Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen

Prostataarterienembolisation: minimal-invasive Behandlungsmethode bei Vergrösserung der Prostata

Prostamol Wirkprinzip

Technisches Gebiet technical field. Die vorliegende Erfindung betrifft Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen Gebiet der Bilddatendarstellung. The present invention relates to the field of Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen data display. Um genauer zu sein, die vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren zur dynamischen Darstellung von dreidimensionalen Bilddaten. To be more specific, the present invention relates to a system and method for the dynamic display of three-dimensional image data.

Die dreidimensionale 3D Ultraschallbilddarstellung ist eine Technik bei der ein Satz räumlich in Beziehung stehender zweidimensionaler Ultraschallschichten Tomogramme eines Objekts gesammelt und mathematisch umgewandelt werden, um ein virtuelles kartesisches Ultraschallvolumen zu bilden.

The three-dimensional 3D ultrasound imaging is a technique in which a set of spatially related two dimensional ultrasound slices standing tomograms of an object is collected and converted mathematically to form a virtual Cartesian ultrasound volume.

Dieses virtuelle Ultraschallvolumen erleichtert die Visualisierung von nicht-erfassten Schichten des Objekts und einer Vielzahl von gelieferten Oberflächen und Projektionen des Objekts, die anderenfalls unter Verwendung der zweidimensionalen 2D Ultraschallbilddarstellung nicht zu erhalten wären. This virtual ultrasound volume facilitates the visualization of non-acquired slices of the object and a plurality of supplied surfaces and projections of the object, the ultrasound imaging would not be obtained otherwise, using the two-dimensional 2D.

High fidelity 3D ultrasound requires by definition a data set in which the spatial relationship between the individual ultrasound slices is precisely known. High fidelity Ultraschall ist wichtig für die genaue Bemessung von Volumen und Würdigung der Objektgeometrie. High fidelity ultrasound is important for the accurate measurement of volume and evaluation of the object geometry.

Das herkömmlich Auswahlverfahren zum Erhalten der genauen räumlichen Beziehung zwischen Ultraschallschichten besteht darin, aktiv die Position jeder Ultraschallschicht einzugrenzen. The conventional selection method for obtaining the precise spatial relationship between ultrasound slices is to actively limit the position of each ultrasound layer.

Dies wird durch Steuerung der Position der Ultraschallsonde während der Erzeugung der Schichten mittels einer motorisierten Positioniervorrichtung mechanische Abtastung erreicht. This is achieved by controlling the position of the ultrasound probe during generation of the layers by means of a motorized positioning device mechanical scanning.

Examples of 3D ultrasound imaging systems 5, Fenster et al. And 5, Downey et al. Are described in detail in US Pat.

Wenn bei den dreidimensionalen Ultraschallbilderzeugungssystemen, die in den oben erwähnten US-Patenten beschrieben sind, eine Abfolge von zweidimensionalen Bildern aufgenommen und digitalisiert worden ist, werden die zweidimensionalen Bilder als ein Stapel gespeichert, um ein Bilddatenfeld zu bilden.

When it is added in the three-dimensional ultrasound imaging systems Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen in the aforementioned U. Bevor ein dreidimensionales Bild des gescannten Volumens erzeugt und von einem Benutzer betrachtet werden kann, Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen das Bilddatenfeld rekonstruiert werden, um ein Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen Bildfeld auszubilden.

Before a three-dimensional image of the scanned volume can be created and viewed by a user, the image data array must be reconstructed to form a volumetric image array. Die Erzeugung des vollständigen Volumendatenfeldes ist ziemlich uneffizient, dh es handelt sich um einen zeitaufwändigen Zwischenzustand. Die vollständige Volumenrekonstruktion und Anzeige eines dreidimensionalen Bildes unter Verwendung einer herkömmlichen Hardwareplattform kann mehr als eine Minute erfordern, so dass dies beschränkte Anwendung in Situationen findet, in denen eine unmittelbare Anzeige eines erfassten Bildes wünschenswert ist.

This Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen of reconstruction, in which every pixel in every two-dimensional image slice in a corresponding voxel in an image volume ie volumetric image array is Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen prior to display is known as a "full volume" reconstruction.

The generation of the complete volume Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen field is fairly inefficient, that is, it is a time-consuming intermediate state.

The full volume reconstruction and display a three-dimensional image using a conventional hardware platform can take more than a minute, so this limited is used in situations where an immediate indication of a captured image is desirable. In an attempt to avoid the disadvantages associated with full volume reconstruction, applicants developed a so-called "fast" reconstruction process which is described in co-pending US patent application Ser.

Bei der schnellen Rekonstruktion werden nur die speziellen Bilddaten der zweidimensionalen Bildschichten, die tatsächlich erforderlich sind, um das von dem Benutzer ausgewählte Bild zu betrachten, der Rekonstruktion unterworfen. In fast reconstruction, only the specific image data of the two-dimensional image slices that are actually required to view the selected image by the user, the reconstruction are subjected.

Mit anderen Worten werden nur die Bilddaten für die Rekonstruktion benutzt, die erforderlich sind, um die Oberfläche des von dem Benutzer ausgewählten Bildes zu betrachten dh im Gegensatz zu allen Daten, die das gesamte Volumen des Objekts darstellen.

In other words, only the image data for reconstruction are used, which are necessary to view the surface of user-selected image ie, in contrast to all data representing the entire volume of the object. For example, if the user wants to view a particular image of the object volume, the computer uses Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen calibration and acquisition parameters of the collected two-dimensional image slices to determine certain "reference" tables "look-up" tables that accelerate the provision that data points are displayed by the two-dimensional image slices on the monitor.

Lediglich die zweidimensionalen Datenpunkte werden rekonstruiert, die erforderlich sind, um das gewünschte Bild zu erzeugen. Only the two-dimensional data points to be reconstructed, which are required to produce the desired image. Es ist nicht nötig, ein Vollvolumen-Bilddatenfeld zu erzeugen. It is not necessary to create a full-volume image data field. Daher ist die schnelle Rekonstruktion effizienter als die herkömmliche Vollvolumenrekonstruktion, dh sie benötigt weniger Zeit weniger als eine halbe Sekunde.

Therefore, the fast reconstruction is more efficient than conventional full volume reconstruction, ie it requires less time less than half a second. Diese Techniken sind insbesondere bei der Anzeige von Bildern von nicht-dynamischen, effektiv stationären Objekten, wie der Brust, Prostata oder Leber, von Nutzen.

Both "full volume" and "fast" reconstruction techniques allow the generation and display of a single three-dimensional high-quality images of an object that is a time "snapshot" of the object. These techniques are particularly useful for displaying images of non-dynamic, effectively stationary objects, such as However, breast, prostate or liver, useful.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the Invention. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und Verfahren zur dynamischen Darstellung von Bildern bereitzustellen, wobei wenigstens einer der Nachteile des Standes der Technik umgangen oder abgemildert wird. It is an object of the present invention, a system and method for the dynamic display of images Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen, wherein at least one of the disadvantages of the prior art is obviated or mitigated.

Die Erfindung ist Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen den Ansprüchen vorgegeben. The invention is defined in the claims. Der Effekt davon ist, dass die dreidimensionale Visualisierung von Änderungen in einem Objekt über einen Zeitablauf ermöglicht wird. The effect of this is that it allows the three-dimensional visualization of changes in an object over a course of time.

Nicht einschränkend wirkende Beispiele der Verwendung der dynamischen Bilddarstellung, bei denen die vorliegende Erfindung nützlich ist, umfassen die Bildgebung des schlagenden Herzens, Bewertung der Änderung der physiologischen Struktur mit dem Fortschreiten einer Krankheit und Ähnliches. Non-limiting examples of the use of the acting dynamic image display in which the present invention Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen useful include imaging of a beating heart, assessment the change of the physiological structure with the progression of a disease and the like.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft anhand der folgenden Figuren erläutert, in denen: An embodiment of the present invention will be explained by way of example only with reference to the following figures, in which:.

Beste Ausführungsform der Erfindung Best mode of the invention. System system 10 10 umfasst im Allgemeinen einen Speicher generally includes a memory 20 20 zur Speicherung mehrerer zeitabhängiger 3D-Bilddatensätze for storing a plurality of time-dependent 3D image data sets 30a 30a — - 30e 30e und einen Adresszeiger Adressenzeiger, Adressverweisder eine unabhängige Adresse eines Ortes im Speicher and an address pointer address pointer address reference having an independent Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen of a location in memory 20 20 für jeden zeitabhängigen 3D-Bilddatensatz for each time-dependent 3D image data set 30a 30a — - 30e 30e vorgibt.

Natürlich wird der Fachmann erkennen, dass die genaue Anzahl der zeitabhängigen 3D-Bilddatensätze nicht besonders eingeschränkt ist. Of course, the skilled artisan will appreciate that the exact number of time-dependent 3D image data sets is not particularly limited. In der dargestellten Ausführungsform ist die Konkordanz zwischen den betreffenden, zeitabhängigen 3D-Bilddatensätzen und Adressen in Speicher In the illustrated embodiment, the concordance between respective time-dependent 3D image data sets and addresses in memory 20 20 wie folgt: as follows: 3D-Bilddatensatz 3D image data set Adresse im Speicher Address in memory 20 20 30a 30a 35 35 30b 30b 40 40 30c 30c 41 41 30d 30d 42 42 30e 30e 43 As illustrated, the individual 3D image data sets have preferably and substantially the same size and the same parameters.

Das System The system 10 10 umfasst ferner ein Darstellungsmittel further comprising an imaging agent 50 50welches den Adresszeiger zum Abruf eines ersten zeitabhängigen 3D-Bilddatensatzes Which the address pointer to retrieve a first time-dependent 3D image data set 30a 30a aus dem Speicher from the memory 20 20 an der Adresse at the address 35 35 und zur Anzeige des ersten zeitabhängigen 3D-Bildes and for displaying the first time-dependent 3D image 30a' 30a ' für einen gewählten Zeitablauf, der durch den Zeitgeber For a selected time, by the timer 60 60 vorgegeben ist, nutzt.

Nach dem gewählten Zeitablauf ruft das Darstellungsmittel After the selected time, the display means retrieves 50 50 unter Verwendung des Adresszeigers einen weiteren Satz in der Abfolge der zeitabhängigen 3D-Bilddatensätze using the address pointer another set in the sequence of time-dependent 3D image Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen sets 30b 30b — - 30e 30e jeweils von den Adressen each of the addresses 40 40 — - 43 43 im Speicher In the storage room 20 20 ab und bringt dieses zweite zeitabhängige 3D-Bild anstelle des ersten zeitabhängigen 3D-Bildes für einen gewählten Zeitablauf, der durch den Zeitgeber and bring this second time-dependent 3D image instead of the first time-dependent 3D image, for a selected timing defined by the timer 60 60 vorgegeben ist, zur Anzeige.

Wie deutlich wird, ist die Dauer der Anzeige jedes der abfolgenden zeitabhängigen 3D-Bilder nicht besonders beschränkt und nicht sämtliche Bilder in einer betroffenen Serie muss für die gleiche Zeitdauer zur Anzeige gebracht werden. As will be appreciated, the duration of display of each of-sequential time-dependent 3D images is not particularly limited, and not all images must be taken for the same time period for displaying in an affected series.

Ferner ist die Anzahl der zeitabhängigen 3D-Bilddatensätze in einer Serie nicht eingeschränkt. Furthermore, the number of time-dependent 3D image data sets is not limited in a series.

Das Beispiel, das in The example in 1 1 gezeigt ist, weist eine Serie von fünf zeitabhängigen 3D-Bilddatensätzen auf. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind jedoch lediglich zwei verschiedene zeitabhängige 3D-Bilddatensätze erforderlich. However, only two different time-dependent 3D image data sets are required for the purposes of the present invention. Im Allgemeinen sollte drei Faktoren Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen der Anwendung des vorliegenden Verfahrens und des Systems Rechnung getragen werden: i die Geschwindigkeit des Prozessors des Computers, der Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen Durchführung der Bildrekonstruktion verwendet wird; In Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen, the three factors in the application of the present method and system should take into Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen i the processor speed of the computer used for performing the image reconstruction; ii die Dauer des gesamten Zeitintervalls, in dem die 3D-Bilddatensätze erlangt werden; Ii the duration of the entire time interval, in which the 3D image data sets are acquired; und iii die Anzahl der Bilddatensätze, die vom Nutzer ausgewählt wurden.

Falls das Objekt ein schlagendes Herz ist, und das Ziel die Darstellung eines einzelnen Herzschlags ist gesamtes Zeitintervall von etwa Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen Sekundenderzeitige Computer-Prozessoren Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen, beträgt somit die Anzahl der 3D-Bilddatensätze im Wesentlichen weniger als 20 und möglicherweise weniger als Im anderen Falle, falls das Objekt ein Muskel ist und es das Ziel ist, diesen in der Biegung darzustellen gesamtes Zeitintervall von etwa 5 Sekundenderzeitige Computer-Prozessoren vorausgesetzt, beträgt somit die Anzahl der 3D-Bilddatensätze im Wesentlichen weniger als etwa 50 und möglicherweise weniger als If Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen object is a beating heart, and the goal of representing a single heartbeat is total time interval of approximately secondsgiven current computer processors provided thus the number of 3D image data sets generally will be less than 20 and may be less than Das System der vorliegenden Erfindung ist insbesondere auf dem Gebiet der medizinischen Bildgebung nützlich, wo es zur Darstellung dynamischer 3D-Bilder von sich bewegendem Gewebe verwendet werden kann.

The system of the present invention is particularly useful in the field of medical imaging, where it can be used by moving tissue to represent dynamic 3D images. Die Erfinder haben das System und das Verfahren dieser Erfindung mit Erfolg dazu verwendet, dynamische 3D-Ultaschallbilder des menschlichen Herzens in Echtzeit zu erzeugen, wie nachfolgend beschrieben wird.

The inventors have, the system and method of this invention successfully used to generate dynamic 3D Ultaschallbilder of the human heart in real time, as will be described below. Die Zeit zur Datenerfassung betrug sechs Minuten und die Daten wurden in zweiundzwanzig abfolgende Phasen des schlagenden Herzens aufgeteilt.

The time for data acquisition time was six minutes and the data was split into twenty two abfolgende phases of the beating heart. Zur Vereinfachung des Datenmanagements wurden 3D-Bilder lediglich aus elf dieser abfolgenden Phasen konstruiert. To simplify the data management 3D images were constructed of only eleven of these subsequent phases. This type of cardiac data acquisition and 3D Bildrkonstruktion are well known in the art and are described in detail in the aforementioned US patents 5, Fenster et al.

Die erzeugten elf abfolgenden 3D-Bilder sind in den The eleven-sequential 3D images produced are in the 2a 2a — - 2k 2k gezeigt. Die The 2a 2a — - 2f 2f zeigen die systolische Phase des Herzschlags, wohingegen Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen show the systolic phase of the heart beat, whereas the 2g 2g — - 2k 2k die diastolische Phase des Herzschlags zeigen.

Jeder der zeitabhängigen 3D-Bilddatensätze, die zur Erzeugung der Bilder Each of the time-dependent 3D image data sets to generate the images Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen 2a — - 2k 2k verwendet werden, werden im Computerspeicher in Serie gespeichert, um einen vierdimensionalen 4D- Datensatz zu ergeben, bei dem die Zeit die vierte Dimension ist.

An address pointer indicates the location in memory of the 4D data set and the location in memory of the beginning of each 3D image data Satzs in the 4D data set. Jedes Bild kann aus dem Speicher abgerufen und in Abfolge für einen vom Nutzer vorgegebenen Zeitablauf angezeigt werden. Each image can be retrieved from Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen and displayed in sequence for a preset Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen the user over time.

Des Weiteren kann bei Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen des Herzschlags des Patienten die gesamte Serie der 3D-Bilder in Abfolge in einer durchlaufenden Schleife angezeigt werden, so dass sich ein Echtzeitbild des schlagenden Herzens ergibt.

Furthermore, with knowledge of the patient's heartbeat, the entire series of 3D images are displayed in sequence in a continuous loop so that a real-time Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen of the beating heart produces. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Darstellung von Ultraschallbildern beschränkt. The present invention is not limited to the display of ultrasound images. Zum Beispiel erscheint die Technik zur dynamischen Darstellung bei der Darstellung von Daten der Kernspinresonanztomographie oder der Röntgen-Computertomographie nützlich zu sein.

For example, the technique appears to be useful for the dynamic display in the presentation of data from the magnetic resonance imaging or X-ray Größe der Prostata auf dem Ultraschallvolumen. Des Weiteren wird erwartet, dass die 4D-Datensätze nicht notwendigerweise nur zeitabhängige 3D-Bilddaten enthalten, die unter Verwendung einer einzelnen Technik erfasst wurden.

Furthermore, it is expected that the 4D data records do not necessarily contain only time-dependent 3D image data acquired using a single technique. Zu Beispiel kann es erwünscht sein, abfolgende Bilder eines Objekts zu zeigen, wobei jedes Bild unter Verwendung einer unterschiedlichen Technik erfasst worden ist dh durch Kombination von Kernspinresonanz- Rönten-Computertomographieund Ultraschallbildern in einem einzelnen 4D-Datensatz.

For example, it may be desirable to show abfolgende images of an object, each image being acquired using a different technique ie by the combination of nuclear magnetic resonance, Rönten-Computertomographieund ultrasound images in a single 4D data set. Das vorliegende Verfahren und System sind bevorzugt auf eine 3D-Ultraschallbildgebung gerichtet.

The present method and system are preferably directed to a 3D ultrasound imaging.