „Autowindowing“ bekannt. Bei Tomosyntheseaufnahmen werden diese Werte parallel zur Rekonstruktion der Schichten berechnet.
Sind die Voreinstellungswerte für Helligkeit und Kontrast an der Röntgenaufnahmestation ermittelt, werden diese dann in Bilddaten in den sogenannten DICOM-Header übertragen und zusammen mit den eigentlichen Bilddaten abgespeichert und dann an ein PACS-System gesendet. Auf der Befundungsstation werden diese Bilddaten zusammen mit den abgespeicherten Voreinstellungswerten für Helligkeit und Kontrast wieder eingelesen und die Helligkeits- und Kontrastwerte werden zur Darstellung auf die Bilddaten angewendet.
Bei einem Bildvergleich von zum Beispiel rechter und linker Aufnahme werden die rechten und linken Bilder geladen und mit ihren jeweiligen Helligkeits- und Kontrastwerten aus dem DICOM-Header dargestellt. Da die Voreinstellungswerte für Helligkeit und Kontrast, die vom Mammographiegerät in den DICOM-Header geschrieben werden, aber nur für die einzelne Aufnahme berechnet wurden, kommt es immer wieder vor, dass bei der gleichzeitigen Darstellung von zwei Aufnahmen, beispielsweise der rechten und linken Brust, der Bildeindruck zwischen den Bildern deutlich unterschiedlich ist.
Dies führt dazu, dass der Radiologe nicht befunden kann, sondern erst die Bildeindrücke manuell so justieren muss, dass sie zueinander wieder möglichst gleich sind. Das unterbricht seinen Arbeitsablauf, ist lästig und führt dazu, dass weniger Fälle pro Zeit befundet werden können, was sich wiederum in der Vergütung des Radiologen niederschlägt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein entsprechendes Mammographiesystem für eine Erzeugung und Darstellung von unterschiedlichen Mammographiebildern mit verbesserter Handhabung zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Erzeugen einer abgestimmten Mammographie-Darstellung gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Mammographiesystem gemäß Patentanspruch 11 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen einer abgestimmten Mammographie-Darstellung werden zunächst kombinierte Bilddaten in einem Mammographiegerät von der Brust bzw. dem Brustbereich einer Patientin erzeugt. Dabei werden zum Beispiel ein erstes Mammographiebild von der linken Brust der Patientin und ein zweites Mammographiebild von der rechten Brust der Patientin akquiriert. Alternativ kann auch ein erstes Mammographiebild von einer Brust zu einem früheren Zeitpunkt und ein zweites Mammographiebild von derselben Brust zu einem späteren Zeitpunkt aufgenommen werden und miteinander in Verbindung gebracht werden.
Unter der Akquisition eines Mammographiebildes ist im Sinne der vorliegenden Erfindung, wie üblich, eine Erfassung von bildgebenden Daten für eine diagnostische Aufnahme einer in einer bestimmten Position gehaltenen, insbesondere komprimierten Brust zu verstehen. Hierbei handelt es sich üblicherweise um Projektionsdaten, die unmittelbar als 2D-Bilddaten verwendet werden können. Prinzipiell könnten aber auch statt einfacher Mammographiebilder in Form von 2D-Projektionsbilddaten beispielsweise mittels eines Tomosyntheseverfahrens o. ä. 3D-Mammographiebilder aufgenommen werden.
Zu dem ersten und dem zweiten Mammographiebild werden Metadaten ermittelt. Als Metadaten sollen Daten verstanden werden, die Informationen über Merkmale der Bilddaten der Mammographiebilder umfassen, aber nicht deren Bilddaten selbst sind. Genauer gesagt, sollen in diesem Zusammenhang die Metadaten Parameterwerte und Angaben umfassen, die den Bildeindruck und die Bildqualität beeinflussen bzw. damit zusammenhängen. Anschließend werden auf Basis der akquirierten Bilddaten und der ermittelten Metadaten ein erster und ein zweiter kombinierter Bilddatensatz erzeugt, welche jeweils zusätzlich zu auf den jeweiligen Mammographiebildern basierenden unterschiedlichen Bilddaten diesen zugeordnete Metadaten umfassen. Die Ermittlung der Metadaten sowie die Kombination mit den unterschiedlichen Bilddaten erfolgt dabei in dem Mammographiegerät. Vorteilhaft wird hierzu der Umstand genutzt, dass von solchen Aufnahmegeräten die Erzeugung der Metadaten auf Basis der Mammographiebilder und aufgrund von Zwischenergebnissen bei der Bildbearbeitung der Mammographiebilder mühelos geleistet werden kann. Dies wird durch die erhebliche Rechenkapazität des Prozessors der Bildverarbeitung eines Mammographiegeräts ermöglicht. Eventuell nimmt diese Rechenarbeit einige Sekunden in Anspruch.
Die nachfolgenden Schritte, welche in einer Befundungsstation ablaufen, profitieren dann davon, dass die aufwändige Analyse und Vorberechnung der Metadaten bereits auf dem Mammographiegerät erledigt wurde.
Die erzeugten kombinierten Bilddaten werden in der Befundungsstation dazu genutzt, Mammographiebilder simultan darzustellen. Dazu werden ideale Bilddarstellungsparameter für jeden der beiden kombinierten Bilddatensätze auf Basis der Metadaten ermittelt. Dann werden erste und zweite optimierte Bilddatensätze auf Basis der berechneten Bilddarstellungsparameter und der kombinierten Bilddaten erzeugt. Schließlich werden die ersten und zweiten optimierten Bilddatensätze auf einer Bildanzeige der Befundungsstation simultan angezeigt.
Die Befundungsstation hat bezüglich ihrer möglichen Rechenkapazität und aufgrund des schnellen und flüssigen Arbeitsablaufs besondere Anforderungen an die ausführbaren Algorithmen. Diese Prozesse profitieren nun davon, dass die aufwändige Analyse der Bilddaten bereits in dem Mammographiegerät durchgeführt wurde. Der wesentliche Vorteil, die eigentliche Optimierung der Bilddarstellung auf Basis der mitgelieferten Metadaten erst auf der Befundungsstation durchzuführen, besteht darin, dass erst bei der Bearbeitung der Bilddaten in der Befundungsstation bekannt ist, welche Bilder miteinander verglichen werden sollen und damit dynamisch eine bestmögliche Darstellung der beiden miteinander zu vergleichenden Mammographiebilder relativ zueinander berechnet werden kann.
Das erfindungsgemäße Mammographiesystem umfasst ein Mammographiegerät zum Erzeugen von verarbeiteten Bilddaten. Das Mammographiegerät weist eine Akquisitionseinheit zum Akquirieren eines ersten Mammographiebilds und eines zweiten Mammographiebilds vom Brustbereich einer Patientin auf. Wie bereits erwähnt, kann es sich bei den beiden Mammographiebildern um eine Aufnahme von der rechten Brust und eine Aufnahme von der linken Brust einer Patientin handeln. Es kann sich dabei aber auch um zwei zu vergleichende, zu verschiedenen Zeitpunkten erstellte Aufnahmen von derselben Brust einer Patienten handeln. Teil des Mammographiegeräts ist auch eine Metadaten-Ermittlungseinheit zum Ermitteln von Metadaten zu dem ersten und dem zweiten Mammographiebild. Das Mammographiegerät umfasst außerdem eine Bilddatensatz-Erzeugungseinheit zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten kombinierten Bilddatensatzes, welche jeweils zusätzlich zu auf den jeweiligen Mammographiebildern basierenden unterschiedlichen Bilddatensätzen auch diesen zugeordnete Metadaten umfassen.
Das erfindungsgemäße Mammographiesystem umfasst auch eine Befundungsstation zum Darstellen der erzeugten verarbeiteten Bilddaten. Die Befundungsstation umfasst eine Parameter-Ermittlungseinheit zum Berechnen von idealen Bilddarstellungsparametern für jeden der beiden kombinierten Bilddatensätze auf Basis der Metadaten. Teil der Befundungsstation ist auch eine Bilddaten-Optimierungseinheit zum Erzeugen von ersten und zweiten optimierten Bilddatensätzen auf Basis der berechneten idealen Bilddarstellungsparameter und der unterschiedlichen Bilddaten. Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Mammographiesystem auch eine Bildanzeigeeinheit zum simultanen Anzeigen des ersten und des zweiten optimierten Bilddatensatzes auf einer Bildanzeige der Befundungsstation.
Einige wesentliche Komponenten des erfindungsgemäßen Mammographiesystems können zum überwiegenden Teil in Form von Softwarekomponenten ausgebildet sein. Dies betrifft insbesondere die Metadaten-Ermittlungseinheit, die Bilddatensatz-Erzeugungseinheit, die Parameter-Ermittlungseinheit und die Bilddaten-Optimierungseinheit. Grundsätzlich können diese Komponenten aber auch zum Teil, insbesondere wenn es um besonders schnelle Berechnungen geht, in Form von softwareunterstützter Hardware, beispielsweise FPGAs oder dergleichen, realisiert sein. Ebenso können die benötigten Schnittstellen, beispielsweise wenn es nur um eine Übernahme von Daten aus anderen Softwarekomponenten geht, als Softwareschnittstellen ausgebildet sein. Sie können aber auch als hardwaremäßig aufgebaute Schnittstellen ausgebildet sein, die durch geeignete Software angesteuert werden.
Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Mammographiesysteme auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung eines Mammographiesystems, verteilt auf das Mammographiegerät und die Befundungsstation ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in dem Mammographiesystem ausgeführt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware-Komponenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.
Zum Transport zu dem Mammographiesystem und/oder zur Speicherung an oder in dem Mammographiesystem kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechnereinheit des Mammographiesystems einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind. Die Rechnereinheit kann z.B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen.
Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen und Beschreibungsteilen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele bzw. Varianten zu neuen Ausführungsbeispielen bzw. Varianten kombiniert werden können.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die Metadaten Helligkeitsparameter und/oder Kontrastparameter der Mammographiebilder. Die genannten Informationen über die Helligkeit und den Kontrast der unterschiedlichen Bilddatensätze können später bei der Ermittlung der Bilddarstellungsparamter in der Befundungsstation dazu genutzt werden, zwei möglichst gleiche Bilddarstellungen, was ihre Helligkeit und ihren Kontrast betrifft, zu erzielen.
Die Metadaten umfassen vorzugsweise ein bereits verarbeitetes Histogramm. Ein „verarbeitetes“ Histogramm ist zum Beispiel um Informationen bereinigt, die sich nicht auf Gewebe beziehen. Es kann ein oder mehrere Histogramme zu anatomischen Regionen innerhalb der Brust und nicht nur über die ganze Brust geben (z.B. ein Histogramm der AEC-Region (AEC = Automatic Exposure Control) und das gesamte Histogramm). Die automatische Belichtungskontrolle (AEC) dient der Überwachung der von dem Patienten absorbierten Strahlendosis.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die Metadaten Informationen über den Flächenschwerpunkt des Histogramms. Als Flächenschwerpunkt soll in diesem Zusammenhang ein Helligkeitswert verstanden werden, für den ein Maximum einer Anzahl von Pixeln mit einer bestimmten Helligkeit vorhanden ist. Beispielsweise können Bilddatensätze mit unterschiedlichen Flächenschwerpunkten durch eine Verschiebung der Bilddarstellungsparameter, in diesem Fall der Helligkeit, aneinander angeglichen werden.
Zusätzlich oder alternativ können die Metadaten mindestens eine der folgenden Angaben umfassen:

– Angaben über die Fläche des Brustgewebes,
– Angaben zu Konturen und/oder Koordinaten der Brustgewebegrenzen,
– Angaben über die Position und Ausdehnung der Region des dichtesten Gewebes im Brustgewebe und/oder deren Intensitätswerte in der Bilddarstellung,
– Angaben zur Position und Ausdehnung der AEC-Region.

Auch die genannten Angaben können zur Angleichung der Darstellung von unterschiedlichen Bilddatensätzen genutzt werden.
In einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst der Schritt des Berechnens von idealen Bilddarstellungsparametern in der Befundungsstation einen Abgleich der Metadaten der beiden unterschiedlichen Brüsten bzw. Brustdarstellungen zugeordneten Bilddatensätze und das Berechnen von gemeinsamen Bilddarstellungsparametern und von Darstellungsparametern, die unterschiedlich auf die unterschiedlichen Bilddatensätze angewendet werden sollen. Es sollen durch die Kenntnis beider Bilder (und der Metadaten für jedes Bild) die Bilddarstellungsparameter beider Bilder so berechnet werden, dass sie beim direkten Vergleich bestmöglich zueinander passen.
Bevorzugt basiert bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Schritt des Berechnens von idealen Bilddarstellungsparametern auf den gleichen Bildbereichen in den beiden unterschiedlichen Bilddatensätzen. „Gleiche Bildbereiche“ sollen in diesem Zusammenhang Bildbereiche in den beiden unterschiedlichen Bilddarstellungen sein, die an derselben Bildposition angeordnet sind und/oder einander strukturell entsprechende Bildbereiche sind. Da einander entsprechende Bildbereiche der Bilddarstellungen der unterschiedlichen Bilddatensätze in der Befundungsstation einen vergleichbaren Bildeindruck aufweisen sollen, ist es vorteilhaft, die Berechnung der idealen Bilddarstellungsparameter auf diese einander entsprechenden Bereiche abzustimmen.
Zusätzlich oder alternativ kann der Schritt des Berechnens von idealen Bilddarstellungsparametern auch einen Abgleich der AEC-Region der beiden unterschiedlichen verarbeiteten Bilddatensätze umfassen.
Im Rahmen der Vorbereitung einer Mammographieaufnahme wird eine Einstellung von Aufnahmeparametern der Röntgenquelle des Mammographiegeräts mittels einer Voraufnahme ermittelt. Hierfür wird zunächst eine Region mit der höchsten Gewebedichte ermittelt. Darauf basierend werden dann die Aufnahmeparameter ermittelt. Beispielsweise ist es oftmals sinnvoller, die erforderliche Dosis bzw. den Strom oder die Bestrahlungsdauer nicht auf Basis der kompletten Voraufnahme zu bestimmen, sondern nur auf Basis von bestimmten Bereichen. Dies können zum Beispiel die bereits erwähnten „AEC-Regionen“ sein. Ein Abgleich der beiden Bildaufnahmen auf deren Basis ist besonders sinnvoll, da diese dann ja für die „Automatic Exposure Control“ berücksichtigt werden. Als AEC-Region kann beispielsweise jeweils der Bereich mit der höchsten Gewebedichte identifiziert werden, da es insbesondere hier darauf ankommt, dass der Kontrast ausreichend gut ist, um Details erkennen zu können. Diese Bereiche, welche bereits bei der Voraufnahme bekannt sind, können aber auch für die Abstimmung der Bilddarstellungsparameter genutzt werden, da dort der Kontrast und die Detailgenauigkeit am wichtigsten sind und in den unterschiedlichen Bildern einander entsprechen sollten, um eine gute Vergleichbarkeit der Bilder zu erreichen.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Bilddarstellungsparameter von einem Benutzer manuell nachjustiert und die geänderten Bilddarstellungsparameter werden in einer Datenbank abgespeichert, um bei einer Darstellung der den Bilddarstellungsparametern zugeordneten optimierten Bilddatensätze verwendet zu werden und/oder im Rahmen eines Lernverfahrens für die Darstellung anderer optimierten Bilddatensätze verwendet zu werden.
Die manuell nachjustierten Bilddarstellungsparameter können individuell für jeden Benutzer in der Datenbank abgespeichert werden. Auf diese Weise können individuell nach Vorlieben und Anforderungen einzelner Benutzer unterschiedliche Bilddarstellungsparameter genutzt werden.
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. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mammographiesystems,
2 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Erzeugen einer abgestimmten Mammographie-Darstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
3 eine schematische Darstellung eines Mammographiesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In 1 ist ein Mammographiesystem 10 zur zweidimensionalen Röntgenbildgebung der Brust mit einem Mammographiegerät 11 grob schematisch veranschaulicht. Das Mammographiegerät 11 umfasst eine Röntgenquelle 1, von der aus Röntgenstrahlung 2 fächerartig, d.h. in einem sich orthogonal zur Ausbereitungsrichtung aufweitenden Strahl, in Richtung einer Brust 4 abgestrahlt wird. Die Brust 4 liegt auf einem Objekttisch 5 auf und wird von einer Kompressionsplatte 3 gegen den Objekttisch gepresst. Auf diese Weise wird die Dicke der Brust in Ausbreitungsrichtung der Röntgenstrahlung, d.h. in z-Richtung reduziert. Mit der Reduzierung des von der Röntgenstrahlung durchleuchteten Objekts geht eine Verminderung der Streustrahlung einher. Ein Teil der auf die Brust 4 einfallenden Röntgenstrahlung wird absorbiert. Der Rest der auf die Brust 4 einfallenden Röntgenstrahlung wird transmittiert und von einem Bildsensor 6 erfasst.
Angesteuert wird das Mammographiegerät 11 mit Hilfe einer sog. „Acquisition Workstation“, in welcher eine Steuereinrichtung 7 für das Mammographiegerät 11 integriert ist. Neben dieser Steuereinrichtung 7 umfasst die Acquisition Workstation noch eine Benutzerschnittstelle, die mit der Steuereinrichtung 7 verbunden ist, um Benutzereingaben zu tätigen und/oder um über einen Bildschirm der Benutzerschnittstelle Bilder anzuzeigen.
Von der Steuereinrichtung 7 werden Steuerdaten an das Mammographiegerät 11 übergeben, beispielsweise zur Ansteuerung der Röntgenquelle 1 für die Auslösung von Röntgenstrahlung, wobei hier als Steuerungsdaten u. a. der Röntgenstrom, die Röntgenspannung, welche die Energie der Röntgenstrahlung bestimmt, und die Zeitdauer der Röntgenstrahlung übergeben werden können. Zudem kann dem Mammographiegerät 11 eine bestimmte Einstellung einer Filteranordnung vorgegeben werden, so dass automatisch der Filter vor der Röntgenquelle 1 gewechselt werden kann. Dies erfolgt in der Regel motorisch. Die im Rahmen der Mammographie erzeugten unverarbeiteten Bilddaten BD werden in der Steuereinrichtung 7 verarbeitet. Anschließend werden die verarbeiteten Bilddaten VBD an ein sogenanntes PACS-System 8 (PACS = Picture Archiving and Communication System) übermittelt. Ein solches System dient zur Archivierung und Zugänglichmachung der erfassten und verarbeiteten Bilddaten VBD für Mediziner. Von dem PACS-System 8 aus werden die verarbeiteten Bilddaten VBD an eine Befundungsstation 9 übermittelt und dort auf einer Anzeige der Befundungsstation 9 bildlich dargestellt.
In 2 ist ein Flussdiagramm 200 gezeigt, mit dem ein Verfahren zum Erzeugen einer abgestimmten Mammographie-Darstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ist. Bei dem Schritt 2.I werden mit Hilfe eines Mammographiegeräts 11 (siehe 1) Röntgenbildaufnahmen BD1, BD2 einer Patientin, welche eine erste Brustaufnahme und eine zweite Brustaufnahme umfassen, erzeugt. Anschließend erfolgt bei dem Schritt 2.II eine Bildverarbeitung der Bilddaten BD1, BD2 zu verarbeiteten Bilddaten VBD1, VBD2. Bei der Verarbeitung der Bilddaten BD1, BD2 können zum Beispiel eine Artefaktkorrektur eine Filterung, eine Rauschreduktion, eine nichtlineare Verstärkung und Normalisierung durchgeführt werden. Dabei werden Zwischenergebnisse ZE erzeugt, die bei einer Berechnung von Metadaten MD1, MD2 für die Bilddarstellung der ersten Brust bzw. der zweiten Brust auf Basis der Bilddaten BD1, BD2 bei dem Schritt 2.III zusätzlich berücksichtigt werden.
Die Zwischenergebnisse ZE können Details über die applizierte Dosis, die Segmentierung (Brust-Konturerkennung), die Lage bzw. die Koordinaten bestimmter anatomischer Details, Zwischenergebnisse der zuvor genannten Verarbeitungsschritte, Informationen zur AEC-Region etc. umfassen. Die Metadaten MD1, MD2 können zum Beispiel Informationen bezüglich der Helligkeitsverteilung in den Bilddaten BD1, BD2 oder der Verteilung von Kontrastwerten umfassen. Helligkeitswerte der Bilddaten BD1, BD2 können zum Beispiel in Form eines Histogramms ermittelt werden. Weitere Metadaten MD1, MD2 können Angaben zu den Konturen und/oder den Koordinaten von Gewebegrenzen und der Fläche des Gewebes der Brüste umfassen. Die Metadaten MD1, MD2 können auch Informationen zu der AEC-Region enthalten, für die die Belichtungsautomatik während der Aufnahme die Dosis berechnet und optimiert hat. Bei dem Schritt 2.IV werden die bei dem Schritt 2.II erzeugten verarbeiten Bildddaten VBD1, VBD2 mit den bei dem Schritt 2.III erzeugten Metadaten MD1, MD2 kombiniert. Bei dem Schritt 2.V werden die kombinierten Bilddaten KBD1, KBD2 einer ersten und einer zweiten Brustaufnahme dann in einem PACS-System abgespeichert.
Die derart vorbearbeiteten kombinierten Bilddaten KBD1, KBD2 stehen nun zur Begutachtung durch einen Radiologen in einer Befundungsstation zur Verfügung.
Zur Begutachtung werden bei dem Schritt 2.VI eine erste Brust der Patientin betreffende erste kombinierte Bilddaten KBD1 aus dem PACS-System empfangen und bei dem Schritt 2.VII eine zweite Brust der Patientin betreffende zweite kombinierte Bilddaten KBD2 von dem PACS-System empfangen. Nachfolgend werden bei dem Schritt 2.VIII erste ideale Bilddarstellungsparamter BDP1 für die ersten kombinierten Bilddaten KBD1 und zweite ideale Bilddarstellungsparamter BDP2 für die zweiten kombinierten Bilddaten KBD2 ermittelt. Hierzu werden insbesondere die den kombinierten Bilddaten KBD1, KBD2 zugeordneten Metadaten MD1, MD2 berücksichtigt. Beispielsweise werden Helligkeitswerte in einander entsprechenden Bildbereichen der beiden unterschiedlichen Brustbilder VBD1, VBD2 angeglichen, um jeweils einen identischen Bildeindruck zu erhalten. Bei dem Schritt 2.IX wird auf Basis der ersten idealen Bilddarstellungsparamter BDP1 ein erstes optimiertes Brustbild OBD1 der ersten Brust der Patientin erzeugt und bei dem Schritt 2.X wird entsprechend ein zweites optimiertes Brustbild OBD2 der zweiten Brust der Patientin erzeugt. Schließlich erfolgt bei dem Schritt 2.XI eine simultane Darstellung der beiden optimierten Brustbilder OBD1, OBD2 auf einem Befundungsmonitor der Befundungsstation.
In 3 ist eine schematische Darstellung eines Mammographiesystems 30 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Das Mammographiesystem 30 umfasst eine Akquisitionseinheit 11, mit der Röntgenaufnahmen, umfassend erste und zweite Bilddaten BD1, BD2 von den beiden Brüsten einer Patientin, aufgenommen werden. Teil des Mammographiesystems 30 ist auch eine Steuerungseinrichtung 37. Die Steuerungseinrichtung 37 umfasst eine Metadaten-Ermittlungseinheit 371, mit der Metadaten MD1, MD2 zu dem ersten und dem zweiten Mammographiebild BD1, BD2 ermittelt werden. Eine Bilddatensatz-Verarbeitungseinheit 372 ist ebenfalls Teil der Steuerungseinrichtung 37 und dient dazu, die von der Akquisitionseinheit 11 empfangenen Bilddaten BD1, BD2 der linken und der rechten Brust der Patientin aufzubereiten. Bei der Verarbeitung der Bilddaten BD1, BD2 werden Zwischenergebnisse ZE erzeugt, die an die Metadaten-Ermittlungseinheit 371 übermittelt werden und in die Ermittlung der Metadaten MD1, MD2 mit eingehen.
Die Steuerungseinrichtung 37 umfasst außerdem eine Bilddatensatz-Erzeugungseinheit 373, welche dazu eingerichtet ist, auf Basis der von der Bilddatensatz-Verarbeitungseinheit 372 erzeugten verarbeiteten Bilddaten VBD1, VBD2 und der von der Metadaten-Ermittlungseinheit 371 ermittelten Metadaten MD1, MD2 kombinierte Bilddaten KBD1, KBD2 zu erzeugen. Das Mammographiesystem 30 umfasst außerdem eine Datenbank 8, in der die kombinierten Bilddaten KBD1, KBD2 abgespeichert werden.
Zudem umfasst das Mammographiesystem 30 eine Befundungsstation 39. Mit der Befundungsstation 39 werden die kombinierten Bilddaten KBD1, KBD2 über eine Eingangsschnittstelle 391 aus der Datenbank 8 ausgelesen. Anschließend erfolgt in einer Parameter-Ermittlungseinheit 392 eine Berechnung von Bilddarstellungsparametern BDP1, BDP2 für jeden der beiden kombinierten Bilddatensätze KBD1, KBD2 auf Basis der den jeweiligen Bilddatensätzen KBD1, KBD2 zugeordneten Metadaten MD1, MD2. Dabei werden ideale Bilddarstellungsparameterwerte BDP1, BDP2 auf Basis der Metadaten MD1, MD2 für die einzelnen Bildaufnahmen VBD1, VBD2 berechnet, d.h. Bilddarstellungsparameterwerte, bei deren Anwendung auf die beiden verarbeiteten Bilddatensätze VBD1, VBD2 für beide Bilddatensätze ein vergleichbarer Bildeindruck entsteht. Anschließend erfolgt in einer Bilddaten-Optimierungseinheit 393 eine Erzeugung von optimierten Bilddatensätzen OBD1, OBD2 auf Basis der berechneten Bilddarstellungsparater BDP1, BDP2 sowie der verarbeiteten Bilddatensätze VBD1, VBD2. Die optimierten Bildaufnahmen OBD1, OBD2 werden schließlich mit Hilfe einer Bildanzeigeeinheit 394 auf einem Befundungsmonitor angezeigt.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit“ nicht aus, dass die betreffende Komponente aus mehreren zusammenwirkenden Teilkomponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.
Bezugszeichenliste

1: Röntgenquelle
2: Röntgenstrahlung
3: Kompressionsplatte
4: Brust
5: Objekttisch
6: Bildsensor
7: Steuereinrichtung
8: PACS-System/ Datenbank
9: Befundungsstation
10: Mammographiesystem
11: Mammographiegerät
30: Mammographiesystem
37: Steuerungseinrichtung
39: Befundungsstation
371: Metadatenermittlungseinheit
372: Bilddatensatz-Verarbeitungseinheit
373: Bilddatensatze-Erzeugungseinheit
391: Eingangsschnittstelle
392: Parameter-Ermittlungseinheit
393: Bilddaten-Optimierungseinheit
394: Bildanzeigeeinheit
BD: unverarbeitete Bilddaten
BDP1, BDP2: Bilddarstellungsparamter
KBD1, KBD2: kombinierte Bilddaten
MD1, MD2: Metadaten
OBD1, OBD2: optimierte Brustbilddaten
VBD, VBD1, VBD2: verarbeitete Bilddaten
ZE: Zwischenergebnisse

Claims

Verfahren zum Erzeugen einer abgestimmten Mammographie-Darstellung, aufweisend die Schritte: – Erzeugen von kombinierten Bilddaten (KBD1, KBD2) in einem Mammographiegerät (37) mit den Schritten: – Akquirieren eines ersten Mammographiebilds (BD1) und eines zweiten Mammographiebilds (BD2) von der Brust einer Patientin, – Ermitteln von Metadaten (MD1, MD2) zu dem ersten und dem zweiten Mammographiebild (BD1, BD2), – Erzeugen eines ersten und eines zweiten kombinierten Bilddatensatzes (KBD1, KBD2), welche jeweils auf den jeweiligen Mammographiebildern (BD1, BD2) basierende unterschiedliche Bilddatensätze (VBD1, VBD2) und diesen zugeordnete Metadaten (MD1, MD2) umfassen, – Simultanes Darstellen der erzeugten Bilddaten (VBD1, VBD2) in einer Befundungsstation (39) mit den Schritten: – Berechnen von idealen Bilddarstellungsparametern (BDP1, BDP2) für jeden der beiden kombinierten Bilddatensätze (KBD1, KBD2) auf Basis der Metadaten (MD1, MD2), – Erzeugen von ersten und zweiten optimierten Bilddatensätzen (OBD1, OBD2) auf Basis der berechneten Bilddarstellungsparameter (BDP1, BDP2) und der unterschiedlichen Bilddaten (VBD1, VBD2), – Simultanes Anzeigen des ersten und des zweiten optimierten Bilddatensatzes (OBD2) auf einer Bildanzeige der Befundungsstation (39).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Mammographiebild (BD1) die linke Brust der Patientin abbildet und das zweite Mammographiebild (BD2) die rechte Brust der Patientin abbildet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Metadaten (MD1, MD2) Helligkeitsparameter und/oder Kontrastparameter der Mammographiebilder (BD1, BD2) umfassen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Metadaten (MD1, MD2) ein vorzugsweise bereits verarbeitetes Histogramm umfassen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Metadaten (MD1, MD2) Informationen über den Flächenschwerpunkt des Histogramms umfassen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Metadaten (MD1, MD2) mindestens eine der folgenden Angaben umfassen: – Angaben über die Fläche des Brustgewebes, – Angaben zu Konturen und/oder Koordinaten der Brustgewebegrenzen, – Angaben über die Position und Ausdehnung der Region des dichtesten Gewebes im Brustgewebe und/oder deren Intensitätswerte, – Angaben zur Position und Ausdehnung der AEC-Region.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Berechnens von idealen Bilddarstellungsparametern (BDP1, BDP2) in der Befundungsstation (39) einen Abgleich der Metadaten (MD1, MD2) der beiden kombinierten Bilddatensätze (KBD1, KBD2) und das Berechnen von gemeinsamen Bilddarstellungsparametern (BDP1, BDP2) und von Bilddarstellungsparametern (BDP1, BDP2) umfasst, die unterschiedlich auf die Bilddaten (VBD1, VBD2) der unterschiedlichen Bilddatensätze (KBD1, KBD2) angewendet werden sollen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Berechnens von idealen Bilddarstellungsparametern (BDP1, BDP2) auf den gleichen Bildbereichen in den beiden unterschiedlichen Bilddatensätzen (VBD1, VBD2) basiert.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Berechnens von idealen Bilddarstellungsparametern (BDP1, BDP2) einen Abgleich der AEC-Region der beiden unterschiedlichen Bilddatensätze (VBD1, VBD2) umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bilddarstellungsparameter (BDP1, BDP2) von einem Benutzer manuell nachjustiert werden und die geänderten Bilddarstellungsparameter (BDP1, BDP2) in einer Datenbank abgespeichert werden, um bei einer Darstellung der den Bilddarstellungsparametern (BDP1, BDP2) zugeordneten optimierten Bilddatensätze (OBD1, OBD2) verwendet zu werden und/oder im Rahmen eines Lernverfahrens für die Darstellung anderer optimierter Bilddatensätze (OBD1, OBD2) verwendet zu werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die manuell nachjustierten Bilddarstellungsparameter (BDP1, BDP2) individuell für jeden Benutzer in der Datenbank abgespeichert werden.
Mammographiesystem (30), aufweisend: – ein Mammographiegerät (37) zum Erzeugen von kombinierten Bilddaten (KBD1, KBD2), aufweisend: – eine Akquisitionseinheit (11) zum Akquirieren eines ersten Mammographiebilds (BD1) und eines zweiten Mammographiebilds (BD2) von der Brust einer Patientin, – eine Metadaten-Ermittlungseinheit (371) zum Ermitteln von Metadaten (MD1, MD2) zu dem ersten und dem zweiten Mammographiebild (BD1, BD2), – eine Bilddatensatz-Erzeugungseinheit (373) zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten kombinierten Bilddatensatzes (KBD1, KBD2), welche jeweils auf den jeweiligen Mammographiebildern (BD1, BD2) basierende unterschiedliche Bilddatensätze (VBD1, VBD2) und diesen zugeordnete Metadaten (MD1, MD2) umfassen, – eine Befundungsstation (39) zum Darstellen der erzeugten Bilddaten (VBD1, VBD2), aufweisend: – eine Parameter-Ermittlungseinheit (392) zum Berechnen von idealen Bilddarstellungsparametern (BDP1, BDP2) für jeden der beiden kombinierten Bilddatensätze (KBD1, KBD2) auf Basis der Metadaten (MD1, MD2), – eine Bilddaten-Optimierungseinheit (393) zum Erzeugen von ersten und zweiten optimierten Bilddatensätzen (OBD1, OBD2) auf Basis der berechneten Bilddarstellungsparameter (BDP1, BDP2) und der unterschiedlichen Bilddaten (VBD1, VBD2), – eine Bildanzeigeeinheit (394) zum simultanen Anzeigen des ersten und des zweiten optimierten Bilddatensatzes (OBD1, OBD2) auf einer Bildanzeige der Befundungsstation (39).
Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in eine Speichereinrichtung eines Mammographiesystems (30) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen, wenn das Computerprogramm in dem Mammographiesystem (30) ausgeführt wird.
Computerlesbares Medium, auf welchem von einer Rechnereinheit einlesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Rechnereinheit ausgeführt werden.