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Dreidimensionale Modellberechnung im Biplan-Betrieb an Hand von Kontrastintensitätskurven

IP.com Disclosure Number: IPCOM000200593D
Original Publication Date: 2010-Oct-20
Included in the Prior Art Database: 2010-Oct-26
Document File: 2 page(s) / 77K

Publishing Venue

Siemens

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Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Röntgen-DSA-Angiographieaufnahmen (DSA: Digitale Subtraktionsangiographie) im Biplan-Betrieb (Zweiebenen-Angiographiegerät) zeigen dem Anwender gleichzeitig zwei unterschiedliche zweidimensionale (2 D) Perspektiven vom Untersuchungsobjekt an. Die fehlende Information muss sich der Anwender an Hand seiner Anatomiekenntnisse hinzudenken und somit die 2 D-Information virtuell in ein dreidimensionales (3 D) Bild transformieren. Alternativ besteht die Möglichkeit eine Hochkontrast-3 D-Aufnahme mit anschließender Rekonstruktion anzustoßen, die einen 3 D-Datensatz erzeugt. So kann zwar das 3 D-Bild erzeugt und angezeigt werden. Dies ist allerdings für den Patienten mit verstärkter Dosiseinwirkung und erneuter Kontrastmittelgabe verbunden. Somit wird der Anwender nur dann eine 3 D-Aufnahme machen, wenn diese tatsächlich zur Festlegung des weiteren Vorgehens oder zwecks 3 D-Orientierung, beispielsweise bei komplexen Gefäßstrukturen, notwendig ist.

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Dreidimensionale Modellberechnung im Biplan-Betrieb an Hand von Kontrastintensitätskurven

Idee: Jessica Amberg, DE-Forchheim; Kerstin Mascher, DE-Forchheim; Dr. Hayo Knoop, DE- Forchheim

Röntgen-DSA-Angiographieaufnahmen (DSA: Digitale Subtraktionsangiographie) im Biplan-Betrieb (Zweiebenen-Angiographiegerät) zeigen dem Anwender gleichzeitig zwei unterschiedliche zweidimensionale (2-D) Perspektiven vom Untersuchungsobjekt an. Die fehlende Information muss sich der Anwender an Hand seiner Anatomiekenntnisse hinzudenken und somit die 2-D-Information virtuell in ein dreidimensionales (3-D) Bild transformieren.

Alternativ besteht die Möglichkeit eine Hochkontrast-3-D-Aufnahme mit anschließender Rekonstruktion anzustoßen, die einen 3-D-Datensatz erzeugt. So kann zwar das 3-D-Bild erzeugt und angezeigt werden. Dies ist allerdings für den Patienten mit verstärkter Dosiseinwirkung und erneuter Kontrastmittelgabe verbunden. Somit wird der Anwender nur dann eine 3-D-Aufnahme machen, wenn diese tatsächlich zur Festlegung des weiteren Vorgehens oder zwecks 3-D-Orientierung, beispielsweise bei komplexen Gefäßstrukturen, notwendig ist.

Es wird nun vorgeschlagen, ein 3-D-Modell basierend auf Biplan-Aufnahmen (Fluoroskopie/Akquisition) mit Kontrastmittel basierend auf den digitalen Bildinformationen und unter Einbeziehung der Kontrastintensitätskurven zu erstellen. Während einer DSA-Biplanaufnahme werden zwei Szenen gleichzeitig unter Kontrastmittelgabe aus unterschiedlichen Winkeln aufgenommen. Somit entstehen zwei Aufnahmen mit 2-D-Informationen. Soll nun aus diesen 2-D-Informationen ein 3-D Modell errechnet werden, dann muss feststehen, welcher Bildpunkt auf dem einen 2-D-Bild zu welchem Bildpunkt auf dem dazugehörigen anderen 2-D-Bild zuzuordnen ist. Dies ist durch ein "Mappen" von Kontrastintensitätskurven möglich. Da die Kontrast-über-Zeit-Verteilung auf beiden Aufnahmen für den jeweiligen Punkt identisch ist, kann die Kontrastintensitätskurve eines Pixels auf einem Bild der Kontrastintensitätskurve des anderen Bildes zugeordnet werden. Die Winkel der dazugehörigen Aufnahmemedien, zum Beispiel Detektoren, sind jeweils durch die Systemparameter bekannt und können somit in die Berechnung mit einbezogen werden. Da nun die zusammengehörigen Pixel und die Winkel der Aufnahmen zueinander bekannt sind, kann im 3-D- Modell der Punkt eingezeichnet werden. Der Ablauf gestaltet sich dabei folgendermaßen:

1. Zeitgleiche Aufnahme von einer Kontrastmittelinjektion aus zwei unterschiedlichen Winkeln

2. Berechnen der Kontrastintensitätskurven für beide Aufnahmen

3. Zuordnen der jeweiligen Kontrastintensitätskurven

4. Berechnen eines 3-D-Modells auf Basis der 2-D-Datensätze

5. Anzeige des 3-D-Modells zur besseren Orientierung

Die minimale Verzögerung der Aufnahmen im Biplan-Betrieb wird nachträglich durch Korrektu...