医学成像设备、用于支持医务人员的方法和存储介质技术

本发明专利技术涉及一种医学成像设备(1)、一种用于支持医务人员的方法、一种相应的计算机程序产品和一种相应的计算机可读的存储介质(9)。在本发明专利技术中，借助第一成像模态(3，4)采集3D数据组(13，23)，借助第二成像模态(7)采集检查对象(5，6)的图像数据(20，25)。通过3D数据组和图像数据以至少在第二成像模态下不同的成像特性映射同一器官(6)的不同的组织区域(14)。基于此，在图像数据中检测组织区域之间的组织界限(21)。为了将图像数据与3D数据组配准，将组织界限对齐到3D数据组中的相应的组织界限(19)。附加地或替换地，根据组织界限对在产生图像数据期间已经发生的检查对象的运动进行自动运动补偿。

【技术实现步骤摘要】
医学成像设备、用于支持医务人员的方法和存储介质
本专利技术涉及一种医学成像设备和一种用于支持医务人员的方法。本专利技术还涉及一种相应的计算机程序产品和一种计算机可读的存储介质，在其上存储有相应的计算机程序产品。
技术介绍
在医学实践中，相应的医务人员、例如进行治疗的医生或外科医生，在正确的时间点获得尽可能精确且完整的相应解剖情况的图像对于诊断和治疗的成功通常是决定性的。为此，近年来已经开发了例如可以通过可视化来对医务人员进行支持的一系列措施和方法。在迄今为止从医学实践中已知的方法中，例如借助分别使用的成像模态将可见或可成像的标记物附着在预先给定的解剖特征上。这种标记物然后可以实现图像数据与另外的数据组的配准，就像对运动进行跟踪(Tracking)一样。但是，这伴随着放置和随后移除标记物的相应的开销，并且不能在所有情况下都提供精确的结果。例如，在切除情况下，必要时必须将标记物布置在残余的解剖部分上，并且因此在进行切除的区域中、特别是在相应的解剖部分变形的情况下并不能总是提供令人满意的结果。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，能够改善对医务人员的支持。上述技术问题通过本专利技术的内容来解决。在本专利技术的说明书和附图中还给出了有利的设计方案和扩展。根据本专利技术的医学成像设备具有数据采集装置、检测装置和数据处理装置。在此，这些装置中的一些或全部可以进行集成或组合，即例如是或代表共同的装置或单元、例如电路单元或数据处理单元的部分或功能。数据采集装置用于、即被设计和配置为用于采集借助第一成像模态产生的检查对象的3D数据组，以及用于采集借助第二成像模态产生的检查对象的图像数据。在此，第一和第二成像模态彼此不同。此外，通过3D数据组以及通过图像数据映射的同一器官的至少一个第一和第二组织区域在此至少在第二成像模态下分别具有不同的成像特性。优选地，在两个成像模态下，两个组织区域可以具有不同的成像特性。尤其可以规定，两个组织区域是类似的，即是相同类型或相同种类的组织。同一器官的这种组织区域不能通过常规方法容易地相互区分或界定，并且通过标记物仅能够不充分地限定。在此，成像特性在本专利技术的意义中是相应的组织区域的特性，该特性导致该组织区域借助相应的成像模态以特定的方式进行显示或成像，特别是相对于周围的组织或组织区域进行界定。成像特性例如可以是相对于未被影响的状态增强的对比度、改变的颜色、针对用作相应的图像模态的一部分的辐射的改变的反射行为或吸收行为和/或类似的特性。尽管两个组织区域来自或可以来自相同的组织或同一组织类型，但是通过不同的成像特性可以将这两个组织区域相互区分。这些不同的成像特性例如可以通过用造影剂或染料标记组织区域中的至少一个来产生。同样地，在记录图像数据和/或可能的3D数据组之前，例如可以将向组织区域中的一个供应的血管夹紧或收缩，以便在相应的组织区域中产生局部缺血、即供血不足，这例如可以以可检测到的方式影响组织区域的颜色或光谱反射率和/或氧含量。3D数据组和图像数据的采集可以包括或者意味着借助相应的成像模态对它们进行实际记录或测量。因此，成像模态可以是医学成像设备的一部分或与其连接。如果第一成像模态例如是计算机断层成像或计算机断层成像设备或磁共振设备，则相应地可以将根据本专利技术的医学成像设备设计为计算机断层成像设备或磁共振设备或者可以包括这些设备中的一个。同样地，对3D数据组或图像数据的采集可以意味着或包括由数据采集装置例如通过相应的数据接口或数据连接从相应的数据存储器中调用3D数据组或图像数据。在这种情况下，尤其可以将根据本专利技术的医学成像设备设计为计算机或计算装置或数据处理装置。在此，这种采集的可能性对于3D数据组和图像数据可以彼此不同或彼此独立。例如，3D数据组可以是过去已经记录的CT数据组或磁共振数据组，其可以由医学成像设备从相应的数据存储器中调用，而图像数据可以在当前时间点进行记录、即作为检查对象的实时数据产生。同样地，3D数据组可以是(例如根据这种3DCT数据组或3D磁共振数据组产生的)检查对象的3D模型或可以包括这种3D模型。特别优选地，图像数据可以是或可以包括检查对象的一个或多个照相机图像或视频或视频流。相应地，第二成像模态优选地可以是照相机或检查对象的基于照相机的成像。检查对象可以是患者、患者的子区域、器官或器官的一部分。因此，器官可以是检查对象或检查对象的一部分。根据本专利技术的医学成像设备的检测装置用于、即被设计和配置为，用于在图像数据中根据不同的成像特性自动检测第一组织区域与第二组织区域之间的至少一个组织界限。因此，检测装置可以是或包括例如图像处理算法和/或对象识别算法或特征识别算法或者相应配置的电子数据处理单元。根据图像数据的设计方案，组织界限在此例如可以是线或面。根据本专利技术的医学成像设备的数据处理装置用于、即被设计和配置为，用于通过将至少一个检测到的组织界限对齐到3D数据组中的相应的片段界限或组织界限来将图像数据与3D数据组自动配准。因此，图像数据和3D数据组可以虚拟地叠加或覆盖，从而可以将彼此相应的空间点或区域、在此特别是组织界限相互覆盖或带入对应于实际的彼此的空间位置关系或者相应地相互关联。相应的关联例如可以通过确定3D数据组和图像数据的相应坐标系彼此之间的变换来说明，从而可以借助所确定的变换将图像数据在空间上正确地映射到3D数据组，反之亦然。因此，组织区域或其不同的成像特性沿着其彼此相遇的组织界限在此用作对于配准的参考。在此，组织界限可以是抽象的线或面，其本身不一定必须对应于具体的解剖特征。因为组织界限在此可以直接穿过或沿着器官的例如要切除的部分延伸，而不在物理上妨碍或限制医务人员、例如相应的进行治疗的外科医生。同样地，不同于标记物，组织界限本身不必手动进行放置并随后再次移除。因此，在例如不能使用或不能可靠使用常规标记物的情况下，组织界限有利地还可以实现有利且可靠的标记和可视化。在3D数据组中，可以例如通过相应自动、半自动或手动分割给出或标记出相应的组织界限。同样地，例如可以根据例如几何方法来估计3D数据组中的组织界限，该几何方法基于对于3D数据组形成对比的血管树或基于器官的部分或体积元至血管树或血管树的各个血管(其供应不同的组织区域)的相应距离。附加地或替换地，根据本专利技术的医学成像设备的数据处理装置被设计和配置为，用于根据至少一个组织界限对在产生图像数据期间已经发生或出现的检查对象的运动进行自动运动补偿。因此，组织界限在此例如可以用作标记物或参考特征，根据标记物或参考特征可以检测和跟踪检查对象的运动。这在必要时能够比使用常规物理标记物的情况更加灵活且可靠，并且在物理上的限制或妨碍更少。运动补偿例如可以针对3D数据组与图像数据的叠加执行，使得图像数据总是可以在空间上正确地、即分别根据检查对象的当前姿势与3D数据组叠加，从而始终可以向相应的医务人员分别提供关于当前解剖情况的可靠且正确的概览。同样地，附加地或替换地，例如可以基于组织界限针对与3D数据组和/或图像数据叠加的虚拟数据执行运动补偿，该虚拟数据例如是检查对象的至少一部分、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医学成像设备(1)，其具有/n-数据采集装置(8)，其用于采集借助第一成像模态(3，4)产生的检查对象(5，6)的3D数据组(13，23)，以及用于采集借助第二成像模态(7)产生的检查对象(5，6)的图像数据(20，25)，其中，所述第一成像模态(3，4)和所述第二成像模态(7)彼此不同，并且通过3D数据组(13，23)以及通过图像数据(20，25)映射的同一器官(6)的至少一个第一和第二组织区域(14，15，16，17)至少在所述第二成像模态(7)下分别具有不同的成像特性，/n-检测装置(8)，其被配置为用于在图像数据(20，25)中根据不同的成像特性自动检测所述第一组织区域(14，15)与所述第二组织区域(14，16)之间的至少一个组织界限(21)，和/n-数据处理装置(8)，其被配置为，/n-用于通过将至少一个检测到的组织界限(21)对齐到所述3D数据组(13，23)中的相应的组织界限(19)，来将所述图像数据(20，25)与所述3D数据组(13，23)自动配准，和/或/n-用于借助至少一个检测到的组织界限(21)对在产生所述图像数据(20，25)期间和/或在时间上在产生所述3D数据组(13，23)与所述图像数据(20，25)之间已经发生的检查对象(5，6)的运动进行自动运动补偿。/n...

【技术特征摘要】
20190123 DE 102019200786.41.一种医学成像设备(1)，其具有
-数据采集装置(8)，其用于采集借助第一成像模态(3，4)产生的检查对象(5，6)的3D数据组(13，23)，以及用于采集借助第二成像模态(7)产生的检查对象(5，6)的图像数据(20，25)，其中，所述第一成像模态(3，4)和所述第二成像模态(7)彼此不同，并且通过3D数据组(13，23)以及通过图像数据(20，25)映射的同一器官(6)的至少一个第一和第二组织区域(14，15，16，17)至少在所述第二成像模态(7)下分别具有不同的成像特性，
-检测装置(8)，其被配置为用于在图像数据(20，25)中根据不同的成像特性自动检测所述第一组织区域(14，15)与所述第二组织区域(14，16)之间的至少一个组织界限(21)，和
-数据处理装置(8)，其被配置为，
-用于通过将至少一个检测到的组织界限(21)对齐到所述3D数据组(13，23)中的相应的组织界限(19)，来将所述图像数据(20，25)与所述3D数据组(13，23)自动配准，和/或
-用于借助至少一个检测到的组织界限(21)对在产生所述图像数据(20，25)期间和/或在时间上在产生所述3D数据组(13，23)与所述图像数据(20，25)之间已经发生的检查对象(5，6)的运动进行自动运动补偿。


2.根据权利要求1所述的医学成像设备(1)，其特征在于，所述医学成像设备(1)、尤其是所述检测装置(8)被配置为，根据不同的成像特性实施对所述3D数据组(13，23)和/或所述图像数据(20，25)的自动分割。


3.根据权利要求1或2所述的医学成像设备(1)，其特征在于，所述医学成像设备(1)、尤其是所述数据处理装置(8)被配置为，用于自动确定和说明从检测到的组织界限(21)至预先给定的目标组织的距离。


4.根据上述权利要求中任一项所述的医学成像设备(1)，其特征在于，所述数据处理装置(8)被配置为，用于自动确定图像数据(20，25)中的至少一个检测到的组织界限(21)与3D数据组(13，23)中的相应的组织界限(19)的形状差异，并且根据所确定的差异使所述3D数据组(13，23)或由此产生的3D模型(13)虚拟地变形。


5.根据上述权利要求中任一项所述的医学成像设备(1)，其特征在于，所述医学成像设备(1)被配置为，用于通过将所述图像数据(20，25)与叠加图像(20，22，24)叠加来产生并输出增强图像，所述叠加图像表示至少一个检测到的组织界限(21)穿过器官体积的三维延续。


6.根据上述权利要求中任一项所述的医学成像设备(1)，其特征在于，
-在所述3D数据组(13，23)中对至少一个相应的组织界限(19)进行三维标记，
-所述图像数据(20，25)包括在切除所述器官(6)之后的所述器官(6)的至少一个立体照相机图像(20，25)，和
-所述数据处理装置(8)被配置为，根据至少一个立体照相机图像(20，25)自动重建所述器官(6)的至少一个残留子区域(14)的3D表面，并且在考虑重建的3D表面的情况下执行和/或更新配准。


7.根据上述权利要求中任一项所述的医学成像设备(1)，其特征在于，不同的成像特性包括在位于可见光谱之外的光谱范围中的组织区域(14)中的一个的荧光，并且为了产生所述图像数据(20)，所述医学成像设备(1)包括多光谱照相机，所述多光谱照相机被配置为，产生荧光光谱范围中的荧光图像(20)以及特别是同时产生可见光谱中的光学图像(20)作为所述图像数据(20)的一部分。


8.根据上述权利要求中任一项所述的医学成像设备(1)，其特征在于，所述图像数据(20，25)包括借助照相机(7)产生的图像(20，25)，并且所述医学成像设备(1)被配置为，为了进行配准和/或运动补偿，在产生所述图像数据(20，25)期间跟踪所述照相机(7)的姿势，并且所述医学成像设备(1)为此具有跟踪装置和/或被配置为用于根据所述图像数据(20，25)来自动跟踪所述照相机(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：A雷根斯布格尔，A阿尔扎加，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE