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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Anzeigegeräts zur Darstellung
von Bildinformationen von Dateien eines medizinischen Untersuchungsgeräts auf einem
ersten und zweiten Darstellungsbereich des Anzeigegeräts, wobei
mindestens eine verknüpfte
Datei der Dateien sowohl Bildinformation als auch Referenzinformation
enthält, wobei
die Referenzinformation eine Angabe über Verknüpfungen der verknüpften Datei
mit Quellreferenzdateien aufweist, welche ebenfalls Dateien der Dateistruktur
sind und zur Erzeugung der Bildinformation der verknüpften Datei
benutzt wurden.
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Moderne
Computerprogramme erlauben es, eine Vielzahl von Dateien (Quellreferenzdateien)
zu einer neuen Datei zu verarbeiten. Beispielsweise können in
ein Textdokument Grafik- oder Tabellenelemente aus weiteren Dateien,
die unter Umständen auch
mithilfe anderer Programme erzeugt wurden, eingebunden werden. Ein
weiteres Beispiel ist die Bildnachverarbeitung in der Magnetresonanztomographie,
bei der aus einer beliebigen Anzahl von gemessenen anatomischen
Bildern, beispielsweise durch die Anwendung unterschiedlichster
Algorithmen, sogenannte abgeleitete Bilder erzeugt werden.
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Bei
bestimmten Anwendungen ist es vorteilhaft, die Quellreferenzdateien
der neu erzeugten Datei, zu kennen. So ist es beispielsweise bei
der Auswertung von Magnetresonanzbildern zwingend erforderlich,
zu jedem abgeleiteten Bild die zu Grunde liegenden anatomischen
Bilder oder schon erzeugten abgeleiteten Bilder zu kennen. Zu diesem
Zweck definiert ein in der Medizintechnik verwendete DICOM-Standard
ein "Source Image
Sequence"-Attribut,
welches alle Quellreferenzbilder in der erzeugten Datei des Parameter-Bildes
referenziert.
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Bei
einem Computerprogramm stellt sich das Problem, die Verknüpfungen
mit den Quellreferenzdateien innerhalb der Bedienungsoberfläche vernünftig darzustellen.
Dies ist vor allem dann problematisch, wenn beispielsweise einem
abgeleiteten Bild eine große
Anzahl von Quellreferenzdateien zu Grunde liegt.
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Eine
mögliche
Lösung
des Problems bei z. B. medizintechnischen Anwendungen ist die Verwendung
des Bildtextes, welcher bei der Visualisierung eines Bildes jeweils
dem Bild überlagert
wird. Dies ist eine übliche
Vorgehensweise, die von vielen Herstellern verwendet wird, um z.
B. Messparameter oder allgemeine Informationen darzustellen. Hier
zeigt sich jedoch, dass der Bildtext bei einer großen Menge
von zu Grunde liegenden Quellreferenzbildern unbrauchbar ist, da
wegen Platzmangels die Information beschnitten werden muss oder
aber gar nicht dargestellt werden kann.
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Die
Darstellung von hierarchischen Bezügen von Daten wird beispielsweise
mithilfe von Baumstruktur-Repräsentationen
dargestellt. Beispielsweise stellt Microsoft in seiner Klassenbibliothek "Microsoft Foundation
Classes" (MFC) die
Klasse CTreeCtrl bereit, um Baumstrukturen zu visualisieren. Diese Klasse
wird beispielsweise in der MSDN Library October 2001 von Microsoft
definiert. Ein "tree
view control" ist
ein Fenster, welches hierarchische Listen von Einträgen darstellt,
beispielsweise Dokumentkopfzeilen, Indexeinträge oder die Dokumente oder
Verzeichnisse einer Festplatte.
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Aus
der
US 2001/0049675
A1 ist ein Dateisystem bekannt, für dessen Darstellung Attribute
aus einer XML-Datei ausgewertet werden. Durch die Auswertung der
Attribute kann das Dateisystem benutzerspezifisch und dynamisch
veränderbar
angezeigt werden.
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Die
Publikation K. Andrews: Information Visualisation, Tutorial Notes,
IICM, Technische Universität
Graz, Juli 2002, be schreibt die Möglichkeiten der Darstellungen
hierarchischer Dateistrukturen. Diese Darstellungen sind für Dateisysteme,
Bibliotheksklassifikationssysteme, Familienbäume und auch Netzwerke geeignet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren
zur übersichtlichen
Darstellung von Verknüpfungen
mit Quellreferenzdateien innerhalb einer Dateistruktur auf einem
Anzeigegerät anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird bei dem eingangs erwähnten Verfahren dadurch gelöst, dass
nach der Auswahl der verknüpften
Datei automatisch mithilfe der Referenzinformation die Quellreferenzdateien identifiziert
werden und ein Darstellen sowie ein visuelles Hervorheben der Quellreferenzdateien
auf dem Anzeigegerät
erfolgt, wobei das Darstellen und das Hervorheben in einer Baumstruktur
erfolgt, welche als Steuerelement zur Steuerung der Darstellungsbereiche
ausgebildet ist und wobei im ersten Darstellungsbereich die Bildinformation
der ausgewählten verknüpften Datei
und im zweiten Darstellungsbereich die Bildinformation der dazugehörigen Quellreferenzbilder
dargestellt werden.
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Die
Dateien im Verfahren nach der Erfindung weisen somit ein Format
auf, das in Basisinformation und Referenzinformation untergliedert
ist. Die Basisinformation erhält
bei einer medizinischen Bildverarbeitung die Bildinformation, d.
h. die Information die zur Darstellung beispielsweise eines Magnetresonanzbildes
benötigt
wird. Die Referenzinformation enthält Angaben über Verknüpfungen zwischen den Dateien
der Dateistruktur. Der DICOM-Standard ist ein Beispiel für ein derartiges
Format.
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Im
Verfahren wird die Referenzinformation, welche die Zusammenhänge zwischen
den Dateien angibt, dazu benutzt, um in der Darstellung der Dateistruktur
zusätzlich
die Verknüpfungen
unter den Dateien darzustellen. Wird nur eine Datei mit ihren Quellreferenzdateien
dargestellt, so entspricht dieses Darstellen schon einem Hervorheben.
Werden dabei mehrere Dateien und ihre Quellreferenzdateien dargestellt,
so ist es vorteilhaft, dass die Quellreferenzdateien der ausgewählten verknüpften Datei sich
von den anderen Quellreferenzdateien hervorheben. Eine ähnliche
Hervorhebung ist auch für
die verknüpfte
Datei vorteilhaft.
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Ein
Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Verknüpfungen
innerhalb der Dateistruktur auf einfache Art und Weise offengelegt
sind. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass automatisiert eine
Analyse von vorhandener Information in einer Datei zur Steuerung der
Darstellung der Dateistruktur genutzt wird.
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Erfindungsgemäß erfolgt
das Darstellen und das Hervorheben in einer Baumstruktur. Eine solche Baumstruktur
ist eine Art intelligente Baumstruktur, die die Einträge in ihr
analysiert und zur Steuerung von weiteren Anzeigen von Dateien in
der Baumstruktur nutzt. Eine solche Baumstruktur kann beispielsweise
mithilfe der Microsoftklasse CTreeCtrl umgesetzt werden. Ein Vorteil
einer solchen adaptierten Baumstruktur liegt darin, dass die Darstellungsweise
und mögliche
Funktionalitäten
wie Drag & Drop,
Aufklappen von Verästelungen
etc. bekannt sind. Sie weist zusätzlich
den Vorteil auf, dass Abhängigkeiten
mithilfe der Baumstruktur sehr übersichtlich
zusammengefasst werden können.
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Zusätzlich ist
die Baumstruktur entsprechend als Steuerelement eines ersten und
eines zweiten Darstellungsbereichs des Anzeigegeräts ausgebildet.
Beispielsweise wird im ersten Darstellungsbereich die Basisinformation
der ausgewählten verknüpften Datei
und im zweiten Darstellungsbereich die Basisinformation der dazugehörigen Quellreferenzdateien
automatisch aktualisiert dargestellt.
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In
einer vorteilhaften Ausbildungsform wird das Hervorheben durch,
insbesondere farbliches, Hinterlegen, Einrahmen und/oder Unterstreichen
bewirkt. Dies hat den Vorteil, dass sich die Dateien leicht einander
zuordnen lassen und dass das Hervorheben einfach programmiert werden
kann.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Basisinformation
einer Datei Bildinformation eines aufgenommenen anatomischen Bildes
eines medizinischen Untersuchungsgeräts oder sie ist Bildinformation
eines aus einem oder mehreren anatomischen Bildern erzeugten abgeleiteten
Bildes oder sie ist Bildinformation eines aus einem oder mehreren
anatomischen Bildern und/oder abgeleiteten Bildern erzeugten abgeleiteten
Bildes.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
sind die Dateien in Dateiserien gruppiert, beispielsweise sind die
Dateien Mehrschichtaufnahmen eines Magnetresonanzgeräts. Eine
Mehrschichtaufnahmen setzt sich dabei aus einer Serie von Bildern
von räumlich
versetzten Schichten zusammen. Ein Vorteil des Verfahrens ist dabei,
dass aufgrund der Darstellung der Verknüpfungen von verschiedenen Dateiserien
miteinander die vielen verschiedenen Bilder der Mehrschichtaufnahme
sehr leicht handelbar und darstellbar sind.
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In
einer Ausführungsform
werden die Quellreferenzdateien außerhalb der Baumstruktur dargestellt
und hervorgehoben. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn
der Dateiname als solches, der meist in einer Baumstruktur verwendet
wird, nicht die Aussagekraft hat, die beispielsweise eine miniaturisierte
Darstellung der Quellreferenzdateien in einem eigenen Abbildungsbereich
hätte.
Besonders vorteilhaft lässt
sich solche eine außerhalb
der Baumstruktur liegenden Darstellung mit der Darstellung in der
Baumstruktur kombinieren, da dann zum einen die Verknüpfungen
ersichtlich sind und in den zusätzlichen
Darstellungsbereichen die miniaturisierten oder auch vollständigen Darstellungen
der beispielsweise Basisinformation erfolgen können.
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In
einer Weiterbildung kann der zweite Darstellungsbereich weiter untergliedert
werden, um so eine parallele Darstellung von mehreren Quellreferenzdateien
zu ermöglichen.
Die simultane Darstellung der Basisinformation der ausgewählten verknüpften Datei
und der Quellreferenzdateien ermöglicht
besonders vorteilhaft ein synchrones Durchblättern von mehreren Dateiserien,
d. h. von beispielsweise Mehrschichtaufnahmen eines Magnetresonanzgeräts.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
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Es
folgt die Erläuterung
von mehreren Ausführungsbeispielen
der Erfindung anhand der 1 bis 6. Es zeigen
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1 ein
Flussdiagramm zur beispielhaften Verdeutlichung des Verfahrens nach
der Erfindung im Anwendungsgebiet der Magnetresonanztomographie,
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2 eine
beispielhafte Erzeugung eines abgeleiteten Bildes aus drei anatomischen
Bildern,
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3 ein
erweitertes Flussdiagramm zur Verdeutlichung der Wiederholung des
Verfahrens in Anschluss an den in 1 beschriebene
Ablauf, wobei zusätzlich
ein Darstellungsbereich eines Anzeigegeräts angesteuert wird,
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4 eine
weitere Darstellungsform von Basisinformation,
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5 eine
beispielhafte Verknüpfungsbaumstruktur
im Anwendungsgebiet der Magnetresonanztomographie und
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6 eine
beispielhafte Verknüpfungsbaumstruktur
im Anwendungsgebiet von Textverarbeitungsprogrammen.
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1 zeigt
ein beispielhaftes Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens nach
der Erfindung. Ausgangspunkt ist eine Dateistruktur 1,
die beispielsweise in Form einer Datenbank vorliegen kann. Die Dateistruktur 1 weist
mehrere Einträge
von Dateien A, ... F auf. Die Dateistruktur 1 kann beispielsweise
mithilfe einer Baumstruktur auf einem Anzeigegerät zugänglich gemacht werden (Windows-Explorer).
Dabei werden üblicherweise
die Dateinamen in alphabetischer Reihenfolge dargestellt.
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Die
Dateien A, ... F der Dateistruktur 1 weisen sowohl Basisinformation 3 als
auch Referenzinformation 5 auf. Die Basisinformation 3 ist
beispielsweise die Bildinformation eines CT- oder Magnetresonanzbildes oder der
Text einer Textdatei. Die Referenzinformation 5 weist Angaben über Verknüpfungen
der jeweiligen Datei A, ... F mit weiteren Dateien A, ... F der
Dateistruktur 1 auf. Diese sind die Quellreferenzdateien.
Ein Beispiel für
ein derartiges Format ist der DICOM-Standard in der medizinischen Bildgebung.
Neben der Bildinformation (Basisinformation) wird dabei Informationen
z. B. über
Quellreferenzdateien (Referenzinformation), über einen Namen eines untersuchten
Patienten, über
dessen Geburtsdatum etc. abgespeichert. Die Notwendigkeit von Referenzen
in der medizinischen Bildgebung ergibt sich z. B. dann, wenn Originalbilder
gefiltert werden. Dabei entsteht ein abgeleitetes Bild; ein weiteres
Beispiel für
abgeleitete Bilder sind sogenannte Parameter-Bilder, welche funktionelle
Informationen enthalten.
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2 zeigt
schematisch die Entstehung eines derartigen abgeleiteten Bildes
D. Die Quellreferenzdateien sind beispielsweise anatomische Magnetresonanzbilder
A, B und C, die mithilfe eines Magnetresonanzgerätes aufgenommen wurden und
aus der gleichen oder aus verschiedenen Messungen stammen. Die drei
anatomischen Magnetresonanzbilder A, B und C werden zum abgeleiteten
Bild D miteinander, unter Umständen
gewichtet, kombiniert.
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Neben
dem soeben beschriebenen abgeleiteten Bild D sind in der Dateistruktur 1 noch
zwei weitere abgeleitete Bilder E und F dargestellt, wobei das abgeleitete
Bild E auf die anatomischen Bilder B und C und das abgeleitete Bild
F auf die anatomischen Bilder A und B sowie auf das abgeleitete
Bild E zurückgeht.
Die abgeleiteten Bilder D, E und F enthalten entsprechend als Eintrag
in ihrer Referenzinformation 5D , 5E , 5F Angaben über die
Verknüpfungen
zu ihren Quellreferenzdateien. Diese sind beispielsweise im Fall
des abgeleiteten Bildes F die anatomischen Bilder A und B sowie
das abgeleitete Bild E. Unter Umständen können Referenzen der Quellreferenzdateien
ebenfalls angegeben werden, beispielsweise für das abgeleitete Bild E die
anatomischen Bilder B und C. Anatomische Bilder A, B, C enthalten keine
Referenzinformation, da sie auf Magnetresonanzmessungen direkt zurückgehen.
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Das
in 1 verdeutlichte Verfahren bezieht sich auf eine
Darstellung der Dateistruktur 1 entweder teilweise oder
als Ganzes auf einem Anzeigegerät.
Dies erfolgt mithilfe einer intelligenten Baumstruktur, die Verknüpfungen
von Dateien der Dateistruktur untereinander wiedergibt. Sie wird
im Folgenden als Verknüpfungsbaumstruktur 9 bezeichnet
und wird in einem Abbildungsfenster 7 dargestellt.
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Die
Verknüpfungsbaumstruktur 9 wird
beispielsweise folgendermaßen
erstellt. Zuerst findet ein Auswählen 11 einer
Datei der Dateistruktur 1 statt. In 1 wird z.
B. die Datei D ausgewählt.
Das Auswählen 11 kann
beispielsweise mithilfe der alphabetisch geordneten Darstellung
der Dateistruktur erfolgen. Anschließen findet eine Identifikation 13 der Quellreferenzdateien
statt. Dazu wird die Referenzinformation der Datei D ausgewertet.
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Dann
werden die Dateinamen der ausgewählten
Datei und der identifizierten Dateien in die Verknüpfungsbaumstruktur 9 aufgenommen
und dargestellt, wobei gleichzeitig ein visuelles Hervorheben der
Einträge
erfolgt. Letzteres kann beispielsweise durch (farbiges) Hinterlegen
der Dateinamen, durch (farbige) Selektionsrahmen und/oder durch
Unterstreichen erfolgen. In 1 findet
ein Darstellen und visuelles Hervorheben 15 für die ausgewählte Datei D
und deren Quellreferenzdateien A, B und C statt. Das Hervorheben
ist in 1 schematisch durch den Rahmen dargestellt. Zusätzlich ist
in das Abbildungsfenster 7 eine Trennlinie aufgenommen
worden, die zwischen der selektierten Datei D, und den Quellreferenzdateien
A, B, C differenziert.
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In
der Verknüpfungsbaumstruktur 9 können beispielsweise
auch Icons oder miniaturisierte Darstellungen der Basisinformation
der Dateien verwendet werden.
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3 zeigt
ein erweitertes Flussdiagramm zur Verdeutlichung der Wiederholung
des Verfahrens in Anschluss an den in 1 beschriebene
Ablauf. In einem zweiten Auswahlschritt wird das abgeleitete Bild
F ausgewählt.
Automatisch werden entsprechend dem Verfahrender Erfindung die Quellreferenzdateien
identifiziert, d. h. die anatomischen Bilder A und B sowie das abgeleitete
Bild E. Das ausgewählte
abgeleitete Bild F wird in der Verknüpfungsbaumstruktur in Anschluss
an das abgeleitete Bild D abgelegt. Zusätzlich wird in dem Bereich der
Quellreferenzdateien das zusätzliche
abgeleitete Bild E abgelegt. Hervorgehoben werden nun das abgeleitete Bild
F sowie die anatomischen Bilder A und B und das abgeleitete Bild
E. In einer detaillierteren Ausgestaltung können auch die Quellreferenzdateien,
d. h. die anatomischen Bilder A und D, in einer Unterverknüpfung an
das abgeleitete Bild E zur Darstellung angehängt werden. Auf diese Weise
kann der Rückbezug
auf beliebig viele Ebenen von Quellreferenzdateien verdeutlicht
werden.
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Zusätzlichen
ist in 3 eine Darstellung der Basisinformation des ausgewählten abgeleiteten
Bildes F und der referenzierten Bilder A, B und E schematisch dargestellt.
Ausgehend von der Verknüpfungsbaumstruktur 9 findet
ein Steuern 17 eines zweiten Darstellungsfensters 19 statt.
Im Darstellungsfenster 19 sind zwei Darstellungsbereiche 21, 23 angeordnet.
In 3 stellen die Bilder der Dateistruktur beispielsweise
Schnittbilder durch einen Kopf dar. Diese Bildinformation, die in
den Basisinformationen 3A , ... 3F abgelegt ist, wird in den beiden Darstellungsbereichen 21, 23 dargestellt.
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Im
Darstellungsbereich 21 ist dies die Basisinformation 3F des abgeleiteten Bildes F und im Darstellungsbereich 23 die
Basisinformation 3A des anatomischen
Bildes A. Im Darstellungsbereich 23 können die Bildinformationen 3B und 3E durch
Anklicken der rechten oberen Bildecke in den Vordergrund gerufen
werden.
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Wird
vom abgeleiteten Bild F wieder zurück zum abgeleiteten Bild D
gewechselt, so sind im Darstellungsbereich 23 die anatomischen
Bilder A, B und C zu sehen.
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Wird
dagegen beispielsweise das anatomische Bild A im Verfahren ausgewählt, so
gibt es keine Quellreferenzdateien, die im Darstellungsbereich 23 dargestellt
werden könnten.
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4 zeigt
ein Darstellungsfensters 19',
das vier Darstellungsbereiche S1, ... S4 aufweist. Beispielsweise
wird durch das Auswählen 11 des
abgeleiteten Bildes D' in
den Darstellungsbereich S1 geladen. D' ist im Gegensatz zum abgeleiteten Bild
D aus mehreren anatomischen Mehrschichtaufnahmen A', B', C' erzeugt worden.
Mehrschichtaufnahmen setzen sich aus Serien von Magnetresonanzbildern
zusammen, die z. B. räumlich
oder zeitlich versetzt zueinander aufgenommen wurden. Üblicherweise
werden solche Mehrschichtaufnahmen als durchblätterbarer Stapel von Magnetresonanzbildern
dargestellt. Eine derartige Darstellung ist in 4 anhand
der drei schematisch dargestellten Schichten A'1, ... D'3 verdeutlicht.
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Die
Erzeugung des abgeleiteten Bildes D' erfolgt z. B. dadurch, dass jeweils
die Bilder der Mehrschichtaufnahmen A', B' und
C' in der gleichen
räumlichen
Position miteinander kombiniert werden. Zur Auswertung des abgeleiteten
Bildes D' ist es
nun vorteilhaft, dass je nach der im Darstellungsbereich S1 dargestellter
Schicht des abgeleiteten Bildes D' die zugehörigen Schichten A'1, ... C'3 der anatomischen Mehrschichtaufnahmen
A', B', C' in den jeweiligen Darstellungsbereichen
S1, S2, S3 im Vordergrund dargestellt werden. Die automatische Darstellung von
Schichten an der gleichen räumlichen
Position ermöglicht
ein schnelleres Vergleichen der verschiedenen dargestellten Bilder.
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So
werden in einer Ausführungsform
des Verfahrens nach der Erfindung die Darstellungen anhand der Verknüpfungsbaumstruktur 9 immer
aktualisiert im Darstellungsfenster 19' dargestellt. Wählt der Betrachter beispielsweise
wie in 4 dargestellt die Schicht D'2 des abgeleiteten Bildes D' aus, so werden in
den Darstellungsbereichen S2, S3, S4 ebenfalls die Schichten A'2, B'2 und C'2 der Mehrschichtaufnahme
A', B', C' im Vordergrund dargestellt.
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In 5 ist
ein Abbildungsfenster 31 dargestellt, wie es bei dem Betrieb
einer Magnetresonanzanlage verwendet werden könnte. Man erkennt die Untergliederung
der Verknüpfungsbaumstruktur
in die Segmente 1 bis 4, denen jeweils Magnetresonanzbilder zugeordnet
sind. Dem Segment 1 wurden die Bilder Anatomical 1 und Anatomical
2 sowie die Mehrschichtaufnahmen Anatomical 3 und Anatomical 4 zugeordnet.
Unter Segment 2 werden die abgeleiteten Bilder TTP, PEI, CBV und
TTP2 dargestellt. Segment 3 weist das abgeleitete Bild Merge 1 und Segment
4 weist zwei abgeleitete Mehrschichtaufnahmen Alpha 1 und Alpha
2 auf. Die Mehrschichtaufnahmen sind durch Kästchen mit einem Kreuz gekennzeichnet,
welches ein Aufklappen eines weiteren Asts der Baumstruktur ermöglicht.
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Als
Beispiel wurde in 5 das abgeleitete Bild PEI in
Segment 2 ausgewählt
und mit einem Rahmen versehen. Mithilfe des Verfahrens wurden die
dazugehörigen
Quellreferenzdateien, in diesem Fall die Bilder Anatomical 1 und
Anatomical 2, ebenfalls mit einem Rahmen gekennzeichnet.
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6 zeigt
ein Darstellungsfenster 33 mit einer Verknüpfungsbaumstruktur,
wie sie im Fall eines Textdokuments verwendet werden könnte. Untergliedert
wird die Verknüpfungsbaumstruktur
in Dokumente (Text 1/2) und Quellen (Tabelle 1/2, Bild 1/2 und Grafik
1/2). In 6 ist das Dokument Text 1 ausgewählt, erkennbar
anhand des Rahmens. Gleichzeitig wurden die Quellreferenzdateien
Tabelle 2, Bild 1 und Grafik 2 mit einem Rahmen hervorgehoben.
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Die
Ausführungsbeispiele
können
beispielsweise in einem User Interface Steuerelement integriert
werden. Dabei kann des Weiteren das Steuerelement dazu verwendet
werden, Quellresonanzdateien durch Drag & Drop in einem Darstellungsbereich
zur Anzeige zu bringen oder durch Doppelklick auf den jeweiligen
Eintrag in der Verknüpfungsbaumstruktur
mit einem dazugehörigen
Computerprogramm zu öffnen.