DE10311172A1 - Image segmenting of objects, especially of human/animal organs and/or results of pathological changes, involves generating object/part profiles from three-dimensional image information in image planes - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die Bild-Segmentierung von Objekten, insbesondere zur Segmentierung von menschlichen oder tierischen Organen und/oder von Ergebnissen pathologischer Veränderungen, wobei örtlich dreidimensionale Bildinformationen zumindest eines Objektes und/oder eines Objektteils verwendet werden.The invention relates to the image segmentation of Objects, especially for segmenting human or animal Organs and / or results of pathological changes, being local three-dimensional image information of at least one object and / or of an object part can be used.
Prostatakrebs ist eine häufig vorkommende Diagnose bei Männern im Alter von 50 Jahren oder älter. Weltweit gesehen ist Prostatakrebs die zweit häufigste Krebsform, die zum Tod des Patienten führt.Prostate cancer is a common diagnosis in men at the age of 50 or older. Prostate cancer is the second most common form of cancer worldwide Leads to patient death.
Auf Prostatakrebs zurückzuführende Symptome sind i. d. R. nicht festzustellen bis das Karzinom bereits zu einem beträchtlichen Wachstum der Prostata geführt hat oder bis sich bereits Metastasen gebildet haben. Dagegen sind Tumore mit einer Größe von 1 bis 1,5 cm3 meist noch auf das erkrankte Organ beschränkt und können erfolgreich behandelt werden. Es kommt daher auf eine frühe und zuverlässige Erkennung des Wachstums an. Ferner ist es bei einer Behandlung wichtig, gezielt die Krebszellen zu vernichten und das gesunde Zellmaterial zu erhalten.Symptoms due to prostate cancer are usually not evident until the carcinoma has already led to considerable prostate growth or until metastases have already developed. In contrast, tumors with a size of 1 to 1.5 cm 3 are usually still limited to the diseased organ and can be treated successfully. It is therefore important to identify growth early and reliably. It is also important during treatment to specifically destroy the cancer cells and maintain the healthy cell material.
Die Verwendung von Ultraschall zur Erzeugung von dreidimensionalen Bildinformationen, insbesondere bei der Diagnose von Prostatakrebs, wird beispielsweise in den US-Patenten 5,562,095, 5,454,371 und 5,842,473 beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung von Ultraschall beschränkt. Alternativ oder zusätzlich zu Ultraschallbildern können die Bilddaten auf jegliche andere geeignete Weise gewonnen werden, z. B. mittels Computertomografie, Magnetresonanztomografie, Positronenemissionstomografie (PET) und/oder klassischer Röntgenverfahren.The use of ultrasound for Generation of three-dimensional image information, in particular in the diagnosis of prostate cancer, for example, in the US patents 5,562,095, 5,454,371 and 5,842,473. The present However, the invention is not limited to the use of ultrasound. alternative or additionally to ultrasound images the image data are obtained in any other suitable way, z. B. by means of computer tomography, magnetic resonance imaging, positron emission tomography (PET) and / or classic X-ray methods.
Die vorstehenden, im Zusammenhang mit der Prostata gemachten Aussagen treffen auch auf andere Organe zu. Weiterhin gibt es außerhalb der Krebsdiagnose und -therapie Anwendungsbereiche, in denen ähnliche Diagnoseansätze verfolgt werden, etwa die Bestimmung des Volumens eines Herzmuskels. Auch hierbei werden dreidimensionale Bildinformationen erzeugt und ist eine präzise und schnelle Segmentierung des Objektes anzustreben.The above, related Statements made with the prostate also affect other organs to. There is also outside cancer diagnosis and therapy areas of application in which similar diagnostic approaches be followed, such as determining the volume of a heart muscle. Here, too, three-dimensional image information is generated and is precise and strive for quick segmentation of the object.
WO 01/89386 A1 beschreibt die automatische, modellbasierte Segmentierung von Prostata, Rektum und Urethra in Ultraschallbildern. Weiterhin wird in der Einleitung dieser Schrift ein Segmentierungsverfahren beschrieben, bei dem in einer Vielzahl von Ultraschallbildern in zueinander parallelen Ebenen jeweils manuell eine Kontur der Prostata liniert wird. Dies ermöglicht die Bestimmung des Gesamtvolumens der Prostata.WO 01/89386 A1 describes the automatic, model-based segmentation of prostate, rectum and urethra in Ultrasound images. Furthermore, in the introduction to this document described a segmentation method in which in a variety of ultrasound images in mutually parallel planes, each manually a contour of the prostate is lined. This enables the determination of the total volume the prostate.
Bisher bekannte automatische, modellbasierte
Segmentierungsverfahren haben den Nachteil, dass es einen erheblichen
Prozentsatz von Exemplaren des jeweiligen Organs oder Objektes gibt,
bei denen das Modell versagt. Beispielsweise kann durch die automatische,
modellbasierte Segmentierung gemäß der
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bild-Segmentierung von Objekten, insbesondere zur Segmentierung von menschlichen oder tierischen Organen und/oder von Ergebnissen pathologischer Veränderungen im menschlichen oder tierischen Körper, anzugeben, die eine präzise und schnelle Segmentierung eines Objektes und/oder eines Objektteils ermöglichen.It is a task of the present Invention, a method and an apparatus for image segmentation of objects, especially for segmenting human or animal organs and / or results of pathological changes in the human or animal body, to indicate a precise and fast segmentation of an object and / or an object part enable.
Dabei sollen auch Objekte bzw. Objektteile mit atypischen und/oder ungewöhnlichen Formen segmentiert werden können.Objects or object parts should also be included atypical and / or unusual Shapes can be segmented.
Es wird ein Verfahren zur Bild-Segmentierung von Objekten, insbesondere zur Segmentierung von menschlichen oder tierischen Organen und/oder von Ergebnissen pathologischer Veränderungen, vorgeschlagen, wobei
- – örtlich dreidimensionale Bildinformationen zumindest eines Objektes und/oder eines Objektteils verwendet werden,
- – aus den dreidimensionalen Bildinformationen in einer ersten Bildebene ein erster Umriss des Objektes und/oder des Objektteils erzeugt wird,
- – aus den dreidimensionalen Bildinformationen in einer zweiten Bildebene, die quer zu der ersten Bildebene verläuft, ein zweiter Umriss des Objektes und/oder des Objektteils erzeugt wird,
- – automatisch in einer Mehrzahl weiterer Bildebenen, die parallel zueinander und parallel zu der ersten Bildebene verlaufen, jeweils ein weiterer Umriss des Objektes und/oder des Objektteils erzeugt wird, wobei in der zweiten Bildebene liegende Punkte der weiteren Umrisse durch den zweiten Umriss vorgegeben sind.
- Locally three-dimensional image information of at least one object and / or part of an object is used,
- A first outline of the object and / or the object part is generated from the three-dimensional image information in a first image plane,
- A second outline of the object and / or the object part is generated from the three-dimensional image information in a second image plane, which runs transversely to the first image plane,
- - A further outline of the object and / or the object part is generated automatically in a plurality of further image planes that run parallel to one another and parallel to the first image plane, points of the further outlines lying in the second image plane being predetermined by the second outline.
Unter Segmentierung wird jegliche Markierung, Linierung, Konturierung oder sonstige Erzeugung eines Umrisses des Objektes und/oder des Objektteils verstanden. Dabei muss der Umriss kein vollständiger Umriss und kein realer, wahrheitsgetreuer Umriss sein. Vielmehr kann es auch wünschenswert sein, zur Eliminierung nicht interessierender Bildinformationen durch Vorgabe des Umrisses einen Bild-Teilbereich zu definieren, der z. B. das Objekt und/oder ein weiteres Objekt enthält. Daher ist der Begriff Objekt auch nicht zwangsläufig gleichbedeutend mit einem Organ oder einem sonstigen abgegrenzten realen Gegenstand. Beispielsweise kann ein Nutzer mit Hilfe des Verfahrens ein Objekt segmentieren, das einen Tumor und einen den Tumor umgebenden Bereich aufweist. Auch wenn es in vielen praktischen Fällen so ist, muss der Umriss nicht einer Außenkontur eines Objektes und/oder Teilobjektes entsprechen. Weiterhin kann der Umriss auch ganz oder teilweise einer inneren Kontur eines Objektes entsprechen. Es ist auch möglich, nicht nur ein Objekt zu segmentieren, sondern eine Mehrzahl von Objekten. Beispielsweise kann so die relative räumliche Lage der Objekte erhalten und/oder dargestellt werden.Segmentation means any marking, ruling, contouring or other generation of an outline of the object and / or the object part. The outline need not be a complete outline and not a real, truthful outline. Rather, it may also be desirable to define an image subarea to eliminate irrelevant image information by specifying the outline. B. contains the object and / or another object. Therefore, the term object is not necessarily synonymous with an organ or other delimited real object. For example using the method, a user segment an object which has a tumor and an area surrounding the tumor. Even if it is so in many practical cases, the outline does not have to correspond to an outer contour of an object and / or partial object. Furthermore, the outline can also correspond wholly or partially to an inner contour of an object. It is also possible to segment not just one object, but a plurality of objects. For example, the relative spatial position of the objects can be preserved and / or displayed.
Die Segmentierung wird vorteilhaft bei Bilddaten von menschlichen oder tierischen Organen und/oder von Ergebnissen von raumfordernden Prozessen im menschlichen oder tierischen Körper angewendet. Beispiele sind: Prostata, Urethra, Gehirn, Auge, Lunge, Herz, Magen, Leber, Niere, eine Zyste und/oder eine pathologische Veränderung (insbesondere Tumor), oder jeweils ein Teil davon. Diese Aufzählung ist nicht abschließend zu verstehen.The segmentation becomes advantageous for image data from human or animal organs and / or of results of space-consuming processes in human or animal body applied. Examples are: prostate, urethra, brain, eye, lungs, Heart, stomach, liver, kidney, a cyst and / or a pathological change (especially tumor), or a part of each. This enumeration is not concluding to understand.
Durch die Erzeugung des ersten Umrisses und die Erzeugung des zweiten Umrisses aus den Bildinformationen wird die Segmentierung erheblich beschleunigt, da die weiteren Umrisse in den zu der ersten Bildebene parallelen Ebenen nicht einzeln und nicht nacheinander erzeugt werden müssen. Weiterhin bietet die Erzeugung in verschiedenen, quer (insbesondere senkrecht) zueinander stehenden Ebenen den Vorteil, dass die Bildinformationen unter Umständen mit besserem Kontrast dargestellt werden können, als dies bei der einzelnen Segmentierung in einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Bildebenen der Fall ist. Ist im Fall des erfindungsgemäßen Verfahrens die Bildinformation in einer der beiden quer zueinander stehenden Ebenen von schlechter Qualität, kann auf eine dazu parallele Bildebene ausgewichen und in dieser Bildebene der Umriss erzeugt werden. Dies geschieht z. B. dadurch, dass von einem Nutzer in der ersten Bildebene die gemeinsame Schnittlinie der ersten und zweiten Bildebene festgelegt wird oder der gemeinsame Schnittpunkt der ersten bis dritten Bildebene festgelegt wird.By creating the first outline and the generation of the second outline from the image information the segmentation accelerated considerably because of the wider outlines not individually and not in the planes parallel to the first image plane must be generated one after the other. Furthermore, the generation offers in different, cross (in particular mutually perpendicular planes have the advantage that the image information in certain circumstances can be displayed with better contrast than with the individual Segmentation in a large number of parallel image planes the case is. Is the image information in the case of the method according to the invention in one of the two mutually opposed levels of worse Quality, can switch to a parallel image plane and in this Image plane of the outline are generated. This happens e.g. B. thereby that the common intersection line of a user in the first image plane the first and second image plane or the common intersection the first to third image level.
Der erste Umriss muss nicht vor dem zweiten Umriss erzeugt werden. Vielmehr kann der erste Umriss ganz oder teilweise nach dem zweiten (und oder nach dem unten beschriebenen dritten Umriss) erzeugt und/oder geändert werden.The first outline does not have to be before the second outline. Rather, the first outline can be whole or partially after the second (and or after that described below third outline) are generated and / or changed.
Es ist von der Endung mit umfasst, dass der erste und/oder der zweite Umriss automatisch oder teilautomatisch unter Verwendung eines Modells erzeugt wird. Vorzugsweise jedoch werden diese beiden Umrisse sowie der optionale dritte Umriss, auf den noch näher eingegangen wird, „manuell" erzeugt. Dabei ist „manuell" nicht wörtlich in dem Sinne zu verstehen, dass die Hände einer Person gebraucht werden müssen. Vielmehr können auch oder ausschließlich andere Mittel eingesetzt werden, wie z. B. eine Spracherkennungseinrichtung, mit denen eine Person die Erzeugung der Umrisse steuert bzw. vorgibt.It is included with the ending, that the first and / or the second outline automatically or semi-automatically is generated using a model. Preferably however these two outlines as well as the optional third outline on the even closer "manual" is generated. "manual" is not literal in to understand the sense that someone's hands are used Need to become. Rather you can also or exclusively other means are used, such as. B. a speech recognition device, with which a person controls or specifies the generation of the outlines.
Diese Ausgestaltung der Erfindung ist besonders vorteilhaft, da sie die Vorteile der manuellen Erzeugung mit den Vorteilen einer automatischen Segmentierung verbindet. Die Umrisse können nämlich von einem Nutzer mit großer Zuverlässigkeit und Präzision erzeugt werden, wodurch gewährleistet ist, dass auch ungewöhnliche Objektformen richtig behandelt werden. Dennoch reicht eine geringe Anzahl von Umrissen aus (im einfachsten Fall der erste und der zweite Umriss), die manuell erzeugt werden. Eine Vielzahl der weiteren Umrisse kann dann aus den manuell erzeugten Umrissen automatisch erzeugt werden. Insbesondere wird ein Teil der dreidimensionalen Bildinformationen unter Verwendung von Bilddarstellungsmitteln dargestellt und legt ein Nutzer des Verfahrens, d. h. zum Beispiel die genannte Person, anhand der dargestellten Bildinformationen den ersten und/oder den zweiten Umriss fest.This embodiment of the invention is particularly beneficial as it takes advantage of manual generation combines the advantages of automatic segmentation. The Can outline namely from a user with large reliability and precision generated, which ensures is that unusual too Object shapes are handled correctly. Still, a small one is enough Number of outlines (in the simplest case the first and the second Outline) that are created manually. A variety of others Outlines can then be created automatically from the manually generated outlines be generated. In particular, part of the three-dimensional Image information is displayed using image display means and submits a user of the method, d. H. for example the one mentioned Person, based on the displayed image information, the first and / or the second outline.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung wird aus den dreidimensionalen Bildinformationen in einer dritten Bildebene die quer (insbesondere senkrecht) zu der ersten und quer (insbesondere senkrecht) zu der zweiten Bildebene verläuft, ein dritter Umriss des Objektes und/oder des Objektteils erzeugt, wobei in der dritten Bildebene liegende Punkte der weiteren Umrisse durch den dritten Umriss vorgegeben sind. Somit sind in der Regel zumindest vier Punkte der weiteren Umrisse durch den zweiten und den dritten Umriss vorgegeben.In a particularly preferred further training is transformed from the three-dimensional image information into a third Image plane which is transverse (in particular perpendicular) to the first and transverse (in particular perpendicular) to the second image plane third outline of the object and / or the object part generated, wherein points of the further outlines lying in the third image plane the third outline are given. Thus, as a rule, at least four points of further outlines through the second and third Outline given.
Es ist auch möglich, in zumindest einer Bildebene, die parallel zu der zweiten oder dritten Bildebene verläuft, einen zusätzlichen zweiten oder zusätzlichen dritten Umriss aus den Bilddaten zu erzeugen, durch den wiederum in der Regel jeweils zwei zusätzliche Punkte der weiteren Umrisse vorgegeben werden.It is also possible, in at least one image plane, that runs parallel to the second or third image plane, one additional second or additional to generate the third outline from the image data, through which in turn usually two additional Points of the further outlines can be specified.
Weiterhin wird bevorzugt, dass aus den dreidimensionalen Bildinformationen zumindest in einer vierten Bildebene, die parallel zu der ersten Bildebene verläuft, ein zusätzlicher Umriss des Objektes und/oder des Objektteils erzeugt wird, insbesondere manuell. Insbesondere bei Objekten, deren Form sich in einer Richtung quer zu der ersten Bildebene wesentlich verändert, ist der zusätzliche Umriss von Vorteil für eine präzise Segmentierung.It is further preferred that from the three-dimensional image information at least in a fourth Image plane that runs parallel to the first image plane additional Outline of the object and / or the object part is generated, in particular manually. Especially for objects whose shape is transverse in one direction changed significantly to the first image level is the additional one Outline beneficial for a precise Segmentation.
Eine vorteilhafte Möglichkeit, die weiteren Umrisse zu erzeugen, besteht darin, Informationen über die Form und/oder Größe des ersten Umrisses und/oder, sofern vorhanden, Informationen über die Form und/oder Größe des zusätzlichen Umrisses zu verwenden.An advantageous way the other outline is to provide information about the Shape and / or size of the first Outline and / or, if available, information about the shape and / or size of the additional Outline to use.
Bei einer Ausgestaltung werden unter Verwendung von Informationen über die Form und/oder Größe des ersten Umrisses und oder, sofern vorhanden, unter Verwendung von Informationen über die Form und/oder Größe des zusätzlichen Umrisses temporäre Umrisse in den weiteren Bildebenen erzeugt und werden unter Verwendung von Informationen über die Größe des zweiten Umrisses und/oder, sofern vorhanden, unter Verwendung von Informationen über die Größe des dritten Umrisses aus den temporären Umrissen die weiteren Umrisse erzeugt. Die temporären Umrisse müssen dabei nicht vollständig definiert sein oder gar grafisch dargestellt werden, bevor begonnen wird, die weiteren Umrisse zu erzeugen. Vielmehr können z. B. erste Koordinaten von Punkten eines der weiteren Umrisse berechnet werden, bevor aus dem ersten Umriss die zugehörigen zweiten Koordinaten des entsprechenden temporären Umrisses berechnet werden. Zumindest einer der temporären Umrisse und der erste Umriss können eine kongruente Form aufweisen.In one configuration, temporary outlines are generated in the further image planes using information about the shape and / or size of the first outline and or, if available, using information about the shape and / or size of the additional outline, and are generated using informatio generates the further outlines from the temporary outlines using the size of the second outline and / or, if available, using information about the size of the third outline. The temporary outlines do not have to be fully defined or even displayed graphically before the other outlines are created. Rather, z. B. first coordinates of points of one of the further contours are calculated before the associated second coordinates of the corresponding temporary contour are calculated from the first contour. At least one of the temporary outlines and the first outline can have a congruent shape.
Ist neben dem ersten Umriss auch der zumindest eine zusätzliche Umriss in einer parallelen Ebene vorhanden, kann wie folgt vorgegangen werden, um insbesondere die temporären Umrisse zwischen der ersten Bildebene (der Ebene des ersten Umrisses) und der vierten Bildebene (der Ebene des zusätzlichen Umrisses} zu erzeugen: Es wird zumindest ein zu einem der weiteren Umrisse gehörender temporärer Umriss, der in einer Ebene zwischen der ersten und der vierten Bildebene liegt, durch Interpolation aus den Informationen über die Form und/oder Größe des ersten Umrisses und aus den Informationen über die Form und/oder Größe des zusätzlichen Umrisses erzeugt.Is next to the first outline too the at least one additional Outline present in a parallel plane can be done as follows in particular the temporary outlines between the first Image plane (the plane of the first outline) and the fourth image plane (the level of the additional Outline}: At least one becomes one of the others Outline temporary outline, that in a plane between the first and the fourth image plane lies, by interpolation from the information on the Shape and / or size of the first Outline and from the information about the shape and / or size of the additional outline generated.
Bei der Erzeugung der weiteren Umrisse aus den temporären Umrissen wird z. B. ein Verhältnis einer Ausdehnung des temporären Umrisses zu einer Ausdehnung des zweiten Umrisses und/oder, sofern vorhanden, des dritten Umrisses entlang einer gemeinsamen Schnittlinie der jeweiligen Ebenen der beiden Umrisse verwendet. Auf diese Weise können die Abmessungen der weiteren Umrisse präzise skaliert werden und sind zumindest in einer Richtung (der durch die Schnittlinie definierten Richtung) eindeutig ermittelbar.When creating the further outlines from the temporary Outlined is z. B. a ratio an expansion of the temporary Outline to an extent of the second outline and / or, if available, the third outline along a common line of intersection of the respective levels of the two outlines are used. In this way can they Dimensions of the other outlines are and are precisely scaled at least in one direction (the one defined by the cutting line Direction) can be clearly determined.
Die Endung umfasst ferner ein Computerprogramm, das bei Ablauf auf einem Computer das Verfahren in zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ausführt.The extension also includes a computer program that when running on a computer, the process in at least one of the configurations described above.
Insbesondere weist das Computerprogramm Programmcode-Mittel auf, die ausgestaltet sind, das Verfahren in zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen durchzuführen, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird. Die Programmcode-Mittel können auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sein.In particular, the computer program has program code means on, which are configured, the method in at least one of the Perform configurations described above when the program is on running on a computer becomes. The program code means can be stored on a computer-readable data carrier.
Weiterhin umfasst die Erfindung einen Datenträger, auf dem eine Datenstruktur gespeichert ist, die nach einem Laden in einen Hauptspeicher eines Computers das Verfahren in zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ausführt.The invention further comprises a disk, on which a data structure is stored that after a load in a main memory of a computer the method in at least executes one of the configurations described above.
Die Endung umfasst auch ein Computerprogramm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode-Mitteln, die ausgestaltet sind, das Verfahren in zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen durchzuführen, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.The extension also includes a computer program product with program code means stored on a machine-readable medium, which are configured, the method in at least one of the previously described configurations to perform when the program running on a computer becomes.
Unter einem Computer-Programmprodukt wird das Programm als handelbares Produkt verstanden. Es kann in beliebiger Form vorliegen, so zum Beispiel auf Papier, einem computerlesbaren Datenträger oder über ein Datenübertragungsnetz verteilt werden.Taking a computer program product will understood the program as a tradable product. It can be in any Form, for example on paper, a computer-readable disk or about a data transmission network be distributed.
Ferner wird eine Vorrichtung zur Bild-Segmentierung von Objekten, insbesondere zur Segmentierung einer menschlichen Prostata, Herzens und/oder eines anderen menschlichen Organs, vorgeschlagen, mit
- – Bildeingabemitteln zum Eingeben örtlich dreidimensionaler Bildinformationen zumindest eines Objektes und/oder eines Objektteils,
- – Erzeugungsmitteln zur Erzeugung eines ersten Umrisses des Objektes und/oder des Objektteils in einer ersten Bildebene aus den dreidimensionalen Bildinformationen,
- – Erzeugungsmitteln zur Erzeugung zumindest eines zweiten Umrisses des Objektes und/oder des Objektteils in einer zweiten Bildebene, die quer zu der ersten Bildebene verläuft, aus den dreidimensionalen Bildinformationen,
- – automatischen Erzeugungsmitteln, die ausgestaltet sind, in einer Mehrzahl weiterer Bildebenen, die parallel zueinander und parallel zu der ersten Bildebene verlaufen, jeweils einen weiteren Umriss des Objektes und/oder des Objektteils zu erzeugen, wobei in der zweiten Bildebene liegende Punkte der weiteren Umrisse durch den zweiten Umriss vorgegeben sind.
- Image input means for inputting locally three-dimensional image information of at least one object and / or part of an object,
- Generating means for generating a first outline of the object and / or the object part in a first image plane from the three-dimensional image information,
- Generating means for generating at least a second outline of the object and / or the object part in a second image plane, which runs transversely to the first image plane, from the three-dimensional image information,
- Automatic generating means, which are designed to generate a further outline of the object and / or the object part in a plurality of further image planes that run parallel to one another and parallel to the first image plane, with points of the further outlines lying in the second image plane the second outline are given.
Die Vorrichtung ist insbesondere ein Computersystem, Teil eines Computersystems und/oder wirkt mit einem Computersystem zusammen. Das Computersystem kann eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Computerprogramms auf einem Speichermedium aufweisen und kann eine Verarbeitungseinheit zum Laden des Computerprogramms aus der Speichereinrichtung und zum Ausführen des Computerprogramms aufweisen, wobei das Computerprogramm zumindest ausgestaltet ist, die Erzeugung der weiteren Umrisse zu steuern und/oder die weiteren Umrisse zu erzeugen. Ferner kann die Vorrichtung ein oder mehrere Mittel aufweisen, die ausgestaltet sind, einzelne oder beliebige sinnvolle Kombinationen der oben beschriebenen Verfahrensschritte auszuführen.The device is particular a computer system, part of a computer system and / or cooperates a computer system together. The computer system can include a storage device for storing a computer program on a storage medium and can be a processing unit for loading the computer program the storage device and for executing the computer program have, the computer program being at least configured, control the generation of the further outlines and / or the further ones To create outlines. Furthermore, the device can have one or more Have means that are designed, individual or any reasonable combinations of the process steps described above perform.
Anhand der beigefügten Zeichnung wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel (best mode) der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Die Endung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder funktionsgleiche Elemente. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:Based on the attached drawing, preferred embodiment (Best mode) of the present invention explained. The ending, however, is not limited to this embodiment. Same Reference symbols in the figures denote identical or functionally identical Elements. The individual figures of the drawing show:
Die in
In
In
Bei praktischen Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in dem
ersten bis dritten Bildschirmfeld jeweils auch die zugehörigen Bildinformationen
(Eingangsdaten der Segmentierung) dargestellt. Um die Umrisse besser
erkennen zu können,
sind die Bildinformationen in den
Das erste Bildschirmfeld (links unten)
in
Der Umriss
Somit kann einer der zwei bzw. drei
Umrisse eine beliebige Form haben (in der oben verwendeten Terminologie
der „erste
Umriss"). Im allgemeinen muss
dies nicht der Umriss
In Schritt S2 ermittelt die Segmentierungsvorrichtung
die (Längen-)Ausdehnung
des Basis-Umrisses in zumindest einer quer zu der Basisebene verlaufenden
Bildebene, nämlich
zumindest in der zweiten Bildebene und/oder der dritten Bildebene.
In dem in
Nun folgt in Schritt S3 die Eingabe
weiterer Umrisspunkte in der zweiten und/oder der dritten Bildebene,
d. h. insbesondere die Erzeugung des zweiten und/oder dritten Umrisses,
wie noch anhand der
Auf den Schritt S3 folgt in Schritt S4 die Erzeugung von temporären Umrissen in den weiteren Bildebenen, die parallel zu der ersten Bildebene verlaufen. Die temporären Umrisse werden aus dem Basis-Umriss und, falls vorhanden, aus zumindest einem zusätzlichen Umriss generiert, der aus den dreidimensionalen Bildinformationen erzeugt wurde und der in einer zu der Basisebene parallelen Ebene liegt. Wenn kein solcher zusätzlicher Umriss vorhanden ist, gleichen die temporären Umrisse vorzugsweise hinsichtlich ihrer Form und Größe dem Basis-Umriss. Sie werden durch Kopieren und Parallelverschiebung, d. h. insbesondere durch einheitliche Veränderung einer der drei kartesischen Koordinaten aus dem Basis-Umriss erzeugt. Wenn zumindest ein zusätzlicher Umriss vorhanden ist, werden die temporären Umrisse in dem Bereich zwischen der Basisebene und der Ebene des zusätzlichen Umrisses durch Interpolation aus dem Basis-Umriss und dem zusätzlicher Umriss gewonnen. Andere zusätzliche Umrisse werden ebenfalls vorzugsweise durch Kopieren und Parallelverschiebung aus dem nächstliegenden Umriss erzeugt, der aus den dreidimensionalen Bildinformationen gewonnen wurde. Dies ist entweder der Basis-Umriss oder ein zusätzlicher Umriss.Step S3 is followed by step S4 the generation of temporary Outlined in the other image planes, which are parallel to the first Image plane run. The temporary Outlines are made from the basic outline and, if available, from at least an additional Outline generated from the three-dimensional image information was generated and in a plane parallel to the base plane lies. If no such additional If there is an outline, the temporary outlines are preferably the same in terms of their shape and size the basic outline. she are copied and parallel-shifted, i.e. H. in particular through uniform change one of the three Cartesian coordinates generated from the basic outline. If at least one additional Outline exists, the temporary outlines in the area between the base plane and the plane of the additional outline by interpolation from the basic outline and the additional Outline won. Other additional Outlines are also preferred by copying and parallel shifting from the closest outline generated, which is obtained from the three-dimensional image information has been. This is either the basic outline or an additional one Outline.
Auf den Schritt S4 folgt schließlich der
Schritt S5, in dem die weiteren Umrisse durch Skalierung der temporären Umrisse
erzeugt werden, wobei Informationen aus dem zweiten und/oder dem
dritten Umriss verwendet werden. Hierauf wird beispielhaft noch
näher (unter
Bezugnahme auf
Damit ist die Segmentierung abgeschlossen und es steht ein durch den Basis-Umriss, ggf. durch die zusätzlichen Umrisse, durch den zweiten Umriss und ggf. den dritten Umriss sowie durch die weiteren Umrisse definiertes Objekt oder Teilobjekt zur Verfügung. Das segmentierte Objekt kann beispielsweise zur weiteren Interpretation und/oder Auswertung der Bildinformationen verwendet werden. Zum Beispiel kann das Volumen des Objektes bestimmt werden und/oder es kann eine Strahlungsbehandlung geplant und/oder simuliert werden.This completes the segmentation and it stands by the basic outline, if necessary by the additional ones Outlines, through the second outline and possibly the third outline as well object or sub-object defined by the further outlines Available. The segmented object can be used for further interpretation, for example and / or evaluation of the image information can be used. To the For example, the volume of the object can be determined and / or radiation treatment can be planned and / or simulated.
Wie oben erwähnt wird nun anhand der
Der Umriss
Aus dem gleichen Grund können Änderungen
an dem Umriss
In
In
Nun werden in einer Vielzahl von
Parallelebenen zu der ersten Bildebene die oben beschriebenen temporären Umrisse
erzeugt und daraus die sogenannten weiteren Umrisse generiert. In
Auf die Skalierung eines der temporären Umrisse
(Umriss
In gleicher Weise kann eine Skalierung
in einer zu der Richtung der Linie senkrechten Richtung vorgenommen
werden, insbesondere unter Verwendung der Information aus dem Umriss
Insbesondere ist das erste Objekt eine menschliche Prostata und ist das zweite Objekt die zugehörige Urethra. Bei der Segmentierung des zweiten Objektes wird bevorzugt, dass der gemeinsame Schnittpunkt der ersten, zweiten und dritten Bildebene (und damit die Lage der drei Bildebenen) in geeigneter Weise neu positioniert wird.In particular, the first object a human prostate and the second object is the associated urethra. When segmenting the second object, it is preferred that the common intersection of the first, second and third image plane (and thus the position of the three image planes) in a suitable manner is positioned.
Die in
Die Eingabemittel
Weiterhin ist mit dem Computer
Im Rahmen der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Patentansprüche definiert ist, sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele verwirklichbar.In the context of the invention, how it through the attached claims numerous modifications and further training are defined of the described embodiments realizable.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10311172A DE10311172A1 (en) | 2003-03-12 | 2003-03-12 | Image segmenting of objects, especially of human/animal organs and/or results of pathological changes, involves generating object/part profiles from three-dimensional image information in image planes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10311172A DE10311172A1 (en) | 2003-03-12 | 2003-03-12 | Image segmenting of objects, especially of human/animal organs and/or results of pathological changes, involves generating object/part profiles from three-dimensional image information in image planes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10311172A1 true DE10311172A1 (en) | 2004-09-30 |
Family
ID=32920788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10311172A Withdrawn DE10311172A1 (en) | 2003-03-12 | 2003-03-12 | Image segmenting of objects, especially of human/animal organs and/or results of pathological changes, involves generating object/part profiles from three-dimensional image information in image planes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10311172A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013039246A (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Hitachi Aloka Medical Ltd | Ultrasound data processing device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002065401A1 (en) * | 2001-02-13 | 2002-08-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Processing of images in a direction of succession |
| WO2002093494A2 (en) * | 2001-05-16 | 2002-11-21 | Siemens Corporate Research, Inc. | A system for modeling static and dynamic three dimensional anatomical structures by 3-d models |
-
2003
- 2003-03-12 DE DE10311172A patent/DE10311172A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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